JPH04112998U - 投射式ライニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧送ポンプからのダイレクト投入を併用した投
射式吹付け機において、比較的簡単な構造により、ライ
ニング資料の付着・閉塞を防止して円滑に連続ライニン
グを行うことができるこの種の投射式トンネル類ライニ
ング装置を提供することにある。また、上記に加え、急
結剤を効果的に添加することができるとともに、急結剤
添加部の閉塞が運転停止時にも起りにくいこの種の投射
式トンネル類ライニング装置を提供することにある。 【構成】送り筒３ｂの前端に回転自在な投射インペラ３
ｄを備え、送り筒３ｂの後半部に送り筒の軸線と交差す
る供給筒３４を設け、これにポンプから吹付け資料を直
接導く形式のものであって、送り筒３ｂに内挿されたス
クリュー４が前記供給筒の吐出口３４０に対応する領域
において無軸部となっている。さらに、供給筒の吐出口
３４０よりも後側の送り筒部位に急結剤添加部５が設け
られている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はコンクリートやモルタルを遠心投射式でライニングする装置に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

トンネル類のライニング手段として、ライニング資料をスクリューを内蔵した 送り筒でトンネル軸線と平行状に送り、先端のインペラによりトンネル軸線と直 角方向に遠心投射する形式の装置は、実公昭６２−４６３５号等により従来公知 である。この先行技術においては、ライニング資料を送り筒の後部に設けた大気 開放型のホッパに対しベルトコンベアにより供給するようになっていた。 このため、先行技術ではベルトコンベアを搭載する関係から装置全体の高さ及 び長さが大型化し、大断面のトンネルには対応できるが、水路トンネル、先進導 坑、調査坑、避難坑といった直径２〜３ｍのトンネル類には適用ができないとい う問題があった。 この対策として、送り筒の後部域に軸線と交差する方向に伸びる供給筒を設け 、この供給筒をホースによって後方の圧送ポンプと接続し、圧送ポンプからライ ニング資料を送り筒にダイレクトに投入する方式が開発されている。

【０００３】

【考案が解決しようする問題点】

この方式は装置の小型化を実現することができるが、圧送ポンプから吐出され たライニング資料を送り筒の軸線と直角方向に設けた供給筒から強制的に押し込 み、スクリューによって送り筒の軸線方向に送るため、供給筒の吐出部に対応す る送り筒内のスクリューにコンクリートが付着し、その付着量が運転の経過と共 に増加して送り筒内の閉塞を起こすという問題があった。これを避けるにはいち いち一定時間ごとに運転を止め、スクリューを取り出して付着資料を除去する煩 雑な作業を行わなければならなかった。そして、上記閉塞は特に急結剤を供給筒 部位でコンクリートに合流させる場合に著しく、また急結剤の吐出口そのものが コンコリートとの接触で閉塞してしまい、添加を行えなくなるという問題があっ た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記のような問題点を解消するために考案されたもので、その目的と するところは、ポンプからのダイレクト投入と併用した投射式吹付け機において 、比較的簡単な構造により、ライニング資料の付着・閉塞を防止して円滑に連続 ライニングを行うことができるこの種の投射式トンネル類ライニング装置を提供 することにある。 上記目的を達成するため本考案は、送り筒の前端に回転自在な投射インペラを 備え、送り筒の後半部に送り筒の軸線と交差する供給筒を設け、これにポンプか ら吹付け資料を直接導く形式のものであって、送り筒に内挿されたスクリューが 前記供給筒の吐出口に対応する領域において無軸部となっている構成としたもの である。

【０００５】 また本考案の目的は、上記に加え、急結剤を効果的に添加することができると ともに、急結剤添加部の閉塞が運転停止時にも起りにくいこの種の投射式トンネ ル類ライニング装置を提供することにある。 上記目的を達成するため本考案は、送り筒の前端に回転自在な投射インペラを 備え、送り筒の後半部に送り筒の軸線と交差する供給筒を設け、これにポンプか ら吹付け資料を直接導く形式のものであって、送り筒に内挿されたスクリューが 前記供給筒の吐出口に対応する領域において無軸部となっており、かつ、供給筒 の吐出口よりも後側の送り筒部位に急結剤添加部が設けられている構成としたも のである。

【０００６】

【実施例】

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。 図１ないし図４は本考案による投射式ライニング装置の一実施例を示している 。１は移動車体であり、この実施例では両側にトンネルＡ内に敷設したレールＢ に対する車輪１０，１０を備え、図示しない走行用モータ等によりトンネル軸線 方向に走行されるようになっている。

【０００７】 ２は可動フレームであり、前記移動車体１と相似した箱枠状をなし、移動車体 １内に先端を除いて配され、両側に移動車体１の溝形フレーム１ａ，１ａに接す る複数組のローラ２ａ，２ａを備えている。そして、可動フレームの適所には支 軸が設けられ、これに後端を移動車体１に連結したスライド用シリンダ１ｂのピ ストンロッド１００が連結されており、したがって、スライド用シリンダ１ｂの 作動により可動フレーム２は前後にスライドされる。

【０００８】 ３は前記可動フレーム２の前端上方に搭載された吹付け機本体である。該吹付 け機本体３は、ベース３ａにより水平状に支えられたストレート状の送り筒３ｂ と、送り筒３ｂの前部周面に軸受３０を介して回転可能に外嵌された調整スリー ブ３ｃと、該吹付け調整スリーブ３ｃに軸受３１を介して相対回転可能に外嵌さ れたインペラ３ｄとを有している。 詳述すると、前記インペラ３ｄは、基筒部３００とこれの前端に固定されたリ ング板３０１と該リング板３０１と対をなすリング板３０２と、それらリング板 ３０１，３０２間をつないで投射用の筒状ポケットを構成する複数の翼板３０３ と、リング板３０２に固定された蓋板３０４とを備えている。基筒部３００には ベルト車３００ａを有し、ベース３ａに搭載した図示しないインペラ用モータか らの出力でベルトを介して高速回転されるようになっている。

【０００９】 前記調整スリーブ３ｃは、基筒部３０５の前端に、前記翼板３０３及びリング 板３０１，３０２の内径側に遊嵌する筒状本体３０６を有し、その筒状本体３０ ６には供給窓孔３０６ａが設けられ、ライニング資料はここを通過し、インペラ ３ｄの筒状ポケットから投射されるようになっている。そして、基筒部３０５に はスプロケット３０５ａが設けられ、ベース３ａに搭載したスリーブ用モータ３ ｆからの出力でチェーンを介して回動され、前記供給窓孔３０６ａの円周方向で の位置を変化させ、投射方向を任意に制御できるようになっている。

【００１０】 蓋板３０４の内側には、中央にボス３０４ａが設けられると共に、ボス３０４ ａの外径側には前記筒状本体３０６および送り筒先端と接触しない関係で放射状 のインサイドインペラ３０４ｂが設けられており、このインサイドインペラ３０ ４ｂがインペラ３ｄと同期回転することによりライニング資料を予め方向付けし 、投射のスポット性を向上させるようになっている。

【００１１】 前記送り筒３ｂの後半部上側には、図２と図３のように、軸線と直交する吐出 口３４０を有する供給筒３４が設けられており、この供給筒３４は上方部分が後 方に屈曲し、その後端に供給ホース８が継手８０を介して接続され、供給ホース ８は供給導管９を介して図示しない圧送ポンプの吐出口に接続されている。圧送 ポンプはダブルピストンポンプ、スクイーズ式ポンプなど任意である。 一方、送り筒３ｂの軸線方向にはスクリュー４が内蔵されている。スクリュー ４は通常のスクリューように全長にわたり軸が設けられるのでなく、前部軸４ａ と後部軸４ｂに分離され、前記供給筒３４の吐出口３４０に対応する領域には軸 が存在しない。すなわち、前部軸４ａは吐出口３４０の直下に到る手前で終り、 後部軸４ｂの後端も吐出口３４０の直下に到らない位置で終っている。そして、 前部軸４ａと後部軸４ｂの間は、それら軸部に基部が連結されたスクリュー羽根 ４ｃのリボン状羽根部分４０だけで結ばれている。スクリュー羽根４ｃは前部軸 ４ａの途中で所定の範囲途切れており、その途切れ領域には、前部軸４ａの軸線 と所要の角度で交差する複数枚の撹拌羽根４ｄが配設されている。

【００１２】 前部軸４ａと後部軸４ｂは好ましくは中空軸からなり、前部軸４ａの前端は前 記蓋板３０４のボス３０４ａにベアリングを介して支持され、後部軸４ｂの後端 は送り筒３ｂの端部に搭載した駆動モータ３３の出力軸３３０に結合されている 。

【００１３】 ５は急結剤添加部であり、前記供給筒３４の吐出口３４０よりも後方の送り筒 ３部分に設けられている。この実施例では、急結剤添加部５は、所要の下向き傾 斜角度をもって吹込み管５ａを挿着してなり、その吹込み管５ａに切換弁５ｂを 介してホース５ｃが接続され、そのホース５ｃは図示しない急結剤定量送り装置 たとえばスネークポンプ式フィーダ式の吐出部に接続されている。前記切換弁５ ｂはたとえば自動操作型３方切換弁が用いられ、戻りホース５ｄが前記急結剤定 量送り装置のタンク部に接続される。急結剤添加部５はリングノズル形式のもの でもよいものである。

【００１４】 前記吹付け機本体３は可動フレーム２に支台等で固置してもよいが、トンネル 断面に均一なライニング層を形成させるため、水平面内と垂直面内での揺動と昇 降とを可能にすることが好ましい。その手段は任意であるが、実施例では、昇降 手段として、図１ように、クロス状のリンク３５０，３５１を左右一対に配した パンタグラフ機構３５を用いている。一方のリンク３５０の下端部は可動フレー ム２の内部に伸び、可動フレーム２に内蔵した昇降用シリンダ３５２のピストン ロッドに連結され、その近傍が支点３５３により可動フレーム２のブラケットに 枢支されている。リンク３５０の上端部は昇降ベース３５４の下部に設けた長孔 状ガイド３５４ａにピンで係合している。他方のリンク３５１の下端部は移動車 体１に固設した長孔状ガイド３５４ｂにピンで係合し、上端部は昇降ベース３５ ４に枢着されている。

【００１５】 また、水平面内での揺動手段として、昇降ベース３５４の上に縦軸３６を設け 、この縦軸３６に対し、吹付け機本体３のベース３ａと枢ピン３７０により枢着 した軸受３７を外嵌させ、その軸受３７に、一端を昇降ベース３５４に連結した 水平用シリンダ３８の他端を連結している。また、垂直面内の揺動(起伏)手段と して、昇降ベース３５４の下部と軸受３７とを起伏用シリンダ３９で連結してい る。

【００１６】 なお、この実施例では、供給ホース８はホースガイド９０で移動自在に支えら れ、Ｕターン状の導管部７を介して供給導管９に接続されている。

【００１７】

【実施例の作用】

次に本考案装置の作用を説明する。 トンネルライニングにあたっては、トンネル内に敷設したレールＢの上に装置 を配し、圧送ポンプを駆動すると共にインペラ用モータ３ｅ、送り用モータ３３ を駆動する。これによりライニング資料たとえばコンクリートは供給導管９に圧 送され、Ｕターン状の導管部７を介してドッキングホース８に送られ、吹付け機 本体３の送り筒３ｂに設けられている供給筒３４に送り込まれる。

【００１８】 送り筒３ｂでは、駆動モータ３３によって後部軸４ｂが回転され、その回転は リボン状羽根部分４０により前部軸４ａに伝達され、リボン状羽根部分４０を含 むスクリュー全体が回転する。 供給筒３４に送り込まれたライニング資料は、送り筒３ｂと直交状に開口して いる吐出口３４０から送り筒３ｂに流下する。しかし、スクリュー５の軸部は周 速がゼロに近く、したがって吐出口３４０から真下に流下したライニング資料が 軸部の回りに絶えず付着しそれが時間の経過と共に成長する。しかるに本考案で は、吐出口３４０の領域では軸部が存在せずリボン状羽根部分４０があるだけで ある。このため、周速がゼロに近い部分がなく、またスクリュー羽根と軸との境 界(材料が溜りやすい部分)が存在しない。したがって吐出口３４０から流下した ライニング資料はリボン状羽根部分４０で幾分剪断されつつスパイラル運動する 羽根によって捕捉されて前送りが始められることになる。そしてリボン状羽根部 分４０を過ぎると、軸線方向の搬送状態が定常化する。

【００１９】 一方、急結剤定量供給装置からは粉末急結剤が切り出され、圧縮エアによって ホース５ｃから前記吐出口３４０よりも後方の送り筒３ｂに通じる吹込み管５ａ から吹き込まれる。すなわち、供給筒３４では急結剤を合流させず吐出口３４０ には急結剤が添加されていない資料だけが流下する。したがって、急結剤が吐出 口３４０の領域のスクリュー軸に付着してライニング資料と反応することによる 資料付着も生じず、連続長時間投射を行っても送り筒の閉塞が全く起こらない。

【００２０】 急結剤は前記のように送り筒３ｂの吐出口３４０よりも後方の部位に設けた吹 込み管５ａから送り筒内に吹き込まれる。この領域にはライニング資料はほとん ど充満せず、したがって吹込み管５ａの吹込み口がライニング資料と接触するこ とがない。このため、ライニング資料との接触による硬化反応での詰りが起こら ず、一定量の投射を停止して次回の投射を始めるときにも円滑に急結剤の吹込み を行うことができる。吹き込まれた急結剤は、後部軸４ｂのスクリュー羽根４ｃ によって前送され、リボン状羽根部分４０で剪断・送りされているライニング資 料と混合される。

【００２１】 混合された資料は前部軸４ａのスクリュー羽根４ｃにより送られ、撹拌羽根４ ｄにより撹拌された後さらに前送される。送り筒３ｂの先端ではインサイドイン ペラ３０４ｂが回転しているため、ライニング資料は撹拌されると同時に半径方 向に方向付けされ、調整スリーブ３ｃの供給窓孔３０６ａから吐出される。調整 スリーブ３ｃの外周ではインペラ３ｄが回転しているため、各ポケットに入った ライニング資料は遠心力でトンネル内面に投射される。前記投射角度は調整スリ ーブ３ｃをスリーブ用モータ３ｆで回動することにより制御される。

【００２２】 ライニングに際しては、昇降用シリンダ３５２、水平用シリンダ３８、起伏用 シリンダ３９を選択作動させる。昇降用シリンダ３５２を作動すれば、支点３５ ３を中心としてパンタグラフ機構３５が屈折状態から立ち上がるため、昇降ベー ス３５４が持ち上げられ、吹付け機本体３は図１仮想線のように上昇する。また 、水平用シリンダ３８を作動すれば軸受３７が回動し、この軸受３７に連結して いるベース３ａが水平面内で揺動するため、吹付け機本体３は図３の仮想線のよ うに所要角度で首を振る。また、起伏用シリンダ３９を作動すれば、軸受３７が 枢ピン３７０によりベース３ａと連結されているため、ベース３ａが垂直面内で 揺動し、吹付け機本体３は図１の仮想線のように所要角度で首を振る。これらに よりトンネル断面がどのような形状であつてもそれに即応してライニングするこ とができる。

【００２３】 そして、移動車体１をトンネル軸線方向に移動させ、これと併行しあるいは移 動車体１を一定距離ごとに停止させた状態でスライド用シリンダ１ｂを作動すれ ば、ローラ２ａ，２ａが溝形フレーム１ａ，１ａに沿って転動するため、吹付け 機本体３を搭載した可動フレーム２が図１の仮想線で示すようにトンネル軸線方 向でスライドながら、インペラ３ｄからライニング資料が投射される。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明した本考案の請求項１によるときには、ライニング資料をポンプ圧送 して供給筒３４からダイレクトに送り筒３に供給するため、小径トンネル類に適 した投射ライニング装置とすることができ、しかも、送り筒３の軸線と交差する 関係で設けられている供給筒３４の吐出口領域のスクリューが、中心に軸のない スクリュー羽根であるため、吐出口から投入されたライニング資料が付着しそれ が成長する減少が起こらず、したがって、簡単な構造により送り筒３を閉塞させ ずに円滑に連続多量の投射ライニングを行うことができるというすぐれた効果が 得られる。 本考案の請求項２によれば、急結剤を供給筒部分でライニング資料に合流させ るのでなく、供給筒３４の吐出口より後方の送り筒部位３で添加するため、送り 筒内の閉塞をより一層確実に防止することができ、また、急結剤添加部の吹込み 口がライニング資料と接触しないため、反応による吹込み口の詰りが起こらず、 円滑確実に急結剤を添加することができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による投射式ライニング装置の一実施例
を示す部分切欠側面図、

【図２】図１における吹付け機本体の拡大断面図、

【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図、

【図４】図２のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

３…吹付け機本体、３ｂ…送り筒、３ｄ…インペラ、４
…スクリュー、４ａ…前部軸、４ｂ…後部軸、４ｃ…ス
クリュー羽根、５…急結剤添加部、３４…供給筒、４０
…リボン状羽根部分、３４０吐出口

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】送り筒の前端に回転自在な投射インペラを
   備え、送り筒の後半部に送り筒の軸線と交差する供給筒
   を設け、これにポンプから吹付け資料を直接導く形式の
   ものであって、送り筒に内挿されたスクリューが前記供
   給筒の吐出口に対応する領域において無軸部となってい
   ることを特徴とする投射式ライニング装置。
2. 【請求項２】送り筒の前端に回転自在な投射インペラを
   備え、送り筒の後半部に送り筒の軸線と交差する供給筒
   を設け、これにポンプから吹付け資料を直接導く形式の
   ものであって、送り筒に内挿されたスクリューが前記供
   給筒の吐出口に対応する領域において無軸部となってお
   り、かつ、供給筒の吐出口よりも後側の送り筒部位に急
   結剤添加部が設けられていることを特徴とする投射式ラ
   イニング装置。