| 【発明の名称】 |
混合物の吹き付け工法とその装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】藤嶋 泰良
【氏名】杉本 勝弘
【氏名】松永 昭浩
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| 【要約】 |
【課題】骨材とセメントと水との混合物（生モルタルまたは生コンクリート）の高所あるいは水平距離で遠方への連続的な吹き付けを可能とした混合物の吹き付け工法と、その工法に用いて好適な混合物の吹き付け装置とを提供する。
【解決手段】混合物４の吹き付けに際して、ジェット気流を導入して負圧域Ｂを形成し且つ混合物４を圧送する円周エジェクタ装置１３を、ホッパー装置１０の混合物取り出し口１１に接続する一方、前記負圧域Ｂに混合物４を強制的に送り出すスクリューコンベア１４を設け、かつ、先端に混合物４の吹き付けノズル１５を備えたホース１６を円周エジェクタ装置１３の混合物導出口１７に接続して、ジェット気流の導入による負圧域Ｂを通してジェット気流により、混合物４をノズル１５から吐出する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 骨材とセメントと水との混合物の吹き付け工法であって、ジェット気流を導入して負圧域を形成し且つ混合物を圧送する円周エジェクタ装置を、ホッパー装置の混合物取り出し口に接続する一方、前記負圧域に混合物を強制的に送り出すスクリューコンベアを設け、かつ、先端に混合物の吹き付けノズルを備えたホースを円周エジェクタ装置の混合物導出口に接続して、ジェット気流の導入による負圧域を通してジェット気流により、混合物をノズルから吐出することを特徴とする混合物の吹き付け工法。
【請求項２】 骨材とセメントと水との混合物の吹き付け装置であって、ジェット気流を導入して負圧域を形成し且つ混合物を圧送する円周エジェクタ装置を、ホッパー装置の混合物取り出し口に接続する一方、前記負圧域に混合物を強制的に送り出すスクリューコンベアをホッパー装置に設け、かつ、先端に混合物の吹き付けノズルを備えたホースを円周エジェクタ装置の混合物導出口に接続して成ることを特徴とする混合物の吹き付け装置。
【請求項３】 混合物圧送用のホース途中に、継手手段を介して中継用のホースを接続可能に構成し、かつ、継手手段の一方の継手部材に、混合物を中継圧送するための円周エジェクタ装置を備えて成る請求項２に記載された混合物の吹き付け装置。
【請求項４】 継手手段として、一方の継手部材に雄ねじ部を設け、他方の継手部材を、ホース接合用のフランジ付き筒部材と、この筒部材に対して回転自在で且つフランジに係止して、上記の雄ねじ部に螺着されるシール押圧用の筒状部材とから構成して成る請求項３に記載された混合物の吹き付け装置。
【請求項５】 混合物を中継圧送するための円周エジェクタ装置に対する高圧エアの供給ラインを、シール押圧用の筒状部材に接続して成る請求項４に記載された混合物の吹き付け装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、骨材とセメントと水との混合物（骨材として砂などの細骨材を選択した場合はモルタルであり、骨材として砕石などの粗骨材を選択した場合はコンクリートである。）の吹き付け工法と、その工法に用いて好適な混合物の吹き付け装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、法面に緑化用の植生基材を吹き付ける法面の緑化保護工法では、植生基材の流亡を防止して安定に定着させるために、法面にモルタルまたはコンクリートの吹き付けによる法枠を形成して、その法枠内に緑化用の植生基材が吹き付けられる。
【０００３】その他、法面の崩壊防止に際しても、法面にネットを張設して、このネットを埋め込むように、モルタルまたはコンクリートが吹き付けられ、高架鉄道や高速道路、山岳トンネルなどの構築や補修などに際しても、モルタルまたはコンクリートの吹き付けが行われる。
【０００４】上記のモルタルまたはコンクリート（以下、モルタルを例にして説明する。）の吹き付けに際して、従来では、砂、セメント、水等を、コンプレッサーが接続されたモルタルガン機と称される圧送装置の撹拌槽に投入し、これらの撹拌によるモルタルを圧送装置のモルタル圧送タンクに供給して、このモルタルをバッチ毎に圧搾空気にてホースで圧送し、これをホース先端のノズルから吹き付けるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、撹拌槽からモルタル圧送タンクに供給されたモルタルを、圧搾空気によってバッチ毎に、ホース先端のノズルに圧送することから、モルタルの連続的な吹き付けが不能となり、モルタル材料の圧送に脈動が生じて、時間当たり一定量のモルタルを圧送することができず、このため、モルタルの吹き付けに疎密のムラが発生し、更に、上記の圧送装置では、高所への或いは水平距離で遠方へのモルタルの搬送に限界があった。
【０００６】本発明は、かゝる実情に鑑みて成されたものであって、その目的は、骨材とセメントと水との混合物（モルタルまたはコンクリート）の高所あるいは水平距離で遠方への連続的な吹き付けを可能とした混合物の吹き付け工法と、その工法に用いて好適な混合物の吹き付け装置とを提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明による混合物の吹き付け工法は、ジェット気流を導入して負圧域を形成し且つ混合物を圧送する円周エジェクタ装置を、ホッパー装置の混合物取り出し口に接続する一方、前記負圧域に混合物を強制的に送り出すスクリューコンベアを設け、かつ、先端に混合物の吹き付けノズルを備えたホースを円周エジェクタ装置の混合物導出口に接続して、ジェット気流の導入による負圧域を通してジェット気流により、混合物をノズルから吐出することを特徴としている（請求項１）。
【０００８】上記の円周エジェクタ装置の具体構造は、後述する本発明の実施の形態の説明によって明らかであるが、ホッパー装置に投入された混合物は、円周エジェクタ装置による所謂コアンダ効果によって負圧域に吸引されるだけでなく、スクリューコンベアによって確実かつ定量的に負圧域に導入されて、次いでジェット気流により、ホースを介してノズルに圧送されるのであって、混合物を随時、ホッパー装置に追加供給することで、混合物の定量的かつ連続的な吹き付けが可能となる。
【０００９】混合物の吹き付け装置として、ジェット気流を導入して負圧域を形成し且つ混合物を圧送する円周エジェクタ装置を、ホッパー装置の混合物取り出し口に接続する一方、前記負圧域に混合物を強制的に送り出すスクリューコンベアをホッパー装置に設け、かつ、先端に混合物の吹き付けノズルを備えたホースを円周エジェクタ装置の混合物導出口に接続することで、請求項１に記載の工法に用いて好適な混合物の吹き付け装置が提供される（請求項２）。
【００１０】この際、混合物圧送用のホース途中に、継手手段を介して中継用のホースを接続可能に構成し、かつ、継手手段の一方の継手部材に、混合物を中継圧送するための円周エジェクタ装置を備えることで（請求項３）、混合物の圧送距離を延長することが容易に可能となる。
【００１１】更に、継手手段として、一方の継手部材に雄ねじ部を設け、他方の継手部材を、ホース接合用のフランジ付き筒部材と、この筒部材に対して回転自在で且つフランジに係止して、上記の雄ねじ部に螺着されるシール押圧用の筒状部材とから構成すれば（請求項４）、実施の形態の説明で明らかになるように、ホース接続の作業性が向上する。
【００１２】また、混合物を中継圧送するための円周エジェクタ装置に対する高圧エアの供給ラインを、シール押圧用の筒状部材に接続すれば（請求項５）、ホース連結の都度、高圧エアの供給ラインを接続する手間が不要になることから、接続作業の更なる向上が達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は法面Ｎに対する法枠１の成形状況ならびに法枠１内への植生基材２の吹き付けによる法面Ｎの緑化保護状況を示している。
【００１４】上記の法枠１の成形には、一般には、ミキサー車３によってコンクリート工場から搬入された生モルタル（砂などの細骨材とセメントと水との混合物）または生コンクリート（砕石などの粗骨材とセメントと水との混合物）が用いられるが、ここでは配合比がセメント１：砂４：水０．５の生モルタル４を用いるものとして説明する。
【００１５】上記の法面Ｎの緑化保護に際して、法面Ｎに金網などのネット５を張設すると共に、このネット５上に鉄筋６を格子状に配置して、この格子状の鉄筋６による空間部に養生シート７を配置する一方、格子状の鉄筋６を覆うようにモルタル４を吹き付けて、格子状の法枠１を形成し、その後、養生シート７を剥がし、かつ、植物種子や肥料を含んだ植生基材２を法枠１内に吹き付けて、法面Ｎの緑化保護を図るようにしている。
【００１６】モルタル４の吹き付け装置は、図２及び図３に示すように、バイブレーター８付きのシュート９を備えたホッパー装置１０のモルタル取り出し口１１に、ジェット気流の導入手段１２を備えた円周エジェクタ装置１３を接続する一方、モルタル４を円周エジェクタ装置１３に向けて強制的に送り出すスクリューコンベア１４を、ホッパー装置１０の下部側に配置し、かつ、先端にモルタルの吹き付けノズル１５を備えたホース１６を、円周エジェクタ装置１３のモルタル導出口１７に接続して成る。
【００１７】円周エジェクタ装置１３は、スクリューコンベア１４のモルタル送り出し端部を内蔵する内筒１８を、スクリューコンベア１４の下流側に延出させて、ホッパー装置１０のモルタル取り出し口１１に連設すると共に、この内筒１８の外まわりにフランジ１９を連設し、このフランジ１９に外筒２０を取り付け、かつ、内筒１８とほゞ同じ内径の筒体２１を備えたフランジ２２を、内筒１８端部とによって微小の環状スリットａを形成するように、前記外筒２０に連設のフランジ２３に連設して、前記内筒１８と外筒２０およびフランジ１９，２２によって環状のエアチャンバーＡを形成している。
【００１８】一方、ジェット気流の導入手段１２は、前記外筒２０の周方向に所定の間隔を隔てて、例えば六等分箇所にエアノズル２４を設けると共に、コンプレッサー２５からのエア供給ライン２６をエアノズル２４に接続して成り、前記エアチャンバーＡに高圧のエアを導入して、そのエアを環状スリットａによってジェット気流にし、前記筒体２１に接続のモルタル圧送用ホース１６に向けて噴出することで、円周エジェクタ装置１３の内筒１８内部に負圧域Ｂが形成される一方、ジェット気流は、所謂コアンダ効果によって密度を高めるように、モルタル圧送用ホース１６の内面に引き寄せられるのであって、スクリューコンベア１４によるモルタル４の強制送り出し端部を、この負圧域Ｂに入り込ませている。
【００１９】上記の構成によれば、ホッパー装置１０に投入されたモルタル４は、スクリューコンベア１４によって確実かつ定量的に負圧域Ｂに送り出され、かつ、このスクリューコンベア１４によって負圧域Ｂに強制的に送り出されたモルタル４は、円周エジェクタ装置１３による負圧の吸引作用を受けて、順次負圧域Ｂを通過し、次いでホース１６内面に引き寄せられる高密度のジェット気流に乗って、ホース１６内を圧送されるのであって、負圧域Ｂへのモルタル４の送り出しが定量的であることから、吹き付け装置によるモルタル４の搬送能力は安定したものとなり、かつ、モルタル４を随時、ホッパー装置１０に追加供給することで、モルタル４は定量的に連続圧送されることになる。
【００２０】モルタル４の圧送用ホース１６は、円周エジェクタ装置１３のモルタル導出口１７に接続される基部側のホース１６ａと、モルタル４の吹き付けノズル１５を備えた先端側のホース１６ｂと、このホース１６ａ，１０ｂにわたって、継手手段２７を介して接続される複数本（又は１本）の中継用ホース１６ｃとから成り、かつ、図４及び図５に示すように、継手手段２７の一方の継手部材（図示する例では上流側の継手部材）２８には、モルタル４を中継圧送するための円周エジェクタ装置２９を備えている。
【００２１】上記の中継圧送用の円周エジェクタ装置２９は、機能的には上述した円周エジェクタ装置１３と同じであることから、詳細な説明を省略するが、可撓性を有する例えばゴム製のホース端部を接着接合する金属製の筒部材３０と、この筒部材３０に螺着されて、それぞれ環状のエアチャンバーＣとスリットｂとを形成する金属製の外筒部材３１とによって構成され、かつ、外筒部材３１には、エアチャンバーＣに連通する２本のエア流路ｃ，ｄが形成されている。
【００２２】他方の継手部材３２は、ホース端部を接着接合する金属製の筒部材３３から成り、この筒部材３３は、シール材３４を介して外筒部材３１に気密状に螺着されるもので、その螺着状態において、外筒部材３１のエア流路ｄに連通するエア流路ｅ，ｆが、シール材３４と筒部材３３とに形成されている。
【００２３】尚、シール材３４には、複数個の係止孔ｈが形成され、継手部材２８の外筒部材３１には、係止孔ｈに係入するピンｉが設けられていて、継手部材２８に対するシール材３４の廻り止めを図るように構成されており、更に、シール材３４のエア流路ｅは、筒部材３３の中心まわりでの円弧孔に形成されており、かつ、継手部材２８と筒部材３３のエア流路ｃ，ｆの端部には、シール材３４のエア流路ｅと同じ円弧孔の凹入部ｊが形成されている。
【００２４】そして、基部側のホース１６ａの継手部材２８には、エアチャンバーＣに接続の高圧エアの供給ライン３５が接続され、かつ、中継用ホース１６ｃのそれぞれには、他方の継手部材３２と一方の継手部材２８とにわたって、高圧エアの供給ライン３６が接続されていて、ホース継手手段２７のそれぞれの部位において、円周エジェクタ装置２９による所謂コアンダ効果により、モルタル４を中継圧送するように構成されている。
【００２５】尚、モルタル４を中継圧送するための円周エジェクタ装置２９を、図６に示すように、継手手段２７の他方（下流側）の継手部材３２に備えて実施可能であることは言うまでもない。
【００２６】上記の構成によるモルタルの圧送用ホース１６によれば、ホースをばらした状態では、これが嵩張らないことから、保管面ならびに運搬の作業面で好適であり、かつ、ホース接続の作業によって円周エジェクタ装置２９が継手手段２７に構成されることから、作業性が向上すると共に、中継用ホース１６ｃを多数接続することによって、モルタル４を連続的に長距離搬送することが容易に可能となる。
【００２７】尚、モルタル圧送用のホース１６を長くした場合、下流側の円周エジェクタ装置２９に供給されるエア圧が低下して、コアンダ効果によるモルタル４の圧送能力が低くなることが懸念されるが、これに対しては、例えば図７に示すように、継手部材２８に別途、高圧エア供給ライン３６ａの接続口ｍを形成して、この近辺に可搬式のコンプレッサー２５ａを持ち込み、このコンプレッサー２５ａと接続口ｍとにわたって高圧エア供給ライン３６ａを接続することで、モルタル４の圧送能力の低下問題を解消することができる。
【００２８】上記の構成にかゝるモルタル４の吹き付け装置によれば、従来のモルタルガン機と称される圧送装置による吹き付けに比較して、モルタル４の高所への吹き付け、或いは、水平距離での遠方へのモルタル４の連続的な吹き付けが可能となり、モルタル４の吹き付け能力の大幅な改善、延いてはモルタル４の効率的な連続吹き付けが達成される。
【００２９】そして、上記構成の吹き付け装置は、従来のモルタルガン機と称される圧送装置に比較して、非常に小型軽量な機械装置となるので、狭隘な林道等であっても小型の車両によって運搬することができ、かつ、狭い現場においても、装置の設置ならびにモルタル１の吹き付け施工が可能となる。
【００３０】別の実施の形態による継手手段２７を図８に示している。この実施の形態では、上記した螺着タイプの継手手段２７のうち、一方の継手部材２８の外筒部材３１に、ストレート筒部３７とキー部材３８とを連設する一方、他方の継手部材３２の筒部材３３には、ストレート筒部３７とキー部材３８とを嵌入するキー溝３９付きのストレート孔部４０を形成して、継手部材２８，３２をストレート嵌合によって連結するようにし、かつ、外筒部材３１と筒部材３３との嵌合部に、この両者３１，３３に食い込む透孔４１を形成すると共に、筒部材３３側の透孔４１の下部側に雌ねじ部４２を形成して、透孔４１を通して雌ねじ部４２にねじピン４３を螺着することで、継手部材２８，３２を一体化するように構成している。
【００３１】即ち、図５〜図７に示した螺着タイプの継手手段２７では、基部側のホース１６ａに対する中継用ホース１６ｃの連結、並びに、中継用のホース１６ｃに対する先端側ホース１６ｂの連結に際して、中継用ならびに先端側のホース１６ｃ，１６ｂの全体を回す必要があるが、この図８に示す継手手段２７では、継手部材２８，３２をストレート嵌合によって連結する形態をとっていることから、ホース全体を回す必要がなく、作業性の向上を図ることができる。
【００３２】更に別の実施の形態による継手手段２７を図９に示している。この実施の形態では、継手手段２７の一方の継手部材２８を、図５に示したものと同様に、円周エジェクタ装置２９を備えた構造のものとし、他方の継手部材３２を、ホース端部を圧入して接合するフランジ４４付きの金属製筒部材４５と、この筒部材４５に対して回転自在で且つ上記のフランジ４４に係止して、一方の継手部材２８の雄ねじ部４６に螺着される筒状部材４７と、この筒状部材４７と雄ねじ部４６との間に介装のシール４８とから構成している。
【００３３】かゝる構成の継手手段２７においても、ホース全体を回すことなく、基部側のホース１６ａに対する中継用ホース１６ｃの連結、並びに、中継用のホース１６ｃに対する先端側ホース１６ｂの連結が可能である。
【００３４】この場合、ホース１６ｂ，１６ｃの連結に際して、その都度、高圧エアの供給ライン３６を継手部材２８に接続する必要があるが、この接続の作業を不要にした継手手段２７を、図１０及び図１１に示している。
【００３５】この図示する実施の形態の継手手段２７では、一方の継手部材２８を、例えばゴム製のホース端部を接着接合する金属製の筒部材３０と、図８に示したものと同様に、ストレート筒部３７とキー部材３８とを連設した外筒部材３１とによって、円周エジェクタ装置２９を構成したものとし、かつ、継手部材２８の外筒部材３１に雄ねじ部４９を形成している。
【００３６】そして、他方の継手部材３２を、ホース端部を接着接合するフランジ５０付きの金属製筒部材５１と、この筒部材５１に対して回転自在で且つ上記のフランジ５０に係止して、一方の継手部材２８の雄ねじ部４９に螺着される筒状部材５２とから構成し、かつ、この継手部材３２の筒部材５１に、一方の継手部材２８のストレート筒部３７とキー部材３８とを嵌入するキー溝５３付きのストレート孔部５４を形成すると共に、更に、この筒部材５１に、上記の円周エジェクタ装置２９に高圧エアを供給するための高圧エアライン３６を接続している。
【００３７】かゝる構成の継手手段２７では、ホース全体を回すことなく、基部側のホース１６ａに対する中継用ホース１６ｃの連結、並びに、中継用のホース１６ｃに対する先端側ホース１６ｂの連結が可能であり、しかも、ホース接合用の筒部材４８に高圧エアライン３６を一体化しているので、ホース連結の都度、高圧エアの供給ライン３６を接続する手間が不要となり、作業の更なる向上が達成される利点がある。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、混合物（モルタルまたはコンクリート）を高所に或いは水平距離で遠方に、連続的かつ効率的に吹き付け可能な混合物の吹き付け工法が提供される。
【００３９】そして、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の工法に用いて好適な混合物の吹き付け装置が提供され、これに加えて、請求項３記載の発明によれば、混合物の連続圧送距離を延長することが容易に可能な混合物の吹き付け装置が提供される。
【００４０】更に、請求項４記載の発明によれば、ホース接続の作業性を向上できる混合物の吹き付け装置が提供され、請求項５記載の発明によれば、接続作業の更なる向上を期し得る混合物の吹き付け装置が提供される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３１４３１
【氏名又は名称】日本植生株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年５月１２日（２０００．５．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７４２７３
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 英夫
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３２３４７５（Ｐ２００１−３２３４７５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２２日（２００１．１１．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１３９７７１（Ｐ２０００−１３９７７１） |
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