(57)【要約】【課題】圧送用配管内の残留コンクリートの流出を防止し、施工効率を向上することを目的としたコンクリート打設装置、及び打設方法を提供する。【解決手段】コンクリート５０を圧送する圧送用ポンプ２０と、該圧送用ポンプに連結され、コンクリート打設箇所Ｔまで延設された圧送用配管３０と、圧送用配管に設けられ、該圧送用配管の流路を開閉可能な開閉弁４０と、を備え、該圧送用ポンプの運転状態に連動して、該開閉弁が開閉可能に構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートを圧送する圧送用ポンプと、
前記圧送用ポンプに連結され、コンクリート打設箇所まで延設された圧送用配管と、
前記圧送用配管に設けられ、該圧送用配管の流路を開閉可能な開閉弁と、を備え、
前記圧送用ポンプの運転状態に連動して、前記開閉弁が開閉可能に構成されている、
高落差コンクリート打設装置。
【請求項２】
前記圧送用ポンプの起動回路が遅延タイマーを備える請求項１記載の高落差コンクリート打設装置。
【請求項３】
上部から下部に向かってコンクリートを圧送するコンクリート圧送工程と、
前記コンクリートの圧送を停止する際に、前記コンクリートの流路を閉塞するコンクリート流路閉塞工程と、
前記コンクリートの圧送を再開する際に、前記コンクリートの流路を開放するコンクリート流路開放工程と、を有している
高落差コンクリート打設方法。
【請求項４】
前記コンクリート流路開放工程において、前記コンクリートの流路を開放してから所定時間経過後に前記コンクリートの圧送を再開する、
請求項３記載の高落差コンクリート打設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高落差コンクリート打設装置、及び打設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地下建設工事において、地下のコンクリート打設箇所にコンクリートを供給する方法として、地上に設置した圧送用ポンプと、該圧送用ポンプから打設箇所まで延設された圧送用配管と、を用いてコンクリートを圧送する手段が用いられている。
【０００３】
特許文献１には、圧送用ポンプ及び圧送用配管を用いて地下にコンクリートを供給した後に圧送用配管内に残留したコンクリートを回収する方法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−０６９４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
圧送用ポンプ及び圧送用配管を用いて地下のコンクリート打設箇所にコンクリートを供給する際、一旦供給が不要になり、圧送用ポンプの運転を停止し圧送を中断することがある。地下タンク等高深度構造体の施工では、圧送用配管の垂直部分が長くなり、圧送用ポンプの運転を停止した際、配管内に残留していたコンクリートは、自重によって流出する。これにより、圧送用配管内の上部と下部の間において空隙が形成される。
【０００６】
この状態でコンクリートの供給を再開すると、空隙が生じていることにより、コンクリートが空隙部分を自由落下する。コンクリートは複数の液体材料や固体材料の混合物であり、空隙を落下する際、それぞれの材料の落下速度が異なる。それぞれの材料の落下速度が異なることで材料の分離が起こり、材料の分布が偏ってしまうことにより特定の材料の塊が形成され、配管のエルボ部分などで配管閉塞が発生する虞がある。その結果、施工効率が低下するという問題があった。  
【０００７】
上記事情を踏まえ、本発明は、圧送用配管内の残留コンクリートの流出を防止し、施工効率を向上することを目的とした高落差コンクリート打設装置、及び打設方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の高落差コンクリート打設装置は、コンクリートを圧送する圧送用ポンプと、前記圧送用ポンプに連結され、コンクリート打設箇所まで延設された圧送用配管と、前記圧送用配管に設けられ、該圧送用配管の流路を開閉可能な開閉弁と、を備え、前記圧送用ポンプの運転状態に連動して、前記開閉弁が開閉可能に構成されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、圧送用ポンプの運転を停止すると、圧送用ポンプの運転の停止を伝達する信号が、信号線を介して圧送用配管に設けられた開閉弁に送られる。信号を受け取った開閉弁が閉止し、圧送用配管内のコンクリートの流出を防止する。
【００１０】
本発明の高落差コンクリート打設装置は、前記圧送用ポンプの起動回路が遅延タイマーを備えていてもよい。
【００１１】
本発明によれば、開閉弁に過度に圧力がかかって開作動が阻害されることや、加圧されたコンクリートに急に流路が形成されることによる飛び出しを防止できる。
【００１２】
本発明の高落差コンクリート打設方法は、上部から下部に向かってコンクリートを圧送するコンクリート圧送工程と、前記コンクリートの圧送を停止する際に、前記コンクリートの流路を閉塞するコンクリート流路閉塞工程と、前記コンクリートの圧送を再開する際に、前記コンクリートの流路を開放するコンクリート流路開放工程と、を有していることを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、圧送停止時に流路を閉塞することによりコンクリートの流路からの流出を防止できる。
【００１４】
本発明の高落差コンクリート打設方法は、前記コンクリート流路開放工程において、前記コンクリートの流路を開放してから所定時間経過後に前記コンクリートの圧送を再開するようにしてもよい。
【００１５】
本発明によれば、流路の閉塞箇所に過度に圧力がかかって流路を開放する動作が阻害されることや、加圧されたコンクリートに急に流路が形成されることによる飛び出しを防止できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の高落差コンクリート打設装置、及び打設方法は、圧送用配管内の残留コンクリートの流出を防止し、施工効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る高落差コンクリート打設装置１０の構成図であり、コンクリート供給時の図面である。
【図２】本発明の実施形態に係る高落差コンクリート打設装置１０の構成図であり、コンクリート供給停止時の図面である。
【図３】圧送用ポンプ３０を正転させる際のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る高落差コンクリート打設装置１０のコンクリート供給時の構成図である。高落差コンクリート打設装置１０は、圧送用ポンプ２０と、圧送用配管３０と、自動開閉弁４０と、信号線６０とを備える。図２は、本発明の実施形態に係る高落差コンクリート打設装置１０のコンクリート供給停止時の構成図である。本実施形態では、地下の所定箇所にコンクリートを打設する装置、及び打設方法の説明を行う。
【００１９】
圧送用ポンプ２０は、コンクリートを圧送するポンプであり、地上に設置されている。圧送ポンプ２０吐出口２０ｂは、圧送用配管３０の機器接続部３０aの一端と接続している。機器接続部３０aの他端は、圧送用配管３０の垂直部３０ｂの一端と接続している。垂直部３０ｂの他端は、圧送用配管３０のエルボ部３０ｃの一端と接続している。エルボ部３０ｃは、コンクリートが打設される箇所の高さと略同一の高さに設置されている。エルボ部３０ｃの他端は、自動開閉弁４０の本体部４０ｃの一端と接続している。本体部４０ｃの他端は、圧送用配管３０の水平部３０ｄの一端と接続している。なお、自動開閉弁４０は、公知の油圧作動方式のものを用いており、図示しない駆動機構に作動油を供給することで油圧で弁体４０ｂを押し上げて自動開閉弁４０を開作動させ、駆動機構から作動油を回収することで油圧が失われて弁体４０ｂが落下することで自動開閉弁４０を閉作動することができる。図示しない作動油を供給又は回収する流路の電磁弁のソレノイド部を励磁した場合は電磁弁が開作動し作動油の供給が行われて自動開閉弁４０が開作動し、消磁した場合は電磁弁が閉作動し作動油の回収が行われて自動開閉弁４０が閉作動する。
【００２０】
圧送用ポンプ２０と自動開閉弁４０とは、信号線６０で接続されている。具体的には、信号線６０は、圧送用ポンプ２０の正転／停止／逆転切替スイッチ２０aと連動させた図示しない接点を介して圧送用ポンプ２０内部の図示しない信号用電源と、自動開閉弁４０内部の電磁弁のソレノイド部と、の間を接続している。
【００２１】
コンクリート供給時は、圧送用ポンプ２０が運転しておりコンクリートに吐出圧を加えている。また、自動開閉弁４０は開状態となっており、圧送用配管３０を通してコンクリート打設箇所Ｔにコンクリートが供給されている（コンクリート圧送工程）。
【００２２】
高落差コンクリート打設装置１０の使用者が圧送用ポンプ２０の正転／停止／逆転切替スイッチ２０aを操作して圧送用ポンプ２０の運転を停止させると、圧送用ポンプ２０内部の接点が連動し、信号用電源と自動開閉弁４０内部の電磁弁のソレノイド部との電気的な接続が断たれる。そして、電磁弁のソレノイド部が消磁されることにより、電磁弁が閉作動し作動油の回収が行われて自動開閉弁４０が閉作動する。そして、自動開閉弁４０が閉作動することで、圧送用配管３０内のコンクリートが流出することなく留まる（コンクリート流路閉塞工程）。
【００２３】
圧送用ポンプ２０を再度起動させれば、圧送用ポンプ２０内部の接点が連動し、信号用電源と自動開閉弁４０内部の電磁弁のソレノイド部とが電気的に接続される。そして、電磁弁のソレノイド部が励磁されることにより、電磁弁が開作動し作動油の供給が行われて自動開閉弁４０が開作動し、コンクリートの流路が形成される（コンクリート流路開放工程）。
【００２４】
以上のような構成をとり運用される本実施形態は、圧送用ポンプ２０の運転の停止に伴い自動開閉弁４０が閉作動することで、コンクリートの流出が防止できる。そして、コンクリートの流出が防止されることで、圧送用配管３０内に空隙が発生することを防止できる。そのため、圧送用ポンプ２０の運転再開時に圧送用配管内３０内でコンクリートが自由落下することによる材料分離に起因する配管閉塞を防止することができる。結果として、施工効率を向上することができる。
また、圧送用ポンプ２０の運転状態と停止状態の切替は一日に数十回行われることがあり、自動開閉弁４０を用いることは、代わりに手動弁を用いたときに考えられる操作忘れの虞を解決することもできる。
【００２５】
なお、コンクリートの供給を再開する際、自動開閉弁４０が開作動して一定の時間が経過してから圧送用ポンプ２０が起動するように、圧送用ポンプ２０の正転／停止／逆転切替スイッチ２０aと圧送用ポンプ２０の図示しない起動回路との間に公知の遅延タイマーを設けてもよい。遅延タイマーを設けることで、自動開閉弁４０に過度に圧力がかかって開作動が阻害されることや、加圧されたコンクリートに急に流路が形成されることによる飛び出しを防止できる。図３は、正転／停止／逆転切替スイッチ２０aと圧送用ポンプ３０の起動回路との間に２．５秒間の時間遅れを持つ遅延タイマーを設けた場合の、圧送用ポンプ２０を停止状態又は逆転状態から正転させる際のフローチャートを示す図である。
【００２６】
本フローにおいて、開始時点は、ステップＳ１に示すように、圧送用ポンプ３０が停止状態又は逆転状態である時点である。
【００２７】
ステップＳ２は、正転／停止／逆転切替スイッチ２０aを正転位置としたか否かの条件分岐であり、正転位置としていれば下方の次のステップＳ３、Ｓ４に進み、正転位置としていなければ、繰り返しステップＳ２が行われる。
【００２８】
正転／停止／逆転切替スイッチ２０aを正転位置とすると、ステップＳ３、Ｓ４に進むが、ステップＳ３、Ｓ４は２つの処理が並行して行われる。ステップＳ３では、正転／停止／逆転切替スイッチ２０aを正転位置としたのに伴い、圧送用ポンプ２０内部の接点が連動し、信号用電源と自動開閉弁４０内部の電磁弁のソレノイド部とが電気的に接続される。そして、電磁弁のソレノイド部が励磁されることにより、電磁弁が開作動し作動油の供給が行われて自動開閉弁４０の弁体４０ｂが開作動する。ステップＳ４では、正転／停止／逆転切替スイッチ２０aを正転位置としたのに伴い、圧送用ポンプ２０内部の接点が連動し、信号用電源と２．５秒間の時間遅れを持つ遅延タイマーとが電気的に接続され、遅延時間のカウントがスタートする。
【００２９】
ステップＳ５は、２．５秒間経過したか否かの条件分岐であり、２．５秒間経過していれば下方の次のステップＳ６に進み、経過していなければ、繰り返しステップＳ５が行われる。
【００３０】
２．５秒間経過すると、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、遅延タイマーが圧送用ポンプ３０の起動回路を成立させ、圧送用ポンプ３０が正転を開始する。
【００３１】
そして、圧送用ポンプ３０が正転を開始すると、ステップＳ７へ進み、コンクリートの圧送が開始される。
【００３２】
以上、本発明に係る高落差コンクリート打設装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３３】
例えば、本実施形態では、自動開閉弁４０の作動方式として油圧作動方式を用いたが、作動方式は限定される必要は無く、空気作動方式を用いてもよい。
【００３４】
また、本実施形態では、作動油のような作動流体を供給することによって自動開閉弁４０が開作動したが、これとは逆に作動流体を供給することによって自動開閉弁４０が閉作動するようにしてもよい。また、これに準じて、電磁弁の開作動又は閉作動による作動油の供給又は回収の動作を本実施形態とは逆の動作としてもよく、ソレノイド部の励磁又は消磁による電磁弁の開作動又は閉動作も本実施形態とは逆の動作としてもよい。
【００３５】
さらに、本実施形態では、遅延タイマーの時間遅れを２．５秒としたが、１．０秒から４．０秒の間であればよく、圧送用配管３０の配管長や圧送用ポンプ２０の特性に合わせてこれ以外としてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０  高落差コンクリート打設装置
２０  圧送用ポンプ
３０  圧送用配管
４０  自動開閉弁（開閉弁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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