JPH10121880A - 縦穴用掘削機のコンクリート吹付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削機の垂直軸に装着して掘削機の旋回機能
を利用するコンクリートの吹き付け装置でありながら、
その吹付ノズルにより吹き付けられたコンクリートの性
状を改善する。 【解決手段】 垂直軸６まわりに掘削機構部４を水平旋
回駆動して縦穴２の掘削を行う縦穴用掘削機３であっ
て、垂直軸６をパイプ材で形成し、コンクリート吹付装
置１５を装備したものにおいて、垂直軸６の下方に略水
平方向に指向する吹付ノズル４６を配置するとともに、
垂直軸６内には吹付ノズル４６に連なるマテリアルホー
ス２３や給水ホース３１等を挿通させ、マテリアルホー
ス２３と吹付ノズル４６との間を可撓性ホース４５で湾
曲可能に形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、縦穴用掘削機の
コンクリート吹付装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】縦穴用掘削機には、垂直軸まわりにビッ
ト等を備えた掘削機構部を水平旋回駆動して縦穴の掘削
を行うものがあり、このような縦穴用掘削機には掘削機
構部の旋回中心となる垂直軸の内部を排泥通路とする等
のためパイプ材で形成するものがある。

【０００３】そして、このような縦穴用掘削機につい
て、特願平７−１９１０８４はその垂直軸の内部を利用
してコンクリート吹付装置を装着し、掘削機の旋回機能
を利用して縦穴の周壁にコンクリートの吹き付けを行な
うことを提案している。

【０００４】すなわち、このような縦穴用掘削機におい
てコンクリート吹付装置を装備する場合、垂直軸の内部
空間には吹付ノズルに対して吹付材料を供給するための
吹付材料供給管を延在させ、その垂直軸の下端部に水平
方向に指向するように設置された吹付ノズルにコンクリ
ート等の吹付材料を導くようになっている。

【０００５】また、このような縦穴用掘削機の垂直軸に
おいては、その垂直軸の内部空間は、例えば縦穴の掘削
作業の際には本来の排泥通路としての機能を確保するこ
とが必要であるので、垂直軸を利用して装備されるこの
種の縦穴用掘削機のコンクリート吹付装置は、垂直軸へ
の着脱が容易となるように、吹付装置の前記吹付ノズル
部を枢支軸まわりで９０度折曲可能とされている。

【０００６】一方、一般にコンクリート吹付装置におい
ては、吹付材料供給管内での吹付材料の移送状態を一定
に維持しなければ、吹付材料供給管内で吹付材料が滞り
やすく、吹き付けられるコンクリートの組成のばらつき
やコンクリートの吹付粒子の粒径が変動して、性状が一
定の良好なコンクリートを得ることが困難となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な縦穴用掘削機のコンクリート吹付装置においては、掘
削機の旋回機能を利用して縦穴の周壁へのコンクリート
の吹き付けが可能とはなるものの、垂直軸内に延在され
た吹付材料供給管からその下端部に水平方向に指向して
設置された吹付ノズルに吹付材料を移送して吹き付けを
行なうものであるので、このような移送経路中での吹付
材料の移送状態が一定となりにくく、吹付材料の滞りや
つまり等の発生が懸念され、これらの発生により前記吹
付ノズルにより吹き付けられたコンクリートの性状が必
ずしも良好なものとはならないことも予想される。

【０００８】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、掘削機の垂直軸に装着して掘削機の旋回
機能を利用するコンクリートの吹付装置でありながら、
その吹付ノズルにより吹き付けられたコンクリートの性
状を改善することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、垂直軸まわりに掘削機構部
を水平旋回駆動して縦穴の掘削を行う縦穴用掘削機であ
って、前記垂直軸をパイプ材で形成し、コンクリート吹
付装置を装備したものにおいて、前記垂直軸の下方に略
水平方向に指向するコンクリート吹付ノズルを配置する
とともに、前記垂直軸内には前記コンクリート吹付ノズ
ルに連なるコンクリート材料供給管を挿通させ、当該コ
ンクリート材料供給管と前記コンクリート吹付ノズルと
の間を可撓性ホースで湾曲可能に形成してあることを特
徴とする縦穴用掘削機のコンクリート吹付装置である。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の縦穴用掘削機のコンクリート吹付装置において、前
記コンクリート吹付装置を乾式吹付装置とし、前記コン
クリート材料供給管は、乾燥状態のコンクリート材料を
供給するマテリアルホースと，当該マテリアルホース上
に形成された給水部と，当該給水部に接続される給水ホ
ースとを備えるものとし、前記給水部を前記垂直軸内あ
るいはこれより下方となるマテリアルホース上に形成す
るとともに、前記垂直軸内に前記マテリアルホースと給
水ホースとを延在させることを特徴とする縦穴用掘削機
のコンクリート吹付装置である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
りこの発明を説明する。

【００１２】まず、図２により縦穴用掘削機とこれに装
備されたコンクリート吹付装置の全体概略を説明する。

【００１３】図２において、１は地表，２は縦穴，３は
縦穴用掘削機（以下、単に掘削機という）を示し、縦穴
２は掘削機３により形成されたものである。

【００１４】掘削機３は、縦穴２を掘削する掘削機構部
４と掘削機３の回転を固定する固定部５とを有するもの
である。

【００１５】この掘削機３は、地表１に設置された基台
に垂直軸６で懸垂されており、垂直軸６は掘削機３の掘
削機構部４の旋回とともに回転するようになっている。

【００１６】掘削機構部４は、縦穴２の中心軸部に垂直
姿勢で位置する垂直軸６まわりで旋回駆動されるととも
に、ビットとビットホルダとからなるビット部７の回転
中心軸８まわりの自転駆動とが複合的に行なわれて下方
を堀り進むようになっている。

【００１７】固定部５は、前記垂直軸６を回動可能に支
持するもので、不図示の油圧装置によって縦穴２の周壁
方向に伸長することにより掘削機３の前記垂直軸６まわ
りの回転を止めて、前記掘削機構部４による掘削の反力
に対抗するようになっている。

【００１８】そして、このような掘削機３の前記垂直軸
６は、パイプ材で構成されており、この垂直軸６には下
端部から上端部までを連通する内部空間が排泥通路１１
として形成されている。

【００１９】この排泥通路１１は、本来、前記掘削機構
部４での掘削により生じた土砂を不図示のポンプ等で吸
引して縦穴２外への排出に用いるものである。

【００２０】そして、図２に示す，この実施の形態の掘
削機３においては、コンクリート吹付装置１５が装備さ
れている。

【００２１】この実施の形態のコンクリート吹付装置１
５は、コンクリート材料と水とを別個の系統で移送して
吹き付け直前の位置で両者を混合する，いわゆる乾式吹
付装置である。

【００２２】すなわち、このコンクリート吹付装置１５
における材料移送系統は、吹付機１６に乾燥状態の粗骨
材や細骨材とセメントと急結材とを所定の配合割合で供
給する材料供給装置１７と、吹付機１６に供給された前
記の材料を吹付ノズルまで移送させて吹付を行なうため
のコンプレッサ等の圧縮空気源１８とを有するものであ
る。

【００２３】そして、前記材料は、圧縮空気により吹付
機１６から材料管２１および材料用回転継手２２を経て
垂直軸６内のマテリアルホース２３に供給される。

【００２４】一方、水移送系統は、水タンク２５と高圧
水ポンプ２６と給水管２７と水用回転継手２８を備え、
この水用回転継手２８を介して垂直軸６内に配置されて
いる給水ホース３１に水の供給を行なうようになってい
る。

【００２５】このようにしてマテリアルホース２３に供
給された材料と給水ホース３１に供給された水とは、と
もに垂直軸６の排泥通路１１内を通過し、垂直軸６の下
方に位置する給水部３３において前記材料に所要量の水
が添加され、吹き付けに適したコンクリート材料となる
（図１参照）。

【００２６】なお、この実施の形態は前記したように乾
式吹付装置として構成されたものであるので、マテリア
ルホース２３と給水ホース３１と給水部３３とが本願で
いうコンクリート材料供給管に該当するものであり、こ
れらは垂直軸６に挿通させた後に油圧式チャック２９に
より挟持されて垂直軸６に着脱可能に固定される。

【００２７】給水部３３において、前記材料に水を添加
するための混合管３４は図３から図５に示すようであ
る。

【００２８】混合管３４は、その内部に形成された混合
通路３５に前記マテリアルホース２３から乾燥状態のコ
ンクリート材料が供給されるものである。

【００２９】そして、この混合管３４には多数の噴射孔
３６が穿設されており、これらの噴射孔３６の外側には
環状溝３７が位置し、環状溝３７には前記給水ホース３
１から高圧水が供給されるようになっている。

【００３０】混合管３４の壁部に穿設された噴射孔３６
はそれぞれ配列された３つの群を形成しており、各噴射
孔群４１，４２，４３はそれぞれ隣接する位置に等ピッ
チで平行に配置された複数の噴射孔３６から構成されて
いる。

【００３１】各噴射孔群４１，４２，４３において、そ
れぞれの複数の噴射孔３６の中心軸は互いに平行でかつ
混合管３４の軸線と直交する同一平面内に配設されてい
る。噴射孔群４１の噴射孔３６の中心軸と噴射孔群４３
の噴射孔３６の中心軸とは噴射孔３６の配列ピッチの半
分だけ左右にずれている。

【００３２】また、噴射孔群４２における複数の噴射孔
３６の中心軸線は、互いに平行で混合管３４の軸線と直
交する同一平面内に配設されているが、前記噴射孔群４
１，４３における噴射孔３６の中心軸に対して直交する
向きに設けられている。

【００３３】すなわち、隣接する噴射孔群４１と４２ま
たは噴射孔群４２と４３の間では、それぞれの噴射孔３
６の各中心軸は混合通路３４の横断面において直交した
格子状となっている。

【００３４】このように構成された各噴射孔群４１，４
２，４３から高圧水が混合通路３５内に噴射されるの
で、この混合通路３５内に供給される乾燥状態のコンク
リート材料は高圧水の格子により材料の全体に渡り均一
に所定量の給水が行なわれる。

【００３５】このようにして水が添加されたコンクリー
ト材料は、この後、可撓性ホース４５に送り込まれて吹
付ノズル４６に達する。なお、この実施の形態におい
て、前記可撓性ホース４５の先端は吹付ノズル４６の内
面にまで延在させてあるが、可撓性ホース４５の先端を
吹付ノズル４６手前までとして別体に形成した吹付ノズ
ルに接続するようにしてもよい。

【００３６】このように、マテリアルホース２３の下端
部から吹付ノズル４６までの間を可撓性ホース４５を介
して湾曲可能に形成してあるので、図１に示すように、
吹付ノズル４６を水平方向に指向させた際に前記可撓性
ホース４５は滑らかで曲率の小さな曲線を描いて湾曲す
ることとなり、前記給水部３３で水の添加されたコンク
リート材料は滞りなく一定の状態で円滑に吹付ノズル４
６にまで送られ、吹付ノズル４６から良好に吹き付けを
行なうことができる。

【００３７】とくに、この実施の形態においては、乾式
吹付装置を構成する前記給水部３３が垂直軸６の下方に
位置させてあるので、コンクリート材料への給水から吹
付ノズル４６による吹き付けまでの時間が短時間であ
り、湿ったコンクリート材料が移送される間に互いに付
着して吹き付け時のコンクリート材料の粒子の粒径が増
大して吹き付けられたコンクリートの性状が不良となる
ことはない。

【００３８】なお、このような機能は、前記給水部３３
が前記垂直軸６のうちで掘削機３の高さの範囲内に配置
されていれば享受することができる。

【００３９】そして、この実施の形態において、前記可
撓性ホース４５を介する前記吹付ノズル４６の指向方向
を変更可能とする構造は、図１および図６，７に示すよ
うである。

【００４０】すなわち、この実施の形態において、前記
可撓性ホース４５の上部は前記混合管３４の下端に嵌合
されており、前記マテリアルホース２３の下端に形成さ
れた給水部３３より上方のマテリアルホース２３上に装
着されたスリーブ５１に上端を支持させた上部ホルダ５
２が前記可撓性ホース４５の中間高さの位置まで可撓性
ホース４５の両側に延在している（図７）。

【００４１】そして、この上部ホルダ５２の下端には、
下部ホルダ５３が枢支ピン５４で枢支されており、この
下部ホルダ５３も可撓性ホース４５の両側に配置されて
下部ホルダ５３は上部ホルダ５２に対して屈曲可能に構
成されている。

【００４２】この下部ホルダ５３の下端部には、前記可
撓性ホース４５の下端部を収容して保持する保持部５５
が形成されており、この保持部５５に可撓性ホース４５
の下端部を収容して前記吹付ノズル４６が形成されてい
る。

【００４３】そして、前記スリーブ５１と下部ホルダ５
３との間には、油圧シリンダ５６が介装されている。

【００４４】したがって、この油圧シリンダ５６を伸縮
作動させることにより、下部ホルダ５３を、枢支ピン５
４まわりに揺動変位させると、前記可撓性ホース４５は
上部ホルダ５２と下部ホルダ５３とに拘束されたまま
で、下部ホルダ５３の揺動に応じて所要の湾曲形状に変
形することができる。

【００４５】すなわち、油圧シリンダ５６を伸長駆動さ
せることにより下部ホルダ５３は前記枢支ピン５４まわ
りに回動変位して、可撓性ホース４５が所要の形状に湾
曲される。

【００４６】また、前記油圧シリンダ５６を縮小駆動さ
せることにより、下部ホルダ５３が逆方向に回動変位し
て、可撓性ホース４５は直線形状になる。

【００４７】このように、前記油圧シリンダ５６への油
圧を操作することにより、前記可撓性ホース４５の姿勢
を変更することができるので、前記垂直軸６の上端部と
なる地表１から、可撓性ホース４５を直線姿勢としたま
ま排泥通路１１内に挿入し、前記可撓性ホース４５が所
要の位置に達した後に前記油圧シリンダ５６を操作して
湾曲させて吹付ノズル４６を略水平方向姿勢とすること
によりコンクリートの吹付作業を行なうことができる。

【００４８】そして、吹付作業が終了した後に、油圧式
チャック２９による挟持を解除して、油圧シリンダ５６
を操作して逆に可撓性ホース４５を直線姿勢とし、地表
１側から引き上げれば、掘削機３による掘削作業を容易
に再開することができる。

【００４９】以上説明した実施の形態において、コンク
リート吹付装置１５としては乾式吹付装置を用いたもの
であるが、本願発明は湿式吹付装置を用いて実施しても
よいことはいうまでもない。

【００５０】

【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、垂直軸内のコンクリート材料供給管とコン
クリート吹付ノズルとの間を可撓性ホースで湾曲可能に
形成してあるので、コンクリート材料供給管に対するコ
ンクリート吹付ノズルの向きを変更することが可能であ
るうえ、コンクリート材料供給管内を導かれたコンクリ
ート材料はなめらかな曲線に沿って移動方向が変更され
るので、コンクリート材料の移動方向の変更により流れ
が乱されにくく、移送状態を一定に維持することができ
る。

【００５１】そのため、コンクリート材料のつまり等の
発生を軽減することができ、吹付ノズルによるコンクリ
ートの吹き付けを改善することができる。

【００５２】また、請求項２記載の発明によれば、コン
クリート吹付装置を乾式吹付装置としてあるので、マテ
リアルホース中を移送されるコンクリート材料は給水部
まで乾燥状態であり、良好な移送を確保することができ
る。

【００５３】そして、マテリアルホース上の給水部を、
前記垂直軸内あるいはこれより下方に設けることとして
あるので、給水後のコンクリート材料が互いに付着して
粒径が大きくなる前にノズルから吹き付けられるので、
均質にコンクリートを吹き付けることができ、コンクリ
ートの吹き付けを改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吹付ノズル近傍の断面図である。

【図２】縦穴用掘削機のコンクリート吹付装置の全体概
略図である。

【図３】給水部を構成する混合管の縦断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図６】垂直軸内の挿通時の吹付ノズルの一部断面図で
ある。

【図７】垂直軸を破断した，図６のＣ矢視図である。

【符号の説明】

２ 縦穴 ３ 縦穴用掘削機 ４ 掘削機構部 ６ 垂直軸 １５ コンクリート吹付装置 ２２ マテリアルホース ３１ 給水ホース ３３ 給水部 ４５ 可撓性ホース ４６ 吹付ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 志郎 大阪市北区本庄東２丁目３番41号 株式会 社きんでん内 (72)発明者 那須 進 愛知県名古屋市中区錦２丁目19番１号 株 式会社鴻池組名古屋支店内 (72)発明者 山崎 謙次 香川県高松市林町351−23 スギウエエン ジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直軸まわりに掘削機構部を水平旋回駆
   動して縦穴の掘削を行う縦穴用掘削機であって、前記垂
   直軸をパイプ材で形成し、コンクリート吹付装置を装備
   したものにおいて、 前記垂直軸の下方に略水平方向に指向するコンクリート
   吹付ノズルを配置するとともに、 前記垂直軸内には前記コンクリート吹付ノズルに連なる
   コンクリート材料供給管を挿通させ、 当該コンクリート材料供給管と前記コンクリート吹付ノ
   ズルとの間を可撓性ホースで湾曲可能に形成してあるこ
   とを特徴とする縦穴用掘削機のコンクリート吹付装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の縦穴用掘削機のコンクリ
   ート吹付装置において、 前記コンクリート吹付装置を乾式吹付装置とし、 前記コンクリート材料供給管は、乾燥状態のコンクリー
   ト材料を供給するマテリアルホースと，当該マテリアル
   ホース上に形成された給水部と，当該給水部に接続され
   る給水ホースとを備えるものとし、 前記給水部を前記垂直軸内あるいはこれより下方となる
   マテリアルホース上に形成するとともに、 前記垂直軸内に前記マテリアルホースと給水ホースとを
   延在させることを特徴とする縦穴用掘削機のコンクリー
   ト吹付装置。