JP2015083739A - Cement milk pumping device and cement-based mixture spray device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、セメントミルクを圧送するセメントミルク圧送装置及びこれを用いるセメント系混合物の吹付け装置に関する。 The present invention relates to a cement milk pumping device for pumping cement milk, for example, and a cement-based mixture spraying device using the same.
従来のセメント系混合物（モルタルやコンクリート）の吹付け装置として、図３に示すように、セメント系混合物１を施工対象に吹き付けるための吹付けノズル２の手前に骨材３とセメントミルク４を混合するための混合装置５を設け、この混合装置５にまで骨材３とセメントミルク４を別々に圧送するように構成されたものがある（特許文献１参照）。この装置を用いた別圧送方式による吹付け工法は、水４ａとセメント４ｂと骨材３を混練した状態で圧送開始地点から吹付けノズルにまで圧送する一般的な吹付け工法に比べると、圧送途中での材料分離やそれによる強度低下を発生させること無く、セメント系混合物１を構成する材料３，４の長距離・高揚程圧送が可能になる等の利点を有している。 As a conventional cement-based mixture (mortar or concrete) spraying device, as shown in FIG. 3, the aggregate 3 and the cement milk 4 are mixed before the spray nozzle 2 for spraying the cement-based mixture 1 onto the construction object. There is a configuration in which a mixing device 5 is provided, and the aggregate 3 and the cement milk 4 are separately pumped to the mixing device 5 (see Patent Document 1). Compared with the general spraying method in which the water 4a, the cement 4b, and the aggregate 3 are kneaded, the spraying method by the separate pumping method using this apparatus is pumped compared to the general spraying method in which the pumping is performed from the pumping start point to the spraying nozzle. There is an advantage that it is possible to feed the materials 3 and 4 constituting the cement-based mixture 1 over a long distance and a high head without causing material separation in the middle and a decrease in strength.
しかし、図３に示す吹付け装置を用いる場合、セメントミルク４の圧送開始地点よりも混合装置５が下方にあると、下向きに圧送されるセメントミルク４が重力の影響を受け、混合装置５に供給されるセメントミルク４の流量が過大となる恐れがある。すなわち、ホース６内を下向きに流れ、重力によって加速されたセメントミルク４が、ポンプ７による圧送速度をはるかに超えた流速で混合装置５に供給されると、混合装置５におけるセメントミルク４と骨材３との混合比率が許容範囲から大きく外れ、吹付け施工されたモルタル・コンクリート構造物の品質を確保することが困難となる。 However, when the spraying device shown in FIG. 3 is used, if the mixing device 5 is below the pumping start point of the cement milk 4, the cement milk 4 pumped downward is affected by gravity, and the mixing device 5 There is a possibility that the flow rate of the supplied cement milk 4 becomes excessive. That is, when the cement milk 4 flowing downward in the hose 6 and accelerated by gravity is supplied to the mixing device 5 at a flow rate far exceeding the pumping speed by the pump 7, the cement milk 4 and the bone in the mixing device 5 are supplied. The mixing ratio with the material 3 greatly deviates from the allowable range, and it becomes difficult to ensure the quality of the mortar / concrete structure that has been sprayed.
具体的には、図３に示す吹付け装置を用いる場合、必要なセメントミルク４の流量は例えば約１０Ｌ／ｍｉｎであり、セメントミルク４の圧送に用いるホース６の内径が２５ｍｍのとき、必要なセメントミルク４の流速は約０．３４ｍ／ｓとなる。これに対して、例えばセメントミルク４がホース６内を鉛直下向きに流下する場合、９．８０６６５ｍ／ｓ２ の重力加速度が加わるのであるから、粘性、空気抵抗等を考慮してもセメントミルク４の流速が０．３４ｍ／ｓを大きく上回ってしまうことは容易に理解される。 Specifically, when the spraying device shown in FIG. 3 is used, the necessary flow rate of the cement milk 4 is, for example, about 10 L / min, and is necessary when the inner diameter of the hose 6 used for pumping the cement milk 4 is 25 mm. The flow rate of the cement milk 4 is about 0.34 m / s. On the other hand, for example, when the cement milk 4 flows down in the hose 6 vertically downward, a gravitational acceleration of 9.80665 m / s 2 is applied. It is easily understood that the flow velocity greatly exceeds 0.34 m / s.
そこで、図４に示すように、例えば混合装置５の上流側に開閉弁（例えばボールバルブ）５１を設け、セメントミルク４が通る流路を絞ってセメントミルク４に対する重力の影響を打ち消し、セメントミルク４の流量が過大となるのを未然に防止することが考えられる。 Therefore, as shown in FIG. 4, for example, an on-off valve (for example, a ball valve) 51 is provided on the upstream side of the mixing device 5, and the flow path through which the cement milk 4 passes is squeezed to cancel the influence of gravity on the cement milk 4. It is conceivable to prevent the flow rate of 4 from becoming excessive.
しかし、図４に示すように開閉弁５１を設けた場合、この開閉弁５１にセメントノロが付着し、付着したノロが硬化し、硬化したノロが新たなノロの堆積を助長する、といった悪循環に陥り、堆積したノロはセメントミルク４の正常な流れを妨げ、やがては管内を閉塞させる障害物となる。すなわち、開閉弁５１を設けると、セメントノロの堆積を招来し、１時間以上の連続圧送が困難になるという構造的な欠陥を内包することになる。 However, when the on-off valve 51 is provided as shown in FIG. 4, a cement loop adheres to the on-off valve 51, the adhering noro is cured, and the hardened noro promotes the accumulation of new noro. The accumulated slag prevents the normal flow of the cement milk 4 and eventually becomes an obstacle to block the inside of the pipe. That is, if the on-off valve 51 is provided, it will cause a buildup of cement paste, and it will contain a structural defect that makes it difficult to pump continuously for more than 1 hour.
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、セメントミルクを下向きに好適に圧送することができるセメントミルク圧送装置及びセメント系混合物の吹付け装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-described matters, and an object of the present invention is to provide a cement milk pumping device and a cementitious mixture spraying device capable of suitably pumping cement milk downward.
上記目的を達成するために、本発明に係るセメントミルク圧送装置は、セメントミルクをポンプで圧送するセメントミルク圧送装置であって、圧送される前記セメントミルクが可撓管内を通るようにし、かつ、前記可撓管を外側から押圧して該可撓管内の流路を狭める流量調整手段を具備している（請求項１）。 In order to achieve the above object, a cement milk pumping device according to the present invention is a cement milk pumping device for pumping cement milk with a pump, allowing the pumped cement milk to pass through a flexible tube, and Flow rate adjusting means for pressing the flexible tube from the outside to narrow the flow path in the flexible tube is provided.
上記セメントミルク圧送装置において、前記流量調整手段は、前記可撓管を押圧する位置が可変となるように、前記可撓管と別体に設けられていてもよい（請求項２）。 In the cement milk pressure feeding device, the flow rate adjusting means may be provided separately from the flexible tube so that a position for pressing the flexible tube is variable.
一方、上記目的を達成するために、本発明に係るセメント系混合物の吹付け装置は、モルタル又はコンクリートの骨材とセメントミルクを吹付けノズルよりも上流側に配置した混合装置まで別々に圧送し、当該混合装置で混合されたセメント系混合物を前記吹付けノズルから施工対象に吹き付けるセメント系混合物の吹付け装置であって、請求項１または２に記載のセメントミルク圧送装置を用いてセメントミルクを前記混合装置に圧送する（請求項３）。 On the other hand, in order to achieve the above object, the cement-based mixture spraying apparatus according to the present invention separately pumps mortar or concrete aggregate and cement milk to a mixing apparatus arranged upstream of the spraying nozzle. A cement-based mixture spraying device for spraying a cement-based mixture mixed by the mixing device from the spray nozzle onto a work object, wherein the cement milk is fed using the cement milk pumping device according to claim 1 or 2. It pumps to the said mixing apparatus (Claim 3).
本願発明では、セメントミルクを下向きに好適に圧送することができるセメントミルク圧送装置及びセメント系混合物の吹付け装置が得られる。 In the present invention, a cement milk pumping device and a cement-based mixture spraying device capable of suitably pumping cement milk downward are obtained.
すなわち、本願の各請求項に係る発明のセメントミルク圧送装置では、セメントミルクを下向きに圧送する場合であっても、流量調整手段により、セメントミルクの流量が過大とならないように調整することができ、ひいてはセメントミルクの下方向への圧送可能範囲の拡大を図ることも可能となる。 That is, in the cement milk pressure feeding device of the invention according to each claim of the present application, the flow rate of the cement milk can be adjusted so as not to be excessive by the flow rate adjusting means even when the cement milk is pumped downward. As a result, it is also possible to expand the range in which the cement milk can be pumped downward.
また、図４に示すようにセメントミルク４の流路中に開閉弁５１を設けた場合には、開閉弁５１の複雑な構造がセメントノロの堆積を惹起するというデメリットがあるが、本発明の流量調整手段を用いる場合には、セメントミルクの流路中に上記のような複雑な構造は形成されないので、セメントミルクを圧送する際にその流路中にセメントノロがすぐに堆積してしまい、セメントミルクの圧送に支障を来す、といった事態が生じることを防止することができる。 In addition, when the on-off valve 51 is provided in the flow path of the cement milk 4 as shown in FIG. 4, there is a demerit that the complicated structure of the on-off valve 51 causes the accumulation of cement paste, but the flow rate of the present invention. When the adjusting means is used, the complicated structure as described above is not formed in the flow path of the cement milk. Therefore, when the cement milk is pumped, the cement paste immediately accumulates in the flow path, and the cement milk. It is possible to prevent the occurrence of a situation such as hindering the pumping of the machine.
請求項２に係る発明のセメントミルク圧送装置では、流量調整手段によって可撓管を押圧する位置を経時的に適宜に変更することにより、可撓管の特定部位のみが押圧されて早期に劣化するといったことを確実に防止することができる。 In the cement milk pumping device of the invention according to claim 2, only the specific part of the flexible tube is pressed and deteriorated early by appropriately changing the position of pressing the flexible tube over time by the flow rate adjusting means. Can be reliably prevented.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施の形態に係るセメント系混合物の吹付け装置は、図１に示すように、セメント系混合物（モルタルまたはコンクリート）１を吹付けノズル２から施工対象（例えば法面）に吹き付けて、施工対象にモルタルまたはコンクリートの構造物（例えば、法枠、法面保護層等）を築造するためのものであり、モルタルまたはコンクリートの骨材３とセメントミルク４を吹付けノズル２よりも上流側の近傍部に配置した可搬式の混合装置５まで別々に圧送し、混合装置５で混合したセメント系混合物１を吹付けノズル２に供給するように構成されている。 As shown in FIG. 1, the cement-based mixture spraying apparatus according to the present embodiment sprays a cement-based mixture (mortar or concrete) 1 from a spray nozzle 2 onto a construction target (for example, a slope), and the construction target. Mortar or concrete structure (eg, frame, slope protection layer, etc.), mortar or concrete aggregate 3 and cement milk 4 near the upstream of spray nozzle 2 The cement-based mixture 1 mixed by the mixing device 5 is separately pumped to the portable mixing device 5 disposed in the section and supplied to the spray nozzle 2.
図１に示すように、骨材３は、エアコンプレッサー８が接続された骨材圧送機９に投入され、ホース１０を経て混合装置５に供給される。一方、セメントミルク４は、圧送用ポンプ（例えばスクイーズ式ポンプ、ピストン式ポンプ等）７において水４ａとセメント４ｂとを混合して生成され、ホース６を経て混合装置５に至る。そして、図１では、エアコンプレッサー８、骨材圧送機９、圧送用ポンプ７等の吹付機械群よりも下方に混合装置５を配した状態を模式的に示している。 As shown in FIG. 1, the aggregate 3 is put into an aggregate pump 9 to which an air compressor 8 is connected, and is supplied to a mixing device 5 through a hose 10. On the other hand, the cement milk 4 is generated by mixing water 4 a and cement 4 b in a pump 7 (for example, a squeeze pump, a piston pump, etc.), and reaches the mixing device 5 via the hose 6. And in FIG. 1, the state which has arrange | positioned the mixing apparatus 5 below the spraying machine group, such as the air compressor 8, the aggregate pump 9, the pump 7 for pumping, etc. is shown typically.
そして、本実施形態では、混合装置５に供給されるセメントミルク４の流量が過大となることを防止するために、可撓管からなり内部をセメントミルク４が通るホース６の下流部を外側から押圧してホース６内の流路を狭める流量調整手段１１を設ける。なお、ポンプ７、ホース６及び流量調整手段１１によってセメントミルク圧送装置が構成されるのであり、本実施形態のセメント系混合物の吹付け装置は、このセメントミルク圧送装置を含むものである。 And in this embodiment, in order to prevent that the flow volume of the cement milk 4 supplied to the mixing apparatus 5 becomes excessive, the downstream part of the hose 6 which consists of a flexible tube and the cement milk 4 passes through the inside from the outside. A flow rate adjusting means 11 that presses and narrows the flow path in the hose 6 is provided. The pump 7, the hose 6 and the flow rate adjusting means 11 constitute a cement milk pressure feeding device, and the cement-based mixture spraying device of this embodiment includes this cement milk pressure feeding device.
流量調整手段１１は、図２（Ａ）に示すように、固定プレート１２上にホース６を載置した状態とし、固定プレート１２に対して移動ブロック１３を近接させることにより、同図（Ｂ）に示すように固定プレート１２と移動ブロック１３とでホース６を挟み込んで弾性変形させ、ホース６内の流路を狭めるように構成されている。なお、固定プレート１２と移動ブロック１３とでホース６を挟み込む際にホース６が傷つかないように、クッション性のパッド１４を固定プレート１２、移動ブロック１３のくわえ面に各々取り付けてある。 As shown in FIG. 2 (A), the flow rate adjusting means 11 is in a state where the hose 6 is placed on the fixed plate 12, and the moving block 13 is brought close to the fixed plate 12, so that FIG. As shown in FIG. 4, the hose 6 is sandwiched between the fixed plate 12 and the moving block 13 to be elastically deformed, and the flow path in the hose 6 is narrowed. A cushion pad 14 is attached to the holding surface of the fixed plate 12 and the moving block 13 so that the hose 6 is not damaged when the hose 6 is sandwiched between the fixed plate 12 and the moving block 13.
すなわち、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ハンドル１５を回動操作すると、回動アーム１６に螺合する締付けねじ１７が軸回りに回動しつつ上下動し、この締付けねじ１７の上下動に伴って移動ブロック１３も上下動するように構成されている。なお、移動ブロック１３が軸回りに回動することは、回動アーム１６を上下に貫く状態で移動ブロック１３に取り付けられた２本のスライドバー１８によって抑止される。 That is, as shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), when the handle 15 is turned, the fastening screw 17 screwed to the turning arm 16 moves up and down around the axis, and this fastening screw. The moving block 13 is also configured to move up and down with the up and down movement of 17. Note that the rotation of the moving block 13 around the axis is suppressed by the two slide bars 18 attached to the moving block 13 so as to penetrate the rotating arm 16 up and down.
図２（Ａ）に示すように、回動アーム１６は、固定プレート１２上に立設された支持柱１９の上部に回動自在に支持されており、ホース６を固定プレート１２上に載置する際には、例えば図２（Ａ）中において破線で示す開状態となるように回動アーム１６を回動させ、固定プレート１２の上方を開放すればよい。また、ホース６を押圧する際には、図２（Ａ）中において実線で示す閉状態となるように回動アーム１６を回動させ、固定プレート１２上に立設された固定柱２０の上部に挿抜自在なロック部材２１を差し込み、回動アーム１６がロック部材２１に当接して持ち上がらない状態となるようにする。 As shown in FIG. 2A, the rotating arm 16 is rotatably supported on an upper portion of a support column 19 erected on the fixed plate 12, and the hose 6 is placed on the fixed plate 12. In doing so, for example, the rotating arm 16 may be rotated so as to be in the open state indicated by the broken line in FIG. Further, when the hose 6 is pressed, the rotating arm 16 is rotated so as to be in a closed state indicated by a solid line in FIG. 2A, and an upper portion of the fixed column 20 erected on the fixed plate 12. The lock member 21 that can be inserted and removed is inserted into the rotary arm 16 so that the rotating arm 16 does not lift up by contacting the lock member 21.
なお、固定プレート１２には、固定プレート１２と移動ブロック１３とでホース６を挟み込む際にホース６が左右に逃げてしまうことを確実に防止するための２本のロッド（制止部材）２２も立設されている。 The fixed plate 12 also includes two rods (restraining members) 22 for reliably preventing the hose 6 from escaping left and right when the hose 6 is sandwiched between the fixed plate 12 and the moving block 13. It is installed.
ホース６に対して流量調整手段１１を設ける位置は、混合装置５の上流側直近の位置から上流側へ５ｍ（望ましくは２〜３ｍ）程度までの範囲とすることができる。そして、流量調整手段１１は、ホース６を押圧する位置が可変となるようにホース６と別体に設けられているので、流量調整手段１１によってホース６を押圧する位置を経時的に適宜に変更することにより、ホース６の特定部位のみが押圧されて早期に劣化するといったことを確実に防止することができる。 The position where the flow rate adjusting means 11 is provided for the hose 6 can be in a range of about 5 m (desirably 2 to 3 m) from the position closest to the upstream side of the mixing device 5 to the upstream side. Since the flow rate adjusting means 11 is provided separately from the hose 6 so that the position where the hose 6 is pressed is variable, the position where the flow rate adjusting means 11 presses the hose 6 is changed appropriately over time. By doing, it can prevent reliably that only the specific site | part of the hose 6 is pressed and deteriorates at an early stage.
上記流量調整手段１１を用いれば、ハンドル１５を操作して移動ブロック１３を固定プレート１２に対して離間及び近接させることにより、ホース６内の流路を全開状態から全閉状態まで自在に調節することができる。従って、セメントミルク４を下向きに圧送する場合であっても、ホース６内を経て混合装置５に流れ込むセメントミルク４の流量が過大とならないように調整することができ、ひいては混合装置５にて骨材３とセメントミルク４とを適切な割合で混合して、吹付け施工されたモルタル・コンクリート構造物の品質を確保することができる。 If the flow rate adjusting means 11 is used, the flow path in the hose 6 is freely adjusted from the fully open state to the fully closed state by operating the handle 15 to move the moving block 13 away from and close to the fixed plate 12. be able to. Accordingly, even when the cement milk 4 is pumped downward, the flow rate of the cement milk 4 flowing into the mixing device 5 through the inside of the hose 6 can be adjusted so as not to be excessive. By mixing the material 3 and the cement milk 4 at an appropriate ratio, it is possible to ensure the quality of the mortar / concrete structure that has been sprayed.
また、図４に示すようにセメントミルク４の流路中に開閉弁５１を設けた場合には、開閉弁５１の複雑な構造がセメントノロの堆積を惹起するというデメリットがあるが、本実施形態の流量調整手段１１を用いる場合には、セメントミルク４の流路中に上記のような複雑な構造は形成されないので、セメントミルク４を圧送する際にセメントノロがすぐに堆積するということはない。実際に本実施形態の流量調整手段１１を用いて試験を行ったところ、従来は難しかった２時間半以上の連続圧送が可能となることが確認された。 In addition, when the on-off valve 51 is provided in the flow path of the cement milk 4 as shown in FIG. 4, there is a demerit that the complicated structure of the on-off valve 51 causes the accumulation of cement paste. When the flow rate adjusting means 11 is used, since the complicated structure as described above is not formed in the flow path of the cement milk 4, the cement paste does not immediately accumulate when the cement milk 4 is pumped. When a test was actually performed using the flow rate adjusting means 11 of the present embodiment, it was confirmed that continuous pumping for two and a half hours or more, which was difficult in the past, became possible.
しかも、本実施形態の流量調整手段１１を用いることにより、耐圧性能５．５ＭＰａのホース６を使用した場合には、吹付け機械群の設置場所（圧送開始点）より約２５０ｍ下方に至るまでの別圧送方式による吹付け施工が可能となり、施工可能範囲を大幅に拡大することができる。 Moreover, by using the flow rate adjusting means 11 of the present embodiment, when the hose 6 having a pressure resistance of 5.5 MPa is used, it is about 250 m below the installation location (pumping start point) of the spraying machine group. Spray construction by a separate pumping method is possible, and the construction possible range can be greatly expanded.
なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。 In addition, this invention is not limited to said embodiment at all, Of course, it can change and implement variously in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the following modifications can be given.
上記実施形態では流量調整手段１１を一つのみ用いているが、これにかぎらず、複数の流量調整手段１１によってホース６の複数箇所を押圧する（ホース６内の流路を狭める）ようにしてもよい。 In the above embodiment, only one flow rate adjusting means 11 is used. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of flow rate adjusting means 11 is used to press a plurality of locations of the hose 6 (narrow the flow path in the hose 6). Also good.
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す流量調整手段１１のスライドバー１８を１本のみとしてもよく、３本以上としてもよい。また、同図に示す流量調整手段１１のハンドル１５は、締付けねじ１７に一体化されていてもよいし、締付けねじ１７に着脱自在となっていてもよい。このように、流量調整手段１１の構成は種々に変形可能であり、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す流量調整手段１１は、一般的な万力に見られるねじ方式の締付機構を利用したものであるが、油圧方式、空圧方式、油圧・空圧併用方式、カム方式、ばね方式等の締付機構を利用したものでもよく、電力を利用するもの等であってもよい。 The slide bar 18 of the flow rate adjusting means 11 shown in FIGS. 2A and 2B may be only one, or may be three or more. Further, the handle 15 of the flow rate adjusting means 11 shown in the figure may be integrated with the fastening screw 17 or may be detachable from the fastening screw 17. Thus, the configuration of the flow rate adjusting means 11 can be variously modified, and the flow rate adjusting means 11 shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B) is a screw type tightening mechanism found in a general vise. Although used, a hydraulic system, a pneumatic system, a combined hydraulic / pneumatic system, a cam system, a spring system, or the like may be used, or a power system may be used.
なお、上記変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。 Needless to say, the above modifications may be combined as appropriate.
１ セメント系混合物
２ 吹付けノズル
３ 骨材
４ セメントミルク
４ａ 水
４ｂ セメント
５ 混合装置
６ ホース（可撓管）
７ ポンプ
８ エアコンプレッサー
９ 骨材圧送機
１０ ホース
１１ 流量調整手段
１２ 固定プレート
１３ 移動ブロック
１４ パッド
１５ ハンドル
１６ 回動アーム
１７ 締付けねじ
１８ スライドバー
１９ 支持柱
２０ 固定柱
２１ ロック部材
２２ ロッド
５１ 開閉弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cement-type mixture 2 Spray nozzle 3 Aggregate 4 Cement milk 4a Water 4b Cement 5 Mixing device 6 Hose (flexible tube)
7 Pump 8 Air compressor 9 Aggregate pressure feeder 10 Hose 11 Flow rate adjusting means 12 Fixing plate 13 Moving block 14 Pad 15 Handle 16 Rotating arm 17 Clamping screw 18 Slide bar 19 Supporting column 20 Fixing column 21 Locking member 22 Rod 51 Open / close valve
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114671251B (en) * | 2022-05-30 | 2022-10-18 | 四川炬原玄武岩纤维科技有限公司 | Basalt fiber conveying device |
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