JPS58223428A - 増粘剤の溶解方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この考案は主に杭内等のコンクリート吹付は作業時に使
用する粉塵抑制用の増粘剤の溶解方法及びその装置に関
する。

一般にコンクリート吹付工法（ＮＡＴＭ　）による施工
においては、杭内作業の環境衛生管理の一環として吹付
はコンクリートの吹イ」け時に発生する粉塵が問題視さ
れている。特に近年多用されている乾式・セミ湿式コン
クリート吹付工法では、吹付機本体にてドライミックス
したコンクリート材料（セメント・砂・粗骨材等の混合
物）を圧縮空気によシ移送管を介してエアー搬送し、同
時にその移送管の先端ノズル附近に設けた注水孔よシ該
管内に圧力注水を行って、ドライミックス状のコンクリ
ート材料を短時間内で生コンクリート化しながら該先端
ノズルよシ噴射して吹付けることから、湿式１法に比し
吹付は時の粉塵発生量が多く作業環境が非常に悪くなる
。またそのコンクリート吹付は時に生コンクリートのリ
パウンドによる損失も見逃せない問題であった。そこで
最近では粉塵抑制とリパウンド減少に効果的な増粘剤を
添加することが考えられて来た。

ここでその増粘剤としては通称水溶性ポリマーと云われ
るエチレンオキサイドを重合させて得られる分子量数１
０万〜数１００万の白色粉末ないし顆粒状の水溶性熱可
塑性樹脂（ＰＥＯ’）−＋メチルセルロースを主成分と
す白色粉状の水溶性熱可塑性樹脂（シリポン）などが知
られておシ、これらの増粘剤は水に完全に溶解し、その
溶液は低濃度で高い粘性を示すと共に凝集作用でおるが
、しかし氷に対する溶解にはかなシの時間を要し、この
ためにドライミックス状のコンクリート材料に増粘剤を
粉末状態のまま添加して移送管に圧送し、先端ノズル部
で加水して吹付けを行うよシも、増粘剤を予め別途タン
クにて水に完全溶解させておいて、その水溶液を移送管
先端ノズル部でドライミックス状のコンクリート材料に
添加することの方がはるかに効果的である。

しかしながら、従来では抗道内等のコンクリート吹付は
現場で吹付機本体に対し付随的に設置し得て粉末状の増
粘剤を水に溶解しながらその水溶液を吹付機移送管先端
ノズル部附近でコンクリート材に供給添加できるような
装置は全く無く、実験的に工場で予め溶解した増粘剤の
水溶液を添加して見几程度のことしか行なわれていない
。つまシは上述した増粘剤は元来完全水溶性であるＫも
かかわらず、完全溶解するまでにはかなシの時間を要す
と共に、その溶解手段が適切でないと溶解自体が困難で
ある上に、水溶液の粘度低下を招くなどの各種面倒な問
題が多いのであシ、例えば増粘剤の粉末の水中への分散
が不充分でフロックができると該フロック内の空気が逃
げずに安定な疎水性帯（ママコ）ができて溶解が非常に
困難となり、又その増粘剤粒子を水に均一に分散しても
その時の混合力（攪拌）が強過ぎると増粘剤分子の切断
音おこ粘度不均一を招き且つ溶解時間を長く必要とする
などの問題が生じる。この為に抗道内等のコンクリート
吹付現場に設置可能なコンノヤクトな装置で且つ短時間
のうちに適切な溶解ができるものはいまだ開発されてお
らず、その早期実現が望まれているのが、現状であった
。

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的と
する処は、上述した増粘剤を水に対して非常に簡単且つ
適切にしかも短時間で溶解させることができて、抗道内
等のコンクリート吹付は現場での利用に非常に有効とな
る増粘剤の溶解方法及びその装置を提供することにある
。

つまシこの発明は攪拌タンク内に入れた水に攪拌機の高
速回転によシ渦流を生じせしめ、その状態で粉状又は顆
粒状の水溶性熱可塑性樹脂からなる増粘剤を少量づつ投
入して水中に十分に分散させ、しかしてその増粘剤の所
定量の投入分散終了後に上記攪拌機の回転を低速にして
該増粘剤分子構造に悪影響（粘度低下）を与えずに攪拌
することで、短時間で高能率的に適切な溶解が図れるよ
うになる方法及び装置を特徴とするものである。

以下この発明の一実施例を図面に従い説明する。先ず説
明の便宜上この発明の装置から述べると、この装置は増
粘剤の自動溶解並びにその水溶液の貯蔵及びコンクリー
ト吹付機への自動供給機能をも備えたもので、第１図中
１は攪拌タンク、２は攪拌タンク１と隣接して同一ペー
ス（図示せず）上に設けられた貯蔵タンクである。３は
上記攪拌タンクｌ内に適宜貯水タンク（図示せず）等か
らの水を給水する電磁弁等のウォータパルプＪａ付き給
水管機構、４は上記攪拌タンク１内にその上方から粉末
又は顆粒状の水溶性熱可塑性樹脂からなる増粘剤を少量
づつ投入するプリセントカウンター付フィーダ等の増粘
剤定量供給機構、５は攪拌タンク１内中央に回転羽根付
きシャフトを差し込む如くして設置された攪拌機（アジ
テータ）で、図示しないタイマー制御で回転数が高・低
２段に切換えられる可変速形のものである。又図中６は
攪拌タンク１内に該タンクを内外に相離間した２重壁構
造となす如く設けたカゴ形状のストレーナ−で、このス
トレーナ−６は底面及び周面に細目の金網を張った構成
であって、上部フレームが攪拌タンク１に対して緩衝ゴ
ム等の弾性支持体７・・・によシ適当範囲で遊動可能に
支持されていると共に、その上部に配するバイブレータ
８により振動せしめられるようになっている。９は上記
攪拌タンク１内の水溶液をその底部よフ吸い上げて貯蔵
タンク２内に移し入れる揚水ボンデ９１Ｌ付き揚水管機
構である。なお、上記攪拌タンク１の側壁にはその上端
寄ｐ部に液面検知用の上限レベルセンサーＬＳ、と下端
寄フ部に下限レベルセンサーＬＳ２が取付けられている
。

これらレベルセンサーＬＳ＋　ｒ　ＬＳｚ　ハ市販の＝
Ｓコンノシャフト称される電磁リレ一式のスイッチであ
って、誘電性をもつ液体がタンク１内方に突出するプロ
ーブを覆うと検知動作し、該液体が離れると解磁される
ものであシ、これらレベルセンサーＬＳｒ　ｔ　ＬＳｚ
　ｆｉ上記給水機構３の給水管３ａから落流する水に直
接当らないように該給水管３ＩＬの口の真下から横にず
れた位置にそれぞれ配設されていると共に、これらレベ
ルセンサーＬＳ１ｔＬＳ２の真上にはそのプローブに向
けてノズルからジェットエアーを吹付けて耐着物の除去
を行うエアーパルプ１０ａ付きエアー吹付機構１０が設
けられて、該レベルセンサーＬＳＩ＋ＬＳ２の誤動作を
防止するようになっている。又上記貯蔵タンク２の側壁
にも上記同様のレベルセンサーＬＳａが下端方寄シ部に
位置して設けられている。又その貯蔵タンク２内の水溶
液をコンクリート吹付機の移送管先端ノズル部（図示せ
ず）に送シ出す圧送ポンプ１１ａ付き供給管機構１１が
連結されている。なお、この供給管機構１１はコンクリ
ート吹付機の動作に連動して圧送ボンデＩ１ｍが作動し
、コンクリート吹付は終了時は水溶液の圧送を停止して
、余分の水溶液を復水バルブ１１ｂによシタンク２内に
戻せるようになっている。又上記各種機器・機構はレベ
ルセンサーＬＳＩ　ＩＬＳ２　＋　ＬＳｓの検知信号等
を入力信号として取シ入れて動作する制御回路（図示せ
ず）によシ第２図のタイムチャートに示すように自動制
御されるようになっている。

而して上述した構成の装置を用いて増粘剤の溶解及びそ
の貯蔵供給方法を述べると、先ず、第１図では図示しな
いが、メインスイッチ（押ボタンスイッチ）をＯＮする
。これにてレベルセンサーＬＳＩ＋　ＬＳｚによシ攪拌
タンク１内に水が所定量無いことを確認して給供機構３
のウォーターバルブ３ａが開き、これにて給水が始まる
。

しかして攪拌タンク１内に所定量（本実施例では１００
リツター）の水が入れられることで上限レベルセンサー
ＬＳＩが動作すると上記ウォーターバルブ３ａが自動的
に閉じられて給水が停止し、これと同時に攪拌機５とス
トレーナ−６のバイブレータ８が始動する。なおその攪
拌機５は高速回転（攪拌羽根の周速度にして約１１ｒｒ
Ｉ／５ｅｃ）シてタンク１内の水に渦流を生じせしめ、
バイブレータ８Ｖｉストレーナ−６全体ｔｉ度に振動さ
せる。一方上記攪拌機５の始動からｔ１秒後（タンク１
内の水が渦流を起こすまでの約２秒間後）にタイマー或
いは遅延回路等によシ増粘剤定量供給機構４のフィーダ
ーが渦流状態の水面上方から増粘剤の少量づつの投入作
動を開始し、同時にリセｋ）状態であったプリセットカ
ウンターがカウント動作を行う。こうして少量づつ投下
される増粘剤を渦流によって又 水面下深く吸込ませる如く水験させながら効率よく水中
に分散して行き、プリセットカウンターが予め設定され
たカウント値に達したら（水に対して重量比で０．１％
程度の増粘剤が投入されたら）フィーダーによる増粘剤
の投入が停止し、その時点からタイマー等によ＃）ｔ：
秒後に攻 （定量の増粘剤が水中に設して十分に分散するまでの約
３秒間後に）上記攪拌機４の回転数が低速に自動切換え
られて攪拌羽根の周速度にしてＩＩＮＩＩ＠ｃ程度に下
げ、そのままタイマーにより予め設定した時間Ｔ（約９
０秒間）攪拌作用を続ける。これにて増粘剤の投入分散
が行われる初期段階の短時間は高速攪拌をするがそれ以
降は低速攪拌に切換えることで、水中に分散している増
粉剤の粉体分子を切断することなく、つまり粘度低下を
招くことなく短時間のうちにスムーズに且つ均一に溶解
して行くようになす。

これにて攪拌タンク１内に投入された増粘剤は疎水性帯
（ママコ）の発生や粘度不均一を招く卵白状（糊状）と
なることが非常に少なくなり、水中に粘度低下をきたす
ことなく均一に分散・溶解するようになる。又上述した
攪拌作動中にタンク１内のカゴ形ストレーナ−６がバイ
ブレータ８によシ加振されて振動を続けることで、その
ストレーナ−６に附着した疎水性帯（ママコ）や糊状と
なったものを分散・濾過して、増粘剤の水に対する分散
・溶解をよシ一層増長せしめるようになす。

こうして上記タイマーの設定時間になると上記攪拌機５
とバイブレータ８とが自動停止して増粘剤の溶解作業が
終了する。ここで貯蔵タンク２内の水溶液が所定量に不
足していることがレベルセンサーＬＳ、の検知により確
認されている場合は、揚水管機構９の揚水ボンデ９ａが
作動して、攪拌タンク１内の増粘剤水溶液をストレーナ
−６底部よシ下側から吸込んで貯蔵タンク２内に移し入
れる。これにて貯蔵タンク１内の水溶液の水位が下がっ
てレベルセンサーＬＳＩ　ｒＬ８２両者の液面検知によ
り該タンク１内の水溶液の残量が所定以下になったこと
の確認信号により揚水ボンデ９＆が停止する。なお、上
記揚水ポンプ９ａの作動中はこれ製同期してエアー吹付
機構１０のエアーバルブ１０ａが開いてジェットエアー
を噴射し、タンク１内の水位が下がって行くにもかかわ
らずレベルセンサーＬＳＩ　＋ＬＳｔのプローブに附着
したまま残こって該センサーＬ８１１　Ｌ１２の誤動作
を引き起こす疎水性帯（ママコ）や糊状となったものを
上記ジェットエアーで吹き飛ばして除去し、これにてレ
ベルセンサーＬＳＩ　ｗ　ＬＳ２がタンク１内の水位通
シの誤フのない検知動作を行い得るようになす。

以上で貯蔵タンク２内に入れられた増粘剤の水溶液はコ
ンクリート吹付機の作動と連動して動作する供給管機構
１ノの圧送ポンプｌ１ｍにより吸引されて該コンクリー
ト吹付機の移送管先端の吹付はノズル部附近でドライミ
ックス状のコンクリート材料に添加して、コンクリート
吹付けによる粉塵発生及びリバウンドを減少するの圧使
用する。

また、上記攪拌タンク１内の水溶液を貯蔵タンク２に移
した後はプリセットカウンターがリセットされるときに
前述したと同様に給水管機構３、攪拌機５、バイブレー
タ８、フィーダー４等が順次作動して上記と全く同様に
して増粘剤の溶解を行い、貯蔵タンク２内の水溶液の残
量が少なくなるまで待機し、しかして連続的に増粘剤水
溶液のコンクリート吹付機への供給が可能となるように
する。

この発明は以上詳述した如くなしたから、増粘剤を非常
に簡単且つ適切にしかも短時間で水に対し均一分散・溶
解させることができて、抗道内等のコンクリート吹付は
現場での利用に非常′に有効なものとなる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は装置
の概略的構成図、第２図は同装置のタイムチャート図で
ある。 １・・・攪拌タンク、２・・・貯蔵タンク、３・・・給
水機構、３ａ・・・ウォータバルブ、４・・・増粘剤定
量供給機構（フィーダー）、５・・・攪拌機、６・・・
ストレーナ−１２・・・弾性支持体、８・・・バイブレ
ータ、９・・・揚水機構、９ａ・・・揚水ポンプ、１０
・・・エアー吹付機構、１０ａ・・・エアーバルブ、１
１・・・水溶水供給管機構、１１ａ・・・圧送ポンプ、
ＬＳｔ　Ｉ　ＬＳｔ　ｔ　ＬＳｓ・・・液面レベルセン
サー。 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １．事件の表示 特願昭５７−１０６３３４号 ２、発明の名称 増粘剤の溶解方法及びその装置 ３６　　補正をする者 事件との関係　特許出願人 冨士物産株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象 願　　書 ／；ペ ア、補正の内容 （１）　　願書に標題として「特許法第３８条ただし書
の規定による特許出願」を加入する。 （２）＠書の発明の名称の欄の次に、新たに１特許請求
の範囲に記載された発明の数」の欄を設（するとともに
、発明の数として１２」を加入する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　攪拌タンク内に所定量の水を入れ、その水に
   攪拌機の高速回転によシ渦流を生じせしめ、その状態で
   水面上から粉状又は顆粒状の水溶性熱可塑性樹脂からな
   る増粘剤を少量づつ投入しながら水中に分散させ、しか
   して増粘剤の所定量の投入分散終了後に上記攪拌機の回
   転を低速にして攪拌を所定時間続けて溶解することを特
   徴する増粘剤の溶解方法。
2. （２）攪拌タンクと、この攪拌タンク内に所定量の水を
   供給する給水管１機構と、攪拌タンク内の水面上から所
   定量の粉状又は顆粒状の水溶性熱可塑性樹脂からなる増
   粘剤を少量づつ投入できる増粘剤定量供給機構と、その
   増粘剤の投入降圧高速回転して攪拌タンク内の水に渦流
   を生じせしめると共に該増粘剤の水中への投入分散終了
   後には低速回転圧切換わって所定時間稼動する可変速攪
   拌機とを備えてなる増粘剤の溶解装置。
3. （３）　　攪拌タンクは内部にバイブレータによシ振動
   可能にカゴ形状のストレーナ−を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の増粘剤の溶解装置。