JP3226114B2 - 乾式コンクリート吹付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、乾式コンクリート吹
付装置であって、ドライミックスコンクリート材料に水
等の液体を混合するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】乾式コンクリート吹付装置においては、
ドライミックスコンクリート材料（以下、単に材料とい
う）を吹付機から吹付用ノズルに向けて空気流で搬送ホ
ース内を移送し、この搬送ホースで移送される過程中の
材料に水等の混合が行なわれている。

【０００３】そのため、この種の混合を行なう混合装置
は、材料の移送通路に水等の噴射口を臨ませた給水部と
して設置されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、水等の噴射
口を材料の移送通路に臨ませて設置すると、材料が噴射
口の開口縁部に衝突，接触することが多く、噴射口の形
状が摩耗や変形等により損なわれるおそれがある。

【０００５】これは、移送通路内を移送される材料の移
送速度の如何にかかわらず生じるものであるが、材料の
吹付速度が低く，材料の移送速度が低い場合にはその摩
耗や変形の程度も常識的な範囲にすぎないので、格別に
重要視する必要はない。

【０００６】しかし、材料の吹付速度を高速とするに
は、これにともなって材料の移送速度や水等の噴射速度
を大きく設定することが必要であり、とくに前記材料の
吹付速度を40m/sec以上とする場合には、移送による運
動中の材料による噴射口の摩耗や変形等が顕著となる
上、噴射口からの噴射水の速度も高速であるので、噴射
口からの噴射水の噴射パターンがこれに大きく影響され
て所定の形状に噴射水を噴射することができなくなる。

【０００７】そのため、材料の吹付速度を40m/sec以上
の高速とする場合には、前記噴射口の開口縁部の形状を
いかに正確な形状に維持するかが、材料中に噴射水を均
一に混合させ，吹き付けるコンクリートの水・セメント
比の安定化を図る上で重要である。

【０００８】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、乾式コンクリート吹付装置において、材
料の吹付速度が高速でありながら、吹き付けるコンクリ
ートの水・セメント比が均一で安定したものを提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、吹付機から吹付ノズルに向
けてコンクリート材料が移送される移送通路に環状に形
成されたリング部材を設け、このリング部材に内面側を
向く複数の噴射口を周方向に配列して噴射口群を形成す
るとともに、これらの噴射口に高圧液体供給源を接続し
て給水部を形成し、前記噴射口から液体を供給して前記
コンクリート材料と液体とを順次連続的に混合する乾式
コンクリート吹付装置において、前記コンクリート材料
の移送速度を40m/sec以上に設定するとともに、前記リ
ング部材の内周面上に、周方向に環状とした溝部を設け
てこの溝部の底部に前記複数の噴射口を位置させ、さら
に、この溝部の幅寸法を前記噴射口径の4.4倍〜7.0倍の
範囲内に設定したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明によれば、リング部材の内
周面上に周方向に環状とした溝部を設けてこの溝部の底
部に前記複数の噴射口を位置させてあるので、噴射口の
開口縁部が材料の流れにさらされにくく、開口縁部が材
料によって摩耗，変形することが少ない。

【００１１】すなわち、前記噴射口からの噴射水は幾分
流れを広げながら噴出するが、材料の移送速度を40m/se
c以上の高速とした場合に、前記溝部の幅寸法を前記噴
射口径の4.4倍より小さく設定すると、噴射水中の両側
への広がり部分が溝部の側壁面に接触し、噴射水の噴射
速度を低下させることとなる。

【００１２】また、前記溝部の幅寸法を前記噴射口径の
7.0倍より大きく設定すると、その溝部中に材料が侵入
する傾向が顕著になり、噴射口の開口縁部の摩耗や変形
のおそれが大きくなるとともに、その溝部中に侵入した
前記材料によって噴射口からの噴射水の噴射方向を所要
の方向とは異なる向きに変化させることとなる。

【００１３】そのため、材料の移送速度が前記40m/sec
以上の高速とした場合には、前記溝部の幅寸法を前記噴
射口径の4.4倍〜7.0倍の範囲内に設定することにより、
噴射口の開口縁部が材料にさらされにくく、摩耗や変形
が抑制されることによって、噴射水を移送中の材料の所
要の位置に確実に供給することができ、水・セメント比
の均一なコンクリート材料を安定的に供給することがで
きる。

【００１４】

【実施例】以下、図面に示す一実施例により、この発明
を説明する。

【００１５】まず、図２により、乾式コンクリート吹付
装置の全体概略を説明する。

【００１６】１は乾式コンクリート吹付装置（以下、単
に装置という）の全体を示し、２は乾式コンクリート吹
付機である。

【００１７】３は吹付ノズルであって、前記吹付機２か
ら伸びるホース４の先端に接続されている。

【００１８】そして、このホース４の前記吹付ノズル３
の直近の位置には本願発明にかかる混合装置としての給
水部５が設置され、この給水部５には水タンク６から伸
びる給水ホース７が接続されている。

【００１９】このように構成された吹付機２は、次のよ
うに動作するものである（図３）。

【００２０】吹付機２には、そのホッパ１１からドライ
ミックスコンクリート材料Ｍ（以下、単に材料という）
が供給される。

【００２１】この材料Ｍは、粉末状のセメントに砂や粒
径15mm以下の砕石等の骨材，その他の添加剤をそれぞれ
所定量だけ乾燥状態のまま予め混合したものである。

【００２２】ホッパ１１に供給された材料Ｍは、ホッパ
１１から順次フィーダ１２に供給され、フィーダ１２に
は油圧により水平軸まわりで回転駆動されるフィーダヘ
ッド１３が設置されている。

【００２３】そして、このフィーダヘッド１３にはポケ
ット１４が形成されており、前記材料Ｍはこのポケット
１４で計量されて圧力室１５に供給される。

【００２４】圧力室１５内には、油圧により駆動される
回転翼１６が設置されており、この回転翼１６で生じる
空気流により、圧縮室１５内に供給された前記材料Ｍ
は、アウトレット１７の近傍に移動される。

【００２５】アウトレット１７の近傍に達した材料Ｍに
は、エア噴射部１８からの空気流によって、アウトレッ
ト１７からこれに接続されたホース４内の移送通路２１
に流出するようになっている。

【００２６】エア噴射部１８から供給される空気は、前
記材料Ｍを吹付ノズル３まで移送し、同時に後述のよう
に噴射水の添加された材料Ｍを施工場所に吹き付ける吹
付エアでもあり、不図示のエアコンプレッサから間断な
く常時連続的に供給されている。

【００２７】なお、このエアコンプレッサからの空気圧
Ｐ_Aは2.5kg/cm²以上であって例えば6kg/cm²であり、そ
の流量Ｑは例えば15m³/minである。

【００２８】前記圧力室１５内での回転翼１６による材
料Ｍの移動が連続的に行なわれ、かつ前記エア噴射部１
８からの空気供給が前記のように連続的であるので、前
記アウトレット１７からの移送通路２１への材料Ｍの流
出速度Ｖは40m/sec以上の一定の速度で，間断なく連続
的に行なわれる。

【００２９】なお、このような吹付機２からの材料Ｍの
吐出量は、前記回転翼１６の回転速度と前記エア噴射部
１８からの空気流量および圧力を調整することにより適
宜設定することが可能である。

【００３０】このようにして材料Ｍは、ホース４内の移
送通路２１を空気で吹付ノズル３に向けて移送され、給
水部５に到達する（図４）。

【００３１】この給水部５は、接続管２２とこの接続管
２２の内面側に嵌め合わせたリング部材２３とを有する
ものであり、これらの接続管２２およびリング部材２３
の内面側には前記材料Ｍの移送される移送通路２１が形
成されている。

【００３２】前記リング部材２３の周面には、リング部
材２３の内外両面間を連通する多数の噴射口２４が移送
通路２１の中心軸Ｏに直交する面内に配列して穿設され
ている。

【００３３】かかるリング部材２３を嵌め込む接続管２
２の内面においては、前記リング部材２３の噴射口２４
の位置する部分を含んで内面の全周に渡って環状溝２５
が形成され、この環状溝２５には前記水タンク６からの
びる給水ホース７が連通され、前記給水ホース７からは
35kg/cm²以上の一定の水圧（例えば、70kg/cm²程度）に
加圧された水が供給されるようになっている。

【００３４】なお、この水圧Ｐ_Wは、35〜100kg/cm²の範
囲内で適宜設定することができる。

【００３５】そして、かかる環状溝２５により混合部３
１が次のように形成されている。

【００３６】すなわち、混合部３１は、前記環状溝２５
に供給された高圧水を第１〜第３の噴射口群３３，３
４，３５を構成する多数の噴射口２４を経て移送通路２
１の内側に向けて噴射し、移送通路２１を移送される材
料Ｍに給水するものである。前記第１〜第３の噴射口群
３３，３４，３５は、それぞれ移送通路２１に直交する
面内において、高圧水を噴射するものであり、同一の群
に属する各噴射口２４の指向方向は互いに平行に設定さ
れている。

【００３７】具体的には、第１の噴射口群３３の各噴射
口２４はリング部材２３の上部から下向きに高圧水を噴
射し、第２の噴射口群３４の各噴射口２４は左右から水
平方向に高圧水を噴射する。また、第３の噴射口群３５
の各噴射口２４は下側から上方に向けて高圧水を、40m/
sec以上の噴射速度で噴射する（図５および図６参
照）。

【００３８】なお、この高圧水の噴射速度Ｕは、前記し
た材料Ｍの移送速度Ｖより大きく設定されている。

【００３９】前記リング部材２３から移送通路２１に供
給される水の噴射状況をその断面方向から見ると、移送
通路２１の断面積を縦横に細分化するようになってお
り、前記のように高圧水の噴射速度Ｕが材料Ｍの移送速
度Ｖより大きく設定されているので、移送通路２１内を
移送される材料Ｍ中に分散して給水することができ、均
質に混合された材料を得ることができる利点がある。

【００４０】そして、このような第１〜第３の噴射口群
３３，３４，３５を構成する各噴射口２４は、各噴射口
群毎に前記リング部材２３の軸方向に直交して内周面上
にに周方向に環状に形成されたリング状溝４１の底部４
１ａにそれぞれ形成されている（図１参照）。

【００４１】前記各噴射口の口径は0.3〜1.2mmの範囲内
で適宜設定すればよいが、この実施例においては、前記
各噴射口２４の口径ｄは例えば0.45mmであり、前記リン
グ状溝４１の幅寸法Ｗは2〜3mm程度、深さ寸法Ｔは3〜4
mmである。

【００４２】前記リング状溝４１の幅寸法Ｗを上記のよ
うに設定したのは、このリング状溝４１の底部４１ａに
形成された各噴射口２４の口径ｄとの次のような関係を
考慮したからである。

【００４３】すなわち、前記噴射口２４からの噴射水は
幾分流れを広げながら噴出するが、材料の移送速度を40
m/sec以上の高速とした場合に、前記リング状溝４１の
幅寸法Ｗを前記噴射口径の4.4倍より小さく設定する
と、噴射水中の両側への広がり部分がリング状溝４１の
側壁４１ｂに接触し、噴射水の噴射速度を低下させるこ
ととなるからである。

【００４４】また、前記リング状溝４１の幅寸法Ｗを前
記噴射口２４の口径の7.0倍より大きく設定すると、リ
ング状溝４１中に材料Ｍが侵入する傾向が顕著になり、
噴射口２４の開口縁部２４ａの摩耗や変形のおそれが大
きくなるとともに、そのリング状溝４１中に侵入した前
記材料Ｍによって噴射口２４からの噴射水の噴射方向を
所要の方向とは異なる向きに変化させることとなるから
である。

【００４５】よって材料Ｍの移送速度が前記40m/sec以
上の高速とした場合には、前記リング状溝４１の幅寸法
Ｗを前記噴射口２４の口径ｄの4.4倍〜7.0倍の範囲内に
設定することにより、噴射口２４の開口縁部２４ａが材
料Ｍにさらされにくく、摩耗や変形が抑制されることに
よって、噴射水を移送中の材料Ｍの所要の位置に確実に
供給することができ、水・セメント比の均一なコンクリ
ート材料を安定的に供給することができる。

【００４６】したがって、リング部材２３の内周面上に
周方向に環状としたリング状溝４１を設けてこの底部４
１ａに前記複数の噴射口２４を位置させてあるので、噴
射口２４の開口縁部２４ａが材料Ｍの流れにさらされに
くく、開口縁部２４ａが材料Ｍによって摩耗，変形する
ことが少ない。

【００４７】さらにこの実施例において、前記リング状
溝４１の深さ寸法Ｔを3〜4mmとしてあるのは、前記リン
グ状溝４１の深さ寸法Ｔと、このリング状溝４１の底部
４１ａに形成された各噴射口２４の口径ｄとの次のよう
な関係を考慮したからである。

【００４８】すなわち、前記リング状溝４１の深さ寸法
Ｔを前記噴射口２４の口径ｄの7倍より小さくして、前
記リング状溝４１を浅型の矩形断面とすると、材料Ｍが
運動エネルギを保持したまま、リング状溝４１の底部４
１ａに直接到達するおそれがあり、噴射口２４の開口縁
部２４ａに直接的に打撃を与え損傷するおそれが強いか
らである。

【００４９】また、前記リング状溝４１の深さ寸法Ｔを
前記噴射口２４の口径ｄの9倍より大きくすると、底部
４１ａに位置する噴射口２４からの噴射水の両側への広
がり部分がリング状溝４１の側壁４１ｂに接触し、噴射
水の噴射速度を低下させることとなるうえ、加工作業が
困難となり量産性を損なうからである。

【００５０】したがって、材料Ｍの移送速度が前記40m/
sec以上の高速とした場合には、前記リング状溝４１の
深さ寸法Ｔを前記噴射口２４の口径ｄの7.0倍〜9.0倍の
範囲内に設定することにより、噴射口２４の開口縁部２
４ａが材料Ｍにさらされにくく、摩耗や変形が抑制され
るとともに、噴射水を移送中の材料Ｍの所要の位置に確
実に供給することができ、量産性も確保することができ
る。

【００５１】かかる給水部５でこのようにして均一に水
分を供給された材料Ｍは、移送通路２１内をさらに吹付
ノズル３側に移送され、吹付ノズル３から所要の施工箇
所に吹き付けられる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、リング部材の内周面上に周方向に環状とし
た溝部を設けてこの溝部の底部に前記複数の噴射口を位
置させてあるので、噴射口の開口縁部が材料の流れにさ
らされにくく、開口縁部が材料によって摩耗，変形する
ことが少ない。

【００５３】すなわち、前記噴射口からの噴射水は幾分
流れを広げながら噴出するが、材料の移送速度を40m/se
c以上の高速とした場合に、前記溝部の幅寸法を前記噴
射口径の4.4倍より小さく設定すると、噴射水中の両側
への広がり部分が溝部の側壁面に接触し、噴射水の噴射
速度を低下させることとなる。

【００５４】また、前記溝部の幅寸法を前記噴射口径の
7.0倍より大きく設定すると、その溝部中に材料が侵入
する傾向が顕著になり、噴射口の開口縁部の摩耗や変形
のおそれが大きくなるとともに、その溝部中に侵入した
前記材料によって噴射口からの噴射水の噴射方向を所要
の方向とは異なる向きに変化させることとなる。

【００５５】そのため、材料の移送速度が前記40m/sec
以上の高速とした場合には、前記溝部の幅寸法を前記噴
射口径の4.4倍〜7.0倍の範囲内に設定することにより、
噴射口の開口縁部が材料にさらされにくく、摩耗や変形
が抑制されることによって、噴射水を移送中の材料の所
要の位置に確実に供給することができ、水・セメント比
の均一なコンクリート材料を安定的に供給することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】要部拡大断面図である。

【図２】乾式コンクリート吹付装置の全体説明図であ
る。

【図３】乾式コンクリート吹付機の一部断面図である。

【図４】給水部の一部断面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線に沿うリング部材の断面図であ
る。

【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿うリング部材の断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｍ コンクリート材料 １ 乾式コンクリート吹付装置 ２ 乾式コンクリート吹付機 ３ 吹付ノズル ５ 給水部 ２１ 移送通路 ２３ リング部材 ２４ 噴射口 ３３，３４，３５ 噴射口群 ４１ リング状溝

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吹付機から吹付ノズルに向けてコンクリ
   ート材料が移送される移送通路に環状に形成されたリン
   グ部材を設け、このリング部材に内面側を向く複数の噴
   射口を周方向に配列して噴射口群を形成するとともに、
   これらの噴射口に高圧液体供給源を接続して給水部を形
   成し、前記噴射口から液体を供給して前記コンクリート
   材料と液体とを順次連続的に混合する乾式コンクリート
   吹付装置において、 前記コンクリート材料の移送速度を40m/sec以上に設定
   するとともに、前記リング部材の内周面上に、周方向に
   環状とした溝部を設けてこの溝部の底部に前記複数の噴
   射口を位置させ、さらに、この溝部の幅寸法を前記噴射
   口径の4.4倍〜7.0倍の範囲内に設定したことを特徴とす
   る乾式コンクリート吹付装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の乾式コンクリート吹付装
   置において、前記溝部の深さ寸法を前記幅寸法以上に大
   きく設定したことを特徴とする乾式コンクリート吹付装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の乾式コンクリート吹付装
   置において、前記溝部の深さ寸法を前記噴射口径の7.0
   倍〜9.0倍の範囲内に設定したことを特徴とする乾式コ
   ンクリート吹付装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の乾式コンクリート吹付装
   置において、前記リング部材の各噴射口は前記移送通路
   の断面において互いに平行な方向に向けて形成されてい
   ることを特徴とする乾式コンクリート吹付装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の乾式コンクリート吹付装
   置において、噴射口群を前記移送通路に複数個設け、各
   噴射口群相互の間での前記噴射口の指向方向を互いに異
   ならせたことを特徴とする乾式コンクリート吹付装置。