JPS6125976A - コンクリ−トポンプ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はコンクリートポンプに係り１．特に低スランプ
で大きな粗骨材を含むような流動性の悪い生コンクリー
トの圧送に適したコンクリートポンプに関する。

［従来の技術］ 従来のコンクリートポンプには、往復動式ポンプ、スク
イーズ式ポンプ、シリンダ貫入式ポンプが知られている
。

往復動式ポンプは、シリンダ内をピストンが往復し、ピ
ストンの復動による負圧を利用してシリンダ内に生コン
クリートを吸込み、吸い込んだ生コンクリートをピスト
ンの往動により圧送する方式のポンプである。更にスク
イーズ式ポンプは、耐摩耗性のゴムホース内の生コンク
リートを、練歯磨を絞り出ずと同様に、ゴムホースをロ
ーラで絞って送り出す方式のものである。

また、シリンダ貫入式ポンプ（主にシルト質の多い土砂
圧送用ポンプに用いられている）は、第５図に示す如く
、生コンクリートａ°を貯留するホッパｂの内底部に貫
入される貫入シリンダＣを有している。貫入シリンダＣ
が生コンクリートａ中に貫入されると、第６図に示すよ
うに、その先端開口より貫入シリンダＣ内に生コンクリ
ートａが取り込まれる。そして、貫入シリンダＣの先端
部は、ホッパｂ底部のコンクリート排出口をシールする
筒状のホッパシール部ｄに嵌入され接続される。次いで
、第７図に示す如く、仕切弁ｅを開きホッパシール部ｄ
を介して貫入シリンダＣと吐出管ｆとを連通させると共
に貫入シリンダＣ内を摺動するピストンΩを前進させて
、貫入シリンダＣ内の生コンクリートａを吐出管ｆ側に
圧送する。

［発明が解決しようとする問題点］ 最近、生コンクリート施工法の合理化、ひび割れ防止及
び圧縮強度の向上等を図るべく、ダム用コンクリートの
ポンプ圧送工法が注目されている。

ところが、ダム用コンクリートは、低スランプ（貧配合
）で且つ粗骨材最大寸法（８０ｍｍ以上）の大ぎな流動
性の悪いコンクリートであるため、上記従来コンクリー
トポンプでは次のような問題がある。

往復動式ポンプでは、流動性の悪い低スランプコンクリ
ートの吸い込みが困難であり、圧送効率が低下してしま
う。例えばスランプ値が８ｃｍ程度のコンクリートでは
吸込効率は約８０〜９０％であるが、スランプ値が２ｃ
ｗｌ程度の低スランプコンクリートでは吸込効率は約３
０〜４０％に悪化する。また、スクイーズポンプの場合
、最大寸法８０ｍｍ以、Ｆの粗骨材を含むコンクリート
を絞り出しによって圧送することはできない。

これに対し、シリンダ貫入式ポンプでは、貫入シリンダ
Ｃを生コンクリートａに貫入してシリンダＣ内に生コン
クリートａを取り込む方式なので、負圧吸込の往復動式
ポンプに比べ容易に貫入シリンダＣ内に生コンクリート
ａを取り込むことができる。また貫入シリンダＣに取り
込まれた生コンクリートａをピストンｇにより圧送する
方式なので、大きな粗骨材を含むコンクリートでも圧送
可能である。

しかしながら、低スランプで且つ粗骨材最大寸法の大き
なダム用コンクリートの圧送ポンプとして、上記シリン
ダ貫入式ポンプを使用する場合、次の問題を生じる。

■　小ツバシール部ｄに貫入シリンダＣを無理に押し込
むので、粗骨材を噛み込み易く、シール部分の寿命が短
い。

■　低スランプの生コンクリートを管路圧送すると、骨
材分離・粗骨材のアーチングにより管路閉塞を起し易い
。管路閉塞が起ったときには、管路内の生コンクリート
をホッパｂに吸い戻してホッパｂ内で充分攪拌する逆転
運転を行なった後、再度圧送する必要がある。しかし、
シリンダ貫入式ポンプではホッパｂ内の生コンクリート
を攪拌することは難しく、逆転運転が困難である。また
、管路内の生コンクリートをピストンＱによりホッパｂ
に吸い戻すためには貫入シリンダＣの貫入全体積分の生
コンクリートを排除しつつ貫入シリンダＣとピストンｇ
とを一緒にホッパｂ内に貫入しなければならず、ピスト
ンＱ、ＩＩ人シリンダＣに大きな押出力が要求される。

■　生コンクリートの吐出量の増加と吐出量の平滑化を
目的として貫入シリンダＣを複数設けた場合、各貫入シ
リンダの吐出管から圧送される生コンクリートを集める
合流部にＹ字管等の集合管を使用しなければならず、集
合管における圧力損失が大きくまた閉塞が生じ易い。

［発明の目的］ 本発明は以上の従来の問題点を有効に解決すべく創案さ
れたものであり、本発明は骨材の噛み込みや生コンクリ
ート圧送による管路圧損が少なく、更に管路閉塞を低減
できると共に閉塞時の逆転運転が容易にでき、ダム用コ
ンクリート等の流動性の悪いコンクリート圧送に好適な
コンクリートポンプを提供することを目的とする。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、本発明は生コンクリートを
貯留するタンクと、タンク内を進退自在にそれぞれ設け
られタンク内の生コンクリート中に貫入されてその先端
開口より内部に生コンクリートを取り込む複数の貫入シ
リンダと、タンク内にその一端側が揺動自在に挿入され
、後退した貫入シリンダの先端開口にその一端が順次接
続される吐出管と、貫入シリンダ内に摺動自在に設けら
れ、貫入シリンダに取り込まれた生コンクリートを吐出
管側に圧送するピストンとを備えてなるものである。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を添付図面に従って詳述する。

第４図に示ず如く、本実施例のコンクリートポンプは、
生コンクリートを貯留するタンク１と、タンク１の底部
側方よりタンク１内に貫入・退出自在に設けられた貫入
シリンダ２．２と、貫入シリンダ２．２を往復駆動する
貫入用アクチュエータ３，３と、退出した貫入シリンダ
２，２に順次接続される吐出管４と、吐出管４を揺動す
る揺動アクチュエータ５と、貫入シリンダ２，２内にそ
れぞれ摺動自在に設けられたピストン６．６と、ピスト
ン６．６を往復駆動する圧送用アクチュエータ７．７と
、これらタンク１、アクチュエータ３．７等が設置され
るコモンベース８とから主に構成されている。

タンク１は、第１図ないし第４図に示すように、有底筒
体状をなし、タンク１の上部には生コンクリートＣの投
入口９が形成されている。タンク１にはコンクリートミ
キサ車またはバッチャプラントから生コンクリートＣが
供給される。タンク１の底部側壁には挿通孔１０が形成
されると共に円筒状の支持ブラケット１１が挿通孔１０
に連通させて取り付けられている。貫入シリンダ２は支
持ブラケット１１内に挿入されて支持される。

支持ブラケット１１の内周面部には、貫入シリンダ２が
その軸方向に移動できるように軸受１２が設けらると共
にタンク１内の生コンクリートＣが支持ブラケット１１
より漏出するのを防止するためシール１３が設けられて
いる。支持ブラケット１１．１１は同一水平面上に並設
されている。

貫入シリンダ２の先端には開口１４が形成され、タンク
１内に貫入したときに貫入シリンダ２内部に生コンクリ
ートＣが取り込まれるようになっている。また、貫入シ
リンダ２の基端には取付ブラケット１５が取り付けられ
ており、取付ブラケット１５には貫入用アクチュエータ
３の作動ロッド１６が連結されている。貫入用アクチュ
エータ３は油圧シリンダでその基端部はコモンベース８
に固設された固定ブラケット１７に取り付けられている
。

吐出管４は、支持ブラケット１１と対向するタンク１の
側壁を貫通して挿入されており、タンク１に挿入された
吐出管４部は、第２図に示すように、滑らかに屈曲され
た段違い形状となっている。

吐出管４は回転軸１８の周りに回動できるようになって
おり、回転軸１８は軸受１９，２０を介してタンク１に
取り付けられている。また吐出管４の生コンクリートの
導出端２１部には吐出管４を回動させる揺動アクチュエ
ータ５が連結されている。揺動アクチュエータ５の作動
により、吐出管４の生コンクリートの導入端２２はタン
ク１の挿通孔１０，１０間を回動ないし揺動する。揺動
アクチュエータ５は油圧シリンダを用いたものであり、
そ曇の両端部は導出端２１部とコモンベース８にそれぞ
れ回動自在に取り付【プられている。

吐出管４の導入端２２部には、導入端２２が挿通孔１０
と液密に接続できるように、筒体状の密封部材２３が嵌
着されている。導入端２２部の外周の密封部材２３内周
部にはシール部材２４が設けられている。また密封部材
２３のシート２５への密着力は管内圧力によって生ずる
が、補助ないし初期密着力を与えるために、導入端２２
と密封部材２３先端のフランジ部との間に弾性体２６が
介設されている。

貫入シリンダ２内に摺動自在に設けられたピストン６に
は、油圧シリンダ機構の圧送用アクチュエータ７の作動
ロッド２７が連結されている。また圧送用アクチュエー
タ７の基端部はコモンベース８の固定ブラケット１７に
取り付けられている。

なお、タンクは吐出管４、回転軸１８のタンク１への組
み付けを容易にするため、上下に二分割されており、第
３図に示す如く７ランジ２８．２９で接合されている。

またタンク１にはタンク１内の生コンクリートＣを攪拌
するために第４図に示すように攪拌装置３０が設けられ
ている。攪拌装置３０はモータ３１とこれにより駆動さ
れる攪拌パドル３２とを有している。

次に本実施例の作用について述べる。

貫入用アクチュエータ３の作動０ツド１６を伸長するこ
とにより、貫入シリンダ２はタンク１内に貫入され、そ
の際、貫入シリンダ２先端の開口１４から貫入シリンダ
２内部に生コンクリートＣが取り込まれる。このとき、
ピストン６は挿通孔１０部に静止させておく。このよう
に本発明では貫入シリンダ２をタンク１内に貫入して、
貫入シリダ２内に生コンクリートＣを取り込む方式なの
で、従来の往復動式ポンプのような負圧利用にょる吸込
方式に比し、ダム用コンクリート等の流動性の悪い生コ
ンクリートでも容易に貫入シリンダ２内に取り込むこと
ができる。

貫入シリンダ２を最大限に伸長した後、貫入シリンダ２
とピストン６を一体的に後退させて貫入シリンダ２をタ
ンク１外へと引き出す。貫入シリンダ２内には取り込ま
れた生コンクリートｃが充填されている。なお、圧送用
アクチュエータ７によりピストン６のみを後退させ、ビ
ス１−ン６を取付ブラケット１５に当接させてピストン
６により貫入シリンダ２を後退させるようにしてもよい
。

こうすれば、貫入用アクチュエータ３は一方向作動のも
ので済む。

次に揺動アクチュエータ５により吐出管４の導入端２２
を揺動し、後退した貫入シリンダ２に導入端２２を接続
する。このように、本発明では吐出管４を揺動して導入
端２２と貫入シリンダ２先端の開口１４とを接続するよ
うにしているので、吐出管４の切換接続による骨材の噛
み込みがな（密封部材２３、シート２５等のシール性を
維持できる。次いでピストン６を前方へと押し出し、貫
入シリンダ２に取り込まれた生コンクリートＣを吐出管
４側に圧送する。この間にもう一方の貫入シリンダ２は
タンク１内に貫入されて生コンクリートＣを取り込んだ
後、タンク１外に引き出されており、吐出管４はこの引
き出された貫入シリンダ２へと切換接続される。そして
、貫入シリンダ２内の生コンクリートＣはピ支トン６に
より吐出管４へと圧送される。

以上の動作を繰り返すことにより、タンク１内の生コン
フートＣは吐出管４から逐次圧送されてゆく。このよう
に、本発明では貫入シリンダ２を複数設けて逐次圧送す
るようにしていうので、生コンクリートＣの吐出量を増
大し得ると共に吐出される生コンクリートＣのとぎれを
少な（することができる。また、吐出管４を揺動して後
退した貫入シリンダ２に順次接続されるようになし、一
本の滑らかな吐出管４により生コンクリートＣを圧送し
ているため、従来のＹ字管方式に比べ圧損が少なく、ま
た管路ｒ′Ａｓを低減できる。また、吐出管４の揺動に
よりタンク１内の生コンクリートＣを攪拌できその流動
性を維持できる。

吐出管４またはその後流の圧送管が閉塞した場合には次
の操作を行なう。まず、両方の貫入シリンダ２．２をタ
ンク１外に後退させ、吐出管４を貫入シリンダ２．２に
順次接続し、接続された貫入シリンダ２のピストン６を
後退し吐出管４内の生コンクリートＣを貫入シリンダ２
内に吸い込む。

そして吐出管４を揺動させて接続口を切り換えた後、吸
い込んだ生コンクリート０、をピストン６を伸長してタ
ンク１へと戻す。以下交互に繰り返して逆転運転を実施
するが吐出管４の揺動によりタンク１内の生コンクリー
トＣ＠ｆｆｉ拌することができる。なお、攪拌装置３０
により生コンクリートＣを攪拌するようにしてもよい。

生コンクリートＣを充分に攪拌した後、上記手順により
再び生コンクリートＣを吐出管４へと圧送する。このよ
うに、本発明では管路内の生コンクリートＣをタンク１
に戻してタンク１内で生コンクリートＣを充分に攪拌す
る逆転運転を容易に実施でき、ピストン６駆動用の圧送
用アクチュエータ７に大きな出力を要しない。

なお、上記実施例では、タンク１内に専用の攪拌装置３
０を設けたが、吐出管４の揺動による攪拌効果を増大さ
せるために、吐出管４外周に攪拌羽根を取り付けるよう
にしてもよい。また、吐出管４の揺動角を１８０ｒ！！
、以上にとれるようにすれば、摩耗部品である密封部材
２３を容易に交換することができる。また吐出管４の形
状は滑らかで圧損が少ないものならばどのようなもので
もよく、更に吐出管４の揺動ないし回動方式も上記実施
例に限らない。

また、上記実施例では低スランプで流動性の悪いコンク
リートを想定した本発明の特徴とするコンクリート圧送
方式を説明したが、高スランプで流動性のよい生コンク
リートを圧送する場合には次のようにすることもできる
。即ち、両貫入シリンダ２．２を引込めた状態に固定し
、貫入シリンダ２．２に吐出管４を順次接続し、従来の
往復動式ポンプのようにピストン６を往復動させて生コ
ンクリートＣを吐出管４へと圧送する。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば次のような優れた効果を奏
する。

（１）　　貫入シリンダをタンク内に貫入し貫入シリン
ダ内に生コンクリートを取り込む方式の／ｅめ、従来の
負圧吸い込みの往復動式ポンプに比べ、流動性の悪い低
スランプコンクリートでも容易に貫入シリンダ内に取り
込むことができ、ポンプ効率がよい。

（２）　　吐出管を揺動して後退した貫入シリンダの先
端開口にその一端を順次接続する方式なので、骨材の噛
み込みがなく、接続シール部分の摩耗を軽減できシール
性を保持できる。

（３）　　貫入シリンダを複数設けて復動型としたため
、ポンプ吐出量の増大と平滑化が図れる。

（４）　　吐出管を揺動して貫入シリンダに順次接続す
るようにし、一本の吐出管を介して生コンクリートを圧
送するようにしているため、従来のポンプ復動化による
Ｙ字管方式に比し、生コンクリート圧送の際の圧力損失
が少なく、また管路閉塞を防止できる。

（５）管路閉塞時にポンプの逆転運転（管路内の生コン
クリートをタンクに戻して充分に［拌する操作）を容易
に実施することができる。

［Ｆ］）　吐出管の揺動によりタンク内の生コンクリー
トを攪拌でき、生コンクリートの流動性を維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコンクリートポンプの一実施例を
示す平面断面図、第２図は同コンクリートポンプの正面
断面図、第３図は第１図のＩ−１［［線矢視断面図、第
４図は第１図のコンクリートポンプの一部切り欠いた斜
視図、第５図、第６図、第７図は従来のシリンダ貫入式
ポンプの作動を説明するための正面断面図である。 図中、１はタンク、２は貫入シリンダ、３は貫入用アク
チュエータ、４は吐出管、５は揺動アクチュエータ、６
はピストン、７は圧送用アクチュエータ、１１は支持ブ
ラケット、１４は開口、１８は回転軸、２１は導出端、
２２は導入端、２３は密封部材、３ｏは攪拌装置、Ｃは
生コンクリートである。 特許出願人　　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
　　絹　　谷　　信　　雄第３図 第４図 第５図 σ 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 生コンクリートを貯留するタンクと、タンク内を進退自
   在にそれぞれ設けられタンク内の生コンクリート中に貫
   入されてその先端開口より内部に生コンクリートを取り
   込む複数の貫入シリンダと、タンク内にその一端側が揺
   動自在に挿入され、後退した貫入シリンダの先端開口に
   その一端が順次接続される吐出管と、貫入シリンダ内に
   摺動自在に設けられ、貫入シリンダに取り込まれた生コ
   ンクリートを吐出管側に圧送するピストンとを備えたこ
   とを特徴とするコンクリートポンプ。