JPH0483096A - 混合物投射施工方法およびその装置 - 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】 「発明の目的」 本発明は混合物投射施工方法およびその装置に係り、ト
ンネル内面の如きに対しコンクリートその他の混合物を
簡易且つ的確に投射施工する方法及び装置を提供しよう
とするものである。

（産業上の利用分野） コンクリート、モルタルその他のセメント系などによる
混合物の投射施工をなすための技術。

従来の技術 トンネルなどを施工現場における掘削後にコンクリート
などで覆装する技術として羽根つき回転円板にコンクリ
ートなどの混合物を供給し、該回転円板の回転によって
投射することについては従来からそれなりの提案がなさ
れている。

即ち実公昭６１−２３１１６号公報においては機体に設
けた回転筒の先端に投射インペラを同心状に設けると共
に、回転筒にスクリューを内蔵した送出筒を設け、該送
出筒に配設されたホッパーから試料を投射インペラの中
心部に供給して投射することが提案されている。

又本出願人等による先願として実願昭６３−３９５３９
号においては前記のような回転インペラの外周にそって
試料供給部体の吐出口を設けることにより該回転インペ
ラに供給された試料が回転インペラ上で展開する距離を
小とし、従って分散角度範囲を小とすることが提案され
ている。

（発明が解決しようとする課題） 上記したような実公昭６１−２３１１６などによる投射
インペラの中心側に試料を投入し投射させるものにおい
ては試料が回転するインペラの中心側からその端縁まで
展開する間にそれなりに分散することとなるのでインペ
ラ端縁からの投射に当って分散角度範囲が広くならざる
を得ないから目的位置に集中的な投射施工をなし得ない
。又前記のように分散角度範囲が広くなることから投射
時の空気抵抗などによって投射力が弱くなり、強度の高
い投射施工がなし得ない傾向があると共に跳ね返りなど
も多くなる不利を有し、更には粉塵発生量が高圧空気に
よる場合よりも大幅に低減するとしてもそれなりに認め
られる。

本発明者等の提案に係る実願昭６３−３８５３９による
ものでは回転インペラの外周にそって試料供給部体の吐
出口を設けることにより前記したような投射時の分散角
度範囲をそれなりに絞り、集中的な投射をなすことが可
能となるが、回転インペラは適当な範囲に投射した後に
間欠的に移動して吹付けをなすことから前記したように
供給部体吐出口が回転インペラの外周にそって移動され
ることによって具体的な投射位置もインペラの周側にお
いて移動して施工壁面との間の投射距離が変動すること
は該先願の第６図などに示される通りである。つまり投
射施工に当って運転者は投射状態を注視しながら試料供
給部体をインペラの周側にそって移動せしめてインペラ
の投射方向を変えて吹付位置を変えることとなるから、
そうした運転をなしながら、しかも施工面に対するイン
ペラ位置をも変え、施工条件を監視しながら複合した移
動変化条件を常に適切に結合させて運転することは熟練
者と難も至難である。従ってインペラ自体は間欠的に移
動せしめ、インペラを定位置として投射施工状態を注視
しながら試料供給部体を移動せしめ投射方向（従って施
工面における投射位置）を順次に変えながら施工する。

ととならざ。

を得ず、それによって上記のように投射距離が順次に変
化し具体的な投射条件も変動せざるを得ない。

又上記のように投射距離、投射条件が変動することによ
って施工状態が変化し、投射施工時のはね返り率も平均
的に大となり、粉塵発生量もそれなりに高くなると共に
施工部における強度がばらつき、充分な強度を安定して
得ることができない。

「発明の構成」 （課題を解決するための手段） 本発明は上記したような従来ないし先行技術における課
題を解決するように検討して創案されたものであって、
以下の如くである。

１、高速回転するインペラに対しセメントその他の水硬
性物質粉体と水および骨材より成る混合物を順次に送給
し前記インペラによって施工面に投射施工するに当り、
前記混合物を供給手段により上記インペラの周側部に供
給し、しかも該インペラと供給手段とをインペラにおけ
る投射位置ないしその近傍を中心として回動操作するこ
とにより施工面に対する投射方向を変えながら連続的に
投射施工することを特徴とする混合物投射施工方法。

２、　高速回転するインペラに対しセメントその他の水
硬性物質粉体と水および骨材より成る混合物を順次に供
給し、前記インペラによって施工面に投射施工するに当
り、インペラの回動力向を施工面に平行状として投射施
工することを特徴とする請求項１に記載の混合物投射施
工方法。

３、　機体の前端に回転自在なインペラを設けると共に
該インペラに対する混合物供給手段を連結部材で連結し
、該連結部材における前記インペラ周側部近傍に回動軸
を設けると共に上記連結部材に対し該回動軸を中心とし
て回動操作するための回動操作機構を設けたことを特徴
とする混合物投射施工装置。

４、　混合物供給手段に回転可能なリボンスクリューを
設け、該リボンスクリューに切返し片を配設し、しかも
該混合物供給手段とインペラの混合物受入部との間にゴ
ム質その他の可撓性導入部を形成したことを特徴とする
請求項３に記載の混合物投射施工装置。

５、混合物供給手段を筒型とし、該混合物供給手段の基
端部をインペラの混合物受入部に連結し、しかもこの混
合物供給手段の先端部に急結剤添加部を設けたことを特
徴とする請求項４に記載の混合物投射施工装置。

（作用） 高速回転するインペラに対しセメントその他の水硬性物
質粉体と水および骨材より成る混合物を順次に送給し前
記インペラによって施工面に投射施工するに当り、前記
混合物を供給手段により上記インペラの周側部に供給す
ることにより供給された混合物がインペラ上で展開する
距離を小とし、該インペラから分散投射角度範囲を小と
し、集中的な投射施工を行わしめる。

上記のように集中的な投射を行わしめることにより投射
時の空気抵抗を小とし、強力な投射施工を図ると共に粉
塵発生を縮減する。

又上記したような投射施工をなすに当ってインペラと供
給手段とをインペラにおける投射位置ないしその近傍を
中心として回動操作することにより施工面に対する投射
方向を変えながら連続的に投射施工することによってイ
ンペラにおける投射方向変化に拘らず投射位置を略一定
として投射距離の変動を小とし、略一定条件での投射施
工を行わしめ、−様な施工を得しめる。即ちばらつきの
少い投射施工を得しめると共に好ましい投射条件が確保
されて粉塵発生を一層低減する。

インペラの回動方向を施工面に平行状とすることにより
、切羽端面やトンネル内支保工の背面に対し混合物を適
切に投射施工せしめ、トンネル長手方向にそった吹付施
工と連続せしめて前記のような支保工背面などに対する
吹付施工を円滑に行わしめる。

機体の前端に回転自在なインペラを設けると共に該イン
ペラに対する混合物供給手段を連結部材で連結し、該連
結部材における前記インペラ周側部近傍に回動軸を設け
ることにより混合物供給手段トインペラとを対称的に連
動せしめ、混合物供給手段の供給方向を変えると共にイ
ンペラ回転による投射方向を変化させ、回転軸部分を一
定状態の混合物受入位置とし、しかも上記のようにイン
ペラによる投射方向変化で投射施工位置を変化せしめ、
投射距離が略一定条件下での施工を行わせる。

前記のようにインペラと混合物供給手段とを連結してい
る上記連結部材に対し該回動軸を中心として回動操作す
るための回動操作機構を設けることにより上述したよう
な混合物受入位置を一定状態としたインペラと混合物供
給手段との対称的連動を的確に行わせる。

混合物供給手段に回転可能なリボンスクリューを設け、
該リボンスクリューに切返し片を配設することにより混
合物のインペラ周側部に対する供給を円滑に行わせると
共にこの供給過程において該混合物の混合を行わしめる
。

上記したような混合物供給手段においてインペラの混合
物受入側にゴム質その他の可撓性導入部を形成すること
によってこの混合物供給手段における供給混合物の詰ま
りないし停滞を解消し円滑なインペラに対する供給を図
らしめる。

基端部をインペラの混合物受入部に連結した筒形混合物
供給手段の先端部に急結剤添加部を設けることにより該
筒形混合物供給手段内を移送される混合物に対し均等状
態に急結剤を添加する。

（実施例） 本発明によるものの具体的な実施態様を適宜に添付図面
を参照して説明すると、先ず本発明による全般的な装置
の概要は第１〜第３図に示す如くであって、走行手段５
１を有する機体５０には起倒アーム５２が取付けられ、
該起倒アーム５２の先端部に摺動杆５３を設けである。

この摺動杆５３の先端に取付けられているのが投射機構
１０であって、第５．６図に仔細を示すように回転イン
ペラ１と混合物供給手段２を有し、それら回転インペラ
１と混合物供給手段２は連結部材３によって連結され、
該連結部材３には回転インペラｌの周側部において筒形
の供給手段２の軸線との交点近傍に軸線４ａ・・・・４
ａを有する回転軸４が設けられ、該回転軸４は軸受部体
４１に対し回転自在に設けられている。又この図示のも
のにおいては連結部材３に連動ギヤ３５を取付け、該連
動ギヤ３５はモータ３３で駆動されるモータギヤ３４と
係合しており、従って前記モータ３３が起動することに
より連結部材３及びインペラ、供給手段２は前記軸線４
ａ・・・・４ａを中心として回転するように成っている
。

なお前記のように連結部材３に取付けられているインペ
ラ１には周側部に回転羽根１１．１１・・０．が配設さ
れていることは第６図に示す如くであるが、該インペラ
１は軸受部１２で回転自在に軸受けされ、モータ１３で
所要の速度で回転される。

又前記供給手段２にはリボンスクリュー２１が設けられ
、該リボンスクリュー２１をもう１つのモータ２２で回
転することにより供給口２６から送り込まれる混合物を
供給手段２の軸方向に圧送し前記インペラ１の周側に対
し順次送入するが、上記のようなリボンスクリュー２１
には切返し片２４を第５図に示すように配設して圧送さ
れる混合物に対しその圧送過程で混合作用するように成
っており、前記供給口２６に隣接してもう１つの導入口
２７が設けられていて急結剤などの添加剤を補給せしめ
、それらの混合を図らしめる。更に筒形供給手段２の前
記インペラ１に対する開口部分にはゴム質または合成樹
脂質などによる、可曲性、好ましくは弾性をもった導入
部２５を形成し、リボンスクリュー２１の回送による送
入に際して適当に可曲伸縮し、該部分における混合物の
凝結付着を回避し、好ましい送入を行わせるように成っ
ている。

上記した第５．６図の構成において回転インペラ１およ
び混合物供給手段２を取付けた連結部材３の軸線４ａ・
・・・４ａを中心としだ回動操作についてはギヤ３４と
３５とを用いることに代え連結部材３の外側にラックな
どを形成し任意の位置に設けたモータギヤと係合せしめ
てもよく、又投射状態を監視しながら手動によるギヤな
どで連結部材３を回動させてもよい。

何れにしても軸線４ａ・・・・４ａを中心として回転イ
ンペラｌと供給手段２とが対称的に傾動され、供給手段
２による供給位置は第６図における軸線４ａを中心とし
た同じ位置であって、第７図においてインペラ１と供給
手段２が実線状態から仮想線状態に順次変位するとイン
ペラ１による投射方向が実線状態から仮想線状態に変動
した投射施工がなされる。

実際のトンネル内面に対する投射施工は第８図に示すよ
うに連結部材３を第５図に示すような取付座４１におい
て既述した摺動杆５３の先端にアーム６を介して取付け
られ、これを施工面９にそい一定の距離を採って連結部
材３を移動させながら実施されるから投射距離は実質的
に一定状態となり、均一な投射施工が行われる。

なお前記のように摺動杆５３を起倒アーム５２の先端に
取付けた本発明における図示実施態様のものは第４図に
示すように摺動杆５３をトンネル内面などの施工面９に
対しその長さ方向にスライドすると共にインペラ１の回
転方向を前記施工面９の軸方向に平行状として位置せし
めた施工をも実施することができ、前記したような投射
方向変化によって支保工１８内の如きにも有効な投射施
工をなすことができる。

更に本発明による混合物供給手段は第９図に示すように
変更して実施することができ、即ち基端部をインペラ１
に連結した筒形供給手段２の先端部に急結剤導入口２７
を設けて供給口２６から送り込まれる混合物に対しその
中心部に急結剤を添加するようにしたものであって、急
結剤を混合物に対し効率的且つ均等に添加分布させるこ
とができる。

上記したような本発明装置を用い、前記した先願技術（
実願昭６３−３８５３９）の場合と比較して投射吹付施
工した実施例について説明すると以下の如（である。

即ち先ず、使用した材料は以下の如くである。

セメント・・・普通ポルトランドセメント（比重＝３．
１６） 砂　　　・・・砕砂、川砂混合（混合比５：５）（比重
＝２．６０） 砕石　　・・・砕石６号　　　　（比重＝２．６４）水
　　　・・・水道水 急結剤　・・・デンカナトミック隘５ 又これらの材料はｍ３当り次の第１表のように配合され
、比重が２．２７７ｋｇ／ｒｒｒの混合物となるように
混合して回転インペラに送入して投射施工した。

第１表 施工は本発明装置を採用し第２〜３図の状態で実施した
本発明方法によるものと、前記先願技術によりインペラ
を中心として供給手段をその周側にそい移動操作する比
較例の双方で、各２ｄの材料をｌＱｒ＋？／Ｈｒの投射
速度で実施したが、得られた施工について、それぞれの
コンクリート物性と共に測定結果を要約して示すと次の
第２表の如くであった。

即ち粉塵量において、３６３■／ｆｆｒである比較例と
しての先願技術によるものは、従来の一般的な吹付コン
クリートに比すると、正に桁違いに少いものであって、
その他のはね返り率、強度においても先願技術は従来の
一般的吹付コンクリートよりは夫々に好ましいものと言
えるが、そうした先願技術に対し本発明によるものは、
更に優れた結果を得しめるものであることが確認された
。

又前記したところとは別に第４図に示すようにインペラ
の回転方向を施工面９と平行状とした状態での吹付施工
例について説明すると次の第３表の如くであって、はね
返り率、粉塵量が若干高目であったが、初期強度、コア
抜き強度などは高目であり、支保工の背面などに対して
も円滑に施工することができた。

なお前記したような本発明装置によるものは何れにして
も投射施工状態を注視して連結部体３を操作すれば自動
的にインペラと供給機構が常に適正な関係を維持して略
一定状態の投射距離を採ることのできる本発明のものは
、投射距離の変化に対し常に留意して調整操作を別に必
要とする比較例のものよりも操作を単純且つ容易化し得
ることとなり、この点よりしても非常に有利である。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは、はね返り率や
粉塵発生量を頗る小とすると共に強度的に優れた投射施
工を得しめ、しかも投射施工時の操作性を容易として常
に的確な施工を行わせ得るなどの効果を共に有しており
、工業的にその効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は本発明による装置の１例についての全般的な関係を示
した平面図、第２図はその正面図、第３図はその側面図
、第４図はトンネルの長さ方向にそい投射施工する状態
の側面図、第５図はその投射機構の１例についての部分
切欠側面図、第６図はその正面図、第７図は回転インペ
ラと混合物供給手段の操作関係説明図、第８図はそのト
ンネル内面に対する施工操作についての説明図、第９図
は混合物供給手段に対する急結剤添加系の変形例につい
ての断面図である。 然してこれらの図面において、１は回転インペラ、２は
混合物供給手段、３は連結部材、４は回転軸、４ａ・・
・４ａは軸線を夫々示すものである。 第 ａ 賜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高速回転するインペラに対しセメントその他の水硬
   性物質粉体と水および骨材より成る混合物を順次に送給
   し前記インペラによって施工面に投射施工するに当り、
   前記混合物を供給手段により上記インペラの周側部に供
   給し、しかも該インペラと供給手段とをインペラにおけ
   る投射位置ないしその近傍を中心として回動操作するこ
   とにより施工面に対する投射方向を変えながら連続的に
   投射施工することを特徴とする混合物投射施工方法。 ２、高速回転するインペラに対しセメントその他の水硬
   性物質粉体と水および骨材より成る混合物を順次に供給
   し、前記インペラによって施工面に投射施工するに当り
   、インペラの回動方向を施工面に平行状として投射施工
   することを特徴とする請求項１に記載の混合物投射施工
   方法。 ３、機体の前端に回転自在なインペラを設けると共に該
   インペラに対する混合物供給手段を連結部材で連結し、
   該連結部材における前記インペラ周側部近傍に回動軸を
   設けると共に上記連結部材に対し該回動軸を中心として
   回動操作するための回動操作機構を設けたことを特徴と
   する混合物投射施工装置。 ４、混合物供給手段に回転可能なリボンスクリューを設
   け、該リボンスクリューに切返し片を配設し、しかも該
   混合物供給手段とインペラの混合物受入部との間にゴム
   質その他の可撓性導入部を形成したことを特徴とする請
   求項３に記載の混合物投射施工装置。 ５、混合物供給手段を筒型とし、該混合物供給手段の基
   端部をインペラの混合物受入部に連結し、しかもこの混
   合物供給手段の先端部に急結剤添加部を設けたことを特
   徴とする請求項４に記載の混合物投射施工装置。