JP2001200699A

JP2001200699A - フレッシュ混練材料吹付けシステム

Info

Publication number: JP2001200699A
Application number: JP2000011998A
Authority: JP
Inventors: Keiji Shinohara; 慶二篠原; Atsushi Oki; 厚大木; Katsumi Kobayashi; 克己小林; Yasukiyo Nakazato; 保清中里; Makoto Fukuyama; 誠福山
Original assignee: Maeda Corp; Onoda Co Ltd
Current assignee: Maeda Corp; Onoda Co Ltd
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】安全性の向上及び作業環境を良好にすること、
ホース等の清掃を簡単にできる様にすること、及びスク
イズポンプから吐き出されるフレッシュ混練材料の脈動
を減衰させること。【解決手段】搬送ホース７を介して搬送タンク８と材料
サイロ２とを連結し、該運搬タンク内の混練原料Ｇを該
材料サイロに補給すると共に、スクイズポンプ２０の吐
出口に圧送管２２を接続し、該圧送管をノズルホース２
６を介してノズル２８に連結し、該圧送ポンプから圧送
されるフレッシュ混練材料Ｍを該ノズルに圧送するフレ
ッシュ混練材料吹付けシステムであって：前記材料サイ
ロ２は、密封され、真空ポンプ３に連通しており、前記
ノズルホース２６は、脈動吸収管２５を備えており、前
記圧送管２２には清掃エア管２４が接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道トンネル、
道路トンネル、水路トンネルなどのトンネルや農業用水
路、発電所用水路などをモルタルやコンクリートで補強
するためのフレッシュ混練材料吹付けシステムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネル掘削工事において掘削部を長時
間放置しておくと、崩壊事故が発生する恐れがあり、極
めて危険である。そこで、ＴＢＭ（トンネル・ボーリン
グ・マシン）工法などにより掘削した直後、フレッシュ
混練材料吹付けシステムを稼働させ、トンネルの内面に
フレッシュモルタルなどを吹付けて補強している。

【０００３】このフレッシュ混練材料吹付けシステム
は、搬送ホースを介して運搬タンクと材料サイロとを連
結し、該運搬タンク内の混練原料を該材料サイロに補給
するとともに、ポンプの吐出口に圧送管（耐圧ホース）
を接続し、該圧送管を介してノズルに連結し、該圧送ポ
ンプから圧送されるフレッシュ混練材料を該ノズルに圧
送している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例には、次の様な
問題がある。 (1)トンネル内の吹付けシステムに組み込まれた材料サ
イロに、砂、セメントなどの混練原料を補給する場合に
は、前記混練原料が収容されている運搬タンクを前記材
料サイロの近傍まで移動させ、両者を搬送ホースで連結
した後、該運搬タンク内にエアを供給して加圧し、該タ
ンク内の前記原料を材料サイロに圧送している。

【０００５】ところが、この圧送方法では、運搬タンク
内に高圧、例えば、９気圧、の圧力が加わるので、安全
性に問題があるとともに、材料サイロ内に吐き出される
高圧エアにより、粉塵が飛散し作業環境が悪化する。
又、トンネル内は、湿度が高いので、材料サイロ内に湿
気が溜まりセメントなどが固結することがある。

【０００６】(2)フレッシュ混練材料の吹き付け作業が
終了後、フレッシュ混練材料圧送ポンプを停止させる
と、該ポンプの吐出口から下流側、即ち、圧送管、ノズ
ルホース及びノズル内にフレッシュ混練材料が残ってし
まう。そこで、従来例では、吐出口から圧送管を外し、
該圧送管内にゴムボールを挿入した後、該圧送管を吐出
口に再度接続し水を圧送することを何度か繰り返し行う
ことにより残留フレッシュ混練材料を除去している。

【０００７】しかし、この除去方法では、ゴムボールを
圧送管内に挿入するのに手間がかかると共に、清掃が完
了するまで長い時間がかかるので、作業能率が良くな
い。

【０００８】(3)圧送ポンプとして、ピストンポンプ、
スネークポンプやスクイズポンプがある。しかし、該ピ
ストンポンプやスネークポンプはメンテナンス性が良く
ない。

【０００９】これに対し、スクイズポンプは、チューブ
式なので、コンパクトであり、故障時などにはチューブ
を簡単に交換できるので、メンテナンスも容易である。
しかし、このスクイズポンプは、チューブを押圧して圧
送するので、フレッシュ混練材料は脈動しながらノズル
に送られる。そのため、吹き付けが不均一になることが
ある。

【００１０】この発明は、上記事情に鑑み、安全性の向
上及び作業環境を良好にすることを目的とする。他の目
的は、ホース等の清掃を簡単にできる様にすることであ
る。更に他の目的は、スクイズポンプから吐き出される
フレッシュ混練材料の脈動を減衰させることである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、搬送ホー
スを介して運搬タンクと材料サイロとを連結し、該運搬
タンク内の混練原料を該材料サイロに補給するフレッシ
ュ混練材料吹付けシステムであって：前記材料サイロ
は、密封され、減圧手段に連通していることを特徴とす
る。

【００１２】この発明は、ノズルホースを介してスクイ
ズポンプとノズルとを連結し、該ポンプからのフレッシ
ュ混練材料をノズルに圧送するフレッシュ混練材料吹付
けシステムであって：前記ノズルホースは、脈動吸収管
を備えていることを特徴とする。

【００１３】この発明は、圧送ポンプの吐出口に圧送管
を接続し、該圧送管をノズルホースを介してノズルに連
結し、該圧送ポンプから圧送されるフレッシュ混練材料
を該ノズルに圧送するフレッシュ混練材料吹付けシステ
ムであって：前記圧送管には、清掃エア管が接続されて
いることを特徴とする。

【００１４】この発明は、搬送ホースを介して運搬タン
クと材料サイロとを連結し、該運搬タンク内の混練原料
を該材料サイロに補給するとともに、ノズルホースを介
してスクイズポンプとノズルとを連結し、該ポンプから
のフレッシュ混練材料をノズルに圧送するフレッシュ混
練材料吹付けシステムであって：前記材料サイロは、密
封され、減圧手段に連通しており、前記ノズルホース
は、脈動吸収管を備えていることを特徴とする。

【００１５】この発明は、搬送ホースを介して運搬タン
クと材料サイロとを連結し、該運搬タンク内の混練原料
を該材料サイロに補給するとともに、スクイズポンプの
吐出口に圧送管を接続し、該圧送管をノズルホースを介
してノズルに連結し、該圧送ポンプから圧送されるフレ
ッシュ混練材料を該ノズルに圧送するフレッシュ混練材
料吹付けシステムであって：前記材料サイロは、密封さ
れ、減圧手段に連通しており、前記圧送管には、清掃エ
ア管が接続されている。

【００１６】この発明は、搬送ホースを介して運搬タン
クと材料サイロとを連結し、該運搬タンク内の混練原料
を該材料サイロに補給するとともに、スクイズポンプの
吐出口に圧送管を接続し、該圧送管をノズルホースを介
してノズルに連結し、該圧送ポンプから圧送されるフレ
ッシュ混練材料を該ノズルに圧送するフレッシュ混練材
料吹付けシステムであって：前記材料サイロは、密封さ
れ、減圧手段に連通しており、前記ノズルホースは、脈
動吸収管を備えており、前記圧送管には、清掃エア管が
接続されていることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】搬送ホースを介して運搬タンクと
材料サイロとを連結し、該運搬タンク内の混練原料を該
材料サイロに補給する際に、減圧手段により前記材料サ
イロ内を負圧にし、前記運搬タンク内の混練原料を吸引
する。運搬タンクを密封し、その空気入口を除湿手段に
連通させることにより、除湿されたエアを材料サイロ内
に供給し、セメントなどの固結を防止する。

【００１８】ノズルホースを介してスクイズポンプとノ
ズルとを連結し、前記ノズルホースに脈動吸収管を設
け、フレッシュ混練材料の脈動を減衰させる。

【００１９】圧送ポンプの吐出口に圧送管を接続し、該
圧送管をノズルホースを介してノズルに連結し、該圧送
管に清掃エア管を接続し、該圧送管、該ノズルホースな
どの清掃の際、該清掃エア管に圧力エアを供給して残留
フレッシュ混練材料を簡単に除去する。

【００２０】

【実施例】この発明の実施例を図１により説明するが、
この実施例はＴＢＭで掘削した小径、例えば、直径５ｍ
のトンネルの内面等にモルタル覆工する場合である。

【００２１】フレッシュ混練材料吹付けシステムは、材
料サイロ２を備えているが、この材料サイロ２は、台車
１に固定されている門型のフレームに装着されている。
この材料サイロ２は、密封され、混練原料Ｇ、即ち、骨
材、セメントや混和剤（材）などをプレミックスしたも
のが貯蔵されている。

【００２２】該材料サイロ２には、減圧手段、例えば、
真空ポンプ３が連結されている。この真空ポンプ３は、
バグフィルタ５を介して材料サイロ２の排気口４に接続
されている。該材料サイロ２の吸気口６は搬送ホース７
を介して運搬タンク８の出口９に接続されている。

【００２３】該運搬タンク８は、レール１０上を走向す
る台車１１に載置され、そのエア入口１２は、エア搬送
ホース１３を介して除湿手段、例えば、エアドライヤ１
４に連結されている。この運搬タンク８は、密封され、
その天井面の混練原料投入口は蓋１８により閉鎖されて
いる。

【００２４】該材料サイロ２のシュート１５は、ミキサ
１６の上部に連通し、又、その下部はアジテータ１７に
連通している。

【００２５】このアジテータ１７は、圧送ポンプ２０に
連通し、フレッシュ混練材料Ｍが材料分離を起こすのを
防ぐと共に、圧送ポンプ２０がフレッシュ混練材料Ｍを
吸い込むのを補助している。この圧送ポンプ２０とし
て、例えば、スクイズポンプが用いられる。このスクイ
ズポンプ２０の吐出口２１は、圧送管２２を介してノズ
ルホース２６に接続されている。

【００２６】この圧送管２２は、水平状の上流側圧送管
２２ａと垂直状の下流側圧送管２２ｂとを備えている。
この下流側圧送管２２ｂには、清掃エア管２４が上向き
に傾斜して連結されているが、この傾斜角度θは、後述
の清掃作業時に於いてフレッシュ混練材料Ｍが該清掃エ
ア管２４に詰まらない範囲内において適宜選択される。

【００２７】この圧送管２２ｂの出口は、脈動吸収管２
５を介してノズルホース２６に接続さている。この脈動
吸収管２５として、フレッシュ混練材料Ｍによる内圧を
受けても変形しない耐圧保型管が用いられ、この保型管
として、例えば、鋼管が採用される。この鋼管の長さＬ
を１０〜５０ｍにしたところ、フレッシュ混練材料Ｍの
脈動を殆ど吸収することが出来た。

【００２８】この脈動吸収管２５は、必ずしも圧送管２
２ｂの出口に直接接続する必要はなく、例えば、該圧送
管２２ｂの出口に直接ノズルホース２６を接続し、該ノ
ズルホース２６の一部に所定長さの脈動吸収管部を形成
しても良い。

【００２９】このノズルホース２６の先端には、ノズル
２８が着脱自在に連結されている。このノズル２８の種
類や形状などは、必要に応じて適宜選択されるが、例え
ば、フレッシュ混練材料Ｍの流れを湾曲させる放射部に
向かわせる湾曲手段と、該湾曲手段を通るフレッシュ混
練材料Ｍに薬剤を噴霧せしめる薬剤供給手段と、を備え
たノズルが用いられる。

【００３０】図に於いて、３０はミキサ１６、スクイズ
ポンプ２０などの制御盤、３１はミキサ１６に水及び混
和剤を計量供給する水・混和剤計量タンクで、混和剤タ
ンク３６及び外部の水供給管（図示せず）に接続してい
る。３３は、真空ポンプ３、急結剤ポンプ３４などの起
動盤、３５はハイウオッシャ、３７は急結剤タンク、を
それぞれ示す。

【００３１】次に、本実施例の作動について説明する。
フレッシュ混練材料吹付けシステムを稼働させると、材
料サイロ２内の混練原料Ｇ、即ち、セメント、骨材、混
和剤（材）及び繊維をプレミックスしたものがシュート
１５からミキサ１６に投入される。このミキサ１６には
水・混和剤計量タンク３１から所定量の水及び混和剤が
供給されている。

【００３２】このミキサ１６は、前記混練原料Ｇと混和
剤入りの水とを混合して、所謂フレッシュ混練材料Ｍを
製造する。このフレッシュ混練材料Ｍは、未硬化状態の
混練材料で、骨材として石等の粗骨材を用いる時には、
生コンと呼ばれる。

【００３３】ミキサ１６で製造されたフレッシュ混練材
料Ｍは、アジテータ１７を介してスクイズポンプ２０に
送られる。

【００３４】スクイズポンプ２０に供給されたフレッシ
ュ混練材料Ｍは、吐出口２１から圧送管２２内に圧送さ
れノズルホース２６を通ってノズル２８からトンネルの
内面に向かって放射される。

【００３５】この時、フレッシュ混練材料Ｍは、脈動吸
収管２５の中を通るので、脈動が減衰し整流となってノ
ズルホース２６内に送り込まれる。そのため、ノズル２
８からは常時均一量のフレッシュ混練材料Ｍが噴出する
ので、均一な吹き付けができる。

【００３６】作業の途中において、材料サイロ２内の混
練原料Ｇの残量が補充値に達した時には、トンネルの外
側に設置している大型サイロの下部に、運搬タンク８を
移動する。そして、該運搬タンク８の蓋１８を開けて大
型サイロ内の混練原料Ｇを落下させて所定量収容した
後、蓋１８を閉めて密封する。

【００３７】この運搬タンク８をレール１０上を移動さ
せ材料サイロ２に近づける。この運搬タンク８の出口９
と材料サイロ２の吸気口６とを搬送ホース７で連結した
後、真空ポンプ３を起動させる。

【００３８】そうすると、材料サイロ２内の空気Ａ
は、吸引されバグフィルタ５を通って機外に排出される
と共に、材料サイロ２内は負圧となる。そのため、運搬
タンク８内の混練原料Ｇは搬送ホース７を介して材料サ
イロ２内に吸い込まれるので、該材料サイロ２内で混練
原料Ｇが飛散することは少ない。

【００３９】この時、運搬タンク８にはエアＢが吸い込
まれる。このエアＢはエアドライヤ１４で除湿された
後、搬送ホース１３を通ってエア入口１２から運搬タン
ク８内に導入される。そのため、材料サイロ２内に吸引
されるエアＢは、除湿されているので、該材料サイロ２
内の混練材料Ｇが湿気のために固結することはない。

【００４０】吹付け作業が終わったら、前記システムを
停止させる。そして、清掃エア管２４から圧力エアを注
入し、圧送管２２、脈動吸収管２５、ノズルホース２６
に残っているフレッシュ混練材料Ｍをノズル２８から放
出させる。更に、清掃エア管２４から圧力エアを注入し
ながら、スクイズポンプ２０より水を送る。この時、清
掃エア管２４は、上向きに傾斜しているので、該清掃エ
ア管２４にフレッシュ混練材料Ｍが詰まることはない。

【００４１】

【発明の効果】この発明は、次の様な効果を奏する。 (1)搬送ホースを介して運搬タンクに連結される材料サ
イロは、減圧手段に連通しているので、該材料サイロ内
を負圧にし、運搬タンク内の混練原料を吸引搬送するこ
とができる。そのため、従来例の様に、運送タンク内が
高圧となることはなく、又、粉塵も飛散することないの
で、安全で良好な作業環境を保つことができる。

【００４２】(2)ノズルホースは、脈動吸収管を備えて
いるので、フレッシュ混練材料が該脈動吸収管部を通る
際に、脈動が減衰する。そのため、ノズルからは常時均
一量のフレッシュ混練材料を放出することができるの
で、均一な吹付けを行うことができる。

【００４３】(3)圧送ポンプの吐出口に圧送管を接続
し、該圧送管に清掃エア管を接続したので、圧送ポンプ
停止後、該清掃エア管から圧力エアを注入すると、圧送
管、ノズルホース、などに残留しているフレッシュ混練
材料を容易に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

２材料サイロ３真空ポンプ８運搬タンク１４エアドライヤ２０圧送ポンプ２２圧送管２４清掃エア管２５脈動吸収管２６ノズルホース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２８Ｃ 9/04 Ｂ２８Ｃ 9/04 (72)発明者大木厚東京都千代田区富士見２丁目10番26号前田建設工業株式会社内 (72)発明者小林克己東京都江東区東陽４丁目１番13号株式会社小野田内 (72)発明者中里保清東京都江東区東陽４丁目１番13号株式会社小野田内 (72)発明者福山誠東京都江東区東陽４丁目１番13号株式会社小野田内Ｆターム(参考） 2D055 AA01 AA02 AA04 DB02 4D073 CA01 CA04 CA06 CA30 4D075 AA01 AA71 DA13 DA19 DA27 DC05 EB03 EC13 4F042 AA16 AB00 CA01 CB02 CB03 CB24 ED08 4G056 AA06 CA01 CB01 CE04 DA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送ホースを介して運搬タンクと材料サイ
ロとを連結し、該運搬タンク内の混練原料を該材料サイ
ロに補給するフレッシュ混練材料吹付けシステムであっ
て：前記材料サイロは、密封され、減圧手段に連通して
いることを特徴とするフレッシュ混練材料吹付けシステ
ム。
【請求項２】ノズルホースを介してスクイズポンプとノ
ズルとを連結し、該ポンプからのフレッシュ混練材料を
ノズルに圧送するフレッシュ混練材料吹付けシステムで
あって：前記ノズルホースは、脈動吸収管を備えている
ことを特徴とするフレッシュ混練材料吹付けシステム。
【請求項３】圧送ポンプの吐出口に圧送管を接続し、該
圧送管をノズルホースを介してノズルに連結し、該圧送
ポンプから圧送されるフレッシュ混練材料を該ノズルに
圧送するフレッシュ混練材料吹付けシステムであって：
前記圧送管には、清掃エア管が接続されていることを特
徴とするフレッシュ混練材料吹付けシステム。
【請求項４】搬送ホースを介して運搬タンクと材料サイ
ロとを連結し、該運搬タンク内の混練原料を該材料サイ
ロに補給するとともに、ノズルホースを介してスクイズ
ポンプとノズルとを連結し、該ポンプからのフレッシュ
混練材料をノズルに圧送するフレッシュ混練材料吹付け
システムであって：前記材料サイロは、密封され、減圧
手段に連通しており、前記ノズルホースは、脈動吸収管を備えていることを特
徴とするフレッシュ混練材料吹付けシステム。
【請求項５】搬送ホースを介して運搬タンクと材料サイ
ロとを連結し、該運搬タンク内の混練原料を該材料サイ
ロに補給するとともに、スクイズポンプの吐出口に圧送
管を接続し、該圧送管をノズルホースを介してノズルに
連結し、該圧送ポンプから圧送されるフレッシュ混練材
料を該ノズルに圧送するフレッシュ混練材料吹付けシス
テムであって：前記材料サイロは、密封され、減圧手段
に連通しており、前記圧送管には、清掃エア管が接続されていることを特
徴とするフレッシュ混練材料吹付けシステム。
【請求項６】搬送ホースを介して運搬タンクと材料サイ
ロとを連結し、該運搬タンク内の混練原料を該材料サイ
ロに補給するとともに、スクイズポンプの吐出口に圧送
管を接続し、該圧送管をノズルホースを介してノズルに
連結し、該圧送ポンプから圧送されるフレッシュ混練材
料を該ノズルに圧送するフレッシュ混練材料吹付けシス
テムであって：前記材料サイロは、密封され、減圧手段
に連通しており、前記ノズルホースは、脈動吸収管を備えており、前記圧送管には、清掃エア管が接続されていることを特
徴とするフレッシュ混練材料吹付けシステム。
【請求項７】運搬タンクは、密封され、その空気入口は
除湿手段に連通していることを特徴とする請求項１、
４、５、又は、６記載のフレッシュ混練材料吹付けシス
テム。
【請求項８】除湿手段が、エアドライヤであることを特
徴とする請求項７記載のフレッシュ混練材料吹付けシス
テム。
【請求項９】脈動吸収管は、耐圧保型管であることを特
徴とする請求項２、４、又は、６記載のフレッシュ混練
材料吹付けシステム。
【請求項10】耐圧保型管は、長さ10〜50ｍの鋼管である
ことを特徴とする請求項９記載のフレッシュ混練材料吹
付けシステム。
【請求項11】清掃エア管は、上向きに傾斜していること
を特徴とする請求項３、又は、６記載のフレッシュ混練
材料吹付けシステム。