JP2819317B2 - 冷却骨材の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、夏期に施工される暑中コンクリート、あ
るいはダムや橋脚、原子炉施設などを構築するために大
量に打設されるマスコンクリートの打設施工において、
コールドジョイント又はひび割れの発生を防止する等々
の目的で使用される冷却コンクリートを製造するための
冷却骨材の製造装置に関する。

従来の技術 従来の冷却コンクリートを製造する方法、装置を大別
すると、コンクリートを直接冷却する方法、装置。
コンクリートの混練に使用される水を予め冷却する方
法、装置のほかに、コンクリートの構成材である骨材
を予め冷却する方法、装置が例えば特開昭63−156045
号、特開昭63−319233号、特開昭64−26407号公報など
に記載されて公知に属する。

本発明が解決しようとする課題 （Ｉ） 冷却コンクリートが必要とされる暑中コンクリ
ート又はマスコンクリートの打設は、極く限られた時期
又は工事規模だけのものであり、数あるコンクリート工
事の中でも云わばレアケースと呼べるものである。した
がって、このようなレアケースの需要でしかない冷却コ
ンクリートを製造するために特別な専用の設備機械を用
意し、その保守管理などに多大な手間と費用をかけるこ
とは不経済である。

（II） 上記の観点によれば、特開昭63−156045号及び
特開昭63−319233号公報に記載された骨材製造装置は、
通常のコンクリート打設には必要ない冷却コンクリート
専用の設備機械であるから、これを無用とすることこそ
が解決すべき課題である。

また、特開昭64−26407号公報に記載された冷却コン
クリート製造装置は所謂骨材貯蔵びんを改造した点に特
徴を有するものであるが、既存の骨材貯蔵びんの全体を
大きく改造して実施することは甚だ困難でコストが非常
に高くなり、通常のコンクリート打設と切り替え使用
（併用）するには不経済すぎる。しかも、骨材貯蔵びん
内に収容された骨材の全体を大雑把に冷却する構成であ
るから、骨材の温度は場所によってバラツキを生じ易
く、温度コントロールの精度が悪い。さらに、骨材のみ
ならずコンクリート練り混ぜ用の水をも冷却する構成で
あるため、冷却コンクリートの練り上がり温度のコント
ロールは骨材温度及び水の温度の両方を二次的に管理し
なければならず、かえって難しいコントロールシステム
が必要となる等々の問題があり、この点で解決するべき
課題となっている。

（III） 骨材計量びん内において骨材を冷却すれば、
投入される骨材は予め定量化されており、しかも少量な
ので、骨材冷却温度を最もコントールし易い。しかし、
骨材計量びんの上部は開放されたままの構成なので、気
化して膨張した低温ガスはたちまち上方へ逃げ去り、冷
却効率が低いという欠点があり、この点が解決すべき課
題となっている。

（IV） したがって、本発明の目的は、既存のコンクリ
ート打設用の設備機械における骨材びん又は骨材計量び
んの比較的簡単な改造で実施することができ、そして、
通常のコンクリート打設と冷却コンクリートの打設とに
こだわりなく経済的に切り替え使用（併用）ができる構
成に改良した冷却骨材の製造装置を提供することにあ
る。

課題を解決するための手段 （第１の発明） 上記従来技術の課題を解決するための手段として、こ
の発明に係る冷却骨材の製造装置は、図面の第１図と第
２図に実施例を示したとおり、 骨材びん１の下部に大砂利、中砂利、小砂利の如き骨
材２が自重で下降する角度の保護用かさ３を設置し、該
保護用かさ３の直下の骨材２とは接触しない位置に冷却
材の噴射ノズル４を設置した。そして、骨材びん１の構
造材1aの内側に同構造材1aとの間に一定の間隔ｈをあけ
た位置であって前記噴射ノズル４から噴射された冷却材
の噴射方向の前方位置に冷却材防御板５を環状に設置し
たことを特徴とする。

作用 骨材びん１内へ投入された骨材２は、順次下降して冷
却防御板５の内側及び外側へと流入する。

噴射ノズル４から噴射された低温液化ガス等の冷却材
は、直接的には冷却防御板５の内側に流入した一定量の
骨材２にだけ集中的に吹付けられるので、当該部分の骨
材２を全体に効率良くほぼ均一な温度に冷却する。

噴射ノズル４から噴射された冷却材の流れは、冷却材
防御板５によって確実に遮断され、骨材びん１の構造材
（鉄板などによる筒壁）1aを保護してその低温劣化を防
ぎ、熱損失も防ぐ。冷却材防御板５と骨材びん１の構造
材1aとの間に流入した骨材２も、間接的に前記冷却材に
よって冷却される。と同時にこの部分の骨材２は一種の
断熱層を形成して構造材1aの低温劣化と熱損失を防ぐ。

噴射ノズル４から噴射された冷却材は、流れながらガ
ス化し、その後上昇してゆく過程で骨材びん１内の上方
に収容された骨材２をガス顕熱で冷却する。

保護用かさ３は、骨材２の重量や衝突、まさつなどか
ら噴射ノズル４を保護する。

噴射ノズル４を通じて冷却材を噴射することを中止す
るだけで、この製造装置は、そのまま在来一般の骨材び
んとして通常のコンクリート打設に使用することができ
る。

（第２の発明） 同上の課題を解決するための手段として、この発明に
係る冷却骨材の製造装置は、図面の第３図に実施例を示
したとおり、 骨材計量びん11の略中央位置に骨材２が自重で下降す
る角度の保護用かさ12を設置し、該保護用かさ12の直下
の骨材２とは接触しない位置に冷却材の噴射ノズル13を
設置した。そして、前記保護用かさ12の外周には骨材計
量びん11の構造材11aとの間に一定の間隔ｈをあけて冷
却材防御板14を環状に設置し、該冷却材防御板14で囲ま
れた上部には片開き式の仕切板15を開閉可能に設置し、
前記冷却材防御板14と仕切板15とで囲まれた部分を骨材
冷却室16とし、前記仕切板15より上方の位置に骨材分配
用かさ17を設置したことを特徴とする。

作用 上方の骨材びんから骨材計量びん11内へ投下された一
定量（約１バッチ分に相当する量）の骨材２は、骨材分
配用かさ17により、骨材冷却室16の内側及び外側へ適度
に分流される。内側へ流動した骨材２は、その重量によ
って仕切板15を押し開き、骨材冷却室16内へ流入する。

噴射ノズル13から噴射された低温液化ガス等の冷却材
は、直接的には骨材冷却室16内に流入した一定量の骨材
２に集中的に吹付けられ、同骨材冷却室16内の骨材２を
効率的に均一な温度に冷却する。

噴射ノズル13から噴射された冷却材の流れは、冷却材
防御板14によって確実に遮断され、骨材計量びん11の構
造材（鉄板などによる筒壁）11aを保護してその低温劣
化を防ぎ、熱損失も防ぐ。

骨材冷却室16の上部は片開き式の仕切板15によって常
に遮断されているので、骨材冷却室16内でガス化した低
温ガスは上昇して直ちに逃げ去ることはない。ある程度
の時間は骨材冷却室16に滞留し、同室内の骨材２を満遍
なく全体にわたり冷却する。冷却材防御板14と骨材計量
びん11の構造材11aとの間に流入した骨材２も間接的に
前記冷却材によって冷却される。と同時にこの部分の骨
材２は一種の断熱層を形成し、やはり熱損失と構造材11
aの低温劣化を防ぐ。

噴射ノズル13を通じて冷却材を噴射することを中止す
るだけで、この製造装置は、そのまま在来一般の骨材計
量びんとして通常のコンクリート打設に使用することが
できる。

実 施 例 次に、図示した本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明に係る冷却骨材の製造装置の第１実施
例を示している。

これは、大砂利用、中砂利用及び小砂利用の３基が並
設された中の一つの骨材びん１について示したもので、
同骨材びん１の下部のホッパーに相当する部分（底蓋９
から上方へ約1.5m位の部分）の中央位置に、保護用かさ
３が設置されている。該保護用かさ３は、骨材２が自重
量で下降するように好ましくは安息角より大きい角度に
傾斜で設置されている。

噴射ノズル４は、前記保護用かさ３の直下の位置に、
同保護用かさ３を迂回して回り込んでくる骨材２の山と
は接触しない位置に、環状配置に設置されている。この
噴射ノズル４は、一時的に滞留した周辺の骨材２に対し
て冷却材を満遍なく吹付ける角度及び配置の吹き出し口
を有する。噴射ノズル４へは、配管７を通じて外部から
冷却材が供給される。冷却材としては液体窒素の如き低
温液化ガスが使用される。

冷却材防御板５は、骨材びん１の構造材1aの内側に同
構造材1aとの間にほぼ一定の平行な間隔ｈをあけて環状
に設置され、もって倒立角すい（又は円すい）形状に鉄
板等で形成されている。この冷却材防御板５は、前記噴
射ノズル４から噴射された冷却材が、骨材びん１の構造
材1aに直接吹付けられ低温劣化による損傷を防ぐため
に、前記噴射ノズル４から噴射された冷却材の噴射方向
の前方位置に設置されている。前記一定の間隔ｈとは、
冷却材防御板５と骨材びん１の構造材1aとの間に流入し
ている骨材２が一種の断熱層を形成し得る程度の寸法と
される。

したがって、冷却材防御板５の内側に滞留した骨材２
だけが、噴射ノズル４から噴射された冷却材によって集
中的に効率良く冷却され、もって同部分の骨材２がほぼ
均一な温度に冷却される。そして、冷却材防御板５の内
側で気化して保護用かさ３の周辺から上方へ流れた低温
ガスの顕熱により、骨材びん１の特に保護用かさ３より
も上方に収容されている骨材２も予冷却される。したが
って、たとえ骨材びん１の上端が開放されていても、冷
却材の熱効率は十分に高い。また、冷却材防御板５と骨
材びん１の構造材1aとの間に流入した骨材２も、冷却材
防御板５を隔てて間接的に前記冷却材により冷却され
る。同時に、この部分の骨材２は一種の断熱層を形成
し、やはり構造材1aの低温劣化と熱損失を防ぐ。その結
果、冷却材防御板５の内外の骨材２は隅なく冷却され、
冷却材の熱効率が非常に向上し無駄がない。

前記保護用かさ３及び冷却材防御板５の位置は、前記
噴射ノズル４から噴射された冷却材により冷却される冷
却材防御板５の内側及び外側に位置する骨材２が、図示
を省略したコンクリートミキサーによるコンクリートの
１回分の練り混ぜに必要とされる分量（１バッチ分に相
当する量）がほぼ収容される容量の配置とされている。

したがって、この冷却骨材の製造装置によれば、骨材
びん１に収容された骨材２は、約１バッチ分相当量づつ
の分量に小分けして、順次冷却材防御板５の内外で前記
分量のものが集中的にほぼ均一な所定温度に冷却され
る。そして、底蓋９を開くことにより前記１バッチ分相
当量の冷却骨材２がコンクリートミキサーへと放出さ
れ、冷却コンクリートの製造に使用されるから、冷却コ
ンクリートの温度コントロールが極めて容易である。ま
た、冷却材の消費に無駄が少ない。

なお、冷却材防御板５の内側で骨材２が凍結して塊状
のかたまりになって底蓋９をあけても落下しないという
不都合を未然に防止するため、骨材びん１の下部外周の
できるだけ底蓋９に近い位置に振動機８を設置するのが
望ましい。振動によってかたまりをほぐし、落下を円滑
に行なわしめる。

一方、冷却骨材を必要としない通常のコンクリート打
設の時は、ただ冷却材の供給及び噴射を中止するだけで
ある。この操作により、この製造装置はそのまま既往の
骨材びんと全く同様に使用できるのである。

異なる実施態様 なお、第２図に示したように、本発明は、片傾斜の骨
材びん１′にも全く同様に実施できる。

その基本的構成は上記第１実施例と同じであり、骨材
びん１′の片傾斜形状に合わせて、冷却材防御板5aの左
側部分も垂直に形成されている。

その他、骨材びんの形状が如何様であっても、冷却材
防御板の形状をその骨材びんの下部の形状に対応させる
ことにより、容易に既存の骨材びんを冷却骨材の製造装
置として改造し実施できる。

第２の実施例 第３図は、基本的な構造原理こそ上記第１図の実施例
と同じであるが、骨材計量びん11を冷却骨材の製造装置
とした実施例を示している。

保護用かさ12は、骨材計量びん11の略中央位置に設置
されている。この保護用かさ12は、骨材２が自重量で下
降するように好ましくは安息角より大きい角度の傾斜で
設置されている。

噴射ノズル13は、前記保護用かさ12の直下の骨材２と
は接触しない位置に設置されている。

冷却材防御板14は、前記保護用かさ12の外周の位置に
骨材計量びん11の構造材11aとの間に一定の間隔ｈをあ
けて環状に設置されている。該冷却材防御板14の上端部
には、ねじりバネ19により下方へのみ開く片開き式の仕
切板15が開閉可能に設置されている。前記冷却材防御板
14と仕切板15とで囲まれた部分が、骨材冷却室16として
形成されている。

骨材分配用かさ17は、前記仕切板15より上方の位置に
設置されている。骨材びんから投下された骨材２を前記
骨材冷却室16の内側と外側へ分流するためである。

なお、骨材計量びん11の底部には底蓋18が設置されて
いる。また、骨材計量びん11の下部外周に振動機８が設
置されている。

この冷却材製造装置には、約１バッチ分に相当する分
量の骨材２が骨材びんから投入される。その骨材２は、
骨材分配用かさ17によって骨材冷却室16の内側と外側と
に分流される。骨材冷却室16の内側方向へと流下した骨
材２は、その自重量で片開き式の仕切板15を下方に押し
開き、骨材冷却室16内へ流入する。噴射ノズル13から噴
射された冷却材は、当該骨材冷却室16内の骨材２にのみ
集中的に吹付けられる。片開き式の仕切板15により骨材
冷却室16の上部はおよそ気密的に遮蔽されているので、
ガス化した低温ガスはたちまち逃げ去るようなことはな
く、ある程度長い時間骨材冷却室16内に滞留して冷却作
用に寄与する。

また、骨材冷却室16の外側方向へ流下した骨材２は、
冷却材防御板14と骨材計量びん11の構造材11aとの隙間
を埋め、冷却材防御板14を隔てて間接的に前記冷却材に
より冷却される。と同時に、この部分の骨材２は一種の
断熱層を形成し、骨材計量びん11の構造材11aの低温劣
化と熱損失を防ぐ。したがって、骨材計量びん11内へ投
入された一定量（１バッチ分に相当する量）の骨材はそ
の全体が効率良く均一な温度に確実に冷却される。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであって、この
発明に係る冷却骨材の製造装置は、従来一般のコンクリ
ート設備である骨材びん１又は骨材計量びん11の比較的
簡単な改造で実施できるので、改造にかける手間が少な
く、費用が安価であり、経済的である。

骨材びん１による冷却骨材の製造装置によれば、骨材
びん１に収容された骨材２は、同骨材びん１に下部にお
いて、およそ約１バッチ分相当量づつの分量に小分けす
る形で、同分量のものを効率良くほぼ均一に所定温度に
冷却でき、温度のコントロールが容易である。

また、骨材計量びん11による冷却骨材の製造装置によ
れば、１バッチ分相当量の骨材２が投入されてくるの
で、その骨材を確実に効率良く均一な所定温度に冷却で
き、温度コントロールが一層容易で精度に優れる。

さらに、前記いずれの冷却骨材の製造装置も、冷却材
の供給、噴射を中止するだけの操作により、そのまま在
来一般の骨材びん又は骨材計量びんとして通常のコンク
リートの製造にも使用することができ、云わばレアケー
スに近い需要である冷却コンクリートのためだけの投資
を大幅に低減できるので極めて経済的であり実用的であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例である冷却骨材の製造装
置を簡単化して示した断面図、第２図は異なる実施態様
の製造装置を簡単化して示した断面図、第３図はこの発
明の第２実施例をやはり簡単化して示した断面図であ
る。 1,1′……骨材びん、２……骨材 3,12……保護用かさ 4,13……噴射ノズル 5,5a,14……冷却材防御板 11……骨材計量びん、15……片開き式の仕切板 16……骨材冷却室、17……骨材分配用かさ ８……振動機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 孔一 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式 会社竹中土木内 (72)発明者 吉岡 保彦 東京都江東区南砂２丁目５番14号 株式 会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 布谷 一夫 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式 会社竹中土木内 (72)発明者 安藤 慎一郎 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式 会社竹中土木内 (72)発明者 森 治義 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式 会社竹中土木内 (72)発明者 森田 英仁 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式 会社竹中土木内 (72)発明者 金丸 守一 東京都中央区京橋２丁目１番２号 大陽 酸素株式会社東京支社内 (72)発明者 万代 幸男 大阪府大阪市浪速区元町２丁目１番１号 大陽酸素株式会社内 (72)発明者 片山 富次郎 大阪府大阪市浪速区元町２丁目１番１号 大陽酸素株式会社内 (72)発明者 綿引 憲夫 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重 工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 加納 良和 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重 工業株式会社横浜製作所内 (56)参考文献 特開 昭64−26407（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−67612（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B28C 5/00 - 7/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】骨材びんの下部に骨材が自重で下降する角
   度の保護用かさが設置され、該保護用かさの直下の骨材
   とは接触しない位置に冷却材の噴射ノズルが設置されて
   おり、骨材びんの構造材の内側に同構造材との間に一定
   の間隔をあけた位置であって前記噴射ノズルから噴射さ
   れた冷却材の噴射方向の前方位置に冷却材防御板が環状
   に設置されていることを特徴とする冷却骨材の製造装
   置。
2. 【請求項２】骨材計量びんの略中央位置に骨材が自重で
   下降する角度の保護用かさが設置され、該保護用かさの
   直下の骨材とは接触しない位置に冷却材の噴射ノズルが
   設置されており、前記保護用かさの外周には骨材計量び
   んの構造材との間に一定の間隔をあけて冷却材防御板が
   環状に設置され、該冷却材防御板の上部には片開き式の
   仕切板が開閉可能に設置されており、前記冷却材防御板
   と仕切板とで囲まれた部分が骨材冷却室とされ、前記仕
   切板より上方の位置に骨材分配用かさが設置されている
   ことを特徴とする冷却骨材の製造装置。