JP2002361133A - 法面への吹付材料の吹付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吹付のための作業時間を短縮することができる
とともに、装置の操作が簡易かつ迅速となる吹付装置を
提供する。 【解決手段】建設機械本体１０とブーム２０とを有し法
尻側に位置される建設機械のブーム２０先端部に、法面
の高さ方向に沿う主ガイド体３０が、その延在方向中間
部において、法面と交差する軸心ＣＬを中心として旋回
自在に、かつ法面となす角度が調整自在に伏仰自在に保
持されているものである。さらに、吹付材料の吹付導路
の先端部の吹付ノズル６１が副ガイド体５０に対して保
持され、この副ガイド体５０は、主ガイド体３０が延び
る方向と交差する方向に吹付ノズル６１を移動自在に保
持し、さらに、副ガイド体５０は、主ガイド体３０に対
して、その延びる方向に移動自在に取り付けられている
構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、法面への吹付材料
の吹付装置に関する。特に、吹付作業を作業員に頼るこ
となく、法面の広範囲にわたって吹付を自動的に行うこ
とが可能な吹付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】法面を補強・安定化する場合等において
は、コンクリートやモルタルなどの吹付材料を、ホース
先端の吹付ノズルから法面に吹き付ける工法が多用され
ている。従来、この工法においては、作業員がホースを
肩に背負いながら吹付作業を行うことがほとんどであっ
た。しかしながら、これでは作業員に対する負担が大き
く、また吹付箇所が高所である場合には危険を伴う。さ
らに、吹付箇所が広範囲となる場合は、著しく作業時間
がかかり、効率が悪い。

【０００３】そこで、トラッククレーンやバックホーな
どの建設機械を利用し、そのブームの先端部に吹付ノズ
ルが備えられた吹付装置を使用することによって、作業
負担の軽減や、吹付箇所が高所、広範である場合への対
応が図られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
吹付装置を使用して吹付作業を行うとしても、吹付箇所
を変更する場合においては、ブームの伸縮、旋回、首振
りなどの操作、あるいは建設機械自体の頻繁な移動を繰
り返す必要があり、運転・操作が煩雑である。

【０００５】そこで、本発明の課題は、吹付のための作
業時間を短縮することができるとともに、装置の操作が
簡易かつ迅速となる法面への吹付材料の吹付装置を提供
することにある。また、フリーフレーム工法等の法枠構
築に際して適する法面への吹付材料の吹付装置を提供す
ることにもある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明は、次記の通りである。 ＜請求項１記載の発明＞ブームを有し法尻側に位置され
る建設機械のブーム先端部に、法面の高さ方向に沿う主
ガイド体が、その延在方向中間部において、法面と交差
する軸心を中心として旋回自在に、かつ法面となす角度
が調整自在に伏仰自在に保持され、吹付材料の吹付導路
の先端部の吹付ノズルが副ガイド体に対して保持され、
この副ガイド体は、前記主ガイド体が延びる方向と交差
する方向に前記吹付ノズルを移動自在に保持し、さら
に、副ガイド体は、前記主ガイド体に対して、その延び
る方向に移動自在に取り付けられていることを特徴とす
る法面への吹付材料の吹付装置。

【０００７】＜請求項２記載の発明＞ブームを有し法尻
側に位置される建設機械のブーム先端部に、法面の高さ
方向に沿う主ガイド体が、その延在方向中間部におい
て、法面と交差する軸心を中心として旋回自在に、かつ
法面となす角度が調整自在に伏仰自在に保持され、前記
ブーム先端部に旋回台を介して主ガイド体が保持され、
この旋回台の非旋回部と前記主ガイド体とを連結し、前
記軸心を中心として旋回させる旋回手段を有し、前記ブ
ーム先端部に旋回台の非旋回部を法面となす角度を調整
自在に伏仰させる伏仰手段を有し、副ガイド体が、前記
主ガイド体に対して取り付けられ、前記主ガイド体の延
びる方向に副ガイド体を移動させる副ガイド体移動手段
が、前記主ガイド体に対して取り付けられ、吹付材料の
吹付導路の先端部の吹付ノズルが前記副ガイド体に対し
て保持され、この副ガイド体は、前記主ガイド体が延び
る方向と交差する方向に前記吹付ノズルを移動自在に保
持していることを特徴とする法面への吹付材料の吹付装
置。

【０００８】＜請求項３記載の発明＞吹付ノズルが、そ
の吹付材料の吐出方向を変えるように首振り自在に副ガ
イド体に対して保持されている請求項１または２記載の
法面への吹付材料の吹付装置。

【０００９】＜請求項４記載の発明＞各運動機構が自動
化されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の法面
への吹付材料の吹付装置。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳説
する。図１に、法面Ｌに対し、コンクリート又はモルタ
ルなどの吹付材料の吹付作業を行う吹付装置１の全体図
を示した。吹付装置１は、建設機械本体１０とブーム２
０とを有し法尻側に位置される建設機械のブーム２０先
端部に、法面の高さ方向に沿う主ガイド体３０が、その
延在方向中間部において、法面と交差する軸心ＣＬを中
心として旋回自在に、かつ法面となす角度が調整自在に
伏仰自在に保持されているものである。

【００１１】さらに、吹付材料の吹付導路の先端部の吹
付ノズル６１が副ガイド体５０に対して保持され、この
副ガイド体５０は、主ガイド体３０が延びる方向と交差
する方向に吹付ノズル６１を移動自在に保持し、さら
に、副ガイド体５０は、主ガイド体３０に対して、その
延びる方向に移動自在に取り付けられている構成となっ
ている。

【００１２】建設機械本体１０は、吹付装置１全体を移
動または自走するためのキャタピラーや走行車輪などの
走行手段１１と、この走行手段１１上において、接地面
Ｓに沿う方向に旋回可能な旋回台１２とを有するのが望
ましい。旋回台１２には運転操縦席を備えるほか、運転
操縦席とは別体のものであってもよい。

【００１３】また、建設機械本体１０には、ブーム２０
を備える。このブーム２０は、吹付材料の吹付にあた
り、主ガイド体３０を法面Ｌに沿った状態で保持するこ
とができるものであればよく、特に、その構成が限定さ
れるものではない。本実施の形態では、ブーム２０を、
第１ブーム２１と第２ブーム２２とで構成し、旋回台２
３を介して主ガイド体３０を保持している。第１ブーム
２１は、その基端部が、旋回台１２に軸支部１２Ａを介
して軸支されており、ブームシリンダー２５の伸縮によ
り、軸支部１２Ａを中心として上下に伏仰するようにな
っている。また、第２ブーム２２は、第１ブーム２１先
端部と軸支部２１Ａを介して連結されており、ブームシ
リンダー２６の伸縮により、軸支部２１Ａを中心として
上下に伏仰するようになっている。したがって、ブーム
シリンダー２５ないしブームシリンダー２６を伸縮すれ
ば、ブーム２０が法面Ｌに向かって伸縮され、ブーム２
０の先端部と法面Ｌとの間の距離が変更される。

【００１４】旋回台２３は、ブーム２０の先端部を構成
するものであり、主ガイド体３０を保持している。旋回
台２３は、第２ブーム２２先端部の軸支部２２Ａに軸支
されるとともに、第２ブーム２２に連結された旋回台シ
リンダー２７の先端に備えられたリンク２４と軸支部２
４ａを介して連結されており、旋回台シリンダー２７の
伸縮により、軸支部２２Ａを中心として上下に伏仰する
ようになっている。したがって、旋回台シリンダー２７
を伸縮すれば、旋回台２３に保持された主ガイド体３０
も上下に伏仰することになる。よって、主ガイド体３０
を法面Ｌに沿わせることができる。

【００１５】旋回台２３は、図１中に拡大して示すよう
に、第２ブーム２２先端部の軸支部２２Ａ及びリンク２
４の軸支部２４ａに連結された非旋回部としての上側円
板２３Ａと、主ガイド体３０と連結された旋回部として
の下側円板２３Ｂとで構成されている。下側円板２３Ｂ
は、上側円板２３Ａに対して、軸部２３Ｃを中心に、主
ガイド体３０と共に旋回する構成となっている。この旋
回手段として、実施の形態では、図２に示すように、一
端が上側円板２３Ａに、他端が主ガイド体３０に取り付
けられた旋回シリンダー２８が用いられ、その伸縮動作
により、下側円板２３Ｂ、及びこの下側円板２３Ｂと連
結された主ガイド体３０は、法面と交差する軸心ＣＬを
中心として旋回することになる。

【００１６】このようにして、法面と交差する軸心ＣＬ
を中心として旋回する主ガイド体３０は、図３に示すよ
うに、下部両側に張り出し部を有する断面略方形の中空
構造となっており、張り出し部はレール部３１，３１と
されている。また、主ガイド体３０は、延在方向の長さ
が所定の長さ、例えば、フリーフレーム工法であれば側
型枠の長さ、本実施の形態では、１０ｍとなっている。
さらに、主ガイド体３０は、その中央部に先述した旋回
台２３を備えている。

【００１７】以上のようにして構成された主ガイド体３
０には、副ガイド体５０が係止スライド部４０を介して
取り付けられている。この係止スライド部４０は、主ガ
イド体３０の延在方向に係止状態でスライドする構成と
なっている。具体的には、図３に詳しく示すように、係
止スライド部４０の両側縁部は、上方、次いで内方に折
れ曲がったコ字状部４１，４１となっており、このコ字
状部４１，４１が、先述したレール部３１，３１に係止
されている。したがって、係止スライド部４０は、主ガ
イド体３０にぶら下がった状態で、主ガイド体３０の延
在方向に移動することになる。本実施の形態において
は、特に、係止スライド部４０の移動をスムーズにする
ため、コ字状部４１，４１の上片４１Ａ，４１Ａにガイ
ドスプロケット４２，４２…を設けた。

【００１８】また、係止スライド部４０は、その移動
を、手動式とすることもできるが、本実施の形態におい
ては、自動式とした。具体的には、まず、主ガイド体３
０内部の延在方向端部に、駆動モータなどの駆動手段
（図示せず。）により回転するスプロケット４３を設
け、他の端部にも配置の２つのスプロケット４３，４３
間には、チェーン４４が巻き掛けられている。他方、係
止スライド部４０の幅方向中央部には凸部４５を設け
（なお、主ガイド体３０の底部には、係止スライド部４
０の凸部４５が貫入するように、凹部３２が形成されて
いる。）、この凸部４５と前記チェーン４４の一部とを
固定した。したがって、スプロケット４３，４３が回転
すると、これにあわせて係止スライド部４０が副ガイド
体５０と共に、主ガイド体３０の延在方向に移動するこ
とになる。

【００１９】このようにして移動する係止スライド部４
０には、吹付ノズル６１を保持するための副ガイド体５
０が取り付けられている。この副ガイド体５０は、スラ
イドロッド５１と、このスライドロッド５１と一体化さ
れた内側円板５２と、ノズル支持枠５４と一体化された
外側円板５３とで構成されている。

【００２０】スライドロッド５１は、係止スライド部４
０の底面に取り付けられており、少なくとも主ガイド体
３０と平行にならないように、本実施の形態では、主ガ
イド体３０と直交するように、かつ法面Ｌと平行にスラ
イドするようになっている。具体的には、スライドロッ
ド５１は、係止スライド部４０の底面に固定された中空
ガイド５１Ａと、この中空ガイド５１Ａの内部を貫通す
る貫通ロッド５１Ｂと、この貫通ロッド５１Ｂと連結材
５１Ｃを介して連結されたスライドロッドシリンダー５
５とで構成されており、スライドロッドシリンダー５５
の伸縮により、貫通ロッド５１Ｂが、その延在方向、本
実施の形態では、主ガイド体３０と直交する方向にスラ
イドする。

【００２１】このようにしてスライドするスライドロッ
ド５１の一端には、内側円板５２が取り付けられている
が、先述した外側円板５３は、かかる内側円板５２に対
して、その中心部を中心として回転するようになってい
る。したがって、外側円板５３に連結されたノズル支持
枠５４及び、このノズル支持枠５４に支持される、吹付
材料を圧送するためのホース６２の先端の吹付ノズル６
１は、スライドロッド５１を軸芯として揺動することに
なる。この揺動は、図４に示すように、一端が内側円板
５２から延在するブラケット５２Ａに取り付けられ、他
端がノズル支持枠５４に取り付けられたノズル支持枠シ
リンダー５６の伸縮により行われる。この揺動により、
吹付ノズル６１からの吹付材料が対象域に対して平均化
される利点がある。

【００２２】また、吹付ノズル６１を支持するノズル支
持枠５４は、図６に示すような形態とすることもでき
る。この形態においては、外側円板５３と吹付ノズル６
１を支持するためのノズル支持体８０とが一体化されて
いる。ノズル支持体８０は、ベース８０Ａに固定された
旋回駆動モータ８２と、この旋回駆動モータ８２の出力
軸本体８３Ａと、これと着脱自在に連結される、例えば
連結ピン８３Ｂを介して連結される支持軸８３Ｃとを有
している。この支持軸８３Ｃは、その基部が軸受８３Ｄ
により軸支され、途中で折曲され先端部が出力軸本体８
３Ａの軸心と偏心している。出力軸本体８３Ａの軸心に
対する支持軸８３Ｃの折曲角度θは例えば１０度であ
る。支持軸８３Ｃの先端部にホルダー８５が設けられ、
吹付ノズル６１を直接またはこれに連結される剛の部材
を支持している。

【００２３】このように構成されるノズル支持体８０
は、旋回駆動モータ８２の出力軸本体８３Ａの回転に伴
う支持軸８３Ｃの回転によって、支持軸８３Ｃの先端部
が出力軸本体８３Ａの軸心と偏心状態で旋回する。これ
により、ホルダー８５により支持された吹付ノズル６１
は、その先端開口が出力軸本体８３Ａの軸心回りに円運
動軌跡を示す旋回運動するようになる。旋回円の直径
は、例えば、既存の支持軸８３Ｃを取り外し、折曲角度
θが異なる支持軸８３Ｃを持ち込み、これを出力軸本体
８３Ａと連結ピン８３Ｂを介して連結させることによ
り、きわめて便宜に変更することができる。

【００２４】なお、吹付ノズル６１の先端開口は円運動
軌跡を示すが、係止スライド部４０及び副ガイド体５０
を移動させる過程で、あるいは副ガイド体５０をスライ
ドさせる過程で、吹付ノズル６１を旋回させると、吹付
ノズル６１の先端開口は円運動軌跡ではなく、サイコロ
イド曲線を示す。

【００２５】ところで、本実施の形態に係る吹付装置１
によると、ノズル支持枠５４（ノズル支持体８０）に取
り付けた吹付ノズル６１を、係止スライド部４０及び
副ガイド体５０を移動することによって、主ガイド体３
０の延在方向に沿う方向に移動することができ、また
副ガイド体５０をスライドすることによって、主ガイド
体３０と直交する方向に移動することができる。したが
って、吹付箇所が広範囲である場合においても、連続的
かつ迅速な吹付を行うことができる。特に、図５の
（Ａ）に示すような、法面Ｌ上に、格子状に組まれた型
枠７１間に吹付を行う場合などは、の構成により、法
枠高さ方向への吹付を連続的に行うことができるととも
に、の構成、あるいは接地面Ｓ上の走行手段２を利用
した建設機械本体１０の移動により、横方向（水平方
向）への吹付も連続的に行うことができる。横方向への
吹付範囲が狭い場合は、走行手段２を利用することな
く、の構成のみで足りる。横方向への吹付範囲が広い
場合は、建設機械本体１０の移動をまたは併用すること
ができる。さらに、の構成においては、そのスライド
長を短くかつ連続的に繰り返すように動作させることも
できる。これによれば、型枠７１内への吹付、特に、幅
方向への吹付を完全なものとすることができる。

【００２６】また、本実施の形態に係る吹付装置１によ
れば、縦方向の型枠が接地面に対して斜めに形成されて
いる場合や、あるいは図５の（Ｂ）のように、ブーム２
０が斜めに延びる場合においても、図５の（Ａ）の場合
と同様に作業を行うことができる。これらの場合は、主
ガイド体３０を、旋回台２３を中心として旋回させ、縦
方向の型枠７１と平行にすればよい。

【００２７】他方、前述のように、主ガイド体３０は、
法面の高さ方向に沿う主ガイド体３０が、その延在方向
中間部において、法面と交差する軸心ＣＬを中心として
旋回自在に、かつ法面となす角度が調整自在に伏仰自在
に、建設機械のブーム２０先端部に保持されているもの
である。

【００２８】これは、図５の（Ｂ）の図示形態から推測
できるように、建設機械本体１０の法尻側における水平
方向位置が、法面の高さ方向との関係で整合しなくとも
（ブーム２０が法面の高さ方向に整合しなくとも）、主
ガイド体３０を建設機械のブーム２０先端部において法
面と交差する軸心ＣＬを中心として旋回自在とすること
で、主ガイド体３０は法面の高さ方向に整合することを
図るものである。

【００２９】また、主ガイド体３０が法面となす角度が
調整自在に伏仰自在にされているのは、可能な限り主ガ
イド体３０と法面Ｌが平行にすることで、吹付ノズル６
１の主ガイド体３０の延在方向の移動位置に関係なく、
対象域との離間距離を一定にし、吹付ノズル６１からの
吹付材料の単位時間当りの吹付量の均一化を図るためで
ある。特に、主ガイド体３０を法面の高さ方向に移動さ
せるために、第１ブーム２１及び／又は第２ブーム２２
を伏仰させるとき、主ガイド体３０の方向も変わってし
まうので、これを修正して可能な限り主ガイド体３０と
法面Ｌを平行にするためでもある。

【００３０】建設機械としては、ブームが伸縮するトラ
ッククレーンや、ブームの折れ度合いで高さを調整する
バックホーなどの適宜の機械を採用することができる。
ブームは対地に対して鉛直軸周りに旋回する旋回台に設
けられるのが望ましい。

【００３１】他方、実施の形態での吹付ノズル６１は、
その吹付材料の吐出方向を変えるように首振り自在に副
ガイド体５０に対して保持されているが、その首振り方
向は、主ガイド体３０の延在方向線と平行な線を通る垂
直面内（法面高さ方向）においてである。しかしなが
ら、他の法面の幅方向首振り駆動手段をさらに設けるこ
とで、あるいは高さ方向首振り手段に代えて法面の幅方
向首振り手段を用いることで、副ガイド体５０の延在方
向を通る垂直面内において（も）首振りが可能であるこ
とは推測できよう。

【００３２】実施の形態で説明したように、各運動機構
が自動化されているのが望ましい。特に必要ならば、法
面Ｌとの離間距離センサを主ガイド体３０の延在方向に
間隔を置いて複数設け、主ガイド体３０に関する伏仰手
段を制御する形態を採ることができる。その他、位置や
方向の自動化が可能であることは推測できよう。

【００３３】

【発明の効果】以上のとおり、本発明に係る吹付装置よ
れば、吹付のための作業時間を短縮することができると
ともに、装置の操作が簡易かつ迅速となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吹付装置の全体図である。

【図２】主ガイド体及び副ガイド体の平面図である。

【図３】主ガイド体及び副ガイド体の側面図である。

【図４】ノズル支持枠の側面図である。

【図５】型枠に吹付作業を行う場合の説明図である。

【図６】ノズル支持部分の変形例である。

【符号の説明】

１…吹付装置、１０…建設機械本体、１１…走行手段、
１２…旋回台、１２Ａ…軸支部、２０…ブーム、２１…
第１ブーム、２１Ａ…軸支部、２２…第２ブーム、２２
Ａ…軸支部、２３…旋回台、２３Ａ…上側円板、２３Ｂ
…下側円板、２３Ｃ…軸部、２４…リンク、２４ａ…軸
支部、２５，２６…ブームシリンダー、２７…旋回台シ
リンダー、２８…旋回シリンダー、３０…主ガイド体、
３１…レール部、４０…係止スライド部、４２…ガイド
スプロケット、４３…スプロケット、４４…チェーン、
５０…副ガイド体、５１…スライドロッド、５１Ａ…中
空ガイド、５１Ｂ…貫通ロッド、５１Ｃ…連結材、５２
…内側円板、５２Ａ…ブラケット、５３…外側円板、５
４…ノズル支持枠、５５…スライドロッドシリンダー、
５６…ノズル支持枠シリンダー、６１…吹付ノズル、６
２…吹付ホース、７１…型枠、８０…ノズル支持体、８
０Ａ…ベース、８２…旋回駆動モータ、８３Ａ…出力軸
本体、８３Ｂ…連結ピン、８３Ｃ…支持軸、８３Ｄ…軸
受、８５…ホルダー、Ｃ…吹付材料、Ｌ…法面、Ｓ…接
地面。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブームを有し法尻側に位置される建設機械
   のブーム先端部に、法面の高さ方向に沿う主ガイド体
   が、その延在方向中間部において、法面と交差する軸心
   を中心として旋回自在に、かつ法面となす角度が調整自
   在に伏仰自在に保持され、 吹付材料の吹付導路の先端部の吹付ノズルが副ガイド体
   に対して保持され、この副ガイド体は、前記主ガイド体
   が延びる方向と交差する方向に前記吹付ノズルを移動自
   在に保持し、 さらに、副ガイド体は、前記主ガイド体に対して、その
   延びる方向に移動自在に取り付けられていることを特徴
   とする法面への吹付材料の吹付装置。
2. 【請求項２】ブームを有し法尻側に位置される建設機械
   のブーム先端部に、法面の高さ方向に沿う主ガイド体
   が、その延在方向中間部において、法面と交差する軸心
   を中心として旋回自在に、かつ法面となす角度が調整自
   在に伏仰自在に保持され、 前記ブーム先端部に旋回台を介して主ガイド体が保持さ
   れ、この旋回台の非旋回部と前記主ガイド体とを連結
   し、前記軸心を中心として旋回させる旋回手段を有し、 前記ブーム先端部に旋回台の非旋回部を法面となす角度
   を調整自在に伏仰させる伏仰手段を有し、 副ガイド体が、前記主ガイド体に対して取り付けられ、
   前記主ガイド体の延びる方向に副ガイド体を移動させる
   副ガイド体移動手段が、前記主ガイド体に対して取り付
   けられ、 吹付材料の吹付導路の先端部の吹付ノズルが前記副ガイ
   ド体に対して保持され、この副ガイド体は、前記主ガイ
   ド体が延びる方向と交差する方向に前記吹付ノズルを移
   動自在に保持していることを特徴とする法面への吹付材
   料の吹付装置。
3. 【請求項３】吹付ノズルが、その吹付材料の吐出方向を
   変えるように首振り自在に副ガイド体に対して保持され
   ている請求項１または２記載の法面への吹付材料の吹付
   装置。
4. 【請求項４】各運動機構が自動化されている請求項１〜
   ３のいずれか１項に記載の法面への吹付材料の吹付装
   置。