JP2584053Y2

JP2584053Y2 - 投射式ライニング装置

Info

Publication number: JP2584053Y2
Application number: JP1992046833U
Authority: JP
Inventors: 孝和志賀; 成鈴木
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1998-10-30
Anticipated expiration: 2006-03-13
Also published as: JPH057796U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、コンクリートやモルタ
ルを遠心投射式でライニングする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル類のライニング手段として、ラ
イニング資料をスクリューを内蔵した送り筒でトンネル
軸線と平行状に送り、先端のインペラの中心部に供給し
て回転するインぺラによりトンネル軸線と直角方向に遠
心投射する形式の装置は、実公昭６２−４６３５号等に
より従来公知である。この先行技術においては、ライニ
ング資料を送り筒の後部に設けた大気開放型のホッパに
対しベルトコンベアにより供給するようになっており、
このため、先行技術では装置全体の高さ及び長さが大型
化し、大断面のトンネルには対応できるが、水路トンネ
ル、先進導坑、調査坑、避難坑といった直径２〜３ｍの
トンネル類には適用ができないという問題があった。こ
の対策として、送り筒の後部域に送り筒軸線と交差する
吐出口を有する供給筒を設け、この供給筒をホースによ
って後方の圧送ポンプと接続し、圧送ポンプからライニ
ング資料を送り筒にダイレクトに投入する方式が開発さ
れている。

【０００３】

【考案が解決しようする問題点】この方式は装置の小型
化を実現することができるが、圧送ポンプから吐出され
たライニング資料を送り筒の軸線と交差する供給筒から
送り筒内に強制的に押し込み、スクリューによって送り
筒の軸線方向に送りつつ、供給筒部位ないしこれと送り
筒との境界部位に急結剤の吹込み部を配し、供給筒内を
通るライニング資料または供給筒から送り筒に流下して
いるライニング資料に急結剤を添加、合流するようにし
ていた。このため、急結剤の吹込み部にライニング資料
が付着し、ことに投射作業停止時等に反応により吹込み
口の閉塞を起こし、急結剤の添加が行えなくなってしま
うという問題があった。また、急結剤の吹込み部が供給
筒に存在することによって供給筒内のライニング資料の
流れが阻害されやすいため、ライニング資料の硬化反応
が起こり、供給筒の断面が次第に細くなって閉塞しやす
いという問題があった。供給筒のつけ根部位に急結剤の
吹込み部を設けた場合も、やはりライニング資料の硬化
反応がこの領域で生じやすいため、供給筒のつけ根部位
に反応硬化したものが付着しそれが次第に成長して供給
筒の断面が次第に細くなって閉塞しやすいという問題が
あった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本考案は前記のような問
題点を解消するために考案されたもので、その目的とす
るところは、ポンプ圧送されたライニング資料を送り筒
の軸線と交差する方向から送り筒にダイレクト投入し、
送り筒内のスクリューでライニング資料をインペラの中
心に送り込んで投射する形式の投射式吹付け機におい
て、比較的簡単な構造により急結剤を効果的に添加する
ことができ、ことに急結剤添加部の閉塞やライニング資
料投入領域の閉塞を確実に防止することができる投射式
トンネル類ライニング装置を提供することにある。上記
目的を達成するため本考案は、送り筒の前端に送り筒軸
線を中心として回転自在なインペラを備え、送り筒の後
半部に送り筒の軸線と交差する供給筒を設けて吐出口を
送り筒に開口させ、ポンプからのライニング資料を供給
筒から直接吐出口に導き、前記送り筒の軸線上に設けた
スクリューによりライニング資料をインペラ中心へと前
送して投射する形式のものであって、前記吐出口の領域
から離隔した後側の送り筒部位に、急結剤添加部が設け
られている構成としたものである。

【０００５】

【実施例】以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明
する。図１ないし図４は本考案による投射式ライニング
装置の一実施例を示している。１は移動車体であり、こ
の実施例では両側にトンネルＡ内に敷設したレールＢに
対する車輪１０，１０を備え、図示しない走行用モータ
等によりトンネル軸線方向に走行されるようになってい
る。

【０００６】可動フレームは前記移動車体１と相似した
箱枠状をなし、移動車体１内に先端を除いて配され、両
側に移動車体１の溝形フレーム１ａ，１ａに接する複数
組のローラ２ａ，２ａを備えている。そして、可動フレ
ームの適所には支軸が設けられ、これに後端を移動車体
１に連結したスライド用シリンダ１ｂのピストンロッド
１００が連結されており、したがって、スライド用シリ
ンダ１ｂの作動により可動フレームは前後にスライドさ
れる。

【０００７】３は前記可動フレーム２の前端上方に搭載
された吹付け機本体である。該吹付け機本体３は、ベー
ス３ａにより水平状に支えられたストレート状の送り筒
３ｂと、送り筒３ｂの前部周面に軸受３０を介して回転
可能に外嵌された調整スリーブ３ｃと、該吹付け調整ス
リーブ３ｃに軸受３１を介して相対回転可能に外嵌され
たインペラ３ｄとを有している。詳述すると、前記イン
ペラ３ｄは、基筒部３００とこれの前端に固定されたリ
ング板３０１と該リング板３０１と対をなすリング板３
０２と、それらリング板３０１，３０２間をつないで投
射用の筒状ポケットを構成する複数の翼板３０３と、リ
ング板３０２に固定された蓋板３０４とを備えている。
基筒部３００にはベルト車３００ａを有し、ベース３ａ
に搭載した図示しないインペラ用モータからの出力でベ
ルトを介して高速回転されるようになっている。

【０００８】前記調整スリーブ３ｃは、基筒部３０５の
前端に、前記翼板３０３及びリング板３０１，３０２の
内径側に遊嵌する筒状本体３０６を有し、その筒状本体
３０６には供給窓孔３０６ａが設けられ、ライニング資
料はここを通過し、インペラ３ｄの筒状ポケットから投
射されるようになっている。そして、基筒部３０５には
スプロケット３０５ａが設けられ、ベース３ａに搭載し
たスリーブ用モータ３ｆからの出力でチェーンを介して
回動され、前記供給窓孔３０６ａの円周方向での位置を
変化させ、投射方向を任意に制御できるようになってい
る。

【０００９】蓋板３０４の内側には、中央にボス３０４
ａが設けられると共に、ボス３０４ａの外径側には前記
筒状本体３０６および送り筒先端と接触しない関係で放
射状のインサイドインペラ３０４ｂが設けられており、
このインサイドインペラ３０４ｂがインペラ３ｄと同期
回転することによりライニング資料を予め方向付けし、
投射のスポット性を向上させるようになっている。

【００１０】前記送り筒３ｂの後半部上側には、図２と
図３のように、軸線と直交する吐出口３４０を有する供
給筒３４が設けられており、この供給筒３４は上方部分
が後方に屈曲し、その後端に供給ホース８が継手８０を
介して接続され、供給ホース８は供給導管９を介して図
示しない圧送ポンプの吐出口に接続されている。圧送ポ
ンプはダブルピストンポンプ、スクイーズ式ポンプなど
任意である。一方、送り筒３ｂの軸線方向にはスクリュ
ー４が内蔵されている。この実施例では、スクリュー４
は通常のスクリューように全長にわたり軸が設けられる
のでなく、前部軸４ａと後部軸４ｂに分離され、前記供
給筒３４の吐出口３４０に対応する領域には軸が存在し
ない。すなわち、前部軸４ａは吐出口３４０の直下に到
る手前で終り、後部軸４ｂの後端も吐出口３４０の直下
に到らない位置で終っている。そして、前部軸４ａと後
部軸４ｂの間は、それら軸部に基部が連結されたスクリ
ュー羽根４ｃのリボン状羽根部分４０だけで結ばれてい
る。スクリュー羽根４ｃは前部軸４ａの途中で所定の範
囲途切れており、その途切れ領域には、前部軸４ａの軸
線と所要の角度で交差する複数枚の撹拌羽根４ｄが配設
されている。前部軸４ａと後部軸４ｂは好ましくは中空
軸からなり、前部軸４ａの前端は前記蓋板３０４のボス
３０４ａにベアリングを介して支持され、後部軸４ｂの
後端は、送り筒３ｂの端部に搭載した駆動モータ３３の
出力軸３３０に結合されている。

【００１１】５は本考案で特徴とする急結剤添加部であ
り、前記供給筒３４の吐出口３４０と離隔し吐出口３４
０よりも後方の送り筒部分に設けられている。この実施
例では、急結剤添加部５は、所要の下向き傾斜角度をも
って吹込み管５ａを挿着してなり、その吹込み管５ａに
切換弁５ｂを介してホース５ｃが接続され、そのホース
５ｃは図示しない急結剤定量送り装置たとえばスネーク
ポンプ式フィーダ式の吐出部に接続されている。前記切
換弁５ｂはたとえば自動操作型３方切換弁が用いられ、
戻りホース５ｄが前記急結剤定量送り装置のタンク部に
接続される。急結剤添加部５はリングノズル形式のもの
でもよいものである。

【００１２】前記吹付け機本体３は可動フレーム２に支
台等で固置してもよいが、トンネル断面に均一なライニ
ング層を形成させるため、水平面内と垂直面内での揺動
と昇降とを可能にすることが好ましい。その手段は任意
であるが、実施例では、昇降手段として、図１ように、
クロス状のリンク３５０，３５１を左右一対に配したパ
ンタグラフ機構３５を用いている。一方のリンク３５０
の下端部は可動フレーム２の内部に伸び、可動フレーム
２に内蔵した昇降用シリンダ３５２のピストンロッドに
連結され、その近傍が支点３５３により可動フレーム２
のブラケットに枢支されている。リンク３５０の上端部
は昇降ベース３５４の下部に設けた長孔状ガイド３５４
ａにピンで係合している。他方のリンク３５１の下端部
は移動車体１に固設した長孔状ガイド３５４ｂにピンで
係合し、上端部は昇降ベース３５４に枢着されている。

【００１３】また、水平面内での揺動手段として、昇降
ベース３５４の上に縦軸３６を設け、この縦軸３６に対
し、吹付け機本体３のベース３ａと枢ピン３７０により
枢着した軸受３７を外嵌させ、その軸受３７に、一端を
昇降ベース３５４に連結した水平用シリンダ３８の他端
を連結している。また、垂直面内の揺動(起伏)手段とし
て昇降ベース３５４の下部と軸受３７とを起伏用シリン
ダ３９で連結している。

【００１４】なお、この実施例では、供給ホース８はホ
ースガイド９０で移動自在に支えられ、Ｕターン状の導
管部７を介して供給導管９に接続されている。

【００１５】

【実施例の作用】次に本考案装置の作用を説明する。ト
ンネルライニングにあたっては、トンネル内に敷設した
レールＢの上に装置を配し、圧送ポンプを駆動すると共
にインペラ用モータ３ｅ、送り用モータ３３を駆動す
る。これによりライニング資料たとえばコンクリートは
供給導管９に圧送され、Ｕターン状の導管部７を介して
ドッキングホース８に送られ、吹付け機本体３の送り筒
３ｂに設けられている供給筒３４に送り込まれる。

【００１６】送り筒３ｂでは、駆動モータ３３によって
後部軸４ｂが回転され、その回転はリボン状羽根部分４
０により前部軸４ａに伝達され、リボン状羽根部分４０
を含むスクリュー全体が回転する。供給筒３４に送り込
まれたライニング資料は、送り筒３ｂと直交状に開口し
ている吐出口３４０から送り筒３ｂに流下する。急結剤
添加部が供給筒３４に挿入されたりしていないため、供
給筒３４の断面積が減少したり、異形断面になったりせ
ず、したがって、ライニング資料に大きな骨材が含まれ
ていてもスムーズに送り筒３ｂに吐出される。吐出口３
４０から真下に流下したライニング資料はリボン状羽根
部分４０で幾分剪断されつつスパイラル運動する羽根に
よって捕捉されて前送りが始められることになる。そし
てリボン状羽根部分４０を過ぎると、軸線方向の搬送状
態が定常化する。

【００１７】一方、たとえばスネークポンプ式フィーダ
などの図示しない急結剤定量供給装置からは粉末急結剤
が切り出され、圧縮エアによってホース５ｃに気流搬送
される。そして、このホース５ｃからライニング資料の
吐出口３４０よりも後方の送り筒３ｂに通じる吹込み管
５ａを介して吹き込まれる。このように、供給筒３４で
は急結剤を合流させず、吐出口３４０から急結剤が添加
されていないライニング資料だけが流下する。したがっ
て、前記のようにライニング資料の流れがスムーズであ
るとともに、急結剤との反応による供給筒内での硬化や
吐出口３４０の領域でスクリュー軸に付着してライニン
グ資料と反応することによる資料硬化も生じず、連続長
時間投射を行っても送り筒の閉塞が全く起こらない。

【００１８】そして、急結剤は前記のように送り筒３ｂ
の吐出口３４０よりも後方部位の吹込み管５ａから送り
筒内に吹き込まれる。スクリューによる送り作用によ
り、この吹込み領域にはライニング資料はほとんど充満
していない。したがって吹込み管５ａの吹込み口がライ
ニング資料と接触することがない。このため、吹込み管
５ａはライニング資料との接触による硬化反応での詰り
が起こらず、一定量の投射を停止して次回の投射を始め
るときにも円滑に急結剤の吹込みを行うことができる。
吹き込まれた急結剤は、後部軸４ｂのスクリュー羽根４
ｃによって前送され、リボン状羽根部分４０で剪断・送
りされているライニング資料と混合される。

【００１９】混合された資料は前部軸４ａのスクリュー
羽根４ｃにより送られ、撹拌羽根４ｄにより撹拌された
後さらに前送される。送り筒３ｂの先端ではインサイド
インペラ３０４ｂが回転しているため、ライニング資料
は撹拌されると同時に半径方向に方向付けされ、調整ス
リーブ３ｃの供給窓孔３０６ａから吐出される。調整ス
リーブ３ｃの外周ではインペラ３ｄが回転しているた
め、各ポケットに入ったライニング資料は遠心力でトン
ネル内面に投射される。前記投射角度は調整スリーブ３
ｃをスリーブ用モータ３ｆで回動することにより制御さ
れる。

【００２０】なお、ライニングに際しては、昇降用シリ
ンダ３５２、水平用シリンダ３８、起伏用シリンダ３９
を選択作動させる。昇降用シリンダ３５２を作動すれ
ば、支点３５３を中心としてパンタグラフ機構３５が屈
折状態から立ち上がるため、昇降ベース３５４が持ち上
げられ、吹付け機本体３は図１仮想線のように上昇す
る。また、水平用シリンダ３８を作動すれば軸受３７が
回動し、この軸受３７に連結しているベース３ａが水平
面内で揺動するため、吹付け機本体３は図３の仮想線の
ように所要角度で首を振る。また、起伏用シリンダ３９
を作動すれば、軸受３７が枢ピン３７０によりベース３
ａと連結されているため、ベース３ａが垂直面内で揺動
し、吹付け機本体３は図１の仮想線のように所要角度で
首を振る。これらによりトンネル断面がどのような形状
であつてもそれに即応してライニングすることができ
る。

【００２１】そして、移動車体１をトンネル軸線方向に
移動させ、これと併行しあるいは移動車体１を一定距離
ごとに停止させた状態でスライド用シリンダ１ｂを作動
すれば、ローラ２ａ，２ａが溝形フレーム１ａ，１ａに
沿って転動するため、吹付け機本体３を搭載した可動フ
レーム２が図１の仮想線で示すようにトンネル軸線方向
でスライドながら、インペラ３ｄからライニング資料が
投射される。

【００２２】

【考案の効果】以上説明した本考案によるときには、送
り筒３ｂの前端に送り筒軸線を中心として回転自在な投
射インペラ３ｄを備え、送り筒３ｂの後半部に送り筒の
軸線と交差する供給筒３４を設けて吐出口３４０を送り
筒３ｂに開口させ、ポンプからのライニング資料を供給
筒３４から直接吐出口３４０に導き、前記送り筒３ｂの
軸線上に設けたスクリュー４によりライニング資料をイ
ンペラ中心へと前送して投射する形式の投射装置におい
て、送り筒３ｂの軸線と交差する供給筒部分および吐出
口３４０部分でライニング資料に急結剤を吹き込むので
なく、吐出口３４０よりも十分に後方の送り筒部位で急
結剤だけを吹込んでこれをスクリュー４で前送し、供給
筒３４の吐出口３４０を通って送り筒内に送りこまれて
いるライニング資料とここで始めて合流、混合させるた
め、急結剤添加部５の吹込み口がライニング資料と接触
せず、硬化反応による吹込み口の閉塞を確実に回避する
ことができ、したがって、一定量の投射を終えて次の投
射を行なうときにも常時円滑に急結剤を添加して投射ラ
イニングすることができる。また、急結剤添加部５が吐
出口３４０の領域から離隔した後側の送り筒部位に設け
られていることにより、供給筒３４内や吐出口３４０を
形成する壁領域でライニング資料が急結剤と反応するこ
とがなくなるため、供給筒３４や吐出口３４０の断面積
の減少や閉塞も確実に防止することができ、これにより
供給筒３４から送り筒３ｂへのライニング資料の供給を
常に円滑化することができるなどのすぐれた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による投射式ライニング装置の一実施例
を示す部分切欠側面図である。

【図２】図１における吹付け機本体の拡大断面図であ
る。

【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図４】図２のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

３ｂ送り筒３ｄインペラ４スクリュー５急結剤添加部３４供給筒３４０吐出口

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】送り筒３ｂの前端に送り筒軸線を中心とし
て回転自在な投射インペラ３ｄを備え、送り筒３ｂの後
半部に送り筒の軸線と交差する供給筒３４を設けて吐出
口３４０を送り筒３に開口させ、ポンプからのライニン
グ資料を供給筒３４から直接吐出口３４０に導き、前記
送り筒３ｂの軸線上に設けたスクリュー４によりライニ
ング資料をインペラ中心へと前送して投射する形式のも
のであって、前記吐出口３４０の領域から離隔した後側
の送り筒部位に急結剤添加部５が設けられていることを
特徴とする投射式ライニング装置。