JPH04136400A - コンクリートの吹付けコンクリート施工方法 - Google Patents

コンクリートの吹付けコンクリート施工方法

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JPH04136400A
JPH04136400A JP2257169A JP25716990A JPH04136400A JP H04136400 A JPH04136400 A JP H04136400A JP 2257169 A JP2257169 A JP 2257169A JP 25716990 A JP25716990 A JP 25716990A JP H04136400 A JPH04136400 A JP H04136400A
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Takahiro Inoue
隆博 井上
Hirofumi Kobayashi
弘文 小林
Takao Murakami
村上 隆生
Isao Hojo
北條 功
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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、主としてナトムエ法によるトンネル内面に急
結剤を添加して吹付はコンクリートを打設する際、その
トンネルの天端部、肩部、側壁部、下半部などの各領域
において急結剤の添加量を適宜に制御できるトンネルの
吹付はコンクリート施工装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、トンネルの内面に吹付はコンクリートを施工する
際には、そのトンネル断面に対するコンクリート吹付は
ノズル高さを移動できる吹付はロボットと、コンクリー
ト搬送用ポンプと、コンクリート中に急結剤を添加する
急結剤供給装置とから構成される装置により施工を行な
っている。
しかしながら、上記吹付はロボット、コンクリート搬送
用ポンプ及び急結剤供給装置の三者はそれぞれ全く機械
的なつながりを持っておらず、工事状況に合せて各々独
立に手動で運転調整をしており、また、上記の各機械は
その用途がトンネル工事に限定されず汎用性があるので
、それぞれ別個の作業業者が所有していることが多く、
各機械をそれぞれ連携して運転することが難かった。
このため、高価な急結剤の吐出量がトンネル断面のアー
チ部の天端部、肩部、側壁部、下半部の各領域それぞれ
に適合しなかったり、アンバランスになったりして、ど
ちらかいうと必要量よりも多くの2.粘剤が吐出され、
工事の経済性を下げるという問題があった。
〔発明の解決しようとする課題〕
本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
ものであり、トンネル断面に対するコンクリート吹付は
用の吹付はロボット、コンクリート搬送用ポンプ及び急
結剤供給装置の三者を相互に連携させ、トンネル断面の
各領域の吹付は位置や、吹付は量に見合った吐出量の象
、粘剤を添加することにより、トンネルの吹付はコンク
リート作業の経済性の向上をはかることを解決課題とし
たものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題を解決するための手段として、本発明のトン
ネルの吹付はコンクリート施工装置は、トンネル断面に
対するコンクリートの吹付はノズル高さ位置を計測する
装置を有する吹付はロボットと、コンクリートの吐出量
を計測する装置を有するコンクリート搬送用ポンプと、
上記により計測されたノズル高さ位置及びコンクリート
の吐出量に応じて急結剤供給装置からの急結剤の添加量
を適宜に制御する制御装置とから構成されており、吹付
はコンクリートのトンネルの断面の各領域に見合った急
結剤の添加及びコンクリートの吐出量に見合った急結剤
の添加がそれぞれ行なわれることになる。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが、第1図
は本発明のトンネルの吹付はコンクリート施工装置の一
実施例におけるシステム構成図であり、この装置は、コ
ンクリートの吹付はロボット1と、コンクリート搬送用
ポンプ2A、または2Bと、急結剤供給装置4と、制御
装置6とから構成されており、吹付はロボットの吹付は
ノズル5の高さ位置及びコンクリート搬送用ポンプ2A
、または2Bのコンクリート吐出量をそれぞれ計測し、
それら計測した値に応じて急結剤供給装置4からの急結
剤の添加量を制御装置6により適宜に制御している。
次に、この装置は、第2図に示すトンネル断面の各領域
、すなわち、上部から下部に向って天端部、肩部、側壁
部に対し、吹付はロボット1により吹付はコンクリート
を吹付けるものであるが、この吹付はロボット1は、第
2図に示すごとく、側壁部から肩部、天端部へ吹付けを
行うにあたり、吹付はノズル5を上昇可能になっており
、吹付はノズル5の上昇にともなってブーム先端部の路
盤Gからの高さHをHI+H2+Hmaxのごとく大き
くするようにしている。
そこで、この高さHの変化をこの実施例では超音波測定
器10などの非接解式測定器で測定している。
そこで、上記各領域に施工する吹付はコンクリートに対
するや、粘剤の添加量に%を適宜に設定するが、この添
加量には上記の測定による高さHにより設定された中か
ら下記のように選定される。
〔設定〕     〔選定〕 天端部−に1←H2≦H 肩 部−に2←H,<H<H2 側壁(下半)部−に、←H≦H1 ここで、ゑ、粘剤の添加量にとは、吹付はコンクリート
に添加混入する急結剤垂蓋を吹付はコンクリート中のセ
メント重量C(kg/rrf)で除し、%表示したもの
と定義し、吹付はコンクリートの吐出量Q (rrr/
hr) 、急結剤の吐出重量q  (kg/hr) と
すれば、K =  o、Qx 100 (%)で表わさ
れる。
次に、第1図に示すように、吹付はコンクリートの吐出
量Q (rrf/hr)を計測するセンサー11などの
装置を有するコンクリート搬送ポンプとしてこの実施例
では、回転式ポンプ2A、またはストローク式ポンプ2
Bを使用しており、この吐出量Qは上記回転式ポンプ2
A、またはストローク式ポンプ2Bに関係なく、次のよ
うに表示できる。
Q= E” X3600X上(n(/hr)ここで、E
は容積効率(%)で、■は回転式ポンプ2Aの場合はロ
ータの正味容積(rrf)で、ストローク式ポンプ2B
の場合は、2本分のシリンダーの正味容積(rrr)で
あり、またSは回転式ポンプ2Aの場合は1回転に要す
る時間(Sec)で、ストローク式ポンプ2Bの場合は
1往復に要する時間(Sec)である。
なお、Eは吹付はコンクリートの充填率を示し、実測後
キーボードで制御装置に設定し、■はコンクリート搬送
ポンプの型式で決まるもので、キーボードで制御装置に
設定し、またSはセンサー11により計測し求めるもの
であるが、センサー11としてはパルス発信器、磁気セ
ンサーなどを使用することができる。
すなわち、回転式ポンプ2Aの場合、各ロータ部の筒の
数をn個、一つの筒の断面積a(rrf)、ロータの長
さl(m)、ロータの回転数N (rpm)とすると、
V=n、a−1 また、ストローク式ポンプ2Bの場合、シリンダの内断
面積をa(rrf/本)、ストローク長さ1m)  と
すると、V=2a・f Q= ”X ”X60X60= ” X36100  
  S           S次に、第1図の急結剤
供給装置4による急結剤の吐出量q  (kg/hr)
は、トンネル断面の天端部、肩部、側壁部などの吹付は
領域に応じて演算により求めるもので、この値は計測し
た吹付はノズル5のブーム先端部の高さHにより相違す
るものであり、下記のごとくなる。
(演 算) H2≦H−q+ =  ’匹虹輸/hr)Hl <H<
H! −qz =  ””’  (kH/hr)H≦H
+ −93=  ””  (kg / hr)また、急
結剤供給装置4の特性は、その回転数N q (rpm
)を変化させて急結剤の吐出量qを計測するキャリブレ
ーションにより求まるものであり、これらNqとqとの
関係は、第3図で表わされ、図中のA2は傾き (定数
)×60であり、またqはNqの一次関数として、q 
=AzNq(kg/hr)で表示でき、これにより急結
剤供給装置4の特性はA2として表わすことができ、こ
のA2をキーボードで制御装置に設定する必要がある。
さらに、上記Nqの決定については、施工側から決まる
qが一致するように、急結剤供給装置4の回転数Nqを
決定しなければならず、吹付はコンクリート中のセメン
ト重量をC(kg/rrD  とすれば、 NqはHの計測値により相違するもので、次のように選
定されるものであり、これらの関係を第4図に示してい
る。
H≦HI−+Nq、=に3CQ 100A。
なお、この実施例では、Nqを周波数(インバータ)に
より決定するようにしており、第1図における急結剤供
給装置4では、インバータを4A、減速機を4B、周波
数設定器4C1そして回転計を4Dで示しており、制御
装置6には信号処理部と演算記録部とが内蔵されている
すなわち、本発明の装置では、吹付はコンクリートの吐
出量に応じて設定された急結剤の添加量で自動吹付けで
きるような制御装置6を有しているが、その制御回路を
第5図に示している。
また、この装置全体のシステムブロック図を第6図に示
しており、この図中の■及び■は計測するものを示して
いる。
〔発明の効果〕
以上に説明したごとく、本発明のトンネルの吹付はコン
クリート施工装置によれば、トンネル内断面に吹付はコ
ンクリート施工を行なう際に、吹付はロボット、コンク
リート搬送用ポンプ及び急結剤供給装置を制御装置によ
り相互に連携させることにより、トンネルの天端部、肩
部、側壁部の各領域に最適な急結剤の添加量のもとで吹
付はコンクリート施工が行なわれると共に、吹付はコン
クリートの吐出量に応じた正確な添加量での急結剤の供
給が行なわれるので、良好な品質の吹付はコンクリート
施工が行なわれ、しかも急結剤の添加量が適確になる分
、急結剤の使用量が滅じ、経済的な工事が行なわれると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のトンネルの吹付はコンクリート施工装
置の全体構成図、第2図は第1図の吹付はロボットのノ
ズルの高さと、トンネル断面の各領域を示す説明図、第
3図は第1図の急結剤供給装置の特性の説明図、第4図
は第1図の急結剤供給装置の回転数の吹付はロボットの
ノズル高さとの関係を示す説明図、第5図は第1図の装
置による吹付はコンクリートの吐出量に応じて急結剤供
給装置からの急結剤の自動吹付けを行なう制御回路a1
100は第1図の装置全体のシステムブロック図である
。 ■・・・吹付はロボット、2A・・・回転式ポンプ、2
B・・・ストローク式ポンプ、4・・・急結剤供給装置
、5・・・吹付はノズル、6・・・制御装置、1o・・
・超音波測定器、11・・・センサー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. トンネル断面に対するコンクリートの吹付けロボットの
    吹付けノズル高さ位置及びコンクリート搬送用ポンプの
    コンクリート吐出量をそれぞれ計測し、それらの計測し
    た値に応じて急結剤供給装置からの急結剤の添加量を適
    宜に制御する制御装置を有するトンネルの吹付けコンク
    リート施工装置。
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DE102018123607A1 (de) * 2018-09-25 2020-03-26 Putzmeister Engineering Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Ausbringen von Spritzbeton

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