JP6877054B2 - Concrete on-site kneading manufacturing unit - Google Patents
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Description
本発明は、工事現場で打設作業(コンクリートを型枠に流し込む作業)を行う際に、その工事現場で、セメントや骨材、水などのコンクリート材料を練り混ぜてコンクリートを製造することができる現場練りユニットに関し、特に、既設の構造物の補修工事や改修工事などに好適な現場練り製造ユニットに関する。 According to the present invention, when a casting operation (a work of pouring concrete into a formwork) is performed at a construction site, concrete can be produced by kneading concrete materials such as cement, aggregate, and water at the construction site. Regarding the on-site kneading unit, in particular, the on-site kneading manufacturing unit suitable for repair work and repair work of existing structures.
現在、多くの工事では、レディミクストコンクリート(いわゆる生コンクリート:生コン)が使用されている。生コンは、整備された工場で、一定の規格に基づいて大量に製造されるため、安定した品質のコンクリートが得られ、その品質も出荷時に保証されている。 Currently, ready-mixed concrete (so-called ready-mixed concrete: ready-mixed concrete) is used in many works. Since ready-mixed concrete is manufactured in large quantities in a well-maintained factory based on certain standards, stable quality concrete can be obtained, and the quality is guaranteed at the time of shipment.
生コンは、時間の経過によってその品質が変化するため、規格では、生コンの運搬時間は一定の時間内に制限されている。従って、生コンを使用して高品質なコンクリートを安定して得るためには、製造から運搬、打設に至るまでの行程を限られた時間で行わなければならない不利がある。 Since the quality of ready-mixed foods changes with the passage of time, the standard limits the transportation time of ready-made foods within a certain period of time. Therefore, in order to stably obtain high-quality concrete using ready-mixed concrete, there is a disadvantage that the process from manufacturing to transportation and placing must be performed in a limited time.
その点、コンクリート材料と水とを工事現場で練り混ぜる、現場練りは、運搬時間の制約を受けない利点がある。 In that respect, on-site kneading, in which concrete material and water are kneaded at the construction site, has the advantage of not being restricted by transportation time.
例えば、特許文献1には、所定量袋詰めしたセメントや砂、砂利、水等のコンクリート材料を、ミキサー車とは別にトラックで建設現場に運搬し、その建設現場で、運搬した各コンクリート材料をミキサー車で練り込むことにより、コンクリートを製造する方法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, concrete materials such as cement, sand, gravel, and water packed in a predetermined amount are transported to a construction site by a truck separately from a mixer truck, and each concrete material transported at the construction site is described. A method of producing concrete by kneading with a mixer truck is disclosed.
各コンクリート材料を計量して所定の配合で混合することができる、トラック一体型の計量装置も提案されている(特許文献2)。 A truck-integrated weighing device capable of weighing each concrete material and mixing them in a predetermined composition has also been proposed (Patent Document 2).
そこでの計量装置は、セメント用の計量ホッパ、砂利用の計量ホッパ、砂用の計量ホッパ、ベルトコンベアなどで構成されていて、トラックの荷台部分に一体に組み付けられている。各コンクリート材料は、計量ホッパで計量された後、ベルトコンベアで順次移送されてコンテナバックに収納される。 The weighing device there is composed of a measuring hopper for cement, a measuring hopper using sand, a measuring hopper for sand, a belt conveyor, and the like, and is integrally assembled with the loading platform of the truck. After each concrete material is weighed by a weighing hopper, it is sequentially transferred by a belt conveyor and stored in a container bag.
そして、そのコンテナバックを建設現場に運搬し、計量した水とともに、コンテナバックに収納した各コンクリート材料をミキサーに投入して練り込むことにより、コンクリートを製造している。 Then, the container bag is transported to a construction site, and the concrete is manufactured by putting each concrete material stored in the container bag into a mixer and kneading it together with the measured water.
オフィスビル等、街中にある既設の構造物の補修工事や改修工事などでは、作業時間が夜間等に制限される場合が多いうえに、ミキサー車の乗り入れ自体ができない現場もある。しかも、屋内や屋上等、生コンの使用が困難な現場が多いうえに、新設工事と比べると必要なコンクリート量が少ないため、現場練りがよく行われている。 In the repair work and renovation work of existing structures in the city such as office buildings, the work time is often limited to nighttime, etc., and there are also sites where the mixer truck itself cannot be used. Moreover, since there are many sites where it is difficult to use ready-mixed concrete, such as indoors and rooftops, and the amount of concrete required is smaller than that of new construction, on-site kneading is often performed.
そのような現場では、作業者が手作業で各コンクリート材料及び水を計量し、小型のミキサーを用いて練り混ぜる作業が繰り返し行われている場合が多い。そのため、作業者の作業負担が大きいうえに、コンクリートの品質にばらつきが生じ易い。 At such sites, workers often manually weigh each concrete material and water and knead them using a small mixer. Therefore, the work load on the worker is heavy, and the quality of concrete tends to vary.
しかも、補修工事等の場合、新設工事と異なり、既設の構造物に合わせて使用されるコンクリート材料の種類や加水量を調整する必要があるため、製造条件の管理が煩雑で、計量ミス等が発生するリスクが高いという難点もある。 Moreover, in the case of repair work, unlike new construction work, it is necessary to adjust the type of concrete material used and the amount of water added according to the existing structure, so management of manufacturing conditions is complicated and weighing errors occur. There is also the drawback that the risk of occurrence is high.
そこで本発明の目的は、補修工事などの小規模な打設作業に好適なコンクリートの現場練り製造ユニットを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a concrete on-site kneading manufacturing unit suitable for small-scale casting work such as repair work.
本発明に係るコンクリートの現場練り製造ユニットでは、トラックの荷台に積載して運搬かつ乗り降ろし可能なユニット台の上に複数の関連装置が一体に組み込まれている。 In the concrete on-site kneading manufacturing unit according to the present invention, a plurality of related devices are integrally incorporated on a unit stand that can be loaded on a truck bed for transportation and loading / unloading.
前記関連装置は、各々がコンクリート材料を受け入れるメインホッパー及びサブホッパーと、前記メインホッパーが受け入れた前記コンクリート材料を搬送して前記ミキサーに投入するベルトコンベアと、前記サブホッパーが受け入れた前記コンクリート材料を搬送して前記ミキサーに投入するスクリューフィーダと、前記ミキサーに水を供給する給水装置と、前記ミキサー、前記ベルトコンベア、前記スクリューフィーダ、および前記給水装置を制御する制御装置と、を含む。 The related devices include a main hopper and a sub hopper, each of which receives a concrete material, a belt conveyor that conveys the concrete material received by the main hopper and puts it into the mixer, and the concrete material received by the sub hopper. It includes a screw feeder that is conveyed and charged into the mixer, a water supply device that supplies water to the mixer, a control device that controls the mixer, the belt conveyor, the screw feeder, and the water supply device.
前記ユニット台は、上方から見たときに一辺が長い形状を有し、トラックの荷台に積載して運搬可能に構成されている。前記ミキサー、前記メインホッパー、前記サブホッパー、前記ベルトコンベア、前記スクリューフィーダ、前記給水装置、および前記制御装置は、前記ユニット台に一体に組み込まれている。 The unit base has a shape with a long side when viewed from above, and is configured to be able to be loaded and transported on a truck bed. The mixer, the main hopper, the sub hopper, the belt conveyor, the screw feeder, the water supply device, and the control device are integrally incorporated in the unit stand.
前記ミキサーは、前記ユニット台の一方の短辺側の中央部に配置されるとともに、前記メインホッパーおよび前記サブホッパーの各々は、前記ユニット台の他方の短辺の略全域にわたって横並びに配置されている。そして、前記ベルトコンベアおよび前記スクリューフィーダは、前記メインホッパーおよび前記サブホッパーの各々の下方から、前記ミキサーの上部に向かって略平行して延びるように設置されている。 The mixer is arranged at the center of one short side of the unit stand, and each of the main hopper and the sub hopper is arranged side by side over substantially the entire other short side of the unit stand. There is. The belt conveyor and the screw feeder are installed so as to extend substantially in parallel from below each of the main hopper and the sub hopper toward the upper part of the mixer.
従って、この現場練り製造ユニットによれば、ミキサーなどのコンクリートを製造する関連装置が、ユニット台の上に一体に組み込まれているので、現場練り製造ユニットを工事現場に運搬して設置するだけで、簡単に現場練りが行える。 Therefore, according to this on-site kneading manufacturing unit, related equipment for manufacturing concrete such as a mixer is integrated on the unit stand, so that the on-site kneading manufacturing unit can be simply transported to the construction site and installed. , Easy on-site kneading.
しかも、現場練り製造ユニットには、ミキサーが設置されていて、そのミキサーにコンクリート材料を計量して投入する手段として、ベルトコンベアとスクリューフィーダとが併設されている。 Moreover, a mixer is installed in the on-site kneading manufacturing unit, and a belt conveyor and a screw feeder are installed side by side as a means for weighing and inputting concrete material into the mixer.
従って、粒度の大きい砕石等はベルトコンベアを用い、粒度の細かい材料はスクリューフィーダを用いてミキサーに投入することができる。 Therefore, a belt conveyor can be used for crushed stones having a large particle size, and a screw feeder can be used for materials having a fine particle size.
前記ミキサーは、パン型のミキサーが好ましい。すなわち、有底円筒状の捏練容器と、前記捏練容器に連なる駆動部と、前記捏練容器の中心に突出した前記駆動部の回転軸に取り付けられて回転する撹拌羽根と、を有している、としてもよい。 The mixer is preferably a pan-type mixer. That is, it has a bottomed cylindrical kneading container, a driving unit connected to the kneading container, and a stirring blade attached to a rotating shaft of the driving unit protruding from the center of the kneading container and rotating. It may be.
また例えば、前記ユニット台は、1.5m以下の短辺と3m以下の長辺とで構成された矩形の床面を有し、当該床面の上に収まるように前記関連装置が設置されていて、総重量が2000kg以下に設定されているようにしておくとよい。 Further, for example, the unit stand has a rectangular floor surface composed of a short side of 1.5 m or less and a long side of 3 m or less, and the related device is installed so as to fit on the floor surface. Therefore, it is advisable to set the total weight to 2000 kg or less.
そうすれば、小型トラックの荷台に積載して簡単に運搬でき、乗り降ろしも容易にできるようになるため、補修工事などの小規模な打設作業に好適である。 By doing so, it can be easily transported by loading it on the loading platform of a small truck and can be easily loaded and unloaded, which is suitable for small-scale casting work such as repair work.
本発明の現場練り製造ユニットによれば、補修工事などの小規模な工事現場であっても、簡単に現場練りが行え、高品質なコンクリートが製造できるうえに、品質保証も行える。 According to the on-site kneading manufacturing unit of the present invention, even on a small-scale construction site such as repair work, on-site kneading can be easily performed, high-quality concrete can be manufactured, and quality assurance can be performed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the following description is essentially merely an example and does not limit the present invention, its application or its use.
<現場練りコンクリートの製造方法>
本実施形態で示す製造方法は、主に、既設の構造物の補修工事、改修工事、補強工事など、作業時間や作業スペースが制限される工事現場向けに確立されたものであり、コンクリート材料と水とを工事現場で練り混ぜて製造する、いわゆる現場練りコンクリートの製造方法である。本製造方法では、高い品質を確保しながら安定して現場練りコンクリート(単にコンクリートともいう)が製造でき、その品質も保証できるように工夫されている。
<Manufacturing method of on-site concrete>
The manufacturing method shown in this embodiment is mainly established for construction sites where work time and work space are limited, such as repair work, repair work, and reinforcement work of existing structures, and is a concrete material. This is a so-called on-site kneaded concrete manufacturing method in which water is kneaded and manufactured at a construction site. This manufacturing method is devised so that on-site kneaded concrete (also simply called concrete) can be stably manufactured while ensuring high quality, and the quality can be guaranteed.
図1に、その主な工程を表したフローチャートを示す。本製造方法は、材料作製工程S1、製造ユニット設置工程S2、材料運搬工程S3、現場練り工程S4、製造条件記憶工程S5などで構成されている。 FIG. 1 shows a flowchart showing the main process. This manufacturing method includes a material manufacturing process S1, a manufacturing unit installation process S2, a material transporting process S3, an on-site kneading process S4, a manufacturing condition storage process S5, and the like.
(材料作製工程)
材料作製工程S1は、準備段階の工程である。材料作製工程S1では、コンクリートの作製に用いるコンクリート材料が乾燥状態で袋詰めされる。
(Material manufacturing process)
The material manufacturing step S1 is a preparatory step. In the material production step S1, the concrete material used for producing concrete is packed in a dry state.
図2に、材料作製工程S1の詳細を示す。ここでいうコンクリート材料は、コンクリートの製造に用いられる水以外の固体系の材料をいい、具体的には、セメントや混和材、砂(細骨材)、砕石(粗骨材)などである。混和材は、例えば、フライアッシュやシリカヒューム、高炉スラグ粉末などである。コンクリート材料の素材自体は、この業界において一般的なものであり、工事現場の状況に応じて適宜選択できる。 FIG. 2 shows the details of the material manufacturing step S1. The concrete material referred to here refers to a solid material other than water used in the production of concrete, and specifically, cement, admixture, sand (fine aggregate), crushed stone (coarse aggregate) and the like. The admixture is, for example, fly ash, silica fume, blast furnace slag powder, or the like. The material itself of the concrete material is common in this industry and can be appropriately selected according to the situation of the construction site.
本製造方法では、コンクリートの高い品質を安定して確保し、そして、その品質を保証できるようにするために、使用するコンクリート材料の水分は、徹底的に排除される。 In this manufacturing method, in order to stably secure the high quality of concrete and to guarantee the quality, the moisture of the concrete material used is thoroughly eliminated.
一般に使用されているセメントや混和材の水分量は、給水量に対して誤差レベルであるため、セメントや混和材は、通常そのまま使用できる。 Since the water content of commonly used cements and admixtures is at an error level with respect to the amount of water supplied, cements and admixtures can usually be used as they are.
ところが、砂や砕石などの骨材は、表面は乾燥していても内部に水分を含んでいる状態(表乾状態)が一般的であり、その量も少なくない。そのため、そのまま使用した場合、その水分量のばらつきによってコンクリートの品質が不安定になるおそれがある。特に、少量のコンクリートをバッチ式で製造する場合にその影響を受け易い。 However, aggregates such as sand and crushed stone generally contain water inside even if the surface is dry (surface dry state), and the amount thereof is not small. Therefore, if it is used as it is, the quality of concrete may become unstable due to the variation in the amount of water. In particular, it is easily affected when a small amount of concrete is manufactured in batch.
そこで、この製造方法で使用する骨材については、ロータリーキルンなどを用いることにより、絶乾状態(100℃以上の温度で蒸発する水が存在しなくなるまで乾燥した状態)になるまで乾燥させる(骨材乾燥工程S6)。 Therefore, the aggregate used in this manufacturing method is dried by using a rotary kiln or the like until it is in an absolutely dry state (a state in which it is dried until there is no water that evaporates at a temperature of 100 ° C. or higher) (aggregate). Drying step S6).
絶乾状態に乾燥した骨材は、それぞれ、所定の粒度に分級し、一定量に計量した後、吸水を防ぐために、防湿性に優れた包材で包装する。 Each aggregate dried in an absolutely dry state is classified into a predetermined particle size, weighed to a certain amount, and then wrapped in a packaging material having excellent moisture resistance to prevent water absorption.
包装の形態は仕様に応じて適宜選択できる。例えば、コンクリート材料ごとに袋詰めしてもよいし、複数のコンクリート材料を混合して袋詰めしてもよい。コンクリート材料の全てを混合して袋詰めしてもよい。 The packaging form can be appropriately selected according to the specifications. For example, each concrete material may be packed in a bag, or a plurality of concrete materials may be mixed and packed in a bag. All of the concrete materials may be mixed and packaged.
特に、セメント、混和材、及び砂の各々を所定の配合比率で混合したものを一定量ずつ計量して袋詰めすることにより、モルタルパックを作製し、それとともに、砕石は単独で計量して袋詰めすることにより、粗骨材パックを作製するのが好ましい。 In particular, a mortar pack is made by weighing a fixed amount of a mixture of cement, admixture, and sand in a predetermined mixing ratio and packing them in a bag, and at the same time, crushed stone is weighed independently and put into a bag. It is preferable to prepare a coarse aggregate pack by packing.
粒子の細かい複数の材料を予め配合しておけば、工事現場での配合負担が軽減されるので品質の向上が図れるし、後述するように、コンパクトな製造ユニット1を用いて、簡単な操作で高精度な配合が実現できる。 If a plurality of materials with fine particles are mixed in advance, the burden of mixing at the construction site can be reduced and the quality can be improved. As will be described later, the compact manufacturing unit 1 is used and a simple operation is performed. Highly accurate compounding can be realized.
袋詰めの形態は、図3の(a)に示すように、数10Kgの一般的な袋詰めが好ましいが、図3の(b)に示すような、1000kgレベルのコンテナバッグであってもよい。本実施形態では、図3の(a)に示すような、モルタルパックMP及び粗骨材パックKPを例にして説明する。 As shown in FIG. 3A, the bagging form is preferably a general bagging of several tens of kg, but a 1000 kg level container bag as shown in FIG. 3B may be used. .. In this embodiment, the mortar pack MP and the coarse aggregate pack KP as shown in FIG. 3A will be described as an example.
本実施形態の製造方法では、モルタルパックMP及び粗骨材パックKPの各々に対し、記号やバーコード等の識別データSDが付与される(識別データ付与工程S7)。 In the manufacturing method of the present embodiment, identification data SD such as symbols and barcodes are added to each of the mortar pack MP and the coarse aggregate pack KP (identification data addition step S7).
材料作製工程S1では、モルタルパックMP及び粗骨材パックKPの各々に、作製された日付データや、使用されたコンクリート材料のロット、計量データなど、コンクリートの品質に関連するデータ(材料データ)が取得される。 In the material preparation step S1, each of the mortar pack MP and the coarse aggregate pack KP has data (material data) related to the quality of concrete, such as the date data produced, the lot of the concrete material used, and the measurement data. To be acquired.
所定のコンピュータシステム100(外部端末の一例、図4参照)に、製造条件データベースが実装されていて、取得された材料データは、その製造条件データベースに、識別データSDと関連付けされた状態で記憶されるようになっている。 A manufacturing condition database is implemented in a predetermined computer system 100 (an example of an external terminal, see FIG. 4), and the acquired material data is stored in the manufacturing condition database in a state associated with the identification data SD. It has become so.
本実施形態では、その識別データSDが、モルタルパックMP及び粗骨材パックKPの各々の外表面に、印字やシールすることによって付与されている。こうして作製されるモルタルパックMP及び粗骨材パックKPは、使用機会がくるまで倉庫などに保管される。 In the present embodiment, the identification data SD is attached to the outer surfaces of the mortar pack MP and the coarse aggregate pack KP by printing or sealing. The mortar pack MP and the coarse aggregate pack KP thus produced are stored in a warehouse or the like until they are used.
(製造ユニット設置工程)
製造ユニット設置工程S2は、準備段階の工程である。製造ユニット設置工程S2では、専用の現場練り製造ユニットが使用される。
(Manufacturing unit installation process)
The manufacturing unit installation step S2 is a preparatory step. In the manufacturing unit installation step S2, a dedicated on-site kneading manufacturing unit is used.
現場練り製造ユニットは、運搬が容易で狭小な工事現場でも設置でき、簡単な操作で高品質なコンクリートを安定して製造できるように工夫されている。次に、その現場練り製造ユニット1の詳細について説明する。 The on-site kneading manufacturing unit is easy to transport and can be installed even in a narrow construction site, and is devised so that high-quality concrete can be stably manufactured with simple operations. Next, the details of the on-site kneading manufacturing unit 1 will be described.
<現場練り製造ユニット>
図4及び図5に、現場練り製造ユニットの一例を示す(単に製造ユニット1ともいう)。この製造ユニット1は、一回のコンクリート製造量が50〜200L程度の、少量のバッチ式製造装置であり、1つのコンパクトなユニット台10の上に、現場練りに必要な複数の関連装置を一体に組み込んで構成されている。
<On-site kneading manufacturing unit>
4 and 5 show an example of the on-site kneading manufacturing unit (also simply referred to as manufacturing unit 1). This manufacturing unit 1 is a small-quantity batch-type manufacturing device in which the amount of concrete manufactured at one time is about 50 to 200 L, and a plurality of related devices required for on-site kneading are integrated on one compact unit stand 10. It is configured by incorporating it in.
具体的には、ユニット台10は、矩形の床面11、支持枠12などで構成されている。床面11の短辺の長さWは1.5m以下、長辺Lの長さは3m以下に設定されている。支持枠12は、床面11の縁に沿って設置された下枠、下枠の上方に対向して配置された矩形の上枠、これら下枠及び上枠との間に架設された複数の支柱枠などで構成されている。
Specifically, the
関連装置は、ミキサー20、メインホッパー30、サブホッパー31、ベルトコンベア40、スクリューフィーダ50、給水装置60、制御装置70などである。
Related devices include a
これら関連装置は、床面11の上に収まって床面11の外側にはみ出さないように、ユニット台10に集約して設置されており、床面11からの高さHも2mを超えないように設置されている。そして、製造ユニット1の総重量は、2000kg以下となるように設定されている。
These related devices are collectively installed on the
その結果、製造ユニット1は、小型トラックの荷台に積載して簡単に運搬でき、乗り降ろしも容易にできるようになっている。 As a result, the manufacturing unit 1 can be easily transported by loading it on the loading platform of a light truck, and can be easily loaded and unloaded.
ミキサー20は、いわゆるパン型のミキサーであり、捏練部21や、その下部に連なる駆動部22などで構成されている。捏練部21は、底の浅い有底円筒状の捏練容器23と、捏練容器23の上部を覆う上蓋24と、捏練容器23の内部に設置された撹拌羽根25と、開閉可能な払出口26とを有している。駆動部22の内部にはモータ27が設置されていて、捏練容器23の内部に突出したモータ27の回転軸に撹拌羽根25が取り付けられている。
The
ミキサー20には、集塵装置28が付設されている。集塵装置28は、練り込み時に捏練容器23の内部で発生する粉塵を捕捉して、粉塵が外部に拡散するのを抑制する。
A
ミキサー20は、ユニット台10の一方の短辺側に配置されており、ロードセル80を介してユニット台10に支持されている。ロードセル80は、荷重を電気信号に変換するセンサであり、ロードセル80により、ミキサー20の重量変化が計測できるようになっている。
The
メインホッパー30及びサブホッパー31の各々は、コンクリート材料を受け入れる大きな投入口33を上部に有し、下部に小さな排出口34を有する箱形容器であり、ユニット台10の他方の短辺側に並んで設置されている。本実施形態では、メインホッパー30とサブホッパー31とは、同形同寸法に形成されており、双方ともに、高さ方向の中間部分で分割可能に構成されている。
Each of the
具体的には、メインホッパー30及びサブホッパー31の各々は、ユニット台10に固定された固定下部35と、固定下部35の上側に着脱可能に装着された着脱上部36とで構成されている。着脱上部36を着脱することで、大きな収容量が確保されるコンテナバック仕様と、図6に示すような、容易に手投入ができる小袋仕様とに変更できる。
Specifically, each of the
ベルトコンベア40は、メインホッパー30が受け入れたコンクリート材料を搬送してミキサー20に投入するように、メインホッパー30とミキサー20との間に設置されている。
The
具体的には、メインホッパー30の排出口34の下方に、ベルトコンベア40の導入側の端部が設置され、ミキサー20の上部にベルトコンベア40の導出側の端部が設置されている。ベルトコンベア40の中間部分は、導入側の端部から導出側の端部に向かって上り傾斜している。その導出側の端部は、捏練容器23の内部に連通した導入ダクト43の内部に差し込まれている。
Specifically, an end portion on the introduction side of the
スクリューフィーダ50は、サブホッパー31が受け入れたコンクリート材料を搬送してミキサー20に投入するように、サブホッパー31とミキサー20との間に設置されている。
The
具体的には、サブホッパー31の排出口34の下方に、スクリューフィーダ50の導入側の端部が設置され、ミキサー20の上部にスクリューフィーダ50の導出側の端部が設置されている。スクリューフィーダ50は、導入側の端部から導出側の端部に向かって上り傾斜している。その導出側の端部は、捏練容器23の内部に連通した導入ダクト53に接続されている。
Specifically, the end on the introduction side of the
給水装置60は、給水配管61や電磁開閉弁62、流量計63、緩衝槽64などで構成されている。給水配管61の下流側の端部は、捏練容器23の内部に入り込んでいる。給水配管61の上流側の端部は、図示しないが、貯水タンク、ポンプなどで構成された給水装置60や、工業用水等の配管などの給水源に接続される。
The
ミキサー20の近傍には、周辺の温度を計測するために温度センサ90が配置されている。
A
制御装置70は、コンピュータや、コンピュータに実装された各種ソフトウエアなどで構成されており、コンクリートを機械的に製造する制御を実行する。また、制御装置70には、製造されるコンクリートの品質を保証するために、バッチ毎に製造条件を記憶する機能やコンピュータシステム100との間でデータ通信を行う機能も付与されている。
The
更に制御装置70には、製造条件等の表示が可能なモニターや、指示データや識別データSDの入力が可能な入力装置、製造条件等の印刷が可能な出力装置なども備えられている。
Further, the
図7に、制御装置70の主な構成を示す。制御装置70には、製造制御部71、製造条件記憶部72、計量制御部73、データ通信部74などが備えられている。この製造ユニット1の計量制御部73には、給水量補正部75が備えられている。
FIG. 7 shows the main configuration of the
製造制御部71は、ベルトコンベア40、スクリューフィーダ50、ミキサー20、及び電磁開閉弁62を制御し、これら作動タイミングや給水タイミング、ミキサー20の作動時間など、製造に関連する制御を実行する。
The
製造条件記憶部72は、製造処理ごとに、ベルトコンベア40の作動に伴って変化するロードセル80の計測値、スクリューフィーダ50の作動に伴って変化するロードセル80の計測値、及び給水量の各々を記憶する。この製造ユニット1の製造条件記憶部72では、そのロードセル80の計測値及び給水量は、識別データSDと関連付けて記憶できるようになっている。
The manufacturing
計量制御部73は、コンクリート材料及び水の計量に関する制御を実行する。具体的には、指示データに基づいて、ミキサー20に対するコンクリート材料の投入量及び給水量を制御する。指示データは、配合割合等の製造条件を含む、コンクリートの製造を制御装置70に指示するデータである。
The
この製造ユニット1では特に、製造処理ごとに入力される識別データSDに基づいて、ミキサー20に対するコンクリート材料の投入量及び給水量が制御できるようになっている。
In particular, the manufacturing unit 1 can control the input amount and the water supply amount of the concrete material to the
データ通信部74は、コンピュータシステム100との間でデータの送受信を行う機能を有している。給水量補正部75は、温度センサ90の計測値に基づいて給水量を補正する制御を実行する。これら各制御の詳細については後述する。
The
製造ユニット設置工程S2では、このような構造の製造ユニット1が工事現場に設置される。 In the manufacturing unit installation process S2, the manufacturing unit 1 having such a structure is installed at the construction site.
(材料運搬工程)
材料運搬工程S3は、袋詰めされたコンクリート材料を工事現場に運搬する工程である。材料運搬工程S3は製造ユニット設置工程S2の後に限らず、その前又は同時であってもよい。要は、工事期間中に工事で必要とされる量のコンクリート材料が工事現場に運搬されればよい。
(Material transportation process)
The material transportation step S3 is a step of transporting the packaged concrete material to the construction site. The material transportation step S3 is not limited to after the manufacturing unit installation step S2, but may be before or at the same time. The point is that the amount of concrete material required for construction should be transported to the construction site during the construction period.
(現場練り工程)
現場練り工程S4は、製造ユニット1を操作して機械的にコンクリートを作製する工程である。具体的には、作業者が製造ユニット1を操作して、一定量のコンクリート材料及び水をミキサー20に導入して一定時間練り混ぜることにより、コンクリートを製造する。この製造パターンは複数あるため、その一例を次に示す。
(On-site kneading process)
The on-site kneading step S4 is a step of mechanically producing concrete by operating the manufacturing unit 1. Specifically, the worker operates the manufacturing unit 1 to introduce a certain amount of concrete material and water into the
作業者は、粗骨材パックKPから砕石を取り出してメインホッパー30に適量投入し、モルタルパックMPから混合材料を取り出してサブホッパー31に適量投入する。制御装置70を操作することにより、指示データを手入力し、製造ユニット1を作動させる。
The operator takes out crushed stone from the coarse aggregate pack KP and puts it in an appropriate amount into the
そうすると、製造制御部71がベルトコンベア40を駆動し、砕石がミキサー20に投入される。ロードセル80の計測値に基づいて計量制御部73が投入される砕石を計量し、1バッチ分の砕石が投入されると、製造制御部71がベルトコンベア40を停止する。
Then, the
続いて、製造制御部71がスクリューフィーダ50を駆動し、混合材料がミキサー20に投入される。ロードセル80の計測値に基づいて計量制御部73が投入される混合材料を計量し、1バッチ分の混合材料が投入されると、製造制御部71がスクリューフィーダ50を停止する。なお、砕石と混合材料の投入順序は逆であってもよい。
Subsequently, the
続いて、製造制御部71が電磁開閉弁62を開いてミキサー20に給水する。流量計63に基づいて計量制御部73が給水量を計測し、ミキサー20に投入されたコンクリート材料に対応した量が給水されると電磁開閉弁62を閉じる。
Subsequently, the
その後は、製造制御部71がミキサー20を作動させることにより、コンクリートが製造される。製造されたコンクリートは、払出口26から払い出される。このような現場練り工程S4を繰り返し行うことにより、必要量のコンクリートを製造する。
After that, the
使用されるコンクリート材料には、ほとんど水分が含まれていないため、水分管理が容易に行え、水分割合が一定したコンクリートを安定して製造できる。粒度が大きい砕石と別に、粒度の細かい材料を、計量精度の高いスクリューフィーダ50でまとめて計量しているため、配合割合も安定し、より高品質なコンクリートを製造できる。
Since the concrete material used contains almost no water, water management can be easily performed, and concrete having a constant water ratio can be stably produced. In addition to crushed stone with a large particle size, materials with a fine particle size are collectively weighed with a
しかも、製造ユニット1で計量しながら機械的に製造するので、人為的なミスが排除され、小量の現場練りであっても安定して製造できる。 Moreover, since it is mechanically manufactured while being weighed by the manufacturing unit 1, human error is eliminated and stable manufacturing can be performed even with a small amount of on-site kneading.
(製造条件記憶工程)
製造条件記憶工程S5では、製造条件がバッチ単位で記憶される。具体的には、現場練り工程S4が行われる度に、混合材料、砕石、及び水の計量データ、バッチ処理が行われた日付データ、ミキサー20の作動時間や周辺の温度等の製造データなどからなる製造条件のデータが、製造条件記憶部72に記憶される。
(Manufacturing condition storage process)
In the manufacturing condition storage step S5, the manufacturing conditions are stored in batch units. Specifically, every time the on-site kneading process S4 is performed, measurement data of mixed materials, crushed stones, and water, date data of batch processing, manufacturing data such as operating time of the
従って、バッチ毎に、コンクリートの品質に影響するデータが記憶されるため、コンクリートの品質保証が行える。 Therefore, since the data affecting the quality of concrete is stored for each batch, the quality of concrete can be guaranteed.
工事現場で、投入するモルタルパックMP及び粗骨材パックKPの識別データSDを、リーダー等を用いて読み込むことによって制御装置70に入力し、製造条件のデータを識別データSDと関連付けて記憶させてもよい。そうすれば、対応する材料データを特定できるようになるので、より高度な品質保証が行える。
At the construction site, the identification data SD of the mortar pack MP and the coarse aggregate pack KP to be input is input to the
更に、記憶した製造条件のデータは、製造ユニット1からコンピュータシステム100に送信してもよい(データ通信工程)。具体的には、データ通信部74を通じて、製造条件のデータを、コンピュータシステム100に送信し、送信した製造条件のデータを、対応する材料データとともに識別データSDに関連付けて記憶する。
Further, the stored manufacturing condition data may be transmitted from the manufacturing unit 1 to the computer system 100 (data communication process). Specifically, the manufacturing condition data is transmitted to the
そうすれば、高度な品質保証が簡便に行える。製造条件記憶部72の記憶量の増加を抑制できる点でも有利である。
Then, a high level of quality assurance can be easily performed. It is also advantageous in that an increase in the storage amount of the manufacturing
この製造ユニット1の場合、更に、識別データSDを利用して、より簡単にコンクリートを製造することもできる。 In the case of this manufacturing unit 1, concrete can be manufactured more easily by using the identification data SD.
すなわち、識別データSDと、そのコンクリート材料に対応した指示データとを関連付けしておき、投入前に識別データSDを読み込んで制御装置70に入力させる。そうすれば、指示データを機械的に入力することができるので、手入力する必要が無くなって、簡単かつ確実に制御装置70を操作できる。
That is, the identification data SD and the instruction data corresponding to the concrete material are associated with each other, and the identification data SD is read and input to the
更に、この製造方法では、温度による品質への影響も抑制できるように工夫されている。 Further, this manufacturing method is devised so that the influence of temperature on the quality can be suppressed.
すなわち、練り混ぜ時の周辺温度によって適切な給水量が変化することが知られている。そこで、実験等により、温度に応じて最適な給水量を求めることができる給水補正データが作成されていて、その給水補正データが予め制御装置70に記憶されている。給水量補正部75は、その給水補正データと温度センサ90の計測値とに基づいて自動的に給水量を補正する。
That is, it is known that the appropriate amount of water supply changes depending on the ambient temperature at the time of kneading. Therefore, water supply correction data capable of obtaining the optimum water supply amount according to the temperature is created by an experiment or the like, and the water supply correction data is stored in the
従って、練り混ぜ時の周辺温度が変化しても、適切な給水が行えるので、高品質なコンクリートを安定して製造できる。補正された計量データは、製造条件記憶部72に記憶されるので、その品質も保証することができる。
Therefore, even if the ambient temperature during kneading changes, appropriate water supply can be performed, so that high-quality concrete can be stably produced. Since the corrected measurement data is stored in the manufacturing
なお、本発明にかかる現場練り製造方法は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。 The on-site kneading manufacturing method according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various other configurations.
実施形態では、コンクリート材料として、モルタルパックMP及び粗骨材パックKPを例に説明したが、コンクリート材料は、セメント、混和材、及び砂の各々を個別に袋詰めしたものやこれら全てを配合して袋詰めしたものであってもよい。 In the embodiment, mortar pack MP and coarse aggregate pack KP have been described as examples of the concrete material, but the concrete material is a mixture of cement, admixture, and sand individually packed in a bag or all of them. It may be packed in a bag.
1 現場練り製造ユニット
10 ユニット台
20 ミキサー
30 メインホッパー
31 サブホッパー
40 ベルトコンベア
50 スクリューフィーダ
60 給水装置
70 制御装置
71 製造制御部
72 製造条件記憶部
73 計量制御部
74 データ通信部
75 給水量補正部
80 ロードセル
100 コンピュータシステム
S1 材料作製工程
S2 製造ユニット設置工程
S3 材料運搬工程
S4 現場練り工程
S5 製造条件記憶工程
S6 骨材乾燥工程
S7 識別データ付与工程
MP モルタルパック
KP 粗骨材パック
SD 識別データ
1 On-site
Claims (3)
前記関連装置は、
ミキサーと、
コンクリートの製造に用いられる全部の固体系の材料を受け入れるメインホッパー及びサブホッパーと、
前記メインホッパーが受け入れた、砕石を含む相対的に粒度の大きい材料を搬送して前記ミキサーに投入するベルトコンベアと、
前記サブホッパーが受け入れた、セメントおよび砂を含む相対的に粒度の細かい材料を搬送して前記ミキサーに投入するスクリューフィーダと、
前記ミキサーに水を供給する給水装置と、
前記ミキサー、前記ベルトコンベア、前記スクリューフィーダ、および前記給水装置を制御する制御装置と、
を含み、
前記ユニット台は、上方から見たときに一辺が長い形状を有し、トラックの荷台に積載して運搬可能に構成されており、
前記ミキサー、前記メインホッパー、前記サブホッパー、前記ベルトコンベア、前記スクリューフィーダ、前記給水装置、および前記制御装置は、前記ユニット台に一体に組み込まれており、
前記ミキサーは、前記ユニット台の一方の短辺側の中央部に配置されるとともに、前記メインホッパーおよび前記サブホッパーの各々は、前記ユニット台の他方の短辺の略全域にわたって横並びに配置されており、
前記ベルトコンベアおよび前記スクリューフィーダは、前記メインホッパーおよび前記サブホッパーの各々の下方から、前記ミキサーの上部に向かって略平行して延びるように設置されている現場練り製造ユニット。 It is a concrete on-site kneading manufacturing unit in which multiple related devices are integrally incorporated on a unit stand that can be loaded on a truck bed for transportation and unloading.
The related device is
With a mixer
A main hopper and a sub hopper that accept all solid materials used in the production of concrete,
A belt conveyor that conveys a material having a relatively large particle size, including crushed stone, received by the main hopper and puts it into the mixer.
A screw feeder that conveys a relatively fine-grained material, including cement and sand, received by the sub-hopper and feeds it into the mixer.
A water supply device that supplies water to the mixer,
A control device that controls the mixer, the belt conveyor, the screw feeder, and the water supply device.
Including
The unit base has a shape with a long side when viewed from above, and is configured to be able to be loaded and transported on the truck bed.
The mixer, the main hopper, the sub hopper, the belt conveyor, the screw feeder, the water supply device, and the control device are integrally incorporated in the unit stand.
The mixer is arranged at the center of one short side of the unit stand, and each of the main hopper and the sub hopper is arranged side by side over substantially the entire other short side of the unit stand. Ori,
The on-site kneading manufacturing unit in which the belt conveyor and the screw feeder are installed so as to extend substantially in parallel from below each of the main hopper and the sub hopper toward the upper part of the mixer.
前記ミキサーは、パン型のミキサーであり、
有底円筒状の捏練容器と、
前記捏練容器に連なる駆動部と、
前記捏練容器の中心に突出した前記駆動部の回転軸に取り付けられて回転する撹拌羽根と、
を有している現場練り製造ユニット。 In the on-site kneading manufacturing unit according to claim 1,
The mixer is a pan-type mixer.
A bottomed cylindrical kneading container and
The drive unit connected to the kneading container and
A stirring blade that is attached to the rotating shaft of the driving unit and rotates, which protrudes from the center of the kneading container.
Has an on-site kneading manufacturing unit.
前記ユニット台が、1.5m以下の短辺と3m以下の長辺とで構成された矩形の床面を有し、当該床面の上に収まるように前記関連装置が設置されていて、
総重量が2000kg以下に設定されている現場練り製造ユニット。 In the on-site kneading manufacturing unit according to claim 1 or 2.
The unit base has a rectangular floor surface composed of a short side of 1.5 m or less and a long side of 3 m or less, and the related device is installed so as to fit on the floor surface.
An on-site kneading unit with a total weight of 2000 kg or less.
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