红桃视频

お知らせ2022年02月03日

－コンクリート面の平滑 化、粉 じん ? はね返り量 を最小化－

当社とジオマシンエンジニアリング株式会社（社長：塚田純一）は共同で、山岳トンネル工事に用いる吹付けコンクリートの仕上りを平滑にし、粉じんやはね返り量を最小化する施工技术「PL-CAST?」を開発しました。本技术によって、吹付機のエレクターブームに搭載して動きを制御するクローラ型専用型枠と急硬性コンクリート※１を用いて、平滑なライニング（一次覆工）を連続的に施工することができます。現在、実機による施工性と品質の検証を進めており、2022年度の実用化を目指しています。

■背景
山岳トンネル工事に用いる吹付けコンクリートは、急結剤を添加したコンクリートを圧縮空気の力でノズル先端から吹き飛ばして施工します。この時、粉じんの発生やコンクリートのはね返りによるロスが施工上の課題となっています。また、吹付けたコンクリートの表面を平滑に仕上げるには作業に熟練が要求されます。このため、粉じんやはね返りの発生を低減し、経験の浅い技能者でも平滑な仕上りを実現できる技术が求められています。

■技术の概要
①施工方法
今回开発した「笔尝-颁础厂罢?」は、支保工の建て込みに用いる吹付机のエレクターブームに、クローラ型の専用型枠を搭载して施工します（写真-1、図-1）。専用型枠は支保工面に沿って移动し、打ち込むコンクリートは流动性が高く急硬性に优れているため、ライニングを连続的に施工できます。
②施工机械
吹付机は、小さな动きを制御しやすいようにＰＬＣ制御方式※2に改造しました。また、型枠の位置や倾きは、エレクターブームに取り付けた倾斜计や回転计、距离计などの各种センサーを用いて把握できるシステムを构筑しました。これにより、型枠が支保工面に沿って安定かつ正确に移动します（写真-2）。
③急硬性コンクリート
コンクリートは高强度配合（水セメント比42%、単位セメント量450办驳/尘3）（表-1）を标準とし、専用の混和材(剤)を添加?混合することで、初期流动性と急硬性をあわせ持った性状を有しています。このため、コンクリートを支保工の背面隅々まで充填でき、かつ打ち込んでから60～90秒ほどで型枠を动かすことができます。加えて、平滑な仕上がりとなることも実物大模拟実験で确认しました（写真-3）。施工速度は现行の吹付け施工と同程度の実质6～11尘3/丑（ロス考虑）で、粉じんやはね返りによるロスを最小限に抑制します。

＜本技术の特長＞
?型枠は、市贩のエレクター一体型吹付机に装备可能
?混和材(剤)のスラリーは、独自の混合装置でコンクリートと一体化
?型枠の位置や姿势は、独自开発した制御システムで高精度に把握でき、ＰＬＣ制御で毎分60肠尘ほどの低速で支保工に沿ってスムーズかつ安定した动きを実现
?コンクリートは、スラリー添加量の调整により、初期流动性を有しつつ急硬性を発挥して早期自立
?粉じんとコンクリートのはね返りによるロスは、施工中、ほとんど発生しない
?コンクリート表面は、凹凸がなく平滑な仕上り

■今后の展开
本技术は、従来の山岳トンネル工事における吹付けコンクリートの施工を改良し、施工の効率化および品質向上にも寄与できると考えています。今後も現場での施工試験などを通してデータを取得し、2022年度の実用化に向けて開発を進めていく計画です。
また、红桃视频では、山岳トンネル施工に使用する各重機の遠隔無人化?自動化技术を効果的に組み合わせた“山岳トンネル無人化施工システム（Tunnel RemOS）”を2023年度までに完成させる計画であり、本技术もその構成技术に位置付けられています。これらの技术を用いて、トンネル掘削作業の完全無人化?自動化の早期実現を目指して取組みを続けていきます。

※１： 急硬性コンクリートとは、急硬成分などを含有する材料をスラリー化して添加?混合したコンクリートのこと。初期には流動性が高く、その後、極めて短時間に強度が発現するため、急速施工に有効です。
※２： PLＣとは、「Programmable Logic Controller」の頭文字の略。リレー回路の代替装置で、機械装置の制御に広く利用されている。私たちの生活に身近な、自動ドアやエレベーターなどの制御にも用いられています。

写真－1　吹付机を用いた実机试験状况

図－1　システム概念図

表－1 コンクリート配合例と強度レベル

写真―２　クローラ型専用型枠

写真―３　仕上り面、充填状况の実施例