JPS5831983B2 - コンクリ−ト吹付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトンネルの上半や下半、竪抗、擁壁その他の壁
面にコンクリートを吹付ける装置に関するものである。

例えばトンネル工事においては掘削直後にコンクリート
を吹付ける工法が開発されておシ、更に吹付は作業を行
う専用機も開発されている。

例えば第８図に示す装置は、台車ａに取シ付けたアーム
ｂ端に作業台Ｃを設け、作業台Ｃには更ニフームｄを取
シ付け、ブームｄ先端のノズルｅを作業台Ｃ上のオペレ
ータが遠隔操作する構造である。

従ってノズルｅの方向や壁面との間隔の設定など、吹付
は作業自体はオペレータの勘や熟練度にたよっているわ
けでその点については機械化されていない。

吹付は作業は壁面に直角にノズルを向け、かつ同じＷ／
Ｃならば常に同一間隔だけ壁面から離して吹付けるのが
理想なのであるが、現在の専用機はその点前記したよう
にノズルｅを遠方で操作するから直接ノズルを持って吹
付ける入力作業よりも更に効率が悪くなることは避は難
い現象であシ、単にノズルを持たないでよい、末機工部
に接近しないでよいという意味の機械化にすぎない。

しかも現在の専用機は人力作業に要する費用に比較して
きわめて高額であるため仲々採用できないのが実状であ
る。

以上はトンネルにかぎらず曲面状の波返しを有する海岸
擁壁や法面からの落石を防ぐため道路上にひさし状にか
ぶさった擁壁の施工あるいは竪抗のコンクリート巻立て
についても共通した問題である。

本発明はこのような点を改善するためになされたもので
次のようなコンクリート吹付は装置を提供することを目
的とする。

く１〉作業員が壁面に接近する必要なく、危険で劣悪な
作業環境から離れて操作できる吹付は装置０ く２〉壁面に対する噴射角度、壁面との間隔、噴射量や
コンクリートの厚さなどを岩盤の性状に応じて理想的に
設定し維持できる吹付は装置。

く３〉人力作業に比較して、現在のコンクリート吹付は
専用機はどの金額の差がなく製造できる吹付は装置。

く４〉専用の吹付は機としてのみではなく、簡単な台車
やトラック、あるいはクローラ式の削岩機にアタッチメ
ントとして取付け、取外しがで−きる吹付は装置。

次に実施例について説明する。

く１〉アームの回動機構 第１図において１はアームでありこのアーム１は円心ピ
ン１１ｆ／中心に回転可能である。

円心ピン１１には下スプロケット４１を一体に固定しで
ある。

一方台車３上の架台３１には原動機２を搭載し、この原
動機２の出力軸２１には上スプロケット４２を固定する
。

そして上スプロケット４２と下スプロケット４１の間を
チェノ４で連結すれば原動機２の回動はサーム１の回動
として伝達する。

なお実際には原動機２と上スプロケット４２との間に減
速機や変速機を設けたり、原動機２自体な回動数の減速
、変速できる構造のものを採用したりすることにより内
心ピン１１を中心とするアーム１の回転速度を変えたう
回転方向を切換え得るよう構成する。

アーム１の円心ピン１１は台車３の低い位置に設けるが
、ここで低い位置とはトンネルで使用する場合には台車
３を上部半断面の床面に置いたときに半断面の内心、ま
たは近似的円心の位置を意味する。

トンネルの断面は地質、用途などにより真円断面の他に
２心、１心の焉締形断面などが採用されるが真円以外の
場合にもこれを近似的円と考え、その概略の円心に円心
ピン１１を位置させるものである。

円形断面の竪抗に用いる場合には台車３や架台３１とし
て例えば削岩機のブームを用いればブームを垂直に立て
ることによって円心ピン１１の位置を竪抗の垂直軸心り
上に位置させることができる。

（第６図）以上は上下のスプロケット間をチェノで連結
する場合について説明したが駆動部の回動をアーム１の
回動として伝達できる機構であれば広く公知のものが利
用できることは勿論である。

すなわちスプロケットとチェノに代えてベルト車とベル
トの組合せ、ウオーム歯車とウオームの組合せ、複数の
平歯車による伝達、傘歯車の組合せなどである。

更に第３図に示すようにリンク機構によっても同様の目
的を達成する。

すなわち原動機２の出力軸２１に１駆動リンク５の一端
を軸止めし、駆動リンク５の他端とアーム１との間を連
結リンク５１で連結し、アーム１の円心ピン１１は出力
軸２１と同一鉛直線上に位置せしめる。

出力軸２１をゆっくりと回転すれば各リンクに引かれて
アーム１も回転することになる。

また台車３下の空間の余裕が充分とれれば原動機２を下
げて出力軸２１と円心ピン１１とを同軸上に位置させる
こともできる。

く２〉ノズルの揺動機構 一方第４図に示すようにアーム１にはコンクリート吹付
は用のノズル６及びホース６１を取付ける。

ノズル６にはトンネル軸方向の揺動を与えるためにアー
ム１に完全に固定することなく、１個所をピン６２結合
し、先端側、あるいは他の点とアーム１との間に揺動用
モーター６３を介在させる。

揺動用モーター６３どノズル６とはクランク６４で連結
し、モーター６３の回転が、１点をピン６２で軸支めさ
れたノズル６の往復運動になるよう構成する。

ノズル６に揺動を与える構造は、モーターの回転運動を
利用する場合に限らず、第５図に示すように揺動用のシ
リンダ６５をノズル６とアーム１間に介在せしめてもよ
い。

またノズル６とアーム１間にカムを介在させておけばノ
ズル６は直線的な首ふりではなく曲線を描く首ふり、す
なわち楕円運動、円運動などを行うことになる。

要は直線でも曲線でもノズル６が揺動を行なえばよい。

次に作動について説明する。く１〉準備 所定位置１で台車３を進めホース６１をコンクリートポ
ンプに接続する。

そしてアーム１の回転中心となる円心ピン１１の位置を
、トンネル内での吹付けの場合なら上半断面の円心また
は単円とみなした近似円心に位置せしめる。

この位置設定作業は竪抗での吹付けなら円心ピン１１を
鉛直軸に、曲面擁壁ならその円心または近似円心上に、
またトンネル下半部でも内心、近似円心上に位置せしめ
ることになるが以下トンネル上半部での作業を中心に説
明する。

ノズル６の位置設定にはアーム１に対してノズル６を軸
方向に移動させ、ノズル６先端とアーチ壁面Ｂとの間隔
を最適距離（通常１．ＯＯｍ）に調整する。

く２〉トンネル横断方向の往復動 原動機２に１８００の間の往復回転運動を与えるとアー
ム１が円心ピン１１を中心に往復動する。

その結果、ノズル６の先端は円心ピン１１を中心に半円
を描き、従ってノズル６先端は壁面Ｂと常にほぼ一定の
間隔を保ってコンクリートを吹き付けながら移動するこ
とになる。

く３〉トンネル軸方向の往復動 アーム１が往復動するだけであるとアーチ壁面Ｂにはト
ンネル軸を横断する方向のコンクリートの線が描かれる
だけである。

そこで同時に揺動用モーター６３、あるいはシリンダな
どの揺動装置を作動させると、ノズル６先端はトンネル
軸方向に往復動することになる。

従ってトンネル横断方向の約１８００にわたる往復動、
あるいは低速の１回の回動と、トンネル軸方向の往復動
が合成されて壁面Ｂには一定幅で所定の吹付は厚さのコ
ンクリートの帯が形成されることになる。

く４〉装置の移動 一定幅で壁面にコンクリートを吹付けたら吹付は装置を
前進する。

この場合に台車３を前進させてもよいが、吹付は装置と
台車３との間に油圧シリンダなどの推進装置を介在させ
ておき、台車３に反力を取って吹付は装置だけを何回か
前進させ、適宜回数後に１回だけ台車３を大きく前進さ
せる方法を採用することもできる。

く５〉切羽に接近しない作業の場合 以上はアーム１を１本の直線状の材料で構成する場合に
ついて説明したが第７図に示すようにアーム１を曲げて
吹付面と並行な延長アーム１２を形成し、この延長アー
ム１２の先端にノズル６を取付ける構成を採用すること
もできる。

この場合には発破後のズリが残っている状態で、すなわ
ち発破直後に、あるいはリングカットした後に切羽まで
接近することなく直ちに岩面にコンクリートの吹付けを
行うことができる。

本発明は上記したように、チェノやベルト、ギヤ群、ラ
ックとピニオン、リンク機構などの伝達機構により駆動
源の運動をトンネルの上半、下半部や竪抗、曲面擁壁の
円心や近似的円心を中心とするアームの回転運動に変換
する回動機構と、アームに取り付けたノズルをアームの
移動方向とほぼ直交する方向へ揺動させる揺動機構とに
より構成した吹付は装置である。

従って次のような効果を期待できる。

く１〉トンネル上半内を移動する装置においては駆動源
を床面に近い位置はで下げるのは構造上、取扱上、保守
上から適当でない。

特に掘削直後のトンネルでは凹凸が多く、従ってアーチ
の円心や近似的円心に駆動部を位置させることはほとん
ど不可能である。

本発明はその点を伝達機構を使うことで解決し、１駆動
源は高い安全な位置に設置し、円心部分には小さい部材
を位置させたにすぎない。

その結果専用機として杭内で使用できることは勿論、ク
ローラタイプの削岩機など駆動源が高い位置にある杭内
機械にアタッチメントとして取り付けることができるよ
うになった。

＜シ〉トンネル壁面にコンクリートを吹付けるには、壁
面に直角に、同じＷ／Ｃなら常に同一間隔だけ壁面から
離し、かつトンネル軸方向へも揺動させながら行うのが
理想的である。

従来の人力や遠隔操作式の専用機では上記のすべての点
が作業者の勘によっていたので、例えば部分的には凹０
のある壁面に直交位置から吹付けるといった作業が容易
でないことかられかるように多量のコンクリートのはね
返りは避けられなかった。

本発明は上記したように回動の円心を維持し、壁面から
の間隔もほぼ一定であり、かつトンネル軸方向の揺動運
動も同時に与えられるから理想に近い吹付は作業を行う
ことができる。

く３〉従来のノズルマンのような熟達を要せず、駆動部
に一定速度の往復動を与えるだけで誰でも同一条件で吹
付けを行うことができる。

同時に従来はノズルマン１かせであった作業状態を、駆
動部の回転数やコンクリートの消費量からある程度数量
的な管理なすることができる。

く４〉ノズルマンはアームの移動速度を調整するだけで
よいため、充分に余裕をもって水量の混合状態などを観
察できる。

そのため常に高い品質のコンクリートを最少のはね返り
率で吹付けることができる。

く５〉作業員は常に完全にコンクリートで保護された位
置で作業できるから安全であり粉じんなどの影響もない
。

畑〉機構が簡単であるから入力作業に比して価格に極端
なひらきがなく、容易に購入できると共に保守や修理も
簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明に係る吹付は装置の一実施例の正面から
みた説明図、第２図：その側面からの説明図、第３図：
他の伝達機構の実施例の説明図、第４，５図：揺動機構
の説明図、第６図：竪杭内での使用状態の説明図、第７
図：他の形状のアームを使用した状態の説明図、第８図
：従来のトンネル内のコンクリート吹付は装置の使用図
。 １：アーム、１１：円心ピン、４：チェノ、６：ノズル
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吹付は曲面の円心または近似的円心に融点を設けた
   アーム、 このアームに駆動源の運動を伝達する伝達機構、アーム
   に取り付けたコンクリート吹付は用ノズル ノズルをアームの移動方向とほぼ直交する方向に揺動さ
   せる揺動機構、 より構成したコンクリート吹付は装置。