JP2005238848A - プレストレストコンクリートグラウト用ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 プレストレストコンクリートグラウト用ユニットを構成するセメントホッパにおいて、簡易な操作で一定量のセメントを分離・投入して品質の安定したＰＣグラウトの生成を可能にする。
【解決手段】 セメントを投入するセメントホッパ１１と、グラウトの練り混ぜを行うグラウトミキサ１２と、グラウトミキサ１２へ供給する水を貯めておく貯水タンク１３と、グラウトミキサ１２で生成されたグラウトを圧送するグラウトポンプ１６と、グラウトポンプ１６から圧送されたグラウトに生じる脈動を低減する脈動低減装置１７と、セメントホッパ１１を吊り上げ、グラウトミキサ１２の上部へ導く揚重装置（ウィンチ）１８とを含み、セメントホッパ１１がセメント投入手段２を備え、セメント投入手段２が内部に複数の仕切板６を設けたドラム４を備え、前記複数の仕切板６の表裏にジベル７を設ける。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ＰＣ（プレストレストコンクリート）グラウトを生成するために用いるセメントホッパを含むプレストレストコンクリートグラウト用ユニットに関する。

セメントホッパは、ＰＣグラウトを生成する工程で、グラウトミキサへセメントを投入するものである。セメント投入手段に設けられたハンドルを回転させることにより、一定の間隔でセメントをグラウトミキサへ投入することができる。

しかしながら、従来、この種のセメントホッパでは、一定の間隔でセメントをグラウトミキサへ投入することは可能であっても、一定の間隔で投入されるセメントの量はまちまちであった。一定量のセメントをグラウトミキサへ投入することができないと、生成されるＰＣグラウトの質にばらつきが生じ、品質の安定したＰＣグラウトを得ることが困難になる。
また、セメントホッパに対し人力でセメントの供給が行われるため、供給されるセメントがホッパ内部のプロペラに煽られて粉塵が生じるという問題もあった。

そこで、本発明は、上記のような従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、簡易な操作で一定量のセメントを分離・投入して品質の安定したＰＣグラウトの生成が可能なセメントホッパを提供することにある。また、粉塵が発生しないセメントホッパを含むプレストレストコンクリートグラウト用ユニットを提供することも本発明の目的である。

本発明の請求項１に記載のセメントホッパを含むプレストレストコンクリートグラウト用ユニットは、セメントを投入するセメントホッパと、グラウトの練り混ぜを行うグラウトミキサと、このグラウトミキサへ供給する水を貯めておく貯水タンクと、前記グラウトミキサで生成されたグラウトを圧送するグラウトポンプと、このグラウトポンプから圧送されたグラウトに生じる脈動を低減する脈動低減装置と、前記セメントホッパを吊り上げ前記グラウトミキサの上部へ導く揚重装置とを含むプレストレストコンクリートグラウト用ユニットにおいて、前記セメントホッパはセメントホッパ本体とセメント投入手段とを備え、前記セメント投入手段の内部に、前記セメントホッパ本体からセメントが供給される方向に対し垂直な方向を回転軸とし、この回転軸から等角度で延びる複数の仕切板を設けたドラムを備え、前記複数の仕切板の表裏に、それぞれジベルを設けたことを特徴とする。
本発明の請求項２に記載のセメントホッパは、請求項１に記載のプレストレストコンクリートグラウト用ユニットにおいて、前記複数の仕切板の表裏に、それぞれ前記仕切板に対し垂直に延びる前記ジベルを設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１、もしくは請求項２に記載のプレストレストコンクリートグラウト用ユニットにおいて、前記脈動低減装置が、ボンベを有し、このボンベの内壁にはグラウトの注入圧力を低減させるためのプレートが設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のプレストレストコンクリートグラウト用ユニットにおいて、前記グラウトミキサで生成されたグラウトを攪拌するアジテータを備えたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のプレストレストコンクリートグラウト用ユニットにおいて、前記貯水タンクから前記セメントホッパへ定量の水を給水する計量水タンクを備えたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れかに記載のプレストレストコンクリートグラウト用ユニットにおいて、前記ユニットを構成する各機器は取り外し可能であることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な操作で一定量のセメントを分離・投入して品質の安定したＰＣグラウトの生成が可能なセメントホッパを提供することができる。また、粉塵が発生しないセメントホッパを提供することができる。

以下、図示した一実施の形態に基づき、本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明のプレストレストコンクリートグラウト用ユニット（ＰＣグラウト用ユニット）を構成するセメントホッパ１１の外観を示す斜視図である。セメントホッパ１１は、セメントホッパ本体１と、セメント投入手段２とにより構成される。また、セメント投入手段２にはハンドル３が備えられている。このハンドル３を回転させることにより、セメント投入手段２の下部に設けられたセメント投入口（図示せず）から、セメントホッパ本体１から供給されるセメントを一定量に分離して一定の間隔で図示しないグラウトミキサ１２へ投入することができる。また、セメントホッパ本体１とセメント投入手段２とは取り外し可能になっている。

図２は、セメント投入手段２の内部に搭載されるドラム４の構造を示す斜視図である。図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。このドラム４には、回転軸５から等角度で伸びる複数の仕切板６が設けられている。さらに、それぞれの仕切板６の表裏には、仕切板６に対し垂直に延びる円柱形状のジベル７が２つ設けられている。仕切板６の大きさはすべて等しく、また、ジベル７の大きさもすべて等しくなっている。このドラム４は、前記セメントホッパ本体１からセメントが供給される方向に対し垂直な方向に回転軸５がくるようにセメント投入手段２の内部に設置される。そして、図１に示したハンドル３をまわすことにより、回転軸５を中心に回転する。

セメントホッパ１１は上記のように構成されているため、セメントホッパ本体１から供給されるセメントを分離して、ドラム４のそれぞれ２つの仕切板６で区切られた部分に等量のセメントを保持することができる。したがって、ハンドル３を回転させることで、セメントホッパ本体１から供給されるセメントを一定量に分離して一定の間隔で前記グラウトミキサ１２へ投入することができる。このように、上記のセメントホッパ１１によれば、グラウトミキサ１２に投入するセメントの量を制御することができる。その結果、生成するＰＣグラウトの品質を一定に保ち、品質の安定したＰＣグラウトを供給することが可能になる。
加えて、上記のセメントホッパ１１では、仕切板６の表裏に２つのジベル７を設けたことにより、２つの仕切板６で区切られた部分に保持するセメントが大きな固まりになることを防止し、セメントをスムーズにグラウトミキサ１２へ投入することができる。

また、ドラム４は次のように構成してもよい。図４は、図２に示したドラム４の変形例を示す斜視図である。図５は、図４に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。ここに示すドラム４’の特徴は、円柱形状ではなく板状のジベル７’が設けられている点にある。すなわち、このドラム４’には、それぞれ２つの仕切板６で区切られた部分に、仕切板６に対し垂直に延びる板状のジベル７’が２つ設けられている。ジベル７’の大きさはすべて等しくなっている。ドラム４’のその他の構成は、図２に示したドラム４と同様である。
このドラム４’を用いた場合の効果は図２に示したドラム４を用いた場合と同様であるが、特にドラム４’の場合、２つの仕切板６で区切られた部分に保持するセメントを小さく３つに分割することで、そのセメントが大きな固まりになることを防止する点に特徴がある。

また、上記のセメントホッパ１１では、セメント投入手段２内部に仕切板６が設けられているドラム４（またはドラム４’）を備えることにより、セメントホッパ本体１内に従来のようなプロペラを設けずに済む。したがって、セメントホッパ本体１にセメントを供給する際に粉塵が舞い上がることはない。
さらに、上記のセメントホッパ１１では、セメントホッパ本体１とセメント投入手段２とが取り外し可能な構成になっているため、運搬が容易である。

以上、本発明におけるセメントホッパ１１の一実施形態を図面に沿って説明した。しかしながら本発明におけるセメントホッパ１１はこの実施の形態に示した事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基づいてその変更、改良等が可能であることは云うまでもない。例えば、ドラム４に設ける仕切板６の数や、ドラム４の回転軸５に対する仕切板６同士の間の角度を任意に設定し、グラウトミキサ１２へ投入するセメントの量を調整することができる。

上記したセメントホッパ１１を含む本発明のＰＣグラウト用ユニットは、セメントホッパ１１、グラウトミキサ１２、貯水タンク１３、計量水タンク１４、アジテータ１５、グラウトポンプ１６、脈動低減装置１７、およびウィンチ１８を含み構成される。

セメントホッパ１１は、ハンドルを回転することにより一定の間隔で内部のセメントをグラウトミキサ１２へ投入する。このセメントホッパ１１は、セメントを一定量に分離して一定の間隔でグラウトミキサ１２へ投入できるように工夫されたものである。したがって、グラウトミキサ１２に投入するセメントの量を制御でき、そのセメントが大きなかたまりになるのを防止できる。この結果、生成するＰＣグラウトの品質を一定に保ち、品質の安定したＰＣグラウトの連続供給が可能になる。特に、ノンブリーディングタイプのＰＣグラウトの生成には最適である。
グラウトミキサ１２は、セメントホッパ１１から投入されたセメントに水を加えて練り混ぜ、ＰＣグラウトを生成する。
貯水タンク１３は、グラウトミキサ１２へ供給する水を貯めておくものである。計量水タンク１４は、貯水タンク１３の水を汲み上げ、定量の水をグラウトミキサ１２へ供給するものである。
アジテータ１５は、グラウトミキサ１２で生成されたＰＣグラウトを攪拌するためのものである。
グラウトポンプ１６は、アジテータ１５内のＰＣグラウトを圧送するためのものである。 脈動低減装置１７は、グラウトポンプ１６から圧送されたグラウトに生じる脈動を低減するためのものである。また、脈動低減装置１７には、内部気圧等を示す計器類が設けられている。
ウィンチ１８は、セメントホッパ１１を吊り上げグラウトミキサ１２の上部に配置する揚重装置である。
このように、本発明のＰＣグラウト用ユニットは、良質のＰＣグラウト施工のために必要な機器がコンパクトに一体化されている。

図７は、本発明のユニットにおいてセメントホッパ１１を搭載していない状態を示す図である。本発明のユニットでは、図７に示す状態から、ウィンチ１８でセメントホッパ１１を吊り上げ、図６に示すように、セメントホッパ１１をグラウトミキサ１２の上部へ配置することができる。また、逆に、ウィンチ１８を使用することによって、グラウトミキサ１２の上部に配置されているセメントホッパ１１をユニットから取り外し、そのセメントホッパ１１をユニット近傍の地面上に下ろすこともできるようになっている。このため、本発明のユニットでは、はじめユニット近傍の地面上に置かれたセメントホッパ１１に必要な量のセメントを投入した後、ウィンチ１８を使ってそのセメントホッパ１１をグラウトミキサ１２の上部へ配置することができる。したがって、あらかじめグラウトミキサ１２の上部に配置された高い位置にあるセメントホッパ１１に人力でセメントを投入していた従来の方法に比べ、本発明のユニットを用いることでセメントホッパ１１へのセメント投入作業を比較的容易に行なえるようになる。

図８は、本発明のユニットの稼動時の様子を示す図である。図では、グラウトポンプ１６がアジテータ１５内のＰＣグラウトを脈動低減装置１７を介して定着具１９へ圧送している様子が示されている。グラウトポンプ１６は、内部に備えられたロータを回転させることによりＰＣグラウトを圧送する。このため、グラウトポンプ１６によって送り出されるＰＣグラウトの圧力は一定にはならず、どうしても圧送されるＰＣグラウトに脈動が生じてしまう。また、本発明のユニットと定着具１９との間の距離が大きい場合、どうしても送り出すＰＣグラウトの圧力を大きくせざるをえず、これもＰＣグラウトに脈動を生じさせる原因となる。
一般に、ＰＣグラウトを定着具１９へ導くために用いるチューブのうち、定着具１９に直接接続される部分（チューブ２０）には作業効率やコスト等の問題から使い捨てタイプのものが用いられる。使い捨てタイプのチューブの場合、コストを低減させる目的で耐圧力があまり強いものを採用することはできない。このため、チューブ２０に送られるＰＣグラウトに強い脈動が生じている場合、この脈動のためにチューブ２０が破裂し、思わぬ事故が発生するおそれがある。
そこで、このような危険を未然に防止するため、本発明のユニットでは、グラウトポンプ１６から圧送されるＰＣグラウトに生じる脈動を低減させるための脈動低減装置１７を設けている。

図９は、脈動低減装置１７の内部構造を示す断面図である。脈動低減装置１７の内部にはボンベ７１が備えられている。ボンベ７１の内壁にはプレート７２が設けられている。グラウトポンプ１６によって圧送されたＰＣグラウトは、ボンベ７１の取入管７３からボンベ７１の内部に導かれる。そして、ボンベ７１の内部に導かれたＰＣグラウトはプレート７２に衝突し、ボンベ７１の下部に設けられた排出管７４から定着具１９へ送られる。この間、プレート７２に衝突することでＰＣグラウトの脈動が低減される。このプレート７２は、ボンベ７１内に進入してくるＰＣグラウトをほぼ正面で受け止めることができるように設けられている（プレート７２はＰＣグラウトの進入方向に対しほぼ直角の方向にのびている）。これだけでも、ＰＣグラウトに生じる脈動の強度を２分の１以下に低減させることが可能である。
なお、本発明のユニットで生成されるＰＣグラウトの特性（粘性等）によっては、ボンベ７１の内壁に設けるプレート７２の角度を変えることもできる。また、プレート７２の枚数を増やしてもよい。すなわち、ＰＣグラウトに生じる脈動の強度を所定の値以下に低減できれば、プレート７２の角度や枚数は任意に選択できる。

以上説明したように、本発明のＰＣグラウト用ユニットは、図６に示すように、ＰＣグラウト施工のために必要な機器がコンパクトに一体化されているので、現場への運搬が容易である。特に、セメントホッパ１１においてグラウトミキサ１２に投入するセメントの量を制御できるため、生成するＰＣグラウトの品質を一定に保ち、品質の安定したＰＣグラウトの連続供給が可能になる。加えて、ＰＣグラウトの圧送時に生じる脈動を低減する脈動低減装置１７を設けたことで、材料の投入、練り混ぜ、ＰＣグラウトの注入といった一連の作業が安全に効率よく行える。

また、本発明のＰＣグラウト用ユニットは、各機器が取り外し可能である。したがって、 各ＰＣグラウト機器を単体で使用することができるし、生成するＰＣグラウトの特性に合わせて用いるＰＣグラウト機器の組み合わせを変更することも可能である。したがって、ＰＣグラウト施工の規模ごとに最適なユニットを構成すれば、各ＰＣグラウト機器の組み合わせ作業を省略でき、ＰＣグラウト施工に取り掛かるまでの時間短縮にもなる。

本発明のＰＣグラウト用ユニットを構成するセメントホッパの外観を示す斜視図である。 セメント投入手段２の内部に備えられるドラム４の構造を示す斜視図である。 図２に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。 セメント投入手段２の内部に備えられるドラム４’の構造を示す斜視図である。 図４に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明のＰＣグラウト用ユニットの構成を示す斜視図である。 本発明のユニットにおいてセメントホッパ１１を搭載していない状態を示す図である。 本発明のユニットの稼動時の様子を示す図である。 脈動低減装置１７の内部構造を示す断面図である。

符号の説明

１ セメントホッパ本体
２ セメント投入手段
３ ハンドル
４、４’ ドラム
５ 回転軸
６ 仕切板
７、７’ ジベル
１１ セメントホッパ
１２ グラウトミキサ
１３ 貯水タンク
１４ 計量水タンク
１５ アジテータ
１６ グラウトポンプ
１７ 脈動低減装置
１８ ウィンチ
１９ 定着具
２０ チューブ
７１ ボンベ
７２ プレート
７３ 取入管
７４ 排出管

Claims (6)

1. セメントを投入するセメントホッパと、グラウトの練り混ぜを行うグラウトミキサと、このグラウトミキサへ供給する水を貯めておく貯水タンクと、前記グラウトミキサで生成されたグラウトを圧送するグラウトポンプと、このグラウトポンプから圧送されたグラウトに生じる脈動を低減する脈動低減装置と、前記セメントホッパを吊り上げ前記グラウトミキサの上部へ導く揚重装置とを含み、前記セメントホッパはセメントホッパ本体とセメント投入手段とを備え、前記セメント投入手段の内部に、前記セメントホッパ本体からセメントが供給される方向に対し垂直な方向を回転軸とし、この回転軸から等角度で延びる複数の仕切板を設けたドラムを備え、前記複数の仕切板の表裏に、それぞれジベルを設けたことを特徴とするプレストレストコンクリートグラウト用ユニット。
2. 前記ジベルは前記仕切板に対し垂直に延びて設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプレストレストコンクリートグラウト用ユニット。
3. 前記脈動低減装置は、ボンベを有し、このボンベの内壁にはグラウトの注入圧力を低減させるためのプレートが設けられていることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載のプレストレストコンクリートグラウト用ユニット。
4. 前記グラウトミキサで生成されたグラウトを攪拌するアジテータを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のプレストレストコンクリートグラウト用ユニット。
5. 前記貯水タンクから前記セメントホッパへ定量の水を給水する計量水タンクを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のプレストレストコンクリートグラウト用ユニット。
6. 前記ユニットを構成する各機器は取り外し可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のプレストレストコンクリートグラウト用ユニット。
   
   
   

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