KR101064831B1

KR101064831B1 - 콘크리트 타설장치

Info

Publication number: KR101064831B1
Application number: KR1020030077117A
Authority: KR
Inventors: 시노다요시오; 미야타마사아키
Original assignee: 마에다 겐세쯔 고우교 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2003-11-01
Publication date: 2011-09-14
Also published as: JP2004156234A; CN1499026A; JP4061173B2; KR20040040355A; CN100346048C; HK1063833A1

Abstract

본 발명은, 충분히 혼련된 질이 좋은 콘크리트를 보다 안전하게 타설하는 동시에, 혼련장치의 내구성의 향상을 꾀한 콘크리트 타설 장치를 제공한다. 이 콘크리트 타설장치는, 콘크리트를 스스로의 무게를 낙하시켜 콘크리트를 타설하는 장소까지 이송하는 이송관(2)과, 이 이송관(2)의 도중에 접속되어, 내부를 흐르는 콘크리트의 단면형상을 변화시켜서 혼련하는 변형통로를 갖는 엘리먼트가 복수 접속되어 되는 혼련박스(4)와, 이 혼련박스(4)의 위쪽에 설치되어, 낙하하는 콘크리트의 속도를 저감시키는 완충장치(3)를 구비한다. 혼련박스(4)에 의해 혼련한 콘크리트를 이송관(2)으로부터 토출시켜 소정의 장소에 타설할 수 있다.

Description

콘크리트 타설장치{CONCRETE PLACING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시형태의 콘크리트 타설작업의 개략측면도이다.

도 2는 본 발명의 실시형태의 콘크리트 타설작업의 개략평면도이다.

도 3은 본 발명의 실시형태의 콘크리트 타설장치의 아래부분의 개략측면도이다.

도 4의 혼련박스의 엘리먼트를 나타내는 사시도이다.

도 5는 콘크리트의 단면형상의 변화를 나타내는 공정도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 크롤러 크레인 2 : 이송관

3 : 완충장치 4 : 혼련박스

4a : 엘리먼트 4b : 엘리먼트

5 : 트럭믹서차 6 : 콘크리트 펌프카

21, 31 : 플랜지 21a, 31a, 41a : 볼트구멍

32 : 판재 32a : 윗판

32b : 아래판 33 : 브래킷

34 : 보강판 41 : 플랜지

42, 43, 46, 47 : 변형통로 42a, 43a, 46a, 47a : 입구부

42b, 43b, 46b, 47b : 출구부 44, 45, 48, 49 : 칸막이벽

본 발명은, 콘크리트 타설장치로서, 특히, 댐현장, 교각, 실드(shield)현장 등, 높은 위치에서 콘크리트를 타설할 때에, 재료분리를 방지하면서 콘크리트를 타설할 수 있는 기술에 관한 것이다.

종래, 높은 위치에서 콘크리트를 타설할 때에는, 높은 장소에서 콘크리트의 타설장소까지 슈트를 설치하여, 이 슈트 내에 콘크리트를 자중 낙하시키고 있었다. 그러나, 콘크리트의 낙하경로가 길어지면, 낙하도중에 콘크리트의 재료분리가 생긴다고 하는 문제점이 있었다. 그 때문에, 콘크리트의 낙하경로인 슈트(shute)의 도중에, 내부에 콘크리트를 통과시켜, 콘크리트를 혼련(混練)하는 혼련장치를 설치하여, 분리한 콘크리트를 다시 혼련하고 있다(예를 들면, 일본 특허공개공보 2000-96825호 제 2-3 페이지, 제 1 도).

그러나, 높은 장소에서 연속적으로 콘크리트를 이동시키면, 콘크리트의 낙하속도는 커지고, 혼련장치에 투입될 때의 충격은 큰 것이 된다. 그 때문에, 혼련장치가 콘크리트의 낙하때의 충격에 의해 마모나 파손을 일으켜, 내구성이 저하하는 문제가 있었다.

본 발명은, 이러한 문제에 비추어 이루어진 것으로, 충분히 혼련된 질이 좋 은 콘크리트를 보다 안전하게 타설하는 동시에, 혼련장치의 내구성 향상을 꾀한 콘크리트 타설장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은, 콘크리트 타설장치이고, 상기 기술적 과제를 해결하기 위해서 아래와 같이 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 콘크리트 타설장치는, 콘크리트를 자중 낙하시켜 콘크리트 타설장소까지 이송하는 이송관과, 이 이송관의 도중에 접속되어, 내부를 흐르는 콘크리트의 단면형상을 변화시켜 혼련하는 변형통로를 갖는 복수의 엘리먼트(element)가 접속되어 이루어지는 혼련박스와, 이 혼련박스의 위쪽에 설치되어 낙하하는 콘크리트의 속도를 저감시키는 완충장치를 구비하며, 상기 혼련박스에 의해 혼련한 콘크리트를 이송관으로부터 토출하여 타설하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 콘크리트는 이송관내를 자중 낙하하여, 그 낙하도중에서 혼련박스를 통과한다. 그 때문에, 낙하도중에 재료분리가 생긴 경우이더라도, 충분히 혼련된 콘크리트를 타설할 수 있다. 또한, 콘크리트는, 완충장치를 통과하고 나서 혼련박스로 흐른다. 그 때문에, 혼련박스를 흐를 때의 콘크리트의 속도는 저감되어, 콘크리트의 낙하에 의한 충격으로부터 혼련박스를 보호하여, 혼련박스의 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기 혼련박스에는, 상하로 접속된 복수의 엘리먼트로 이루어지고, 각 엘리먼트가 각각 복수의 상기 변형통로를 갖고, 각 변형통로는 그 단면형상이 입구부에서 출구부를 향해서 연속적으로 변화하고 있고, 그들 각 변형통로의 출구부와 입구부의 접속부분에, 변형통로 내를 흐르는 콘크리트의 합류·분할수단이 설치되어 있 는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의해, 콘크리트가 변형통로 내를 통과함으로써, 흐르는 콘크리트의 단면형상을 변화시켜, 각 변형통로를 흐른 콘크리트를 합류·분할시켜, 콘크리트를 혼련, 혼합할 수가 있다. 즉, 비교적 단순한 구조로, 콘크리트를 연속적으로 효율좋게, 혼련, 혼합하고 나서 타설할 수 있다.

또한, 상기 완충장치는, 위쪽에서 낙하해 오는 콘크리트에 대하여 경사면을 갖는 판재를 구비하고, 이 판재를 복수 배치하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의해, 콘크리트의 낙하에 의한 충격은, 판재에 의해서 완화되어, 혼련박스를 보호할 수가 있다. 또한, 콘크리트의 낙하시의 충격은, 현장의 상황에 의해서 다르기 때문에, 이 상황에 따라서, 판재의 설치 수를 변경하더라도 좋다.

또, 본 발명에 관한 완충장치는, 자중 낙하하는 콘크리트를 충돌시켜, 콘크리트의 낙하속도를 완화할 수 있는 형상이면 좋고, 판 형상에 한정되지 않는다. 또한, 그 설치 수는 복수로 어느 정도 효과를 얻을 수 있다. 복수의 완충장치를 설치한 경우에는, 예를 들면, 높이를 다르게 하여 배치하는 것이 바람직하다. 위쪽에 배치된 완충장치와 충돌한 콘크리트를 아래쪽의 완충장치에 흐르게 하도록 완충장치를 배치함으로써, 서로의 완충장치의 상승효과에 의해서, 콘크리트의 낙하속도를 효과적으로 저감시킬 수 있다. 또한, 완충장치의 재질은, 금속, 나무, 콘크리트합성수지 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 이송관은, 이동이 자유자재인 매달은 장치에 의해 매달려 있고, 상기 콘크리트는 큰 낙차에 의해, 이송관을 자중 낙하하도록 하더라도 좋다.

상기 구성에 의해, 콘크리트의 투입위치 및 타설 위치를 용이하게 이동시킬 수 있다. 또한, 콘크리트가 큰 낙차에 의해 자중 낙하함으로써, 재료의 분리 및 낙하에 의한 충격은 현저한 것으로 되기 때문에, 상기 혼련박스 및 완충장치를 적합하게 이용할 수가 있다.

그러나, 본 발명에 관한 콘크리트 타설장치는, 매달은 장치에 의해 매달지 않고, 이송관을 고정하더라도 좋다. 이송관을 고정한 경우에는, 이송관의 아래쪽에서 토출한 콘크리트를 운반차량으로 받으면, 콘크리트가 다른 이송이 용이하게 된다.

덧붙여, 상기 혼련박스의 각 엘리먼트 및 완충장치는, 콘크리트의 낙하방향에 직렬로 접속되어 있고, 각각을 접속하는 끝단부에는, 각각을 착탈이 자유롭게 연결하기 위한 연결기구가 설치되더라도 좋다.

상기 구성에 의해, 혼련박스의 각 엘리먼트 및 완충장치를 필요에 따라서, 선택적으로 이용하는 것이 가능하게 된다. 즉, 현장의 상황 및 콘크리트의 품질 등에 따라서, 혼련박스의 엘리먼트 수, 또는 혼련박스와 완충장치의 위치를 변경하더라도 좋다.

여기서, 연결기구란, 혼련박스의 각 엘리먼트 및 완충장치를 각각 착탈할 수 있는 것이면 좋고, 예를 들면 이들 끝단부에 플랜지를 설치하여, 볼트와 너트를 사용하여 연결하더라도 좋고, 원터치방식 조인트를 설치하여 착탈이 자유롭게 하더라도 좋다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 자중 낙하하는 콘크리트를 혼련박스에 낙하시켜서, 타설 직전에 콘크리트를 혼련함으로써, 충분히 혼련된 질이 좋은 콘크리트를 타설할 수 있다. 또한, 이송관의 도중에 혼련박스를 설치함으로써, 콘크리트의 자유낙하높이를 작게 할 수가 있다. 이에 따라, 콘크리트의 분리방지, 비산 방지를 꾀할 수 있다.

또한, 완충장치를 설치함으로써, 자중 낙하하는 콘크리트의 충격을 완화하여, 낙하속도를 저감할 수 있기 때문에, 혼련박스를 콘크리트의 낙하에 의한 충격으로부터 보호하여, 혼련박스의 내구성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

덧붙여, 본 발명에 관한 콘크리트 타설장치는, 묽은 콘크리트, 된 콘크리트 등 콘크리트의 성질, 및 골재의 최대치수 등, 콘크리트의 재질에 관계없이 사용할 수 있다. 그 때문에, 각종 콘크리트에 적용 가능하고, 여러 가지의 현장에서 적합하게 이용하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명에 관한 콘크리트 타설장치의 실시형태를 도면에 따라서 설명한다. 도 1, 도 2에는, 본 실시형태의 콘크리트 타설 작업의 개략도가 나타나 있다. 도 1이 측면도이고, 도 2가 평면도이다. 본 실시형태는, 높은 다리의 교각공사에 있어서의 콘크리트 타설작업이다.

본 실시형태에 관한 콘크리트 타설장치는, 경사면에 설치된 가설작업장위에 배치된 크롤러크레인(1)과, 이 크롤러크레인(1)에 매달린 이송관(2)과, 이 이송관 (2)의 아래쪽에 접속된 완충장치(3)와, 이 완충장치(3)의 하부에 접속된 혼련박스 (4)로 이루어진다. 또한, 상기 크롤러크레인(1)과 인접하여 트럭믹서차(5), 및, 콘크리트 펌프카(6)가 배치되어 있다.

여기서, 크롤러크레인(1)이란, 육상을 이동하는 이동식 크레인의 한 종류이고, 크롤러(복대)를 감은 대차(臺車)의 위에 크레인장치를 임시 장착한 것이다. 하부 주행체가 크롤러이고 접지면적이 넓기 때문에, 안정성에 뛰어나고, 정돈되지 않은 땅이나 연약한 지반에서도 주행할 수 있다고 하는 특징이 있다. 그 때문에, 토목현장에서는 빈번히 사용되는 크레인이다.

이어서, 도 3에는, 본 발명에 관한 콘크리트 타설장치의 아래부분의 측면도가 나타나 있다. 위쪽으로부터 연결된 이송관(2)과, 이 이송관(2)의 하부에 접속된 완충장치(3)와, 이 완충장치(3)의 하부에 접속된 혼련박스(4)와, 이 혼련박스 (4)의 하부에 접속된 콘크리트의 토출구(2a)를 갖는 이송관(2)이 나타나 있다.

상기 이송관(2)의 단면형상은, 내부를 콘크리트가 자중 낙하하기 때문에, 원형, 타원형, 또는 사각형 등의 형상이 바람직하고, 본 실시형태에서는 원통형이다. 또한, 완충장치(3) 및 혼련박스(4)에 있어서도 내부에는, 공동부(空洞部)가 형성되어 있고, 이 공동부를 콘크리트가 흐른다.

그리고, 이송관(2)과 완충장치(3) 및 완충장치(3)와 혼련박스(4)의 접속부분에는, 이들의 바깥둘레에 걸쳐 플랜지(21, 31, 41)가 형성되어 있다. 이 플랜지 (21, 31, 41)에는 복수의 볼트구멍(21a, 31a, 41a)이 형성되어 있다. 인접한 혼련박스(4), 완충장치(3), 및 이송관(2)은, 볼트구멍(21a, 31a, 41a)을 이용하여 끝단부끼리가 볼트로 조여서 접속된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 3개의 엘리먼트 (4a, 4b, 4a)를 접속하여 혼련박스(4)가 구성되어 있지만, 필요에 따라서 그 수를 변경하는 것도 가능하다.

상기 완충장치(3)는, 자중 낙하해 온 콘크리트를 충돌시켜, 낙하에 의한 충격을 완화시키는 판재(32)가, 상하 2개소에 서로 대향하도록 안쪽으로 돌출하여 설치되어 있다. 위쪽에 설치된 윗판(32a)과 충돌한 콘크리트가 하강하는 위치에 아래판(32b)이 배치되어 있다. 이 판재(32)는, 완충장치(3)의 내벽에 돌출 설치된 판 형상의 브래킷(33)에 고정되어 있다. 또한, 완충장치(3)는 콘크리트의 큰 낙하충격을 받기 때문에, 브래킷(33)이 고정되어 있는 완충장치(3)의 통 형상에 측면을 따라서, 완충장치(3)를 보강하기 위한 보강판(34)이 설치되어 있다.

또한, 혼련박스(4)의 하부에 접속된 이송관(2)의 토출구(2a)는 탄성체인 고무로 형성되어 있다. 토출구(2a)는, 자신의 탄성력으로 개구의 크기를 가변으로 하는 조임부를 설치한 구성으로 되어 있다. 즉, 혼련박스(4)내의 콘크리트가 소량인 경우에는, 콘크리트의 자중은 가볍고 이송관(2)의 토출구(2a)는 닫힌 상태이고, 혼련박스(4)내에 대량의 콘크리트가 쌓여 오면, 콘크리트의 자중이 무겁게 되어 토출구(2a)가 열리는 구성으로 되어 있다. 이렇게 하여, 혼련박스(4)내에 콘크리트를 가득 채워, 혼련효율을 보다 높일 수 있다.

이어서, 콘크리트를 혼련하는 혼련박스(4)의 상세에 대해서 설명한다. 도 4는, 본 실시의 형태에 관한 콘크리트 타설장치의 혼련박스(4)의 엘리먼트를 나타내는 사시도이다. 혼련박스(4)는, 세로로 접속된 복수의 엘리먼트를 주체로 하고 있고, 2종류의 엘리먼트(4a, 4b)를 합계 3개를 교대로 접속하여 구성하고 있다. 도 4는, 설명의 편의상, 이 2종류의 엘리먼트(4a, 4b)를 접속한 상태로 나타내고 있다.

여기서, 각 엘리먼트의 구체적인 구성에 대해서 설명한다. 최초에 한쪽의 종류의 엘리먼트(제 1 엘리먼트)(4a)는, 정사각형 형상의 양 끝단부를 구비하여, 이들 양 끝단부에는 해당 엘리먼트를 서로 접속하기 위한 플랜지(41)가 설치되어 있다. 덧붙여, 이 엘리먼트(4a)는, 같은 방향에 나란히 배치된 2개의 변형통로 (42, 43)를 구비하고 있다. 이 엘리먼트(4a)의 한쪽의 끝단부에는, 세로로 긴 개구를 좌우에 형성하도록 중앙에 칸막이 벽(44)이 설치되어 있다.

이 세로로 긴 좌우의 개구가 2개의 변형통로(42, 43)의 각 입구부(42a, 43a)가 된다. 엘리먼트(4a)의 다른 쪽의 끝단부에는, 가로로 긴 개구를 상하로 형성하도록 중앙에 칸막이벽(45)이 설치되어 있다. 이 가로로 긴 상하의 개구가 2개의 변형통로(42, 43)의 각 출입구부(42b, 43b)가 된다. 즉, 엘리먼트(4a)의 입구측 끝단부에 있어서의 칸막이벽(44)과 출구측 끝단부에 있어서의 칸막이벽(45)과는 서로 90도 방향을 다르게 하여 배치되어 있다.

따라서, 변형통로(42, 43)의 2개의 입구부(42a, 43a)의 배열패턴은, 직사각형상의 개구가 좌우로 나란히 형성되고, 또한 2개의 출구부(42b, 43b)의 배열패턴은, 직사각형상의 개구가 상하로 나란히 형성되어 있다. 변형통로(42, 43)의 구체적 형상에 대해서 설명하면, 각 변형통로(42, 43)는, 그 단면형상이 입구부(42a, 43a)에서 출구부(42b, 43b)를 향해서 연속적으로 변화하고 있다.

그 변화의 형태에 대해서는, 각 변형통로(42, 43) 모두, 임의의 위치에서의 단면적은 입구부(42a, 43a)에서 출구부(42b, 43b)까지 같고, 단면의 형상만이 연속적으로 변화하고 있다. 요컨대, 입구부(42a, 43a)는 X방향으로 긴 직사각형이고, 입구부(42a, 43a)와 출구부(42b, 43b)의 중간부에서는 그 단면형상이 정사각형이 되며, 출구부(42b, 43b)에서는 X방향에 대하여 직교하는 Y방향으로 긴 직사각형이 되도록 형성되어 있다. 그리고, 변형통로(42, 43)의 길이는 같다.

따라서, 각 변형통로(42, 43)를 지나는 콘크리트는, 그 단면형상이 X방향으로 긴 직사각형으로부터 서서히 정사각형으로 변화시켜지고, 거기에서 더욱 Y방향으로 긴 직사각형으로 서서히 변화시켜지는 것이 된다. 이 엘리먼트(4a)에서는, 도 4에 있어서, 왼쪽에 위치하는 입구부(42a)와 위쪽에 위치하는 출구부(42b)가 변형통로(42)에서 연이어 통하고, 오른쪽에 위치하는 입구부(43a)와 아래쪽에 위치하는 출구부(43b)가 변형통로(43)에서 연이어 통하고 있다.

이어서, 또 1개의 종류의 엘리먼트(제 2 엘리먼트)(4b)는, 기본적으로는 상술한 엘리먼트(4a)와 같지만, 이 엘리먼트(4b)에서는, 도 4에서 보아 왼쪽에 위치하는 입구부(46a)와 아래쪽에 위치하는 출구부(46b)가 변형통로(46)에서 연이어 통하여, 오른쪽에 위치하는 입구부(47a)와 위쪽에 위치하는 출구부(47b)가 변형통로 (47)에서 연이어 통하고 있다. 즉, 이 엘리먼트 (4b)는, 엘리먼트(4a)와 각 변형통로의 각 입구부와 각 출구부와의 연이어 통한 형태를 달리하고 있다.

이러한 2종류의 엘리먼트(4a, 4b)를 교대로 접속한 상태를 나타내는 것이 도 4이다. 즉, 상술한 2종류의 엘리먼트(4a, 4b)는, 한쪽의 엘리먼트(4a)의 출구측 끝단부에 다른 쪽의 엘리먼트(4b)의 입구측 끝단부를 접촉하여, 플랜지(41)끼리를 밀착시켜 볼트로 접속된다.

따라서, 2종류의 엘리먼트(4a, 4b)의 접속부에서는, 한쪽의 엘리먼트(4a)에서의 변형통로(42)의 출구부(42b)가, 다른 쪽의 엘리먼트(4b)에서의 변형통로(46)의 입구부(46a)의 절반과, 이 변형통로(46)에 인접한 변형통로(47)의 입구부(47a)의 절반과 연이어 통하고, 또한 한쪽의 엘리먼트(4a)에서의 변형통로(43)의 출구부 (43b)는, 다른 쪽의 엘리먼트(4b)에서의 변형통로(46)의 입구부(46a)의 절반과, 이 변형통로(46)에 인접한 변형통로(47)의 입구부(47a)의 절반과 연이어 통하는 것이 된다.

그 때문에, 한쪽의 엘리먼트(4a)에서의 각 변형통로(42, 43)를 통과한 콘크리트의 절반씩이, 다른 쪽의 엘리먼트(4b)의 각각의 변형통로(46, 47)내에 들어가는 것에 의해 실질적으로 합류하는 것이 된다. 그러나, 1개의 변형통로를 통과한 콘크리트에 대해서 보면 2개의 엘리먼트(4a, 4b)의 접속부에서 절반씩 분할되는 것이 된다.

따라서, 2개의 엘리먼트(4a, 4b)의 접속부인 출구측 끝단부와 입구측 끝단부에 형성되어 있는 각 변형통로의 각 출구부와 각 입구부가 콘크리트의 합류·분할수단을 구성하는 것이 된다. 이러한 엘리먼트(4a, 4b)를 교대로 접속하면, 각각의 접속부에 콘크리트의 합류·분할수단이 구성된다.

이러한 콘크리트 타설장치에 있어서의 콘크리트의 흐름에 대해서, 이하에 설명한다.

상기 트럭믹서(5)에서 혼련된 콘크리트는, 도 2에 나타내는 콘크리트 펌프카 (6)의 붐(boom)의 통 끝을 삽입하여 이송관(2)에 타설된다. 이 때, 이송관(2)은, 이동이 자유로운 크롤러크레인(1)에 매달려 있기 때문에, 크롤러크레인을 조작하여, 콘크리트펌프카가 콘크리트를 타설할 수 있는 위치까지 이송관(2)을 이동하면 좋다. 예를 들면, 콘크리트펌프카(6)로부터 이송관(2)내에 콘크리트를 타설할 때는, 이송관(2)을 위쪽에 매달아 두고, 콘크리트를 이송관으로부터 시공면에 타설할 때에는, 이송관(2)을 아래쪽으로 이동시킨다(도 1 참조). 이와 같이 크롤러크레인 (1)을 조작함으로써, 이송관(2)으로부터의 콘크리트의 타설위치를 이동하는 것도 용이하게 할 수 있다.

그리고, 상기 이송관(2)은 수 십 미터 연속해 있고, 이 이송관(2)에 투입된 콘크리트는, 이송관(2)내를 자중으로 낙하한다. 이 콘크리트는, 이송관(2)을 낙하하는 도중에 이송관에 접속된 완충장치(3)를 통과한다. 콘크리트가 완충장치(3)내의 판재(32)에 충돌함으로써, 콘크리트의 낙하속도가 저감되어, 혼련박스(4)로 흐른다. 혼련박스(4)를 흐를 때에, 콘크리트는 혼련박스(4)의 최초의 엘리먼트(4a)에서의 2개의 입구부(42a, 43a)에서 각 변형통로(42, 43)에 들어가, 혼련박스(4)내를 자중으로 흐르면서 혼련된다.

다음에, 이 혼련박스(4)를 흐르는 콘크리트의 혼련 과정에 대해서, 그 공정도를 나타내는 도 5를 참조하여 이하에 설명한다. 또한, 이 공정도는, 엘리먼트 (4a, 4b)를 4a를 위쪽으로 하여 접속한 경우에 있어서의 콘크리트의 변화형태를, 각 엘리먼트(4a, 4b)의 입구측 끝단부, 중간부, 출구측 끝단부의 영역에 대해서 예시도로 나타내고 있다.

이 도 5로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 이송관(2)에 투입된 콘크리트는, 1단째의 엘리먼트(4a)에서의 입구측 끝단부에서 2개의 변형통로(42, 43)에 들어가, 그 흐름은 결과적으로 A, B의 2개로 분할된다. 이 분할된 콘크리트의 단면형상은 동시에 X방향으로 긴 직사각형이다.

다음에, 이 1단째의 중간부에서는, 콘크리트 A, B의 유체형상체 단면형상은 동시에 정사각형으로 변형하고, 또한 1단째의 출구측 끝단부에 있어서는, 동시에 입구측의 길이방향 X와는 90도 다르게 하는 Y방향으로 긴 직사각형으로 변화한다. 따라서, 콘크리트 A, B의 각 유체형상체 단면형상은, X방향으로 긴 직사각형 →정사각형 →Y방향으로 긴 직사각형으로 변화한다.

이 변화하는 과정에서, 각 변형통로(42, 43)의 내벽면에 의해서 연속적인 압축작용(압축력과 전단력)을 받는 것이 된다. 그 결과, 콘크리트의 유체형상 자체에, 특히 단면의 지름방향에 대한 연속적인 대류현상이 발생하여, 이에 따라 제 1 차의 혼련작용이 행하여진다.

다음에, 2단째의 엘리먼트(4b)의 입구측 끝단부에 있어서의 칸막이 벽(48)은, 1단째의 엘리먼트(4a)의 출구측 끝단부의 칸막이벽(45)과 직교로 교차하고 있기 때문에, 1단째의 엘리먼트(4a)의 출구 끝단부로부터 나온 콘크리트 A, B는, 도 5에 나타나는 바와 같이, 각각 좌우로 분할되어 A/B와, A/B로 나누어진다.

그리고, 각 변형통로(46, 47)의 각각에 대해서, 콘크리트 A/B가 흐르는 것으로 된다. 즉, 2단째의 엘리먼트(4b)의 입구측 끝단부에서는, 콘크리트 A, B의 일부가 각각 각 변형통로(46, 47)내에서 합류하여, 각 통로내의 콘크리트에 있어서의 유체형상체 단면형상은 동시에 X방향으로 긴 직사각형이 된다.

다음에, 2단째의 중간부에서는, 콘크리트 A/B의 유체형상체 단면형상이 전체로서 정사각형 형상으로 변화시켜지고, 그리고, 출구측 끝단부에 있어서는 동시에 Y방향으로 긴 직사각형으로 변화시켜진다. 이 2단째에 있어서도, 콘크리트 A/B는, X방향으로 긴 직사각형 →정사각형 →Y방향으로 긴 직사각형으로 변화한다.

그리고, 그 변화과정에서, 각 변형통로(46, 47)의 내벽면에 의해서 연속적인 압축작용(압축력과 전단력)을 받는 것이 된다. 그 결과, 콘크리트의 유체형상체 자체에, 특히 단면의 지름방향에 대한 연속적인 대류현상이 발생하여, 이에 따라 제 2 차의 혼련작용이 행하여진다.

3단째에 대해서는, 특히 도시하지 않지만, 3단째의 입구측 끝단부에서는, 도 5에 나타나는 2단째의 출구측 끝단부에 있어서의 최종의 콘크리트에, 가상선 X1을 덧붙여 나타내도록 좌우로 분할되어, A/B/A/B와 같이 합류한다. 이후에는, 1단째, 2단째와 마찬가지로 하여 혼련된다. 이러한 공정에 의해, 콘크리트는 재혼련된다.

이렇게 해서, 콘크리트에는 압축력과 전단력이 작용하여, 그 작용력으로 재료를 압연하여, 포개어, 다시 그 재료에 압축력과 전단력을 작용시켜, 압축, 포개짐을 반복하는 것에 의해 재혼련된다.

본 실시의 형태에서는, 하단에 배치된 이송관(2)의 토출구에 조임부가 설치되어 있는 것 및, 이송관(2)내를 흐르는 콘크리트의 중량에 근거하는 가압작용 등에 의해, 혼련박스(4)내의 콘크리트는 가압된 상태로 흐른다. 그 결과, 콘크리트에는 상술한 압축력이나 전단력이 효과적으로 작용한다.

이에 대하여, 혼련박스(4)내를 단지 낙하시키는 혼련방법으로는, 혼련박스 (4)내를 콘크리트가 충만하지 않은 상태로 흐르는 경우도 상상할 수 있기 때문에, 혼련에 필요한 압축력이나, 전단력이 콘크리트에 작용하기 어렵다.

그리고, 다시 혼련된 콘크리트는, 혼련박스(4)의 하단과 접속된 이송관(2)에 흘러, 이 이송관(2)의 토출구로부터 토출되어, 목적으로 하는 장소에 타설된다. 타설된 콘크리트는 혼련 직후이기 때문에, 재료가 분리되지 않고 충분히 혼련되어 있어, 유동성이 균일한 콘크리트이다.

따라서, 콘크리트 타설 현장에서의 다짐 작업도 용이하게 되어, 그만큼 작업성이 향상한다. 또한, 이 본 실시의 형태에 관한 콘크리트 타설장치와 같이, 콘크리트의 낙하경로가 수 십 미터에 미치는 경우에 있어서는, 낙하도중에 재료분리현상이 생기더라도, 직전에 재혼련하고 나서 타설할 수 있기 때문에, 콘크리트의 강도의 향상을 꾀하는 데에도 지극히 효과적이다.

또한, 콘크리트 타설할 때의 자중 낙하시에, 이송관(2)의 아래쪽에, 완충장치(3)와 혼련박스(4)를 접속하고 있기 때문에, 이송관(2)의 토출구(2a)에서의 콘크리트의 낙하속도는 저감된다. 그 결과, 이송관(2)으로부터 토출되는 콘크리트의 비산(飛散)을 방지할 수가 있다.

통상, 이송관(2)내는 자유낙하에 가까운 상태가 되기 때문에, 이송관(2)의 하단을 콘크리트 타설하는 면에 가까이 하더라도 낙하속도는 실질적으로 변하지 않아, 비산방지효과는 그만큼 얻을 수 없다. 그에 대하여, 본 실시의 형태에서는, 완충장치(3)와 혼련박스(4)를 이송관(2)의 아래쪽에 접속하였기 때문에, 콘크리트 타설면으로 낙하하는 콘크리트속도를 효과적으로 저감시킬 수 있어, 비산방지효과를 얻을 수 있다.

또한, 완충장치(3)를 접속함으로써, 이송관(2)내를 자유낙하하는 콘크리트의 속도를 저감시킨 상태로 혼련박스(4)에 흐를 수 있으므로, 혼련박스(4)를 콘크리트의 낙하에 의한 충격으로부터 보호할 수가 있어, 혼련박스(4)의 내구성을 향상시킬 수 있었다.

또한, 예를 들면, 혼련박스(4)를 보호하기 위해서, 완충장치(3)를 설치하지 않고 혼련박스(4)의 개수를 많게 하여, 최상부에 있는 혼련박스(4)에서 콘크리트의 낙하충격을 받는 것도 가능하다. 그러나, 완충장치(3)는, 혼련박스(4)보다도 간이한 구조이고, 염가로 할 수 있는 것이다. 그 때문에, 완충장치(3)에 의해 혼련박스(4)를 보호하는 것에 의해 경제성도 향상시킬 수 있다.

덧붙여, 상술한 바와 같이 구성된 콘크리트 타설장치를, 실드공법을 실시하는 경우에 있어서의 콘크리트 타설작업에 응용하는 것도 가능하다. 이러한 실드공법으로 상기 콘크리트 타설장치를 사용하는 경우에는, 예를 들면, 수직 갱의 상부에서 하부에 이송관(2)을 배치하여, 이 이송관(2)의 최하단 부근에 완충장치(3) 및, 혼련박스(4)를 접속한다. 수직 갱의 상부부근에는, 트럭믹서차(5)를 배치하고, 이송관의 최하단에 설치된 콘크리트 토출구(2a)의 아래쪽에는, 콘크리트 애지테이터카(concrete agitator car)(도시하지 않음)를 배치한다.

이어서, 실드공법을 실시하는 경우에서의 콘크리트 타설장치의 콘크리트의 흐름에 대해서 설명한다. 우선, 상기 트럭믹서차(5)에서 혼련된 콘크리트는, 트럭 믹서차(5)로부터 이송관(2)에 투입된다. 이송관(2)에 투입된 콘크리트는, 이송관 (2)내를 자중으로 낙하한다. 이 콘크리트는, 이송관(2)을 낙하하는 도중에 이송관 (2)의 최하단 부근에 접속된 완충장치(3)및 혼련박스(4)를 통과하여 재혼련된다. 그리고, 이송관(2)의 하단의 토출구(2a)에서 토출된 콘크리트를, 콘크리트 애지테이터카(도시하지 않음)에 싣는다. 이 콘크리트는, 콘크리트 애지테이터카에 의해 갱 내를 이송되어, 소정의 위치까지 운반된다.

또한, 콘크리트가 변형통로 내를 통과함으로써, 흐르는 콘크리트의 단면형상을 변화시켜, 각 변형통로를 흐른 콘크리트를 합류·분할시켜, 콘크리트를 혼련, 혼합할 수가 있다. 즉, 비교적 단순한 구조로, 콘크리트를 연속적으로 효율좋게, 혼련, 혼합하고 나서 타설할 수 있다.

Claims

콘크리트를 자중 낙하시켜 콘크리트 타설장소까지 이송하는 이송관과,

이 이송관의 도중에 접속되어, 내부를 흐르는 콘크리트의 단면형상을 변화시켜 혼련하는 변형통로를 갖는 엘리먼트가 복수 접속되어 이루어지는 혼련박스와,

이 혼련박스의 위쪽에 설치되어, 낙하하는 콘크리트의 속도를 저감시키는 완충장치를 구비하고,

상기 혼련박스에 의해 혼련한 콘크리트를 이송관으로부터 토출하여 타설하는 콘크리트 타설장치에 있어서,

상기 완충장치는, 위쪽으로부터 낙하해 오는 콘크리트가 충돌하는 경사면을 갖는 판재가 콘크리트 통과로에 배치되고, 상기 판재는 상기 콘크리트의 통과로의 내벽에 설치된 브래킷에 의해 지지되도록 부착되고,

상기 혼련박스의 각 엘리먼트 및 상기 완충장치는, 콘크리트의 낙하방향에 직렬로 접속되어 있고, 각각을 접속하는 끝단부에는, 상기 각 엘리먼트 및 완충장치의 각각을 착탈이 자유롭게 연결하기 위한 연결기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 타설장치.
제 1 항에 있어서, 상기 혼련박스는, 상하로 접속된 복수의 엘리먼트로 이루어지고, 각 엘리먼트가 각각 복수의 상기 변형통로를 갖고, 각 변형통로는 그 단면형상이 입구부에서 출구부를 향하여 연속적으로 변화하며, 상기 각 변형통로의 출구부와 입구부의 접속부분에, 변형통로 내를 흐르는 콘크리트의 합류·분할수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 타설장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 이송관은, 이동이 자유로운 매다는 장치에 의해 매달려 있고,

상기 콘크리트는 이송관 내를 자중 낙하하고 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 타설장치.
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