JP2867147B2 - 冷却骨材の製造装置 - Google Patents

冷却骨材の製造装置

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  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

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、ひび割れの発生を防止する等々の
目的で実施される冷却コンクリートを製造するために使
用される冷却骨材、とりわけ粗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一元的に冷却する
構成であるから、骨材の温度に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複合的に管理しなけれ
ばならず、かえって難しいコントロールシステムが必要
となる等々の問題点があり、この点が解決するべき課題
となっている。
(III) 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の比較的簡単
な改造だけで実施することができ、しかも通常のコンク
リート打設と冷却コンクリートの製造及び打設とにこだ
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1〜3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、請
求項1に記載した発明に係る冷却骨材の製造装置は、図
面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に傾斜せしめた中間蓋3を設
置し、前記中間蓋3よりも下方の位置であって前記中間
蓋3の下端の開口4から下降する骨材2とは接触しない
位置に冷却材の噴射ノズル5を設置した。そして、骨材
びん1における底蓋6の位置よりも上方で前記中間蓋3
の位置よりも下方の部分を骨材冷却室7とし、この骨材
冷却室7を形成する前記中間蓋3及び骨材びん1の構造
材(筒壁)1aの内面に断熱材8を内張りしたことを特徴
とする(第1図)。
請求項2に記載した発明は、骨材びん1の下部に骨材
2が自重で下降する角度に傾斜せしめた中間蓋3を設置
し、前記中間蓋3の下端の開口4よりも下方の位置に骨
材2を自重で下降させる角度の保護用かさ9を設置し、
この保護用かさ9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5を設置した。そして、骨材びん1
における底蓋6の位置よりも上方で前記中間蓋の位置よ
りも下方の部分を骨材冷却室7とし、この骨材冷却室7
を形成する前記中間蓋3及び骨材びん1の構造材(筒
壁)1aの内面に断熱材8を内張りしたことも特徴とする
(第4図)。
請求項3に記載した発明は、上記請求項1又は2の発
明における骨材冷却室7の大きさは、コンクリートの練
り混ぜに必要とされる1回分相当量の骨材2が収納され
る容量に形成したことも特徴とする。
作用 骨材びん1内へ投入された骨材2は、順次下降して、
中間蓋3の下端の開口4から骨材冷却室7内へと定量的
に移動(流入)する。
噴射ノズル5から噴射された低温液化ガス等の冷却材
は、中間蓋3の下端の開口4から骨材冷却室7内に入っ
た一定量の骨材2にだけ集中的に吹付けられるので、骨
材冷却室7内の骨材2を全体にほぼ均一な温度に冷却す
る。
噴射ノズル5から噴射された冷却材の冷熱は、骨材冷
却室7を形成する断熱材8によって流れを遮断され、特
に骨材びん1の構造材(鉄板などによる筒壁)を保護し
てその低温劣化(低温脆性遷移現象)を防ぎ、また、熱
損失も防ぐ。
骨材冷却室7内でガス化した低温ガスは、中間蓋3の
開口4を通じて上昇してゆき、その過程で骨材びん1内
の中間蓋3より上方に収容された骨材2がガス顕熱で冷
きゃされる。
噴射ノズル5は、中間蓋3又は保護用かさ9によって
骨材2の重量や衝撃、まさつなどから保護される。
噴射ノズル5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。
実 施 例 次に、図示した本発明の実施例を説明する。
第1図に示した冷却骨材の製造装置は、大砂利用、中
砂利用及び小砂利用の3基が並設される中の一つの骨材
びん1の下部のホッパーに相当する部分(底蓋6から上
方へ約1.5mの部分)を骨材冷却室7として形成したこと
を特徴とする。即ち、骨材びん1の均等直径の胴部から
ホッパー部へと変化する屈曲点(但し、この位置の限り
ではない。)の部位に、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せしめた倒立
角(又は円)すい形状の中間蓋3が設置されている。こ
の中間蓋3よりも下方の位置であって同中間蓋3の下端
開口4から下降する骨材2及び骨材冷却室7内に一時的
に滞留した骨材2の山と接触しない位置に、冷却材の噴
射ノズル5が環状配置に設置されている。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。噴射ノズ
ル5は、前記中間蓋3の開口4を通じて骨材冷却室7内
へ流入する骨材2及び同骨材冷却室7内に安息角に基づ
く山を形成して一時的に滞留した骨材2に対して冷却材
を満遍なく吹付け得る角度及び配置の吹き出し口を有す
る構成とされている。噴射ノズル5へは、配管10を通じ
て外部から冷却材が供給される。
したがって、骨材冷却室7内へ入った骨材2だけが、
噴射ノズル5から噴出された冷却材によって集中的に冷
却され、もって同骨材全体がほぼ均一な温度に冷却され
る。そして、骨材冷却室7内へ気化して中間蓋3の開口
4から上方へ流出する低温ガスの顕熱により、骨材びん
1の特に中間蓋3よりも上方に収容されている骨材2が
予冷却される。したがって、骨材びん1の上端が解放さ
れていても、冷却材の熱効率は十分に高い。
なお、骨材冷却室7の具体的構成は、第2図に示した
ように、骨材びん1の構造材(鉄板などによる筒壁)1a
の内面及び中間蓋3の下面に断熱材8を内張りし、断熱
材8の表面に鉄板又はステンレス板等によるスキンプレ
ート11を付設した構成、又は第3図に示したようにスキ
ンプレート11を省略して断熱材8の表面を露出させたま
まの構成などで実施される。
いずれの構成にせよ、骨材びん1の構造材1aは断熱材
8によって冷却材の冷熱からは保護され、その強度が保
持される。と同時に、冷却材の冷熱損失も可及的に防止
され、熱効率が高く保持される。
上記のように構成される骨材冷熱室7の大きさは、中
間蓋3の開口4を通じて順次に下降し流入してくる骨材
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)が収納される大きさの容量に形成されてい
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、1バッチ分づつの分量
に区分して順次に骨材冷却室7内でその全体がほぼ均一
な所定温度に冷却される。そして、底蓋6を開くことに
より1バッチ分の冷却骨材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容易であり、冷
却材の消費に無駄が少ない。なお、冷却室7内で骨材2
が凍結して塊状のかたまりになって底蓋6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6に近い位置に振動機13
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、ただ冷却材の供給多び噴射を中止するだけの
操作により、そのままこの製造装置は既存の骨材びんと
全く同様に使用できるのである。
第2の実施例 第4図に示した実施例は、基本的な構成原理こそ上記
第1図の実施例と同じであるが、骨材冷却室7内には保
護用かさ9によって骨材2から保護された直管状の噴射
ノズル5が設置されている構成を特徴としている。保護
用かさ9は、中間蓋3の下端に設けられた開口4の真直
ぐ下方の位置に、前記開口4から骨材冷却室7へと流入
してくる骨材2が自重で円滑に下降する角度のかさとし
て設置されている。保護用かさ9は、骨材冷却室7内へ
1バッチ分の骨材が収容されるのを妨げない大きさ、形
状で設置されている。
第3の実施例 第5図と第6図は、上述した第1、第2実施例の骨材
冷却室7をプレハブ化して組立てる方法を示している。
特に既存の骨材びん1を現場で冷却材の製造装置に改造
することを容易ならしめるためのものである。
第5図は、冷却材の供給管10を骨材びん1の上方から
挿し入れた態様を示している。但し、供給管10は点線で
図示したように第1図と同じ態様で挿し入れて設置して
も良い。第6図は、骨材冷却室7を形成する中間蓋3は
鉄板の加工品とし、後施工用鉄板15で骨材びん1の構造
材1aに取付けられている。また、骨材びん1の構造材1a
の内面に内張りされる断熱材8は、成形板としてスキン
プレート11の裏面に補強金物14を介して取り付けられて
いる。そして、スキンプレート11は内容量調整補強用金
物(スタッド)12で構造材1aに取り付けた構成とされて
いる。前記の中間蓋3又はスキンプレート11と一体化さ
れた断熱材8は、それぞれ骨材びん1内へ挿入して同び
ん内部の所望箇所に取り付け得る形状、大きさのセグメ
ントとして予め構成されている。したがって、骨材びん
1の中でこれらのセグメントを組立て、例えば第6図中
のイ、ロ、ハの箇所を溶接(又はボルト止め)する程度
の作業により、既存の骨材びんにでも一定の品質、精度
で簡単、迅速に安価に設置して冷却骨材の製造装置とす
ることができる。
第4の実施例 上記の各実施例は、骨材びん1のホッパー部が左右対
称形状に傾斜された、云わば両傾斜型の場合について示
しているが、この限りではない。ホッパー部の片側は真
直ぐ垂直とされ、他側のみが傾斜された片傾斜型の骨材
びんについても全く同様に実施することができる。
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の下部に限られた、しかも比
較的簡単な改造で済むので、改造の手間が少なく、費用
が安価である。したがって、既存の骨材びんについても
改造を簡単に実施できるから、すこぶる経済的である。
また、骨材びん1に収容された骨材2のうち、下部の
骨材冷却室7へ入ったものだけに順に区分(小分け)し
て集中的に冷却材を吹き付け冷却する構成であるから、
その区分された骨材全体を効率良くほぼ均一な所定温度
に冷却でき、温度のコントロールが容易であり精度に優
れる。このように精度良く冷却された冷却骨材を使用し
て冷却コンクリートが製造されるので、温度コントロー
ルのシステムが一元化され、冷却コンクリートの温度コ
ントロールがすこぶる容易でその精度を高めることに寄
与する。
さらに、この冷却骨材の製造装置は、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図と第3図は骨材冷
却室の構造詳細を部分的に拡大して示した断面図、第4
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、第5図はこの発明の第3実施例を同じく簡単化し
て示した断面図、第6図は骨材冷却室のプレハブ化構造
を部分的に拡大して示した断面図である。 1……骨材びん、2……骨材、3……中間蓋 4……開口、5……冷却材の噴射ノズル 6……底蓋、7……骨材冷却室 1a……骨材びん構造材、8……断熱材 9……保護用かさ
───────────────────────────────────────────────────── 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 憲男 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 平1−127302(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B28C 5/00 - 9/04

Claims (3)

    (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
    度に傾斜せしめた中間蓋が設置され、前記中間蓋よりも
    下方の位置であって前記中間蓋の開口から下降する骨材
    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、骨材びんにおける底蓋の位置よりも上方で前記中
    間蓋の位置よりも下方の部分が骨材冷却室とされ、この
    骨材冷却室を形成する前記中間蓋及び骨材びん構造材の
    内面に断熱材が内張り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】骨材びんの下部に骨材が自重で下降する角
    度に傾斜せしめた中間蓋が設置され、前記中間蓋の開口
    よりも下方の位置に骨材を自重で下降させる角度の保護
    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
    材びんにおける底蓋の位置よりも上方で前記中間蓋の位
    置よりも下方の部分が骨材冷却室とされ、この骨材冷却
    室を形成する前記中間蓋及び骨材びん構造材の内面に断
    熱材が内張りされていることを特徴とする冷却骨材の製
    造装置。
  3. 【請求項3】骨材冷却室の大きさは、コンクリートの練
    り混ぜに必要とされる1回分相当量の骨材が収納され得
    る容量に形成されていることを特徴とする請求項1又は
    2に記載した冷却骨材の製造装置。
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