ベント管とテーパ管の位置の違いがコンクリートの圧送性に及ぼす影響
その１３ ひずみ測定によるテーパ管の管内圧力と軸方向応力の状況○ 濱岡 利信*1
山﨑 順二*3
杉本 勝幸*4

正会員
同
同
ポンプ
輸送管ひずみコンクリート管内圧力

同
同
同

木村高見豊田芳幹*2
錦一*3
裕*5

テーパ管軸方向応力

１．まえがきに示す。同図は、調合が同じで配管が異なる実験記号 12

本報では、輸送管表面のひずみから管内圧力と軸方向③30-18T1、19③30-18-T2 および 9③30-18-BT のうち圧送応力を推定し、テーパ管内の圧送状況を考察する。

速度 3 段階について、ひずみの測点 1 箇所について測定

２ テーパ管内の管内圧力と軸方向応力波形した 4 断面の値を平均して示したものである。ただし、

図１に、テーパ管およびその前後の直管における管内圧

図 2 には、圧力計による測定値を点線で併記して示した。

力および軸方向応力の波形の一例を示す。同図によると、 同図によると、いずれの圧送速度においてもテーパ管前断面位置による管内圧力や軸方向応力の違いは、ベント後の管内圧力は、配管 T2 や BT よりも T1 で高いことが管よりは小さいが、テーパ管前の直管⇒テーパ管⇒テー分かる。また、テーパ管内の軸方向応力は配管 BT で高い。

パ管後の直管と圧送距離 2m ほどの間に、大小関係が変動

配管 T1 と T2 を比較すると、以下の事項が指摘できる。

していることが分かる。特徴的な事項を以下に示す。

①圧送速度が遅い段階では、テーパ管の位置にかかわら① 管内圧力は、テーパ管途中で低くなる断面位置と高くず、管内圧力は入口より出口のほうが高い。

なる断面位置があるが、出口では入口と違いがない。

②配管 T1 では、圧送速度が速くなっても、テーパ管内の② 軸方向応力はテーパ管内で上で引張方向、下で圧縮方管内圧力はほとんど変わらないのに対し、配管 T2 では向に推移している。これは、テーパ管で上下方向に曲テーパ管内出口付近で高くなっている。なお、配管 T1げ応力が作用しているものである。

ではいずれの圧送速度においても、テーパ管出口より③ストローク内の安定している状態において、管内圧力先の直管で管内圧力が高い。
や軸方向応力がわずかに上下している状況がみられる。 ③軸方向応力は、圧送速度にかかわらず、テーパ管内でこのことから、テーパ管内ではコンクリートが輸送管大きく減少している。配管 T1 の軸方向応力は、テーパ壁面をすべって圧送されるばかりでなく、骨材が嚙み合管入口付近でやや大きくなった後、中間付近までに減いながら圧送されていることが推察される。

少しているが、配３．輸送管断面の平均値による評価

管 T2 では、高速テーパ管とその前後の直管の管内圧力および軸方向応時の出口付近の減力について、圧送距離との関係の一例を図 2 および図 3S4右管内圧力(N/mm 2)

4S5左上右下左S6上下右左S7上下右左上下321S4012:02:00

12:02:05
右軸方向応力(N/mm 2)

少が著しい。

左S512:02:1002:00
上下12:02:05
右左S512:02:1002:00
上下12:02:05
右左S712:02:1002:00
上右下2000015

55510000

55550000-5

55S4-1012:02:00

12:02:05

S5012:02:10 2:02:00

12:02:05

左12:02:10
上下5S6012:02:10 2:02:00

12:02:05

12:02:05

S7012:02:10 2:02:00

12:02:05

12:02:10

図１ テーパ管および前後の直管の管内圧力および軸方向応力の波形の一例（08②30-21-T1 高速時）

Influence of Changing Installation location of Bent Pipe and Taper Pipe on Pumpability of ConcretePart 13 . State of Pressure and Axial Stress of Taper Pipe by Strain Measurement.
HAMAOKA Toshinobu, KIMURA Yoshimoto, YAMASAKI Junji, TAKAMI Kinichi, SUGIMOTO Katsuyuki and TOYOTA Yutaka

3

また、配管 T2 と BT を
①管内圧力は、テーパ管入口と出口で大きな違いはない。配管 T2 と BT の管内圧力(N/mm2 )比較すると、テーパ管2126

ほぼ同様に推移している。

28が速くなるとテーパ管出15るが、軸方向応力は、圧送速度が低速の段階で既軸方向応力(N/mm2 )口で急激に管内圧力が大③圧送距離がほぼ同じであ図 5 に示す。同図は、呼び強度 30、スランプ 21cm の5961
圧送距離(m)6365

61.4
56.034.2

テーパ管26633330323436

テーパ管

002864.946.430.5

9③30-18-BT
25557

596163655557

圧送距離(m)5961
圧送距離(m)6365

4
管内圧力(N/mm2 )71.1m3 /h

66.6m3 /h

65.02m3 /h

32
左右上下

1

平均18②30-21T10293031

2016⑤30-21SPR
33 10732108

圧送距離(m)2015①8P30-21A
109

110

111 107108

圧送距離(m)109

110111

圧送距離(m)(a)配管：T１(b)2016 年実験(c)2015 年実験
図 4 テーパ管付近の圧送距離と管内圧力との関係(対面平均値 30-21)40
軸方向応力(N/mm2 )

ント管がテーパ管より前に距離との関係の一例を図 4、57(c)配管：BT(a)配管：T１(b)配管：T２
図 3 テーパ管付近の圧送距離と軸方向応力の関係(③30-18)高くなると考えられる。ベ軸方向応力について、圧送65 55

6るといえ、閉塞の危険性が下側で平均した管内圧力と63

519③30-18T2

圧送距離(m)

くなって管内圧力が高くな輸送管の左右側および上61926

向応力、つまり抵抗が大き４．対面平均値による評価

59561.950.231.7

0

閉塞の兆候であると考え存在すると著しい。

579極端に大きくなっている。

速時にテーパ管出口で軸方36 559につれてテーパ管出口で以上のことから、テーパ

0 9③30-18-BT

19③30-18T2

圧送距離(m)

12③30-18-T1 テーパ管

く、圧送速度が速くなる管が筒先付近にあると、高3412に配管 BT のほうが大きられる。

3032
圧送距離(m)

64.9
46.4
30.5

テーパ管

(c)配管：BT(a)配管：T１(b)配管：T２
図 2 テーパ管付近の圧送距離と管内圧力との関係(③30-18)②配管 BT では、圧送速度きくなっている。

61.950.2
31.7

12③30-18-T10

低速時は、テーパ管内も

61.4
56.0
34.2

テーパ管

30018②30-21T1

左右3

上下71.1m /h

平均066.6m3 /h

65.0m3 /h

000020004

100002930

31320
2016⑤30-21SPR

33 107108

圧送距離(m)109
圧送距離(m)1100

2015①8P30-21A

111 107108

109

110111

圧送距離(m)(a)配管：T１(b)2016 年実験(c)2015 年実験
図 5 テーパ管付近の圧送距離と軸方向応力との関係(対面平均値 30-21)調合における高速時の状況を示したものである。

が生じやすい状況であったと考えられる。

同図によると、管内圧力や軸方向応力の断面平均値が、 ５. まとめ
本実験により、以下の場合にテーパ管で閉塞が生じやテーパ管内で大きな変動がなく圧送されている実験についても、対面平均値でみると、いずれの実験ともにテーすいことが明らかとなった。①テーパ管が筒先付近にあパ管のどこかで局所的に大きくなっていることが分かる。 り、途中にベント管が設置されているときの高速時。②
軸方向応力に対して管内圧力が低いとき。
また、2016 年実験ではいくつかの調合で閉塞が生じた 1)が、3 つの実験を比較すると、テーパ管付近の管内圧力が【参考文献】

最も低く、軸方向応力が最も大きい。2016 年実験は閉塞

1) 岸ほか：暑中期におけるコンクリートの圧送性に関する研究(その 1~16),日本建築学会大会学術講演梗概集,2017.9*1 日本シーカ(株)*2 (株)コンステック*3 (株)淺沼組
*4 (株)オーテック*5 (有)イッケン商事*1 Sika Ltd.
*2 Constec Engi, Co.
*3 Asanuma Corporation*4 Otec Corporation*5 Ikken Co.,Ltd