JP2005186443A - Method and apparatus for manufacturing centrifugally molded concrete product - Google Patents
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Description
本発明は、例えばトンネル覆工用のセグメント等のような遠心成型コンクリート製品の製造方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for producing a centrifugal concrete product such as a segment for tunnel lining.
円筒形の遠心母型内にセグメント等のコンクリート製品を形成する内型枠を取付けて、この内型枠内にコンクリートを打設してコンクリート製品を製造するコンクリート製品の遠心力成型では、継手設置および型枠組払いの関係上、内型枠相互間に隙間を設けることが必要であった。このような遠心成型枠ではコンクリート等の材料を遠心母型の回転中に内型枠のみに投入する技術が無く、偏肉厚になると言う問題がある。 In the centrifugal molding of a concrete product in which an inner mold forming a concrete product such as a segment is mounted in a cylindrical centrifugal mother mold, and concrete is produced by placing concrete in the inner mold, a joint is installed. In addition, it was necessary to provide a gap between the inner molds because of the formwork payment. In such a centrifugal mold, there is a problem that there is no technique for putting a material such as concrete into the inner mold only during the rotation of the centrifugal matrix, and the thickness becomes uneven.
例えば図9に示すように、遠心母型100内に内型枠110を配設し、遠心母型100を駆動ローラ101によって矢印102、103方向に回転させ、コンクリート供給装置115からコンクリート116を供給すると、内型枠110の配列、寸法等の差、内型枠外の供給不要な部分への堆積、及び回転方向と反回転方向での厚さの変化等により、製品厚さが不揃いとなり、適切な製品を得ることが出来ない。また異種材料120、121の積層製品を適正に製造することは出来ない。
For example, as shown in FIG. 9, an
従って、やむを得ず、内型枠内に事前にコンクリートを充填し、上蓋を施した内型枠を遠心母型内に取付け、遠心母型を回転させて遠心締め固めし、均一厚さのコンクリート製品製品を得ていた(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, it is unavoidable that the inner mold is filled with concrete in advance, the inner mold with the top lid attached is installed in the centrifugal mold, and the centrifugal mold is rotated and compacted by centrifugation. (For example, refer to Patent Document 1).
図10はこの問題に対処するために、上蓋130を備えた内型枠によって異種材料120、121の積層製品を製造する工程を示したものである。まず、図10(a)に示すように、内型枠内に第1の材料120を充填し、上蓋130を矢印131で示すように閉じ、この内型枠を図10(b)に示すように遠心母型100内に装着し、矢印103で示す回転を与えて遠心締め固めを行う。次いで遠心母型100の回転を止め、図10(c)に示すように、内型枠の上蓋130を外し、内型枠内に第2の材料121を供給し、上蓋130を矢印131で示すように押し付ける。図10(d)に示すように、再び遠心母型100を矢印103の方向に回転して遠心成形する。このような手段は、製造手間が莫大で、採算性が乏しい。
FIG. 10 shows a process of manufacturing a laminated product of
従って、このような従来のコンクリート製品の遠心力成型では、手間がかかると共に、作業工程上、異質の配合材を多層に形成する多層成型品を製造するには極めて非能率であり、現実的にはこのような成型品を製造することは非常に困難であった。
本発明は、上記実状に鑑み、単層又は多層構造のコンクリート製品を、遠心力成型により容易に製造することができるようにした遠心成型コンクリート製品製造方法及び装置を開発し、これを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention develops and provides a centrifugal molded concrete product manufacturing method and apparatus that can easily manufacture a single-layer or multi-layer concrete product by centrifugal force molding. With the goal.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、円筒形の遠心母型内にコンクリート製品成型用内型枠を取付けてコンクリート製品を遠心成型するに当り、遠心母型と同心にほぼ同期回転しコンクリートを内型枠内に供給する供給装置を該遠心母型内に設け、該供給装置の回転速度及び開閉ゲートの開閉を遠心母型内の内型枠の大きさ、配列及び移動に合わせて制御しつつコンクリートを内型枠内に投入することを特徴とする遠心成型コンクリート製品の製造方法である。ここで遠心母型とは、内容物に遠心力を付与する回転円筒である。上記本発明方法において、異種のコンクリートを順次内型枠内に投入し、多層構造のコンクリート製品を製造することとすれば、異種コンクリートが一体となった多層構造の製品を容易に製造することができ、好適である。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and when a concrete product is centrifugally molded by attaching an inner mold for molding a concrete product in a cylindrical centrifugal mother mold, it is concentric with the centrifugal mother mold. A supply device that rotates substantially synchronously and supplies the concrete into the inner mold is provided in the centrifugal mother mold, and the rotation speed of the supply device and the opening and closing of the open / close gate are determined according to the size, arrangement, and A method for producing a centrifugally-molded concrete product, characterized in that concrete is thrown into an inner mold while being controlled in accordance with movement. Here, the centrifugal matrix is a rotating cylinder that applies centrifugal force to the contents. In the above method of the present invention, if different types of concrete are sequentially put into the inner mold to produce a multilayered concrete product, it is possible to easily produce a multilayered product in which different types of concrete are integrated. It is possible and suitable.
本発明では遠心母型の回転速度より少し増速もしくは減速して型枠と同心円軸で回転する供給装置の供給口の動作を制御して遠心成型コンクリート製品を適切に製造することができる。 In the present invention, the centrifugally-molded concrete product can be appropriately manufactured by controlling the operation of the supply port of the supply device that rotates at a speed slightly decelerated from the rotational speed of the centrifugal master mold and rotates concentrically with the mold.
本発明は、コンクリート供給装置の供給口が遠心母型と極僅かな相対速度を有する状態に制御し、遠心力場内で内型枠内にコンクリートを供給するので、内型枠の大小や配列の如何にかわらず、内型枠の隅々までコンクリートの投入を容易に制御することができる。また、遠心母型の回転を止めたり、供給装置を交換することなく、多種類の任意のコンクリートを任意の量だけ投入することができる画期的な製造方法である。 In the present invention, the supply port of the concrete supply device is controlled so as to have a very slight relative speed with respect to the centrifugal mother mold, and the concrete is supplied into the inner mold within the centrifugal force field. Regardless, it is possible to easily control the charging of the concrete to every corner of the inner mold. In addition, this is an epoch-making manufacturing method that allows an arbitrary amount of various types of concrete to be introduced without stopping the rotation of the centrifugal matrix or changing the supply device.
上記本発明方法を好適に実施することができる本発明の装置は、コンクリート製品成型用内型枠を内部に取付けた遠心母型と、該遠心母型内に位置し、該遠心母型と同心に回転するコンクリート供給装置と、該供給装置からの供給量を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする遠心成型コンクリート製品の製造装置である。 The apparatus of the present invention capable of suitably carrying out the above-described method of the present invention includes a centrifugal mother mold having an inner mold for molding a concrete product attached therein, and a centrifugal mother mold positioned concentrically with the centrifugal mother mold. An apparatus for producing a centrifugally-molded concrete product, comprising: a concrete supply device that rotates rapidly; and a control device that controls a supply amount from the supply device.
上記遠心成型コンクリート製品の製造装置において、前記制御装置は、遠心母型の回転速度と供給装置の回転速度に微小速度差を付与すると共に、供給装置の供給口のゲートの開閉を制御し、各内型枠内に供給するコンクリート供給量を制御する制御装置を備えた遠心成型コンクリート製品の製造装置とすると好適である。 In the centrifugal molded concrete product manufacturing apparatus, the control device gives a minute speed difference between the rotation speed of the centrifugal matrix and the rotation speed of the supply device, and controls the opening and closing of the gate of the supply port of the supply device. It is preferable to use a centrifugal molding concrete product manufacturing apparatus provided with a control device that controls the amount of concrete supplied to the inner mold.
本発明によれば、遠心成型により、単層又は多層構造の高強度、高精度のコンクリート製品を容易に製造することができるようになり、寄与するところが大である。 According to the present invention, it is possible to easily produce a high-strength, high-precision concrete product having a single-layer or multi-layer structure by centrifugal molding, which greatly contributes.
以下図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例の遠心成型コンクリート製品の製造装置を示す正面図である。 FIG. 1 is a front view showing an apparatus for producing a centrifugally molded concrete product according to an embodiment of the present invention.
本発明の遠心成型コンクリート製品の製造装置1は、遠心母型10内に複数の内型枠11を取り付け固定し、内型枠11にコンクリートを供給し、遠心母型10を回転してコンクリートに遠心力を付与して、セグメント等を製造する形式のものである。コンクリートを混練する供給装置30は、供給口32を備え、遠心母型10の内部に取付けられた内型枠11内に混練されたコンクリートを供給する。
The centrifugal molded concrete
遠心母型10は2個の駆動ローラ12上に載置されており、モータ13により矢印14方向に回転し、内型枠11内のコンクリートに遠心力を付与する。付与する遠心力の大きさは1.5g〜6g(gは重力の加速度)である。さらに好ましくは2.5〜4.5gである。この遠心力値を与える回転数で遠心母型10を回転させ、供給装置30の供給口32を遠心母型10内に前進挿入し、供給口32を回転させ、その回転速度を遠心母型10の回転速度にほぼ同調する速度に粗調整する。すなわち遠心母型10内の内型枠11上を供給口32が僅差の相対速度で移動することになる。この相対速度差は±15cm/secとすればよく、さらに好ましくは±5cm/secになるように微調整し、コンクリート供給装置30から内型枠11内にコンクリートを供給する。
The
図2にコンクリート供給装置30の縦断面図を示した。コンクリート供給装置30は、コンクリートホッパ31を備え、このホッパ31内に撹拌パドル36を備えている。撹拌パドル36はモータ36aにより回転され、安定したコンクリートをスクリューコンベア37に供給する。ホッパ31の下部には1条又は多条のスクリューコンベア37が設けられている。
FIG. 2 shows a longitudinal sectional view of the
図4は1個のホッパ31と1条のスクリューコンベア37とからなる装置の横断面図、図3は2個のホッパ31と2条のスクリューコンベア37を例示したものである。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an apparatus including one
スクリューコンベア37はホッパ31の下部部分のスクリュー羽根のピッチより送出先側のスクリュー羽根のピッチを大きくし、コンクリートの搬送をスムーズに出来るようにするとよい。このスクリュー羽根のピッチの比は1.1〜1.3が適切である。こうすると、スクリューコンベア37の最先端から押し出されるコンクリートが締まるのを防止すると共に、細分化したコンクリート流を実現することができる。
The
スクリューコンベア37の先端には、モーター38によって歯車39を介して回転する供給口32が設けられている。供給口32は、回転半径の外向き方向に開口しており、コンクリートを半径方向に外向きに放出する。供給口32はバランスウエイト32aを備えると共に、供給口先端には、作業開始前と作業終了後にアクチュエータ35によって開閉される開閉ゲート34(図1参照)を備えている。また供給口32の内部にスクリューコンベア37より押し出されたコンクリートを細分断する掻き出し羽根が斜め螺旋状に取り付けられ(図示省略)、コンクリートを投入口32に向かわせるようになっている。供給口32の内部では同時に回転による遠心力の作用も受けるのでコンクリートは細分断化された流れとして供給口32より放射され遠心母型10内の内型枠11内に投入される。
A
内型枠11は、図1に示すように、異なる周方向寸法を有する複数の型枠を相互間隔をあけて遠心母型10内に取付けられている。これらの内型枠の大きさ及び配置により、供給装置30からのコンクリートの投入パターンが決定される。制御装置50はこのパターンに合わせてスクリューコンベア37の運転停止を制御する。すなわち図1に示すコンクリート投入区間a1 a2 a3 a4 と、コンクリート投入中止区間;b1 b2 b3 b4 の配列条件を制御装置50に入力し、コンクリート投入パターンを決定しておく。
As shown in FIG. 1, the
制御装置50は遠心母型10の回転速度とその内半径とコンクリートの粘性とにより、コンクリートの内型枠11内への流下到達時間に時間差が生ずるので、それを考慮した制御を行う。
The
コンクリート供給装置30の下部にはその高さ調整用の昇降機構40を備えている。これは、コンクリート供給装置30のスクリューコンベア27の筒中心と遠心母型10の中心を一致させる必要があるからである。同時に、供給装置30の芯ぶれと安定のため、昇降機構40はレール41を抱き込む形式でレールを上下に挟む走行車輪42を備えている。
The lower part of the
コンクリート供給量の計測は供給口32内に、例えば、インパクト流量計等を設け、各内型枠11への実投入重量を計測する。この流量計からの入力信号に基づき、制御装置50は設計投入パターンと実際投入量とを比較し、スクリューコンベア37の回転数制御の補正を行う。
For the measurement of the concrete supply amount, for example, an impact flow meter or the like is provided in the
制御装置50は遠心母型10の回転駆動モータ13、内型枠11の寸法や配列、供給口32の回転モータ38、開閉ゲート34の開閉装置35からのデータを入力し、制御信号を出力する。
The
本発明装置によれば、コンクリート供給量を正確に制御することができるので、コンクリート製品は厚さ方向および幅方向に多種類の材料による積層または、区画製造が可能となる。 According to the apparatus of the present invention, the amount of supplied concrete can be accurately controlled, so that the concrete product can be laminated or manufactured by various kinds of materials in the thickness direction and the width direction.
コンクリートの投入が完了すれば、通常の遠心力成型法に従い製品の製造を行う。 Once the concrete has been charged, the product is manufactured according to the normal centrifugal molding method.
本発明では、分割タイプの遠心成型品、例えば、トンネルライニング用コンクリート製品、テラゾウ(人工大理石ブロック)、曲面ライナ、縁石、側溝蓋等を容易に製造することができる。 In the present invention, a split-type centrifugal molded product, for example, a concrete product for tunnel lining, a terrazzo (artificial marble block), a curved liner, a curb, a gutter lid, and the like can be easily manufactured.
また、図5、図6に示すような異種材料51、52の積層製品やサンドイッチ成型品、例えば、コンクリート、レジンコンクリート、繊維入りコンクリート、耐火コンクリート、耐酸コンクリート、防菌コンクリート等の任意の種類の材料を任意寸法に組み合わせた成型品を遠心成型することも可能となった。
Further, any kind of laminated product or sandwich molded product of
さらに、この方式を応用して湾曲したコンクリートの内面側の吸引脱水仕上げ、表面VB仕上げ、表面ならし仕上げが可能となり、また、内部に昇降ステップ金物を取付けたままのマンホールリング等の遠心成型を実現することができる。 Furthermore, by applying this method, suction dewatering finish on the inner surface side of curved concrete, surface VB finish, and surface smoothing finish are possible, and centrifugal molding such as manhole ring with lifting step hardware attached inside is possible. Can be realized.
本発明によれば、コンクリートの内型枠内への一定量投入ができるので製品コンクリート製品の厚さが正確となる。また、図7、図8に示すように、例えばセグメント55の内面、外面、又は中間層に必要な性状の異種材料53、54の所要量を正確に配置することができる。これにより製品表面の高強度化、耐熱性の向上、耐摩耗性の向上、軽量化、美観面の形成、着色表面の形成、模様デザインの付加など、加工自由度の向上を図ることができる
According to the present invention, since a certain amount of concrete can be put into the inner formwork, the thickness of the product concrete product becomes accurate. Further, as shown in FIGS. 7 and 8, for example, the required amount of the
1 遠心成型コンクリート製品の製造装置
10 遠心母型
11 内型枠
12 駆動ローラ
13 モータ
14 矢印
30 コンクリート供給装置
31 ホッパ
32 供給口
33 矢印
34 開閉ゲート
35 アクチュエータ
36 撹拌パドル
36a、37a モータ
37 スクリューコンベア
38 モーター
39 歯車装置
40 昇降機構
41 レール
42 走行車輪
50 制御装置
51、52 異種材料
53、54 異種材料
55 セグメント
DESCRIPTION OF
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003430647A JP2005186443A (en) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Method and apparatus for manufacturing centrifugally molded concrete product |
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ID=34788956
Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011177996A (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Fujimi Koken Kk | Method for producing concrete segment |
-
2003
- 2003-12-25 JP JP2003430647A patent/JP2005186443A/en active Pending
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