法枠構築工法
【課題】枠構築材料を特に特に１００ｍ以上の長距離を安定して搬送できるとともに、開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填した場合、その開口から材料が流出するいわゆる「ダレ」を確実に防止しつつ、充填性に優れたものとする。
【解決手段】モルタルまたはコンクリートを主体とし、微粉セピオライトを０．５〜５．０重量％を添加し、圧送前１２０分以内でのスランプ値が１５〜２７ｃｍである湿式法枠構築材料を、ポンプ３により管路５を介して圧送し、管路５の途中で２〜１０Ｎｍ3／分の量をもって空気を吹込み、空気を連行した状態でその管路５の先端の吹付ノズル６から、地山に固定され、鉄筋が配筋された隣接する開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填し、法枠を構築する。前記吹付ノズル６から吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍとなるように、セピオライトの添加量、及び空気の吹き込み位置を選定する。
【解決手段】モルタルまたはコンクリートを主体とし、微粉セピオライトを０．５〜５．０重量％を添加し、圧送前１２０分以内でのスランプ値が１５〜２７ｃｍである湿式法枠構築材料を、ポンプ３により管路５を介して圧送し、管路５の途中で２〜１０Ｎｍ3／分の量をもって空気を吹込み、空気を連行した状態でその管路５の先端の吹付ノズル６から、地山に固定され、鉄筋が配筋された隣接する開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填し、法枠を構築する。前記吹付ノズル６から吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍとなるように、セピオライトの添加量、及び空気の吹き込み位置を選定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、法面などの傾斜地の安定化を図るための法枠構築工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるフリーフレーム工法に代表される法枠構築工法が盛んに採用されている。
このフリーフレーム工法は、吹付用ガン体のタンク内に、セメント、砂（細骨材）および必要により砂利（粗骨材）を水と混練し、タンクの出側に設けたエアガンによるエアの搬送力によりホース内に圧送し、そのホースの先端に連結した吹付ノズルから、対象面にモルタルまたはコンクリートとして吹き付けるものである。この場合、型枠は、クリンプ金網を地山に沿って平行に配設し、その間をスペーサーにより連結して自立させたものを用いて、たとえば格子状に組み上げ、隣接する側型枠内に吹付材料を吹き付けて、法枠を構築するものである。また、隣接する側型枠内には、鉄筋を配筋しておく。
【０００３】
吹付材料としては、通常、モルタル吹付の場合には、セメント：砂の重量比が、１：４を基本とし、コンクリート吹付の場合には、セメント：砂：砂利の重量比が、１：４：１〜２を基本としている。さらに、型枠として、クリンプ金網を用いているので、剛性が低いこと、材料の搬送距離が最大高さとして５０ｍ、水平距離として１００ｍ程度などの理由によって、ＪＩＳ Ａ １１０１に規定するスランプ値が０ｃｍであることを基本としている。
【０００４】
しかし、この種の従来の法枠用吹付工法の場合には、実績の多さにも係わらず、次記の問題点が残されている。
（１）セメント（Ｃ）：砂（Ｓ）の重量比が１：４であり、吹付工法としては、貧配合（単位セメント量の少ない）であるために、強度が充分でない。
（２）型枠内に貧配合材料をエアと共に吹き付けると、大量のリバンドロスが発生し、これを排除しないと、巣ができ、強度の低下をもたらす。
（３）スランプ値が０ｃｍの流動性のない材料を用いると、鉄筋の裏側に回り込み難く、間隙または巣ででき、強度の低下を生じる。
そこで、汎用の（通常配合の）生コンクリートの材料を、横断面の周囲を完全に囲んだ型枠を用い、その型枠内に材料を充填する方法も開発されている。
【０００５】
しかし、このいわばポンプ打設法枠方式の工法においても、次記の問題点を有する。
（イ）通常用いられている２．５ インチのホースを通して、材料を圧送すると、ホースの先端部および吹付ノズルを保持する作業員には、約２０ｋｇ程度の負荷がかかり、到底、作業員がこれを保持しながら、地山および型枠に沿って移動しながら、打設することは困難であり、このために、コンクリートポンプ車にて、そのブームを法肩まで伸ばし、そのブームに沿って配設した管路を通して打設する必要があり、コンクリートポンプ車を打設個所近傍まで搬入できない、あるいはブームの移動が空間的に規制される山間部の施工には不適当である。
（ロ）型枠内の全体に材料を行き渡らせるためには、あるいはその品質保持のためには、材料に対してバイブレータにより振動を与える必要があり、その手段を採るのが難しく、また作業性にも劣る。
（ハ）法肩から打設した材料を型枠全体に行き渡らせることは至難の技であり、特に横法枠に充填することが困難である。さらに、具体的には、横枠の法肩側上部に未充填空間部が生じてしまう。その結果として、小面積範囲の法枠の構築用に限定されてしまう。
（ニ）バイブレータの不十分な掛け方により、でき上がった法枠の品質にばらつきが発生する。
【０００６】
これに対し、本出願人は、先に「モルタルまたはコンクリートを主体とし、セメント：砂の重量比が、１：１〜４未満であり、スランプ値が８〜２７ｃｍの湿式法枠構築材料を、ポンプにより管路を介して圧送し、その管路の先端の吹付ノズルから、地山に固定した型枠内に吹き付けるとともに、前記ポンプと吹付ノズルとの間の管路の途中であり、かつ吹付ノズルから５〜４０ｍ離間した位置において、２〜１０Ｎｍ3／分の量をもって空気を吹込み、前記湿式法枠構築材料を前記空気を連行した状態で前記吹付ノズルから吹き付けることを特徴とする法枠構築工法。」を提案した（特許文献１）。
また、法枠構築用材料として、減水剤のほかセピオライト（昭和鉱業社製「ミルコンＳＰ」）を添加することも提案した（特許文献２）。
【特許文献１】特許第３００３７５１号公報
【特許文献２】特開平６−２６４４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かかる工法は実用上優れた方法であることを施工実績の積み重ねによって実証した。しかしながら、本発明者は、その後においても、法枠構築材料を長距離（特に１００ｍ以上の長距離）を安定して搬送できるとともに、開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填した場合、その開口から材料が流出するいわゆる「ダレ」を確実に防止しつつ、充填性に優れた材料の模索を鋭意続行してきた。その結果、添加するセピオライトを通常のものに対して特殊のものを使用すると、これを達成できることを知見した。
【０００８】
したがって、本発明の課題は、法枠構築材料を特に長距離（特に１００ｍ以上の長距離）を安定して搬送できるとともに、開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填した場合、その開口から材料が流出するいわゆる「ダレ」を確実に防止しつつ、充填性に優れたものとなる法枠構築工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決した本発明は、モルタルまたはコンクリートを主体とし、水セメント比Ｗ／Ｃが４０〜６０％であり、単位セメント量がモルタルの場合で４３０ｋｇ／ｍ3以上、コンクリートの場合で３８０ｋｇ／ｍ3以上であり、界面活性剤をセメント量に対して０．００１〜０．５重量％及びセピオライトを０．５〜５．０重量％を添加し混練し、セピオライトを投入して分散させた後、圧送前１２０分以内でのスランプ値が１５〜２７ｃｍである湿式法枠構築材料を、
ポンプにより管路を介して圧送し、その管路の先端の吹付ノズルから、地山に固定され、鉄筋が配筋された隣接する開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填するとともに、
前記ポンプと吹付ノズルとの間の管路の途中であり、かつ吹付ノズルから７〜４０ｍ離間した一つの吹き込み位置のみにおいて、２〜１０Ｎｍ3／分の量をもって空気を吹込み、 前記湿式法枠構築材料を前記空気を連行した状態で前記吹付ノズルから吹き付け、いかなる過程においても前記湿式法枠構築材料へ急結剤を添加することなく、法枠を構築するとともに、
前記セピオライトは、鉱物原石を粗砕し、この粗砕物をこれに対する２００〜６００重量％の水の存在下で、４５μｍアンダーが９５％以上の粒度に解砕したものであり、
前記吹付ノズルから吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍとなるように、セピオライトの添加量、及び空気の吹き込み位置を選定することを特徴とする法枠構築工法である。
ここに、前記スランプ値は、ＪＩＳ Ａ １１０１（１９９８）に基づき測定される。
【００１０】
（作用効果）
本出願人が提案した添加剤であるセピオライトは、昭和鉱業社製「ミルコンＳＰ」である（特許文献２参照）。
【００１１】
これに対して、本発明において使用するセピオライトは、鉱物原石を粗砕し、この粗砕物をこれに対する２００〜６００重量％（より望ましくは２５０〜４５０重量％）の水の存在下で、４５μｍアンダーが９５％以上（より望ましくは９７％以上）の粒度に解砕し微粒子化したものである。ここに本発明で使用するセピオライトについて特許文献２で使用したものとの差異を表１に示した。なお、いずれもスペイン産の鉱石を粉砕したものであり、昭和鉱業社より販売されているもので、すべて商品名である。
【００１２】
【表１】
【００１３】
表１から明らかなように、乾式粉砕の「ミルコンＰ」に対し湿式粉砕の「ミルコンＳＰ」は細粉化しているが、本発明の使用する例としての「ＲＳＡ剤」は、嵩比重、粒度構成（粒度分布）から判るように微粉である。また、粘性が高くかつ６ｒｐｍ／６０ｒｐｍの粘度比は８．３と高い。
【００１４】
かかる特性のセピオライトであるが故に、本発明のセピオライトを使用すると、材料の混練後１２０分以内でのスランプ値が１５〜２７ｃｍである材料が、吹付ノズルから吐出された段階で、吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍと低下することも知見した。スランプ値の変化量は、少なくとも５ｃｍ、通常は８ｃｍ以上である。管路の途中での空気の吹込みによって、スランプ値の低下が見られるが、セピオライト無添加で最大２ｃｍ程度である。従来のセピオライト添加の場合においても、ある程度のスランプ値の低下は見られるが、その低下量を小さい。本発明のセピオライトを使用する場合、スランプ値の変化量は、５ｃｍ以上、通常は８ｃｍ以上である。
【００１５】
このようなスランプ値の変化をもたらす材料は大きな利点をもたらす。すなわち、スランプ値が１５〜２７ｃｍである柔らかい材料を使用できるので、特に１００ｍ以上の（混練現場から吹付現場までの）長距離を安定して材料を搬送することができる。そして、側型枠内に吹き付けて充填する段階では、小さいスランプ値を示す、すなわち硬い材料で充填できるので、側型枠の開口から材料が流出するいわゆる「ダレ」を確実に防止できるのである。
【００１６】
他方、後述の実験例の結果を示す表３の結果に基づけば、スランプ値の低下割合（低下量）だけが、評価に１対１で対応しないことからも判るように、本発明のセピオライトは、性状及び挙動が従来品と異なるが故に、高い評価を得ることができたことを知見した。
【００１７】
実際に従来使用していたセピオライトと本発明のセピオライトとは、まったく異なる挙動を示すことが知見された。図１は、セメント：砂：粗骨材＝１：３：１のコンクリート材料に対し、従来使用していたセピオライトを添加した場合と本発明のセピオライトを添加した場合とについて、二重円筒回転粘土計すなわち図５に示す寸法の内円筒５１（φ１５ｍｍ）と外円筒５２（φ２００ｍｍ）の隙間にコンクリートを充填後、外円筒５２を徐々に回転させ、その回転における内円筒５１に発生するトルクをトルク計５３により測定して、回転速度計５４による回転速度とに基づき、せん断速度とせん断応力との関係を示したものである。
【００１８】
図１から判るように、セピオライト鉱物を添加したコンクリートは、せん断速度を高める（粘度計の測定回転数を高める）とせん断応力も上昇するが、従来のセピオライトを添加した場合に比べ本発明のセピオライトは、せん断応力がより高くなる。さらに、せん断速度を逆に低下させるとせん断応力は、従来品に比べ高いせん断応力を示し、ヒステリシス曲線の面積が大きくなる。つまり、低いせん断速度を与えると構造が回復するために粘度が上昇する。レオロジー的には、この性質をレオペクシーと称される。最終的にせん断速度をゼロにすると、降伏応力が従来品に比べ高くなることが判る。このように、せん断速度をゼロにしたときに降伏応力（降伏値）が従来品に比較して高いことは、側型枠内に吹き付けて充填した段階（せん断速度がゼロの段階）で、モルタル又はコンクリートの流動性が低下することを意味し、もって側型枠の開口から材料が流出するいわゆる「ダレ」を確実に防止できることを意味している。これに関連して粘度変化については、後記実験例３にて説明する。
【００１９】
前述の「ミルコンＳＰ」は、粗砕物をこれに対する１００重量％の水で練り込んだ後、ペレット状に押出し成形し乾燥させる。その後、ピンミルにより粉砕するものである。これに対し、本発明のセピオライト「ＲＳＡ剤」の製造方法例を説明すると、スペイン産の鉱物原石を粗砕し、この粗砕物をこれに対する２００〜６００重量％（通常は３００〜４００重量％）の水の存在下で、４５μｍアンダーが９５％以上の粒度に、たとえば臼状のコロイドミルにより解砕することにより得ることができる。水の存在量が多く、かつコロイドミルを使用しているので、微細化された高粘性のセピオライトとなるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明をさらに説明する。
本発明では、モルタルまたはコンクリートを主体とし、水セメント比Ｗ／Ｃが４０〜６０％であり、単位セメント量（ここに、空気量を考慮しない値である。配合設計では空気量を４〜６％として仮定して計算するが多い（場合により１０％として仮定することもある）ので、その空気量を考慮しないとの意味である。本発明においてすべて同じ意味で使用している。）がモルタルの場合で４３０ｋｇ／ｍ3以上、コンクリートの場合で３８０ｋｇ／ｍ3以上であり、界面活性剤をセメント量に対して０．００１〜０．５重量％及びセピオライトを０．５〜５．０重量％を添加し混練し、混練後１２０分以内でのスランプ値が１５〜２７ｃｍ（特に１８〜２６ｃｍが最適）である湿式法枠構築材料を、（コンクリート）ポンプにより管路を介して圧送するものである。
【００２１】
本発明の施工形態を図面を参照しながら詳説する。
図２はコンクリート吹付けの全体図であり、生コンクリート車１から、所定に配合したコンクリートをミキサー２に受け入れ、このミキサー２に、界面活性剤Ｙ及びセピオライトＸを投入し、良く分散させる。分散が完了した湿式法枠構築材料Ｚは、コンクリート圧送用のポンプ３に投入し、これにより、圧送管路５を通して吹付ノズル６に圧送する。
【００２２】
一方で、コンプレッサー７により、エアをエア圧送管８を介して、圧送管路５の途中に設けたＹ字管９から、湿式材料中に投入する。これによって、湿式材料中に空気が連行され、吹付ノズル６から吐出される。１０は空気流量計であり、材料の配合および吹付状況に応じて、空気量を調整するようになっている。
【００２３】
ポンプ３としては、スクイズポンプやピストンポンプなどの適宜のものを使用できる。 ここで、圧送管路５としては、Ｙ字管９までは基本的には金属管で構成し、吹付ノズル６までは可撓性の耐圧ホースとするのが好適であるが、前記金属管に代えて高圧ホースを使用することもできる。空気を連行させるＹ字管９の位置としては、本発明に従って吹付ノズル６から７〜４０ｍとされるが、特に１０〜３０ｍが好ましい。
【００２４】
空気の投入位置（連行開始位置）が吹付ノズル６に近いと空気を連行した状態での搬送距離が短く、吹付ノズルからの材料吐出が安定しない。さらに作業員が吹付ノズルを持ちながら、移動し難くなり、作業性の低下をもたらす。逆に、過度に遠いと、搬送中に材料の分離などを生じる虞れがある。また、圧送ポンプ３からは、吐出材料の流れを安定させるために、少なくとも５ｍ以上離れることが好ましい。吹付ノズル６基準による空気の投入位置に関する特性については後述する。
【００２５】
図４に示すように、型枠は、鋼製の網体（クリンプ金網やパンチングメタルなど）からなる側型枠２１を平行に隣接して立設して、たとえば格子状に組み上げる。この場合、隣接する側型枠２１、２１同士は、鋼棒または鋼線などによる連結材２２にて連結するとともに、長手方向に鉄筋２３を連結材２２に番線などにより固定する。さらに、必要個所、たとえば交点にアンカーピンを地山に対して打ち込む。側型枠２１の開口率は、本発明に従って７０％以上とされる。開口率が小さいと、材料との一体性が充分でなく、また、静置現場への搬入に際し重量的に重くなるなどの問題もある。
【００２６】
吹付けに際しては、作業員が、ホースを担いで、吹付ノズル６を側型枠２１、２１間内に向けた状態で、材料を吹き付ける。その際、作業員は、材料の側型枠２１、２１内への充填状況を見ながら作業することができる。最終的に構築した法枠で囲まれる領域内には、植生土嚢を積んだり、植生用基盤の造成、モルタル吹付などを行うことができる。また、予め対象法面には、金網などを敷設しておくこともできる。急傾斜地などに対しては、交点に本格的なアンカーを打ち込むことできる。
【００２７】
吹付ノズルとしては、一般のコーン状のノズルのほか、適宜の形状及び構造のものを使用できる。
【００２８】
側型枠の開口率としては、前述のように、７０％以上とされるが曲げ強度などを阻害しない範囲で９５％、とりわけ９０％までのものを使用できる。
【００２９】
本発明においては、富配合の材料に対して、空気を連行させる。空気によって圧送性を高める場合には、管路を先端に行くにしたがって段状に内径を増大させ、その増大個所の段部にそれぞれ空気を吹き込むことができる。いずれにしても、空気の連行量としては、総量で２〜１０Ｎｍ3／分、特に２〜７Ｎｍ3／分が好ましい。吐出圧力としては、２〜１０ｋｇ／ｃｍ2、特に５〜８ｋｇ／ｃｍ2が好適である。空気の連行量および吐出圧力は、吹付状況に応じて、作業員からの連絡を受けて逐次、あるいは予め調整できる。前述のホースの内径は、３５〜６０ｍｍ、特に４０〜５０ｍｍが好適であり、吹付ノズル６の吐出部の内径としては４０〜６０ｍｍが望ましい。空気の流量が２Ｎｍ3／分未満、圧力が２ｋｇ／ｃｍ2未満では、材料の吐出力が弱くて型枠への充填性が低下してしまう。また、流量が１０Ｎｍ3／分を超え、圧力が１０ｋｇ／ｃｍ2を超えると材料が分離してリバウンドロスが大量に発生して品質が低下してしまう。
【００３０】
本発明の法枠材料としては、モルタル又はコンクリートが使用される。単位セメント量がモルタルの場合で４３０ｋｇ／ｍ3以上、コンクリートの場合で３８０ｋｇ／ｍ3以上とされる。これ以下であると、強度が充分でなくなる。ちなみに、配合比を表２に示した。
【００３１】
【表２】
【００３２】
いずれにおいても、セメント（Ｃ）：砂（Ｓ）の重量比が、１：１〜４未満とされる。Ｃ：Ｓが１：１未満では、不経済になるとともにクラックが入り易くなる。Ｃ：Ｓが１：４以上であると、強度が不足するとともに圧送性を損なう。コンクリートの場合、セメント：砂：粗骨材の重量比が１：１〜４未満：＜２とされる。粗骨材の粒度としては、２５ｍｍ以下、特に１５ｍｍ以下が好適である。粗骨材としては、砂利のほか、スラグ（徐冷スラグ）なども用いることができる。さらに、これらの材料には、本発明の添加剤に加えて、減水剤、気泡剤、増粘剤などをセメントに対して３重量％以下の範囲で、および水硬性スラグ微粉末、炭カル、フライアッシュなどの混合材をセメントに対して５０重量％以下の範囲で添加することができる。水の添加量としては、Ｗ／Ｃとして、４０〜６０％が好ましい。吹付ノズルからの法枠材料の吐出量としては、２〜１０Ｎｍ3／時が好適である。
【００３３】
本発明では、急結剤を一切使用しない。この点はトンネルライニングでのＮＡＴＭ工法が急結剤の使用を必須とするものとの相違である。特許文献１の本出願人による提案が嚆矢となって、類似の工法が開発され、急結剤を使用する工法も採用されている。しかし、急結剤の使用によってダレを抑制できるとしても、長期的な強度の低下を招くことを本発明者は知見している。空気の添加も上記の位置の一箇所のみが好適である。２箇所以上であると、搬送が安定しないことを知見している。
【００３４】
本発明では、吹付ノズルから吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍ（特に７．５〜１０ｃｍが最適）に調整する。この調整には、主に界面活性剤及びセピオライトの添加量、空気の吹き込み位置を選定することにより達成できる。
【００３５】
当該スランプ値が５ｃｍ未満であると、充填性が悪く、特に鉄筋裏への回りこみ性が悪くなる。１１ｃｍを超えると、側型枠からのダレが生じるなどの問題を招く。これらの点に関しては、実験例とともに後述する。
【００３６】
なお、特開昭６１−２８６７０号のものは、本発明の構成と部分的に共通する。しかし、これはＮＡＴＭ工法を主眼としたものであるばかりでなく、搬送元のスランプ値が６〜１０ｃｍであり、本発明のもの明らかに異なる。しかも、同方法は、搬送元のスランプ値が６〜１０ｃｍであるものに対し、空気の混入及び急結剤の添加を図るものであり、吹付ノズルから吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値は不明である。われわれの実験からすれば、空気の混入、特に急結剤の添加によりスランプ値は大幅に低下し、ゲル化によりスランプ値自体が測定できず、実質は０ｃｍ言うべきものである。実際に、汎用のＮＡＴＭ工法では、搬送元のスランプ値が通常８ｃｍのものを使用し、これに対して空気の混入及び急結剤の添加を行うのであるから、硬い材料の吹付であることは明らかである。本発明が対象とする法枠構築では、対象面への付着や粉塵の発生防止を主眼とするのではなく、鉄筋裏への回りこみ性を良化して充填性に優れたものにする必要があるのであり、目的も明らかに異なる。
【００３７】
ちなみに、水セメント比Ｗ／Ｃは、いずれも５５％であり、単位セメント量が４２０ｋｇ／ｍ3の配合の場合において、急結剤を５．０％添加した場合、コンクリートの２８日強度が２７Ｎ／ｍｍ2であるのに対し、急結剤を添加しない場合の２８日強度は３２Ｎ／ｍｍ2となり、急結剤を添加しないことにより強度が高くなることが知見された。
【００３８】
前述のように、吹付ノズルから吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍに調整するに際し、支配的な因子は、搬送元のスランプ値、本発明のセピオライトの添加量、及び混練・分散状況である。
【００３９】
コンクリートの場合、生コンクリート車１から受け入れるコンクリートが経時的に均質とは到底言い難い。また、本発明のセピオライトは分散性が従来品に比較して多少悪い。そこで、従来は、到着した生コンクリート車１のタンク中に、界面活性剤及びセピオライトを投入し撹拌すればよいものであったのに対し、図３に示すように、生コンクリート車１とポンプ３の受け入れ口との間に、ミキサー２を設置し、このミキサー２中に界面活性剤Ｙ及びセピオライトＸを投入し、良く分散させることが必要である。ミキサー２としては、複数の分散槽（図示例では分散槽２Ａ、２Ｂ）であるのが望ましく、生コンクリート車１からのコンクリートをシュート１ａ（図２参照）を介して一方の分散槽に投入して分散させている過程で、他方の分散槽では続くコンクリートの受け入れを行う交互受け入れ・分散方式を採るのが望ましい。
【００４０】
実施の形態では、分散槽には、２軸２ａ，２ａにそれぞれ撹拌羽根２ｂ，２ｂを設けたものが分散性に優れることを知見している。少なくとも一方の撹拌羽根２ｂは、回転軸芯とほぼ平行な面をもつ平板状のものが望ましい。この形態の下で、軸２ａ，２ａまたは一方の軸２ａにトルク検出器２Ｃを設け、検出したトルク値からせん断抵抗値を求め、所定のせん断抵抗値範囲内になるように、本発明のセピオライト添加量を調整することで、搬送元のスランプ値も調整できる。
【００４１】
界面活性剤の添加の有無及び添加量は、微細な空気が混入するために流動性が向上し、スランプ値が柔らかくなるため、材料の搬送性を高める機能も担う。使用できる界面活性剤としては、アニオン界面活性剤としてせっけん系，硫酸エステル系，スルホネート系，リン酸エステル系、ノニオン界面活性剤としてエーテル系，エステルエーテル系、両性界面活性剤としてベタイン系，イミダゾリンベタイン系などを挙げることができるが、上記のアニオン界面活性剤が望ましい。本発明の界面活性剤は、生成する微小な気泡が圧送管路内において圧送抵抗を低減する。セメント量に対して０．００１重量％未満ではその効果が劣り、他方過度の添加量は効果が飽和する。より好適な上限値は、０．１重量％である。
【００４２】
セピオライトの添加量についても、セメント量に対して０．５重量％未満ではその効果が劣り、他方過度の添加量は効果が飽和する。
【００４３】
〔実験例〕
以下実験例を示して本発明の効果を明らかにする。
（実験例１）
前述の装置構成の下で、吹付材料のスランプ値、エア投入位置（Ｙ字管の吹付ノズルからの離間距離）、及びセピオライトの種類を種々変更して、吹付状況を観察するとともに、構築した法枠の物性を調べた。なお、エア圧送圧力（元圧）は６．５ｋｇ／ｃｍ2、エア流量は４Ｎｍ3／分で一定とし、吹付ノズルとしては直管タイプのものを使用した。
使用したコンクリート吹付材料はセメント：砂：水硬性スラグ微粉末：粗骨材＝１：３：０．２：１ であり、単位セメント量を４０２ｋｇ／ｍ3、水セメント比Ｗ／Ｃは５５％、界面活性剤としては、セメント量に対して０．００５重量％にそれぞれ一定とした。
実験に使用したものは、先の表１に示した、従来品セピオライトとして、昭和鉱業社製「ミルコンＳＰ」を、本発明のセピオライトとして、昭和鉱業社製「ＲＳＡ剤」である。
スランプ値はセピオライト添加量及び分散時間により、前述のトルク検出器により検出したトルク値からせん断抵抗値を求め、所定のせん断抵抗値を指標として、変動させた。セピオライトの添加量は、セメント量に対して１．０〜２．５重量％の範囲内での変化で対応できた。
側型枠としては、開口率が８２％のクリンプ金網を使用した。Ｙ字管から先の先端ホースの内径は４５ｍｍにした。
また、それぞれ搬送元材料のスランプ値及び吹付ノズルから吐出された材料のスランプ値を測定した。搬送性は、主に吹付ノズルからの吐出状況が安定しているか否かにより、吹付状況は、反発ロス状況、法枠のカット断面状況、採取コアの外観状況を５名の実験者による評価の平均および評価のバラツキにより判断した。この状況観察評価は、「ス」の生成状況、鉄筋の裏への回り状況なども含む。さらに、特にダレについて別評価項目とした。結果を表３に示す。なお、細骨材は鬼怒川産で粗粒率２．９のものを使用した。また、本発明の材料により構築した法枠の２８日強度は、３５〜３９Ｎ／ｍｍ2であった。
【００４４】
【表３】
【００４５】
（実験例２）
モルタル吹付材料に換えて実験例１と同じ実験を行った。材料は、セメント：砂＝１：３であり、単位セメント量を４９５ｋｇ／ｍ3とした。結果は、表３の結果と実質的に同じであるために掲載を省略する。
【００４６】
（実験例３）
上記実験結果に基づき、従来品のセピオライトと本発明のセピオライトとの間で顕著な効果の相違を示したので、基礎的な物性に関して研究した。
すなわち、本実験の手順は、以下の（１）〜（３）に示す。
（１）常温の水を１８０ｇ、本発明のセピオライト（「ＲＳＡ剤」）及び、昭和鉱業社から入手したセピオライト（「ミルコンＳＰ」）を２０ｇ計量する。
（２）水に各材料を投入後、ケミカルミキサーにより回転数５５０ｒｐｍで３分間撹拌し、１０％懸濁液を作成する。
（３）作成した１０％懸濁液の粘性を振動式粘度計により測定する。各材料の粘性発現の傾向を知るために経時変化も調べる。
各セピオライトの粘性の経時変化を図６に示した。
測定は３時間後まで行った。本発明の「ＲＳＡ剤」の懸濁液作成直後の粘性は８４．１ｍＰａ・ｓで、これから増加しつづけ、６０分後に３６０．０ｍＰａ・ｓ、１２０分後に５９１．６ｍＰａ・ｓ、１８０分後に７８３．３ｍＰａ・ｓとなった。つまり、３時間後には粘度が９．３倍に上昇した。一方、「ミルコンＳＰ」の懸濁液作成直後の粘性は１２．４ｍＰａ・ｓで、その後、６０分で１３．１ｍＰａ・ｓ、１８０分で１３．８ｍＰａ・ｓと微増する傾向を示した。
本実験結果より、「ＲＳＡ剤」は「ミルコンＳＰ」とは粘性の発現に関して大きな違いが見られた。「ＲＳＡ剤」は、練り上がり直後から大きな値を示し、時間が経過するにつれて粘性がさらに増加する傾向を示した。一方、「ミルコンＳＰ」は、練り上がり直後、「ＲＳＡ剤」の練り上がり直後の値の約１／７の粘性であり、その後微増する程度で３時間後の両者の粘性を比較すると、５７倍の違いが見られる。
本発明に係るセピオライト「ＲＳＡ剤」が、従来の使用品と異なる挙動を示すであろうことは図６に示す結果からも明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】セピオライト添加コンクリートのヒステリシス曲線を示すグラフである。
【図２】材料およびエアの圧送系統を示す説明図である。
【図３】ミキサーの概要図である。
【図４】法枠例の概要斜視図である。
【図５】せん断試験の器具の正面図ある。
【図６】実験結果のグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１…生コンクリート車、２…ミキサー、３…ポンプ、５…圧送管路、６…吹付ノズル、７…コンプレッサー、８…エア圧送管、９…Ｙ字管、Ｘ…セピオライト、Ｙ…界面活性剤、Ｚ…法枠構築材料。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、法面などの傾斜地の安定化を図るための法枠構築工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるフリーフレーム工法に代表される法枠構築工法が盛んに採用されている。
このフリーフレーム工法は、吹付用ガン体のタンク内に、セメント、砂（細骨材）および必要により砂利（粗骨材）を水と混練し、タンクの出側に設けたエアガンによるエアの搬送力によりホース内に圧送し、そのホースの先端に連結した吹付ノズルから、対象面にモルタルまたはコンクリートとして吹き付けるものである。この場合、型枠は、クリンプ金網を地山に沿って平行に配設し、その間をスペーサーにより連結して自立させたものを用いて、たとえば格子状に組み上げ、隣接する側型枠内に吹付材料を吹き付けて、法枠を構築するものである。また、隣接する側型枠内には、鉄筋を配筋しておく。
【０００３】
吹付材料としては、通常、モルタル吹付の場合には、セメント：砂の重量比が、１：４を基本とし、コンクリート吹付の場合には、セメント：砂：砂利の重量比が、１：４：１〜２を基本としている。さらに、型枠として、クリンプ金網を用いているので、剛性が低いこと、材料の搬送距離が最大高さとして５０ｍ、水平距離として１００ｍ程度などの理由によって、ＪＩＳ Ａ １１０１に規定するスランプ値が０ｃｍであることを基本としている。
【０００４】
しかし、この種の従来の法枠用吹付工法の場合には、実績の多さにも係わらず、次記の問題点が残されている。
（１）セメント（Ｃ）：砂（Ｓ）の重量比が１：４であり、吹付工法としては、貧配合（単位セメント量の少ない）であるために、強度が充分でない。
（２）型枠内に貧配合材料をエアと共に吹き付けると、大量のリバンドロスが発生し、これを排除しないと、巣ができ、強度の低下をもたらす。
（３）スランプ値が０ｃｍの流動性のない材料を用いると、鉄筋の裏側に回り込み難く、間隙または巣ででき、強度の低下を生じる。
そこで、汎用の（通常配合の）生コンクリートの材料を、横断面の周囲を完全に囲んだ型枠を用い、その型枠内に材料を充填する方法も開発されている。
【０００５】
しかし、このいわばポンプ打設法枠方式の工法においても、次記の問題点を有する。
（イ）通常用いられている２．５ インチのホースを通して、材料を圧送すると、ホースの先端部および吹付ノズルを保持する作業員には、約２０ｋｇ程度の負荷がかかり、到底、作業員がこれを保持しながら、地山および型枠に沿って移動しながら、打設することは困難であり、このために、コンクリートポンプ車にて、そのブームを法肩まで伸ばし、そのブームに沿って配設した管路を通して打設する必要があり、コンクリートポンプ車を打設個所近傍まで搬入できない、あるいはブームの移動が空間的に規制される山間部の施工には不適当である。
（ロ）型枠内の全体に材料を行き渡らせるためには、あるいはその品質保持のためには、材料に対してバイブレータにより振動を与える必要があり、その手段を採るのが難しく、また作業性にも劣る。
（ハ）法肩から打設した材料を型枠全体に行き渡らせることは至難の技であり、特に横法枠に充填することが困難である。さらに、具体的には、横枠の法肩側上部に未充填空間部が生じてしまう。その結果として、小面積範囲の法枠の構築用に限定されてしまう。
（ニ）バイブレータの不十分な掛け方により、でき上がった法枠の品質にばらつきが発生する。
【０００６】
これに対し、本出願人は、先に「モルタルまたはコンクリートを主体とし、セメント：砂の重量比が、１：１〜４未満であり、スランプ値が８〜２７ｃｍの湿式法枠構築材料を、ポンプにより管路を介して圧送し、その管路の先端の吹付ノズルから、地山に固定した型枠内に吹き付けるとともに、前記ポンプと吹付ノズルとの間の管路の途中であり、かつ吹付ノズルから５〜４０ｍ離間した位置において、２〜１０Ｎｍ3／分の量をもって空気を吹込み、前記湿式法枠構築材料を前記空気を連行した状態で前記吹付ノズルから吹き付けることを特徴とする法枠構築工法。」を提案した（特許文献１）。
また、法枠構築用材料として、減水剤のほかセピオライト（昭和鉱業社製「ミルコンＳＰ」）を添加することも提案した（特許文献２）。
【特許文献１】特許第３００３７５１号公報
【特許文献２】特開平６−２６４４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かかる工法は実用上優れた方法であることを施工実績の積み重ねによって実証した。しかしながら、本発明者は、その後においても、法枠構築材料を長距離（特に１００ｍ以上の長距離）を安定して搬送できるとともに、開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填した場合、その開口から材料が流出するいわゆる「ダレ」を確実に防止しつつ、充填性に優れた材料の模索を鋭意続行してきた。その結果、添加するセピオライトを通常のものに対して特殊のものを使用すると、これを達成できることを知見した。
【０００８】
したがって、本発明の課題は、法枠構築材料を特に長距離（特に１００ｍ以上の長距離）を安定して搬送できるとともに、開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填した場合、その開口から材料が流出するいわゆる「ダレ」を確実に防止しつつ、充填性に優れたものとなる法枠構築工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決した本発明は、モルタルまたはコンクリートを主体とし、水セメント比Ｗ／Ｃが４０〜６０％であり、単位セメント量がモルタルの場合で４３０ｋｇ／ｍ3以上、コンクリートの場合で３８０ｋｇ／ｍ3以上であり、界面活性剤をセメント量に対して０．００１〜０．５重量％及びセピオライトを０．５〜５．０重量％を添加し混練し、セピオライトを投入して分散させた後、圧送前１２０分以内でのスランプ値が１５〜２７ｃｍである湿式法枠構築材料を、
ポンプにより管路を介して圧送し、その管路の先端の吹付ノズルから、地山に固定され、鉄筋が配筋された隣接する開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填するとともに、
前記ポンプと吹付ノズルとの間の管路の途中であり、かつ吹付ノズルから７〜４０ｍ離間した一つの吹き込み位置のみにおいて、２〜１０Ｎｍ3／分の量をもって空気を吹込み、 前記湿式法枠構築材料を前記空気を連行した状態で前記吹付ノズルから吹き付け、いかなる過程においても前記湿式法枠構築材料へ急結剤を添加することなく、法枠を構築するとともに、
前記セピオライトは、鉱物原石を粗砕し、この粗砕物をこれに対する２００〜６００重量％の水の存在下で、４５μｍアンダーが９５％以上の粒度に解砕したものであり、
前記吹付ノズルから吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍとなるように、セピオライトの添加量、及び空気の吹き込み位置を選定することを特徴とする法枠構築工法である。
ここに、前記スランプ値は、ＪＩＳ Ａ １１０１（１９９８）に基づき測定される。
【００１０】
（作用効果）
本出願人が提案した添加剤であるセピオライトは、昭和鉱業社製「ミルコンＳＰ」である（特許文献２参照）。
【００１１】
これに対して、本発明において使用するセピオライトは、鉱物原石を粗砕し、この粗砕物をこれに対する２００〜６００重量％（より望ましくは２５０〜４５０重量％）の水の存在下で、４５μｍアンダーが９５％以上（より望ましくは９７％以上）の粒度に解砕し微粒子化したものである。ここに本発明で使用するセピオライトについて特許文献２で使用したものとの差異を表１に示した。なお、いずれもスペイン産の鉱石を粉砕したものであり、昭和鉱業社より販売されているもので、すべて商品名である。
【００１２】
【表１】
【００１３】
表１から明らかなように、乾式粉砕の「ミルコンＰ」に対し湿式粉砕の「ミルコンＳＰ」は細粉化しているが、本発明の使用する例としての「ＲＳＡ剤」は、嵩比重、粒度構成（粒度分布）から判るように微粉である。また、粘性が高くかつ６ｒｐｍ／６０ｒｐｍの粘度比は８．３と高い。
【００１４】
かかる特性のセピオライトであるが故に、本発明のセピオライトを使用すると、材料の混練後１２０分以内でのスランプ値が１５〜２７ｃｍである材料が、吹付ノズルから吐出された段階で、吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍと低下することも知見した。スランプ値の変化量は、少なくとも５ｃｍ、通常は８ｃｍ以上である。管路の途中での空気の吹込みによって、スランプ値の低下が見られるが、セピオライト無添加で最大２ｃｍ程度である。従来のセピオライト添加の場合においても、ある程度のスランプ値の低下は見られるが、その低下量を小さい。本発明のセピオライトを使用する場合、スランプ値の変化量は、５ｃｍ以上、通常は８ｃｍ以上である。
【００１５】
このようなスランプ値の変化をもたらす材料は大きな利点をもたらす。すなわち、スランプ値が１５〜２７ｃｍである柔らかい材料を使用できるので、特に１００ｍ以上の（混練現場から吹付現場までの）長距離を安定して材料を搬送することができる。そして、側型枠内に吹き付けて充填する段階では、小さいスランプ値を示す、すなわち硬い材料で充填できるので、側型枠の開口から材料が流出するいわゆる「ダレ」を確実に防止できるのである。
【００１６】
他方、後述の実験例の結果を示す表３の結果に基づけば、スランプ値の低下割合（低下量）だけが、評価に１対１で対応しないことからも判るように、本発明のセピオライトは、性状及び挙動が従来品と異なるが故に、高い評価を得ることができたことを知見した。
【００１７】
実際に従来使用していたセピオライトと本発明のセピオライトとは、まったく異なる挙動を示すことが知見された。図１は、セメント：砂：粗骨材＝１：３：１のコンクリート材料に対し、従来使用していたセピオライトを添加した場合と本発明のセピオライトを添加した場合とについて、二重円筒回転粘土計すなわち図５に示す寸法の内円筒５１（φ１５ｍｍ）と外円筒５２（φ２００ｍｍ）の隙間にコンクリートを充填後、外円筒５２を徐々に回転させ、その回転における内円筒５１に発生するトルクをトルク計５３により測定して、回転速度計５４による回転速度とに基づき、せん断速度とせん断応力との関係を示したものである。
【００１８】
図１から判るように、セピオライト鉱物を添加したコンクリートは、せん断速度を高める（粘度計の測定回転数を高める）とせん断応力も上昇するが、従来のセピオライトを添加した場合に比べ本発明のセピオライトは、せん断応力がより高くなる。さらに、せん断速度を逆に低下させるとせん断応力は、従来品に比べ高いせん断応力を示し、ヒステリシス曲線の面積が大きくなる。つまり、低いせん断速度を与えると構造が回復するために粘度が上昇する。レオロジー的には、この性質をレオペクシーと称される。最終的にせん断速度をゼロにすると、降伏応力が従来品に比べ高くなることが判る。このように、せん断速度をゼロにしたときに降伏応力（降伏値）が従来品に比較して高いことは、側型枠内に吹き付けて充填した段階（せん断速度がゼロの段階）で、モルタル又はコンクリートの流動性が低下することを意味し、もって側型枠の開口から材料が流出するいわゆる「ダレ」を確実に防止できることを意味している。これに関連して粘度変化については、後記実験例３にて説明する。
【００１９】
前述の「ミルコンＳＰ」は、粗砕物をこれに対する１００重量％の水で練り込んだ後、ペレット状に押出し成形し乾燥させる。その後、ピンミルにより粉砕するものである。これに対し、本発明のセピオライト「ＲＳＡ剤」の製造方法例を説明すると、スペイン産の鉱物原石を粗砕し、この粗砕物をこれに対する２００〜６００重量％（通常は３００〜４００重量％）の水の存在下で、４５μｍアンダーが９５％以上の粒度に、たとえば臼状のコロイドミルにより解砕することにより得ることができる。水の存在量が多く、かつコロイドミルを使用しているので、微細化された高粘性のセピオライトとなるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明をさらに説明する。
本発明では、モルタルまたはコンクリートを主体とし、水セメント比Ｗ／Ｃが４０〜６０％であり、単位セメント量（ここに、空気量を考慮しない値である。配合設計では空気量を４〜６％として仮定して計算するが多い（場合により１０％として仮定することもある）ので、その空気量を考慮しないとの意味である。本発明においてすべて同じ意味で使用している。）がモルタルの場合で４３０ｋｇ／ｍ3以上、コンクリートの場合で３８０ｋｇ／ｍ3以上であり、界面活性剤をセメント量に対して０．００１〜０．５重量％及びセピオライトを０．５〜５．０重量％を添加し混練し、混練後１２０分以内でのスランプ値が１５〜２７ｃｍ（特に１８〜２６ｃｍが最適）である湿式法枠構築材料を、（コンクリート）ポンプにより管路を介して圧送するものである。
【００２１】
本発明の施工形態を図面を参照しながら詳説する。
図２はコンクリート吹付けの全体図であり、生コンクリート車１から、所定に配合したコンクリートをミキサー２に受け入れ、このミキサー２に、界面活性剤Ｙ及びセピオライトＸを投入し、良く分散させる。分散が完了した湿式法枠構築材料Ｚは、コンクリート圧送用のポンプ３に投入し、これにより、圧送管路５を通して吹付ノズル６に圧送する。
【００２２】
一方で、コンプレッサー７により、エアをエア圧送管８を介して、圧送管路５の途中に設けたＹ字管９から、湿式材料中に投入する。これによって、湿式材料中に空気が連行され、吹付ノズル６から吐出される。１０は空気流量計であり、材料の配合および吹付状況に応じて、空気量を調整するようになっている。
【００２３】
ポンプ３としては、スクイズポンプやピストンポンプなどの適宜のものを使用できる。 ここで、圧送管路５としては、Ｙ字管９までは基本的には金属管で構成し、吹付ノズル６までは可撓性の耐圧ホースとするのが好適であるが、前記金属管に代えて高圧ホースを使用することもできる。空気を連行させるＹ字管９の位置としては、本発明に従って吹付ノズル６から７〜４０ｍとされるが、特に１０〜３０ｍが好ましい。
【００２４】
空気の投入位置（連行開始位置）が吹付ノズル６に近いと空気を連行した状態での搬送距離が短く、吹付ノズルからの材料吐出が安定しない。さらに作業員が吹付ノズルを持ちながら、移動し難くなり、作業性の低下をもたらす。逆に、過度に遠いと、搬送中に材料の分離などを生じる虞れがある。また、圧送ポンプ３からは、吐出材料の流れを安定させるために、少なくとも５ｍ以上離れることが好ましい。吹付ノズル６基準による空気の投入位置に関する特性については後述する。
【００２５】
図４に示すように、型枠は、鋼製の網体（クリンプ金網やパンチングメタルなど）からなる側型枠２１を平行に隣接して立設して、たとえば格子状に組み上げる。この場合、隣接する側型枠２１、２１同士は、鋼棒または鋼線などによる連結材２２にて連結するとともに、長手方向に鉄筋２３を連結材２２に番線などにより固定する。さらに、必要個所、たとえば交点にアンカーピンを地山に対して打ち込む。側型枠２１の開口率は、本発明に従って７０％以上とされる。開口率が小さいと、材料との一体性が充分でなく、また、静置現場への搬入に際し重量的に重くなるなどの問題もある。
【００２６】
吹付けに際しては、作業員が、ホースを担いで、吹付ノズル６を側型枠２１、２１間内に向けた状態で、材料を吹き付ける。その際、作業員は、材料の側型枠２１、２１内への充填状況を見ながら作業することができる。最終的に構築した法枠で囲まれる領域内には、植生土嚢を積んだり、植生用基盤の造成、モルタル吹付などを行うことができる。また、予め対象法面には、金網などを敷設しておくこともできる。急傾斜地などに対しては、交点に本格的なアンカーを打ち込むことできる。
【００２７】
吹付ノズルとしては、一般のコーン状のノズルのほか、適宜の形状及び構造のものを使用できる。
【００２８】
側型枠の開口率としては、前述のように、７０％以上とされるが曲げ強度などを阻害しない範囲で９５％、とりわけ９０％までのものを使用できる。
【００２９】
本発明においては、富配合の材料に対して、空気を連行させる。空気によって圧送性を高める場合には、管路を先端に行くにしたがって段状に内径を増大させ、その増大個所の段部にそれぞれ空気を吹き込むことができる。いずれにしても、空気の連行量としては、総量で２〜１０Ｎｍ3／分、特に２〜７Ｎｍ3／分が好ましい。吐出圧力としては、２〜１０ｋｇ／ｃｍ2、特に５〜８ｋｇ／ｃｍ2が好適である。空気の連行量および吐出圧力は、吹付状況に応じて、作業員からの連絡を受けて逐次、あるいは予め調整できる。前述のホースの内径は、３５〜６０ｍｍ、特に４０〜５０ｍｍが好適であり、吹付ノズル６の吐出部の内径としては４０〜６０ｍｍが望ましい。空気の流量が２Ｎｍ3／分未満、圧力が２ｋｇ／ｃｍ2未満では、材料の吐出力が弱くて型枠への充填性が低下してしまう。また、流量が１０Ｎｍ3／分を超え、圧力が１０ｋｇ／ｃｍ2を超えると材料が分離してリバウンドロスが大量に発生して品質が低下してしまう。
【００３０】
本発明の法枠材料としては、モルタル又はコンクリートが使用される。単位セメント量がモルタルの場合で４３０ｋｇ／ｍ3以上、コンクリートの場合で３８０ｋｇ／ｍ3以上とされる。これ以下であると、強度が充分でなくなる。ちなみに、配合比を表２に示した。
【００３１】
【表２】
【００３２】
いずれにおいても、セメント（Ｃ）：砂（Ｓ）の重量比が、１：１〜４未満とされる。Ｃ：Ｓが１：１未満では、不経済になるとともにクラックが入り易くなる。Ｃ：Ｓが１：４以上であると、強度が不足するとともに圧送性を損なう。コンクリートの場合、セメント：砂：粗骨材の重量比が１：１〜４未満：＜２とされる。粗骨材の粒度としては、２５ｍｍ以下、特に１５ｍｍ以下が好適である。粗骨材としては、砂利のほか、スラグ（徐冷スラグ）なども用いることができる。さらに、これらの材料には、本発明の添加剤に加えて、減水剤、気泡剤、増粘剤などをセメントに対して３重量％以下の範囲で、および水硬性スラグ微粉末、炭カル、フライアッシュなどの混合材をセメントに対して５０重量％以下の範囲で添加することができる。水の添加量としては、Ｗ／Ｃとして、４０〜６０％が好ましい。吹付ノズルからの法枠材料の吐出量としては、２〜１０Ｎｍ3／時が好適である。
【００３３】
本発明では、急結剤を一切使用しない。この点はトンネルライニングでのＮＡＴＭ工法が急結剤の使用を必須とするものとの相違である。特許文献１の本出願人による提案が嚆矢となって、類似の工法が開発され、急結剤を使用する工法も採用されている。しかし、急結剤の使用によってダレを抑制できるとしても、長期的な強度の低下を招くことを本発明者は知見している。空気の添加も上記の位置の一箇所のみが好適である。２箇所以上であると、搬送が安定しないことを知見している。
【００３４】
本発明では、吹付ノズルから吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍ（特に７．５〜１０ｃｍが最適）に調整する。この調整には、主に界面活性剤及びセピオライトの添加量、空気の吹き込み位置を選定することにより達成できる。
【００３５】
当該スランプ値が５ｃｍ未満であると、充填性が悪く、特に鉄筋裏への回りこみ性が悪くなる。１１ｃｍを超えると、側型枠からのダレが生じるなどの問題を招く。これらの点に関しては、実験例とともに後述する。
【００３６】
なお、特開昭６１−２８６７０号のものは、本発明の構成と部分的に共通する。しかし、これはＮＡＴＭ工法を主眼としたものであるばかりでなく、搬送元のスランプ値が６〜１０ｃｍであり、本発明のもの明らかに異なる。しかも、同方法は、搬送元のスランプ値が６〜１０ｃｍであるものに対し、空気の混入及び急結剤の添加を図るものであり、吹付ノズルから吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値は不明である。われわれの実験からすれば、空気の混入、特に急結剤の添加によりスランプ値は大幅に低下し、ゲル化によりスランプ値自体が測定できず、実質は０ｃｍ言うべきものである。実際に、汎用のＮＡＴＭ工法では、搬送元のスランプ値が通常８ｃｍのものを使用し、これに対して空気の混入及び急結剤の添加を行うのであるから、硬い材料の吹付であることは明らかである。本発明が対象とする法枠構築では、対象面への付着や粉塵の発生防止を主眼とするのではなく、鉄筋裏への回りこみ性を良化して充填性に優れたものにする必要があるのであり、目的も明らかに異なる。
【００３７】
ちなみに、水セメント比Ｗ／Ｃは、いずれも５５％であり、単位セメント量が４２０ｋｇ／ｍ3の配合の場合において、急結剤を５．０％添加した場合、コンクリートの２８日強度が２７Ｎ／ｍｍ2であるのに対し、急結剤を添加しない場合の２８日強度は３２Ｎ／ｍｍ2となり、急結剤を添加しないことにより強度が高くなることが知見された。
【００３８】
前述のように、吹付ノズルから吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍに調整するに際し、支配的な因子は、搬送元のスランプ値、本発明のセピオライトの添加量、及び混練・分散状況である。
【００３９】
コンクリートの場合、生コンクリート車１から受け入れるコンクリートが経時的に均質とは到底言い難い。また、本発明のセピオライトは分散性が従来品に比較して多少悪い。そこで、従来は、到着した生コンクリート車１のタンク中に、界面活性剤及びセピオライトを投入し撹拌すればよいものであったのに対し、図３に示すように、生コンクリート車１とポンプ３の受け入れ口との間に、ミキサー２を設置し、このミキサー２中に界面活性剤Ｙ及びセピオライトＸを投入し、良く分散させることが必要である。ミキサー２としては、複数の分散槽（図示例では分散槽２Ａ、２Ｂ）であるのが望ましく、生コンクリート車１からのコンクリートをシュート１ａ（図２参照）を介して一方の分散槽に投入して分散させている過程で、他方の分散槽では続くコンクリートの受け入れを行う交互受け入れ・分散方式を採るのが望ましい。
【００４０】
実施の形態では、分散槽には、２軸２ａ，２ａにそれぞれ撹拌羽根２ｂ，２ｂを設けたものが分散性に優れることを知見している。少なくとも一方の撹拌羽根２ｂは、回転軸芯とほぼ平行な面をもつ平板状のものが望ましい。この形態の下で、軸２ａ，２ａまたは一方の軸２ａにトルク検出器２Ｃを設け、検出したトルク値からせん断抵抗値を求め、所定のせん断抵抗値範囲内になるように、本発明のセピオライト添加量を調整することで、搬送元のスランプ値も調整できる。
【００４１】
界面活性剤の添加の有無及び添加量は、微細な空気が混入するために流動性が向上し、スランプ値が柔らかくなるため、材料の搬送性を高める機能も担う。使用できる界面活性剤としては、アニオン界面活性剤としてせっけん系，硫酸エステル系，スルホネート系，リン酸エステル系、ノニオン界面活性剤としてエーテル系，エステルエーテル系、両性界面活性剤としてベタイン系，イミダゾリンベタイン系などを挙げることができるが、上記のアニオン界面活性剤が望ましい。本発明の界面活性剤は、生成する微小な気泡が圧送管路内において圧送抵抗を低減する。セメント量に対して０．００１重量％未満ではその効果が劣り、他方過度の添加量は効果が飽和する。より好適な上限値は、０．１重量％である。
【００４２】
セピオライトの添加量についても、セメント量に対して０．５重量％未満ではその効果が劣り、他方過度の添加量は効果が飽和する。
【００４３】
〔実験例〕
以下実験例を示して本発明の効果を明らかにする。
（実験例１）
前述の装置構成の下で、吹付材料のスランプ値、エア投入位置（Ｙ字管の吹付ノズルからの離間距離）、及びセピオライトの種類を種々変更して、吹付状況を観察するとともに、構築した法枠の物性を調べた。なお、エア圧送圧力（元圧）は６．５ｋｇ／ｃｍ2、エア流量は４Ｎｍ3／分で一定とし、吹付ノズルとしては直管タイプのものを使用した。
使用したコンクリート吹付材料はセメント：砂：水硬性スラグ微粉末：粗骨材＝１：３：０．２：１ であり、単位セメント量を４０２ｋｇ／ｍ3、水セメント比Ｗ／Ｃは５５％、界面活性剤としては、セメント量に対して０．００５重量％にそれぞれ一定とした。
実験に使用したものは、先の表１に示した、従来品セピオライトとして、昭和鉱業社製「ミルコンＳＰ」を、本発明のセピオライトとして、昭和鉱業社製「ＲＳＡ剤」である。
スランプ値はセピオライト添加量及び分散時間により、前述のトルク検出器により検出したトルク値からせん断抵抗値を求め、所定のせん断抵抗値を指標として、変動させた。セピオライトの添加量は、セメント量に対して１．０〜２．５重量％の範囲内での変化で対応できた。
側型枠としては、開口率が８２％のクリンプ金網を使用した。Ｙ字管から先の先端ホースの内径は４５ｍｍにした。
また、それぞれ搬送元材料のスランプ値及び吹付ノズルから吐出された材料のスランプ値を測定した。搬送性は、主に吹付ノズルからの吐出状況が安定しているか否かにより、吹付状況は、反発ロス状況、法枠のカット断面状況、採取コアの外観状況を５名の実験者による評価の平均および評価のバラツキにより判断した。この状況観察評価は、「ス」の生成状況、鉄筋の裏への回り状況なども含む。さらに、特にダレについて別評価項目とした。結果を表３に示す。なお、細骨材は鬼怒川産で粗粒率２．９のものを使用した。また、本発明の材料により構築した法枠の２８日強度は、３５〜３９Ｎ／ｍｍ2であった。
【００４４】
【表３】
【００４５】
（実験例２）
モルタル吹付材料に換えて実験例１と同じ実験を行った。材料は、セメント：砂＝１：３であり、単位セメント量を４９５ｋｇ／ｍ3とした。結果は、表３の結果と実質的に同じであるために掲載を省略する。
【００４６】
（実験例３）
上記実験結果に基づき、従来品のセピオライトと本発明のセピオライトとの間で顕著な効果の相違を示したので、基礎的な物性に関して研究した。
すなわち、本実験の手順は、以下の（１）〜（３）に示す。
（１）常温の水を１８０ｇ、本発明のセピオライト（「ＲＳＡ剤」）及び、昭和鉱業社から入手したセピオライト（「ミルコンＳＰ」）を２０ｇ計量する。
（２）水に各材料を投入後、ケミカルミキサーにより回転数５５０ｒｐｍで３分間撹拌し、１０％懸濁液を作成する。
（３）作成した１０％懸濁液の粘性を振動式粘度計により測定する。各材料の粘性発現の傾向を知るために経時変化も調べる。
各セピオライトの粘性の経時変化を図６に示した。
測定は３時間後まで行った。本発明の「ＲＳＡ剤」の懸濁液作成直後の粘性は８４．１ｍＰａ・ｓで、これから増加しつづけ、６０分後に３６０．０ｍＰａ・ｓ、１２０分後に５９１．６ｍＰａ・ｓ、１８０分後に７８３．３ｍＰａ・ｓとなった。つまり、３時間後には粘度が９．３倍に上昇した。一方、「ミルコンＳＰ」の懸濁液作成直後の粘性は１２．４ｍＰａ・ｓで、その後、６０分で１３．１ｍＰａ・ｓ、１８０分で１３．８ｍＰａ・ｓと微増する傾向を示した。
本実験結果より、「ＲＳＡ剤」は「ミルコンＳＰ」とは粘性の発現に関して大きな違いが見られた。「ＲＳＡ剤」は、練り上がり直後から大きな値を示し、時間が経過するにつれて粘性がさらに増加する傾向を示した。一方、「ミルコンＳＰ」は、練り上がり直後、「ＲＳＡ剤」の練り上がり直後の値の約１／７の粘性であり、その後微増する程度で３時間後の両者の粘性を比較すると、５７倍の違いが見られる。
本発明に係るセピオライト「ＲＳＡ剤」が、従来の使用品と異なる挙動を示すであろうことは図６に示す結果からも明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】セピオライト添加コンクリートのヒステリシス曲線を示すグラフである。
【図２】材料およびエアの圧送系統を示す説明図である。
【図３】ミキサーの概要図である。
【図４】法枠例の概要斜視図である。
【図５】せん断試験の器具の正面図ある。
【図６】実験結果のグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１…生コンクリート車、２…ミキサー、３…ポンプ、５…圧送管路、６…吹付ノズル、７…コンプレッサー、８…エア圧送管、９…Ｙ字管、Ｘ…セピオライト、Ｙ…界面活性剤、Ｚ…法枠構築材料。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モルタルまたはコンクリートを主体とし、水セメント比Ｗ／Ｃが４０〜６０％であり、単位セメント量がモルタルの場合で４３０ｋｇ／ｍ3以上、コンクリートの場合で３８０ｋｇ／ｍ3以上であり、界面活性剤をセメント量に対して０．００１〜０．５重量％及びセピオライトを０．５〜５．０重量％を添加し混練し、セピオライトを投入して分散させた後、圧送前１２０分以内でのスランプ値が１５〜２７ｃｍである湿式法枠構築材料を、
ポンプにより管路を介して圧送し、その管路の先端の吹付ノズルから、地山に固定され、鉄筋が配筋された隣接する開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填するとともに、
前記ポンプと吹付ノズルとの間の管路の途中であり、かつ吹付ノズルから７〜４０ｍ離間した一つの吹き込み位置のみにおいて、２〜１０Ｎｍ3／分の量をもって空気を吹込み、
前記湿式法枠構築材料を前記空気を連行した状態で前記吹付ノズルから吹き付け、いかなる過程においても前記湿式法枠構築材料へ急結剤を添加することなく、法枠を構築するとともに、
前記セピオライトは、鉱物原石を粗砕し、この粗砕物をこれに対する２００〜６００重量％の水の存在下で、４５μｍアンダーが９５％以上の粒度に解砕したものであり、
前記吹付ノズルから吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍとなるように、セピオライトの添加量、及び空気の吹き込み位置を選定することを特徴とする法枠構築工法。
ここに、前記スランプ値は、ＪＩＳ Ａ １１０１（１９９８）に基づき測定される。
【請求項１】
モルタルまたはコンクリートを主体とし、水セメント比Ｗ／Ｃが４０〜６０％であり、単位セメント量がモルタルの場合で４３０ｋｇ／ｍ3以上、コンクリートの場合で３８０ｋｇ／ｍ3以上であり、界面活性剤をセメント量に対して０．００１〜０．５重量％及びセピオライトを０．５〜５．０重量％を添加し混練し、セピオライトを投入して分散させた後、圧送前１２０分以内でのスランプ値が１５〜２７ｃｍである湿式法枠構築材料を、
ポンプにより管路を介して圧送し、その管路の先端の吹付ノズルから、地山に固定され、鉄筋が配筋された隣接する開口率が７０％以上の側型枠内に吹き付けて充填するとともに、
前記ポンプと吹付ノズルとの間の管路の途中であり、かつ吹付ノズルから７〜４０ｍ離間した一つの吹き込み位置のみにおいて、２〜１０Ｎｍ3／分の量をもって空気を吹込み、
前記湿式法枠構築材料を前記空気を連行した状態で前記吹付ノズルから吹き付け、いかなる過程においても前記湿式法枠構築材料へ急結剤を添加することなく、法枠を構築するとともに、
前記セピオライトは、鉱物原石を粗砕し、この粗砕物をこれに対する２００〜６００重量％の水の存在下で、４５μｍアンダーが９５％以上の粒度に解砕したものであり、
前記吹付ノズルから吐出された材料の吐出後１分以内でのスランプ値が５〜１１ｃｍとなるように、セピオライトの添加量、及び空気の吹き込み位置を選定することを特徴とする法枠構築工法。
ここに、前記スランプ値は、ＪＩＳ Ａ １１０１（１９９８）に基づき測定される。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３２２２８７（Ｐ２００６−３２２２８７Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４８７９９（Ｐ２００５−１４８７９９）
【出願日】平成１７年５月２０日（２００５．５．２０）
【出願人】（０００１１５４６３）ライト工業株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２０日（２００５．５．２０）
【出願人】（０００１１５４６３）ライト工業株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
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