JPH0156832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はトンネル等の壁面にコンクリート、
モルタル等を吹付けるコンクリート類吹付機に関
するものである。

従来、トンネル内に停止された台車上におい
て、コンクリート類の噴射ノズルを昇降させた
り、トンネルの延長方向へ移動させたり、トンネ
ルの延長方向を横断する方向へ往復旋回させたり
することができるものは見受けられるが（例え
ば、特開昭55−165165、特開昭56−105100、特開
昭56−115499、実開昭56−91800）、噴射ノズルを
トンネルの延長方向へ傾動調節可能にしたものは
ない。

本発明の目的はその傾動調節を可能にすること
により、必要に応じて吹付け方向を変更できるば
かりでなく、特に噴射ノズルを前傾させた場合に
は、トンネル等の壁面に吹付けたコンクリート類
の跳ね返りにより各装置を汚すことを防止するこ
とができるコンクリート類吹付機を提供すること
にある。

以下、本発明の一実施例を図面に従つて説明す
ると、第１図に示すように台車１はトンネルの下
盤６２に敷設されたレール６１上を牽引若しくは
自走により前後方向（トンネルの延長方向）へ走
行し、アウトリガ２が伸長して下盤６２に圧着さ
れることにより定位置に停止されるようになつて
いる。

（第一昇降装置Ａ） 台車１の左右方向（トンネルの延長方向を横断
する方向）両側には、一対の回動リンク４，５を
互いに交叉させて中心軸６により回動可能に軸着
してなる支持脚３が載設され、第一回動リンク４
の下端部が台車１の前端部に回動可能に軸７着さ
れるとともに、第二回動リンク５の下端部のロー
ラ８が台車１上の後側のレール部９に沿つて移動
可能に連係されている。又、前記支持脚３上には
テーブル１０が載設され、第二回動リンク５の上
端部がテーブル１０の前端部に回動可能に軸１１
着されるとともに、第一回動リンク４の上端部の
ローラ１２がテーブル１０の後部のレール部１３
に沿つて移動可能に連係されている。なお、両支
持脚３の中心軸６は一体連結されるとともに、
各々の両ローラ８，１２は左右の両回動リンク
５，４間に架設された連結軸８ａ，１２ａの両端
部にある。

一方、左側の第一回動リンク４の下端部にはエ
アシリンダ１４が回動可能に軸１５着され、その
ピストンロツド１４ａが左側の第二回動リンク５
の中間部に回動可能に軸１６着されている。そし
て、ピストンロツド１４ａが上方へ前進すると、
左右両側の第一及び第二回動リンク４，５のロー
ラ１２，８がレール部１３，９に沿つて前進して
第１図に示すようにテーブル１０が上昇し、逆に
ピストンロツド１４ａが下方へ後退すると、ロー
ラ１２，８が後退してテーブル１０が下降するよ
うになつている。なお、この実施例では、テーブ
ル１０の最大昇降ストロークは1600mmである。

（伸縮装置Ｂ） 第１図に示すように前記テーブル１０の前後両
端部には軸受台１７が固定され、第２図に示すよ
うにこの両軸受台１７にはそれぞれ外筒支持部材
１８が回動可能に支承されている。この両支持部
材１８間には第２図に示すように断面四角形状の
外筒１９がこの支持部材１８と一体回動可能に架
設され、この外筒１９の内部には同じく断面四角
形状の内筒２０（伸縮回動アーム）がスラストベ
アリング２１を介して支承され、外筒１９に対し
て前後方向の移動可能かつ一体回動可能になつて
いる。

前記内筒２０内には雄ねじ桿２２が挿通され、
その後端部は第３図に示すように前記外筒１９の
後端部に固定された軸受部材２３に支承され、前
端部は第４図に示すように内筒２０の内面に沿つ
て嵌合された支持板２４に回動可能に支承されて
いる。第３図に示すように前記内筒２０の後端部
にはボールねじ部材２５が固着され、その内部の
玉２６を介して前記雄ねじ桿２２に螺合されてい
る。第１図に示すように前記軸受部材２３の後方
にはカバー２８で覆われるように伸縮用電動モー
タ２７が設置され、そのモータ軸２７ａが前記雄
ねじ桿２２の後端部に一体回動可能に連結されて
いる。そして、このモータ軸２７ａの回転に伴い
雄ねじ桿２２が回転すると、ボールねじ部材２５
が前後方向へ移動され、内筒２０も外筒１９の内
面に沿つて前後方向へ移動されるようになつてい
る。なお、この実施例では、内筒２０の最大伸縮
ストロークは2000mmであり、一定伸長距離（100
mm、150mm、200mm、300mmのいずれか）ごとに自
動停止するようになつている。

（往復旋回装置Ｃ） 一方、第１図に示すようにテーブル１０の後側
の軸受台１７上にはカバー３１で覆われるように
旋回用電動モータ２９及びこれに連結した減速機
３０が設置され、この減速機３０の出力軸に取付
けたスプロケツト３２と前記外筒１９に取付けた
スプロケツト３３とがチエーン３４で連動されて
いる。そして、旋回用電動モータ２９の正逆回転
に伴い外筒１９が正逆回転すると、内筒２０も正
逆回転するようになつている。第２図に示すよう
に内筒２０の旋回角度αは最高260度である。な
お、内筒２０の回転に伴うボールねじ部材２５の
回転はその内部の玉２６の転動で吸収され、雄ね
じ桿２２に伝達されない。

（傾動調節装置Ｄ） 第４図に示すように前記内筒２０の前端部には
ブラケツト３５が取着され、その下端部において
傾動アーム３６が回動可能に軸３７着されてい
る。この傾動アーム３６はブラケツト３５の上端
部に形成された長孔３８に対し前後方向への傾動
可能に軸３９により連係され、締付ハンドル３９
ａを操作することによつてこの長孔３８の範囲で
前後方向への傾斜角度を調節できるようになつて
いる。

（第二昇降装置Ｅ） この傾動アーム３６の下端部前面には昇降用電
動モータ４０が固定され、そのモータ軸４０ａに
一体回動可能に連結された雄ねじ杆４１が傾動ア
ーム３６の上下部において軸受部材４２により回
動可能に支承されている。この雄ねじ杆４１には
雌ねじ部材４３が螺合され、この雌ねじ部材４３
にノズル支持台４４が支持されている。そして、
このモータ軸４０ａの回転に伴い雄ねじ杆４１が
回転すると、雌ねじ部材４３が昇降してノズル支
持台４４も昇降するようになつている。なお、こ
の実施例では、ノズル支持台４４の最大昇降スト
ロークは500mmである。

（ノズル揺動装置Ｆ） このノズル支持台４４の下部には揺動用電動モ
ータ４５が固定され、そのモータ軸４５ａの軸心
に対し若干偏心されるようにこれに一体回動可能
に連結された偏心軸４６がノズル支持台４４の上
方へ突出されている。この偏心軸４６はノズル支
持台４４上において揺動アーム４８の軸受部４８
ａに嵌合されている。揺動アーム４８の中間部に
は支持凹部４９が形成され、ノズル支持台４４に
取着されたピン４７がこの支持凹部４９に遊嵌さ
れている。

この揺動アーム４８の前端部及びノズル支持台
４４の前面に取着された球面軸受５０，５１には
噴射ノズル５２が挿入され、固定具５３によつて
球面軸受５０，５１に対し位置決めされるように
なつている。このノズル５２の下端部には資材供
給ホース５４が連結されている。第１図に示すよ
うに噴射ノズル５２の上端部はこのノズル揺動装
置Ｆ及び前述した傾動調節装置Ｄ、第二昇降装置
Ｃを覆うカバー５５の上方へ貫通されている。

この噴射ノズル５２は前述した傾動調節装置Ｄ
において傾動アーム３６を長孔３８の範囲で前後
方向へ傾動させることによつて常に前傾状態（傾
斜角度β）を保つように規制されている。この実
施例では、傾斜角度βは0゜〜10゜の範囲である。
そして、モータ軸４５ａの回転に伴い偏心軸４６
が回転すると、揺動アーム４８を介して噴射ノズ
ル５２が揺動し、その噴出口５２ａが第１図に示
すように前傾状態でほぼ小円を描いて旋回するよ
うになつている。

なお、前記台車１上には前述した第一昇降装置
Ａ、伸縮装置Ｂ、往復旋回装置Ｃ、第二昇降装置
Ｅ、ノズル揺動装置Ｆを電気的に制御する操作盤
５６が設置されている。

次に、以上のように構成した吹付機の作用につ
いて説明する。

自動運転の場合には、予め、トンネルのアーチ
状壁面６３の吹付開始位置に噴射ノズル５２を合
わせて台車１を停止させ、第一昇降装置Ａの支持
脚３によりテーブル１０を適当な高さまで上昇さ
せる。このテーブル１０の上昇により、伸縮装置
Ｂ、往復旋回装置Ｃ、傾動調節装置Ｄ、第二昇降
装置Ｅ、ノズル揺動装置Ｆも上昇する。さらに、
伸縮装置Ｂ及び往復旋回装置Ｃにおける内筒２０
の伸長距離（100mm、150mm、200mm、300mmのいず
れか）及び旋回角度αを選定するとともに、傾動
調節装置Ｄによつてノズル傾動角度βを決める。
ノズル５２の高さはその噴出口５２ａと壁面６３
との間を最適距離にするように第二昇降装置Ｅに
より微調節する。

その後、操作盤５６のセレクトスイツチを自動
にし、運転ボタンを押すと、ノズル揺動装置Ｆの
揺動用電動モータ４５を作動してノズル５２の噴
出口５２ａがほぼ小円を描いて旋回するととも
に、往復旋回装置Ｃの旋回用電動モータ２９が作
動してノズル５２は第５図に示すようにa₁位置か
らa₂位置まで予め選定された旋回角度α（260度）
だけ旋回し、a₂位置で旋回を停止する。次いで、
伸縮装置Ｂの伸縮用電動モータ２７が作動してノ
ズル５２はこのa₂位置からb₂位置まで予め選定さ
れた伸長距離だけ前進し、b₂位置で停止する。そ
して、再び旋回用電動モータ２９が作動してノズ
ル５２はこのb₂位置からb₁位置まで予め選定され
た旋回角度αだけ逆方向へ旋回し、b₁位置で旋回
を停止する。さらに、再び伸縮用電動モータ２７
が作動してノズル５２はこのb₁位置からc₁位置ま
で予め選定された伸長距離だけ前進し、c₁位置で
停止する。この動作は内筒２０の最大伸縮ストロ
ークの範囲内で複数回繰返され、１サイクルが終
了する。その後は再び台車１を前進させ、ノズル
５２を吹付開始位置（前サイクルの終了位置）に
合わせて台車１を停止させ、同様な動作を繰返
す。なお、第６図に示すようにノズル５２の旋回
角度α（130度）を変更することも可能である。

以上のような吹付動作中、噴射ノズル５２は第
１図に示すように常に前傾状態で旋回されてい
る。従つて、ノズル５２の噴出口５２ａからトン
ネルのアーチ状壁面６３に吹付けられるコンクリ
ート類は矢印Ｒで示すように吹付機の前方へ跳ね
返り、吹付機を汚すおそれはなくなる。

又、この実施例では、テーブル１０を昇降する
第一昇降装置Ａとは別に、ノズル支持台４４のみ
を昇降する第二昇降装置Ｅを備え、ノズル５２の
噴出口５２ａとトンネルのアーチ状壁面６３との
距離をこの第二昇降装置Ｅで微調節することがで
きる。この第二昇降装置Ｅはあくまで微調節用で
あるため、同装置Ｅの雄ねじ杆４１の長さが短く
なる。従つて、吹付機の重量バランスが良くな
る。そのほか、そのバランスを良くするため及び
前記コンクリート類の跳ね返りの影響を少なくす
るために、往復旋回装置Ｃの電動モータ２９及び
減速機３０をテーブル１０の後端側へ配置する等
の考慮が払われている。

さらに、伸縮装置Ｂにおいてボールねじ部材２
５を利用している。従つて、雄ねじ桿２２から内
筒２０への力の伝達が円滑になることはもちろ
ん、外筒１９の回転に伴い内筒２０が回転したと
き、その回転はボールねじ部材２５内の玉２６の
転動で吸収され、雄ねじ桿２２へその回転を伝え
ることがない。このボールねじ部材２５の組込み
により、伸縮装置Ｂ及び往復旋回装置Ｃは外筒１
９、内筒２０、雄ねじ桿２２等で互いに一体的に
組合わされてコンパクトになる。

一方、手動運転により内筒２０の伸縮及び旋
回、ノズル５２の揺動を単独で行うことができる
し、遠隔操作により自動運転も手動運転もできる
ようになつている。

次に他の実施例を説明すると、第１図に示すよ
うにノズル５２の噴出口５２ａ付近に超音波セン
サー５７を付設し、このセンサー５７によりトン
ネルのアーチ状壁面６３の凹凸を検知し、壁面６
３とノズル５２の噴出口５２ａとの距離を一定に
するように、第二昇降装置Ｅを作動させるように
してもよい。

そのほか、傾動調節装置Ｄの長孔３８をさらに
後方へ延長し、ノズル５２を後方へも傾斜できる
ようにしたり、昇降装置Ａ，Ｅ、伸縮装置Ｂ、往
復旋回装置Ｃ、傾動調節Ｄの配置関係を適宜変更
することも可能である。

以上詳述した本発明は、ノズル支持台４４の噴
射ノズル５２が傾動調節装置Ｄによつてトンネル
等の延長方向へ一定範囲傾動調節可能になつてい
るので、必要に応じて吹付け方向を変更できるば
かりでなく、特に噴射ノズル５２を前傾させた場
合には、トンネル等の壁面６３に吹付けたコンク
リート類の跳ね返りにより各装置を汚すことを防
止することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるコンクリート
類吹付機を示す一部切欠側面図、第２図は外筒及
び内筒の軸受台に対する支持構造を示す部分断面
図、第３図及び第４図は第１図の部分拡大断面
図、第５図及び第６図は吹付け時の噴射ノズルの
動きを示す動作説明図である。 第一昇降装置……Ａ、伸縮装置……Ｂ、往復旋
回装置……Ｃ、傾動調節装置……Ｄ、第二昇降装
置……Ｅ、ノズル揺動装置……Ｆ、台車……１、
支持脚……３、回動リンク……４，５、テーブル
……１０、エアシリンダ……１４、軸受台……１
７、外筒……１９、内筒（伸縮回動アーム）……
２０、スラストベアリング……２１、雄ねじ桿…
…２２、ボールねじ部材……２５、伸縮用電動モ
ータ……２７、旋回用電動モータ……２９、減速
機……３０、チエーン……３４、ブラケツト……
３５、傾動アーム……３６、長孔……３８、昇降
用電動モータ……４０、雄ねじ杆……４１、雌ね
じ部材……４３、ノズル支持台……４４、揺動用
電動モータ……４５、偏心軸……４６、揺動アー
ム……４８、噴射ノズル……５２、アーチ状壁面
……６３、傾斜角度……β。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 噴射ノズル５２をトンネル等の壁面６３に対
   向して取付けたノズル支持台４４を前端側に備
   え、このノズル支持台４４を一定範囲昇降させる
   昇降装置Ａ，Ｅと、同ノズル支持台４４をトンネ
   ル等の延長方向へ一定範囲前後移動させる伸縮装
   置Ｂと、同ノズル支持台４４をトンネル等の延長
   方向を横断する左右方向へ一定角度範囲回動させ
   る往復旋回装置Ｃとをそれぞれノズル支持台４４
   の後側に備えたコンクリート類吹付機において、 噴射ノズル５２がトンネル等の延長方向へ一定
   範囲傾動調節可能になるように、ノズル支持台４
   ４に傾動調節装置Ｄを連係したことを特徴とする
   コンクリート類吹付機。 ２ 傾動調節装置Ｄは噴射ノズル５２を常に前傾
   させるように規制されている特許請求の範囲第１
   項に記載のコンクリート類吹付機。 ３ 昇降装置は第一昇降装置Ａと第二昇降装置Ｅ
   とからなり、第一昇降装置Ａは台車１上にあり、
   伸縮装置Ｂ及び旋回装置Ｃはこの第一昇降装置Ａ
   により昇降されるテーブル１０上にあつて、伸縮
   回動アーム２０を備え、傾動調節装置Ｄはこの伸
   縮回動アーム２０の前端部に取着されたブラケツ
   ト３５に傾動アーム３６を回動可能に軸３７着す
   るとともに、ブラケツト３５に形成された長孔３
   ８に傾動アーム３６を前後方向への傾斜角度を調
   節できるように連係したものであり、ノズル支持
   台４４はこの傾動アーム３６に取付けられた第二
   昇降装置Ｅにより一定範囲昇降可能に連動されて
   いる特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のコ
   ンクリート類吹付機。 ４ ノズル支持台４４は噴射ノズル５２の先端部
   の噴出口５２ａを旋回させるノズル揺動装置Ｆを
   備えている特許請求の範囲第１項から第３項のう
   ちいずれかに記載のコンクリート類吹付機。