JP2012087579A - Masonry reinforcing method - Google Patents
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Description
本発明は、石積みの補強方法に関する。 The present invention relates to a method for reinforcing masonry.
石積みは、長年雨水等にさらされることによって、石積みの目地材や石積みの背面に設けられた砂利や土からなる裏込材が、石積みの隙間(目地)から雨水とともに流出し、空隙が形成される。空隙が形成されることにより、石積みの支持バランスに乱れが生じ、雨水等により何らかの応力が発生した場合には、より一層石積みが崩壊する可能性が高くなる。また、空隙に雑草が生えたり、蛇・モグラ等の小動物が生息するおそれもある。 When masonry is exposed to rainwater, etc. for many years, the masonry jointing material and the backing material made of gravel and soil provided on the back of the masonry flows out with the rainwater from the gap (joint) of the masonry, forming a void. The The formation of the voids disturbs the support balance of the masonry, and when some stress is generated by rainwater or the like, there is a higher possibility that the masonry will collapse further. In addition, weeds may grow in the gaps, and small animals such as snakes and moles may inhabit.
しかし、その空隙を充填する補修を行うとなると、石積みの組み直しが必要となり、大掛かりな補修工事となるため、多大な手間と費用が必要となる。また、石積みの組み直しを行っている最中に、背面側の土が崩れる場合があるため、その対策も必要となる。 However, if repair is performed to fill the gap, it will be necessary to reassemble the masonry, and it will be a major repair work, which will require a great deal of labor and cost. Moreover, since the soil on the back side may collapse while reassembling the masonry, countermeasures are also required.
従来より、石積みの補強方法として、接着性を有する充填材を石積みの隙間や背面に注入する方法があった。しかし、この補強方法では、注入した充填材が重力により下方向に流れてしまうため、石積みに形成された空隙の上部側まで充填材を注入することが困難となる場合が多いといった問題点や、充填材の充填後のダレ(充填材を充填した後、固化までの間に、重力により空隙の上部側の充填材が空隙の下部側に移動し、上部側が薄く、下部側が厚くなる現象)により、石積み背面の水を石積みの表面に抜く水路が塞がれてしまうおそれがあり、水路が塞がれ、水圧が上がることで石積みの背面側から応力を受け、石積みが崩壊する危険な状況になることが懸念されるといった問題点があった。 Conventionally, as a method for reinforcing masonry, there has been a method of injecting an adhesive filler into a gap or back surface of the masonry. However, in this reinforcing method, the injected filler flows downward due to gravity, so that it is often difficult to inject the filler up to the upper side of the gap formed in the masonry, Sagging after filling with filler (a phenomenon in which the filler on the upper side of the gap moves to the lower side of the gap due to gravity and becomes thinner on the upper side and thicker on the lower side) The water channel that draws the water behind the masonry to the surface of the masonry may be blocked, and the water channel is blocked and the water pressure rises, causing stress from the back side of the masonry and causing the masonry to collapse There was a problem that there was concern about becoming.
上記の状況下において、石積みの組み直しをすることなく、既存のままで石積みを補強する方法として、特許文献1には、石積みの裏込め補強方法で、石積み背面の空洞部に接着剤を塗布する工程と、空洞部に袋状のパッキング材を挿入し、パッキング材に充填材(注入材)を注入する工程と、石積みの背面とパッキング材を接着する工程等を有する補強方法が記載されている。
Under the above circumstances, as a method for reinforcing masonry without reassembling the masonry,
しかし、特許文献1に記載する方法では、上述の問題点は解消されているものの、工程数が多いため、当該方法を実施するためには多大な時間・労力を要することになる。
However, in the method described in
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、石積みの組み直しをすることなく、既存の状態で補強可能であるとともに、石積みの隙間を塞ぐことができ、石積みを安定した状態に戻し、かつ、石積みの背面側から受ける土圧に対する強度を十分に回復することを少ない工程で行うことができる石積みの補強方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can be reinforced in an existing state without reassembling the masonry, and can close the gap between the masonry, making the masonry stable. An object of the present invention is to provide a method for reinforcing masonry that can be restored and sufficiently restored in strength with respect to earth pressure received from the back side of the masonry.
本発明は、充填材を圧縮空気の圧力を用いて注入ノズルから石積みの隙間に吹き込み、充填材を石積みの隙間に満遍なく充填することにより、石積みを補強することを目的とする。すなわち、充填材を注入ノズルにより石積みの隙間に注入することによって石積みを補強する石積みの補強方法であって、上記充填材とは別に圧縮空気を注入ノズルに供給し、上記充填材を、該注入ノズルから上記圧縮空気の圧力を用いて、上記石積みの隙間に吹き込んでいく構成とした。 The object of the present invention is to reinforce the masonry by blowing the filler into the gaps of the masonry from the injection nozzle using the pressure of compressed air and filling the fillers evenly in the gaps of the masonry. That is, a masonry reinforcement method that reinforces masonry by injecting a filler into a masonry gap with an injection nozzle, wherein compressed air is supplied to the injection nozzle separately from the filler, and the filler is injected into the masonry. It was set as the structure which blows in the clearance gap between the said masonry using the pressure of the said compressed air from a nozzle.
上記充填材と圧縮空気を注入ノズルに供給する方法は、例えば、上記充填材を、モルタル供給ポンプによりモルタルホースを介して、上記モルタルホースの先端部に取り付けられた注入ノズルに供給し、空気圧縮機から吐出した圧縮空気を、空気ホースを介して該注入ノズルに供給する方法がある。圧縮空気の圧力を用いることにより、充填材を注入ノズルから石積みの隙間の奥深くまで吹き込むことができる。そのため、たとえ石積みの隙間が奥深く形成されている場合であっても、充填材を吹き込むことが容易となり、充填材を石積みの隙間に満遍なく充填することができる。 The method of supplying the filler and compressed air to the injection nozzle is, for example, supplying the filler to the injection nozzle attached to the tip of the mortar hose via a mortar hose by a mortar supply pump and compressing the air. There is a method of supplying compressed air discharged from a machine to the injection nozzle via an air hose. By using the pressure of the compressed air, the filler can be blown from the injection nozzle deep into the masonry gap. Therefore, even if the masonry gap is deeply formed, it becomes easy to blow the filler, and the filler can be evenly filled into the masonry gap.
充填材は、注入ノズルから液状ないし流動状で石積みの隙間に吹き込むことができ、その後硬化するものであればよい。例えば、モルタル、樹脂モルタル、または土質材料と無機塩類と水和反応性硬化剤との混合物などを使用できる。 The filler may be any material that can be blown into the masonry gap in liquid or fluid form from the injection nozzle and then hardened. For example, mortar, resin mortar, or a mixture of a soil material, an inorganic salt, and a hydration reactive curing agent can be used.
また、充填材の吹き込みに圧縮空気を用いるため、圧縮空気を用いない従来方法とは異なり、粘度が高い(砂の分量が多い)充填材であっても注入ノズルの閉塞を招くことなく施工することができる。充填材の粘度が高いと、充填材吹き付け後、早期に充填材の圧縮強度が増加することにより、第一に、充填材の充填後のダレが少なくなるという効果を有する。第二に、工期を短縮することができ、中でも潮の干満での海水面の高さの差を利用して行わならなければならない場所での護岸工事では、特に有用である。 Also, since compressed air is used for blowing the filler, unlike conventional methods that do not use compressed air, even fillers with high viscosity (a large amount of sand) can be applied without causing clogging of the injection nozzle. be able to. If the viscosity of the filler is high, the compressive strength of the filler increases at an early stage after spraying the filler, so that firstly, the sagging after filling with the filler is reduced. Secondly, the construction period can be shortened, and it is especially useful for revetment work where it is necessary to make use of the difference in sea level between tides.
上記注入ノズルの先端から上記充填材を吹き込む距離が短くなるほど、上記注入ノズルからの充填材吐出圧を減少させることが好ましい。注入ノズルからの充填材吐出圧を減少させるためには、空気圧縮機から注入ノズルへの圧縮空気の供給量を減少すればよく、圧縮空気と充填材が注入ノズルで合流するよりも手前で、圧縮空気の供給量を調整できるような位置にバルブを設ければよい。 It is preferable to reduce the filler discharge pressure from the injection nozzle as the distance for blowing the filler from the tip of the injection nozzle becomes shorter. In order to reduce the filler discharge pressure from the injection nozzle, it is only necessary to reduce the amount of compressed air supplied from the air compressor to the injection nozzle, before the compressed air and the filler merge at the injection nozzle. A valve may be provided at a position where the supply amount of compressed air can be adjusted.
最初は石積みの隙間の奥から充填材を埋めていくが、石積みの隙間の奥が充填材で埋まってくると石積みの隙間の手前部分を充填材で埋めていくことになる。注入ノズルからの充填材吐出圧が大きいほど、充填材を遠くまで吹き込むことができるが、注入ノズルからの充填材吐出圧が大きい状態で充填材を近距離に吹き込むと、注入ノズルからの充填材の噴出速度が速すぎることから、吹き込んだ充填材が跳ね返りにより石積みの隙間から飛び出るおそれがある。そのため、石積みの隙間の手前部分に充填材を吹き込む場合は、注入ノズルからの充填材吐出圧を減少させ、すなわち、充填材を比較的少量の圧縮空気と混合し、注入ノズルからの充填材の噴出速度を比較的遅くして石積みの隙間に吹き込むことにより、吹き込んだ充填材が石積みの隙間から飛び出ることを防ぐことができる。 Initially, the filler is filled from the back of the masonry gap, but when the back of the masonry gap is filled with the filler, the front part of the masonry gap is filled with the filler. The larger the filler discharge pressure from the injection nozzle, the farther the filler can be blown, but when the filler is blown to a short distance with the filler discharge pressure from the injection nozzle being large, the filler from the injection nozzle Since the jetting speed of the filler is too high, the blown filler may jump out of the gaps in the masonry due to rebounding. Therefore, when the filler is blown in front of the masonry gap, the filler discharge pressure from the injection nozzle is decreased, that is, the filler is mixed with a relatively small amount of compressed air, and the filler is discharged from the injection nozzle. By blowing at a relatively low jet speed into the masonry gap, the blown filler can be prevented from jumping out of the masonry gap.
上記充填材は、材齢28日の圧縮強度が15N/mm2以上であることが好ましい。また、上記充填材は、材齢28日の圧縮強度が18N/mm2以上であることがより好ましい。 The filler preferably has a compression strength of 15 N / mm 2 or more at a material age of 28 days. Moreover, as for the said filler, it is more preferable that the compressive strength of material age 28 is 18 N / mm < 2 > or more.
注入ノズルに圧縮空気を供給し、圧縮空気の圧力を用いて、注入ノズルから充填材を吹き込むことにより、充填材を石積みの隙間に満遍なく充填することができる。そうすると、石積みの組み直しをすることなく既存の状態で補強することができ、さらに、石積みの背面側から受ける土圧に対する強度を十分に回復することができる。また、石積みの隙間を塞ぐことにより、雑草や小動物の存在を懸念する必要もなくなり、加えて、少ない工程で行うことができるので時間・労力を節約することができる。 By supplying compressed air to the injection nozzle and blowing the filler from the injection nozzle using the pressure of the compressed air, the filler can be uniformly filled in the gaps in the masonry. If it does so, it can reinforce in the existing state, without reassembling the masonry, Furthermore, the intensity | strength with respect to the earth pressure received from the back side of a masonry can fully be recovered | restored. In addition, by closing the gaps in the masonry, there is no need to worry about the presence of weeds and small animals, and in addition, since it can be performed with fewer steps, time and labor can be saved.
以下、本発明を実施するための形態として、モルタル注入による石積みの補強方法を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, as a mode for carrying out the present invention, a method for reinforcing masonry by mortar injection will be described with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its application, or its use.
まず、モルタル注入に関する一連の工程を説明する。最初に、下地処理として、高圧洗浄機を用いた石積みの洗浄や、石積みの隙間に生えている雑草の除草を行う。その後、必要があれば、石積みの隙間に水抜きパイプの設置を行う。続いて、以下に説明する図1の装置を用いて石積みの隙間にモルタルを吹き込み、モルタルを石積みの全ての隙間に充填した後に刷毛を使って目地を仕上げていく。図2は、モルタルの充填および目地の仕上げ終了後の石積み8を示したものであり、各石9の間に生じている石積みの隙間10、すなわち、図2のハッチングを付した箇所にモルタルを充填し、その後、目地を仕上げた状態を示している。
First, a series of steps related to mortar injection will be described. First, as the ground treatment, masonry is washed using a high-pressure washing machine, and weeds growing in the gaps between the masonry are removed. After that, if necessary, drain pipes are installed in the masonry gaps. Subsequently, using the apparatus of FIG. 1 described below, mortar is blown into the gaps of the masonry, and after filling the mortar into all the gaps of the masonry, the joints are finished using a brush. FIG. 2 shows the
本発明による一実施形態に係るモルタル注入に用いる方法について図1に基づいて説明する。砂、セメント、および水をモルタルミキサ1で3分間混練し、流動性の良いスラリーとなったモルタルをモルタル供給ポンプ2でモルタルホース6を介して注入ノズル3まで圧送する。なお、モルタルミキサ1で製造したモルタルは、無圧又は低圧であるので、モルタル供給ポンプ2については、モルタルホース6を介して遠隔地まで供給するためには十分な加圧能力を必要とする。また、空気圧縮機4からの圧縮空気を、空気ホース5を介して、注入ノズル3に供給している。続いて、モルタル供給ポンプ2による圧力と圧縮空気の圧力を用いて、注入ノズル3から石積みの隙間にモルタルを吹き込んでいく。
A method used for mortar injection according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Sand, cement, and water are kneaded for 3 minutes by the
次いで、本発明による一実施形態に係る注入ノズル3について図1に基づいて説明する。注入ノズル3は、モルタルを供給する口(以下、モルタル供給口)31、モルタルおよび圧縮空気を吐出する口(以下、吐出口)32、圧縮空気を供給する口(以下、圧縮空気供給口)33の3つの口を有する。モルタル供給ポンプ2で圧送されたモルタルは、モルタル供給口31に供給され、吐出口32から吐出される。圧縮空気供給口33は、注入ノズル3内で吐出口32に向かって圧縮空気が流れるように設けられており、これにより、吐出口32から、圧縮空気の圧力を用いて、石積みの隙間にモルタルを吹き込むことができる。
Next, an
また、注入ノズル3への圧縮空気の供給量を調節できるバルブ7を設ける。バルブ7で圧縮空気の供給量を調節することにより、注入ノズル3からの圧縮空気によるモルタル吐出圧、すなわち注入ノズル3からのモルタルの噴出速度を調節させることを目的とする。そのためには、圧縮空気とモルタルが注入ノズル3内で合流する手前にバルブ7を設ける必要がある。例えば、図1に記載のように、圧縮空気供給口33上にバルブ7を設けることができる。
Further, a
以下、石積みの隙間にモルタルを吹き込むにあたり、バルブ7による注入ノズル3への圧縮空気の供給量を調整する方法について説明する。まず、バルブ7を全開又は全開に近い状態にして、石積みの隙間の奥からモルタルを埋めていく。こうして、石積みの隙間の奥から手前へとモルタルを埋めていくにしたがって、次第にモルタルを吹き込む距離が短くなる。モルタルを吹き込む距離が短くなると、注入ノズル3からのモルタルの噴出速度が速すぎるため、吹き込んだモルタルが跳ね返りにより石積みの隙間から飛び出る場合がある。そこで、バルブ7を少し閉じることにより、注入ノズル3からのモルタルの噴出速度を、吹き込んだモルタルが跳ね返らない程度の速度に減少させる。モルタルを吹き込む距離が短くなるにしたがって、吹き込んだモルタルが跳ね返りやすくなるので、跳ね返りの現象が見られる度に、バルブの閉じ量を大きくし、注入ノズル3からのモルタルの噴出速度を減少させ、吹き込んだモルタルが跳ね返らないようにする。
Hereinafter, a method of adjusting the amount of compressed air supplied to the
〔使用機材〕
モルタルミキサとしては、TMU−3.5HS(混練容量3.5切(約97L)、トンボ工業株式会社製)を、空気圧縮機としては、EC35SSB−6(最大吐出容量3.7L/min、吐出圧力0.69Mpa、株式会社小松製作所製)を使用した。
[Equipment]
As the mortar mixer, TMU-3.5HS (kneading capacity 3.5 cut (about 97 L), manufactured by Tonbo Industries Co., Ltd.) is used, and as the air compressor, EC35SSB-6 (maximum discharge capacity 3.7 L / min, discharge) A pressure of 0.69 Mpa, manufactured by Komatsu Ltd.) was used.
〔使用材料〕
砂は、左官砂(広島産)を、セメントは、普通ポルトランドセメント(密度3.16g/cm3、比表面積3190cm2/g)を使用した。
[Materials used]
As the sand, plaster sand (from Hiroshima) was used, and as the cement, ordinary Portland cement (density 3.16 g / cm 3 , specific surface area 3190 cm 2 / g) was used.
〔圧縮強度試験〕
圧縮強度は、JIS A 1132に準拠する供試体の作製方法により準備された供試体について、JIS A 1108に準拠する圧縮強度試験を行うことにより得た。
[Compressive strength test]
The compressive strength was obtained by conducting a compressive strength test in accordance with JIS A 1108 on a test specimen prepared by a method for preparing a specimen in conformity with JIS A 1132.
以下、本実施形態に係る実施例を説明する。
なお、本実施形態においては、砂とセメントの合計質量は72kgの一定量とする。
《実施例1》
砂36kg、セメント36kg、および水8リットルを3分間モルタルミキサ1にて混練してモルタルを生成し、28日現場養生した直径50mmの供試体を得た。
《実施例2》
水量を8.5リットルとし、他は実施例1と同様にして供試体を得た。
《実施例3》
水量を9リットルとし、他は実施例1と同様にして供試体を得た。
《実施例4》
砂を48kg、セメントを24kgとし、他は実施例1と同様にして供試体を得た。
《実施例5》
水量を8.5リットルとし、他は実施例4と同様にして供試体を得た。
《実施例6》
水量を9リットルとし、他は実施例4と同様にして供試体を得た。
《実施例7》
砂を54kg、セメントを18kgとし、他は実施例1と同様にして供試体を得た。
《実施例8》
水量を8.5リットルとし、他は実施例7と同様にして供試体を得た。
《実施例9》
水量を9リットルとし、他は実施例7と同様にして供試体を得た。
Hereinafter, examples according to the present embodiment will be described.
In the present embodiment, the total mass of sand and cement is a certain amount of 72 kg.
Example 1
36 kg of sand, 36 kg of cement, and 8 liters of water were kneaded in the
Example 2
A specimen was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of water was 8.5 liters.
Example 3
A specimen was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of water was 9 liters.
Example 4
Specimens were obtained in the same manner as in Example 1 except that sand was 48 kg and cement was 24 kg.
Example 5
A specimen was obtained in the same manner as in Example 4 except that the amount of water was 8.5 liters.
Example 6
A specimen was obtained in the same manner as in Example 4 except that the amount of water was 9 liters.
Example 7
Specimens were obtained in the same manner as in Example 1 except that 54 kg of sand and 18 kg of cement were used.
Example 8
A specimen was obtained in the same manner as in Example 7 except that the amount of water was 8.5 liters.
Example 9
A specimen was obtained in the same manner as in Example 7 except that the amount of water was 9 liters.
上記9種類の実施例について、モルタル生成に用いた砂、セメント、水の分量、および材齢28日の供試体を用いた圧縮強度試験の試験結果を表1に示す。なお、表1に記載の圧縮強度の値は、各実施例につき、3個の供試体を準備して圧縮強度試験を行い、3個の供試体の圧縮強度を算術平均した値である。 Table 1 shows the test results of the compressive strength test using the specimens of 28 days of age, the amount of sand, cement, and water used for mortar generation for the above nine types of examples. In addition, the value of the compressive strength described in Table 1 is a value obtained by arithmetically averaging the compressive strengths of three specimens by preparing three specimens for each example and conducting a compressive strength test.
全ての実施例の供試体において、所定の圧縮強度(材齢28日で15N/mm2)を上回る圧縮強度を有する。 The specimens of all Examples have a compressive strength exceeding a predetermined compressive strength (15 N / mm 2 at 28 days of age).
また、砂およびセメントの質量を一定にした場合、水量を増加させるにつれて材齢28日での圧縮強度は減少し、水量を一定にした場合、セメントの割合を減少(砂の割合を増加)させるにつれて材齢28日での圧縮強度は減少する。上記のことより、砂に対するセメントの質量比率が1/3〜1/1(本実施形態では、セメントの質量が18〜36キロ)であって、砂とセメントの合計質量1kgあたりの水量が1/9〜1/8リットル(本実施形態では、砂とセメントの合計質量(72kg)に対して、水が8〜9リットル)である場合、生成したモルタルを注入ノズル3から圧縮空気の圧力を用いて吹き込み、石積みの隙間をモルタルで充填することができ、充填したモルタルは所定の圧縮強度(材齢28日で15N/mm2)を上回る圧縮強度を有するといえる。
Also, when the mass of sand and cement is constant, the compressive strength at the age of 28 days decreases as the amount of water is increased, and when the amount of water is constant, the proportion of cement is decreased (the proportion of sand is increased). The compressive strength at the age of 28 days decreases with time. From the above, the mass ratio of cement to sand is 1/3 to 1/1 (in this embodiment, the mass of cement is 18 to 36 kg), and the amount of water per 1 kg of the total mass of sand and cement is 1 / 9 to 1/8 liter (in this embodiment, water is 8 to 9 liter with respect to the total mass of sand and cement (72 kg)), the generated mortar is supplied with compressed air pressure from the
なお、砂とセメントの合計質量に対して、水量を増加させすぎた場合や、水量に対してセメントの割合を減少(砂の割合を増加)させすぎた場合には、モルタルが柔軟になりすぎるため、注入ノズル3の先端部からモルタルが吹き飛ばないおそれがある。また、砂とセメントの合計質量に対して、水量を減少させすぎた場合や、水量に対してセメントの割合を増加(砂の割合を減少)させすぎた場合には、流動性の低いモルタルが生成されるため、石積みの隙間を充填するようにモルタルを吹き込むことが困難となるおそれがある。しかし、上記実施例1〜9においてはこれらの問題は生じない。
In addition, if the amount of water is excessively increased relative to the total mass of sand and cement, or if the proportion of cement is excessively decreased (the proportion of sand is increased) relative to the amount of water, the mortar becomes too flexible. Therefore, the mortar may not be blown off from the tip of the
1 モルタルミキサ
2 モルタル供給ポンプ
3 注入ノズル
4 空気圧縮機
5 空気ホース
6 モルタルホース
7 バルブ
1
Claims (4)
上記充填材とは別に圧縮空気を注入ノズルに供給し、
上記充填材を、該注入ノズルから上記圧縮空気の圧力を用いて、上記石積みの隙間に吹き込んでいく
ことを特徴とする石積みの補強方法。 A masonry reinforcement method that reinforces masonry by injecting a filler into a masonry gap with an injection nozzle,
Supply compressed air to the injection nozzle separately from the filler,
The masonry reinforcement method, wherein the filler is blown into the gaps of the masonry using the pressure of the compressed air from the injection nozzle.
上記注入ノズルの先端から上記充填材を吹き込む距離が短くなるほど、上記注入ノズルからの上記圧縮空気による充填材吐出圧を減少させる
ことを特徴とする石積みの補強方法。 The method for reinforcing masonry according to claim 1,
A method for reinforcing masonry, characterized in that the discharge pressure of the filler due to the compressed air from the injection nozzle decreases as the distance at which the filler is blown from the tip of the injection nozzle becomes shorter.
上記充填材は、材齢28日の圧縮強度が15N/mm2以上である
ことを特徴とする石積みの補強方法。 In the reinforcement method of the masonry of Claim 1 or 2,
The method for reinforcing masonry, wherein the filler has a compressive strength of 15 N / mm 2 or more at a material age of 28 days.
上記充填材は、モルタルである
ことを特徴とする石積みの補強方法。 In the reinforcement method of the masonry as described in any one of Claims 1-3,
The method for reinforcing masonry, wherein the filler is mortar.
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