JPH0663258B2 - 圧送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はコンクリートや掘削土砂などの混合物をパイプ
圧送する圧送装置に関する。

［従来の技術］ コンクリートや掘削土砂などの混合物をパイプ圧送する
には、移送物（以下混合物という）と圧送パイプ内壁と
の摩擦及び粘性抵抗（以下圧送抵抗と称す）を低減する
ため混合物のなかに水、泥水又は混和剤（材）等の添加
材（以下潤滑材という）を混入し、圧送を容易にする方
法がとられている。この方法では、混合物の中に水等が
混入するため混合物の構成部材であるコンクリートや掘
削土砂等が分離しやすく、場合によっては圧送不可能に
なる場合がある。また混合物に水等が混入するので品質
を変えてしまうなどの欠点があった。

このため、パイプの一部に回転を与え（以下パイプ回転
式と称す）、混合物の中でも微細な粒子であるモルタル
又はセメントミルク成分等をパイプ内壁面側に多く集め
て、混合物とパイプ内壁面との摩擦等を小さくして混合
物の滑りを良くしていた。

このパイプ回転式の原理は、コンクリートの表面を左官
ゴテで往復すれば、コンクリート表面の凹凸がなくな
り、締め固められてモルタル又はセメントミルク成分等
の微細な成分が浮き上がり、平滑な滑りやすくなるのと
同じ原理である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この方法では圧送直後の混合物は、その時点か
ら強制的に平滑にされており、砂利等の骨材がパイプ内
壁に接しているので圧送抵抗が大きく、このためパイプ
の回転に従動して混合物を撹拌してしまう。

従って、圧送圧力で締め固まった状態を破壊し、これに
よって圧送抵抗が増大して圧送不可能となる問題があっ
た。

また、上記方法とは別に混合物を圧送する途中でパイプ
の一部を振動させ、パイプ内壁と混合物の表面との間に
間隙を発生させて圧送抵抗を低減させる方法が知られて
いる。

しかしこの振動方法では、パイプ内の混合物全体が振動
を与えなければならないので装置が大がかりになると共
に、混合物全体が振動により流動しやすい性質を有する
ため安定に固形化した混合物がほぐしてしまい、必ずし
も理想的に圧送抵抗が低減されなかった。

また、パイプ内壁面側に混合物中の微細流動物を集めて
も、当該微細流動物が大きな粘性を有すると圧送抵抗が
増大して圧送不能になる問題があった。

そこで本発明は、パイプ内壁と混合物との摩擦抵抗を低
減させるだけでなく、粘性抵抗をも低減させ、かつ、圧
送時に混合物の成分が分離しないようにした圧送装置を
提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、移送物を圧送して圧送パイプ
内を移動させる際に、添加材を注入して圧送抵抗を低減
させてなる圧送装置において、前記圧送パイプと内径が
略等しい回転リングと、該回転リングの両脇に設けられ
て前記添加材を注入する添加材注入口とを有した、圧送
抵抗低減装置が、前記圧送パイプの途中に設けられ、前
記回転リングが回転して前記添加材注入口から注入され
た前記添加材を前記回転リングと前記移送物の表面とに
巻込み導入すると共に、前記移送物の全周面に均一に塗
り広げ又は前記移送物の周面より所定の深さの全表層部
に混合させて前記圧送抵抗を低減させてなる、ことを特
徴とする。

例えば、前記回転リングが、該リング内壁に所定のリー
ド角を備えた複数の回転翼を有し、該回転翼に前記移送
物が当接して前記回転リングを回転させて前記添加材注
入口から注入された前記添加材を前記移送物の全周面に
均一に塗り広げ又は前記移送物の周囲より所定の深さの
全表層部に混合させて前記圧送抵抗を低減させてなる。

また、前記圧送抵抗低減装置が、前記回転リングを所定
速度で回転させる駆動手段を有してなる。

また、前記圧送抵抗低減装置より上流位置の前記圧送パ
イプに、前記添加材を注入する前段注入口を設けてな
る。

さらに、圧送抵抗低減装置の上流側の圧送パイプがテー
パコーン形状の縮径部を有し、該縮径部の端部が前記回
転リング近傍に位置してなる。

［作用］ 上記構成に基づき、圧送抵抗低減装置に設けた添加材注
入口より注入された潤滑材は、回転リングの回転により
混合物と圧送パイプ内壁との間に導入され、且つ、混合
物の全周面に均一に塗布又は混合物の周面より所定の深
さの全表層部に混合させて圧送抵抗を低減させる。

この回転リングは、駆動手段により回動する様にしても
良く、またリング内壁に所定のリード角で複数の回転翼
を設け、混合物がこの回転翼に当接することを回転リン
グを回転させてもよい。

また圧送抵抗低減装置の上流側の圧送パイプにテーパコ
ーン形状の縮径部を設け、この縮径部の端部が回転リン
グ近傍に位置する様にして、縮径された混合物と回転リ
ングとに透き間を作り、潤滑材が回転リングと混合物の
間に導入されやすくする。

さらに、圧送抵抗低減装置より上流位置の圧送パイプ
に、潤滑材を予備的に注入する前記注入口を設けて、圧
送抵抗低減装置で注入する潤滑材の効果を有効に働かせ
る。即ち、予備的な潤滑材の注入により部分的（混合物
の全周面には行き渡らない）ではあるが混合物の表面に
塗布され、回転リングが回転しやすくする。

［実施例］ 次に図面に基づいて本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示し、図中１は圧送パ
イプ１、２は圧送抵抗低減装置、３は圧送パイプ１中を
移送されるコンクリート、掘削土砂のごとき混合物、４
はリングボックス、５は添加材注入口、６は回転リン
グ、７はベアリング、８は回転リング６の外周に形成し
た歯車、９は歯車８にかみ合う駆動歯車である。

圧送抵抗低減装置２は、リングボックス４内に回転リン
グ６を有し、リングボックス４の外壁の１部（両側）に
添加材注入口５が設けられている。さらに回転リング６
の外周に歯車８が形成され、この歯車８とかみ合う駆動
歯車９とで駆動手段を構成している。

添加材注入口５から注入された潤滑材10がリングボック
ス４の内壁と回転リング６とのスキ間から混合物３に向
けて注入される。注入された潤滑材10は、回転リング６
によって混合物３の表面に巻込み導入されて、混合物３
の全周面に均一に塗り広げ又は混合物の周面より所定の
深さの全表層部に混合されて圧送抵抗が低減される。こ
れにより、混合物３はその品質を変えることなく圧送さ
れようになる。なお、第１図中Ａはポンプで圧送された
区間、Ｂは回転リング６で潤滑材が塗布され又は表面部
分が攪拌される区間、Ｃは潤滑材10が注入されたのちの
圧送区間である。

上記のように、本発明ではリングボックス４と回転リン
グ６とのスキ間から所定量の潤滑材10が全周に注入され
るが、何らかの不都合で潤滑材10が不均一に片寄って注
入された場合でも、回転リング６による均一塗布効果又
は表面部分撹拌効果により潤滑材10が混合物３の表面に
均一に注入されるようになる。

従って、上記のように注入された潤滑材10が混合物３の
表面に均一に塗布等されるため圧送抵抗の低減が可能で
あり、かつ、塗布等が表面又は表面層だけなので潤滑材
10の使用量が少量ですみ経済的である。

なお、圧送される混合物３に対し、回転リング６を作用
させても材料の分離が生じないようにするため、リング
幅は狭くかつ回転数が調整可能に設計されており混合物
３の性質に合せて回転数を調整することが可能になって
いる。さらに混合物３の性質の変動に対しても対応する
ことができるので、圧送抵抗を安定して低減することが
できる。

また、潤滑材10は混合物３の物性、性質、性状などによ
り異なり特定することはできないが、一般に下記に示す
ものが使用される。但し、潤滑材10としてではなく表面
に一定の粘性を与えたりするなど、種々の設計変更が可
能である。

潤滑材 増粘剤（セルロスエテール、アクリル重合体、
ベントナイト、粘土など） AE減水剤 （リグニンスルホン酸化合物など） 減水剤 （ホリオール複合体、スルクオン酸化合物な
ど） なお、回転リング６の形状、寸法及び内壁の形状、寸法
ならびに回転数、振動などを調整することにより、混合
物３の表面から一定の深さまで撹拌することができる。
これにより、所定の深さまで潤滑材10を混合させること
ができる。

第２図はこれを示す第２実施例で、同図においてリング
ボックス４に潤滑材10を注入する注入口５を設ける代わ
りに、回転リング６の上流位置の圧送パイプ１に注入口
15を設けたものである。注入口15から混合物３の表面に
注入された潤滑材10は回転リング６により表面全体にわ
たり均一に塗布され、又は混合される。なお、この場合
に第１図のようにリングボックス４に注入口５を設けた
うえ、前段に注入口15を設けたものとしてもよい。

第３図は回転リング６の変形例を示したものである。回
転リング６の回転は外部動力により回転させる方が確実
であるが、経済性、効率性の観点からより簡単な方法を
とることもできる。

即ち、圧送方法では、混合物３が圧送パイプ１内を乱流
でなく層流（乱流が圧送方向に対する混合物の回転運動
を含むのに対し、層流は当該回転運動をしない状態を言
う）で送られる。そこで第３図に示す様に回転リング６
の内壁に多数の回転翼11を所定のリード角を持つ様に設
け、混合物３がこの回転リング６と当接して回転させる
ことにより、潤滑材10を混合物３の表面層に混合するこ
とが可能になる（第４図）。なお、回転翼11の形状は混
合物３の構成物等の種々の条件により適宜設計変更する
ことができる。

第５図は回転リング６の上流側の圧送パイプ１に回転リ
ング６内径近くまで縮径するテーパコーン形状の縮径部
12を形成した例を示したもので、縮径部12の一端部は回
転リング６の端部の近傍に位置している。即ち、圧送抵
抗低減装置２より上流の圧送パイプ１に普通圧送区間A1
と、前記装置２に向って徐々に径を小さくした縮径区間
A2を形成する。このように圧送パイプ１の途中でわずか
に管径を狭くして、回転リング６と混合物３との間に透
き間を作ることにより潤滑材10の注入を容易にしてい
る。

なお、第５図の場合にリングボックス４に添加材注入口
５を設けているが、この添加材注入口５とは別に圧送パ
イプ１の上流側に注入口15を設けてもよく、また回転リ
ング６に歯車を形成して積極的に回転駆動してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は圧送パイプの途中に圧送抵
抗を低減する圧送抵抗低減装置を設けたので、下記のよ
うな効果を発揮する。

(1)潤滑材を混合物と圧送パイプ内壁との間に混合物の
全周面に均一に塗り広げ又は混合物の周面より所定の深
さの全表層部に混合させることができ、混合物を変質さ
せることなく圧送抵抗の低減が可能になった。

(2)混合物の表面部だけに潤滑材が塗布され、混合物全
体に混ざることなく、潤滑材の効果を最小の使用量とす
ることにより経済的に作業することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の断面図、第２図
は第２実施例の断面図、第３図は回転リング６の変形例
の斜視図、第４図は第３図の回転リング６を用いた場合
の断面図、第５図は圧送パイプに縮径部を形成させた場
合の断面図である。 １……圧送パイプ、２……圧送抵抗低減装置、３……混
合物、４……リングボックス、５……注入口、６……回
転リング６、７……ベアリング、８、９……歯車、10…
…潤滑材、11……回転翼、12……テーパコーン部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移送物を圧送して圧送パイプ内を移動させ
   る際に、添加材を注入して圧送抵抗を低減させてなる圧
   送装置において、 前記圧送パイプと内径が略等しい回転リングと、該回転
   リングの両脇に設けられて前記添加材を注入する添加材
   注入口とを有した、圧送抵抗低減装置が、前記圧送パイ
   プの途中に設けられ、 前記回転リングが回転して前記添加材注入口から注入さ
   れた前記添加材を前記回転リングと前記移送物の表面と
   に巻込み導入すると共に、前記移送物の全周面に均一に
   塗り広げ又は前記移送物の周面より所定の深さの全表層
   部に混合させて前記圧送抵抗を低減させてなる、 ことを特徴とする圧送装置。
2. 【請求項２】前記回転リングが、該リング内壁に所定の
   リード角を備えた複数の回転翼を有し、該回転翼に前記
   移送物が当接して前記回転リングを回転させて前記添加
   材注入口から注入された前記添加材を前記移送物の全周
   面に均一に塗り広げ又は前記移送物の周面より所定の深
   さの全表層部に混合させて前記圧送抵抗を低減させてな
   る、 請求項１項記載の圧送装置。
3. 【請求項３】前記圧送抵抗低減装置が、前記回転リング
   を所定速度で回転させる駆動手段を有してなる、 請求項１項記載の圧送装置。
4. 【請求項４】前記圧送抵抗低減装置より上流位置の前記
   圧送パイプに、前記添加材を注入する前段注入口を設け
   てなる、 請求項１項記載の圧送装置。
5. 【請求項５】圧送抵抗低減装置の上流側の圧送パイプが
   テーパコーン形状の縮径部を有し、該縮径部の端部が前
   記回転リング近傍に位置してなる、 請求項１項記載の圧送装置。