JPH0538099U - 遠心吹付装置におけるケーシングの吐出口 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠心吹付装置における吐出口を改良して、吹
付材のロスを少なくし、凹凸度の少ない吹付仕上面の形
成を可能とする。 【構成】 ロータ６に被装したケーシング１４に開口の
吐出口１５から、投射羽根１３の回転エネルギーにより
吹付材がトンネル壁面等に向けてロータ６の接線方向Ｈ
に投射される。上記吐出口１５には、投射羽根１３に対
し所要の角度にわたり複数の線分１５ａ、１５ａ‥‥‥
が、ロータ６の接線方向Ｈで、その巾方向の基準線から
所定長さの部位にあって、互いに交差状に連続する巾方
向の口縁が正面略山型に形成される。この口縁と投射羽
根１３との接点が増大することで、吹付材の飛散性が向
上し、吹付材のトンネル壁面に対する投影線の焦点性も
保持されて凹凸の小さい吹付化上面を形成できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、投射羽根の回転エネルギーによって、コンクリートを投射すること により、トンネル内壁面に対するコンクリートライニング作業を行なう場合にあ って用いられる遠心吹付装置に関し、特に当該コンクリートを高速で外部に投射 するためのケーシングにおける吐出口形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来からトンネル等の坑道掘削面や急斜面等に対して、土砂、岩盤等の崩落を 防止する目的をもって、コンクリートの吹付け施工が行なわれている。 この種のコンクリート吹付け施工では、コンクリートを早期に硬化させ、掘削 面等の保護機能を充分に発揮させることが作業全体の鍵を握るものとなるため、 コンクリートの硬化を促進するための急結剤を、生コンクリートと均一に混練さ せた後、この混練物を投射羽根の回転エネルギーによってトンネルの壁面に投射 することで吹きつけるようにした方法が採択されている。

【０００３】 この場合、生コンクリートと急結剤の混練物である吹付材は遠心吹付装置のロ ータ内に導入された後、ロータの投射羽根によりかき揚げられ、ロータの高速回 転エネルギーを受けて、ケーシングの吐出口から目的とするトンネル壁面に向け て、ロータの外周接線方向に投射されることとなる。

【０００４】 また、この際における吹付材は、ロータ内で回転エネルギーを受けると共に、 遠心力を受け投射羽上でロータ外周に寄せられ、固まりの状態でケーシングの吐 出口からロータの外周接線方向へ向けて投射されることになる。

【０００５】 そのため、現在ではケーシングの吐出口ａの形状を図７のように、ロータの投 射羽根ｂに対し所定の角度αを持った直線ｃにて形成し、その直線ｃとロータの 投射羽根ｂの外周と交差する接点により、接線方向ｉを変えて、吹付材を飛散さ せることによりトンネル壁面に投射するようにしている。

【０００６】 上記吐出口ａの形状によると、図７に示すように、吐出口ａの巾ｅを１８０ｍ ｍ、吐出口ａから投射される吹付材のトンネル壁面、即ち投影面ｆまでの投影距 離ｇを１５００ｍｍ、投影面ｆの高さｈを４００ｍｍとした場合、その投影線ｄ は４３８ｍｍして、図示の如く直線状に延長される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した吐出口形状では、図７の如く、トンネル壁面に投射される吹 付材の投影線ｄは一本の長い斜線となり、既往の吹付方式と比較して吹付面が粗 雑になり、構造物の仕上がりとしては望ましい結果は得られない。 さらに、近年コンクリートの吹付施工にあって、その投射量を増加する傾向に あるが、このような投射量の増加は、吹付材の投影線ｄが濃い直線になってしま い、吹付面がなお一層粗雑になってしまうこととなる。

【０００８】 そこで、上記の解決法として、ケーシングの吐出口形状を、ロータの投射羽根 に対し、より大きな角度で長い直線にて形成し、ロータの外周接線方向の接点を 多くすることも考えられるが、この時は吹付材の投影線が長くなるため、吹付面 が粗雑になると共に、局部的に崩落した壁面を吹付けることが困難となり、吹付 材の損失も多くなるという問題点が生じる。

【０００９】 本考案は、上記従来技術が有するこのような問題点に鑑み、種々検討の結果、 トンネル壁面に投射される吹付材の投影線を複数本とし、なおかつ複数本の投影 線に焦点性を持たせることにより、吹付材の飛散性状を向上可能とした遠心吹付 装置におけるケーシングの吐出口形状に、改良を加えようとするのが、その目的 である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案はケーシング内における投射羽根の回転エ ネルギーにより、コンクリート等の吹付材をケーシングの吐出口からトンネル等 の壁面に向けて、上記投射羽根を有するロータの接線方向へ投射するようにした 遠心吹付装置において、上記ロータの投射羽根に対し所要の角度にわたって開口 され、かつロータの接線方向で、その巾方向の基準線から所定長さの部位にあっ て、互いに交差状にて連続する複数本の線分による巾方向の口縁が形成されてい る遠心吹付装置におけるケーシングの吐出口を提供しようとするものである。

【００１１】

【作用】

生コンクリートと急結剤は攪拌用ケーシング内に供給され、ここで攪拌送り羽 根の回転により攪拌混練され、当該混練物である吹付材はロータ内に導入された 後、ロータの投射羽根によりかき揚げられ、ロータの高速回転エネルギーを受け 、投射羽根の外周に被装されている環状のケーシングにおける吐出口から、トン ネルの壁面に向け、ロータの外周接線方向に投射される。

【００１２】 上記ケーシングの吐出口は、ロータの投射羽根に対して所要の角度にわたり、 複数本の線分が互いに交差状をなし、当該交差点が基準線から適度の長さに設定 されているため、吹付材が投射される接線方向において、複数本の線分とロータ の投射羽根外周とが交差する接点が増すことになり、その結果、吹付材の飛散性 が向上される。 また、トンネル壁面に投射される吹付材の投影線は複数で、かつ焦点性も保持 されるため、吹付材を吹き付けた仕上り面の凹凸度が小さくなり、その結果、吹 付面が良好なコンクリート吹付施工が実現される。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を参照して説明する。 まず、図５、図６に示した遠心吹付装置につき説示すれば、攪拌用ケーシング １の一端に閉塞側板１ａを固定することで閉塞基端１ｂを形成し、他端には開口 端部１ｃが形成され、当該ケーシング１の閉塞基端１ｂ寄りには、これと直行状 にて連通するコンクリート供給管２が設けられている。

【００１４】 上記攪拌用ケーシング１には、攪拌送り羽根３が回転自在に内装され、その図 ５において左端に固着されている支持軸４が、塞側板１ａに外装固定されている 攪拌用モータ５の回転軸５ａと同軸上に固着されている。

【００１５】 上記のコンクリート供給管２には、これに図示しない生コンクリート供給源か ら生コンクリートを圧送供与するためのマテリアルホース２ａと、粉状の急結剤 を供給するため急結剤供給パイプ２ｂが各々連結され、該パイプ２ｂの先端には 、コンクリート供給管２の中心から攪拌用ケーシング１に向けて直行状に急結剤 を供給するための供給ノズル２ｃから設けられている。

【００１６】 上記した攪拌用ケーシング１の開口端部１ｃにはロータ６が回転自在に臨設さ れている。 上記ロータ６は、開口端部１ｃに連通状態となるようにボルト７‥‥‥によっ て固設した開孔ステータ８と、これに締着ボルト９‥‥‥、ナット１０‥‥‥に よって固設した閉塞ステータ１１との間にあって回転自在に配設されると共に、 上記閉塞ステータ１１に外装固定された投射用モータ１２の回転軸１２ａに軸着 されている。

【００１７】 上記ロータ６には、攪拌用ケーシング１の開口端部１ｃと開孔ステータ８を介 して連通状態となっている開孔端板１３ａと、上記投射用モータ１２の回転軸１ ２ａが軸着されている閉塞端板１３ｂと、これら両板１３ａ、１３ｂ間にあって 、その外周端側に向けて放射状となるよう互いに周方向へ一定間隔をおいて固設 された内羽根１３ｃ‥‥‥とにより画成してある複数個の投射羽根１３が具備さ れている。

【００１８】 従って、上記ロータ６には、投射羽根１３‥‥‥の開孔端板１３ａにおける導 入口１３ｄに連通し、内羽根１３ｃ‥‥‥により囲成された内心空所６ａが形成 され、該空所６ａが、上記開孔端板１３ａ、閉塞端板１３ｂ、内羽根１３ｃ‥‥ ‥間に形成された扇形の吐出通道１３ｅ‥‥‥に連通していることとなる。

【００１９】 さらに、上記開孔端板１３ａと閉塞端板１３ｂとの外側面にあって、その外側 端側には、放射状となるよう複数枚の裏羽根１３ｆ‥‥‥が周方向へ所定の間隔 をおいて突設され、その外面が、各々前記の開孔ステータ８、閉塞ステータ１１ に凹設した環状凹溝条８ａ、１１ａに摺動自在に嵌め込まれ、これによって、上 記ロータ６は、上記の開孔ステータ８と閉塞ステータ１１との間にあって前記投 射用モータ１２の回転軸１２ａを中心として回転自在となっている。

【００２０】 さらに、上記ロータ６の投射羽根１３‥‥‥における外周には、環状のケーシ ング１４が、上記の両ステータ８、８間に挟持された状態で被装してあり、該ケ ーシング１４の所望箇所には、図１及び図５並びに図６に示した通り、吹付材投 射用の吐出口１５が、ロータ６の上記吐出通道１３ｅと連通して開設されている 。

【００２１】 本考案の吐出口１５における口縁は、次のように構成されている。 図２に示す実施例では、ロータ６の投射羽根１３に対して所要の角度（β）（ 図示例では１５．５度）にわたり４本の線分１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに より正面略２山型（鋸歯状）に形成され、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは順 次交差状にて連続し、これら線分１５ａ〜１５ｄの交差点Ａ、Ｂ、Ｃはロータ６ の巾方向である基準線Ｆ、Ｇから、所定の長さＬに設定してある。

【００２２】 従って、上記の口縁を有する吐出口１５によるときは、吹付材が投射される接 線方向Ｈに対して、投射羽根１３の外周縁と各線分１５ａ〜１５ｄでとの交差す る点が増大することになるのであり、このことは吹付材に対する飛散性状を向上 させることになる。 また、投射される吹付材のトンネル壁面における投影線１６は、４本の線分１ ６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに対応した正面略２山型となり、焦点性をも保持 したものとなる。

【００２３】 図２の場合にあって、今上記吐出口１５における両交差点Ａ、Ｃ間の長さＩを ９０ｍｍ、吐出口１５の巾方向の各端面から上記交差点Ａ、Ｃまでの長さｊ、ｊ を各４５ｍｍとし、当該吐出口１５の巾Ｋを１８０ｍｍに設定し、吐出口１５か ら吹付材が投射される投影面１７までの投影距離Ｍを１５００ｍｍ、その投影面 １７の高さＮを４００ｍｍとすると、その投影面積Ｓ₁ は、 Ｓ₁ ＝Ｋ×Ｎの式から７２０ｃｍ² となる。 上記投影面積Ｓ₁ に対し、同図に示す吐出口１５では、吹付材の投影線１６の 線分１６ａ〜１６ｄが１６１０ｍｍ延長され、これにより吹付材が投射される接 線方向の点が増大されることがわかる。

【００２４】 図３は、本考案に係る吐出口の他実施例を示している。 ここに示されたロータ６は、その投射羽根１３に対して所要の角度（β）（１ ５．５度）にわたり６本の線分１５ａ〜１５ｆが、１５ａと１５ｂ、１５ｂと１ ５ｃ、１５ｃと１５ｄ、１５ｄと１５ｅ、１５ｅと１５ｆの如く、順次交差する ことで正面略３山型に形成されている。 そして、前同様に上記線分１５ａ〜１５ｆの交差点Ａ、Ｃ、ＥとＢ、Ｄは夫々 基準線Ｆ、Ｇ上にあり、当該基準線Ｆの間隔は所望の長さＬに設定してある。

【００２５】 本実施例では、投射される吹付材のトンネル壁面、即ち、投射面１７に対する 投射線１６が６本の線分１６ａ〜１６ｆを持った正面略３山型となり、焦点性も 保持される。

【００２６】 今、図３にあって、上記吐出口１５における交差点Ａ、ＣおよびＣ、Ｅ間の長 さＩ、Ｉを各々６０ｍｍ、吐出口１５の巾方向の各端面から各交差点Ａ、Ｅまで の長さＪ、Ｊを各々３０ｍｍとし、当該吐出口１５の巾Ｋを１８０ｍｍに設定す ると共に、このときの吹付材が投射される投影距離Ｍおよび投影面１７の高さＮ を図２に示した前記の実施例による場合と同一にすれば、投影面積Ｓ₂ は前記の 実施例による場合と同一となるが、この投影面積Ｓ₂ に対して、本実施例では投 射線１６が２４０６ｍｍに延長される。従って、吹付材が投射される接線方向Ｈ の点は、前記実施例１に比しさらに増大されるに至る。

【００２７】 図４は、本考案吐出口の異種実施例を示している。 ここでは、ロータ６の投射羽根１３に対して、所要の角度（β）（１５．５度 ）にわたり６本の線分１５ａ〜１５ｆが、１５ａと１５ｂ、１５ｂと１５ｃ、１ ５ｃと１５ｄ、１５ｄと１５ｅ、１５ｅと１５ｆが、円弧形状の曲線部１８‥‥ ‥にて順次交互に連結されることで、３ウエイブ型に形成されている。

【００２８】 従って、本実施例では、投射される吹付材のトンネル壁面、即ち投射面１７に 対する投射線１６は、線分１６ａ〜１６ｆと曲線部１９‥‥‥を持った正面略３ ウエイブ型となり、焦点性を保持されるのであり、第２実施例の場合と同等以上 の作用効果が得られることとなる。

【００２９】 ここで、図７に示した従来例の吐出口ａと、本考案に係る図３に示した正面略 ３山型の吐出口１５について、吹付材投射時における吹付面の凹凸度を測定する ため、吹付面の凹凸測定値度数分布から分散値を求めるようにした。 この結果、上記実施例では１１２．３３、従来例では１２０．４４が得られ、 これにより、本考案に係る吐出口の方が、吹付面の凹凸度を小さくできることを 確認できた。

【００３０】 ここで、本考案は上記実施例によって明示されたものに限られるものでなく、 さらに簡潔な構成とした図５に示す如く、吐出口１５の口縁を二線分１５ａ、１ ５ｂだけにして、これら線分の交点Ａを一個だけとすることもでき、これにより 投影線１６は二本の線分１６ａ、１６ｂに対応した１山型となる。

【００３１】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように構成されているので、ロータの投射羽根に対し 、所要の角度にわたる複数の直線分によって、トンネル壁面に投射される吹付材 の投影線が延長されると共に、該投影線は単に直線状に延長されるのではなく、 上記各線分が基準線から所定の長さの範囲内において交差されているため、吹付 材が投射されるロータ外周接線方向における接点が増大されることになり、これ により吹付材の飛散性が向上され、しかも、投射される吹付材のトンネル壁面に おける投影線は、焦点性が保持されることによって、吹付材のロスが少なく、か つ凹凸度の小さな吹付仕上面を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る吐出口を備えた遠心吹付装置一実
施例を示した斜視図である。

【図２】図１に示した実施例による吐出口と、これによ
る吹付材の投影線を示す作用説明図である。

【図３】同上吐出口の他実施例による吹付材の投影線を
示した作用説明図である。

【図４】同上吐出口の異種例による吹付材の投影線を示
した作用説明図である。

【図５】同上吐出口の別例による吹付材の投影線を示し
た作用説明図である。

【図６】本考案の吐出口を備えた遠心吹付装置を示す縦
断正面図である。

【図７】図５におけるＡ−Ａ線矢視縦断面図である。

【図８】遠心吹付装置における従来の吐出口と、これに
よる吹付材の投影線を示した作用説明図である。

【符号の説明】

６ ロータ １３ 投射羽根 １４ ケーシング １５ 吐出口 １５ａ 線分 １５ｂ 線分 １５ｃ 線分 １５ｄ 線分 １５ｅ 線分 １５ｆ 線分 β 投射羽根と線分との角度 Ｈ ロータの接線方向

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内における投射羽根の回転エ
   ネルギーにより、コンクリート等の吹付材をケーシング
   の吐出口からトンネル等の壁面に向けて、上記投射羽根
   を有するロータの接線方向へ投射するようにした遠心吹
   付装置において、上記ロータの投射羽根に対し所要の角
   度にわたって開口され、かつロータの接線方向で、その
   巾方向の基準線から所定長さの部位にあって、互いに交
   差状にて連続する複数本の線分による巾方向の口縁が形
   成されている遠心吹付装置におけるケーシングの吐出
   口。