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１１

直管とベント管およびテーパ管の管内圧力損失比
正会員
同同

１．まえがき
本報告は、直管とベント管およびテーパ管の管内圧力損失の比に関してまとめたものである。
２．直管とベント管の管内圧力損失の関係
図 1 に、2013 年～2018 年の Field 実験 1）～4）から得られた直管とベント管の管内圧力損失の関係を示す。2018 年は他の年と比較して、直管の管内圧力損失が大きくなると 125A ベント管の管内圧力損失も大きくなる傾向が明確に表れた。
2018 年は、スランプ 18cm が中心で、比較的スランプの大きな調合が大きかったことから、直管とベント管内のコンクリートの流動性状が近く、良い相関関係が現れたものと考えられる。
図 2 および図 3 には、実吐出量と同一径の直管とベント管の管内圧力損失の比の関係を示す。全てのデータを見ると大きなばらつきを示しているが、平均値としては実吐出量が変化してもほぼ一定の値となっている。2018 年の 125A ベント管は、ばらつきが小さく全体データの平均的な値となっている。
表 1 には、2013 年～2018 年の直管とベント管の管内圧力損失の比を数値で示している。全データの平均値は、125A 管が4.4、100A 管が 5.1 で、日本建築学会の値 3 と比較すると大きな値となっている。表 2 は 2018 年のみの値を示したが、直管の管内圧力損失が大きかったことなどもあり、125A 管の平均で 2.8 と日本建築学会の値と同等となっている。ベント管の管600
500
400
300
200
1000-10‐100

直管管内圧力損失（×10-3N/mm2/m)

図 15.44060

3.55.1

803.7

日本
土木学会
建築学会

100Ａ
6.74.45.24.45.1364.1

表 2 ベント管管内圧力損失比（2018 年）
平均管内圧力損失比（ベント管/直管）

実吐出量（ｍ3/ｈ）
20406080

125Ａ
2.4
2.8
3.03.1

日本
土木学会
建築学会

100Ａ
2.8-

直管とベント管の管内圧力損失の関係

70

2013年
2015年
2018年

6050

2014年
2016年
平均値

4030
20100‐100

20

4060

80

‐20‐30

実吐出量（m3/h)

図 2

管内圧力損失比（ベント管/直管）2030

2013年125A
2014年125A
2015年125A1
50 2016年125Ａ170
2018年配管B125A
2018年配管BT125A

実吐出量と管内圧力損失比(ベント管/直管)の関係（125A）

70

平均管内圧力損失比（ベント管/直管）
125Ａ

10‐200

表 1 ベント管内圧力損失比（2013～2018 年）
実吐出量（ｍ3/ｈ）

同 岩清水 隆*2
同 福島 和将*3
同 豊田裕*5

コンクリート管内圧力損失比

ベント管管内圧力損失(×10-3N/mm2/m)

圧送性
ベント管

管内圧力損失比（ベント管/直管）

ポンプ
テーパ管勝介*1
藍*2
孝征*4○小西山田石井2013年
2015年
2016年
平均値

6050403020100‐10036406080‐20‐30

実吐出量（m3/h)

図 3-20

実吐出量と管内圧力損失比(ベント管/直管)の関係(100A)

Influence of Changing Installation Location of Bent Pipe and Taper Pipe on Pumpability of ConcretePart 11 Ratio of Pressure Loss of Bent Pipe and Taper Pipe and Pressure Loss of Straight Pipe
KONISHI Masayoshi, IWASHIMIZU Takashi, YAMADA Ai,
FUKUSHIMA Masanobu, ISHII Takayuki and TOYOTA Yutaka値的には実吐出量によらず安定した値となった。また、その値は日本建築学会の指針に示される値よりも大きな値となった。
【参考文献】1）～4）（その３）と同じ
40

管内圧力損失比（テーパ管/直管）

内圧力損失は、従来の直管部分を補正する考え方に従えば、安全を考慮すると 5 倍以上とすることが望ましいと考えられる。
３．直管とテーパ管の管内圧力損失の関係
図 4 には、100A 直管と圧力計から求めたテーパ管の管内圧力の比を、既往の実験データとともに示す。2018 年の結果では、テーパ管の管内圧力損失が負の値を示す結果が多く認められたため、比も負の値となっている。特に、実吐出量が小さい場合に、その傾向が強かった。負の値を示すということは、圧力が上昇していることであるが、（その１０）に示すように、各種データの分析により、テーパ管内では圧力が実際に上昇している可能性が高いことがわかった。
表 3 および表 4 には、2014 年～2018 年の直管とテーパ管の管内圧力損失比の平均値と 2018 年のみの平均値を示す。実吐出量 60m3/h の場合のみ、ひずみゲージから算出したテーパ管の管内圧力損失と圧力計から求めた 100A 直管の管内圧力損失の比を併せて示した。
管内圧力損失比は、実吐出量が 20m3/h と小さい場合には、負の値が大きいため平均値も小さな値を示しているが、実吐出量 40m3/h 以上ではほぼ同等の値を示している。実吐出量が60m3/h の場合のひずみゲージから求めた管内圧力損失比は 1.4と圧力計から求めた 4.8 の 30％程度と小さな値となっている。
これは、ひずみゲージから求めた管内圧力損失比が負の値を示したデータが多く、平均値を下げているためと考えられる。
2018 年のみでは、平均値が負となっており、圧力増加を示

2014年その他
SL18cm(2014年）
FL55cm（2014年）
2015年
2016年
2018年
平均値

302010001020304050

表 3 テーパ管管内圧力損失比（2014～2018 年）
平均管内圧力損失比（テーパ管/直管）

実吐出量3（ｍ /ｈ）

圧力計

202.2

404.6604.8805.2

ひずみゲージ

日本
建築学会

土木学会

23－4.21.4－

表 4 テーパ管管内圧力損失比（2018 年）
平均管内圧力損失比（テーパ管/直管）

管状況では、その傾向が顕著となったためと考えられる。しか実吐出量3（ｍ /ｈ）

し、ベント管の存在など配管状況が複雑になると、テーパ管の20-5.9

管内圧力損失が正の値で大きくなることも多々あると考えられ40-2.0る。そのため、圧送負荷の計算においては、テーパ管は、60-0.5-1.4

100A 直管の 5 倍以上の管内圧力損失があると見込むことが安

800.3－

圧力計

全側の対応になると考えられる。

日本
建築学会

土木学会

23ひずみゲージ－-2.0400
ベント管管内圧力損失（×10-3N/mm2/m）

４．テーパ管とベント管の圧力損失の関係

300
200
1000-1000‐100‐200‐300‐400

100200

300

400

500

125Aベント1‐2015
125Aベント2‐2015
100Aベント‐2015
125Aベント1‐2016
125Aベント2‐2016
100Aベント‐2016
125Aベント‐2018
テーパ管管内圧力損失（×10-3N/mm2/m）

図 5 テーパ管とベント管の管内圧力損失の関係*1（株）関電パワーテック*2（株）竹中工務店*3 ポゾリス ソリューションズ （株）*4（株）シバシン商会*5 近畿生コンクリート圧送協同組合

90

図 4 実吐出量とテーパ管管内圧力損失の関係により圧力が上昇するケースがあり、2018 年のシンプルな配力損失比は、実験により大きなばらつきを示しているが、平均80

実吐出量（ｍ3/ｈ）の値となっている。これは、テーパ管内で抵抗が上昇する位置

以上の結果から、直管とベント管およびテーパ管との管内圧70‐20す結果となった。ひずみゲージから求めた管内圧力損失比も負

図 5 には、実吐出量 60m3/h の場合の、テーパ管とベント管の管内圧力損失の関係を示した。
2015 年～2018 年の実験から、全体的に、ベント管とテーパ管との相関関係は認められず、テーパ管の管内圧力損失が大きければ、ベント管の管内圧力損失も大きくなるとは言えなかった。これは、それぞれを通過する際のコンクリートの流動状態が異なるためと考えられる。
５．まとめ

60‐10

*1 KANDEN POWER-TECH CORPORATION*2 Takenaka Corporation*3 Pozzolith Solutions Ltd.
*4 Shibasin Co., Ltd*5 Kinki Ready-Mixed Concrete Pumping Cooperative600