コンクリートポンピング誘導システム

コンクリート圧送配管の潤滑層活性化装置及び潤滑層活性化装置

特許　第7041905号　取得

国際特許 PCT/KR2018/002431　取得

特徴：コンクリート圧送配管の潤滑層活性化装置及び潤滑層活性化方法に関するもので、先行剤なしでコンクリート圧送配管の潤滑層に環形で薬液（弊社オリジナル商材　DSR等）を注入させ、コンクリート圧送配管の潤滑層を活性化させるコンクリート圧送配管の潤滑層活性化装置である。

圧送原理：コンクリート圧送配管の潤滑層活性化装置及び潤滑層活性化方法は、コンクリート圧送配管の内壁面にコンクリートの流動を活性化させる薬液を環形で注入させる薬液注入ユニット、薬液注入ユニットに定量の薬液を供給する薬液ポンピングユニット、コンクリート圧送配管の寸法及びコンクリートの物性とコンクリートの流動量でコンクリートの単位面積当たりの予想圧力を算定し、配管内の圧力が予想圧力より高いときに薬液ポンピングユニットを作動させる制御ユニットを含むコンクリート圧送配管全体に渡って持続的に潤滑層を活性化させることができる。

高圧コンクリートポンプは超高層構造物及び超大型構造物建設施工の時、とても重要な要素の技術である。ポンプを用いて高層へコンクリートを移送するには費用と施工期間などにおいて優れた利点があるシステムです。

高圧のポンプ圧送でコンクリートを打設する場合、圧送配管内部に高い圧力が加えられる。配管で圧送されるコンクリートは高い圧力により物理的な特性が変化される。また、配管の長さが増加することにつれ、コンクリートの流れが妨害を受けると、コンクリートの材料分離や配管の詰まりの原因となる。

コンクリート圧送配管の潤滑層活性化装置の制御ユニットは、コンクリートの流動量で薬液注入ユニットに供給される薬液の供給定量を算出して薬液ポンピングユニットに供給定量の薬液を薬液注入ユニットに供給するように制御される。薬液の供給定量及びコンクリートの予想圧力を算出して配管内圧センサーで測定されたコンクリートの配管内圧と予想圧力を比較して配管内圧が予想圧力より高ければ定量の薬液をコンクリートの外柱面に注入。

配管の内圧が予想圧力より高いことはコンクリートの流れが円滑ではなく、潤滑層の活性化されてないことを意味するから配管内圧センサーでコンクリートの配管内圧を測定することで潤滑層の活性化の可否を判断することが可能となる。

コンクリート圧送配管の潤滑層活性化装置の薬液は、コンクリートの助成比率を維持するためコンクリート混和材を含んだものである。
コンクリート混和剤は配管内に流れるコンクリートに既に含まれてある成分であるために少量を注入してもコンクリートの強度には影響がない。薬液の供給定量を算出して定量を注入させることもやはりコンクリートの助成比率を維持させるためである。薬液の注入比率はコンクリート全体量に対し５％以下であることが望ましい。例として弊社の流動遅延剤（DSR）が挙げられる。

DSR：フレッシュコンクリートの状態改善及び、スランプロス、硬化現象等の状態から品質を劣化させる事なく迅速に遅延と流動性を向上・回復させる商品であり、施工現場にて少量を散布するだけで効果を得られ、手間と費用が削減できる。

　※よくあるご質問

コンクリートポンプ圧送技術を適用する際に、単にコンクリート圧送配管に潤滑層活性化剤を注入する技術のみでなく、コンクリートのポンピング可能性を評価する技術を含めてトータル的にご提案やアドバイスをさせていただいております。しかし、今回はご質問していただいた潤滑層活性化剤の注入技術に関する質問中心で、ご回答させていただきたいと思います。また、弊社がゼネコン社に提案しているコンクリート圧送関連トータルシステムを簡単にまとめて参考資料として添付させていただきますので、ご参考にしていただきたいと思います。 1.注入量と注入圧は一定なのか。一定でない場合はパラメーターがどれ程なのか。→注入圧と注入量はあらかじめ設定された値で一定に注入することもでき、計測される配管内の圧力値に連動して自動的に調節することもできます。打設箇所によりコンクリートの配合が変更されても注入量を調節変更することもできます。

2.吐出されたコンクリートの強度にバラツキはあるのか。→図－１は、弊社の圧送システムを適用してない場合と適用した場合のコンクリートの空気量とスランプを比較した図です。

図－１圧送システムを適用してない場合と適用した場合のコンクリートの空気量とスランプの比較

図―1にからも分かるように、潤滑層活性化剤を注入することで空気量およびスランプ、スランプロスのバラツキが大分減っていることが分かるかと思います。また、図ー２は吐出したコンクリートにおける潤滑層活性化剤の注入前と後の強度を比較した図で、ほとんどバラツキはございません。

3.コンクリート打設が中断になった際、オートで注入装置は停止するのか、手動で停止するのか→コンクリート打設が中断する場合は、注入装置は手動で中断しなければなりません。

4.注入装置はどの辺りに設置するのか。長距離配管やコンクリートの配合によっては注入装置が増えるのか。→注入装置はコンクリートポンプに近い方に設置するのが効率的です。現在、水平500m、垂直30 0mを適用した場合、1台のみで性能が満たされることを確認しております。ほとんどのコンクリート圧送に2台以上を設置する必要はないです。

5.どのような条件で設置位置が変更になるのか。→設置位置の選定は、ポンプにできるだけ近くて(5~30m以内)、電源が繋がり、作業が安全な場所を選定すればいいと思います。弊社のコンクリート圧送技術は実構造物に２回適用した実績がありますが、韓国のポスコ建設の７６階の超高層ビル（Parc1タワービル）の施工の際に、スペースが狭く、コンクリートポンプは1階に、注入装置は2階に設置したことがあります。

※添付資料：コンクリートポンプ圧送能力増大総合システム

画像に alt 属性が指定されていません。ファイル名: image-36.png — 写真―１韓国のポスコ建設のParc1タワービル

※添付資料：コンクリートポンプ圧送能力増大総合システム

コンクリートポンプ圧送能力増大総合システム

弊社がコンクリートポンプ圧送に使う技術を二つの段階に分けます。第1段階は提示されたコンクリートに対するポンプの可能性を評価する技術で、第2段階はポンプが可能なコンクリートを空気量と流動性など品質の変動なしにコンクリートを圧送する技術です。概略的な内容は以下の通りです。第1段階 : コンクリート配合に対するポンピング可能性の評価技術 ⅰ）提示されたコンクリート配合により製造されたコンクリートに対し、圧送時のコンクリートの状態を模写した室内試験を行い、ポンプ圧送時に作用する圧力を予測し、コンクリートポンピングの可能性を評価 ⅱ）提示していただいたコンクリート配合に対する補正及びコンクリート圧送が可能なコンクリートポンプ圧を算定ⅲ）潤滑層活性化剤の注入による圧送圧力の低下量の予測 ⅳ）適正なコンクリートの圧送ができる潤滑層活性化剤量を算定