JPH06221082A - 立坑用吹付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業者による施工部分の状況確認および吹付
装置の調整の負担を軽減し、立坑の内周面上に確実に良
好なライニング層を形成する。 【構成】 吹付ノズル４５を備えた装置本体２を立坑３
内に設置し、この装置本体２に立坑３外から可撓性管路
６を介して吹付材料と圧縮空気とを供給して前記吹付ノ
ズル４５から吹付材料を立坑３の内周面に吹き付ける立
坑用吹付装置であって、前記装置本体２を立坑３内で昇
降可能に設置するとともに、前記装置本体２には前記吹
付ノズル４５を水平面内において１回転を越える旋回を
可能に保持させ、かつ当該吹付ノズル４５を旋回駆動す
る油圧モータ４２等の駆動装置を前記装置本体２に設置
し、前記吹付ノズル４５を当該駆動装置で旋回駆動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、立坑の内周面にセメ
ント，コンクリート等の材料を吹き付ける立坑用吹付装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地盤に掘削された立坑の内周面にライニ
ング層を形成する場合に、セメント，コンクリート等の
吹付材料を吹き付けることが行なわれており、そのライ
ニング層はその単位面積当りでの吹付量が所要の一定量
となることがライニング層の要求強度および材料費の面
から求められる。

【０００３】しかし、このように吹付材料を立坑の内周
面に吹き付けてライニング層を形成させる場合、そのラ
イニング層は吹付機の吐出量や吹付ノズルの移動速度の
如何によりその単位面積当りの吹付量が変化し、ライニ
ング層の良否が影響されるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の技
術において、ライニング層を良好に形成する場合には、
吹付機の吐出量や吹付ノズルの移動速度を施工部分の状
況に応じて頻繁に調整することが必要とされており、立
坑の吹付作業においてはその施工部位の状況を作業者が
視認しにくく、良好なライニング層を確実に形成するこ
とが困難であった。

【０００５】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、作業者による施工部分の状況確認および
吹付装置の調整の負担を軽減し、立坑の内周面上に確実
に良好なライニング層を形成することを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、吹付ノズルを備えた装置本
体を立坑内に設置し、この装置本体に立坑外から可撓性
管路を介して吹付材料と圧縮空気とを供給して前記吹付
ノズルから吹付材料を立坑の内周面に吹き付ける立坑用
吹付装置であって、前記装置本体を立坑内で昇降可能に
設置するとともに、前記装置本体には前記吹付ノズルを
水平面内において１回転を越える旋回を可能に保持さ
せ、かつ当該吹付ノズルを旋回駆動する駆動装置を前記
装置本体に設置し、前記吹付ノズルを当該駆動装置で旋
回駆動することを特徴とする。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明によれば、立坑内に設置さ
れた装置本体において、水平面内での１回転を越える旋
回が可能とされた吹付ノズルを駆動装置で旋回駆動する
ので、その吹付ノズルの高さに対応して立坑の内周面で
その吹付ノズルが指向する部位には周方向に全周に渡っ
て連続的に吹付材料を吹き付けることができる。

【０００８】したがって、周方向に断続的に吹付作業を
行なう場合に較べて立坑の内周面には周方向に均一で良
好なライニング層を形成することができ、作業者による
施工部分の状況確認および吹付装置の調整の負担が軽減
される。

【０００９】

【実施例】以下、図面に示す実施例により本願発明を説
明するが、まず、図２により本願発明にかかる立坑用吹
付装置（単に装置本体という）を用いたコンクリート吹
付システムの全体概略を説明する。

【００１０】図２は、コンクリート吹付システム１の全
体概略を平面的に示したもので、２は本願発明にかかる
装置本体で、立坑３内に後述するように設置されたもの
である。

【００１１】この装置本体２には、次の装置構成によ
り、吹付材料，圧縮空気，水および駆動用油圧が供給さ
れるようになっている。

【００１２】図において、４は乾式吹付機であり、５は
空気圧縮機である。

【００１３】乾式吹付機４には、乾燥状態の吹付材料が
図外のミキサで均一に混合されて、一定量が矢印Ｍで示
すように連続的に供給されるようになっている。

【００１４】なお、この吹付材料は、セメントと骨材お
よびその他の添加物等の乾燥状態の混合物であって、こ
れに所要量の水を添加混合することによりライニング層
を形成するコンクリートとなるものである。

【００１５】そして、この乾式吹付機４には、空気圧縮
機５から圧縮空気が供給される。この圧縮空気は吹付材
料を後述の吹付ノズルから吹き付けるための空気である
とともに、前記吹付材料を前記装置本体２に向けて移送
するための空気でもある。

【００１６】したがって、前記乾式吹付機４は、前記吹
付材料をこの圧縮空気とともに耐圧性ホースからなる可
撓性管路６を経て前記装置本体２に供給する。

【００１７】また、図２において、７は水タンクを示
し、８は高圧の水ポンプであり、水タンク７は図外の水
源から矢印Ｗで示すように給水されて適量の水を一時的
に貯溜するものである。

【００１８】この水タンク７の水は、その一部が前記乾
式吹付機４の冷却水として循環されるが、基本的には水
ポンプ８に給水され最終的には前記した乾燥状態の吹付
材料に混合されて吹付用コンクリートの形成に用いられ
るものである。

【００１９】前記水タンク７から給水される水ポンプ８
においては、その水圧が後述のミキサー部での混合に十
分な高圧水とするように加圧され、その高圧水は水ポン
プ８から油圧ポンプ１１を経て耐圧性ホースからなる可
撓性管路１２を介して装置本体２に供給される。

【００２０】前記水ポンプ８からの高圧水が油圧ポンプ
１１を経るのは、高圧水を油圧ポンプ１１に付設された
可変絞りや流量計等に経由させるためである。

【００２１】油圧ポンプ１１は電動モータで駆動され、
油圧ポンプ１１からの油圧は耐圧性ホースからなる可撓
性管路１３を経て装置本体２に供給され、装置本体２に
おいて吹付ノズルを駆動する動力源として用いられる。

【００２２】次に、装置本体２の詳細は次のようであ
る。

【００２３】装置本体２は、図２および図３に示すよう
に、中央に立坑３の概ね中心に位置する装置部２１を有
するとともに、この装置部２１から１２０度間隔で放射
方向に延在する３本のアーム２２，２３を有し、これら
のアーム２２，２３はそれぞれ上下に２本ずつ同一構造
で設けられており、前記ア−ム２２，２３の先端には上
下方向に延びるガイド部材２４，２５が設置されてい
る。

【００２４】したがって、前記装置部２１は、これらの
ガイド部材２４，２５に囲まれた空間内に位置するよう
になっている。

【００２５】前記各アーム２２，２３は、いずれもその
アーム全体としての長さを調整可能とするため、前記装
置部２１側に固着されたアーム基部２２ａ，２３ａと前
記ガイド部材２４，２５側に装着されたアーム先端部２
２ｂ，２３ｂとに分割され、前記アーム基部２２ａ，２
３ａにアーム先端部２２ｂ，２３ｂを適宜格納可能とし
固定ボルト２６で固定できるようになっている。

【００２６】なお、前記各アーム基部２２ａ，２３ａの
間には連結部材２７が設置され、各アーム２２，２３の
それぞれの上下に位置するアーム基部２２ａ，２３ａ同
士を上下に連結する第２の連結部材２８が設けられてい
る。

【００２７】これらの各連結部材２７，２８により、各
アーム２２，２３の立設剛性が確保されている。

【００２８】そして、アーム２３に設置されたガイド部
材２５には、ガイドローラ２３ｃが設置されており、ア
ーム２３のアーム基部２３ａとアーム先端部２３ｂとの
間には圧縮スプリング３１が介装され、アーム先端部２
３ｂとガイド部材２５とが立坑３の内周面側に向けて弾
発付勢されている（図４参照）。

【００２９】また、アーム２３のアーム基部２３ａ間を
連結する第２の連結部材２８と前記ガイド部材２５との
間には所定の長さに調整された鎖３２が張設されてい
る。この鎖３２は前記圧縮スプリング３１の弾発力によ
りアーム先端部２３ｂとガイド部材２５とが過度に突出
することを防止するものである。

【００３０】なお、図において、２９は吊り下げ金具で
ある。

【００３１】そして、装置部２１は、図３および図５，
６に示すように構成されている。

【００３２】装置部２１は全体として概ね円柱状に形成
されており、その軸心を立坑３の中央部分で上下方向に
向いた姿勢で設置されるものである。

【００３３】装置部２１の上面中央には、吹付材料管３
５が開口して設置されており、これに前記可撓性管路６
を接続するものである。この吹付材料管３５は装置部２
１の軸心部分を下方に向けて延在されて装置部２１の下
部に配置されたミキサ部３６に乾燥状態の前記吹付材料
を導くものである。

【００３４】ミキサ部３６はこの発明でいうミキシング
装置に該当するものであって、図６に示すように、前記
吹付材料管３５の下端に隣接して多数の微小な噴射口３
７ａが穿設されたリング部材３７を配置し、前記噴射口
３７ａの外側に給水口３８ｂと環状溝３８ａとを有する
給水管３８を重ね合わせて構成したものであり、前記リ
ング部材３７は固定的に設置された給水管３８に対して
回動可能に装着され、無制限に連続しての回動が可能で
ある。

【００３５】給水管３８の給水口３８ｂには前記可撓性
管路１２が接続され、前記高圧水が前記環状溝３８ａを
経てリング部材３７の噴射口からリング部材３７の内側
を圧縮空気で移送される吹付材料中にマトリックス状に
噴射されることによって、所要の水分を含んだコンクリ
ートを形成するものである。

【００３６】そして、前記リング部材３７の下部にはプ
ーリ４１が固定されており、このプーリ４１には、ミキ
サ部３６に隣接して設置された油圧モータ４２の出力軸
に設置されたプーリ４３との間に駆動ベルト４４が巻回
されている。

【００３７】前記油圧モータ４２には、可撓性管路１３
を介して前記油圧ポンプ１１からの圧油が駆動源として
供給され、前記プーリ４３，駆動ベルト４４およびプー
リ４１により前記リング部材３７は垂直軸回りに無制限
に連続しての回転駆動が可能とされており（図５矢印参
照）、これらはこの発明でいう駆動装置を構成してい
る。

【００３８】そして、前記リング部材３７の下端部に
は、強化ホース等からなる吹付ノズル４５がはめ合わさ
れており、この吹付ノズル４５は概ね９０度湾曲され固
定金具４６で保持されているので、この吹付ノズル４５
は前記リング部材３７の回転により水平面内で旋回駆動
されることとなり、立坑３の内周面に向けての吹付作業
が行なわれる。

【００３９】そのうえ、前記プーリ４１の上面には、前
記吹付ノズル４５の旋回軸まわりでその吹付ノズル４５
の指向方向に対応して磁石片４７が設置されている。ま
た、前記給水管３８の近傍位置において、近接スイッチ
４８が一方のガイド部材２４の位置を基準として固定的
に配置されており、前記プーリ４１の回転時に前記磁石
片４７がそのガイド部材２４に対応して設置された近接
スイッチ４８の直下を通過するとこれを電気信号として
検出するようになっている。

【００４０】この実施例においては、この近接スイッチ
４８からの電気信号の間隔時間や経過時間等を、前記吹
付ノズル４５の旋回動作速度や摩擦力等を考慮して演算
処理し、地上に設置された不図示のモニタランプ等の表
示器に前記吹付ノズル４５の指向方向を表示することに
より、作業者は地上で前記吹付ノズル４５の指向方向を
その表示器から容易に把握することができるようになっ
ている。

【００４１】このように構成された装置本体２は、例え
ば図１に示すようにして立坑３の吹付作業に用いられ
る。

【００４２】すなわち、地盤Ｇを掘削して形成された立
坑３の上方に門型のフレーム５１を立設し、これに滑車
５２およびワイヤロープ５３を介してウインチ５４で前
記装置本体２を支持させる。これにより、前記装置本体
２は立坑３内で昇降可能に支持される。

【００４３】装置本体２による吹付作業を開始する際に
は、図１中に実線で示すように、装置本体２を立坑３の
底部に降ろして底部から前記ウインチ５４でワイヤロー
プ５３を徐々に巻き上げながら吹付動作を行なわせる。

【００４４】このように吹付作業を立坑３の底部から上
部に向けて進めるのは、吹付ノズル４５で吹き付けたコ
ンクリート上にガイド部材２４，２５が接触することを
避けるためである。

【００４５】このような吹付作業においては、形成され
た立坑３の内周面は凹凸の多い非円形であり、そのよう
な立坑３の中心部に前記吹付ノズル４５を位置させるこ
とが均一で良好なライニング層を形成するうえで重要で
ある。そのため、この実施例においてはアーム２２，２
３を３本とし、立坑３が非円形である場合においても前
記吹付ノズル４５が立坑３の比較的中心部に位置し、か
つその荷重が軽量で前記ウインチ５４やワイヤロープ５
３等の負担が少ないものとなっている。

【００４６】そのうえ、この装置本体２のアーム２３に
は前記のように圧縮スプリング３１が内装されているの
で、装置本体２が立坑３内に挿入された場合、圧縮スプ
リング３１の弾発力によって装置本体２が自動的に立坑
３の中心近傍に位置することとなり、これによって装置
本体２は立坑３内を安定して上昇させることができる。

【００４７】このように立坑３の中心に配置された装置
本体２は、前記吹付ノズル４５を連続的に旋回駆動さ
せ、かつウインチ５４を駆動して装置本体２を上昇させ
ながら、同時に前記吹付ノズル４５から吹付材料を連続
的に吹き付け、立坑３の底部から上部までの内周面の吹
付作業が連続的に行なわれる。

【００４８】この場合に、前記吹付ノズル４５からの吹
付材料の吐出量と、吹付ノズル４５の旋回速度と、ウイ
ンチ５４による装置本体２の上昇速度とを適宜に調整す
ることによって立坑３の内周面上への吹付厚さは所望の
厚さにすることができる。

【００４９】また、立坑３の内周面上に空洞部や剥落部
が存在する場合には、前記表示器の表示を利用する等に
より、吹付ノズル４５をその部位に指向した状態に停止
させ、その部位への吹き付けを特別に行なうことも可能
である。

【００５０】なお、以上説明した装置本体２において
は、アームが３本のものを挙げて説明したが、本願発明
はこれに限らず、図７，図８にそれぞれ平面概略図を示
す変形例のようにアーム本数を増加させてもよい。

【００５１】例えば、図７に示す変形例は、アーム本数
を４本とした場合である。

【００５２】この場合には、２本のアームが直径上に配
列するので、前記のように非円形の立坑３内への挿入や
内部での昇降動作を考慮した場合、直径上に配列された
２本のアームのうち少なくとも一方のアームを後退機能
を備えた前記アーム２３とすることが好ましい。

【００５３】図８に示す変形例は、アーム本数を５本と
した場合である。

【００５４】この場合には、前記変形例とは異なり、２
本のアームが直径上に配列することは無いが、装置本体
の有するガイド部材の数が多くなるので、非円形に形成
された立坑３との接触箇所が増加し、装置本体の立坑３
への挿入や内部での昇降動作の際に立坑３の内周面との
干渉の増加が予想される。

【００５５】したがって、このようにアーム本数を５本
とした場合においても、少なくとも２本のアームに後退
機能を与えることが作業性を良好に維持するうえで好ま
しいと考えられる。

【００５６】以上の説明においては、地盤Ｇに概ね鉛直
に掘削された立坑３に使用する場合であるが、本願発明
はこれに限らず、ある程度傾斜した立坑であっても概ね
前記と同様に使用することが可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、立坑内に設置された装置本体において、水
平面内での１回転を越える旋回が可能とされた吹付ノズ
ルを駆動装置で旋回駆動するので、その吹付ノズルの高
さに対応して立坑の内周面でその吹付ノズルが指向する
部位には周方向に全周に渡って連続的に吹付材料を吹き
付けることができる。

【００５８】したがって、周方向に断続的に吹付作業を
行なう場合に較べて立坑の内周面には周方向に均一で良
好なライニング層を形成することができ、作業者による
施工部分の状況確認および吹付装置の調整の負担が軽減
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置本体の使用状況を示す縦断面図である。

【図２】コンクリート吹付システムの全体概略平面図で
ある。

【図３】装置本体の一部を破断した側面図である。

【図４】アーム２３の要部拡大断面図である。

【図５】装置部の下部構造を示す側面図である。

【図６】ミキサ部の構造を示す断面図である。

【図７】装置本体の変形例の平面概略図である。

【図８】装置本体の他の変形例の平面概略図である。

【符号の説明】

Ｇ 地盤 ２ 装置本体 ３ 立坑 ６ 可撓性管路 ４２ 油圧モータ ４５ 吹付ノズル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年２月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吹付ノズルを備えた装置本体を立坑内に
   設置し、この装置本体に立坑外から可撓性管路を介して
   吹付材料と圧縮空気とを供給して前記吹付ノズルから吹
   付材料を立坑の内周面に吹き付ける立坑用吹付装置であ
   って、 前記装置本体を立坑内で昇降可能に設置するとともに、
   前記装置本体には前記吹付ノズルを水平面内において１
   回転を越える旋回を可能に保持させ、かつ当該吹付ノズ
   ルを旋回駆動する駆動装置を前記装置本体に設置し、前
   記吹付ノズルを当該駆動装置で旋回駆動することを特徴
   とする立坑用吹付装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の立坑用吹付装置におい
   て、前記装置本体には、立坑の半径方向に延在させたア
   ームで支持され上下方向に延びるガイド部材を設けたこ
   とを特徴とする立坑用吹付装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の立坑用吹付装置におい
   て、前記アームを前記装置本体から放射状に延在させ
   て、これらにすくなくとも３本のガイド部材を設けると
   ともに、これらのガイド部材が平面視において前記装置
   本体の外側を囲むように配置したことを特徴とする立坑
   用吹付装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の立坑用吹付装置におい
   て、前記可撓性管路を介しての吹付材料および圧縮空気
   を連続的に供給させて前記吹付ノズルからの吹付材料の
   吹き付けを連続的に行なわせるとともに、前記駆動装置
   による吹付ノズルの旋回をも連続的に行なわせることを
   特徴とする立坑用吹付装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の立坑用吹付装置におい
   て、前記装置本体にミキシング装置を設置するととも
   に、前記装置本体に吹付材料を供給する前記可撓性管路
   を、乾燥状態の吹付材料を供給する第１の可撓性管路
   と，水等の液体を供給する第２の可撓性管路との独立し
   た２系統として構成し、これらの系統は前記ミキシング
   装置において合流させることを特徴とする立坑用吹付装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の立坑用吹付装置におい
   て、前記第１の可撓性管路で供給される吹付材料は立坑
   外で予め乾燥状態のまま混合状態とされたセメントと骨
   材とを含んだ混合物であることを特徴とする立坑用吹付
   装置。