JP2006104827A - 急結剤供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを軽減させると共に、急結剤の供給効率を向上させ、連続して供給可能な急結剤供給装置を提供する。
【解決手段】急結剤を収容する収容タンク１と、この収容タンク１に収納された急結剤をコンクリート又はモルタルに添加する添加装置３と、前記収容タンク１から前記添加装置３へ急結剤を供給するエア供給源としてのブロア２と、を備えた急結剤供給装置であって、前記添加装置３は、前記収容タンク１から供給される急結剤を収容するための添加タンク部３Ａと、この添加タンク部３Ａに収容された急結剤を排出するテーブルフィーダ部３Ｂと、を備える構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、急結剤供給装置に関するものである。

ＮＡＴＭ工法など、トンネル掘削等において地山の崩落を防ぐ目的でモルタル又はコンクリートの吹付けを行う場合、粉体の急結剤がモルタル又はコンクリートに添加されている。この急結剤の添加量は、吹付けたモルタル又はコンクリートのリバウンド量等の現場状況から好適に選択され、急結剤は、通常、吹付けるモルタル又はコンクリートの供給設備に接続された急結剤供給装置によって供給されるようになっている。

従来より、急結剤を急結剤収容タンク内に収容し、このタンクから加圧エア（圧縮エア）により輸送管を介して急結剤添加タンクに供給し、この急結剤添加タンクからモルタル又はコンクリートに急結剤を添加する構成の急結剤供給装置（例えば、特許文献１参照）がある。
特開２００３−２２１１１９号公報（８頁、図１）

しかしながら、コンプレッサーによる高圧エアにより急結剤を輸送するため、急結剤の乾燥状態を維持しがたく、急結剤が湿気を帯びることによりセメントの凝固時間の短縮、早期強度の発現という急結剤本来の働きに影響が出る虞があり、また目詰まりの原因ともなっている。それと共に、コンプレッサーをエアの供給源とすると、急結剤収容タンク及び急結剤添加タンクのタンク自体の構造を圧力タンクにせざるを得ず、装置自体の製造コストを押し上げることとなる。

そこで、本発明の主たる課題は、製造コストを軽減させると共に、急結剤の供給効率を向上させ、連続して供給可能な急結剤供給装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、急結剤を収容する収容タンクと、この収容タンクに収納された急結剤を排出する添加装置と、前記収容タンクから前記添加装置へ急結剤を供給するエア供給源としてのブロアと、を備えた急結剤供給装置であって、前記添加装置は、前記収容タンクから供給される急結剤を収納するための添加タンク部と、この添加タンク部に収納された急結剤を排出するテーブルフィーダ部と、を備えた、ことを特徴とする急結剤供給装置である。

（作用効果）
ブロアからのエアによって収容タンクから添加装置へ急結剤を供給する（エア搬送）構成となっていることにより、従来型のコンプレッサーによる圧縮エアによってエア搬送する供給装置とは異なり、急結剤が湿気を帯びる虞が少ない。また、ブロアをエアの供給源とすることにより、収容タンク及び添加タンク自体を圧力タンクの構造にすることなく、装置自体のコストを安価に抑えることができる。
さらに、急結剤の排出をテーブルフィーダにより行うことで、部品点数を抑えて構造を簡略化しつつ、連続して安定した急結剤の供給を行うことができる。

＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、前記添加タンク部には、収容タンクから急結剤を供給する際のエアを、フィルターを介して排気するエア排気部が設けられた、請求項１記載の急結剤供給装置である。

（作用効果）
添加タンク部に、収容タンクから急結剤を供給する際のエアを、フィルターを介して排気するエア排気部を設ける構成とすることにより、急結剤の供給が容易化されると共に、急結剤を供給する際の粉塵が外部に漏れることが防止される。

＜請求項３記載の発明＞
請求項３記載の発明は、前記エア排気部は、その出口側で前記ブロアの吸引口に連結され、前記添加タンク部への急結剤の供給は、前記ブロアによりエアを排気しながら行われる構成とされた、請求項２記載の急結剤供給装置である。

（作用効果）
エア供給源（ブロア）と、収容タンクからのエアの排気源（ブロア）とが同一物であるので、それぞれ別々に設ける必要がなく製造コストの軽減を可能としている。

＜請求項４記載の発明＞
請求項４記載の発明は、前記テーブルフィーダ部は、テーブルと、このテーブル上面を回転するスクレーパと、前記テーブルの下方に位置し、軸心周りに上下に連通する複数の分配室を有し、軸心を中心として回転するロータと、を備え、前記ロータの分配室の少なくとも１つに上方から臨むように、急結剤を排出する排出孔が前記テーブルに形成され、この排出孔とは別の位置における分配室の少なくとも１つに上方から臨むように、圧縮エアを噴出する圧縮エア供給ノズルが前記テーブルに形成された、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の急結剤供給装置である。

（作用効果）
部品点数を抑えて構造を簡略化しつつ、安定した急結剤の供給を行うことができる。

＜請求項５記載の発明＞
請求項５記載の発明は、前記添加タンク部には、下限センサーと上限センサーとが設けられ、添加タンク部内に収納されている急結剤が下限センサーの位置を下回ると、前記収容タンクより自動的に急結剤が供給され、添加タンク部内に急結剤が供給される際に、上限センサーの位置を上回ると、前記収容タンクからの急結剤の供給が自動的に停止される構成とされた、請求項１乃至４のいずれか１項記載の急結剤供給装置である。

（作用効果）
添加タンク部にセンサーを設け、これらセンサーと収容タンクからの急結剤の供給開始及び停止をリンクさせることにより、添加タンクに効率的な急結剤の供給を行うことができる。

本発明によれば、製造コストを軽減させると共に、急結剤の供給効率を向上させ、連続して供給することができる等の利点がもたらされる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る急結剤供給装置を、図１乃至図４に基づき説明する。なお、図１は本発明に係る急結剤供給装置の概略図であり、図２は添加装置の正面断面図であり、図３はテーブルフィーダ部の正面断面図であり、図４はＡ−Ａ断面図である。

本発明に係る急結剤供給装置は、急結剤をコンクリート又はモルタル吹付設備（吹付ノズル又は配管等）に供給する装置である。
この急結剤供給装置は、急結剤を収容する収容タンク１と、この収容タンク１に収納された急結剤を排出する添加装置３と、収容タンク１から添加装置２へ急結剤を供給するエア供給源としてのブロア２と、を備えている。以下に、これらについて詳述する

＜収納タンク＞
収容タンク１は、急結剤を充填するために上部に設けられた充填口１１と、内部に急結剤入口１２Ａが配設された、急結剤を供給する急結剤供給管１２と、を備えている。

収容タンク１は、下方に行くに従って先細くなる略円錐形状をしており、上部にはフレキシブルコンテナ６０内に収容された急結剤を取り入れるために、前述した充填口１１が配設されている。なお、収容タンク１の容量としては、約１〜２トン貯められればよい。充填口１１には、急結材が湿気を帯びるのを防いだり、粉塵の漏れを防ぐために蓋１１Ａが取付けられている。収容タンク１の内部には、急結剤供給管１２が内装されており、その急結剤入口１２Ａは収容タンク１の略円錐形状の軸中心で、かつ後述するエア出口１３の上方に位置している。収容タンク１の下端は、収容された急結剤を上方に移送させるためのエアを噴出させるノズル等からなるエア出口１３が配設されており、エア出口１３に連設された主エア供給管４Ａからのエアにより急結剤は急結剤入口１２Ａから急結剤供給管１２内に入っていくようになっている。また、収容タンク１内の下方に複数のエア出口１４，１４，…（図1では２箇所のみ記載）が設けられており、エア出口１４，１４…に連設された補助エア供給管４Ｂ，４Ｂ，…（図1では２箇所のみ記載）からのエアにより、収容タンク１内の粉体である急結剤をエアレーション作用により流動化させ、急結剤入口１２Ａとエア出口１３との間に生じやすいラットホールの形成を防いでいる。なお、エア出口１３及びエア出口１４，１４…へエアを供給する主エア供給管４Ａ、補助エア供給管４Ｂ，４Ｂ，…はエアの入り側でエア供給本管４から分岐したものであり、このエア供給本管４は三方ボールバルブ５０を介してエア供給源であるブロア２の吹出し口２Ａに連結されている。

エアの供給源がブロアであることにより、エアに加える圧力は少ないためコンプレッサーに比して急結材が湿気を帯びる虞が少ない。ブロアはコンプレッサーに比べて、エアに加える圧力は少ないが、風量が多いため、急結剤を効率よく供給することが可能となっている。また、収容タンクも圧力タンクとする必要がないため、小型化することができ、さらに製造コストも格段に安価となる。さらに、収容タンク内は高圧ではないので、破裂する虞がなく、万が一トラック等の荷台から転倒しても、破裂等による災害の発生の虞が少ない。

収容タンク１の内部には、バグフィルター等のフィルター１５が取付けられており、このフィルター１５を介してエア排気口より収容タンク１内のエアが排気されるようになっている。エア排気口を有するエア排気管６Ａは二方ボールバルブ５１により開閉される構成となっていると共に、エア排気管６Ｂを介してエア排気本管８に連結され、エア排気本管８はブロア２の吸引口２Ｂに連結されている。フレキシブルコンテナ６０内に収容された急結剤を収容タンク１への供給の際に、二方ボールバルブ５１を開き、エアを排気すれば、収容タンク１内に蔓延する急結剤の粉塵をフィルター１５に付着させることができ、粉塵が収容タンク１の外部に漏れることはない。なお、収容タンク１への供給の際には、フレキシブルコンテナ６０の下部に形成された供給口（図示せず）と収容タンク１の充填口１１とを密着させ、ここ周囲に粉塵が漏れないようすることはいうまでもない。

収容タンク１の内部には、下限センサー１６と上限センサー１７とが設置されている。収容タンク１の内部にストックされている急結剤が下限センサー１６の位置を下回ると、この下限センサー１６が検知し、コンピュータ（図示せず）を介して表示手段（図示せず）に急結剤のストック不足が表示される。そして、収容タンク１内に急結剤を供給する際に、上限センサー１７の位置を上回ると、この上限センサー１７が検知し、コンピュータ（図示せず）を介して表示手段（図示せず）に急結剤の供給停止すべき旨（例えば、警告）の表示がなされる。

急結剤供給管１２は、その出口において急結剤供給管５に連結している。そして、この急結剤供給管５は添加装置３の急結剤入口部３ａに連結されている。

＜添加装置＞
添加装置３は、急結剤供給管５から供給される急結剤を収納するための添加タンク部３Ａと、この添加タンク部３Ａに収納された急結剤を排出するテーブルフィーダ部３Ｂと、を備えている。

添加タンク部３Ａは、その上部にバグフィルター等の円筒状のフィルター３８を有するエア排気部３９を備えており、添加タンク部３Ａへの急結剤の供給は、前述した急結剤入口部３ａより行なわれる。

添加タンク部３Ａ内は密閉されており、添加タンク部３Ａへの急結剤の供給の際には、エア排気部３９に連結されたエア排気管７からエアが排気されることにより、急結剤の供給がスムーズに行われると共に、粉塵がフィルター３８に吸着され、外部への漏れが防止されるようになっている。なお、このエア排気管７は、エア排気本管８に連結されており、このエア排気本管８はブロア２の吸引口２Ｂに連結され、ブロアからのエアが循環するようになっている。そのため、エア供給源（ブロア）と、収容タンクからのエアの排気源（ブロア）とが同一物であるので、それぞれ別々に設ける必要がなく製造コストの軽減を可能としている。

添加タンク部３Ａの内部には、下限センサー４０と上限センサー４１とが設置されている。添加タンク部３Ａの内部にストックされている急結剤が下限センサー４０の位置を下回ると、この下限センサー４０が検知し、コンピュータ（図示せず）を介して表示手段（図示せず）に急結剤のストック不足が表示されると共に、収容タンク１より自動的に急結剤が供給される。そして、添加タンク部３Ａ内に急結剤が供給される際に、上限センサー４１の位置を上回ると、この上限センサー４１が検知し、コンピュータ（図示せず）を介して表示手段（図示せず）に急結剤の供給停止すべき旨の表示（例えば、警告）がなされ、それと共に収容タンク１からの急結剤が自動的に停止される。なお、非常用投入口４２（図２では図示せず）は、緊急に急結剤を供することが必要になった場合に、ここから供給したり、点検用として使用されるものであり、特に発明として必須とされるものではない。

テーブルフィーダ部３Ｂは、添加装置３の底部を形成するテーブル３１と、このテーブル３１上面を回転するスクレーパ３２と、テーブル３１の下方に位置し、軸心周りに上下に連通する複数の分配室３３Ａ，３３Ａ，…を有し、軸心を中心として回転するロータ３３と、このロータ３３の下方を支持する下部フランジ３７と、を備えている。

スクレーパ３２は、板状部材であり、モーター３４により回転する回転軸部材３４の下部に複数取り付けられている（本実施の形態では６枚）。このスクレーパ３２がテーブル３１上面を回転することにより、テーブル３１に形成された排出孔３１Ａに急結剤を掻き寄せ、この排出孔３１Ａに急結剤が落とし込まれる。

テーブル３１は、後述するロータ３３の分配室３３Ａの少なくとも１つに上方から臨むように、急結剤を下方に排出する排出孔３１Ａが形成され、軸心を中心として回転するロータ３３の分配室３３Ａに急結剤を排出するようになっている。また、圧縮エア供給ノズル３１Ｂが、排出孔３１Ａとは別の位置（本実施の形態では、排出孔３１Ａと軸心を中心として略対称に設けられている）における分配室３３Ａの少なくとも１つに上方から臨むようにテーブル３１に設けられている。このため分配室３３Ａに圧縮エアを噴出して、分配室３３Ａ内に収納された急結剤を、後述する急結剤排出ノズル３７Ａから排出させるようになっている。また、急結剤排出ノズル３７Ａからの排出の後、圧縮エアにより高圧となった分配室３３Ａの圧力を大気圧まで減圧するために、圧縮エア供給ノズル３１Ｂと排出孔３１Ａとの間に位置するテーブル３１の部分に、減圧ノズル（図示せず）が設けられている。この減圧ノズルによって分配室３３Ａ内の空気を逃がし、分配室３３Ａ内の圧力を大気圧と等しくすることにより、排出孔３１Ａに臨む位置まで回転した際に、圧力差により分配室３３Ａから排出孔３１Ａに落とし込まれた急結剤を上方に吹き上げてしまう現象を防いでいる。

ロータ３３は、モーター３５により回転する回転軸部材３５Ａにその軸心が連結されて、軸心を中心として回転する。このロータ３３には、軸心周りに上下に連通する複数の分配室３３Ａ，３３Ａ，…が形成されており、軸心を中心として回転する分配室３３Ａと前述した排出孔３１Ａとが上下に重なった際に、排出孔３１Ａに落とし込まれた急結剤が自重によりこの分配室３３Ａに収納されるようになっている。また、軸心を中心として回転する分配室３３Ａと前述した圧縮エア供給ノズル３１Ｂとが上下に重なった際に、配室３３Ａ内に収納された急結剤がコンプレッサー（図示せず）からの圧縮エアの噴出により、急結剤排出ノズル３７Ａから排出されるようになっている。なお、ロータ３３とテーブル３１との間、及びロータ３３と下部フランジ３７との間には、ゴム等から形成されるパッキン３６，３６が挟まれており、このことにより気密性が確保されている。

下部フランジ３７はロータ３３の下方に位置しており、そして、この下部フランジ３７には急結剤排出ノズル３７Ａが設けられており、圧縮エア供給ノズル３１Ｂから供給される圧縮エアの噴出により、押し出された急結剤が急結剤排出ノズル３７Ａより排出されるようになっている。この急結剤排出ノズル３７Ａより排出された急結剤は、コンクリート又はモルタル吹付設備（吹付ノズル又は配管等）に供給されるようになっている。

＜エア排気管等＞
コンプレッサー５２の噴出し口には，圧縮エア供給管５３が連結されており、この圧縮エア供給管５３は二方電磁バルブ５４に連結されている。コンプレッサー５２が、運転状態であるときは、圧縮エアの供給の有無は二方電磁バルブ５４により制御されており、エア排気管６Ａを介してフィルター１５への間欠的なエアパルスの伝達、及びエア排気管６Ａとエア排気管６Ｂ、そしてエア排気管７を介してのフィルター３８への間欠的なエアパルスの伝達を可能としている。この間欠的に供給される圧縮エアによりフィルター１５，３８に付着した急結剤を払い落とすことができる。そのため、フィルター１５，３８の目詰まりを防止するために、装置内部を開けて頻繁に清掃する必要性はない。この圧縮エアの間欠的な供給は、エア排気管６Ａ，６Ｂ，７でのエア排気が行われているときにも、行われるものである。なお、圧縮エアの間欠的な供給は、約３０秒から１分間間隔で、約０．２秒間行うことが好適である。

前述したように、フレキシブルコンテナ６０内に収容された急結剤を収容タンク１への供給の際に、二方ボールバルブ５１を開き、エアを排気すれば、収容タンク１内に蔓延する急結剤の粉塵をフィルター１５に付着させることができ、粉塵が収容タンク１の外部に漏れることはない。また、急結剤を添加装置３に供給の際には、二方ボールバルブ５１を閉じ、エア排気部３９からのみエアの排気がなされるようにすればよい。

三方ボールバルブ５０の切替により、ブロア２の吹出し口２Ａからのエアをエア供給本管４に供給すれば、前述した主エア供給管４Ａ、補助エア供給管４Ｂ，４Ｂにエアを送ることもできるし、また、エア排気口４Ｃに送り、そのままエアを排気することもできる。すなわち、これらの２つの態様を切替により選択できるようになっている。なお、エア排気口４Ｃに送り、そのままエアを排気する場合も選択できるようになっているのは、フレキシブルコンテナ６０内に収容された急結剤を収容タンク１への供給の際に、フィルター１５のエア排気口から入ったエアをエア排気管６Ａ，６Ｂ、エア排気本管８及びブロア２の吸引口２Ｂを介してエア排気口４Ｃからエアを排気するためである。

本発明に係る急結剤供給装置の概略図である。 添加装置の正面断面図である。 テーブルフィーダ部の正面断面図である。 Ａ−Ａ断面図である。

符号の説明

１…収容タンク、２…ブロア、２Ａ…吹出し口、２Ｂ…吸引口、３…添加装置、３Ａ…添加タンク部、３Ｂ…テーブルフィーダ部、３ａ…急結剤入口部、４…エア供給本管、４Ａ…主エア供給管、４Ｂ…補助エア供給管、４Ｃ…エア排気口、５…急結剤供給管、６Ａ，６Ｂ…エア排気管、７…エア排気管、８…エア排気本管、９…、１０…、１１…充填口、１１Ａ…蓋、１２…急結剤供給管、１２Ａ…急結剤入口、１３…エア出口、１４…エア出口、１５…フィルター、１６…下限センサー、１７…上限センサー、３１…テーブル、３１Ａ…排出孔、３１Ｂ…圧縮エア供給ノズル、３２…スクレーパ、３３…ロータ、３３Ａ…分配室、３４…モーター、３５…モーター、３６…パッキン、３７…下部フランジ、３７Ａ…急結剤排出ノズル、３８…フィルター、３９…エア排気部、４０…下限センサー、４１…上限センサー、４２…非常用投入口、５０…三方ボールバルブ、５１…二方ボールバルブ、５２…コンプレッサー、５３…圧縮エア供給管、５４…二方電磁バルブ、６０…フレキシブルコンテナ。

Claims (5)

1. 急結剤を収容する収容タンクと、この収容タンクに収納された急結剤を排出する添加装置と、前記収容タンクから前記添加装置へ急結剤を供給するエア供給源としてのブロアと、を備えた急結剤供給装置であって、
   前記添加装置は、前記収容タンクから供給される急結剤を収納するための添加タンク部と、この添加タンク部に収納された急結剤を排出するテーブルフィーダ部と、を備えた、
   ことを特徴とする急結剤供給装置。
2. 前記添加タンク部には、収容タンクから急結剤を供給する際のエアを、フィルターを介して排気するエア排気部が設けられた、請求項１記載の急結剤供給装置。
3. 前記エア排気部は、その出口側で前記ブロアの吸引口に連結され、前記添加タンク部への急結剤の供給は、前記ブロアによりエアを排気しながら行われる構成とされた、請求項２記載の急結剤供給装置。
4. 前記テーブルフィーダ部は、テーブルと、このテーブル上面を回転するスクレーパと、前記テーブルの下方に位置し、軸心周りに上下に連通する複数の分配室を有し、軸心を中心として回転するロータと、を備え、
   前記ロータの分配室の少なくとも１つに上方から臨むように、急結剤を排出する排出孔が前記テーブルに形成され、
   この排出孔とは別の位置における分配室の少なくとも１つに上方から臨むように、圧縮エアを噴出する圧縮エア供給ノズルが前記テーブルに形成された、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の急結剤供給装置。
5. 前記添加タンク部には、下限センサーと上限センサーとが設けられ、
   添加タンク部内に収納されている急結剤が下限センサーの位置を下回ると、前記収容タンクより自動的に急結剤が供給され、
   添加タンク部内に急結剤が供給される際に、上限センサーの位置を上回ると、前記収容タンクからの急結剤の供給が自動的に停止される構成とされた、請求項１乃至４のいずれか１項記載の急結剤供給装置。

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