JP4831279B2 - バッチャープラント - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルを製造するバッチャープラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
市街地で建築土木工事を行う場合、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルは、バッチャープラントあるいはバッチングプラントと呼ばれる製造工場でレディミクストコンクリート等として製造され、これをミキサー車で現場まで運搬した後、該現場にて荷卸しされることが多い。
【０００３】
バッチャープラントは、コンクリート材料やモルタル材料を貯蔵する複数の貯蔵ビンや水タンクで概ね構成された貯蔵設備、これらの材料をそれぞれ計量する計量容器からなる計量設備及び計量されたコンクリート材料やモルタル材料を混練する混練設備から概ね構成してあり、混練設備としては混練ミキサーが重要な役割を果たす。
【０００４】
かかるバッチャープラントで例えばフレッシュコンクリートを製造するにあたっては、貯蔵ビンに予め貯蔵されたセメント、粗骨材及び細骨材並びに水タンクに貯留された水をそれぞれ計量容器に投入して計量し、しかる後、必要に応じて混和剤等の他のコンクリート材料とともに混練ミキサーに投入し混練する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、バッチャープラントは、貯蔵設備、計量設備及び混練設備からなる所定規模のプラントとなるため、相応の広さを持った建設用地が必要となる。そして、いったんバッチャープラントが建設された後は、該バッチャープラントと現場とをミキサー車が行き来することとなる。
【０００６】
一方、オフィスビル等の建設はありとあらゆる場所で行われるため、バッチャープラントと現場とが数十ｋｍ離れてしまうことも多くなり、コンクリートを効率よく運搬することが困難になる場合があるという問題を生じていた。
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルを現場まで効率よく運搬することが可能なバッチャープラントを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るバッチャープラントは請求項１に記載したように、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器を所定の架台に取り付けるとともに該貯蔵容器に貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器を前記貯蔵容器の下方位置であって該計量容器の吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるように前記架台に取り付けてなるバッチャープラントであって、前記計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って所定の走行路を敷設し、該走行路上を前記架台の内部空間内で所定の混練ミキサーが移動できるように構成したものである。
【０００９】
また、本発明に係るバッチャープラントは、前記混練ミキサーが載置され前記走行路上を走行可能な走行台車を備えたものである。
【００１０】
また、本発明に係るバッチャープラントは、コンクリート材料を収容する搬送用コンテナを昇降させる昇降機構と該昇降機構の上昇位置にて前記搬送用コンテナを水平移動させる水平移動機構とを設けた自動搬送装置を備えてなり、該自動搬送装置を、所望の水平移動位置にて前記搬送用コンテナを水平軸線回りに回転させその内部に収容されたコンクリート材料を前記貯蔵容器のうち、所望の貯蔵容器内に投入することができるように構成したものである。
【００１１】
また、本発明に係るバッチャープラントは請求項４に記載したように、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器を所定の架台に取り付けるとともに該貯蔵容器に貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器を前記貯蔵容器の下方位置であって該計量容器の吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるように前記架台に取り付けてなるバッチャープラントであって、前記計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って所定の走行路を敷設し、該走行路上を前記架台の内部空間内でミキサー車が走行できるように構成したものである。
【００１２】
また、本発明に係るバッチャープラントは、前記複数の計量容器のうち、少なくとも一つを水浸骨材を計量する計量容器としたものである。
【００１３】
請求項１の発明に係るバッチャープラントにおいては、複数の計量容器をそれらの吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるように架台に取り付けてあるとともに、かかる計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って所定の走行路を敷設し、該走行路上を架台の内部空間内で所定の混練ミキサーが移動できるように構成してあり、混練ミキサーに各コンクリート材料を投入するにあたっては、所望のコンクリート材料が入っている計量容器の直下まで混練ミキサーを走行路に沿って移動させ、しかる後、該計量容器の吐出口からコンクリート材料を自然落下させればよい。
【００１４】
そのため、従来においては、混練ミキサーにコンクリート材料をスムーズに投入することができるよう、混練ミキサーの設置位置に応じて貯蔵容器や計量容器の配置場所を決めなければならないとともに、計量容器と混練ミキサーとの間にシュートや配管を複雑に立体配置しなければならず、バッチャープラントの設計上、大きな制約となっていたが、本発明では、上述したように、混練ミキサーを走行路に沿って移動させることによりその位置を自在に変更することができるため、貯蔵容器や計量容器を架台に取り付けるにあたって混練ミキサーの位置を何ら考慮する必要がなくなり、計量容器と混練ミキサーとを結ぶシュートや配管が不要になることと相まって、バッチャープラントの構造を大幅に簡素化することが可能となるとともに、貯蔵容器や計量容器を機能的かつ合理的に架台に取り付けることも可能となる。
【００１５】
さらに、バッチャープラントの簡素化に伴い、プレハブ化、ひいては組立、解体及び移設の容易化を図ることができるため、現場内あるいは現場近くにバッチャープラントを設置することが可能となり、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルの運搬効率は飛躍的に向上する。
【００１６】
また、混練ミキサーに車輪を設けて走行可能に構成しておけば、さまざまな混練方式あるいは規模の混練ミキサーを使用することができるとともに、従来であれば、貯蔵容器や計量容器の配置の関係上、コンクリート材料の投入順序にどうしても制約があったが、本発明においては、混練ミキサーを走行路に沿って移動させることにより、所望のコンクリート材料を所望の順序で混練ミキサーに投入することができる。
【００１７】
そのため、多種多様のコンクリートやモルタルを製造することが可能となり、例えば、実際の現場で使用するコンクリートを大型のミキサーを用いて混練することもできるし、小型のミキサーで試験練りを行うことも可能となる。
【００１８】
計量容器の吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるとは、バッチャープラントを平面的に見たときに計量容器の吐出口が所定のライン、例えば、直線や円弧等の曲線に沿って並ぶように配置されるという意味であり、コンクリート材料の投入やミキサーの移動に支障がない限り、計量容器の吐出口に高低があってもかまわない。
【００１９】
走行路上を混練ミキサーが移動するとは、必ずしも混練ミキサー自体が走行路上を走行することだけを意味するものではない。すなわち、上述したように、走行路上を前記架台の内部空間内で走行できるように混練ミキサーを走行自在に構成してもよいが、前記混練ミキサーが載置され前記走行路上を走行可能な走行台車を備えたならば、従来の混練ミキサーを何ら改造することなく、そのまま用いることが可能となる。
【００２０】
なお、走行路を平坦な路面としてもかまわないが、該走行路を走行レールで構成した場合には、計量容器と混練ミキサーとの上下の位置決め作業が不要となり、混練ミキサーへの投入作業が容易になる。
【００２１】
各貯蔵容器にコンクリート材料を個別に貯蔵するにあたっては、従来のようにベルトコンベヤーを使用してもよいが、コンクリート材料を収容する搬送用コンテナを昇降させる昇降機構と該昇降機構の上昇位置にて前記搬送用コンテナを水平移動させる水平移動機構とを設けた自動搬送装置を備えてなり、該自動搬送装置を、所望の水平移動位置にて前記搬送用コンテナを水平軸線回りに回転させその内部に収容されたコンクリート材料を前記貯蔵容器のうち、所望の貯蔵容器内に投入することができるように構成したならば、コンクリート材料の投入作業を省力化することが可能となる。
【００２２】
請求項４の発明に係るバッチャープラントにおいては、複数の計量容器をそれらの吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるように架台に取り付けてあるとともに、かかる計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って所定の走行路を敷設し、該走行路上を架台の内部空間内でミキサー車が走行できるように構成してあり、ミキサー車に各コンクリート材料を投入するにあたっては、所望のコンクリート材料が入っている計量容器の直下までミキサー車を走行路に沿って走行させ、しかる後、該計量容器の吐出口からコンクリート材料を自然落下させればよい。
【００２３】
そのため、従来においては、混練ミキサーにコンクリート材料をスムーズに投入することができるよう、混練ミキサーの設置位置に応じて貯蔵容器や計量容器の配置場所を決めなければならないとともに、計量容器と混練ミキサーとの間にシュートや配管を複雑に立体配置しなければならず、バッチャープラントの設計上、大きな制約となっていたが、本発明では、上述したように、ミキサー車を走行路に沿って走行させることによりその位置を自在に変更することができるため、貯蔵容器や計量容器を架台に取り付けるにあたって混練ミキサーの位置を何ら考慮する必要がなくなり、計量容器と混練ミキサーとを結ぶシュートや配管が不要になることと相まって、バッチャープラントの構造を大幅に簡素化することが可能となるとともに、貯蔵容器や計量容器を機能的かつ合理的に架台に取り付けることも可能となる。
【００２４】
なお、かかる構成においては、ミキサー車が従来の混練ミキサーの役目を果たすが、これは従来の混練ミキサー自体を省略することができることを意味するものであってバッチャープラントのさらなる簡素化を可能にするものである。
【００２５】
さらに、バッチャープラントの簡素化に伴い、プレハブ化、ひいては組立、解体及び移設の容易化を図ることができるため、現場内あるいは現場近くにバッチャープラントを設置することが可能となり、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルの運搬効率は飛躍的に向上する。
【００２６】
また、従来であれば、貯蔵容器や計量容器の配置の関係上、コンクリート材料の投入順序にどうしても制約があったが、本発明においては、ミキサー車を走行路に沿って走行させることにより、所望のコンクリート材料を所望の順序でミキサー車に投入することができる。
【００２７】
そのため、多種多様のコンクリートやモルタルを製造することが可能となる。
【００２８】
計量容器の吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるとは、バッチャープラントを平面的に見たときに計量容器の吐出口が所定のライン、例えば、直線や円弧等の曲線に沿って並ぶように配置されるという意味であり、コンクリート材料の投入やミキサーの移動に支障がない限り、計量容器の吐出口に高低があってもかまわない。
【００２９】
請求項１及び請求項４に係るバッチャープラントにおいて、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルを混練するにあたり、計量方式を従来方式で行ってもかまわないが、前記複数の計量容器のうち、少なくとも一つを水浸骨材を計量する計量容器としたならば、骨材、特に細骨材の表面水を水量の一部として正確に計量することが可能となり、コンクリート材料の計量精度が格段に向上する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るバッチャープラントの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
（第１実施形態）
【００３２】
図１は、本実施形態に係るバッチャープラントを示した全体図である。同図でわかるように、本実施形態に係るバッチャープラント６１は、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを架台６３に取り付けるとともに、これらの貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄに貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの下方位置にて架台６３に取り付けてある。
【００３３】
ここで、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄは、同図(b)でよくわかるように、それらの吐出口の平面位置が所定のライン、本実施形態では直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの吐出口の直下には、それらの配列方向に沿って走行路としての走行レール６５，６５を敷設してあり、該走行レール上を架台６３の内部空間、具体的には架台６３を構成する鉄骨等のフレームで囲まれた下方内部空間内で混練ミキサー６６が移動できるようになっている。
【００３４】
ここで、混練ミキサー６６は、前記走行レール６５，６５上を走行可能な走行台車６７の上に載置してあり、混練方式や大きななど様々なタイプのものを採用することができるようになっている。
【００３５】
貯蔵容器６２ａは水タンクであり、水道管６８から給水された水を貯留することができるようになっている。また、貯蔵容器６２ｂは細骨材を貯留する貯蔵ビン、貯蔵容器６２ｃは粗骨材を貯留する貯蔵ビン、貯蔵容器６２ｃはセメントを貯留する貯留ビンである。
【００３６】
計量容器６４ａは、水タンクである貯蔵容器６２ａから給水管４を介して供給された水と貯蔵ビン６２ｂから供給された細骨材とを水浸骨材、本実施形態では水浸細骨材として計量するようになっているとともに、計量容器６４ｂは貯蔵ビン６２ｂから供給された細骨材を、計量容器６４ｃは貯蔵ビン６２ｃから供給された粗骨材を、計量容器６４ｄは貯蔵ビン６２ｄから供給されたセメントをそれぞれ計量するようになっている。
【００３７】
図２は、細骨材２が貯蔵された貯蔵容器６２ｂ、計量容器６４ａ及び計量容器６４ｂ並びにそれらの周辺設備を示した詳細図である。同図に示すように、計量容器６４ａは、架台６３に取り付けられたロードセル６の上にその支持ブラケット９を載せて吊持してあり、該計量容器内の水浸細骨材の質量をロードセル６で計測できるようになっている。ロードセル６は、計量容器６４ａを安定した状態で吊持計測できるよう、例えば、同一水平面に１２０゜ごとに３箇所設けるようにするのが望ましい。
【００３８】
同様に、計量容器６４ｂは、架台６３に取り付けられたロードセル５２の上に載せることで該ロードセルに吊持させてあり、かかる構成によって、計量容器６４ｂ内の細骨材の質量をロードセル５２で計測できるようになっている。なお、計量容器６４ｂの下方には、揺動式の底蓋５３を設けてあり、該底蓋を側方に揺動させることで計量が終了した骨材を混練ミキサー６６に投入できるようになっている。
【００３９】
計量容器６４ａは、下方に行くほど内径が大きくなるよう、中空円錐台状に形成されてなる容器本体１０と該容器本体の底部開口を水密性が保持可能な状態で開閉自在に塞ぐ底蓋１１とから構成してあり、バイブレータ等の振動器具を使用せずとも、計量が終わった水浸細骨材を該計量容器内で閉塞させることなく、底蓋１１を開いただけで下方に自然落下させ、これを、混練ミキサー６６に投入することができるようになっている。
【００４０】
計量容器６４ａの容積については任意であって、コンクリート配合を行う単位すなわち１バッチに必要な全量としてもよいし、何回かに分けて計量することを前提とした容量でもかまわない。
【００４１】
貯蔵容器６２ｂの下端開口には、ロードセル６と連動する昇降ゲート１２を設けてあり、ロードセル６で計測された質量値に応じて昇降ゲート１２を閉じることで、計量容器６４ａへの細骨材２の供給を停止することができるようになっている。
【００４２】
なお、貯蔵容器６２ｂの下端開口直下には、計量容器６４ａの上部開口まで延びる電磁式振動体を備えた振動フィーダ１３を設けてあり、該振動フィーダを用いて貯蔵容器６２ｂの直下から計量容器６４ａの上部開口まで細骨材２を搬送することによって、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を防止することができるようになっている。
【００４３】
同様に、貯蔵容器６２ｂの下端開口には、ロードセル５２と連動する昇降ゲート５４を設けてあり、ロードセル５２で計測された質量値に応じて昇降ゲート５４を閉じることで、計量容器６４ｂへの細骨材２の供給を停止することができるようになっている。また、貯蔵容器６２ｂの下端開口直下には、計量容器６４ｂの上部開口まで延びる電磁式振動体を備えた振動フィーダ１３を設けてあり、該振動フィーダを用いて貯蔵容器６２ｂの直下から計量容器６４ｂの上部開口まで細骨材２を搬送することによって、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を防止することができるようになっている。
【００４４】
給水管４には給水バルブ１４を設けてあり、該バルブを開閉することによって、計量容器６４ａへの給水作業を行うことができるようになっている。
【００４５】
ここで、計量容器６４ａには、水浸細骨材の水位を計測する電極式センサー７と、計量容器６４ａ内の水浸細骨材の水位を所望の水位に保持する水位保持装置８とを設けてある。
【００４６】
電極式センサー７は、電源を内蔵したセンサー制御装置１５に接続してあり、下端が計量容器６４ａ内に収容された水浸細骨材の水面に触れたときの通電状態の変化を監視することによって該水浸細骨材の水位を計測できるようになっている。ここで、センサー制御装置１５に内蔵された図示しない電源の一方の電極端子は、電極式センサー７に電気接続し、他方の電極端子については、例えば鋼製の計量容器６４ａに電気接続しておけばよい。
【００４７】
水位保持装置８は、昇降自在に設置された吸水管１６と、該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用貯留槽１７と、該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段である吸気ファン１８とで構成してあり、吸水計量用貯留槽１７は、ロードセル１９によって吸水された水の質量を計測できるようになっている。
【００４８】
吸水管１６は、容器本体１０の側面に取り付けられた吸水管昇降用アクチュエータ２０のピストンロッドに連結してあり、該吸水管昇降用アクチュエータを駆動することによって昇降自在に構成してある。吸水管昇降用アクチュエータ２０は、昇降精度を確保すべく、例えば電動式サーボシリンダを採用するのが望ましい。
【００４９】
電極式センサー７は、図３(a)でよくわかるように中空管２１内に配置してあり、該中空管は、吸水管１６に固定してある。すなわち、中空管２１及びその内部に配置された電極式センサー７は、吸水管１６と連動する形で吸水管昇降用アクチュエータ２０で昇降できるように構成してある。
【００５０】
一方、中空管２１の上端は、例えばビニール製チューブを介して低圧空気導入手段である低圧空気ポンプ２２に接続してあり、該低圧空気ポンプ２２を駆動することによって中空管２１内に鉛直下向きの低圧空気が流れるようになっている。
【００５１】
底蓋１１は図４でよくわかるように、長さが短いリンク部材４１と、該リンク部材よりも長いリンク部材４２を介して容器本体１０の側面に連結してあり、該底蓋が押し下げられたとき、リンク部材４１による小さな回転半径とリンク部材４２による大きな回転半径とによって、容器本体１０の側方側に廻り込むように回動することができるようになっている。
【００５２】
また、容器本体１０の側面には、底蓋開閉用アクチュエータ４３，４３をその下端にて固定されるように設置してあり、該底蓋開閉用アクチュエータのピストンロッドの先端と底蓋１１にピン接合された昇降ロッド４４の先端とを連結部材４５を介して連結するとともに、該連結部材が容器本体１０の側面に突設された鉛直ガイド体４６に沿って摺動自在となるように連結部材４５を鉛直ガイド体４６に嵌合してある。
【００５３】
鉛直ガイド体４６は、例えばＴ字断面の鋼材を容器本体１０の側面に鉛直に溶接することで構成することができる。
【００５４】
一方、本実施形態に係るバッチャープラント６１は図１に示したように、コンクリート材料である細骨材、粗骨材及びセメントを収容する搬送用コンテナ６９を昇降させる昇降機構７０と該昇降機構の上昇位置にて搬送用コンテナ６９を水平移動させる水平移動機構７１とからなる自動搬送装置７２を備えてある。
【００５５】
昇降機構７０は、例えば油圧式リフトで構成することができる。また、水平移動機構７１は、架台６３の上に取り付けられたコンテナ用レール（図示せず）に沿って搬送用コンテナ６９を例えばチェーン式油圧駆動によって水平移動させるように構成することができる。
【００５６】
自動搬送装置７２はさらに、搬送用コンテナ６９を所望の水平移動位置にて水平軸線回りに回転させ、その内部に収容されたコンクリート材料を対応する貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ、すなわち細骨材であれば貯蔵容器６２ｂに、粗骨材であれば貯蔵容器６２ｃに、セメントであれば貯蔵容器６２ｄにそれぞれ投入できるようになっている。
【００５７】
本実施形態に係るバッチャープラント６１においては、複数の計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄをそれらの吐出口の平面位置が直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、かかる計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って走行レール６５，６５を敷設し、該走行レール上を架台６３の内部空間内で混練ミキサー６６が移動できるように構成してあり、計量が終わった各コンクリート材料を混練ミキサー６６に投入するにあたっては、所望のコンクリート材料が入っている計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの直下まで混練ミキサー６６を走行レール６５，６５に沿って移動させ、しかる後、該計量容器の吐出口からコンクリート材料を自然落下させればよい。
【００５８】
なお、コンクリート材料の計量は、粗骨材及びセメントについては従来通り行うが、細骨材２については、その一部を水浸細骨材として水とともに計量する。
【００５９】
以下、細骨材２を計量する手順を具体的に説明するが、ここでは、二種類の細骨材Ａ，Ｂからなる細骨材２を縮分し、縮分された一方の細骨材については計量容器６４ａに水とともに投入し、他方の細骨材については計量容器６４ｂに単独で投入することを想定して説明する。
【００６０】
まず、細骨材Ａ，細骨材Ｂの投入が終了した時点における水浸細骨材の目標質量Ｍdi(i=1,2)を設定する。なお、第i(i=1,2,3・・・N)の細骨材は上述したように、全量を水浸細骨材として計量容器６４ａで計量するのではなく、これを縮分して例えば均等に分け、半分は水浸細骨材として計量容器６４ａで計量し、残り半分は、計量容器６４ｂで従来と同様に計量する。したがって、第i(i=1,2,3・・・N)の細骨材の投入が終了した時点における水浸細骨材の目標質量Ｍdi(i=1,2,3・・・N)は、例えば半分の骨材量を対象として設定する。
【００６１】
目標質量Ｍdi(i=1,2)を設定するにあたっては、まず、縮分された細骨材と水の総容量に占める該細骨材の容量比である水浸細骨材充填率Ｆを設定するとともに１バッチの練混ぜ量Ｎ0を設定し、かかる水浸細骨材充填率Ｆ及び１バッチの練混ぜ量Ｎ0に基づいて細骨材の容積を設定し、次いで、細骨材Ａ，細骨材Ｂの混合比率及びそれらの表乾状態における密度から細骨材Ａ，細骨材Ｂの表乾状態における目標投入質量を定め、次いで、最初に投入される水（一次計量水）に細骨材Ａが投入された状態の質量を水浸細骨材の目標質量Ｍd1、かかる水浸細骨材にさらに細骨材Ｂが投入された状態の質量を水浸細骨材の目標質量Ｍd2として定める。なお、水浸細骨材の目標質量Ｍdi(i=1,2)を定めるにあたり、できるだけ適切な表面水率を設定し、これを一次計量水の中に含めるようにしておけば、計量後の補正が少なくて済む。
【００６２】
次に、細骨材Ａ及び水を該細骨材が水面から出ない水浸細骨材となるように計量容器６４ａに投入する。計量容器６４ａに細骨材Ａと水を投入するにあたっては、水浸細骨材への気泡混入を抑制すべく、水を先行投入し、しかる後に細骨材Ａを投入するのが望ましい。また、細骨材Ａを計量容器６４ａに直接投入するのではなく、図２に示すように電磁式振動体を備えた振動フィーダ１３を用いて計量容器６４ａまで搬送するようにすれば、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を防止することができる。
【００６３】
なお、水及び細骨材Ａを計量容器６４ａに投入するにあたっては、水位保持装置８の吸水管１６を予め適宜昇降させることによって、計量容器６４ａ内の水浸細骨材の水位が所望の水位である第１の水位に保持されるように、吸水管１６の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。
【００６４】
次に、水浸細骨材の全質量Ｍf1をロードセル６で計測する。水浸細骨材の全質量Ｍf1を計測するには、水浸細骨材で満たされたときの計量容器６４ａの質量から計量容器６４ａのみの質量を差し引けばよい。
【００６５】
ここで、水浸細骨材の全質量Ｍf1を計測するにあたっては、細骨材Ａの投入を所定速度で連続的に又は断続的に行いつつ、水浸細骨材の全質量Ｍf1の計測をリアルタイム又は所定時間間隔で行い、細骨材Ａの投入中に水浸細骨材の水位が予め設定された所望の水位としての第１の水位を越えないように余分な水を水位保持装置８で吸水しながら、水浸細骨材の全質量Ｍf1が水浸細骨材の目標質量Ｍd1に達したとき、細骨材Ａの投入を終了する。
【００６６】
なお、貯蔵容器６２ｂの下端開口に設けられた昇降ゲート１２は、ロードセル６と連動させてあるため、水浸細骨材の全質量Ｍf1が水浸細骨材の目標質量Ｍd1に達したとき、ロードセル６からの制御信号で昇降ゲート１２が閉じられ、細骨材Ａの投入は自動的に停止する。
【００６７】
また、投入終了時の水位が第１の水位に達していることを電極式センサー７で別途確認するが、細骨材Ａの投入によって水位が上昇し、第１の水位に近づいてきたとき、低圧空気ポンプ２２を作動させて中空管２１内に低圧空気を送り込む。このようにすれば、図３(b)に示すように、水浸細骨材の水面に生じている泡が中空管２１の周囲に逃げるので、計量容器６４ａ内の水浸細骨材の水位が第１の水位に到達したときには、同図(c)のように、水浸細骨材表面に生じている泡に邪魔されることなく、電極式センサー７でその水位を精度よく検出することができる。
【００６８】
次に、細骨材Ａの表乾状態における密度ρa1及び水の密度ρwを、水浸細骨材の全質量Ｍf1及び予め設定された第１の水位に対して求められる水浸細骨材の全容量Ｖf1とともに下式、
Ｍa1＝ρa1（Ｍf1−ρw・Ｖf1）／（ρa1−ρw） （１）
に代入して細骨材Ａの表乾状態の質量Ｍa1を求める。
【００６９】
一方、水浸細骨材の全質量Ｍf1が水浸細骨材の目標質量Ｍd1に達したときの水浸細骨材の水位が予め設定された第１の水位に達していないことが電極式センサー７によって確認されたときには、該第１の水位になるように水を補充した上で水浸細骨材の全質量Ｍf1の再計測及び細骨材Ａの表乾状態の質量Ｍa1の再演算を行う。
【００７０】
次に、細骨材Ａと同様にして、細骨材Ｂを該細骨材が水面から出ない水浸細骨材となるように計量容器６４ａに投入する。
【００７１】
すなわち、ここでも、予め吸水管１６を適宜昇降させることによって、計量容器６４ａ内の水浸細骨材の水位が所望の水位である第２の水位に保持される高さとなるように、吸水管１６の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。
【００７２】
次に、水浸細骨材の全質量Ｍf2を計測する。水浸細骨材の全質量Ｍf2を計測するにあたっては、細骨材Ａと同様、細骨材Ｂの投入を所定速度で連続的に又は断続的に行いつつ、水浸細骨材の全質量Ｍf2の計測をリアルタイム又は所定時間間隔で行い、細骨材Ｂの投入中に水浸細骨材の水位が予め設定された所望の水位としての第２の水位を越えないように余分な水を水位保持装置８で吸水しながら、水浸細骨材の全質量Ｍf2が水浸細骨材の目標質量Ｍd2に達したとき、細骨材Ｂの投入を終了する。
【００７３】
なお、細骨材Ａのときと同様、投入終了時の水位が第２の水位に達していることを電極式センサー７で別途確認するが、細骨材Ｂの投入によって水位が上昇し、第２の水位に近づいてきたとき、低圧空気ポンプ２２を作動させて中空管２１内に低圧空気を送り込む。このようにすれば、上述したと同様、水浸細骨材表面に生じている泡に邪魔されることなく、電極式センサー７でその水位を精度よく検出することができる。
【００７４】
次に、細骨材Ａの表乾状態における密度ρa1、細骨材Ｂの表乾状態における密度ρa2及び水の密度ρwを前記全質量Ｍf2及び予め設定された第２の水位に対して求められる水浸細骨材の全容量Ｖf2とともに、次式
Ｍa2＝ρa2（（Ｍf2−ΣＭai(i=1,2））−ρw（Ｖf2−Σ(Ｍai／ρai)(i=1,2）））／（ρa2−ρw） （３）
Ｍw＝ρw（ρa2（Ｖf2−Σ(Ｍai／ρai)(i=1,2））−（Ｍf2−ΣＭai(i=1,2)））／（ρa2−ρw） （４）
に代入して細骨材Ｂの表乾状態の質量Ｍa2及び水の質量Ｍwを求める。
【００７５】
一方、水浸細骨材の全質量Ｍf2が水浸細骨材の目標質量Ｍd2に達したときの水浸細骨材の水位が予め設定された第２の水位に達していないことが電極式センサー７によって確認されたときには、該第２の水位になるように水を補充した上で水浸細骨材の全質量Ｍf2の再計測、細骨材Ｂの表乾状態の質量Ｍa2及び水の質量Ｍwの再演算を行う。
【００７６】
このようにして、細骨材Ａ，細骨材Ｂ及び水を計量したならば、かかる計量結果を、示方配合に従って設定された当初の現場配合と比較し、必要に応じて現場配合を修正する。
【００７７】
すなわち、まず、第１の水位、第２の水位を越えないように余剰水を吸水しながら、水浸細骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)が水浸細骨材の目標質量Ｍd2に達した場合には、水浸細骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)及び水浸細骨材の全容量Ｖfi(i=1,2)が当初設定した値と等しいため、現場配合を修正する必要はなく、そのまま、他のコンクリート材料とともに混練ミキサー６６に投入して練り混ぜる。
【００７８】
一方、水浸細骨材の水位が予め設定された第１、第２の水位に達していないときには該第１、第２の水位になるように水を補充するため、再計測された水浸細骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)、ひいてはそれから導かれる表乾状態の細骨材Ａ，細骨材Ｂの質量も、当初の設定値とは異なる結果となる。
【００７９】
したがって、かかる場合には、計量された細骨材Ａ，細骨材Ｂの質量と当初設定された現場配合の細骨材Ａ，細骨材Ｂの質量とを比較し、設定された細骨材Ａ，Ｂの表乾状態の質量総和に対する実測された細骨材Ａ，Ｂの表乾状態の質量総和の比率を算出し、例えばこれが０．９であれば、実測された細骨材Ａ，Ｂの質量が１０％少ないわけだから、１バッチの練混ぜ量Ｎ0そのものを１０％減らして０．９・Ｎ0とする必要があり、それゆえ、セメント、混和材といった他のコンクリート材料についてもその比率を用いて当初の現場配合を修正し計量する。また、水についても、当初設定された水量と実測水量とを比較し、その不足分を二次水として補充し、又は水の過剰分を排水する。そして、これらのコンクリート材料を混練ミキサー６６に投入して練り混ぜる。
【００８０】
ここで、計量が終了した水浸細骨材を取り出すために底蓋１１を開くには、図４で説明したように、まず、底蓋開閉用アクチュエータ４３，４３を作動させてピストンロッドを縮める。
【００８１】
このようにすると、該ピストンロッドにピン接合された連結部材４５は、計量槽本体１０の側面に突設された鉛直ガイド体４６に沿って下方に摺動するとともにそれに伴って該連結部材にピン接合された昇降ロッド４４は、底蓋１１を押し下げる。
【００８２】
一方、底蓋１１は、昇降ロッド４４による押下げ力が作用したとき、図４破線に示すように計量槽本体１０の側方に廻り込むように回動し、計量容器６４ａ内の水浸細骨材は、計量槽本体１０の底部開口から下方に落下する。
【００８３】
計量が終了した水浸細骨材を混練ミキサー６６に投入したならば、次の計量作業に備えて底蓋１１の洗浄を行う。
【００８４】
一方、上述した細骨材Ａ，Ｂ及び水の計量に加えて、以下の手順で各細骨材の表面水率を算出する。すなわち、計量容器６４ａへの給水量ＭIを予め計測しておき、吸水計量用貯留槽１７にて計測された計量容器６４ａからの吸水量ＭOの累積値を用いて細骨材Ａ，Ｂの表面水率を算出する。
【００８５】
具体的には、計量容器６４ａへの給水量ＭI、計量容器６４ａからの吸水量ＭO及び全質量Ｍfi(i=1,2,3・・・N)を、次式、
ΣＭawj(j=1,2,3,・・i)＝Ｍfi―（ＭI―ＭO） （５）
に代入してΣＭawj(j=1,2,3,・・i)を求め、
ΣＭawj(j=1,2,3,・・i)―ΣＭawj(j=1,2,3,・・(i-1)) （６）
を算出し、該Ｍawiを、次式、
（Ｍawi―Ｍai）／Ｍai （７）
に代入することで、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の細骨材の表面水率を求める。
【００８６】
次に、細骨材Ａ，Ｂのうち、縮分された残りの分について計量容器６４ｂで従来通りに計量された計量値を、かかる手順で算出された表面水率を用いて補正する。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態に係るバッチャープラント６１によれば、混練ミキサー６６を走行レール６５，６５に沿って移動させることによりその位置を自在に変更することができるため、貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄや計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを架台６３に取り付けるにあたって混練ミキサー６６の位置を何ら考慮する必要がなくなり、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄと混練ミキサー６６とを結ぶシュートや配管が不要になることと相まって、全体の構造を大幅に簡素化することが可能となるとともに、貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄや計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを機能的かつ合理的に架台６３に取り付けることも可能となる。
【００８８】
さらに、バッチャープラント６１の簡素化に伴い、プレハブ化、ひいては組立、解体及び移設の容易化を図ることができるため、現場内あるいは現場近くにバッチャープラント６１を設置することが可能となり、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルの運搬効率は飛躍的に向上する。
【００８９】
また、本実施形態に係るバッチャープラント６１によれば、混練ミキサー６６を走行レール６５，６５に沿って移動させることにより、所望のコンクリート材料を所望の順序で混練ミキサー６６に投入することができる。
【００９０】
そのため、多種多様のコンクリートやモルタルを製造することが可能となり、例えば、実際の現場で使用するコンクリートを大型のミキサーを用いて混練することもできるし、小型のミキサーで試験練りを行うことも可能となる。
【００９１】
また、本実施形態に係るバッチャープラント６１によれば、混練ミキサー６６が載置され走行レール６５，６５上を走行可能な走行台車６７を備えたので、従来の混練ミキサーを何ら改造することなく、そのまま用いることが可能となる。
【００９２】
また、本実施形態に係るバッチャープラント６１によれば、コンクリート材料を収容する搬送用コンテナ６９を昇降させる昇降機構７０と該昇降機構の上昇位置にて搬送用コンテナ６９を水平移動させる水平移動機構７１とからなる自動搬送装置７２を備えるとともに、該自動搬送装置を、所望の水平移動位置にて搬送用コンテナ６９を水平軸線回りに回転させその内部に収容されたコンクリート材料を所望の貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ内に投入することができるように構成したので、コンクリート材料の投入作業を省力化することが可能となる。
【００９３】
また、本実施形態に係るバッチャープラント６１によれば、計量容器６４ａを水浸細骨材を計量する計量容器としたので、細骨材の表面水を水量の一部として正確に計測することが可能となり、配合の精度が向上する。
【００９４】
本実施形態では、細骨材の一部を水とともに水浸細骨材として計量するとともにその表面水率を計測し、残りの細骨材に対してその表面水率を適用するようにしたが、全ての細骨材を水浸細骨材として計量してもよいことは言うまでもない。この場合には、計量容器６４ｂを省略することができる。逆に、細骨材の表面水を厳密に評価する必要がない場合には水浸細骨材として計量する必要はなく、従来通り、湿潤状態の細骨材の質量をロードセルで計測するとともに、該細骨材の貯蔵状態等から表面水率を例えば３％と推定し、該表面水率で計測質量を補正するようにしてもよい。
【００９５】
図５は、このような変形例に係るバッチャープラント８１を示した全体図である。同図でわかるように、バッチャープラント８１は、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄを架台６３に取り付けるとともに、これらの貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄに貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄを貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄの下方位置にて架台６３に取り付けてある。
【００９６】
ここで、計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄは、同図(b)でよくわかるように、それらの吐出口の平面位置が上述した実施形態と同様、直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄの吐出口の直下には、それらの配列方向に沿って走行路としての走行レール６５，６５を敷設してあり、該走行レール上を架台６３の内部空間、具体的には架台６３を構成する鉄骨等のフレームで囲まれた下方内部空間内で混練ミキサー６６が移動できるようになっている。
【００９７】
貯蔵容器８２ａは水タンクであり、水道管６８から給水された水を貯留することができるようになっている。また、貯蔵容器８２ｂは細骨材を貯留する貯蔵ビンである。
【００９８】
計量容器８４ａは、水タンクである貯蔵容器８２ａから供給された水を計量するようになっているとともに、計量容器８４ｂは貯蔵ビン８２ｂから供給された細骨材を計量するようになっている。
【００９９】
以下、本変形例に係る他の構成及び作用効果は、水浸骨材に関するものを除き、上述した実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１００】
また、本実施形態では、細骨材だけを水浸細骨材として計量するようにしたが、粗骨材についても同様に計量することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、走行台車の上に混練ミキサーを載せることで該混練ミキサーを移動させるようにしたが、これに代えて混練ミキサー自体を走行自在に構成してもかまわない。
【０１０２】
また、本実施形態では、自動搬送装置を備えるようにしたが、これに代えて、従来通り、ベルトコンベヤーを用いるようにしてもかまわない。
【０１０３】
（第２実施形態）
【０１０４】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０５】
図６は、本実施形態に係るバッチャープラント９１を示した全体図である。同図でわかるように、本実施形態に係るバッチャープラント９１は、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを架台６３に取り付けるとともに、これらの貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄに貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの下方位置にて架台６３に取り付けてある。
【０１０６】
ここで、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄは、図１(b)と同様、それらの吐出口の平面位置が所定のライン、本実施形態では直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの吐出口の直下には、それらの配列方向に沿って走行路９３を敷設してあり、該走路上を架台６３の内部空間、具体的には架台６３を構成する鉄骨等のフレームで囲まれた下方内部空間内でミキサー車９２が走行できるようになっている。
【０１０７】
本実施形態に係るバッチャープラント９１においては、複数の計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄをそれらの吐出口の平面位置が直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、かかる計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って走行路９３を敷設し、該走行路上を架台６３の内部空間内でミキサー車９２が走行できるように構成してあり、計量が終わった各コンクリート材料をミキサー車９２に投入するにあたっては、所望のコンクリート材料が入っている計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの直下までミキサー車９２を走行路９３に沿って走行させ、しかる後、該計量容器の吐出口からミキサー車９２の投入ホッパー９４に向けてコンクリート材料を自然落下させればよい。
【０１０８】
なお、コンクリート材料の計量方法は第１実施形態と同様であって、細骨材２については、その一部を水浸細骨材として水とともに計量するが、その手順については第１実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態に係るバッチャープラント９１によれば、ミキサー車９２を走行路９３に沿って移動させることによりその位置を自在に変更することができるため、貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄや計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを架台６３に取り付けるにあたってコンクリート材料の投下位置を何ら考慮する必要がなくなり、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄとミキサー車９２とを結ぶシュートや配管が不要になることと相まって、全体の構造を大幅に簡素化することが可能となるとともに、貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄや計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを機能的かつ合理的に架台６３に取り付けることも可能となる。
【０１１０】
さらに、バッチャープラント９１の簡素化に伴い、プレハブ化、ひいては組立、解体及び移設の容易化を図ることができるため、現場内あるいは現場近くにバッチャープラント９１を設置することが可能となり、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルの運搬効率は飛躍的に向上する。
【０１１１】
また、本実施形態に係るバッチャープラント９１によれば、ミキサー車９２を走行路９３に沿って走行させることにより、所望のコンクリート材料を所望の順序でミキサー車９２に投入することができる。
【０１１２】
そのため、多種多様のコンクリートやモルタルを製造することが可能となる。
【０１１３】
また、本実施形態に係るバッチャープラント９１によれば、計量容器６４ａを水浸細骨材を計量する計量容器としたので、細骨材の表面水を水量の一部として正確に計測することが可能となり、配合の精度が向上する。
【０１１４】
本実施形態では、細骨材の一部を水とともに水浸細骨材として計量するとともにその表面水率を計測し、残りの細骨材に対してその表面水率を適用するようにしたが、全ての細骨材を水浸細骨材として計量してもよいことは言うまでもない。この場合には、計量容器６４ｂを省略することができる。逆に、細骨材の表面水を厳密に評価する必要がない場合には水浸細骨材として計量する必要はなく、従来通り、湿潤状態の細骨材の質量をロードセルで計測するとともに、該細骨材の貯蔵状態等から表面水率を例えば３％と推定し、該表面水率で計測質量を補正するようにしてもよい。
【０１１５】
図７は、このような変形例に係るバッチャープラント１０１を示した全体図である。同図でわかるように、バッチャープラント１０１は、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄを架台６３に取り付けるとともに、これらの貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄに貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄを貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄの下方位置にて架台６３に取り付けてある。
【０１１６】
ここで、計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄは、それらの吐出口の平面位置が上述した実施形態と同様、直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄの吐出口の直下には、それらの配列方向に沿って走行路９３を敷設してあり、該走行路上を架台６３の内部空間、具体的には架台６３を構成する鉄骨等のフレームで囲まれた下方内部空間内でミキサー車９２が走行できるようになっている。
【０１１７】
貯蔵容器８２ａは水タンクであり、水道管６８から給水された水を貯留することができるようになっている。また、貯蔵容器８２ｂは細骨材を貯留する貯蔵ビンである。
【０１１８】
計量容器８４ａは、水タンクである貯蔵容器８２ａから供給された水を計量するようになっているとともに、計量容器８４ｂは貯蔵ビン８２ｂから供給された細骨材を計量するようになっている。
【０１１９】
以下、本変形例に係る他の構成及び作用効果は、水浸骨材に関するものを除き、上述した実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１２０】
また、本実施形態では、細骨材だけを水浸細骨材として計量するようにしたが、粗骨材についても同様に計量することができる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るバッチャープラントによれば、全体の構造を大幅に簡素化することが可能となるとともに、貯蔵容器や計量容器を機能的かつ合理的に架台に取り付けることも可能となる。さらに、全体構造の簡素化に伴い、プレハブ化、ひいては組立、解体及び移設の容易化を図ることができるため、現場内あるいは現場近くに設置することが可能となり、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルの運搬効率は飛躍的に向上する。
【０１２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るバッチャープラントの図であり、(a)は全体図、(b)はＡ−Ａ線方向から見た矢視図。
【図２】バッチャープラントの詳細図。
【図３】電極式センサー７、該センサーが配置された中空管２１及び吸水管１６の作用を示した図。
【図４】計量容器６４ａの詳細側面図。
【図５】変形例に係るバッチャープラントの図であり、(a)は全体図、(b)はＢ−Ｂ線方向から見た矢視図。
【図６】第２実施形態に係るバッチャープラントの全体図。
【図７】変形例に係るバッチャープラントの全体図。
【符号の説明】
６１，８１，９１，１０１ バッチャープラント
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ 貯蔵容器
６３ 架台
６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ 計量容器
６５ 走行レール（走行路）
６６ 混練ミキサー
６９ 搬送用コンテナ
７０ 昇降機構
７１ 水平移動機構
７２ 自動搬送装置
９２ ミキサー車
９３ 走行路
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルを製造するバッチャープラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
市街地で建築土木工事を行う場合、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルは、バッチャープラントあるいはバッチングプラントと呼ばれる製造工場でレディミクストコンクリート等として製造され、これをミキサー車で現場まで運搬した後、該現場にて荷卸しされることが多い。
【０００３】
バッチャープラントは、コンクリート材料やモルタル材料を貯蔵する複数の貯蔵ビンや水タンクで概ね構成された貯蔵設備、これらの材料をそれぞれ計量する計量容器からなる計量設備及び計量されたコンクリート材料やモルタル材料を混練する混練設備から概ね構成してあり、混練設備としては混練ミキサーが重要な役割を果たす。
【０００４】
かかるバッチャープラントで例えばフレッシュコンクリートを製造するにあたっては、貯蔵ビンに予め貯蔵されたセメント、粗骨材及び細骨材並びに水タンクに貯留された水をそれぞれ計量容器に投入して計量し、しかる後、必要に応じて混和剤等の他のコンクリート材料とともに混練ミキサーに投入し混練する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、バッチャープラントは、貯蔵設備、計量設備及び混練設備からなる所定規模のプラントとなるため、相応の広さを持った建設用地が必要となる。そして、いったんバッチャープラントが建設された後は、該バッチャープラントと現場とをミキサー車が行き来することとなる。
【０００６】
一方、オフィスビル等の建設はありとあらゆる場所で行われるため、バッチャープラントと現場とが数十ｋｍ離れてしまうことも多くなり、コンクリートを効率よく運搬することが困難になる場合があるという問題を生じていた。
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルを現場まで効率よく運搬することが可能なバッチャープラントを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るバッチャープラントは請求項１に記載したように、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器を所定の架台に取り付けるとともに該貯蔵容器に貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器を前記貯蔵容器の下方位置であって該計量容器の吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるように前記架台に取り付けてなるバッチャープラントであって、前記計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って所定の走行路を敷設し、該走行路上を前記架台の内部空間内で所定の混練ミキサーが移動できるように構成したものである。
【０００９】
また、本発明に係るバッチャープラントは、前記混練ミキサーが載置され前記走行路上を走行可能な走行台車を備えたものである。
【００１０】
また、本発明に係るバッチャープラントは、コンクリート材料を収容する搬送用コンテナを昇降させる昇降機構と該昇降機構の上昇位置にて前記搬送用コンテナを水平移動させる水平移動機構とを設けた自動搬送装置を備えてなり、該自動搬送装置を、所望の水平移動位置にて前記搬送用コンテナを水平軸線回りに回転させその内部に収容されたコンクリート材料を前記貯蔵容器のうち、所望の貯蔵容器内に投入することができるように構成したものである。
【００１１】
また、本発明に係るバッチャープラントは請求項４に記載したように、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器を所定の架台に取り付けるとともに該貯蔵容器に貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器を前記貯蔵容器の下方位置であって該計量容器の吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるように前記架台に取り付けてなるバッチャープラントであって、前記計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って所定の走行路を敷設し、該走行路上を前記架台の内部空間内でミキサー車が走行できるように構成したものである。
【００１２】
また、本発明に係るバッチャープラントは、前記複数の計量容器のうち、少なくとも一つを水浸骨材を計量する計量容器としたものである。
【００１３】
請求項１の発明に係るバッチャープラントにおいては、複数の計量容器をそれらの吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるように架台に取り付けてあるとともに、かかる計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って所定の走行路を敷設し、該走行路上を架台の内部空間内で所定の混練ミキサーが移動できるように構成してあり、混練ミキサーに各コンクリート材料を投入するにあたっては、所望のコンクリート材料が入っている計量容器の直下まで混練ミキサーを走行路に沿って移動させ、しかる後、該計量容器の吐出口からコンクリート材料を自然落下させればよい。
【００１４】
そのため、従来においては、混練ミキサーにコンクリート材料をスムーズに投入することができるよう、混練ミキサーの設置位置に応じて貯蔵容器や計量容器の配置場所を決めなければならないとともに、計量容器と混練ミキサーとの間にシュートや配管を複雑に立体配置しなければならず、バッチャープラントの設計上、大きな制約となっていたが、本発明では、上述したように、混練ミキサーを走行路に沿って移動させることによりその位置を自在に変更することができるため、貯蔵容器や計量容器を架台に取り付けるにあたって混練ミキサーの位置を何ら考慮する必要がなくなり、計量容器と混練ミキサーとを結ぶシュートや配管が不要になることと相まって、バッチャープラントの構造を大幅に簡素化することが可能となるとともに、貯蔵容器や計量容器を機能的かつ合理的に架台に取り付けることも可能となる。
【００１５】
さらに、バッチャープラントの簡素化に伴い、プレハブ化、ひいては組立、解体及び移設の容易化を図ることができるため、現場内あるいは現場近くにバッチャープラントを設置することが可能となり、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルの運搬効率は飛躍的に向上する。
【００１６】
また、混練ミキサーに車輪を設けて走行可能に構成しておけば、さまざまな混練方式あるいは規模の混練ミキサーを使用することができるとともに、従来であれば、貯蔵容器や計量容器の配置の関係上、コンクリート材料の投入順序にどうしても制約があったが、本発明においては、混練ミキサーを走行路に沿って移動させることにより、所望のコンクリート材料を所望の順序で混練ミキサーに投入することができる。
【００１７】
そのため、多種多様のコンクリートやモルタルを製造することが可能となり、例えば、実際の現場で使用するコンクリートを大型のミキサーを用いて混練することもできるし、小型のミキサーで試験練りを行うことも可能となる。
【００１８】
計量容器の吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるとは、バッチャープラントを平面的に見たときに計量容器の吐出口が所定のライン、例えば、直線や円弧等の曲線に沿って並ぶように配置されるという意味であり、コンクリート材料の投入やミキサーの移動に支障がない限り、計量容器の吐出口に高低があってもかまわない。
【００１９】
走行路上を混練ミキサーが移動するとは、必ずしも混練ミキサー自体が走行路上を走行することだけを意味するものではない。すなわち、上述したように、走行路上を前記架台の内部空間内で走行できるように混練ミキサーを走行自在に構成してもよいが、前記混練ミキサーが載置され前記走行路上を走行可能な走行台車を備えたならば、従来の混練ミキサーを何ら改造することなく、そのまま用いることが可能となる。
【００２０】
なお、走行路を平坦な路面としてもかまわないが、該走行路を走行レールで構成した場合には、計量容器と混練ミキサーとの上下の位置決め作業が不要となり、混練ミキサーへの投入作業が容易になる。
【００２１】
各貯蔵容器にコンクリート材料を個別に貯蔵するにあたっては、従来のようにベルトコンベヤーを使用してもよいが、コンクリート材料を収容する搬送用コンテナを昇降させる昇降機構と該昇降機構の上昇位置にて前記搬送用コンテナを水平移動させる水平移動機構とを設けた自動搬送装置を備えてなり、該自動搬送装置を、所望の水平移動位置にて前記搬送用コンテナを水平軸線回りに回転させその内部に収容されたコンクリート材料を前記貯蔵容器のうち、所望の貯蔵容器内に投入することができるように構成したならば、コンクリート材料の投入作業を省力化することが可能となる。
【００２２】
請求項４の発明に係るバッチャープラントにおいては、複数の計量容器をそれらの吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるように架台に取り付けてあるとともに、かかる計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って所定の走行路を敷設し、該走行路上を架台の内部空間内でミキサー車が走行できるように構成してあり、ミキサー車に各コンクリート材料を投入するにあたっては、所望のコンクリート材料が入っている計量容器の直下までミキサー車を走行路に沿って走行させ、しかる後、該計量容器の吐出口からコンクリート材料を自然落下させればよい。
【００２３】
そのため、従来においては、混練ミキサーにコンクリート材料をスムーズに投入することができるよう、混練ミキサーの設置位置に応じて貯蔵容器や計量容器の配置場所を決めなければならないとともに、計量容器と混練ミキサーとの間にシュートや配管を複雑に立体配置しなければならず、バッチャープラントの設計上、大きな制約となっていたが、本発明では、上述したように、ミキサー車を走行路に沿って走行させることによりその位置を自在に変更することができるため、貯蔵容器や計量容器を架台に取り付けるにあたって混練ミキサーの位置を何ら考慮する必要がなくなり、計量容器と混練ミキサーとを結ぶシュートや配管が不要になることと相まって、バッチャープラントの構造を大幅に簡素化することが可能となるとともに、貯蔵容器や計量容器を機能的かつ合理的に架台に取り付けることも可能となる。
【００２４】
なお、かかる構成においては、ミキサー車が従来の混練ミキサーの役目を果たすが、これは従来の混練ミキサー自体を省略することができることを意味するものであってバッチャープラントのさらなる簡素化を可能にするものである。
【００２５】
さらに、バッチャープラントの簡素化に伴い、プレハブ化、ひいては組立、解体及び移設の容易化を図ることができるため、現場内あるいは現場近くにバッチャープラントを設置することが可能となり、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルの運搬効率は飛躍的に向上する。
【００２６】
また、従来であれば、貯蔵容器や計量容器の配置の関係上、コンクリート材料の投入順序にどうしても制約があったが、本発明においては、ミキサー車を走行路に沿って走行させることにより、所望のコンクリート材料を所望の順序でミキサー車に投入することができる。
【００２７】
そのため、多種多様のコンクリートやモルタルを製造することが可能となる。
【００２８】
計量容器の吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるとは、バッチャープラントを平面的に見たときに計量容器の吐出口が所定のライン、例えば、直線や円弧等の曲線に沿って並ぶように配置されるという意味であり、コンクリート材料の投入やミキサーの移動に支障がない限り、計量容器の吐出口に高低があってもかまわない。
【００２９】
請求項１及び請求項４に係るバッチャープラントにおいて、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルを混練するにあたり、計量方式を従来方式で行ってもかまわないが、前記複数の計量容器のうち、少なくとも一つを水浸骨材を計量する計量容器としたならば、骨材、特に細骨材の表面水を水量の一部として正確に計量することが可能となり、コンクリート材料の計量精度が格段に向上する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るバッチャープラントの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
（第１実施形態）
【００３２】
図１は、本実施形態に係るバッチャープラントを示した全体図である。同図でわかるように、本実施形態に係るバッチャープラント６１は、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを架台６３に取り付けるとともに、これらの貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄに貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの下方位置にて架台６３に取り付けてある。
【００３３】
ここで、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄは、同図(b)でよくわかるように、それらの吐出口の平面位置が所定のライン、本実施形態では直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの吐出口の直下には、それらの配列方向に沿って走行路としての走行レール６５，６５を敷設してあり、該走行レール上を架台６３の内部空間、具体的には架台６３を構成する鉄骨等のフレームで囲まれた下方内部空間内で混練ミキサー６６が移動できるようになっている。
【００３４】
ここで、混練ミキサー６６は、前記走行レール６５，６５上を走行可能な走行台車６７の上に載置してあり、混練方式や大きななど様々なタイプのものを採用することができるようになっている。
【００３５】
貯蔵容器６２ａは水タンクであり、水道管６８から給水された水を貯留することができるようになっている。また、貯蔵容器６２ｂは細骨材を貯留する貯蔵ビン、貯蔵容器６２ｃは粗骨材を貯留する貯蔵ビン、貯蔵容器６２ｃはセメントを貯留する貯留ビンである。
【００３６】
計量容器６４ａは、水タンクである貯蔵容器６２ａから給水管４を介して供給された水と貯蔵ビン６２ｂから供給された細骨材とを水浸骨材、本実施形態では水浸細骨材として計量するようになっているとともに、計量容器６４ｂは貯蔵ビン６２ｂから供給された細骨材を、計量容器６４ｃは貯蔵ビン６２ｃから供給された粗骨材を、計量容器６４ｄは貯蔵ビン６２ｄから供給されたセメントをそれぞれ計量するようになっている。
【００３７】
図２は、細骨材２が貯蔵された貯蔵容器６２ｂ、計量容器６４ａ及び計量容器６４ｂ並びにそれらの周辺設備を示した詳細図である。同図に示すように、計量容器６４ａは、架台６３に取り付けられたロードセル６の上にその支持ブラケット９を載せて吊持してあり、該計量容器内の水浸細骨材の質量をロードセル６で計測できるようになっている。ロードセル６は、計量容器６４ａを安定した状態で吊持計測できるよう、例えば、同一水平面に１２０゜ごとに３箇所設けるようにするのが望ましい。
【００３８】
同様に、計量容器６４ｂは、架台６３に取り付けられたロードセル５２の上に載せることで該ロードセルに吊持させてあり、かかる構成によって、計量容器６４ｂ内の細骨材の質量をロードセル５２で計測できるようになっている。なお、計量容器６４ｂの下方には、揺動式の底蓋５３を設けてあり、該底蓋を側方に揺動させることで計量が終了した骨材を混練ミキサー６６に投入できるようになっている。
【００３９】
計量容器６４ａは、下方に行くほど内径が大きくなるよう、中空円錐台状に形成されてなる容器本体１０と該容器本体の底部開口を水密性が保持可能な状態で開閉自在に塞ぐ底蓋１１とから構成してあり、バイブレータ等の振動器具を使用せずとも、計量が終わった水浸細骨材を該計量容器内で閉塞させることなく、底蓋１１を開いただけで下方に自然落下させ、これを、混練ミキサー６６に投入することができるようになっている。
【００４０】
計量容器６４ａの容積については任意であって、コンクリート配合を行う単位すなわち１バッチに必要な全量としてもよいし、何回かに分けて計量することを前提とした容量でもかまわない。
【００４１】
貯蔵容器６２ｂの下端開口には、ロードセル６と連動する昇降ゲート１２を設けてあり、ロードセル６で計測された質量値に応じて昇降ゲート１２を閉じることで、計量容器６４ａへの細骨材２の供給を停止することができるようになっている。
【００４２】
なお、貯蔵容器６２ｂの下端開口直下には、計量容器６４ａの上部開口まで延びる電磁式振動体を備えた振動フィーダ１３を設けてあり、該振動フィーダを用いて貯蔵容器６２ｂの直下から計量容器６４ａの上部開口まで細骨材２を搬送することによって、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を防止することができるようになっている。
【００４３】
同様に、貯蔵容器６２ｂの下端開口には、ロードセル５２と連動する昇降ゲート５４を設けてあり、ロードセル５２で計測された質量値に応じて昇降ゲート５４を閉じることで、計量容器６４ｂへの細骨材２の供給を停止することができるようになっている。また、貯蔵容器６２ｂの下端開口直下には、計量容器６４ｂの上部開口まで延びる電磁式振動体を備えた振動フィーダ１３を設けてあり、該振動フィーダを用いて貯蔵容器６２ｂの直下から計量容器６４ｂの上部開口まで細骨材２を搬送することによって、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を防止することができるようになっている。
【００４４】
給水管４には給水バルブ１４を設けてあり、該バルブを開閉することによって、計量容器６４ａへの給水作業を行うことができるようになっている。
【００４５】
ここで、計量容器６４ａには、水浸細骨材の水位を計測する電極式センサー７と、計量容器６４ａ内の水浸細骨材の水位を所望の水位に保持する水位保持装置８とを設けてある。
【００４６】
電極式センサー７は、電源を内蔵したセンサー制御装置１５に接続してあり、下端が計量容器６４ａ内に収容された水浸細骨材の水面に触れたときの通電状態の変化を監視することによって該水浸細骨材の水位を計測できるようになっている。ここで、センサー制御装置１５に内蔵された図示しない電源の一方の電極端子は、電極式センサー７に電気接続し、他方の電極端子については、例えば鋼製の計量容器６４ａに電気接続しておけばよい。
【００４７】
水位保持装置８は、昇降自在に設置された吸水管１６と、該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用貯留槽１７と、該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段である吸気ファン１８とで構成してあり、吸水計量用貯留槽１７は、ロードセル１９によって吸水された水の質量を計測できるようになっている。
【００４８】
吸水管１６は、容器本体１０の側面に取り付けられた吸水管昇降用アクチュエータ２０のピストンロッドに連結してあり、該吸水管昇降用アクチュエータを駆動することによって昇降自在に構成してある。吸水管昇降用アクチュエータ２０は、昇降精度を確保すべく、例えば電動式サーボシリンダを採用するのが望ましい。
【００４９】
電極式センサー７は、図３(a)でよくわかるように中空管２１内に配置してあり、該中空管は、吸水管１６に固定してある。すなわち、中空管２１及びその内部に配置された電極式センサー７は、吸水管１６と連動する形で吸水管昇降用アクチュエータ２０で昇降できるように構成してある。
【００５０】
一方、中空管２１の上端は、例えばビニール製チューブを介して低圧空気導入手段である低圧空気ポンプ２２に接続してあり、該低圧空気ポンプ２２を駆動することによって中空管２１内に鉛直下向きの低圧空気が流れるようになっている。
【００５１】
底蓋１１は図４でよくわかるように、長さが短いリンク部材４１と、該リンク部材よりも長いリンク部材４２を介して容器本体１０の側面に連結してあり、該底蓋が押し下げられたとき、リンク部材４１による小さな回転半径とリンク部材４２による大きな回転半径とによって、容器本体１０の側方側に廻り込むように回動することができるようになっている。
【００５２】
また、容器本体１０の側面には、底蓋開閉用アクチュエータ４３，４３をその下端にて固定されるように設置してあり、該底蓋開閉用アクチュエータのピストンロッドの先端と底蓋１１にピン接合された昇降ロッド４４の先端とを連結部材４５を介して連結するとともに、該連結部材が容器本体１０の側面に突設された鉛直ガイド体４６に沿って摺動自在となるように連結部材４５を鉛直ガイド体４６に嵌合してある。
【００５３】
鉛直ガイド体４６は、例えばＴ字断面の鋼材を容器本体１０の側面に鉛直に溶接することで構成することができる。
【００５４】
一方、本実施形態に係るバッチャープラント６１は図１に示したように、コンクリート材料である細骨材、粗骨材及びセメントを収容する搬送用コンテナ６９を昇降させる昇降機構７０と該昇降機構の上昇位置にて搬送用コンテナ６９を水平移動させる水平移動機構７１とからなる自動搬送装置７２を備えてある。
【００５５】
昇降機構７０は、例えば油圧式リフトで構成することができる。また、水平移動機構７１は、架台６３の上に取り付けられたコンテナ用レール（図示せず）に沿って搬送用コンテナ６９を例えばチェーン式油圧駆動によって水平移動させるように構成することができる。
【００５６】
自動搬送装置７２はさらに、搬送用コンテナ６９を所望の水平移動位置にて水平軸線回りに回転させ、その内部に収容されたコンクリート材料を対応する貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ、すなわち細骨材であれば貯蔵容器６２ｂに、粗骨材であれば貯蔵容器６２ｃに、セメントであれば貯蔵容器６２ｄにそれぞれ投入できるようになっている。
【００５７】
本実施形態に係るバッチャープラント６１においては、複数の計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄをそれらの吐出口の平面位置が直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、かかる計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って走行レール６５，６５を敷設し、該走行レール上を架台６３の内部空間内で混練ミキサー６６が移動できるように構成してあり、計量が終わった各コンクリート材料を混練ミキサー６６に投入するにあたっては、所望のコンクリート材料が入っている計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの直下まで混練ミキサー６６を走行レール６５，６５に沿って移動させ、しかる後、該計量容器の吐出口からコンクリート材料を自然落下させればよい。
【００５８】
なお、コンクリート材料の計量は、粗骨材及びセメントについては従来通り行うが、細骨材２については、その一部を水浸細骨材として水とともに計量する。
【００５９】
以下、細骨材２を計量する手順を具体的に説明するが、ここでは、二種類の細骨材Ａ，Ｂからなる細骨材２を縮分し、縮分された一方の細骨材については計量容器６４ａに水とともに投入し、他方の細骨材については計量容器６４ｂに単独で投入することを想定して説明する。
【００６０】
まず、細骨材Ａ，細骨材Ｂの投入が終了した時点における水浸細骨材の目標質量Ｍdi(i=1,2)を設定する。なお、第i(i=1,2,3・・・N)の細骨材は上述したように、全量を水浸細骨材として計量容器６４ａで計量するのではなく、これを縮分して例えば均等に分け、半分は水浸細骨材として計量容器６４ａで計量し、残り半分は、計量容器６４ｂで従来と同様に計量する。したがって、第i(i=1,2,3・・・N)の細骨材の投入が終了した時点における水浸細骨材の目標質量Ｍdi(i=1,2,3・・・N)は、例えば半分の骨材量を対象として設定する。
【００６１】
目標質量Ｍdi(i=1,2)を設定するにあたっては、まず、縮分された細骨材と水の総容量に占める該細骨材の容量比である水浸細骨材充填率Ｆを設定するとともに１バッチの練混ぜ量Ｎ0を設定し、かかる水浸細骨材充填率Ｆ及び１バッチの練混ぜ量Ｎ0に基づいて細骨材の容積を設定し、次いで、細骨材Ａ，細骨材Ｂの混合比率及びそれらの表乾状態における密度から細骨材Ａ，細骨材Ｂの表乾状態における目標投入質量を定め、次いで、最初に投入される水（一次計量水）に細骨材Ａが投入された状態の質量を水浸細骨材の目標質量Ｍd1、かかる水浸細骨材にさらに細骨材Ｂが投入された状態の質量を水浸細骨材の目標質量Ｍd2として定める。なお、水浸細骨材の目標質量Ｍdi(i=1,2)を定めるにあたり、できるだけ適切な表面水率を設定し、これを一次計量水の中に含めるようにしておけば、計量後の補正が少なくて済む。
【００６２】
次に、細骨材Ａ及び水を該細骨材が水面から出ない水浸細骨材となるように計量容器６４ａに投入する。計量容器６４ａに細骨材Ａと水を投入するにあたっては、水浸細骨材への気泡混入を抑制すべく、水を先行投入し、しかる後に細骨材Ａを投入するのが望ましい。また、細骨材Ａを計量容器６４ａに直接投入するのではなく、図２に示すように電磁式振動体を備えた振動フィーダ１３を用いて計量容器６４ａまで搬送するようにすれば、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を防止することができる。
【００６３】
なお、水及び細骨材Ａを計量容器６４ａに投入するにあたっては、水位保持装置８の吸水管１６を予め適宜昇降させることによって、計量容器６４ａ内の水浸細骨材の水位が所望の水位である第１の水位に保持されるように、吸水管１６の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。
【００６４】
次に、水浸細骨材の全質量Ｍf1をロードセル６で計測する。水浸細骨材の全質量Ｍf1を計測するには、水浸細骨材で満たされたときの計量容器６４ａの質量から計量容器６４ａのみの質量を差し引けばよい。
【００６５】
ここで、水浸細骨材の全質量Ｍf1を計測するにあたっては、細骨材Ａの投入を所定速度で連続的に又は断続的に行いつつ、水浸細骨材の全質量Ｍf1の計測をリアルタイム又は所定時間間隔で行い、細骨材Ａの投入中に水浸細骨材の水位が予め設定された所望の水位としての第１の水位を越えないように余分な水を水位保持装置８で吸水しながら、水浸細骨材の全質量Ｍf1が水浸細骨材の目標質量Ｍd1に達したとき、細骨材Ａの投入を終了する。
【００６６】
なお、貯蔵容器６２ｂの下端開口に設けられた昇降ゲート１２は、ロードセル６と連動させてあるため、水浸細骨材の全質量Ｍf1が水浸細骨材の目標質量Ｍd1に達したとき、ロードセル６からの制御信号で昇降ゲート１２が閉じられ、細骨材Ａの投入は自動的に停止する。
【００６７】
また、投入終了時の水位が第１の水位に達していることを電極式センサー７で別途確認するが、細骨材Ａの投入によって水位が上昇し、第１の水位に近づいてきたとき、低圧空気ポンプ２２を作動させて中空管２１内に低圧空気を送り込む。このようにすれば、図３(b)に示すように、水浸細骨材の水面に生じている泡が中空管２１の周囲に逃げるので、計量容器６４ａ内の水浸細骨材の水位が第１の水位に到達したときには、同図(c)のように、水浸細骨材表面に生じている泡に邪魔されることなく、電極式センサー７でその水位を精度よく検出することができる。
【００６８】
次に、細骨材Ａの表乾状態における密度ρa1及び水の密度ρwを、水浸細骨材の全質量Ｍf1及び予め設定された第１の水位に対して求められる水浸細骨材の全容量Ｖf1とともに下式、
Ｍa1＝ρa1（Ｍf1−ρw・Ｖf1）／（ρa1−ρw） （１）
に代入して細骨材Ａの表乾状態の質量Ｍa1を求める。
【００６９】
一方、水浸細骨材の全質量Ｍf1が水浸細骨材の目標質量Ｍd1に達したときの水浸細骨材の水位が予め設定された第１の水位に達していないことが電極式センサー７によって確認されたときには、該第１の水位になるように水を補充した上で水浸細骨材の全質量Ｍf1の再計測及び細骨材Ａの表乾状態の質量Ｍa1の再演算を行う。
【００７０】
次に、細骨材Ａと同様にして、細骨材Ｂを該細骨材が水面から出ない水浸細骨材となるように計量容器６４ａに投入する。
【００７１】
すなわち、ここでも、予め吸水管１６を適宜昇降させることによって、計量容器６４ａ内の水浸細骨材の水位が所望の水位である第２の水位に保持される高さとなるように、吸水管１６の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。
【００７２】
次に、水浸細骨材の全質量Ｍf2を計測する。水浸細骨材の全質量Ｍf2を計測するにあたっては、細骨材Ａと同様、細骨材Ｂの投入を所定速度で連続的に又は断続的に行いつつ、水浸細骨材の全質量Ｍf2の計測をリアルタイム又は所定時間間隔で行い、細骨材Ｂの投入中に水浸細骨材の水位が予め設定された所望の水位としての第２の水位を越えないように余分な水を水位保持装置８で吸水しながら、水浸細骨材の全質量Ｍf2が水浸細骨材の目標質量Ｍd2に達したとき、細骨材Ｂの投入を終了する。
【００７３】
なお、細骨材Ａのときと同様、投入終了時の水位が第２の水位に達していることを電極式センサー７で別途確認するが、細骨材Ｂの投入によって水位が上昇し、第２の水位に近づいてきたとき、低圧空気ポンプ２２を作動させて中空管２１内に低圧空気を送り込む。このようにすれば、上述したと同様、水浸細骨材表面に生じている泡に邪魔されることなく、電極式センサー７でその水位を精度よく検出することができる。
【００７４】
次に、細骨材Ａの表乾状態における密度ρa1、細骨材Ｂの表乾状態における密度ρa2及び水の密度ρwを前記全質量Ｍf2及び予め設定された第２の水位に対して求められる水浸細骨材の全容量Ｖf2とともに、次式
Ｍa2＝ρa2（（Ｍf2−ΣＭai(i=1,2））−ρw（Ｖf2−Σ(Ｍai／ρai)(i=1,2）））／（ρa2−ρw） （３）
Ｍw＝ρw（ρa2（Ｖf2−Σ(Ｍai／ρai)(i=1,2））−（Ｍf2−ΣＭai(i=1,2)））／（ρa2−ρw） （４）
に代入して細骨材Ｂの表乾状態の質量Ｍa2及び水の質量Ｍwを求める。
【００７５】
一方、水浸細骨材の全質量Ｍf2が水浸細骨材の目標質量Ｍd2に達したときの水浸細骨材の水位が予め設定された第２の水位に達していないことが電極式センサー７によって確認されたときには、該第２の水位になるように水を補充した上で水浸細骨材の全質量Ｍf2の再計測、細骨材Ｂの表乾状態の質量Ｍa2及び水の質量Ｍwの再演算を行う。
【００７６】
このようにして、細骨材Ａ，細骨材Ｂ及び水を計量したならば、かかる計量結果を、示方配合に従って設定された当初の現場配合と比較し、必要に応じて現場配合を修正する。
【００７７】
すなわち、まず、第１の水位、第２の水位を越えないように余剰水を吸水しながら、水浸細骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)が水浸細骨材の目標質量Ｍd2に達した場合には、水浸細骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)及び水浸細骨材の全容量Ｖfi(i=1,2)が当初設定した値と等しいため、現場配合を修正する必要はなく、そのまま、他のコンクリート材料とともに混練ミキサー６６に投入して練り混ぜる。
【００７８】
一方、水浸細骨材の水位が予め設定された第１、第２の水位に達していないときには該第１、第２の水位になるように水を補充するため、再計測された水浸細骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)、ひいてはそれから導かれる表乾状態の細骨材Ａ，細骨材Ｂの質量も、当初の設定値とは異なる結果となる。
【００７９】
したがって、かかる場合には、計量された細骨材Ａ，細骨材Ｂの質量と当初設定された現場配合の細骨材Ａ，細骨材Ｂの質量とを比較し、設定された細骨材Ａ，Ｂの表乾状態の質量総和に対する実測された細骨材Ａ，Ｂの表乾状態の質量総和の比率を算出し、例えばこれが０．９であれば、実測された細骨材Ａ，Ｂの質量が１０％少ないわけだから、１バッチの練混ぜ量Ｎ0そのものを１０％減らして０．９・Ｎ0とする必要があり、それゆえ、セメント、混和材といった他のコンクリート材料についてもその比率を用いて当初の現場配合を修正し計量する。また、水についても、当初設定された水量と実測水量とを比較し、その不足分を二次水として補充し、又は水の過剰分を排水する。そして、これらのコンクリート材料を混練ミキサー６６に投入して練り混ぜる。
【００８０】
ここで、計量が終了した水浸細骨材を取り出すために底蓋１１を開くには、図４で説明したように、まず、底蓋開閉用アクチュエータ４３，４３を作動させてピストンロッドを縮める。
【００８１】
このようにすると、該ピストンロッドにピン接合された連結部材４５は、計量槽本体１０の側面に突設された鉛直ガイド体４６に沿って下方に摺動するとともにそれに伴って該連結部材にピン接合された昇降ロッド４４は、底蓋１１を押し下げる。
【００８２】
一方、底蓋１１は、昇降ロッド４４による押下げ力が作用したとき、図４破線に示すように計量槽本体１０の側方に廻り込むように回動し、計量容器６４ａ内の水浸細骨材は、計量槽本体１０の底部開口から下方に落下する。
【００８３】
計量が終了した水浸細骨材を混練ミキサー６６に投入したならば、次の計量作業に備えて底蓋１１の洗浄を行う。
【００８４】
一方、上述した細骨材Ａ，Ｂ及び水の計量に加えて、以下の手順で各細骨材の表面水率を算出する。すなわち、計量容器６４ａへの給水量ＭIを予め計測しておき、吸水計量用貯留槽１７にて計測された計量容器６４ａからの吸水量ＭOの累積値を用いて細骨材Ａ，Ｂの表面水率を算出する。
【００８５】
具体的には、計量容器６４ａへの給水量ＭI、計量容器６４ａからの吸水量ＭO及び全質量Ｍfi(i=1,2,3・・・N)を、次式、
ΣＭawj(j=1,2,3,・・i)＝Ｍfi―（ＭI―ＭO） （５）
に代入してΣＭawj(j=1,2,3,・・i)を求め、
ΣＭawj(j=1,2,3,・・i)―ΣＭawj(j=1,2,3,・・(i-1)) （６）
を算出し、該Ｍawiを、次式、
（Ｍawi―Ｍai）／Ｍai （７）
に代入することで、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の細骨材の表面水率を求める。
【００８６】
次に、細骨材Ａ，Ｂのうち、縮分された残りの分について計量容器６４ｂで従来通りに計量された計量値を、かかる手順で算出された表面水率を用いて補正する。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態に係るバッチャープラント６１によれば、混練ミキサー６６を走行レール６５，６５に沿って移動させることによりその位置を自在に変更することができるため、貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄや計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを架台６３に取り付けるにあたって混練ミキサー６６の位置を何ら考慮する必要がなくなり、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄと混練ミキサー６６とを結ぶシュートや配管が不要になることと相まって、全体の構造を大幅に簡素化することが可能となるとともに、貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄや計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを機能的かつ合理的に架台６３に取り付けることも可能となる。
【００８８】
さらに、バッチャープラント６１の簡素化に伴い、プレハブ化、ひいては組立、解体及び移設の容易化を図ることができるため、現場内あるいは現場近くにバッチャープラント６１を設置することが可能となり、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルの運搬効率は飛躍的に向上する。
【００８９】
また、本実施形態に係るバッチャープラント６１によれば、混練ミキサー６６を走行レール６５，６５に沿って移動させることにより、所望のコンクリート材料を所望の順序で混練ミキサー６６に投入することができる。
【００９０】
そのため、多種多様のコンクリートやモルタルを製造することが可能となり、例えば、実際の現場で使用するコンクリートを大型のミキサーを用いて混練することもできるし、小型のミキサーで試験練りを行うことも可能となる。
【００９１】
また、本実施形態に係るバッチャープラント６１によれば、混練ミキサー６６が載置され走行レール６５，６５上を走行可能な走行台車６７を備えたので、従来の混練ミキサーを何ら改造することなく、そのまま用いることが可能となる。
【００９２】
また、本実施形態に係るバッチャープラント６１によれば、コンクリート材料を収容する搬送用コンテナ６９を昇降させる昇降機構７０と該昇降機構の上昇位置にて搬送用コンテナ６９を水平移動させる水平移動機構７１とからなる自動搬送装置７２を備えるとともに、該自動搬送装置を、所望の水平移動位置にて搬送用コンテナ６９を水平軸線回りに回転させその内部に収容されたコンクリート材料を所望の貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ内に投入することができるように構成したので、コンクリート材料の投入作業を省力化することが可能となる。
【００９３】
また、本実施形態に係るバッチャープラント６１によれば、計量容器６４ａを水浸細骨材を計量する計量容器としたので、細骨材の表面水を水量の一部として正確に計測することが可能となり、配合の精度が向上する。
【００９４】
本実施形態では、細骨材の一部を水とともに水浸細骨材として計量するとともにその表面水率を計測し、残りの細骨材に対してその表面水率を適用するようにしたが、全ての細骨材を水浸細骨材として計量してもよいことは言うまでもない。この場合には、計量容器６４ｂを省略することができる。逆に、細骨材の表面水を厳密に評価する必要がない場合には水浸細骨材として計量する必要はなく、従来通り、湿潤状態の細骨材の質量をロードセルで計測するとともに、該細骨材の貯蔵状態等から表面水率を例えば３％と推定し、該表面水率で計測質量を補正するようにしてもよい。
【００９５】
図５は、このような変形例に係るバッチャープラント８１を示した全体図である。同図でわかるように、バッチャープラント８１は、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄを架台６３に取り付けるとともに、これらの貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄに貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄを貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄの下方位置にて架台６３に取り付けてある。
【００９６】
ここで、計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄは、同図(b)でよくわかるように、それらの吐出口の平面位置が上述した実施形態と同様、直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄの吐出口の直下には、それらの配列方向に沿って走行路としての走行レール６５，６５を敷設してあり、該走行レール上を架台６３の内部空間、具体的には架台６３を構成する鉄骨等のフレームで囲まれた下方内部空間内で混練ミキサー６６が移動できるようになっている。
【００９７】
貯蔵容器８２ａは水タンクであり、水道管６８から給水された水を貯留することができるようになっている。また、貯蔵容器８２ｂは細骨材を貯留する貯蔵ビンである。
【００９８】
計量容器８４ａは、水タンクである貯蔵容器８２ａから供給された水を計量するようになっているとともに、計量容器８４ｂは貯蔵ビン８２ｂから供給された細骨材を計量するようになっている。
【００９９】
以下、本変形例に係る他の構成及び作用効果は、水浸骨材に関するものを除き、上述した実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１００】
また、本実施形態では、細骨材だけを水浸細骨材として計量するようにしたが、粗骨材についても同様に計量することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、走行台車の上に混練ミキサーを載せることで該混練ミキサーを移動させるようにしたが、これに代えて混練ミキサー自体を走行自在に構成してもかまわない。
【０１０２】
また、本実施形態では、自動搬送装置を備えるようにしたが、これに代えて、従来通り、ベルトコンベヤーを用いるようにしてもかまわない。
【０１０３】
（第２実施形態）
【０１０４】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０５】
図６は、本実施形態に係るバッチャープラント９１を示した全体図である。同図でわかるように、本実施形態に係るバッチャープラント９１は、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを架台６３に取り付けるとともに、これらの貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄに貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの下方位置にて架台６３に取り付けてある。
【０１０６】
ここで、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄは、図１(b)と同様、それらの吐出口の平面位置が所定のライン、本実施形態では直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの吐出口の直下には、それらの配列方向に沿って走行路９３を敷設してあり、該走路上を架台６３の内部空間、具体的には架台６３を構成する鉄骨等のフレームで囲まれた下方内部空間内でミキサー車９２が走行できるようになっている。
【０１０７】
本実施形態に係るバッチャープラント９１においては、複数の計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄをそれらの吐出口の平面位置が直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、かかる計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って走行路９３を敷設し、該走行路上を架台６３の内部空間内でミキサー車９２が走行できるように構成してあり、計量が終わった各コンクリート材料をミキサー車９２に投入するにあたっては、所望のコンクリート材料が入っている計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの直下までミキサー車９２を走行路９３に沿って走行させ、しかる後、該計量容器の吐出口からミキサー車９２の投入ホッパー９４に向けてコンクリート材料を自然落下させればよい。
【０１０８】
なお、コンクリート材料の計量方法は第１実施形態と同様であって、細骨材２については、その一部を水浸細骨材として水とともに計量するが、その手順については第１実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態に係るバッチャープラント９１によれば、ミキサー車９２を走行路９３に沿って移動させることによりその位置を自在に変更することができるため、貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄや計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを架台６３に取り付けるにあたってコンクリート材料の投下位置を何ら考慮する必要がなくなり、計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄとミキサー車９２とを結ぶシュートや配管が不要になることと相まって、全体の構造を大幅に簡素化することが可能となるとともに、貯蔵容器６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄや計量容器６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを機能的かつ合理的に架台６３に取り付けることも可能となる。
【０１１０】
さらに、バッチャープラント９１の簡素化に伴い、プレハブ化、ひいては組立、解体及び移設の容易化を図ることができるため、現場内あるいは現場近くにバッチャープラント９１を設置することが可能となり、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルの運搬効率は飛躍的に向上する。
【０１１１】
また、本実施形態に係るバッチャープラント９１によれば、ミキサー車９２を走行路９３に沿って走行させることにより、所望のコンクリート材料を所望の順序でミキサー車９２に投入することができる。
【０１１２】
そのため、多種多様のコンクリートやモルタルを製造することが可能となる。
【０１１３】
また、本実施形態に係るバッチャープラント９１によれば、計量容器６４ａを水浸細骨材を計量する計量容器としたので、細骨材の表面水を水量の一部として正確に計測することが可能となり、配合の精度が向上する。
【０１１４】
本実施形態では、細骨材の一部を水とともに水浸細骨材として計量するとともにその表面水率を計測し、残りの細骨材に対してその表面水率を適用するようにしたが、全ての細骨材を水浸細骨材として計量してもよいことは言うまでもない。この場合には、計量容器６４ｂを省略することができる。逆に、細骨材の表面水を厳密に評価する必要がない場合には水浸細骨材として計量する必要はなく、従来通り、湿潤状態の細骨材の質量をロードセルで計測するとともに、該細骨材の貯蔵状態等から表面水率を例えば３％と推定し、該表面水率で計測質量を補正するようにしてもよい。
【０１１５】
図７は、このような変形例に係るバッチャープラント１０１を示した全体図である。同図でわかるように、バッチャープラント１０１は、コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄを架台６３に取り付けるとともに、これらの貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄに貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄを貯蔵容器８２ａ，８２ｂ，６２ｃ，６２ｄの下方位置にて架台６３に取り付けてある。
【０１１６】
ここで、計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄは、それらの吐出口の平面位置が上述した実施形態と同様、直線に沿って配列されるように架台６３に取り付けてあるとともに、計量容器８４ａ，８４ｂ，６４ｃ，６４ｄの吐出口の直下には、それらの配列方向に沿って走行路９３を敷設してあり、該走行路上を架台６３の内部空間、具体的には架台６３を構成する鉄骨等のフレームで囲まれた下方内部空間内でミキサー車９２が走行できるようになっている。
【０１１７】
貯蔵容器８２ａは水タンクであり、水道管６８から給水された水を貯留することができるようになっている。また、貯蔵容器８２ｂは細骨材を貯留する貯蔵ビンである。
【０１１８】
計量容器８４ａは、水タンクである貯蔵容器８２ａから供給された水を計量するようになっているとともに、計量容器８４ｂは貯蔵ビン８２ｂから供給された細骨材を計量するようになっている。
【０１１９】
以下、本変形例に係る他の構成及び作用効果は、水浸骨材に関するものを除き、上述した実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１２０】
また、本実施形態では、細骨材だけを水浸細骨材として計量するようにしたが、粗骨材についても同様に計量することができる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るバッチャープラントによれば、全体の構造を大幅に簡素化することが可能となるとともに、貯蔵容器や計量容器を機能的かつ合理的に架台に取り付けることも可能となる。さらに、全体構造の簡素化に伴い、プレハブ化、ひいては組立、解体及び移設の容易化を図ることができるため、現場内あるいは現場近くに設置することが可能となり、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタルの運搬効率は飛躍的に向上する。
【０１２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るバッチャープラントの図であり、(a)は全体図、(b)はＡ−Ａ線方向から見た矢視図。
【図２】バッチャープラントの詳細図。
【図３】電極式センサー７、該センサーが配置された中空管２１及び吸水管１６の作用を示した図。
【図４】計量容器６４ａの詳細側面図。
【図５】変形例に係るバッチャープラントの図であり、(a)は全体図、(b)はＢ−Ｂ線方向から見た矢視図。
【図６】第２実施形態に係るバッチャープラントの全体図。
【図７】変形例に係るバッチャープラントの全体図。
【符号の説明】
６１，８１，９１，１０１ バッチャープラント
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ 貯蔵容器
６３ 架台
６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ 計量容器
６５ 走行レール（走行路）
６６ 混練ミキサー
６９ 搬送用コンテナ
７０ 昇降機構
７１ 水平移動機構
７２ 自動搬送装置
９２ ミキサー車
９３ 走行路
Claims (5)
- コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器を所定の架台に取り付けるとともに該貯蔵容器に貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器を前記貯蔵容器の下方位置であって該計量容器の吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるように前記架台に取り付けてなるバッチャープラントであって、前記計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って所定の走行路を敷設し、該走行路上を前記架台の内部空間内で所定の混練ミキサーが移動できるように構成したことを特徴とするバッチャープラント。
- 前記混練ミキサーが載置され前記走行路上を走行可能な走行台車を備えた請求項１記載のバッチャープラント。
- コンクリート材料を収容する搬送用コンテナを昇降させる昇降機構と該昇降機構の上昇位置にて前記搬送用コンテナを水平移動させる水平移動機構とを設けた自動搬送装置を備えてなり、該自動搬送装置を、所望の水平移動位置にて前記搬送用コンテナを水平軸線回りに回転させその内部に収容されたコンクリート材料を前記貯蔵容器のうち、所望の貯蔵容器内に投入することができるように構成した請求項１記載のバッチャープラント。
- コンクリート材料を貯蔵する複数の貯蔵容器を所定の架台に取り付けるとともに該貯蔵容器に貯蔵されたコンクリート材料を計量するための複数の計量容器を前記貯蔵容器の下方位置であって該計量容器の吐出口の平面位置が所定のラインに沿って配列されるように前記架台に取り付けてなるバッチャープラントであって、前記計量容器の吐出口の直下であってそれらの配列方向に沿って所定の走行路を敷設し、該走行路上を前記架台の内部空間内でミキサー車が走行できるように構成したことを特徴とするバッチャープラント。
- 前記複数の計量容器のうち、少なくとも一つを水浸骨材を計量する計量容器とした請求項１又は請求項４記載のバッチャープラント。
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