JPH057796U - 投射式ライニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ポンプからのダイレクト投入と併用した投射式
吹付け機において、比較的簡単な構造により、ライニン
グ資料の流れを良好にするとともに急結剤を効果的に添
加することができ、ことに急結剤添加部の閉塞が起りに
くいこの種の投射式トンネル類ライニング装置を提供す
ることにある。 【構成】スクリュー４を内挿した送り筒の前端に回転自
在な投射インペラ３ｄを備え、送り筒の後半部に送り筒
の軸線と交差する吐出口３４０を有する供給筒３４を設
け、これにポンプから吹付け資料を直接導く形式のもの
であって、前記供給筒の吐出口よりも後側の送り筒部位
に急結剤添加部を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はコンクリートやモルタルを遠心投射式でライニングする装置に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

トンネル類のライニング手段として、ライニング資料をスクリューを内蔵した 送り筒でトンネル軸線と平行状に送り、先端のインペラによりトンネル軸線と直 角方向に遠心投射する形式の装置は、実公昭６２−４６３５号等により従来公知 である。この先行技術においては、ライニング資料を送り筒の後部に設けた大気 開放型のホッパに対しベルトコンベアにより供給するようになっており、このた め、先行技術では装置全体の高さ及び長さが大型化し、大断面のトンネルには対 応できるが、水路トンネル、先進導坑、調査坑、避難坑といった直径２〜３ｍの トンネル類には適用ができないという問題があった。 この対策として、送り筒の後部域に送り筒軸線と交差する吐出口を有する供給 筒を設け、この供給筒をホースによって後方の圧送ポンプと接続し、圧送ポンプ からライニング資料を送り筒にダイレクトに投入する方式が開発されている。

【０００３】

【考案が解決しようする問題点】

この方式は装置の小型化を実現することができるが、圧送ポンプから吐出され たライニング資料を送り筒の軸線と交差する供給筒から送り筒内に強制的に押し 込み、スクリューによって送り筒の軸線方向に送りつつ、供給筒部位に急結剤の 吹込み部を配して供給筒を通るライニング資料に添加合流するようにしていたた め、急結剤の吹込み部にライニング資料が付着し、ことに投射作業停止時等に反 応により吹込み口の閉塞を起こし、急結剤の添加が行えなくなってしまうという 問題があった。また、急結剤の吹込み部が供給筒に存在することによって供給筒 内のライニング資料の流れが阻害されやすいため、ライニング資料の硬化反応が 起こり、供給筒の断面が次第に細くなって閉塞しやすいという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記のような問題点を解消するために考案されたもので、その目的と するところは、ポンプからのダイレクト投入と併用した投射式吹付け機において 、比較的簡単な構造により、ライニング資料の流れを良好にするとともに急結剤 を効果的に添加することができ、ことに急結剤添加部の閉塞が起りにくいこの種 の投射式トンネル類ライニング装置を提供することにある。 上記目的を達成するため本考案は、スクリューを内挿した送り筒の前端に回転 自在な投射インペラを備え、送り筒の後半部に送り筒の軸線と交差する吐出口を 有する供給筒を設け、これにポンプからライング資料を直接導く形式のものであ って、前記供給筒の吐出口よりも後側の送り筒部位に急結剤添加部が設けられて いる構成としたものである。

【０００５】

【実施例】

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。 図１ないし図４は本考案による投射式ライニング装置の一実施例を示している 。１は移動車体であり、この実施例では両側にトンネルＡ内に敷設したレールＢ に対する車輪１０，１０を備え、図示しない走行用モータ等によりトンネル軸線 方向に走行されるようになっている。

【０００６】 ２は可動フレームであり、前記移動車体１と相似した箱枠状をなし、移動車体 １内に先端を除いて配され、両側に移動車体１の溝形フレーム１ａ，１ａに接す る複数組のローラ２ａ，２ａを備えている。そして、可動フレームの適所には支 軸が設けられ、これに後端を移動車体１に連結したスライド用シリンダ１ｂのピ ストンロッド１００が連結されており、したがって、スライド用シリンダ１ｂの 作動により可動フレーム２は前後にスライドされる。

【０００７】 ３は前記可動フレーム２の前端上方に搭載された吹付け機本体である。該吹付 け機本体３は、ベース３ａにより水平状に支えられたストレート状の送り筒３ｂ と、送り筒３ｂの前部周面に軸受３０を介して回転可能に外嵌された調整スリー ブ３ｃと、該吹付け調整スリーブ３ｃに軸受３１を介して相対回転可能に外嵌さ れたインペラ３ｄとを有している。 詳述すると、前記インペラ３ｄは、基筒部３００とこれの前端に固定されたリ ング板３０１と該リング板３０１と対をなすリング板３０２と、それらリング板 ３０１，３０２間をつないで投射用の筒状ポケットを構成する複数の翼板３０３ と、リング板３０２に固定された蓋板３０４とを備えている。基筒部３００には ベルト車３００ａを有し、ベース３ａに搭載した図示しないインペラ用モータか らの出力でベルトを介して高速回転されるようになっている。

【０００８】 前記調整スリーブ３ｃは、基筒部３０５の前端に、前記翼板３０３及びリング 板３０１，３０２の内径側に遊嵌する筒状本体３０６を有し、その筒状本体３０ ６には供給窓孔３０６ａが設けられ、ライニング資料はここを通過し、インペラ ３ｄの筒状ポケットから投射されるようになっている。そして、基筒部３０５に はスプロケット３０５ａが設けられ、ベース３ａに搭載したスリーブ用モータ３ ｆからの出力でチェーンを介して回動され、前記供給窓孔３０６ａの円周方向で の位置を変化させ、投射方向を任意に制御できるようになっている。

【０００９】 蓋板３０４の内側には、中央にボス３０４ａが設けられると共に、ボス３０４ ａの外径側には前記筒状本体３０６および送り筒先端と接触しない関係で放射状 のインサイドインペラ３０４ｂが設けられており、このインサイドインペラ３０ ４ｂがインペラ３ｄと同期回転することによりライニング資料を予め方向付けし 、投射のスポット性を向上させるようになっている。

【００１０】 前記送り筒３ｂの後半部上側には、図２と図３のように、軸線と直交する吐出 口３４０を有する供給筒３４が設けられており、この供給筒３４は上方部分が後 方に屈曲し、その後端に供給ホース８が継手８０を介して接続され、供給ホース ８は供給導管９を介して図示しない圧送ポンプの吐出口に接続されている。圧送 ポンプはダブルピストンポンプ、スクイーズ式ポンプなど任意である。 一方、送り筒３ｂの軸線方向にはスクリュー４が内蔵されている。この実施例 では、スクリュー４は通常のスクリューように全長にわたり軸が設けられるので なく、前部軸４ａと後部軸４ｂに分離され、前記供給筒３４の吐出口３４０に対 応する領域には軸が存在しない。すなわち、前部軸４ａは吐出口３４０の直下に 到る手前で終り、後部軸４ｂの後端も吐出口３４０の直下に到らない位置で終っ ている。そして、前部軸４ａと後部軸４ｂの間は、それら軸部に基部が連結され たスクリュー羽根４ｃのリボン状羽根部分４０だけで結ばれている。スクリュー 羽根４ｃは前部軸４ａの途中で所定の範囲途切れており、その途切れ領域には、 前部軸４ａの軸線と所要の角度で交差する複数枚の撹拌羽根４ｄが配設されてい る。 前部軸４ａと後部軸４ｂは好ましくは中空軸からなり、前部軸４ａの前端は前 記蓋板３０４のボス３０４ａにベアリングを介して支持され、後部軸４ｂの後端 は送り筒３ｂの端部に搭載した駆動モータ３３の出力軸３３０に結合されている 。

【００１１】 ５は本考案で特徴とする急結剤添加部であり、前記供給筒３４の吐出口３４０ よりも後方の送り筒３部分に設けられている。この実施例では、急結剤添加部５ は、所要の下向き傾斜角度をもって吹込み管５ａを挿着してなり、その吹込み管 ５ａに切換弁５ｂを介してホース５ｃが接続され、そのホース５ｃは図示しない 急結剤定量送り装置たとえばスネークポンプ式フィーダ式の吐出部に接続されて いる。前記切換弁５ｂはたとえば自動操作型３方切換弁が用いられ、戻りホース ５ｄが前記急結剤定量送り装置のタンク部に接続される。急結剤添加部５はリン グノズル形式のものでもよいものである。

【００１２】 前記吹付け機本体３は可動フレーム２に支台等で固置してもよいが、トンネル 断面に均一なライニング層を形成させるため、水平面内と垂直面内での揺動と昇 降とを可能にすることが好ましい。その手段は任意であるが、実施例では、昇降 手段として、図１ように、クロス状のリンク３５０，３５１を左右一対に配した パンタグラフ機構３５を用いている。一方のリンク３５０の下端部は可動フレー ム２の内部に伸び、可動フレーム２に内蔵した昇降用シリンダ３５２のピストン ロッドに連結され、その近傍が支点３５３により可動フレーム２のブラケットに 枢支されている。リンク３５０の上端部は昇降ベース３５４の下部に設けた長孔 状ガイド３５４ａにピンで係合している。他方のリンク３５１の下端部は移動車 体１に固設した長孔状ガイド３５４ｂにピンで係合し、上端部は昇降ベース３５ ４に枢着されている。

【００１３】 また、水平面内での揺動手段として、昇降ベース３５４の上に縦軸３６を設け 、この縦軸３６に対し、吹付け機本体３のベース３ａと枢ピン３７０により枢着 した軸受３７を外嵌させ、その軸受３７に、一端を昇降ベース３５４に連結した 水平用シリンダ３８の他端を連結している。また、垂直面内の揺動(起伏)手段と して、昇降ベース３５４の下部と軸受３７とを起伏用シリンダ３９で連結してい る。

【００１４】 なお、この実施例では、供給ホース８はホースガイド９０で移動自在に支えら れ、Ｕターン状の導管部７を介して供給導管９に接続されている。

【００１５】

【実施例の作用】

次に本考案装置の作用を説明する。 トンネルライニングにあたっては、トンネル内に敷設したレールＢの上に装置 を配し、圧送ポンプを駆動すると共にインペラ用モータ３ｅ、送り用モータ３３ を駆動する。これによりライニング資料たとえばコンクリートは供給導管９に圧 送され、Ｕターン状の導管部７を介してドッキングホース８に送られ、吹付け機 本体３の送り筒３ｂに設けられている供給筒３４に送り込まれる。

【００１６】 送り筒３ｂでは、駆動モータ３３によって後部軸４ｂが回転され、その回転は リボン状羽根部分４０により前部軸４ａに伝達され、リボン状羽根部分４０を含 むスクリュー全体が回転する。 供給筒３４に送り込まれたライニング資料は、送り筒３ｂと直交状に開口して いる吐出口３４０から送り筒３ｂに流下する。急結剤添加部が供給筒３４に挿入 されたりしていないため、供給筒３４の断面積が減少したり、異形断面になった りせず、したがって、ライニング資料に大きな骨材が含まれていてもスレーズに 送り筒３ｂに吐出される。 吐出口３４０から真下に流下したライニング資料はリボン状羽根部分４０で幾 分剪断されつつスパイラル運動する羽根によって捕捉されて前送りが始められる ことになる。そしてリボン状羽根部分４０を過ぎると、軸線方向の搬送状態が定 常化する。

【００１７】 一方、たとえばスネークポンプ式フィーダなどの図示しない急結剤定量供給装 置からは粉末急結剤が切り出され、圧縮エアによってホース５ｃに気流搬送され る。そして、このホース５ｃからライニング資料の吐出口３４０よりも後方の送 り筒３ｂに通じる吹込み管５ａを介して吹き込まれる。このように、供給筒３４ では急結剤を合流させず、吐出口３４０から急結剤が添加されていないライニン グ資料だけが流下する。したがって、前記のようにライニング資料の流れがスム ーズであるとともに、急結剤との反応による供給筒内での硬化や吐出口３４０の 領域でスクリュー軸に付着してライニング資料と反応することによる資料硬化も 生じず、連続長時間投射を行っても送り筒の閉塞が全く起こらない。

【００１８】 そして、急結剤は前記のように送り筒３ｂの吐出口３４０よりも後方部位の吹 込み管５ａから送り筒内に吹き込まれる。スクリューによる送り作用により、こ の吹込み領域にはライニング資料はほとんど充満していない。したがって吹込み 管５ａの吹込み口がライニング資料と接触することがない。 このため、吹込み管５ａはライニング資料との接触による硬化反応での詰りが 起こらず、一定量の投射を停止して次回の投射を始めるときにも円滑に急結剤の 吹込みを行うことができる。吹き込まれた急結剤は、後部軸４ｂのスクリュー羽 根４ｃによって前送され、リボン状羽根部分４０で剪断・送りされているライニ ング資料と混合される。

【００１９】 混合された資料は前部軸４ａのスクリュー羽根４ｃにより送られ、撹拌羽根４ ｄにより撹拌された後さらに前送される。送り筒３ｂの先端ではインサイドイン ペラ３０４ｂが回転しているため、ライニング資料は撹拌されると同時に半径方 向に方向付けされ、調整スリーブ３ｃの供給窓孔３０６ａから吐出される。調整 スリーブ３ｃの外周ではインペラ３ｄが回転しているため、各ポケットに入った ライニング資料は遠心力でトンネル内面に投射される。前記投射角度は調整スリ ーブ３ｃをスリーブ用モータ３ｆで回動することにより制御される。

【００２０】 なお、ライニングに際しては、昇降用シリンダ３５２、水平用シリンダ３８、 起伏用シリンダ３９を選択作動させる。昇降用シリンダ３５２を作動すれば、支 点３５３を中心としてパンタグラフ機構３５が屈折状態から立ち上がるため、昇 降ベース３５４が持ち上げられ、吹付け機本体３は図１仮想線のように上昇する 。また、水平用シリンダ３８を作動すれば軸受３７が回動し、この軸受３７に連 結しているベース３ａが水平面内で揺動するため、吹付け機本体３は図３の仮想 線のように所要角度で首を振る。また、起伏用シリンダ３９を作動すれば、軸受 ３７が枢ピン３７０によりベース３ａと連結されているため、ベース３ａが垂直 面内で揺動し、吹付け機本体３は図１の仮想線のように所要角度で首を振る。こ れらによりトンネル断面がどのような形状であつてもそれに即応してライニング することができる。

【００２１】 そして、移動車体１をトンネル軸線方向に移動させ、これと併行しあるいは移 動車体１を一定距離ごとに停止させた状態でスライド用シリンダ１ｂを作動すれ ば、ローラ２ａ，２ａが溝形フレーム１ａ，１ａに沿って転動するため、吹付け 機本体３を搭載した可動フレーム２が図１の仮想線で示すようにトンネル軸線方 向でスライドながら、インペラ３ｄからライニング資料が投射される。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明した本考案によるときには、送り筒の軸線と交差する供給筒部分で急 結剤をライニング資料に合流させるのでなく、供給筒３４の送り筒に対する吐出 口３４０より後方の送り筒部位で添加し、スクリューで前送して供給筒３４から 流下してくるライニング資料と合流混合させるため、急結剤添加部の吹込み口が ライニング資料と接触せず、硬化反応による吹込み口の詰りを確実に回避するこ とができ、したがって常時円滑に急結剤を添加して投射ライニングすることがで きる。また、供給筒３４から送り筒へのライニング資料の流下が円滑化されると ともに供給筒３４内で急結剤と反応することがないため、供給筒３４の閉塞も回 避されるなどのすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による投射式ライニング装置の一実施例
を示す部分切欠側面図、

【図２】図１における吹付け機本体の拡大断面図、

【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図、

【図４】図２のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

３ 吹付け機本体 ３ｂ 送り筒 ３ｄ インペラ ４ スクリュー ５ 急結剤添加部 ３４ 供給筒 ３４０ 吐出口

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】スクリューを内挿した送り筒の前端に回転
   自在な投射インペラを備え、送り筒の後半部に送り筒の
   軸線と交差する吐出口を有する供給筒を設け、これにポ
   ンプから吹付け資料を直接導く形式のものであって、前
   記供給筒の吐出口よりも後側の送り筒部位に急結剤添加
   部が設けられていることを特徴とする投射式ライニング
   装置。