JPH0925795A - 急結材供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホッパー部の内面に対する急結材の付着を防
止することによって、急結材の定量的な供給を確実に安
定して行うことができる急結材供給装置を提供するこ
と。 【解決手段】 急結材供給装置２は、急結材８を貯留す
るホッパー部１０と、急結材８の供給量調節部１２とを
備えている。ホッパー部の内底部には流出口１６が開口
形成されていて、ホッパー部内面には流出口に向かって
下る傾斜面１８が形成されている。ホッパー部内面は、
前記流出口周縁部からホッパー部の傾斜面に沿ってその
上方部位にかけて、シート状の高分子材２６で被覆され
ている。急結材８はホッパー部内部の傾斜面上を円滑に
流動し、貯留された全ての急結材は流出口へと案内さ
れ、流出口を通じて供給量調節部へと導入される。供給
量調節部では、急結材の定量的な供給を安定して行って
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吹付コンクリート
に添加される急結材の供給装置に係り、特に急結材を貯
留するホッパー部の内面性状の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トンネル掘削などにおいて地山
の崩落を防ぐ目的でコンクリート吹付けを行う場合、吹
付コンクリートを早期に硬化させて強度を発現させるた
めに、吹付けに際し吹付コンクリートに粉体状の急結材
を添加することは既に良く知られている。ここで、急結
材の添加量は吹付けたコンクリートのリバウンド（跳ね
返り）量や付着具合などといった現場状況から最適に設
定されており、急結材は吹付コンクリート供給系に接続
された急結材供給装置によって定量的に供給されるよう
になっている。

【０００３】前記急結材供給装置は、急結材を貯留する
ホッパー部と急結材の供給量調節部とを備え、ホッパー
部内に貯留された急結材は、ホッパー部の内底部に開口
形成された流出口を通じて供給量調節部に導入され、こ
こで定量的に供給される。前記ホッパー部の内部には十
分大きな貯留空間が形成され、その下部内面には前記流
出口に向かって下る傾斜面が形成されていて、ホッパー
部内部の急結材全てが自重により傾斜面上を流動して流
出口へと案内されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ホ
ッパー部内に貯留される前記急結材は、ホッパー部の内
面の表面金属との間で滑り性が悪く付着しやすい。この
ため、ホッパー部内部を大量の急結材で満たして貯留し
た場合には、貯留された急結材の最下部が上方部分の重
みでホッパー内底面に圧接されて付着してしまい、上方
部も最下部上側に堆積したまま残留してしまうという問
題があった。これによって、前記急結材供給装置では、
ホッパー部内の貯留量に応じた急結材の供給時間が経過
する前に、供給量が減少したりまた供給自体が停止した
りして急結材の定量的供給が安定して行えず、吹付コン
クリートの付着具合が悪くなったり、またリバウンド量
が増大するなどの不具合が生じていた。

【０００５】そこで、従来では前記不具合が生じた場合
に、木槌などを用いてホッパー部外面を打撃してホッパ
ー部に衝撃を与え、ホッパー部内面に付着した急結材を
剥離させてその流出を図っていた。しかしながら、木槌
による打撃では、作業が非常に煩わしく、また急結材の
定量的な供給が実際に安定しなくなった場合に行ってお
り、確実な安定供給を行うのは困難であった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、ホッパー部の内面に対する急結
材の付着を防止することによって、急結材の定量的な供
給を確実に安定して行うことができる急結材供給装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係る急結材供給装置にあっては、吹付コンク
リートに添加される粉末状の急結材を内部に貯留するホ
ッパー部と、該ホッパー部の内底部に形成された該急結
材の流出口と、該ホッパー部の内面に形成され該流出口
に向かって下る傾斜面と、該流出口に設けられ該急結材
の定量的な供給が可能な供給量調節部とを備えた急結材
供給装置において、前記ホッパー部内面のうち少なくと
も前記傾斜面が高分子材で被覆されていることを特徴と
する。

【０００８】また、前記ホッパー部の外面上に設けら
れ、該ホッパー部の外面を打撃する打撃手段を備えるの
が好ましい。

【０００９】本発明に係る急結材供給装置によれば、ホ
ッパー部内面が高分子材で被覆されていれることで、ホ
ッパー部内部に貯留された急結材は高分子材と接するの
で、ホッパー部内面と滑り性が向上して付着が防止され
る。このため、急結材は傾斜面上を円滑に流動し流出口
に向かって案内されるので、ホッパー部内部に貯留され
た急結材全てを流出口から流出させることができる。特
に、ホッパー部内面のうち少なくとも傾斜面が高分子材
で被覆されていれば、急結材はその重みによる付着が防
止され、流出口から十分流出させることができる。

【００１０】さらに、ホッパー部外面に打撃手段が設置
され、ホッパー部に打撃を与えることで、急結材は、前
記高分子材による付着防止に加え、衝撃により剥離され
るので付着が防止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る急結材供給装
置の実施例について、添付図面に基づき詳述する。図１
は、本実施例に係る急結材供給装置２を示したものであ
る。この急結材供給装置２は、吹付コンクリートに急速
硬化させる急結材８を定量的に供給する装置である。こ
こで、急結材８とは、既に公知の粉体状のもので、例え
ばカルシウムアルミネート類やアルミニウム塩（アルミ
ン酸ナトリウムや硫酸アルミニウムなど）と炭酸塩とを
主成分としたもの、また、これらの混合物等がある。前
記急結材供給装置２は、図示外の吹付コンクリート供給
系に接続されたエア圧送系４に対し並列に接続されたバ
イパス路６に介設され、バイパス路６内を流通する加圧
エアに前記急結材を混入供給する。混入された急結材
は、バイパス路６を通じてエア圧送系４に合流した後、
加圧エアにより吹付コンクリート供給系まで搬送されて
吹付コンクリートに添加される。

【００１２】急結材供給装置２は、急結材８を貯留する
上側のホッパー部１０と、下側の供給量調節部１２とを
備えている。ホッパー部１０の内部には、急結材８を大
量に貯留できる貯留空間１４が形成されていて、ホッパ
ー部１０の内底部には急結材８の流出口１６が開口形成
されている。ホッパー部１０の内面には、内周面中途部
から底部にかけて流出口１６へ向かって下る傾斜面１８
が前記内周面全周にわたって形成されていて、貯留され
た急結材８全てを流出口１６へと案内できるようになっ
ている。ホッパー部１０の流出口１６から流出した急結
材８は、供給量調節部１２の内部へと導入される。

【００１３】他方、前記供給量調節部１２の内部には、
放射状に複数の羽根を有する回転羽根車２０が回転自在
に軸支されていて、回転羽根車２０の下方部には前記バ
イパス路６が貫通され、回転羽根車２０の軸方向に沿っ
て加圧エアが流通している。そして、この回転羽根車２
０は、供給量調節部１２の外部に設けられた駆動モータ
２２によって動力伝達機構２４を介し所定の速度で回転
駆動されており、供給量調節部１２に導入された前記急
結材８は定量的にバイパス路６側へと回転移送されて加
圧エアの中に混入供給される。

【００１４】本実施例の急結材供給装置２では、ホッパ
ー部１０の内面が高分子材２６で被覆されているととも
に、ホッパー部１０の外面にはノッカー２８が打撃手段
として設置されている。前記高分子材２６は、ホッパー
部１０内面のうち前記流出口１６周縁部から前記傾斜面
１８を介しこれより上方部位にわたって被覆している。

【００１５】ここで、高分子材２６とは、数千〜数百万
程の分子量を有していて、具体的にはポリスチレン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリア
クリロニトリル、ナイロン、ＡＢＳ樹脂、ポリシロキサ
ンとポリエーテルとの共重合体、テフロンまたはクロロ
プレンゴムなどの素材で構成される。特に、この中で
も、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはテフロンの採
用が好ましい。このような高分子材２６は、シート状の
ものが接着剤などによって貼付されたり、あるいは、例
えばアセトン、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、
エーテル、またはヘキサンなどの溶剤に溶解されて塗布
されて前記溶剤の揮発作用によって残留形成されたりす
る。

【００１６】他方、ノッカー２８は、ホッパー部１０外
面を打撃するもので、既に公知のものであり、例えば電
動式またはエア圧式で作動するものなどがある。このよ
うにノッカー２８が設置されていることにより、急結材
８は、ホッパー部１０内面に付着しても、直ちにノッカ
ー２８の衝撃を受けて内面から剥離されるので、その付
着が防止される。このノッカー２８は、図２に示したよ
うに単体で設置される他、複数設置されても良い。さら
に、図示されていない外部コントローラなどによって任
意に操作されたり、また図示されていない併設タイマー
によって所定の時間間隔で周期的に作動するようになっ
ていても良い。

【００１７】以上のように、ホッパー部１０の内面が高
分子材２６で被覆されている場合、ホッパー部１０に貯
留された急結材８は、ホッパー部１０内面との間で滑り
性が向上して円滑に流動する。以下に、各種高分子材を
用いた急結材の滑り性試験について詳述する。

【００１８】まず、金属製漏斗を用意し、漏斗内面を各
種高分子材で被覆した。以下の表１は、採用した高分子
材とその分子量とを対応させて示したものである。

【００１９】

【表１】 厚さ０．５ｍｍのポリスチレン、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、テフロンを各々漏斗内面に貼付して被覆する
とともに、ポリスチレンを溶剤に溶解して漏斗内面に塗
布し塗布膜を形成して被覆した。

【００２０】そして、各種高分子材で被覆されている各
漏斗内に、ブレーン比表面積６１００ｃｍ² ／ｇの急結
材５００ｇを貯留し、各漏斗下端の流出口から急結材を
流出させて、各漏斗内における急結材の流出停止までの
経過時間及び付着残留量とを調べ、以下の表２にまとめ
た。

【００２１】

【表２】 この表２から、高分子材を被覆した方が、全く被覆して
いない場合と比べて、明らかに流出時間が短いとともに
付着残留量が少ないことから、流出速度が速いことが認
められた。また、前記高分子材の中でも、特にテフロン
については最も流下時間が短くかつ付着残留量が少ない
ので最も適当であると考えられる。

【００２２】次に、前記急結材供給装置２に対し前記高
分子材を実際に適用して比較試験を行った。前記高分子
材２６としては前記シート状のポリスチレンを採用し、
ホッパー部１０の内面に貼付し被覆した。そして、急結
材８をホッパー部１０の内部に貯留して急結材供給装置
２を作動させ、急結材８の流動状態を調べた。試験は五
回行い、高分子材２６による被覆のない従来例について
も調べ、急結材８の流動が円滑であった場合には○、流
動中多少でも停滞した場合には△、付着残留した場合に
は×として、以下の表３にまとめた。

【００２３】

【表３】 この表３から、ホッパー部１０の内面が高分子材２６で
被覆されていると、被覆されていない場合に比べて急結
材８が円滑に流動することから、高分子材２６による滑
り性の向上が見受けられる。

【００２４】さらに、前記ホッパー部１０外面に設けら
れた前記ノッカー２８を作動させ、前記高分子材２６と
組み合わせて前記同様試験を行って、前記同様、急結材
８の流動状態を調べて以下の表４に示した。

【００２５】

【表４】 この表４から、高分子材２６とノッカー２８とを組み合
わせた場合、表３の高分子材２６のみの場合に対して、
急結材８の流動状態が５回とも良好であり、急結材の流
動性がさらに向上すると認められた。

【００２６】以上から、急結材供給装置２のホッパー部
１０内面が高分子材２６で被覆されていると、ホッパー
部１０内に貯留された急結材８は、高分子材２６と接す
るのでホッパー部１０内面との滑り性が向上し付着が防
止されて傾斜面１８上を円滑に流動し、流出口１６に向
かって案内される。さらに加えて、ノッカー２８による
急結材８の付着防止作用によって急結材８の流動性をさ
らに向上させることができる。これにより、ホッパー部
１０内部に貯留された急結材８全てを流出口１６から流
出させることができるので、急結材供給装置２は急結材
８の定量的供給を安定して行うことができる。従って、
ホッパー部１０の貯留量に見合った供給可能時間が経過
する前に、供給量が減少したり、供給自体が停止したり
することがないので、吹付コンクリートの付着具合が悪
くなったり、またリバウンド量が増大するなどといった
不具合の発生を軽減することができる。

【００２７】尚、前記実施例では、前記高分子材２６の
被覆箇所が流出口１６の周縁部から傾斜面１８の上方部
位にわたっているが、傾斜面１８だけに限定された場合
でも、急結材８はその重みで傾斜面１８に圧着されずに
傾斜面１８上を円滑に流動するので、これを十分流出口
１６から流出させることができる。

【００２８】また、前記高分子材２６の厚さは、耐久性
及びホッパー部１０内面への貼付あるいは形成時の接着
性などを考慮すると、厚さ０．０１〜５ｍｍの範囲内に
設定するのが好ましい。

【００２９】さらに、前記高分子材２６は、ホッパー部
１０内面側にはホッパー部内面と接着性の良好な高分子
材から構成された下地層を、また表面側には急結材との
間で滑り性の良好な高分子材から構成された表層を配
し、二層構造としても良い。

【００３０】

【発明の効果】以上実施例で説明したように本発明に係
る急結材供給装置によれば、ホッパー部内面のうち少な
くとも傾斜面が高分子材で被覆されていることで、ホッ
パー部の内部に貯留される急結材は、ホッパー部内面と
の間で滑り性が向上するので、その重みによって傾斜面
に付着することなく、傾斜面上を円滑に流動し流出口へ
と案内される。従って、ホッパー部内部の急結材全てを
流出口から流出させることができるので、急結材供給装
置は急結材の定量的供給を安定して行うことができ、吹
付コンクリートの付着具合が悪くなったり、またリバウ
ンド量が増大するなどといった不具合の発生を軽減する
ことができる。

【００３１】また、ホッパー部外面に打撃手段が設置さ
れ、ホッパー部に打撃を与えることで、急結材は、前記
高分子材による付着防止に加え、衝撃により付着防止さ
れるので、急結材の流動性をさらに向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る急結材供給装置の側方断面図であ
る。

【図２】本発明に係る急結材供給装置の正面断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 急結材供給装置 ４ エア圧送系 ６ バイパス路 ８ 急結材 １０ ホッパー部 １２ 供給量調節
部 １４ 貯留空間 １６ 流出口 １８ 傾斜面 ２０ 回転羽根車 ２２ 駆動モータ ２４ 動力伝達機
構 ２６ 高分子材 ２８ ノッカー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吹付コンクリートに添加される粉末状の
   急結材を内部に貯留するホッパー部と、該ホッパー部の
   内底部に形成された該急結材の流出口と、該ホッパー部
   の内面に形成され該流出口に向かって下る傾斜面と、該
   流出口に設けられ該急結材の定量的な供給が可能な供給
   量調節部とを備えた急結材供給装置において、 前記ホッパー部内面のうち少なくとも前記傾斜面が高分
   子材で被覆されていることを特徴とする急結材供給装
   置。
2. 【請求項２】 前記ホッパー部の外面上に設けられ、該
   ホッパー部の外面を打撃する打撃手段を備えたことを特
   徴とする請求項１記載の急結材供給装置。