JPH0415348B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水力式に濃密流で搬送される硬化性
の構造材料、特に水硬性吹付けコンクリートもし
くはモルタルを空気式に導出するための装置であ
つて、特にポンプで搬送される構造材料を導入す
る搬送管又はホースの端部に１つのマウスピース
が設けられており、このマウスピースの搬送管が
特にノズルとして構成された出口端部と、この出
口端部とは反対側に位置して１つの圧縮空気導入
管の接続口を有している端部と、これら両方の端
部の間に接続されていて圧縮空気流中へ構造材料
流を導入する管とを備えており、構造材料にその
硬化促進のため少なくとも１つの導入管を介して
促進剤が添加され、吹き出される構造材料流が１
つのフレキシブルな搬送導管区分を介して方向操
作される形式のものに関する。

従来の技術 本発明の対象であるこの種の装置によつて導出
される硬化性の構造材料は一般には建造物の構造
部分の形成又は表面仕上げに用いられるが、構造
材料としては吹付けコンクリートもしくはモルタ
ル以外に別の組成の構造材料であつてもよい。こ
のような構造材料としてはとりわけ吹付プラスタ
ーがあげられる。水硬性の構造材料は坑内、要す
るに鉱業並びにトンネル工事にも使用される。こ
の場合はしばしば水・固形物率の異なる粒状およ
び粉末状の物質から成る構造材料である。吹付け
の際このような材料がとりわけプラスチツク又は
繊維による骨材と共に使われる。本装置はこのよ
うな構造材料から成る吹付けコンクリートもしく
はモルタルの内でも、とりわけ坑内採掘におい
て、例えば発破のような掘取りの後にできるだけ
早く坑道床面を除く岩石面に数センチメートルの
厚さで吹き付けて周囲の岩盤の支持力を高める場
合に適用できる。鉱業並びトンネル工事における
掘進の際のこのようなはだ落ち防止処理と並ん
で、さらに、本装置は防火ダム並びに通気しや断
ダムにおけるシール、壁面における通気抵抗を減
少させるための平滑化、さらには支保作業一般に
も適用できる。早期強度を目的として、構造材料
には液状の促進剤が混和され、これによつて構造
材料の硬化を促進して、坑内採掘中の岩盤の収れ
んをわずかにとどめる最良の支持力をできるだけ
短時間に保証しようとする。促進剤としては、調
量次第で程度の差はあれ大きな硬化促進を生ずる
水ガラスがしばしば使われる。

特にモルタル又はコンクリートの形の湿つた構
造材料の水力搬送は、搬送導管の端部において構
造材料に所要の混和水並びに促進剤を添加する乾
式搬送とは異なつて次のような利点を有してい
る。すなわち、構造材料の一様でない組成や制御
されない水添加の結果として生ずるような吹付け
層の強度変動を排除した所定の処方通りの吹付け
層の一様な組成が保証されるのである。本装置の
場合、構造材料は例えばポンプによつて給圧され
る搬送管路の、特にノズルを備えたマウスピース
を介して搬送されて施工面へ吹き付けられ、施工
面はフレキシブルな搬送管区分の方向操作によつ
て被覆層又は裏込みを施される。吹付けの方向操
作は作業員によつて手で行なわれるのが普通であ
る。

この場合構造材料は、しばしばノズルから添加
される圧縮空気を介して加速されて浮遊状態にさ
れる。促進剤の添加は、構造材料が吹き出されて
施工面へ付着してはじめて構造材料の硬化が始ま
るように行なわねばならない。従つて、促進剤を
できるだけ吹出し端部において構造材料に添加す
るのが有利である。しかしこのことはまた、促進
剤が構造材料と完全かつ均質に混和されないこと
になり、これによつて、フレキシブルな搬送管区
分の方向操作によつて施工面に施される吹付層は
不均質になり、従つて早期強度は一部の個所にお
いてしか得られない。また、できるだけ小量の促
進剤を搬送空気と共に供給するように注意しなれ
ければならない。というのは、大気中の不都合な
有害物質濃度を惹起することになるからである。

こうした点、また、別の原因からもはね返り損
失、すなわち付着せずに落ちる構造材料の割合で
あるはね返り損失が生ずる。たしかに、乾式工法
で坑内採掘において確認された30％から40％のは
ね返り損失は本発明が対象としている湿式工法に
よつては達成されない。しかしその割合は種種の
原因に関連する。すなわち、構造材料の付着力、
吹付け角度その他のパラメータに関連する。とく
に、吹き付けられる下層土の地質に基く支持力の
変動がはね返りの重要な原因の１つとなる。壁
面、例えば岩盤表面の硬さとは無関係に、下層土
の抵抗が吹付け層の形成中に変化し、一般には盛
土が多い程小さくなる。従つて、構造材料の早期
強度は吹き付けられる材料量と同様に重要とな
る。装置の吹出し端部を注意深く方向操作するな
らば特にオーバハングしている部分におけるはね
返り損失を著しく減少させることができる。

冒頭に述べた形式の公知の一例によれば（西独
特許第3336963A1号明細書参照）、マウスピース
管、すなわち構造材料の濃密流を圧縮空気流中へ
導入するマウスピースに、搬送ホース管路、すな
わち構造材料の濃密流を搬送する搬送ホースの端
部区分が直接接続されていて、この端部区分がマ
ウスピースと共に１つのフレキシブルな方向操作
導管区分として使われる。マウスピースの、ノズ
ルとして構成された搬送管の前端部とは反対側の
管端部が、圧縮空気導入管の接続口以外に促進剤
の導入管の接続口をも有している。ノズルはプラ
スチツク管から成つていて、搬送管上に固定され
て自由端部へ向かつて先細になつている。

この公知例のマウスピースは前記のような多く
の構成部分並びに充てん状態での管路の重量のた
め重くなり、従つて材料流を方向操作する作業員
は著しく大きな労力を必要とする。このような下
向きの荷重以外に、作業員は反力をも支えねばな
らない。すなわち、一面において搬送空気流およ
び構造材料によつてマウスピースにおいて惹起さ
れる加速により、他面においては多くの場合ポン
プによつて搬送管もしくはホース内に生ぜしめら
れる高圧の結果として発生する反力をも支えねば
ならない。高圧の結果としては、マウスピースに
接続された濃密流の搬送ホースが硬直状態を呈す
るという不都合をも生ずる。以上述べたような現
象故に生ずる操作労力の増大の結果は材料流の不
十分な方向操作、ひいては構造物の施工面へ吹付
けによつて形成した成層の品質低下となる。加え
て、作業員が例えば作業プラツトホーム又はマス
ト上の作業ケージのような不安定で限られたスペ
ースにおいて材料流を方向操作する場合に特にい
えることであるが、事故の危険を伴う。

本発明が解決しようとする課題 本発明は、冒頭に述べた形式の装置において、
吹き付けられる構造材料流の方向操作を容易に
し、しかもそのために何ら付加的な機械的補助手
段を使う必要がないようにすることを課題とす
る。

課題を解決するための手段 このような課題を本発明は特許請求の範囲第１
項に示す通り次のようにして解決した。すなわ
ち、マウスピースが圧縮空気導入管および構造材
料搬送導管もしくはホースのそれぞれ少なくとも
１つの接続区分と共にそのつど静止状態におかれ
ており、マウスピースの出口端部に方向操作導管
区分が接続されており、この方向操作導管区分の
自由端部に促進剤導入管路が接続されて吹出し口
の直前に通じているのである。

作用および効果 このような本発明の構成によれば、濃密流の重
量負荷を受ける搬送導管区分すべておよびこれに
続くマウスピースが例えば構造物の床面又は地面
にそのまま置かれる。方向操作はマウスピースに
接続されているフレキシブルな導管区分、例えば
ホースを持つて操作して行なう。このようなホー
スはそれ自体マウスピースや搬送導管部分よりも
軽く、しかも、このホース内では濃密流が既に搬
送空気流中で材料の浮遊状態に移行していて、重
い材料部分の濃度が著しく小さいために極めてわ
ずかな重量増となるにとどまる。従つて、作業員
は著しく軽減された重量を受け止めるだけでよ
く、吹出し口において発生すると共に促進剤導入
管の接続口において発生するような小さな反力を
除けば何ら特別な反力を受けることがない。本発
明によればさらに、促進剤導入管を方向操作用ホ
ース区分の前端部に接続して吹出し口の直前で促
進剤を添加されることにより、既述のような、促
進剤添加個所の選定が不適切な場合の難点も解消
される。

本発明の利点は次の通りである。すなわち、搬
送空気流中で浮遊状態を呈する構造材料を案内す
る方向操作ホースの有利な荷重条件を十分に利用
することによつて、濃密流導管内の重い材料部分
およびマウスピースの重量の結果であるすべての
荷重から吹出し流の案内操作が解放され、しか
も、濃密流搬送による搬送ホースの硬直化によつ
て吹出し流の方向操作が妨げられる従来の難点が
解消される。その結果、方向操作は作業員によつ
て手で極めて容易に行なうことができ、吹付け層
の品質並びに作業の安全性が向上する。本発明の
場合こうしたことが何ら機械的な補助手段なし
に、要するに従来例にみられるモニターの必要な
しに可能となる。硬化促進剤として水ガラスを使
用するならば、その導入を事実上無圧で行なえ
る。促進剤の水容液を使う場合も方向操作ホース
の端部へ高圧でノズル式に簡単に導入できる。

請求項第２項に示す実施態様によれば、一面に
おいて、方向操作ホースに添加される促進剤の量
を減少させ、ひいては吹出し流の方向操作を一層
容易にすることが可能であり、他面においては促
進剤を構造材料中に一層良好に分配し、ひいては
硬化一層正確に制御することが可能である。この
ことは、促進剤が２つの部分流に分岐されて、一
方の部分流が静止状態におかれているマウスピー
スにおいて既に添加されるという結果による。

請求項第３項に示されているように、マウスピ
ースを圧縮空気導入管および構造材料搬送導管も
しくはホースのそれぞれ少なくとも１つの接続区
分と共に地面又は建造物の床面に置くようにする
ならば、補助的な何の処置も必要としない。従来
例について述べたように、不安定な限られた足場
から吹出し流の方向操作を行なわねばならない場
合には、請求項第４項に示す実施態様が効果的で
ある。すなわち、反力および重量がプラツトホー
ムの下部構造体もしくはマストによつて受け止め
られることになり、従つて、作業員が作業するケ
ージもしくはプラツトホーム自体が荷重を受ける
必要がなく、その限られた耐荷重性にもかかわら
ず本発明の装置の利用を制限することはない。

さらに、請求項第５項に示す実施態様も有利に
実地に利用することができる。この実施態様によ
れば、促進剤の添加を方向操作導管の一区分、そ
れもホースよりも剛性的な一区分において行なう
ことができ、このような導管区分は促進剤液を必
要かつ所望の通りに、例えば30バールから40バー
ルの高圧で、ひいては、構造材料が浮遊状態にあ
る流れの中へ一様に分配することを可能にする。

実施例 次に、図面に示した実施例に従つて本発明を説
明する： 図面には、本発明の理解にとつて不要な部分が
すべて省略されて本発明による装置が一部破断し
た縦断面図で示されている。

符号１でまとめて示す装置は、水力式に濃密流
の形で１つの搬送導管２によつて導かれる構造材
料、すなわち吹付けコンクリートを空気圧式に供
給するのに使われる。搬送導管２の最後の区分は
ホース３によつて構成されていて、この、ホース
３内へ接続管４が挿入接続されている。接続管４
はカツプリング５を介して短管６に接続されてい
る。この短管６は符号８でまとめて示したマウス
ピースの搬送管７へ鋭角をなして移行している。
移送管７の後端部９がノズル装置１０を保持して
おり、そのノズル１１は搬送管７の軸線１２と同
列をなしている。ノズル装置１０は、第１の促進
剤を供給する導入管１２の端部をなしている。

導入管１２はほぼＳ字状に曲げられた端部管１
３を貫通している。端部管１３には止めコツク１
４が接続されている。この止めコツク１４はＣ形
カツプリング１５を備えており、このＣ形カツプ
リング１５は、止めコツク１４を開いてノズル装
置１０から圧縮空気を搬送管７へ導入することの
できる１つのホース（図示せず）のためのもので
ある。

短管６の接続口１６が搬送管７の後端部９と出
口端部１７との間に位置している。出口端部１７
はユニオンナツト１８によつて１つの方向操作ホ
ース１９の端部に接続することができ、この場合
ユニオンナツト１８が保護管２０へ作用し、保護
管２０は周方向に多数配置されたねじ２１によつ
て方向操作ホース１９上に固定されている。

方向操作ホース１９の自由端部２２は保護管２
３およびユニオンナツト２４を備えている。ユニ
オンナツト２４は、周面上に45°の角度で分配さ
れた多くのノズル２６を有するソケツト２５を接
続するのに使われる。ノズル２６はニツプル２７
およびエルボ２８を介して１つのホース導管２９
から第２の促進剤を供給される。

ソケツト２５の自由端部には短管３０が接続さ
れている。この短管３０はノズル状に構成するこ
とができ、例えば吹出し口３１へ向かつて先細に
してもよい。

運転中、ユニオンナツト１８までの装置部分全
体が地面又は建造物の床面に置くか又は作業員が
乗るプラツトホームの構造体もしくはケージを備
えたマストに固定される。作業員は装置１の前部
だけ、すなわち方向操作ホース１９を介して装置
に接続されている短管３０だけを操作する。すな
わち作業員は短管３０の吹出し口３１を、コンク
リートを吹き付けるべき施工面へ向け、一様に、
しかも所望の層厚に合わせて施工面全域にわたつ
て案内する。

装置１を運転するためには搬送導管２が１つの
コクリートポンプに、圧縮空気導入管１３が止め
コツク１４の開放によつて定置の１つの圧縮空気
導管に、第１の促進剤の導入管１２が１つの貯蔵
タンクに、ホース導管２９が第２の促進剤用の第
２の貯蔵タンクに、かつ導入管１２およびホース
導管２９が各高圧ポンプへ、それぞれ連通され
る。ノズル装置１０を出た圧縮空気流はノズル１
１を介して先ず導入管１２からの促進剤の添加を
受ける。この場合液状の促進剤は細滴状に供給さ
れて圧縮空気流中に分配される。短管６の接続口
１６において圧縮空気流は、搬送導管２からの構
造材料の濃密流を分散させる。これによつて水力
式に搬送されてきた構造材料は水と共に圧縮空気
流中に浮遊する。浮遊材料流は方向操作ホース１
９によつてソケツト２５内へ搬送され、ソケツト
２５は半径方向で内向きに搬送流中へホース導管
２９からの液状の促進剤を高圧のもとに供給す
る。この促進剤は構造材料の迅速な硬化をもた
し、従つて構造材料は短管３０および吹出し口３
１から直接吹き出される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による装置の縦断面図である。 １……搬送導管、３……ホース、４……接続
管、５……カツプリング、６……短管、７……搬
送管、８……マウスピース、９……後端部、１０
……ノズル装置、１１……ノズル、１２……軸
線、１３……接続管、１４……止めコツク、１５
……カツプリング、１６……接続口、１７……出
口端部、１８……ユニオンナツト、１９……方向
操作ホース、２０……保護管、２１……ねじ、２
２……自由端部、２３……保護管、２４……ユニ
オンナツト、２５……ソケツト、２６……ノズ
ル、２７……ニツプル、２８……エルボ、２９…
…ホース導管、３０……短管、３１……吹出し
口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水力式に濃密流で搬送される水硬性吹付けコ
   ンクリートもしくはモルタルのような硬化性の構
   造材料を空気式に導出するための装置であつて、
   搬送される構造材料を導入する搬送管もしくはホ
   ースの端部に１つのマウスピースが設けられてお
   り、このマウスピースの搬送管が出口端部と、こ
   の出口端部とは反対側に位置して圧縮空気導入管
   の接続口を有している端部と、これら両方の端部
   の間に接続されていて圧縮空気流中へ濃密流を導
   入する管とを備えており、構造材料にその硬化促
   進のため少なくとも１つの導入管を介して促進剤
   が添加され、吹き出される材料流が１つのフレキ
   シブルな搬送導管区分によつて方向操作される形
   式のものにおいて、マウスピース８が圧縮空気導
   入管および構造材料搬送導管もしくはホースのそ
   れぞれ少なくとも１つの接続区分と共にそのつど
   静止状態におかれており、マウスピース８の出口
   端部１７に方向操作導管区分１９が接続されてお
   り、この方向操作導管区分１９の自由端部２２，
   ２３に促進剤導入管路２５，２６，２７，２８，
   ２９が接続されていて吹出し口３１の直前に通じ
   ていることを特徴とする、硬化性の構造材料を空
   気式に導出するための装置。 ２ 方向操作導管区分１９，３０において添加さ
   れる促進剤と一緒に構造材料の硬化を促進する促
   進剤のための別個の導入管１２が、マウスピース
   ８の、圧縮空気導入管１３の接続口を有している
   方の搬送管端部９内へ通じている、特許請求の範
   囲第１項に記載の硬化性の構造材料を空気式に導
   出するための装置。 ３ マウスピース８が、圧縮空気導入管および構
   造材料搬送導管もしくはホース２のそれぞれ少な
   くとも１つの接続区分１３，１４並びに促進剤の
   別個の導入管１２と一緒に、硬化性構造材料によ
   つて構造部分を表面仕上げされるか又は形成され
   る建造物の床面又は地面に静止状態におかれてい
   る、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の硬
   化性の構造材料を空気式に導出するための装置。 ４ マウスピース８が、圧縮空気導入管および構
   造材料搬送導管もしくはホース２のそれぞれ少な
   くとも１つの接続区分１３並びに促進剤の別個の
   導入管１２と一緒に、プラツトホームの下部構造
   体もしくは作業ケージのマストに固定されてい
   る、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の硬
   化性の構造材料を空気式に導出するための装置。 ５ 方向操作導管がフレキシブルなホース１９と
   管３０とから成つており、管３０は吹出し口３１
   を有していて１つのソケツト２５に接続されてお
   り、このソケツト２５から半径方向に促進剤が供
   給可能である、特許請求の範囲第１項から第４項
   までのいずれか１項に記載の硬化性の構造材料を
   空気式に導出するための装置。