JP3233082B2 - ロータリー吹付機によるコンクリートの吹付け方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ロータリー吹付
機によるコンクリートの吹付け方法に関し、特に、筒体
を介して送られてくるコンクリートを、この筒体の先端
部に設けたインペラ装置によって当該インペラ装置の外
方に投射するようにしたロータリー吹付機によるコンク
リートの吹付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロータリー吹付機は、インペラを回転さ
せることにより、遠心ポンプの要領で投射しようとする
コンクリートに遠心力を与え、この遠心力によって急結
剤が添加されたコンクリートを吹付け面に向かって吹付
ける装置であって、従来から一般に使用されている圧縮
空気を搬送媒体とした吹付け装置と比較して、粉塵の発
生やリバウンドロス等の問題を容易に解消することがで
きるとともに、吹付け面を平滑な仕上がりとすることも
容易である。したがって、例えば小断面トンネルから大
断面トンネルに至る種々のトンネルの覆工や、その他の
壁面防護工などに採用されている。

【０００３】一方、かかるロータリー吹付機によるコン
クリートの吹付け作業では、吹き付けられたコンクリー
トが迅速に硬化して速やかに吹付け面を防護することが
できるよう、かかるコンクリート中に急結剤が添加混合
されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロータリー吹付機６０によれば、図４に示すように、液
体ないしは粉体の急結剤は、コンクリートが送られる筒
体６１の後部においてコンクリート中に添加され、イン
サイドインペラ６２やアウトサイドインペラ６３等から
なるインペラ装置６４に向けてコンクリートが移動する
際に、筒体６１に内蔵されたスクリュー６５によって混
合されるものであったため、かかるスクリュー６５の作
用によるコンクリートの移動中に当該コンクリートが硬
化し始めると、吹付機６０を構成する部品の摩耗が大き
くなって時間的、経済的なロスが大きくなるとともに、
筒体６１内にコンクリートが詰まった場合には、その解
体や清掃に多大な労力を必要とすることになるという課
題があった。

【０００５】そこで、この発明は、このような従来の課
題に着目してなされたもので、構成部品に大きな摩耗を
生じることなく、また、筒体内にコンクリートが詰まる
のを容易に回避しつつ、コンクリートと急結剤とを確実
に混合攪拌することができるとともに、制約された断面
においても容易に吹付け作業を行ってゆくことのできる
ロータリー吹付機によるコンクリートの吹付け方法を提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、かかる目的
を達成するためになされたもので、その要旨は、筒体を
介して送られてくるコンクリートを、前記筒体の先端部
に設けたインペラ装置によって当該インペラ装置の外方
に投射するようにしたロータリー吹付機によるコンクリ
ートの吹付け方法において、前記インペラ装置が、イン
サイドインペラと、アウトサイドインペラと、これらの
間に介在する連通開口を備えた案内スリーブとからな
り、前記インサイドインペラから前記案内スリーブの連
通開口を経て前記アウトサイドインペラにコンクリート
を供給し、前記筒体と前記案内スリーブとの間を延長す
る供給管から液体急結剤をインサイドインペラに供給さ
れるコンクリート中に添加し、前記アウトサイドインペ
ラによりコンクリートを投射して吹付ける際に、前記イ
ンサイドインペラによってコンクリートと急結剤とを混
合することを特徴とするロータリー吹付機によるコンク
リートの吹付け方法にある。

【０００７】すなわち、この発明は、急結剤として攪拌
混合性に優れた液体急結剤を使用し、従来のロータリー
吹付機においてコンクリートの連続的な搬送と急結剤と
の攪拌混合の目的で筒体内に内蔵されていたスクリュー
を省略することで、経済的負担の大きな部品の摩耗を減
らし、回転するインサイドインペラによる攪拌混合作用
により、均一で品質の良好な吹付けコンクリートを得よ
うとするものである。

【０００８】また、この発明のコンクリートの吹付け方
法は、前記液体急結剤を、インサイドインペラによって
攪拌されるコンクリート中に添加することが好ましい。

【０００９】そして、この発明のコンクリートの吹付け
方法によれば、インサイドインペラと、アウトサイドイ
ンペラと、これらの間に介在する案内スリーブとからな
るインペラ装置において、例えば供給配管を介してイン
サイドインペラに液体急結剤を供給添加する。このイン
サイドインペラは、筒体を介して後方から送られてくる
コンクリートを径方向外方に方向転換し、案内スリーブ
の連通開口を介してアウトサイドインペラに移動させる
もので、このようにしてアウトサイドインペラにコンク
リートを移動供給する際に、同時にコンクリートを混合
攪拌する作用をも営むことになる。

【００１０】すなわち、この発明のコンクリートの吹付
け方法によれば、好ましくは前記インサイドインペラに
よってアウトサイドインペラに攪拌供給されるコンクリ
ート中に、液体急結材を添加することにより、インサイ
ドインペラの攪拌混合作用によって、コンクリートと液
体急結剤とが確実に混合されるとともに、混合されたコ
ンクリートはアウトサイドインペラに移動して、直ちに
吹付け面に吹付けられることになるので、コンクリート
の硬化によって吹付機が詰まるのを容易に回避すること
ができる。

【００１１】なお、コンクリートの配合、液体急結剤の
性能、吹付けコンクリートの施工速度などによっては、
上記のようにインサイドインペラに液体急結剤を供給添
加すると、液体急結剤とコンクリートとの攪拌や反応時
間が不完全となる場合を生じるので、その場合の補助的
な手段として、インサイドインペラによって攪拌される
手前の位置において、コンクリート中に液体急結剤を添
加することにより、筒体内におけるコンクリートの移送
中に、ある程度の攪拌効果と反応時間を確保することが
可能になる。また、筒体内にスタティックな攪拌棒を設
置しておくことも攪拌効果を高めるうえで有効である。

【００１２】一方、コンクリートの投射方向は、インサ
イドインペラと、アウトサイドインペラとの間に介在す
る案内スリーブを回動して連通開口の位置を調整するこ
とにより、コンクリート配管等の移動を特に必要とする
ことなく、任意の方向に容易に設定することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施形
態を添付図面を参照して詳細に説明する。この第一実施
形態のコンクリートの吹付け方法は、例えばトンネルボ
ーリングマシーンによる機械掘削によって形成された、
小断面のトンネルの内壁面を覆ってこれを防護するため
のコンクリート層を形成するべく採用されたもので、図
１に示すような、インサイドインペラ１１と、アウトサ
イドインペラ１２と、これらの間に介在する連通開口１
３を備えた案内スリーブ１４とからなるインペラ装置１
５を備えたロータリー吹付機１０を用いて行われること
になる。

【００１４】すなわち、このロータリー吹付機１０は、
支持台（図示せず。）に固定される筒体としての筒状ケ
ーシング１６を有し、この筒状ケーシング１６は、一端
部が曲折してコンクリート供給用配管１８と連通すると
ともに、他端部側は、排出口１７として開放し、コンク
リート供給用配管１８から圧送されてくるコンクリート
１９が、その圧力によって排出口１７に向かって移送さ
れることになる。

【００１５】また、この筒状ケーシング１６には、これ
の外周に沿って相対回転可能に案内スリーブ１４が嵌合
しており、この案内スリーブ１４は、その先端が筒状ケ
ーシング１６の先端から突出することにより、インサイ
ドインペラ１１と、アウトサイドインペラ１２との間に
介在することになるとともに、軸受台２６を介して支持
台に回転自在に支持されている。また、この案内スリー
ブ１４の先端突出部分には、インサイドインペラ１１か
らアウトサイドインペラ１２へコンクリート１９を送り
出すための吐出口としての連通開口１３が形成されてお
り、この連通開口１３の位置によって、コンクリート１
９の投射方向が決められることになる。

【００１６】一方、この案内スリーブ１４の外周には、
相対回転可能に回動スリーブ２８が装着されており、こ
の回動スリーブ２８には、後述するように、インサイド
インペラ１１及びアウトサイドインペラ１２が接続して
いるとともに、この回動スリーブ２８は、軸受台３０を
介して支持台に回転自在に支持されている。

【００１７】そして、回動スリーブ２８の先端には、筒
状ケーシング１６の排出口１７を覆うようにして、イン
ペラ３２が装着されている。このインペラ３２は、内側
に位置するインサイドインペラ１１と、外側に位置する
アウトサイドインペラ１２とからなり、アウトサイドイ
ンペラ１２は、図３にも示すように、一対の環状円盤３
８，４０の間に、複数の投射羽根４２が放射状に固設さ
れることにより構成され、またこのアウトサイドインペ
ラ１２は、回動スリーブ２８の先端に設けた取付けリブ
３９（図１参照）に、ボルト３７によって、各投射羽根
４２が案内スリーブ１４の先端突出部分の外側に配置さ
れるようにして、当該回動スリーブ２８の先端に接続固
定されることになる。

【００１８】また、インサイドインペラ１１は、円形板
４４の内側面に複数の案内羽根４６を放射状に固設する
ことにより構成され、案内スリーブ１４の先端突出部分
の内側にこの案内羽根４６が配置されるようにして、ア
ウトサイドインペラ１２の外側の環状円盤３８の開口４
１（図３参照）から案内羽根４６を挿入した後、この開
口４１を覆うようにして円形板４４を環状円盤３８にボ
ルト４３によって接合することにより（図１参照）、イ
ンサイドインペラ１１が、アウトサイドインペラ１２を
介して回動スリーブ２８の先端に接続固定されることに
なる。

【００１９】したがって、筒状ケーシング１６の先端部
分には、インサイドインペラ１１と、アウトサイドイン
ペラ１２と、これらの間に介在する連通開口１９を備え
た案内スリーブ１４とからなるインペラ装置１５が取り
付けられることになる。

【００２０】そして、この第一実施形態のロータリー吹
付機１０によれば、インサイドインペラ１１及びアウト
サイドインペラ１２が接続固定された回動スリーブ２８
は、軸受台３０に取り付けられた駆動モータ５０を介し
て高速回転され、これによってインサイドインペラ１１
及びアウトサイドインペラ１２を回転させるとともに、
案内スリーブ１４は、支持台に取り付けられた回転モー
タ（図示せず。）によって回転角が調節され、連通開口
１９の位置を制御調整することができるようになってい
る。

【００２１】また、この第一実施形態のロータリー吹付
機１０によれば、急結剤供給配管２０が、筒状ケーシン
グ１６と案内スリーブ１４との間を介して、後方からイ
ンサイドインペラ１１に向かって延長し、液体急結剤
を、インサイドインペラ１１によって攪拌されつつアウ
トサイドインペラ１２に供給されるコンクリート１９中
に添加混合することができるようになっている。

【００２２】そして、この第一実施形態によれば、コン
クリート供給用配管１８を介して圧送され、筒状ケーシ
ング１６内をインペラ装置１５に向けて移動してきたコ
ンクリート１９は、放射状に配設された複数の案内羽根
４６により攪拌されるようにして径方向外方に方向転換
されるとともに、筒状ケーシング１６の連通開口１３を
介してアウトサイドインペラ１２に供給された後、吹付
け面に向かって吹付けられることになる。また、かかる
アウトサイドインペラ１２によるコンクリート１９の投
射方向は、インサイドインペラ１１からコンクリート１
９が供給される、連通開口１３の周方向の位置によって
決定されるとともに、この投射方向は、モータを駆動し
て連通開口１３の位置を調整することにより、吹付機１
０の本体部分を動かすことなく容易に制御することがで
きるようになっている。

【００２３】そして、この第一実施形態によれば、急結
剤供給配管２０を介して液体急結剤を供給することによ
り、インサイドインペラ１１によって攪拌供給されるコ
ンクリート１９中に、液体急結剤を添加混合する。

【００２４】すなわち、この第一実施形態によれば、イ
ンサイドインペラ１１の攪拌混合作用によって、コンク
リート１９と液体急結剤とが確実に混合されるととも
に、液体急結剤が混合されたコンクリート１９はアウト
サイドインペラ１２に移動した後、直ちに吹付け面に吹
付けられることになるので、コンクリート１９の硬化に
よって吹付機１０が詰まることがない。

【００２５】また、コンクリート１９の投射方向は、イ
ンサイドインペラ１１と、アウトサイドインペラ１２と
の間に介在する案内スリーブ１４を回動して連通開口１
３の位置を調整することにより任意の方向に容易に設定
することができるので、投射方向の変更に伴う配管等の
移動を特に必要とすることなく、小断面のトンネルにお
いても容易に吹付け作業を行ってゆくことができる。

【００２６】図２は、この発明の第二実施形態にかかる
ロータリー吹付機７０を示すもので、第一実施形態にか
かるロータリー吹付機１０と相違する構成として、筒状
ケーシング１６と案内スリーブ１４との間を介してイン
サイドインペラ１１に向かって延長する第一実施形態の
急結剤供給配管２０に換えて、軸受台２６の後方におい
て、急結剤供給スリーブ２１を介して筒状ケーシング１
６と連通する第二急結剤供給配管２９を設けたものであ
る。

【００２７】そして、この第二実施形態によれば、イン
サイドインペラ１１の手前において、筒状ケーシング１
６内を移動中のコンクリート１９に、第二急結剤供給配
管２９から液体急結剤が添加混合されるので、コンクリ
ート１９と液体急結剤とがインサイドインペラ１１によ
り攪拌混合されるのに先立って、コンクリート１９の筒
状ケーシング１６内の移動中における攪拌効果も期待す
ることができ、これによって、インサイドインペラ１１
による攪拌作用の補助的手段を得ることができる。ま
た、筒状ケーシング１６内にスタティックな攪拌棒を設
置しておくことも攪拌効果を高めるうえで有効である。

【００２８】なお、この発明は、上記実施形態の実施の
態様のものに限定されるものではなく、各請求項に記載
された構成の範囲内において種々に変更して採用するこ
とができる。例えば、この発明のコンクリートの吹付け
方法は、トンネルボーリングマシーンによって形成され
た小断面トンネルの覆工作業に限定されることなく、そ
の他の種々の吹付け作業に採用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
ロータリー吹付機によるコンクリートの吹付け方法によ
れば、ロータリー吹付機のインペラ装置が、インサイド
インペラと、アウトサイドインペラと、これらの間に介
在する連通開口を備えた案内スリーブとからなり、イン
サイドインペラから案内スリーブの連通開口を経てアウ
トサイドインペラにコンクリートを供給し、筒体と案内
スリーブとの間を延長する供給管から液体急結剤をイン
サイドインペラに供給されるコンクリート中に添加し、
アウトサイドインペラによりコンクリートを投射して吹
付ける際に、インサイドインペラによってコンクリート
と急結剤とを混合するので、構成部品に大きな摩耗を生
じることなく、また筒体内にコンクリートが詰まるのを
容易に回避しつつ、ロータリー吹付機を用いて、コンク
リートと液体急結剤とを確実に混合撹拌しながら容易に
吹付け作業を行ってゆくことができるとともに、制約さ
れた断面においても容易に吹付け作業を行ってゆくこと
ができ、また、混合されたコンクリートはアウトサイド
インペラに移動して、直ちに吹付け面に吹付けられるこ
とになるので、コンクリートの硬化によって吹付機が詰
まるのを容易に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施形態に係るコンクリートの
吹付け方法を採用したロータリー吹付機の構成を示す断
面図である。

【図２】この発明の第二実施形態に係るロータリー吹付
機の構成を示す断面図である。

【図３】インペラ装置の構成を説明する分解斜視図であ
る。

【図４】従来のロータリー吹付機の一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０，７０ ロータリー吹付機 １１ インサイドインペラ １２ アウトサイドインペラ １３ 連通開口 １４ 案内スリーブ １５ インペラ装置 １６ 筒状ケーシング（筒体） １７ 排出口 １８ コンクリート供給用配管 １９ コンクリート ２０ 急結剤供給配管 ２１ 急結剤供給スリーブ ２８ 回動スリーブ ２９ 第二急結剤供給配管 ３８，４０ 環状円盤 ４２ 投射羽根 ４４ 円形板 ４６ 案内羽根 ５０ 駆動モータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−30000（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−50256（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−190398（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−147097（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04G 21/02 E02D 11/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒体を介して送られてくるコンクリート
   を、前記筒体の先端部に設けたインペラ装置によって当
   該インペラ装置の外方に投射するようにしたロータリー
   吹付機によるコンクリートの吹付け方法において、 前記インペラ装置が、インサイドインペラと、アウトサ
   イドインペラと、これらの間に介在する連通開口を備え
   た案内スリーブとからなり、前記インサイドインペラか
   ら前記案内スリーブの連通開口を経て前記アウトサイド
   インペラにコンクリートを供給し、前記筒体と前記案内
   スリーブとの間を延長する供給管から液体急結剤をイン
   サイドインペラに供給されるコンクリート中に添加し、 前記 アウトサイドインペラによりコンクリートを投射し
   て吹付ける際に、前記インサイドインペラによってコン
   クリートと急結剤とを混合することを特徴とするロータ
   リー吹付機によるコンクリートの吹付け方法。
2. 【請求項２】 前記液体急結剤が、インサイドインペラ
   によって攪拌されるコンクリート中に添加されることを
   特徴とする請求項１に記載のロータリー吹付機によるコ
   ンクリートの吹付け方法。