JP3210899B2 - トンネル用ライニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート等の
セメント系のライニング材料でトンネルの掘削壁面をラ
イニングするためのトンネル用ライニング装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネルの覆工法として、例えばＮＡＴ
Ｍ工法の場合には掘削壁面にライニング材料を吹き付け
て一次覆工を行う吹き付け工法が採用されており、この
吹き付け工法ではライニング材料を圧縮空気と共にノズ
ルから噴射して吹き付けているが、このエア圧送式の吹
き付け工法は、施工能率が高い利点がある反面、壁面へ
の付着が高速で衝撃的であることから、粉塵の発生やリ
バウンドが著しくて坑内環境を悪化する恐れがあると共
に、吹き付け材料や混和材料の損失が大きいので付着効
率が良い状態でライニングを行うことが困難であった。

【０００３】また別のライニング手段として、横長に配
置してスクリューコンベアを内蔵した撹拌筒兼移送管路
内で、ライニング材料と急結材を撹拌混合させながら水
平移送した後に、混練りしたライニング材料をインペラ
等の高速回転体を用いて回転投射するライニング装置も
提案されているが、この投射式ライニング装置の場合に
は、前記エア圧送式の課題であった粉塵やリバウンドを
抑制することができるが、回転投射する回転動作部分で
摺動による摩耗が発生したり、水平移送する際にライニ
ング材料の固結によって移送管路を閉塞させる恐れがあ
ること等、解決を必要とする課題が残されていた。

【０００４】そこで、本件出願人は前記課題を解決する
ためのトンネル用ライニング装置として、先に特開平１
０−２１９８号公報に開示された発明の提案を行った
が、このライニング装置では、縦長に配置して水平回転
羽根を内蔵した撹拌筒兼移送管路内で、ライニング材料
を重力の作用で降下させながら急結剤と混合する構成を
採ることによって、従来型の回転投射式のようにライニ
ング材料が滞留することなく円滑に移送されるために、
閉塞トラブルを防止することができると共に、極めて高
い攪拌能力を備え且つ回転動作部分での摺動摩耗を防止
し、而も回転投射手段の併用によって、前記エア圧送式
の課題であった粉塵の発生を抑制して作業環境の改善を
図り、リバウンドを軽減して付着効率の良いライニング
を行うことができる等の効果を達成するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明のトンネル用ラ
イニング装置は、本件出願人の前記提案によるライニン
グ装置を更に改良したものであって、特に改良した撹拌
混合手段に回転投射手段を併用させた構成によって、ラ
イニング材料と急結材との撹拌混合を短時間で完了さ
せ、混練りしたライニング材料を回転投射部へ円滑に移
送できること、撹拌混合時間を所望に調整して最適な混
練り状態が得られること、撹拌混合手段中にライニング
材料が滞留したり固化しないので閉塞トラブルを防止で
きること、撹拌混合手段中における移送管路と撹拌部材
との摺動摩耗を軽減できること、装置を小型化して取扱
いを容易にすること、ライニング材料に対して急結材を
分散状態で均一に混合できること、粉塵の発生を抑制し
て作業環境を改善できること、リバウンドを軽減して付
着効率の良いライニングを行うことがでること、等の達
成を目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるトンネル用
ライニング装置は、ライニング材料と急結剤を供給する
材料導入部と、ライニング材料に急結剤を加えて混練り
する撹拌混合部と、混練りした吹付けライニング材をイ
ンペラでトンネルの掘削壁面に吹き付ける回転投射部
と、関連各部を回転駆動する回転駆動部と、ベースマシ
ンに連結して前記各部を支持する取付機構部とで構成さ
れるトンネル用ライニング装置であって、前記撹拌混合
部は、略水平に配置した円錐台筒で撹拌混合室を形成さ
せ、撹拌混合室内には円錐台筒の中心線に沿って配置し
た回転軸と、回転軸の外周から円錐台筒の内周近傍へ突
出する複数の撹拌棒を設け、前記回転駆動部により前記
円錐台筒を相対的に低速で前記回転軸及び撹拌棒を相対
的に高速で同一方向へ回転させ、前記材料導入部を介し
て円錐台筒の小径端側から導入したライニング材料と急
結剤を撹拌混合させると共に、混練りした吹付けライニ
ング材を順次移送させて大径端側に配置した前記回転投
射部へ排出させ、回転投射部を介してトンネルの掘削壁
面に回転投射する構成とした。

【０００７】前記構成によると、従来技術のスクリュー
コンベアによる局部的な撹拌混合とは異なり、ライニン
グ材料と急結剤の全体に対して均一に作用するので、局
部的に滞留を生じて固結することが無く、而も運転を休
止する際にはその残留慣性力によって、又は直前にライ
ニング材料と急結剤の供給を停止した状態にして空運転
させることによって、撹拌混合室内に残留している吹付
けライニング材は、遠心力によって発生した水平方向分
力及びテーパ面に沿った重力による流動性で回転投射部
側へ排出され、回転投射部から外部へ投射されるので、
固結によって移送管路を閉塞させることがない。

【０００８】前記ライニング装置における前記材料導入
部は、ライニング材料の導入管の軸心に急結剤の導入管
を同心状に配置させ、急結剤の導入管内にはライニング
材料の多寡に適合させた所定量の急結剤を分散状態で通
過させる流量制御部材を設けた構成を採ることができ、
これにより急結剤は流量制御部材を介して撹拌混合室内
へ均一に一定量が供給され、同心状の配置は撹拌混合室
に対するライニング材料と急結剤の導入条件を一定に保
持させるために有効である。

【０００９】前記ライニング装置における前記撹拌混合
部は、前記回転軸の前端に導入した急結剤を前記円錐台
筒の内周面へ飛散させるインペラを装着させ、当該回転
軸とインペラを連動回転させた構成を採ることができ、
これにより急結剤がインペラによって円錐台筒内面に均
一な分散状態で叩き付けられるので、当該円錐台筒内面
を展延状態で流動するライニング材料と短時間で効果的
に混練りされ、少量の急結剤で早強性の吹付けライニン
グ材を得ることができ且つ粉塵の発生も少なくなり、イ
ンペラを連動回転させた構成は制御が容易になり且つ回
転駆動部の構造も簡単で安価にできる。

【００１０】前記ライニング装置における前記撹拌混合
部は、前記円錐台筒と前記回転軸及び撹拌棒の相対回転
速度を所望に設定させ、撹拌混合室内における混練り滞
留時間を制御させる構成を採ることができ、これにより
使用するライニング材料と急結材の性状や、温度や湿度
或いは吹き付ける掘削壁面の状態などに適合させ、最適
な混練り状態の吹付けライニング材が得られるように調
整することができる。

【００１１】前記ライニング装置における前記撹拌混合
部は、前記回転軸の後端に前記回転投射部を構成するイ
ンペラを連結させ、当該回転軸とインペラを連動回転さ
せた構成を採ることができ、これにより同じ駆動源から
同時に回転させることができるので、制御が容易になり
且つ回転駆動部の構造も簡単で安価にできる。

【００１２】前記ライニング装置における前記回転投射
部は、前記インペラ内に前記円錐台筒の大径端側を同心
状に収容して配置させた構成を採ることができ、これに
より機長を短くして吹付けライニング材の移送が円滑に
行われ且つ、投射するまでの時間を短縮することがで
き、材料の劣化や固結を防止することにも寄与する。

【００１３】前記ライニング装置における前記回転投射
部は、複数の羽根板を装着したインペラと、投射口を解
放する態様で前記インペラの外周に巻き掛けられる無端
ベルトと、前記無端ベルトを案内する複数のプーリとを
備え、前記プーリを枢着した取付板を回転させて前記イ
ンペラに対する投射口の位置を可変可能にした構成を採
ることができ、これにより切羽のコーナー部分のように
吹き付けし難い個所に対する作業も容易になるが、前記
取付板の回転制御は例えば当該取付板と一体にした回転
筒を動力伝動手段を介してモータに連結することなどに
よって、容易に達成できる。

【００１４】前記ライニング装置における前記回転駆動
部は、前記撹拌混合部の前記円錐台筒に連結させた回転
筒と、撹拌混合部の前記回転軸に連結させた回転筒を、
前記材料導入部を構成する導入管の外周へ回転軸受け部
材を介して同心状に配置させ、当該各回転筒と前記取付
機構部に取り付けた各モータの間を、動力伝動手段を介
してそれぞれ回転可能に連結させた構成を採ることがで
き、これにより装置の小型化を図ることができるが、動
力伝動手段としてはＶベルトとプーリの組合せによるベ
ルト伝動や、ギヤ伝動その他公知の動力伝動手段を適宜
採用することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のトンネル用ライニ
ング装置を適用した実施の形態に付いて、添付した図面
を参照して詳細に説明するが、図１はライニング装置の
一部を断面にした全体側面図を、図２はライニング装置
の正面図を、図３は図１のＸ−Ｘ断面を用いたライニン
グ材料の混練り及び投射状態の動作説明図を、図４はベ
ースマシンに装着してトンネルにライニングを施工する
動作説明図を、図５はライニング施工時における回転投
射部（インペラ）の動作説明図を、それぞれ示す。

【００１６】ライニング装置１は、ライニング材料ａと
急結剤ｂを供給する材料導入部１Ａと、ライニング材料
ａに急結剤ｂを加えて混練りする撹拌混合部１Ｂと、混
練りした吹付けライニング材ｃをトンネルの掘削壁面に
回転投射して吹き付ける回転投射部１Ｃと、関連各部を
回転駆動する回転駆動部１Ｄと、ベースマシンに装着し
て前記各部を支持する取付機構部１Ｅとで構成される。

【００１７】材料導入部１Ａは、ライニング材料ａの導
入管２の軸心に急結剤ｂの導入管３を同心状に配置さ
せ、両導入管２，３の出口側は撹拌混合室４を形成する
略水平状態で配置した円錐台筒５内に開口させ、円錐台
筒５の基端部には内側回転筒６を連結させると共に、内
側回転筒６は導入管２の外周に配置して摺動回転させる
ための軸受け部材であるベアリング７を介して回転可能
に装着させている。

【００１８】撹拌混合部１Ｂは、円錐台筒５内に導入管
２，３の軸心延長線上に沿った撹拌回転軸８を配置さ
せ、撹拌回転軸８の外周には円周方向及び軸心方向に沿
った所定間隔毎に複数の撹拌棒９を放射状に突出させ、
各撹拌棒９は円錐台筒５のテーパ内面に適合させて突出
長さを順次長く形成させ、各先端部分はテーパ内面に対
して所定の間隔が保持されており、撹拌回転軸８は一端
側が回転投射部１Ｃ側に連結支持され、他端側には放射
状に突出する複数枚の（例えば４枚）の羽根板１０を有
して導入管３の出口と対向するインペラ１１が装着され
る。

【００１９】攪拌棒９は、撹拌回転軸８の軸線方向に所
定の間隔を置いて例えば９０度ずつ突出角度を変えて４
本以上を配設させると共に、その先端は円錐台筒５の内
周面に対して例えば２〜５ｍｍ程度に近接する位置まで
突出させ、急結剤ｂが供給される導入管３の出口とイン
ペラ１１の装着位置は、ライニング材料ａが供給される
導入管２の出口より前方に設けることが望ましい。

【００２０】回転投射部１Ｃは、円錐台筒５の開口に対
向する円板状の側面板１２とその内側に配置した環状面
板１３との間を、円周方向に沿った所定間隔毎に放射状
に配置した複数枚の（例えば４枚）の羽根板１４で連結
して形成されるインペラ１５と、投射方向Ｆが解放され
る状態でインペラ１５の外周面に巻き付けられる無端平
ベルト１６と、インペラ１５の外周囲に配置して無端平
ベルト１６を案内する複数個（例えば５個）のプーリ１
７と、プーリ１７が枢着される取付板１８とで構成され
る。

【００２１】回転投射部１Ｃは、インペラ１５が撹拌混
合部１Ｂの外周に被着したハウジング１９を介して中央
回転筒２０に連結され、中央回転筒２０は内側回転筒６
の外周に配置して摺動回転させるための軸受け部材であ
るベアリング２１を介して回転可能に装着させ、取付板
１８には外側回転筒２２を一体に装着させ、外側回転筒
２２の内周面を摺動可能に支持する支持筒２３は基台部
１Ｅ側に連結されると共に、支持筒２３と取付機構部１
Ｅ側の間には材料導入部１Ａの外周に被着したハウジン
グ２４が取り付けられており、中央回転筒２０を内側回
転筒６と同心状に配置することで装置を小型化させてい
る。

【００２２】回転駆動部１Ｄは、ライニング材料ａに急
結剤ｂを混練りすると共に、混練りした吹付けライニン
グ材ｃを回転投射部１Ｃ側へ送り出すために、円錐台筒
５を回転駆動させる第１の回転駆動部と、吹付けライニ
ング材ｃをトンネルの掘削壁面に回転投射するために、
インペラ１５を回転駆動させる第２の回転駆動部と、撹
拌棒９でライニング材料ａの送り出し速度を調整しなが
ら混練りすると共に、急結剤ｂをインペラ１１で円錐台
筒５の内壁面に分散投射するために、回転軸８とこれに
連結する撹拌棒９及びインペラ１１を回転駆動させる第
３の回転駆動部と、投射方向を制御するために、取付板
１８を回転駆動させる第４の回転駆動部とを備え、図示
の実施形態では第２の回転駆動部と第３の回転駆動部は
同じ駆動源を用いることで装置の小型化とコストダウン
を図っている。

【００２３】第１の回転駆動部は、モータ２５に取り付
けたプーリ２６と内側回転筒６の外周に設けたＶ溝２７
との間にＶベルト２８を巻装した構成であり、第２及び
第３の回転駆動部は、モータ２９に取り付けたプーリ３
０と中央回転筒２０の外周に設けたＶ溝３１との間にＶ
ベルト３２を巻装した構成であり、第４の回転駆動部
は、モータ３３に取り付けたプーリ３４と外側回転筒２
２の外周に設けたＶ溝３５との間にＶベルト３６を巻装
した構成である。

【００２４】取付機構部１Ｅは、ベースマシンに対する
取付軸孔部３７，３８を設けたベースプレート３９を備
え、ベースプレート３９には導入管２に結合させた中継
管４０と支持筒２３及び、各モータ２５，２９，３３を
取り付けるための取付金具４１，４２，４３がそれぞれ
連結されており、中継管４０には別途設置した材料タン
クからコンクリート等のライニング材料を圧送する材料
供給管４４と、急結剤を圧送する急結剤供給管４５が分
岐接続される。

【００２５】次に、ライニング装置１の動作について説
明するが、材料供給管４４を介して導入管２の管路にコ
ンクリートなどのライニング材料ａが導入されると、泥
状をしたライニング材料ａは撹拌混合室４を形成する円
錐台筒５の小径側端部に順次押し出され、モータ２５の
駆動によって例えば１００〜２００ｒｐｍで回転させた
円錐台筒５の内壁面に付着した後に、遠心力を受けた際
にテーパ面に生ずる水平方向分力の作用で引き延ばされ
ながら前進し、円錐台筒５の大径側端部へ順次移送され
る。

【００２６】また、急結剤供給管４５を介して導入管３
の管路に急結剤ｂが導入されると、急結剤ｂはモータ２
９の駆動によって例えば６００〜７００ｒｐｍで回転さ
れる撹拌回転軸８と連動回転するインペラ１１の羽根板
１０によって放射方向へ飛散され、円錐台筒５の内壁面
に付着しているライニング材料ａに分散状態で添加さ
れ、前進する途中で撹拌棒９による撹拌混合を受けなが
ら混練りされ、この急結性のコンクリートによる吹付け
ライニング材ｃは円錐台筒５の大径側端部からインペラ
１５側へ順次送り出される。

【００２７】前記撹拌混合部１Ｂの構成によると、従来
技術のスクリューコンベアによる局部的な撹拌混合とは
異なり、ライニング材料ａと急結剤ｂの全体に対して均
一に作用するので、局部的に滞留を生じて固結すること
が無く、而も運転を休止する際にはその残留慣性力によ
って、又は直前にライニング材料ａと急結剤ｂの供給を
停止した状態にして空運転させることによって、撹拌混
合室４内に残留している吹付けライニング材ｃは、遠心
力によって発生した水平方向分力及びテーパ面に沿った
重力による流動性で回転投射部１Ｃ側へ排出され、回転
投射部１Ｃから外部へ投射されるので、固結によって移
送管路を閉塞させることがない。

【００２８】急結剤ｂは、液状体又は粉状体のものをポ
ンプ圧送によって急結剤タンクから供給されるが、撹拌
混合室４に対するライニング材料ａと急結剤ｂの導入条
件を一定に保持させるためには、導入管３の管路内には
ライニング材料ａの多寡に適合させた所定量の急結剤ｂ
を分散状態で通過させる流量制御部材を設けることが望
ましく、この実施形態では粉状体の急結剤ｂに対する流
量制御部材として管路内に回転するコイル材４６を挿着
させている。

【００２９】流量制御部材となるコイル材４６は、急結
剤タンク側に装着した図示しないモータに一端が連結さ
れ、急結剤ｂの量が多い場合には高速に少ない場合には
低速に速度制御を行いながら回転駆動させることによ
り、急結剤ｂを目詰まりすることなく均一に供給するも
のであり、急結剤ｂが液状体の場合には流量制御部材と
して、如雨露のように管路の出口に多孔板を設ける構成
もある。

【００３０】撹拌混合部１Ｂに対する急結剤ｂの導入構
造として、前記のように導入管３の管路内に流量制御部
材を設けて急結剤ｂを分散状態で通過させると共に、撹
拌混合室４内にインペラ１１を設けて羽根板１０によっ
て放射方向へ飛散させることにより、撹拌混合室４内へ
はライニング材料ａの分量に適合する一定量の急結剤ｂ
が均一に供給され且つ、この急結剤ｂが回転する羽根板
１０によって円錐台筒５内面に均一な分散状態で叩き付
けられるので、当該円錐台筒５内面を展延状態で流動す
るライニング材料ａと短時間で効果的に混練りされ、少
量の急結剤ｂで早強性の吹付けライニング材ｃを得るこ
とができ且つ粉塵の発生も少ない。

【００３１】撹拌混合室４内における撹拌棒９は、撹拌
混合室４を形成する円錐台筒５の回転速度より高速で同
方向へ回転させ、その速度差によって円錐台筒５の内壁
面に付着して展延状態で流動するライニング材料ａを掻
き取るようにしながら急結剤ｂと撹拌混合させており、
円錐台筒５と撹拌棒９の回転速度で撹拌混合室４内での
ライニング材料ａ又は吹付けライニング材ｃの移動速度
は決定され、この移動速度によって吹付けライニング材
ｃの性状を左右する混練り滞留時間が決定されるので、
円錐台筒５の回転速度を所望に制御すると共に、これに
適合させて所望の混練り滞留時間が得られるように、撹
拌回転軸８による撹拌棒９の回転速度を設定する。

【００３２】仮に撹拌棒９が無い場合には、十分に混練
りされない塊状の吹付けライニング材ｃが、円錐台筒５
の半回転程度の短時間でインペラ１５側へ送り出される
ところを、円錐台筒５より相対的に高速回転させた撹拌
棒９によって撹拌混合しながら、最適な混練り状態が得
られる混練り滞留時間に調整すべくライニング材料ａ又
は吹付けライニング材ｃの移動速度を制御することがで
き、又撹拌棒９の先端は遠心力で円錐台筒５内周面に多
層状に付着する材料を均一にしてインペラ１５側へ送り
出すように作用し、更には縦長に配置した撹拌筒内を重
力で落下する材料に対して撹拌混合を行う本件出願人に
よる先の提案に比べ、撹拌棒９の回転速度を余り高速に
する必要がないので、摺動摩耗が軽減される。

【００３３】撹拌混合室４から送り出される吹付けライ
ニング材ｃは、回転する円錐台筒５の遠心力を受けなが
ら接線方向へ飛散され、無端平ベルト１６で囲まれたイ
ンペラ１５の内面に付着されるが、円錐台筒５より高速
に撹拌回転軸８と同速回転するインペラ１５によって加
速され、無端平ベルト１６から解放された投射口４７か
ら、羽根板１４に押し出されるようにして投射方向Ｆへ
回転投射させる。

【００３４】撹拌混合室４とインペラ１５の配置関係
は、円錐台筒５の大径側終端部がインペラ１５内に収容
される構成として機長を短くしたので、吹付けライニン
グ材ｃの移送が円滑に行われ且つ投射するまでの時間を
短縮することができ、材料の劣化や固結を防止すること
にも寄与するものである。

【００３５】なお、投射口４７の近傍には放出角度を制
限して投射方向Ｆを画定する案内部材４８と、無端平ベ
ルト１６内面に付着した吹付けライニング材ｃを除去す
る払拭部材として掻き落とし片４９を配置させている。

【００３６】投射方向Ｆは、モータ３３の回転駆動で支
持筒２３の外周に沿って外側回転筒２２を時計方向又は
半時計方向へ揺動回転させると、外側回転筒２２に連結
された取付板１８が連動回転して投射口４７の位置を変
化させるので、予め設定した揺動角度範囲内で所望の投
射方向Ｆに選定でき、この回転駆動部は撹拌混合部１Ｂ
の外周へ同心状に配置したことによって装置を小型化で
きる。

【００３７】次に、前記ライニング装置１を使用してト
ンネルの掘削壁面にライニングを行う場合の施工手順に
付いて、先行掘削された半円形状をなす上部半断面の一
次覆工を示す図４及び図５で説明すると、自走可能なベ
ースマシン５０は、車体の前後方向の回転軸を中心にし
て旋回可能に上部旋回体５１に支持された伸縮ブーム５
２と、伸縮ブーム５２の先端部へ起伏可能に枢着された
アーム５３とを備え、アーム５３にはアーム自身を上下
に起伏動作させる一方のアクチュエータ５４と、アーム
５３の先端部に取付したライニング装置１を上下に起伏
動作させる他方のアクチュエータ５５が設けられてい
る。

【００３８】ライニング装置１の取付は、取付機構部１
Ｅとなるベースプレート３９の取付軸孔部３７，３８を
介して、アーム５３の先端部とアクチュエータ５５の先
端部に取り付けられ、アクチュエータ５５の伸縮作動で
起伏状態の姿勢を調整できるようにすると共に、ライニ
ング材料（コンクリート）ａ並びに急結剤ｂを圧送する
供給源に一端を接続した各供給管４４，４５の他端側に
各導入管２，３をそれぞれ接続する。

【００３９】ライニング作業は、トンネル内の所望位置
に走行させたベースマシン５０に対して伸縮ブーム５２
とアーム５３を動作させ、本装置１の回転投射部１Ｃを
掘削壁面から所定距離離した状態でライニング開始位置
に位置決めし、トンネルの側部から頂点に向けて伸縮ブ
ーム５２を周方向に旋回させながら吹付けライニング材
ｃの回転投射が行われるが、例えばコーナ部のように吹
き付けし難い部分に対しては、モータ３３の回転駆動で
投射口４７の位置を変化させて所望の投射方向Ｆに選定
した状態で回転投射を行うことができる。

【００４０】本装置１を用いたライニング作業では、従
来のエア圧送式の吹付け工法と比べて粉塵の発生やリバ
ウンドが大幅に軽減され、粉塵の発生による作業環境の
悪化が改善されると共に、リバウンドの減少によって作
業能率の向上と材料の節減を図ることができることは勿
論であるが、従来の回転投射式の吹付け工法と比べて短
時間で良質に混練りした吹付けライニング材ｃが得られ
るので、これを回転投射することによって前記効果を飛
躍的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したライニング装置の一部を断面
にした全体側面図である。

【図２】図１のライニング装置の正面図である。

【図３】図１のＸ−Ｘ断面を用いたライニング材料の混
練り及び投射状態の動作説明図である。

【図４】ベースマシンに装着してトンネルにライニング
を施工する動作説明図である。

【図５】ライニング施工時における回転投射部の動作説
明図である。

【符号の説明】

１ トンネル用ライニング装置 １Ａ 材料導入部 １Ｂ 撹拌混合部 １Ｃ 回転投射部 １Ｄ 回転駆動部 １Ｅ 取付機構部 ２ （ライニング材料ａの）導入管 ３ （急結剤ｂの）導入管 ４ 撹拌混合室 ５ 円錐台筒 ６ 内側回転筒 ７，２１ ベアリング（摺動軸受け部材） ８ 撹拌回転軸 ９ 撹拌棒 １０ 羽根板 １１（急結剤投射用の）インペラ １２ 側面板 １３ 環状面板 １４ 羽根板 １５（吹き付けライニング材投射用の）インペラ １６ 無端平ベルト １７，２６，３０，３４ プーリ １８ 取付板 １９，２４ ハウジング ２０ 中央回転筒 ２２ 外側回転筒 ２３ 支持筒 ２５，２９，３３ モータ ２７，３１，３５ Ｖ溝 ２８，３２，３６ Ｖベルト ３７，３８ 取付軸孔部 ３９ ベースプレート ４０ 中継管 ４１，４２，４３ 取付金具 ４４ 材料供給管 ４５ 急結剤供給管 ４６ 流量制御部材（コイル材） ４７（吹き付けライニング材ｃの）投射口 ４８ 案内部材 ４９ 掻き落とし片（払拭部材） ５０ ベースマシン ５１ 上部旋回体 ５２ 伸縮ブーム ５３ アーム ５４，５５ アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中井 栄 福岡県福岡市東区美和台新町710番20 (72)発明者 桝崎 孝夫 福岡県福岡市鞍手郡若宮町水原762−５ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/10

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ライニング材料と急結剤を供給する材料
   導入部と、ライニング材料に急結剤を加えて混練りする
   撹拌混合部と、混練りした吹付けライニング材をインペ
   ラでトンネルの掘削壁面に吹き付ける回転投射部と、関
   連各部を回転駆動する回転駆動部と、ベースマシンに連
   結して前記各部を支持する取付機構部とで構成されるト
   ンネル用ライニング装置であって、 前記撹拌混合部は、略水平に配置した円錐台筒で撹拌混
   合室を形成させ、撹拌混合室内には円錐台筒の中心線に
   沿って配置した回転軸と、回転軸の外周から円錐台筒の
   内周近傍へ突出する複数の撹拌棒を設け、前記回転駆動
   部により前記円錐台筒を相対的に低速で前記回転軸及び
   撹拌棒を相対的に高速で同一方向へ回転させ、前記材料
   導入部を介して円錐台筒の小径端側から導入したライニ
   ング材料と急結剤を撹拌混合させると共に、混練りした
   吹付けライニング材を順次移送させて大径端側に配置し
   た前記回転投射部へ排出させ、回転投射部を介してトン
   ネルの掘削壁面に回転投射することを特徴としたトンネ
   ル用ライニング装置。
2. 【請求項２】 前記材料導入部は、ライニング材料の導
   入管の軸心に急結剤の導入管を同心状に配置させ、急結
   剤の導入管内には急結剤を分散状態で通過させる流量制
   御部材を設けた請求項１に記載のトンネル用ライニング
   装置。
3. 【請求項３】 前記撹拌混合部は、前記回転軸の前端に
   導入した急結剤を前記円錐台筒の内周面へ飛散させるイ
   ンペラを装着させ、当該回転軸とインペラを連動回転さ
   せた請求項１又は請求項２に記載のトンネル用ライニン
   グ装置。
4. 【請求項４】 前記撹拌混合部は、前記円錐台筒と前記
   回転軸及び撹拌棒の相対回転速度を所望に設定させ、撹
   拌混合室内における混練り滞留時間を制御させる請求項
   １〜３の何れかに記載のトンネル用ライニング装置。
5. 【請求項５】 前記撹拌混合部は、前記回転軸の後端に
   前記回転投射部を構成するインペラを連結させ、当該回
   転軸とインペラを連動回転させた請求項１〜４の何れか
   に記載のトンネル用ライニング装置。
6. 【請求項６】 前記回転投射部は、前記インペラ内に前
   記円錐台筒の大径端側を同心状に収容して配置させた請
   求項１〜５の何れかに記載のトンネル用ライニング装
   置。
7. 【請求項７】 前記回転投射部は、複数の羽根板を装着
   したインペラと、投射口を解放する態様で前記インペラ
   の外周に巻き掛けられる無端ベルトと、前記無端ベルト
   を案内する複数のプーリとを備え、前記プーリを枢着し
   た取付板を回転させて前記インペラに対する投射口の位
   置を可変可能にした請求項１〜６の何れかに記載のトン
   ネル用ライニング装置。
8. 【請求項８】 前記回転駆動部は、前記撹拌混合部の前
   記円錐台筒に連結させた回転筒と、撹拌混合部の前記回
   転軸に連結させた回転筒を、前記材料導入部を構成する
   導入管の外周へ回転軸受け部材を介して同心状に配置さ
   せ、当該各回転筒と前記取付機構部に取り付けた各モー
   タの間を、動力伝動手段を介してそれぞれ回転可能に連
   結させた請求項１〜７の何れかに記載のトンネル用ライ
   ニング装置。