JPS6220560Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はコンクリート施工装置の考案に係り、
セメントなどの水硬性物質粉末を用いたコンクリ
ート、樹脂コンクリートなどを型枠なしに円滑に
投射施工せしめ、湿式条件下においては固より乾
式条件下の材料供給によつても粉塵の発生が少
く、又湿式条件下の材料であつても好ましい搬送
性を得しめ、しかも何れの場合においても比較的
低い駆動力によつて円滑な投射打設をなすことが
でき、強度的に優れた打設コンクリートを得しめ
ることのできる新しいコンクリート施工装置を提
供しようとするものである。

コンクリートの吹付施工は型枠を取付けること
なしに施工でき、従つて又施工硬化後において型
枠解説を必要としないで直ちに表面仕上げその他
の工事に着手し得るので作業の簡易化と工期の大
幅な短縮を図り得るメリツトがあり、今日におい
て次第に一般化しつつある。然して斯かるコンク
リートの吹付工法としては吹付施工に適した水セ
メント比状態に加水混練されたものをコンクリー
トポンプによつて液体利用による流動物として圧
送し吹付ける湿式法、乾式状態のコンクリート資
料を高圧空気で気体利用流動物として圧送し吹付
けノズル部で混練水を加えつつ吹付ける乾式法お
よびそれらの中間的な方法であるセミ湿式法があ
るがこれらのものは夫々にメリツトを有するとし
ても、又夫々に不利、欠点を有している。即ち湿
式工法は吹付けるコンクリートの構成素材全体を
混合した生混練物をパイプ又はホースのような管
路において搬送し且つノズルから噴射して吹付け
るものであつて、セメント等がよく湿潤化され得
られた吹付コンクリートの強度も乾式より高く得
られる利点があるが、圧送管路内における摩擦な
いし粘着抵抗が大きく、50Kg／cm²前後のポンプ圧
送力を必要とし、従つて圧送のための管路、機構
が夫々に充分な耐圧性を有することが必要で必然
的に大型且つ強固なものとならざるを得ず、しか
もその粗骨材の大きさや形状に制限を加え且つそ
の管路、圧送機構に上記のような特段の考慮を払
つたとしてもその搬送距離が限定され、せいぜい
50〜60m程度が限界であつて近時における巨大化
した各種施工工事現場における実情に充分即応し
難い欠点があり、加うるに上記有利点である強度
の関係においても最適強度を得る水セメント比に
従つたものは粘性等が最高状態となることから水
セメント比を大として圧送吹付性を確保するよう
なことが実地的には必要となり、該強度を理想的
に得ることが困難で、好ましいそのメリツトを発
揮し難く、又吹付面からの剥落量の如きもそれな
りに多くなり、更にはだれその他によつて吹付層
厚にも限度がある等の不利がある。これに対し乾
式法は空気圧によるものであるから管路等におけ
る摩擦抵抗が少で、５〜６Kg／cm²程度の圧力でよ
いことから比較的簡易且つコンパクトな機構と管
路により好ましい搬送距離を自由に得しめること
ができるので例えば土中深く掘られた抗内におい
て目的の施工位置から充分に離れた位置から圧送
でき、この意味からは現場に即した自在な利用を
なし得るが、乾操条件でセメント粉などを圧送し
吹付けるものであるから粉塵発生量が大であつ
て、抗内の如きにあつては短時間毎に作業を中断
しなければ目的の施工状態を確認できないような
ことにすらなり、その作業環境を著しく害うと共
にセメント等が水と充分に接触しないことからし
て得られる吹付工の強度が湿式法の場合の半分程
度にしかならない決定的な不利があり、跳ね返り
量の如きもそれなりに大きな欠点がある。然して
これらの中間的施工法とされるセミ湿式工法にお
いては乾式工法における注水位置をノズル部分か
らずらせてパイプ、ホースのような管路の中間部
で加水する方法であるが、この加水位置としては
圧送系の末端部において摩擦抵抗の大きい部分が
形成されることからしてノズル部より５〜6m程
度が限度であつてこれより加水位置を大きくする
とパイプ又はホースの内面にペースト等が付着し
て管路を閉塞することとなり、乾式の場合の圧送
距離を大ならしめ得る利点を充分に利用しようと
しても管路末端部の圧力の低下した部分に大きな
抵抗部が形成されるものであるから乾式法におい
て予期しないような高性能の圧送又は管路機構を
必要とし、しかも湿式法におけるようなセメント
等と水の充分な遭遇混練を得ることができない。
なお上記したような何れの場合においても生混練
物の附着を良好にし、跳ね返りや剥落量を減少す
るために硅酸ソーダ、塩化カルシウム、アルミン
酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの急結、瞬結
剤を多量に必要とする不利がある。

更に上記のような何れの方法による場合におい
ても吹付施工は高圧空気によつて施工面に吹付け
られるわけで、施工面に吹付けられるまでの過程
において吹付資料中の微粒分がそれなりに飛散
し、特に充分に湿潤化されない粒子成分の飛散が
著しく、又成程施工面に到達したとしても大きな
風力風圧が施工面を直撃し、一旦吹付けられたも
のであつても該資料がこの風力に曝されて再び地
肌面ないし吹付面から飛散せしめられる。従つて
作業雰囲気は著しく汚損せしめられ数分にして完
全に視界が遮られ、特に比較的小断面のトンネル
施工や室内施工においてこのことが著しい。更に
成程吹付気体で分散されるとしても結局は点的な
吹付けであり、それを順次に移動させた施工法と
なるのでそれなりに熟練したノズルマンによる施
工であるとしても均一な吹付け、平坦な表面をも
つた吹付けをなすことが容易でないと共に施工能
率もそれなりに劣ることとなる。その吹付材料圧
送のための設備に関しても少くとも数十ｍ、一般
的には100mを越える長距離に亘つてポンプ圧送
するには著しく高い圧送力を必要とし、粉塵発生
量の高い乾式空気圧送の場合でもそれなりの圧力
を必要とすることは前記の通りで、それらの圧送
機構や圧送管路にそれらに相当した耐圧性、高圧
力が要求されるところから設備全般が大型且つ強
固で高額なものとならざるを得ない。加うるにこ
のような吹付けに当つて不可欠的に用いられる急
結剤はノズル部で添加されるが該急結剤はコンク
リート資料と充分に混合せず、その急結効果を均
一に期待し得ないと共に偏在した急結剤の吹付時
における飛散ロスが大きく、又この飛散急結剤に
よつて著しく刺激性の作業雰囲気を形成するから
吹付状態を確認し難いこととなり、連続作業に適
しない。加うるに吹付層における附着剪断力に関
しては一般的に乾式法の場合には吹付層の空気量
が高くなり、湿式法の場合には水分量が高くなる
傾向が大であつて何れの場合にも好ましい安定し
た附着剪断力を得難い。

本考案は前記したような実情に鑑み検討を重ね
て考案されたものであつて、回転スクリユ機構に
よる第１の機械的材料移送手段と該回転スクリユ
機構の軸部を中空としこの中空軸内に挿通された
管路による第２の圧力的材料移送手段を有し、こ
れら第１、第２の各材料移送手段をそれら移送手
段による移送方向に直交した状態に設けられた回
転投射機構の中央部に向けて開口させ、該回転投
射機構には投射のための翼片を周側部に配設する
ことを提供するものであり、又前記中空軸内に管
路による上記のような第２の圧力的材料移送手段
と共に同じく管路による第３の圧力的材料移送手
段を挿通し同様に回転投射機構の中央部に向けて
開口させるものである。

本考案によるものの具体的構成の１つは第１図
において明かにされている通りであつて、ポンプ
のような圧送機構に連結された圧力的材料供給手
段としての中心管１３は施工機構１の中心軸にそ
つた方向に横架して設けられ、該中心管１３の先
端部は投射のための回転羽根１６を有する回転板
１８の中心部に向け、しかもこの回転板１８との
間に適当な距離を採つて開口されていて回転板１
８にはこのような中心管１３の開口端に対向させ
た撹拌機構部が設けられている。前記中心管１３
と同心状に設けられているのがもう１つの材料供
給筒１２であつて、該供給筒１２と中心管１３と
の間には機械的材料供給手段としての移送スクリ
ユ１９がホツパー１１部分から前記回転板１８に
向けて設けられており、前記供給筒１２は駆動輪
１２ａを取付け、適宜に回動されるように成つて
いるが、スクリユ筒１９ａは台車１０１に固定さ
れ、その内部において前記移送スクリユ１９が中
心管１３に取付けられたプーリ１３ａで接手１３
ｂより図示左端側が回転されることによりホツパ
ー１１に収容された資料を機械的な第１の材料移
送手段として適切に移送し、回転板１８に供給で
き、その供給量は移送スクリユ１９の回転速度に
略比例したものとなる。回転板１８は供給筒１２
の外側に設けられた回転筒１４の先端に取付けら
れたもので、該回転筒１４の基端に取付けたプー
リ１４ａによる駆動速度に比例した速度で該回転
板１８上に資料を供給し、撹拌機構３８で撹拌さ
れてから回転板１８上に供給分散させる。上記し
た供給筒１２の回転板１８側先端部は撹拌翼３
７、３８部分を被覆して回転板１８面に近接して
いるが、その一部に切欠部１２ｂを形成し、該切
欠部１２ｂ部分から回転板１８上に吐出し、供給
筒１２を前記駆動輪１２ａによつて回動し調整操
作することによつて吹付方向を適宜に制限する。
前記した中心管１３内には圧力的な第２の材料移
送手段としての管路１３ｃが挿通され、該管路１
３ｃの基端は導管１１３に連結され、又その先端
１３c′は前記回転板１８の中央部に開口してい
る。前記管路１３ｃは中心管１３内に適宜挿脱し
得る如く設けられ、即ち導管１１３に連結された
ままで抜き取り、又新しい管路１３ｃを挿着する
ことができる。

なお、この第１図のものにおいては上記のよう
な施工機構１が台車１０１に設けられているが、
この構成は場合によつては操作台に対して施回機
構を介して設け、又操作台は支持アームと操作シ
リンダーで支持されたものとして、操作シリンダ
ーの伸縮操作により上下方向に移動されると共に
旋回機構の操作で左右方向に旋回され、所要の位
置および方向を採つた投射打設作業をなすことの
できるロボツト方式などとして実施できる。

上記したような第１図の装置はコンクリートの
打設をなすべきトンネルの径や施工現場の状況に
応じて抗内又は打設現場に搬入すべき機器と抗外
又は打設現場外に設定すべき機器との組合わせ関
係を適宜に変えることができる。即ちこの関係は
第２図にその１例を示す通りであつて、施工機構
１と粉状などの急結剤その他を添加するための機
構１１４とが抗内のような打設現場にセツトし他
の機構は抗外に設定して作業し、即ちコンクリー
トミキサー車１１７で順次に搬ばれるコンクリー
トがポンプ車１１８からの管路１１９で前記ホツ
パー１１に供給され、前記機構１１４からの添加
剤は粉体の場合には空気圧、液体の場合には液体
圧によるポンプによつて上記管路１３ｃに送入さ
れる。蓋しこの場合には湿式法に従い本案装置が
適切に利用され、円滑なコンクリート打設をなす
ことができる。

以上説明したような本考案によれば回転スクリ
ユ機構による第１の機械的材料移送手段が湿式又
は乾式のどのような材料をも受入れて適切に移送
でき、然して上記回転スクリユ機構の中心軸を中
空となすことによりそのスクリユ移送を有効に行
わしめるに必要な強度を比較的軽量な中空部材に
よつて得しめ、しかもこのような中空軸内に管路
による圧力的材料移送手段を挿通せしめてこの種
施工に必要な急結剤その他の添加剤、２次水、樹
脂コンクリート主剤などを添加せしめることが可
能で、それによつて湿式又は乾式の何れの工法或
いは樹脂コンクリートなどの何れの手段によつて
も好ましい施工がなし得ることとなり、上記のよ
うに中心軸内に別の管路を挿通して実施するもの
であるから作業終了後における清掃などが容易で
あると共に比較的小径の管路１３ｃによる圧送で
あることからその圧送機構も小型且つ小出力のも
ので足り、第１の機械的圧送手段に対する材料供
給がコンベアその他の殊更に高圧力などを必要と
しない簡易な機構で行われ得ることと相俟つて、
比較的僅少な出力ないし駆動力で的確な作業をな
し得、勿論投射施工に高圧空気などを必要としな
いので材料の飛散などが少く、好ましい作業雰囲
気で作業し得るなどの作用効果を有しており、実
用上その効果の大きい考案である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を示すものであつて、
第１図は本考案による施工装置の１例を示した部
分切欠側面図、第２図はそのトンネル内における
作業状況を示した説明図である。 然してこれらの図面において、１は施工装置、
１１はホツパー、１２は供給筒、１３は中心管、
１３ｃは第２の圧力的材料移送手段たる管路、１
４は回転筒、１５は軸受部、１６は投射のための
翼片、１８は回転投射機構たる回転板、１９は第
１の機械的材料移送機構たる回転スクリユ機構、
３７および３８はそれぞれ撹拌翼を夫々示すもの
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転スクリユ機構による第１の機械的材料移送
   手段と該回転スクリユ機構の軸部を中空としこの
   中空軸内に挿通された管路による第２の圧力的材
   料移送手段を有し、これら第１、第２の各材料移
   送手段をそれら移送手段による移送方向に直交し
   た状態に設けられた回転投射機構の中央部に向け
   て開口させ、該回転投射機構には投射のための翼
   片を周側部に配設したことを特徴とするコンクリ
   ート施工装置。