JP2014117641A

JP2014117641A - 吹付け施工用ノズル

Info

Publication number: JP2014117641A
Application number: JP2012273464A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Takei; 勝美竹井; Hideyuki Amano; 秀幸天野; Shoichi Ikeyama; 正一池山; Makoto Ishida; 誠石田
Original assignee: Seiwa Renewal Works Co Ltd
Current assignee: Seiwa Renewal Works Co Ltd
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2014-06-30

Abstract

【課題】隅角部のある狭い面に吹付け材を吹付ける場合であっても、材料ロスが発生し難い吹付け施工用ノズルを提供する。
【解決手段】吹付け施工用ノズル１は、基端部１２ｂから先端部１１ａへ向けて吹付け材が通過可能であり先端部１１ａに形成された吐出口１ａから吹付け材を吐出させるノズル部１０と、先端部１１ａのノズル部１０内に取り付けられ吹付け材の吐出口１ａからの吐出方向を変える一対の変向板１３ａと、を備えている。一対の変向板１３ａの対向する面同士の間隔は、基端部１１ｂ側から先端部１１ａ側に向かって徐々に狭くなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モルタル等の吹付け材を補修部等に吹付けるのに用いられる吹付け施工用ノズルに関するものである。

従来より、コンクリート構造物等の劣化に対する補修、補強工法として、乾式吹付けや湿式吹付けが実施されている。乾式吹付けは、プレミックスした吹付け材料粉体を施工場所まで空気圧送した後、吹付け施工用ノズル内で水等の液体と混合して吹付けるものである。また、湿式吹付けは、水等の液体を含む吹付け材料全体をあらかじめ混練りした後、吹付け材を施工場所まで圧送して、吹付け施工用ノズルから吹付けるものである。

湿式吹付けには、例えば、図７に示す形状の吹付け施工用ノズル９０が使用されている（特許文献１参照）。図７中の右側の図は、吹付け施工用ノズル９０の断面図を示しており、図７中の左側の図は、吹付け施工用ノズル９０を吐出口９１ａ側から見た正面図を示している。この吹付け施工用ノズル９０は、混練りされたモルタルを円筒状を呈するノズル基部９１内へポンプ圧送し、圧縮空気などの加圧された空気を利用してノズル先端から吐出して、コンクリート構造物等へ吹付けるものである。圧縮空気は、圧縮空気導入管９２によりノズル基部９１の外周部に導かれ、さらにノズル基部９１の周方向に並んで形成されたエアー孔９３を介してノズル基部９１の内部に導入される。エアー孔９３から噴出した圧縮空気は、ノズル基部９１内部のモルタルをノズル先端方向に押し出し、ノズル先端部のモルタルを吐出させる。

特開２００８−２３８００８号公報

特許文献１に開示されている吹付け施工用ノズル９０の吐出口９１ａの開口形状は円形状を呈している。このため、吐出口９１ａから吐出するモルタルは、吐出口９１ａを中心として同心円状に広がる。したがって、作業者は、吐出口９１ａの開口形状の向きを意識することなく、広い面に効率よくモルタルを吹付けることが可能である。吹付けられたモルタルの円形状に拡散した端部の層厚は、中央部の層厚よりも薄くなるため、モルタルの吹付け範囲をラップさせながら、所定の厚さにモルタルを仕上げていく必要がある。

ところが、吹付け施工用ノズル９０を使用して、例えば、柱の長方形状を呈する側面のように隅角部のある狭い面にモルタルを吹付ける場合には、モルタルが吐出口９１ａを中心として同心円状に広がることにより、吹付けが不要な範囲にまでモルタルが拡散してしまい、材料ロスが多くなるという問題がある。

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、隅角部のある狭い面に吹付け材を吹付ける場合であっても、材料ロスが発生し難い吹付け施工用ノズルを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る吹付け施工用ノズルの構成上の特徴は、基端部から先端部へ向けて吹付け材が通過可能であり該先端部に形成された吐出口から吹付け材を吐出させるノズル部と、前記先端部の前記ノズル部内に取り付けられ吹付け材の前記吐出口からの吐出方向を変える少なくとも２枚の変向板と、を備え、前記２枚の変向板の対向する面同士の間隔は、前記基端部側から前記先端部側に向かって徐々に狭くなっていることである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載の吹付け施工用ノズルにおいて、前記２枚の変向板は、前記吐出口の中央を挟んで対称的に配置されていることである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２に記載の吹付け施工用ノズルにおいて、前記変向板は、その面の向きが調整可能であることである。

請求項１に係る発明の構成によれば、先端部のノズル部内に取り付けられた少なくとも２枚の変向板の対向する面同士の間隔は、基端部側から先端部側に向かって徐々に狭くなっている。したがって、吹付け材が２枚の変向板間を基端部側から先端部側に通過する過程で、２枚の変向板間の中央に向かって寄せ集められる。これにより、変向板を備えていない場合に比べて吹付け材の拡散が抑制されるため、隅角部のある狭い面に吹付け材を吹付ける場合であっても、材料ロスが発生し難い。

請求項２に係る発明の構成によれば、２枚の変向板は、吐出口の中央を挟んで対称的に配置されている。これにより、吐出口の中央を挟んで対称的に吹付け材の拡散が抑制されるため、吹付けられた吹付け材の層厚の均一性を確保し易い。

請求項３に係る発明の構成によれば、変向板の面の向きが調整可能である。したがって、各１種類のノズル部及び変向板により、変向板の面の向きが異なる様々な吹付け施工用ノズルを形成することができる。このため、部品の種類が少ないことにより吹付け施工用ノズルを安価に製造することができる。

一実施形態における吹付け施工用ノズルの断面図である。図１におけるＡ−Ａ線で切断した断面図である。一実施形態における吹付け施工用ノズルを吐出口側から見た正面図である。一実施形態における吹付け施工用ノズルの組み立て方法を説明する斜視図であって、ノズル部に形成されたピン穴にピンを挿入している状況を示している。一実施形態における吹付け施工用ノズルの組み立て方法を説明する断面図であって、治具により変向板の角度を調整している状況を示している。実施例１及び比較例１のモルタル拡散状況を説明する説明図である。従来の吹付け施工用ノズルの概略図である。

図１〜５に基づき、本発明の一実施形態について、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。図１は、本実施形態の吹付け施工用ノズル１の断面図を示している。図２は、図１におけるＡ−Ａ線で切断した吹付け施工用ノズル１の断面図を示している。図３は、吹付け施工用ノズル１を吐出口１ａ側（先端側）から見た正面図を示している。

本実施形態における吹付け施工用ノズル１は、モルタルの湿式吹付けに用いられる。図１に示すように、吹付け施工用ノズル１は、ノズル部１０と、ノズル基部２０と、圧縮空気導入管３０とを備えている。先端側のノズル部１０と基端側のノズル基部２０とは、固定ナット４０により連結されており、筒状に一体化されている。

図略の混練装置で混練りされたモルタルは、図略のモルタルポンプにより円筒状を呈するノズル基部２０の中心部に圧送される。そして、圧縮空気を利用してノズル部１０の吐出口１ａからコンクリート構造物等に向けて吐出される。圧縮空気は、圧縮空気導入管３０によりノズル基部２０の外周部に導かれ、さらにノズル基部２０の周方向に並んで形成されたエアー孔２１を介してノズル基部２０の内部に導入される。ノズル基部２０内部のモルタルは、エアー孔２１から噴出した圧縮空気によりノズル部１０側に押し出され、吐出口１ａで圧縮空気の圧力が解放されることにより、吐出口１ａから拡散されつつ吐出される。ノズル部１０は、先端側部品１１と、基端側部品１２と、ピン１３と、連結金具１４とよりなる。

基端側部品１２は略円錐台筒状を呈しており、基端部１２ｂから先端部１２ａに向かうにつれてモルタル通路の内径が徐々に小さくなっている。基端側部品１２のモルタル通路の内径は、基端部１２ｂの最も基端側では、ノズル基部２０の内径と等しく、先端部１２ａの最も先端側では、先端側部品１１の最も基端側の内径と等しい。基端側部品１２の先端部１２ａの外周には、周方向に連続した環状凹部１２ｋが形成されている。基端側部品１２の基端部１２ｂには、基端部１２ｂのモルタル通路の内径よりもさらに拡径した円筒状を呈する拡径部１２ｊが形成されている。図１に示すように、基端側部品１２は、拡径部１２ｊがノズル基部２０の先端部を外周側から覆うようにノズル基部２０の先端側に接続される。

図４に示すように、先端側部品１１は、基端部１１ｂ側が円形、先端部１１ａ側が矩形の筒状を呈しており、基端部１１ｂから先端部１１ａに向かうにつれてモルタル通路の通路面積が徐々に小さくなっている（図２参照）。先端側部品１１の先端部１１ａには、長方形状の開口形状を呈する吐出口１ａが形成されている。吐出口１ａの開口寸法としては、長辺１９ｍｍ、短辺７．５ｍｍが例示される。先端側部品１１の基端部１１ｂの外周には、周方向に連続した環状凹部１１ｋが形成されている。

図１及び２に示すように、先端側部品１１の基端部１１ｂと基端側部品１２の先端部１２ａとを当接させることにより、基端側部品１２の基端部１２ｂから先端側部品１１の先端部１１ａに向かうにつれて徐々に通路面積が小さくなるモルタル通路が形成されている。そして、先端側部品１１の環状凹部１１ｋ及び基端側部品１２の環状凹部１２ｋの双方に係合可能な断面コ字状を呈するリング状の連結金具１４を、先端側部品１１の基端部１１ｂ及び基端側部品１２の先端部１２ａの各外周面に巻き付けることにより、先端側部品１１と基端側部品１２とが連結されている。

図４に示すように、吐出口１ａを取り囲む先端側部品１１の４つの壁面のうち互いに対向する一対の長辺方向の壁面には、吐出口１ａの開口形状の長手方向の中央を挟んで対称的な位置に、各長辺方向の壁面を内外に貫通する一対のピン穴１１ｈが形成されている。ピン穴１１ｈは丸穴であり、内径６．１ｍｍが例示される。また、各長辺方向の壁面に形成される一対のピン穴１１ｈの中心間隔としては、８．２ｍｍが例示される。

先端側部品１１の４つのピン穴１１ｈのうち同軸に並んだ各一対のピン穴１１ｈのそれぞれにピン１３が挿入されている。図１及び４に示すように、２本のピン１３は、円柱状部材の長さ方向の中間部を平板状に薄くした形状を呈している。ピン１３の中間部の平板状を呈する部位は、本発明における変向板１３ａに相当する。ピン１３の両端部は、ピン穴１１ｈに挿入される円柱状を呈する固定部１３ｂとされている。変向板１３ａの厚みとしては、２ｍｍが例示される。固定部１３ｂの直径としては、６ｍｍが例示される。

上述したように、例えば、内径６．１ｍｍのピン穴１１ｈに、ピン１３の直径６ｍｍの固定部１３ｂが挿入されるため、ピン穴１１ｈに容易にピン１３を挿入することができる。ピン１３の挿入直後には、変向板１３ａの面の向きを自由に調整することが可能である。そこで、図５に示す治具Ｊを用いて変向板１３ａの面の向きを所定の向きに調整する。治具Ｊは棒状を呈しており、一端側が角度θ（例えば、θ＝４０度）で先細加工されており、他端側が角度θ２（例えば、θ２＝１０度）で先細加工されている。図５に示すように、治具Ｊの角度θで先細加工された一端側を両変向板１３ａ間に挿入することにより、図１に示すように、一対の変向板１３ａの対向する面同士のなす角度がθに調整される。そして、この状態で、固定部１３ｂをピン１３の軸方向からポンチ等で叩くことによりピン穴１１ｈに固定部１３ｂがカシメ固定される。

変向板１３ａが面の向きが固定された状態において、一対の変向板１３ａの対向する面同士の間隔は、基端部１１ｂ側から先端部１１ａ側に向かって徐々に狭くなっている。また、図３に示すように、ノズル部１０を先端部１１ａ側から見ると、吐出口１ａが一対の変向板１３ａによって、開口形状の長手方向に３分割されている。

このような本実施形態の構成によれば、先端部１１ａのノズル部１０内に取り付けられた一対の変向板１３ａの対向する面同士の間隔は、基端部１１ｂ側から先端部１１ａ側に向かって徐々に狭くなっている。したがって、モルタル（吹付け材）が一対の変向板１３ａ間を基端部１１ｂ側から先端部１１ａ側に通過する過程で、一対の変向板１３ａ間の中央に向かって寄せ集められる。これにより、変向板１３ａを備えていない場合に比べてモルタルの拡散が抑制されるため、隅角部のある狭い面に吹付け材を吹付ける場合であっても、材料ロスが発生し難い。

また、本実施形態の構成によれば、一対の変向板１３ａは、吐出口１ａの長手方向の中央を挟んで対称的に配置されている。これにより、吐出口の長手方向の中央を挟んで対称的にモルタルの拡散が抑制されるため、吹付けられたモルタルの層厚の均一性を確保し易い。

また、本実施形態の構成によれば、ノズル部１０の先端部１１ａに形成された吐出口１ａの開口形状が長方形状を呈している。したがって、吐出口１ａから吐出されるモルタルが長方形状に拡散するため、例えば、柱の長方形状を呈する側面のように隅角部のある狭い面にモルタルを吹付ける場合であっても、材料ロスが発生し難い。

また、本実施形態の構成によれば、変向板１３ａの面の向きが所定の向きに調整可能である。したがって、各１種類のノズル部１０及び変向板１３ａを有するピン１３により、変向板１３ａの面の向きが異なる様々な吹付け施工用ノズル１を形成することができる。このため、部品の種類が少ないことにより吹付け施工用ノズル１を安価に製造することができる。

本発明の吹付け施工用ノズルは、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができることは言うまでもない。

例えば、本実施形態においては、吐出口１ａの開口形状が長方形状を呈しているが、吐出口の開口形状は長方形状に限定されず、正方形状、あるいは楕円形状等であってもよい。

また、本実施形態においては、一対の変向板１３ａの対向する面同士のなす角度θとして、θ＝４０度を例示しているが、吹付け材の粘性等の特性や吐出量に応じて、なす角度θを１０度以上４５度以下の範囲で適宜設定するとよい。例えば、なす角度θを１０度とする場合には、ピン１３の挿入直後に、治具Ｊの角度θ２で先細加工された他端側を両変向板１３ａ間に挿入するとよい（図５参照）。なお、なす角度θが１０度未満の場合には、吐出口１ａから吐出される吹付け材の拡散を抑制する効果が十分に得られ難い。また、なす角度θが４５度を超える場合には、一対の変向板１３ａ間において吹付け材の拡散を抑制する効果が高くなり過ぎるため、吹付けられた吹付け材の層厚にムラが生じ易い。

図６に本発明の実施例１及び比較例１のモルタル拡散状況を説明する説明図を示す。上述した吹付け施工用ノズル１を使用して、実施例１としてモルタルの吹付け実験を実施した。また、吐出口５１ａの開口形状が円形状を呈している吹付け施工用ノズル５１を使用して、比較例１としてモルタルの吹付け実験を実施した。図６に示されているモルタル拡散状況において、網点が濃い部分ほど吹付けられたモルタルの層厚が厚く、網点が薄い部分ほど吹付けられたモルタルの層厚が薄いことを示している。

図６に示すように、実施例１においては、モルタルが長方形状に拡散しており、吹付けられたモルタルの層厚の均一性が高い。一方、比較例１においては、モルタルが円形状に拡散しており、吹付けられたモルタルの円形状に拡散した端部の層厚は、中央部の層厚よりも薄く、吹付けられたモルタルの層厚の均一性がやや低い。この結果から、実施例１は、比較例１に比べて、隅角部のある狭い面にモルタルを吹付ける場合であっても、材料ロスが発生し難いことがわかった。

１ … 吹付け施工用ノズル１ａ … 吐出口
１０ … ノズル部１１ａ … 先端部
１２ｂ … 基端部１３ａ … 変向板
θ、θ２… 角度

Claims

基端部から先端部へ向けて吹付け材が通過可能であり該先端部に形成された吐出口から吹付け材を吐出させるノズル部と、
前記先端部の前記ノズル部内に取り付けられ吹付け材の前記吐出口からの吐出方向を変える少なくとも２枚の変向板と、を備え、
前記２枚の変向板の対向する面同士の間隔は、前記基端部側から前記先端部側に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする吹付け施工用ノズル。
前記２枚の変向板は、前記吐出口の中央を挟んで対称的に配置されている請求項１に記載の吹付け施工用ノズル。
前記変向板は、その面の向きが調整可能である請求項１又は２に記載の吹付け施工用ノズル。