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公開番号2025156179
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025053393
出願日2025-03-27
発明の名称超高強度吹付けコンクリート及びその吹付け方法
出願人戸田建設株式会社
代理人個人
主分類E21D 11/10 20060101AFI20251002BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】使用材料を変更することなく、掘削直後の地山の緩み防止が可能で、かつ長期的な荷重の増加や地山の変形に対応可能な強度を有する。
【解決手段】セメント及び水を含むコンクリート材料に液体急結剤及び粉体急結剤を添加してなる超高強度吹付けコンクリートであって、前記液体急結剤として水溶性アルミニウム塩系の液体急結剤を用いその添加量をセメント重量に対して4～6重量%とし、前記粉体急結剤としてカルシウムアルミネート系の粉体急結剤を用いその添加量をセメント重量に対して6重量%とし、水/セメント比を30～33%とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
セメント及び水を含むコンクリート材料に液体急結剤及び粉体急結剤を添加してなる超高強度吹付けコンクリートであって、
前記液体急結剤として水溶性アルミニウム塩系の液体急結剤を用いその添加量をセメント重量に対して４～６重量％とし、前記粉体急結剤としてカルシウムアルミネート系の粉体急結剤を用いその添加量をセメント重量に対して６重量％とし、水／セメント比を３０～３３％としたことを特徴とする超高強度吹付けコンクリート。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記超高強度吹付けコンクリートの目標圧縮強度は、材齢３時間の設計基準強度が４N/mm
2
以上、材齢２４時間の設計基準強度が１８N/mm
2
以上、材齢２８日の設計基準強度が５４N/mm
2
以上である請求項１記載の超高強度吹付けコンクリート。
【請求項３】
前記液体急結剤の添加量及び前記粉体急結剤の添加量は、±１０％の施工誤差を有する請求項１記載の超高強度吹付けコンクリート。
【請求項４】
トンネル掘削時の地山補強として、セメント及び水を含むコンクリート材料に液体急結剤及び粉体急結剤を添加してなる超高強度吹付けコンクリートを吹付ける吹付け方法であって、
前記液体急結剤として水溶性アルミニウム塩系の液体急結剤を用い、前記粉体急結剤としてカルシウムアルミネート系の粉体急結剤を用いる条件の下で、
設計基準強度として一般強度又は高強度が要求される地山では、前記液体急結剤の添加量をセメント重量に対して７～８重量％とし、前記粉体急結剤の添加量をセメント重量に対して５～４重量％とし、水／セメント比を３４～６０％として吹付けを行い、
設計基準強度として、超高強度が要求される地山に遭遇したならば、請求項１～３いずれかの記載の超高強度コンクリートを吹き付けるようにすることを特徴とする超高強度吹付けコンクリートの吹付け方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル覆工や法面防護工などにおいて、型枠を用いないで圧縮空気により高速噴射して施工面に吹き付ける吹付けコンクリートであって、従来の設計基準強度より高い強度が得られるようにした超高強度吹付けコンクリート及びその吹付け方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的な吹付けコンクリートの設計基準強度は、普通強度の場合、材齢２８日で１８N/mm
2
に設定することが多かったが、トンネルの大断面化などに伴って高強度の品質が求められる場合は３６N/mm
2
に設定する例も多くなっている。また、初期強度についても、通常は、普通強度の品質において材齢２４時間（１日）で５N/mm
2
に設定され、高強度の品質において材齢２４時間で１０N/mm
2
、材齢３時間で２N/mm
2
に設定されていた。
【０００３】
初期急結性を高め、高強度の吹付けコンクリートを得るための技術としては、下記特許文献１、２などを挙げることができる。下記特許文献１には、コンクリートの吹付け直前に液体急結剤を添加して吹付けを行う際、スラリー化しない粉体急結剤を液体急結剤と共にコンクリートに導入して吹き付けることにより、材齢２８日強度を３６N/mm
2
以上とした高強度吹付けコンクリートが開示されている。また、下記特許文献２には、急結剤を含有していないセメントコンクリート、液体急結剤、及びアルカリフリー粉体急結剤を含有してなる吹付け材料によって、初期強度（材齢３時間）が最大２．９N/mm
2
となる高強度吹付けコンクリートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００１－１５９２３９号公報
特開２００２－２２６２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えばトンネル掘削時において、地山の持つ強度が小さい地質条件などの場合、より高度な早強性や支保効果が求められる場合がある。すなわち、掘削直後の地山の緩みを防止するとともに、長期的な荷重の増加や地山の変形に対しても耐力が向上できることが望まれていた。
【０００６】
また、吹付けコンクリートの強度を高くする場合、セメント種類の変更や混和剤の添加を行う場合があるが、プラント設備によっては使用材料を変更することが難しい場合がある。
【０００７】
そこで本発明の主たる課題は、使用材料を変更することなく、掘削直後の地山の緩み防止が可能で、かつ長期的な荷重の増加や地山の変形に対応可能な強度を有する超高強度吹付けコンクリート及びその吹付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、セメント及び水を含むコンクリート材料に液体急結剤及び粉体急結剤を添加してなる超高強度吹付けコンクリートであって、
前記液体急結剤として水溶性アルミニウム塩系の液体急結剤を用いその添加量をセメント重量に対して４～６重量％とし、前記粉体急結剤としてカルシウムアルミネート系の粉体急結剤を用いその添加量をセメント重量に対して６重量％とし、水／セメント比を３０～３３％としたことを特徴とする超高強度吹付けコンクリートが提供される。
【０００９】
上記請求項１記載の発明では、液体急結剤として水溶性アルミニウム塩系の液体急結剤を用いその添加量をＣ×４～６重量％とし、粉体急結剤としてカルシウムアルミネート系の粉体急結剤を用いその添加量をＣ×６重量％とした条件の下で、水／セメント比を３０～３３％と通常に比べて大幅に低減することによって、後段で詳述する試験結果から明らかなように、初期強度（材齢３時間、材齢２４時間）及び材齢２８日強度が設計基準強度を満足し、使用材料を変更することなく、掘削直後の地山の緩み防止ができるとともに、長期的な荷重の増加や地山の変形にも対応できるようになる。
【００１０】
請求項２に係る本発明として、前記超高強度吹付けコンクリートの目標圧縮強度は、材齢３時間の設計基準強度が４N/mm
2
以上、材齢２４時間の設計基準強度が１８N/mm
2
以上、材齢２８日の設計基準強度が５４N/mm
2
以上である請求項１記載の超高強度吹付けコンクリートが提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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