(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立坑内壁に土留め材料をライニングする円心回転吹付け機であって、
立坑内で保持され、土留め材料を貯留するドラムと、
前記ドラムの下方において前記ドラムに対して水平面内で回転可能に保持される吹付け部であって、前記土留め材料が充填される充填空間と、前記充填された土留め材料を外部に噴出させるノズルと、を備えた吹付け部と、
前記吹付け部を水平面内で回転させる回転機構と、
前記ドラムに貯留された土留め材料を前記充填空間に導く第一材料用ホースと、
立坑外部から前記充填空間内に圧縮流体および急結剤を導く第一流体用ホースおよび急結剤用ホースと、
前記圧縮流体の供給を受けて前記ノズルから噴出する土留め材料の噴出量を切り替える切替機構と、
を備えることを特徴とする円心回転吹付け機。
【請求項２】
請求項１に記載の円心回転吹付け機であって、さらに、
立坑外部から供給された土留め材料を前記充填空間内に導き、前記第一材料用ホースより小径の第二材料用ホースを備える、ことを特徴とする円心回転吹付け機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の円心回転吹付け機であって、さらに、
前記ドラム内の土留め材料を前記第一材料用ホースに送り出す第一送出手段と、
前記立坑外部の土留め材料を前記第二材料用ホースに送り出す第二送出手段と、
を備え、前記第一、第二送出手段の駆動を切り替えることで、前記充填空間への土留め材料の供給元を切り替え可能である、
ことを特徴とする円心回転吹付け機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の円心回転吹付け機であって、
前記切替機構は、
前記ノズルと前記充填空間とを仕切るべく前記ノズルと前記充填空間との境界に設けられ、互いに隣接配置された静止板および可動板と、
前記可動板を前記静止板に対して移動させる移動機構と、
を備え、
前記静止板および可動板の一方には、１以上の通過孔が形成されており、
前記静止板および可動板の他方には、互いに径が異なる複数の調整孔であって、前記可動板の移動に伴い、一部のみが通過孔と連通し、他が前記静止板および可動板の一方により閉鎖される複数の調整孔が形成されている、
ことを特徴とする円心回転吹付け機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立坑内壁に土留め材料を吹付ける際に使用する円心回転吹付け機に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋脚、橋台、鉄塔などの深礎基礎工事においては、従来から、地中に深礎基礎形成用の立坑を掘削した後、当該立坑内壁にセメント材料等の土留め材料を吹付けて立坑を補強するライニングを行っていた。かかるライニングのための装置としては、例えば、特許文献１−４等が知られている。
【０００３】
特許文献１−３には、立坑の内部に土留め材料を収容したタンクを吊るし、このタンクの下方に配置した急結剤供給装置から急結剤を土留め材料に添加したのち、これを高速回転するインペラの遠心力を利用して立坑内壁表面への土留め材料の吹付けを行う装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献４には、立坑内において水平面内での回転制御可能な吹付け手段に、立坑外からホースを介して土留め材料、急結剤、圧縮空気を供給し、当該圧縮空気の圧力を利用して、土留め材料を立坑内壁に吹付ける装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２８１２６６６号公報
【特許文献２】特許第２９６５４９４号公報
【特許文献３】特許第２９６５４９５号公報
【特許文献４】特開２０１３−１１２９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１−３に記載の装置によれば、多量の土留め材料を吹付けることができるため、迅速なライニングが可能となる。その一方で、これらの装置は、遠心力を利用して土留め材料を吹付けている関係上、土留め材料は、同一深さの内壁表面に均一に付与されるため、内壁表面の状態を考慮して吹付け量・吹付け位置の調整等が出来ないという問題があった。
【０００７】
特許文献４に記載の装置は、吹付け手段の位置を、モータ駆動で制御しており、圧縮空気の圧力で土留め材料を吹付けているため、その吹付け位置は、自由に調節することができる。しかし、この特許文献４記載の装置でも、吹付け量の調整は、難しかった。また、この装置において、土留め材料は、立坑外部からホースを介して供給されるため、単位時間当たりの供給量が少なくなりがちであり、ひいては、吹付け量が少なくなりがちであった。結果として、特許文献４記載の装置は、ライニング面積が大きい大径の立坑には、不向きであった。
【０００８】
そこで、本発明では、土留め材料の吹付け量・吹付け位置が調整できる円心回転吹付け機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の円心回転吹付け機は、立坑内壁に土留め材料をライニングする円心回転吹付け機であって、立坑内で保持され、土留め材料を貯留するドラムと、前記ドラムの下方において前記ドラムに対して水平面内で回転可能に保持される吹付け部であって、前記土留め材料が充填される充填空間と、前記充填された土留め材料を外部に噴出させるノズルと、を備えた吹付け部と、前記吹付け部を水平面内で回転させる回転機構と、前記ドラムに貯留された土留め材料を前記充填空間に導く第一材料用ホースと、立坑外部から前記充填空間内に圧縮流体および急結剤を導く第一流体用ホースおよび急結剤用ホースと、前記圧縮流体の供給を受けて前記ノズルから噴出する土留め材料の噴出量を切り替える切替機構と、を備える、ことを特徴とする。
【００１０】
好適な態様では、さらに、立坑外部から供給された土留め材料を前記充填空間内に導き、前記第一材料用ホースより小径の第二材料用ホースを備える。この場合、さらに、前記ドラム内の土留め材料を前記第一材料用ホースに送り出す第一送出手段と、前記立坑外部の土留め材料を前記第二材料用ホースに送り出す第二送出手段と、を備え、前記第一、第二送出手段の駆動を切り替えることで、前記充填空間への土留め材料の供給元を切り替え可能である、ことが望ましい。
【００１１】
他の好適な態様では、前記切替機構は、前記ノズルと前記充填空間とを仕切るべく前記ノズルと前記充填空間との境界に設けられ、互いに隣接配置された静止板および可動板と、前記可動板を前記静止板に対して移動させる移動機構と、を備え、前記静止板および可動板の一方には、１以上の通過孔が形成されており、前記静止板および可動板の他方には、互いに径が異なる複数の調整孔であって、前記可動板の移動に伴い、一部のみが通過孔と連通し、他が前記静止板および可動板の一方により閉鎖される複数の調整孔が形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ノズルから噴出する土留め材料の噴出量を切り替えることができるため、土留め材料の吹付け位置だけでなく、吹付け量も調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態である円心回転吹付け機の使用状態を示す図である。
【図２】坑内ユニットの全体構成を示す図である。
【図３】中継部周辺の構成を示す図である。
【図４】吹付け部の斜視図である。
【図５】吹付け部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である円心回転吹付け機の使用状態を示す図である。円心回転吹付け機は、立坑１００の内部に吊り下げ保持される坑内ユニット１０と、立坑の外部に設けられる坑外ユニット１２と、に大別される。坑内ユニット１０は、モルタル等のセメント系材料（土留め材料）を貯留するドラム２０を有している。ライニング（土留め）の際、ドラム２０は、図１に示すように、立坑１００の周辺に設けられたクレーン１０２等により、立坑１００内に吊り下げ保持される。クレーン１０２は、ライニング箇所に応じて、適宜、ドラム２０をはじめとする坑内ユニット１０の高さを変更する。
【００１５】
立坑１００の周辺に設置される坑外ユニット１２は、セメント系材料を立坑１００内に供給する材料供給装置１５や、圧縮エアを立坑１００内に供給するエア供給装置１６、急結剤を立坑１００内に供給する急結剤供給装置１８、油圧モータを駆動するための油圧発生装置１９、および、これらの駆動を制御する制御装置（図示せず）を有している。各供給装置１５，１６，１８は、供給用のホース２５，２６，２８を介して立坑１００内のドラム２０または吹付け部２４に連結されている。なお、図１では、見やすさのために、エア供給用ホース２６、急結剤供給用ホース２８の本数を実際より少なく図示している。実際には、図２に示すように、エア供給用ホース２６は、途中で二股に分岐し、ドラム２０および中継部２２に、それぞれ、延びている。また、急結剤供給用ホース２８も、途中で二股に分岐し、ドラム２０および中継部２２に、それぞれ、延びている。各供給装置１５，１６，１８の内部には、流体移送用のポンプが設けられており、このポンプの駆動を制御することで、セメント系材料、圧縮エア、急結剤の供給量が調整される。
【００１６】
ドラム２０の下方には、吹付け部２４が設けられている。この吹付け部２４は、ドラム２０に対して水平面内での回転が可能となっている。この吹付け部２４が、セメント系材料を吹き出しながら、水平面内で同心円で回転することで、立坑１００の内壁がライニングされる。ただし、後に詳説するように、本実施形態の吹付け部２４は、吹付けの際に、常に回転しているのではなく、必要に応じて、特定回転角度で静止した状態でセメント系材料を吹付けることも可能である。このように特定回転角度で静止した状態でセメント系材料を吹付けることにより、立坑１００の内壁表面の状態（凹凸の有無や土質の違い等）を考慮して吹付け位置を調整でき、より好適なライニングが可能となる。
【００１７】
次に、図２を参照して坑内ユニット１０の構成についてより詳細に説明する。図２は、坑内ユニット１０の全体構成を示す図である。坑内ユニット１０は、セメント系材料を貯留するドラム２０と、ドラム２０の下方に取り付けられた吹付け部２４と、吹付け部２４に供給される圧縮エアや急結剤、セメント系材料を中継する中継部２２と、に大別される。
【００１８】
ドラム２０は、既述した通り、クレーン１０２により立坑１００内に吊り下げ保持される容器である。本実施形態のドラム２０は、図２に示すように、円錐状の円錐部２０ａと当該円錐部２０ａの下端に接続された円筒部２０ｂと、に大別される略漏斗形状となっている。ただし、ここで例示した形状は一例であり、十分な量のセメント系材料を貯留できるのであれば、ドラム２０の形状は、特に限定されない。ドラム２０の上端開口には、天板２０ｃが設けられており、当該天板２０ｃの上面には、フィーダ２９を駆動するための撹拌モータ３１が設置されている。撹拌モータ３１は、回転数を有段階または無段階で変化できるものが好ましく、駆動形式は電動でも油圧でもよく、前者の例としてはインバータ制御モータが挙げられる。
【００１９】
フィーダ２９は、混合攪拌機能を備えた回転型のものであり、本実施形態ではスクリューが用いられている。フィーダ２９は軸線がドラム２０と同心状となっており、図２に示すように、軸部２９ａの上端が天板２０ｃに軸受（図示せず）を介して取り付けられている。軸部２９ａ下端は、ドラム２０の円筒部２０ｂの内部まで伸びており、軸部２９ａのうち、この円筒部２０ｂに進入した部分には、撹拌翼２９ｂが形成されている。この撹拌翼２９ｂは、円筒部２０ｂよりやや小さい径を有しており、当該撹拌翼２９ｂが、静止して留まることにより、ドラム２０に収容されたセメント系材料の落下が防止される一方で、撹拌翼２９ｂが特定方向に回転することで、セメント系材料が撹拌されつつ下方に送り出される。
【００２０】
ドラム２０の円錐部２０ａと円筒部２０ｂの境界近傍には、セメント系材料の有無を検知する材料センサ３２（図３参照）が設けられている。ドラム２０内のセメント系材料が、消費され、その液面が材料センサ３２を下回った場合、材料センサ３２からは、特定の信号が出力される。この信号が出力された場合には、円心回転吹付け機の稼働を一時停止し、坑内ユニット１０を坑外に引き上げ、ドラム２０にセメント系材料を補給する。
【００２１】
ドラム２０の円錐部２０ａの外壁には、振動発生装置３０、例えば、振動モータ等が固着されている。この振動発生装置３０で振動を発生させ、ドラム２０を励振させることで、円錐部２０ａにあるセメント系材料を、順次円滑に下方、すなわち、円筒部２０ｂ側へと移送できる。
【００２２】
中継部２２は、吹付け部２４への圧縮エア、急結剤、セメント系材料の移送を中継するための部位である。この中継部２２の構成について図３を参照して詳説する。図３は、円筒部２０ｂ周辺の概略断面図である。
【００２３】
中継部２２は、ドラム２０に固着された静止基板４０と、当該静止基板４０に対して回転自在に設置された回転体４２と、に大別される。静止基板４０は、ハウジング５０を介してドラム２０の円筒部２０ｂに固着された板材で、その位置・姿勢は不変となっている。静止基板４０の底面には、連結ブロック５２がボルトにより固着されている。また、静止基板４０には、厚み方向に貫通する貫通孔４５，４６，４８が四つ形成されている。材料用孔４５は、セメント系材料が通過する孔であり、その上端開口には、材料供給用ホース２５が連結されている。同様に、エア用孔４６、急結剤用孔４８は、それぞれ、圧縮エア、急結剤が通過する孔であり、その上端開口にはエア供給用ホース２６、急結剤供給用ホース２８が連結されている。静止基板４０の周縁近傍に形成されたモータ軸用孔４３は、静止基板４０の上面に設置された油圧モータ４４の回転軸４４ａが通過するための孔である。
【００２４】
回転体４２は、静止基板４０の下方に設けられたブロックである。回転体４２は、静止基板４０に密着した状態で、静止基板４０の底面に固定された連結ブロック５２の周囲に、軸受５４ａ，５４ｂ，５４ｃを介して取り付けられており、ドラム２０の中心軸を回転中心として水平面内で回転可能となっている。軸受５４ａ，５４ｂ，５４ｃは、回転体４２が、連結ブロック（ひいては静止基板４０）に対して水平面内で回転可能となるのであれば、その個数、種類は、特に限定されない。本実施形態では、二つの単列深溝球軸受５４ａ，５４ｃと、前記二つの単列深溝球軸受５４ａ，５４ｃの間に設けられた自動調心ころ軸受５４ｂの合計三つの軸受で、回転体４２を保持している。単列深溝球軸受５４ａ，５４ｃと自動調心ころ軸受５４ｂとを組み合わせて使用することにより、スラスト方向（垂直方向）あるいはラジアル方向（水平方向）に大きな荷重が加わった場合であっても、回転体４２を円滑に回転させることが可能になる。
【００２５】
回転体４２の上面には、回転体４２の回転中心軸を中心として同心円状に形成された三つの環状溝５５，５６，５８が形成されている。材料用環状溝５５は、材料用孔４５に対応する径、幅に形成された環状溝である。すなわち、材料用環状溝５５の幅は、材料用孔４５の直径にほぼ等しく、材料用環状溝５５の中心径（平均径）は、回転中心軸から材料用孔４５の中心までの距離にほぼ等しい。そのため、回転体４２が回転中心軸を中心として回転しても、材料用孔４５は、常に、材料用環状溝５５の真上に位置しており、材料用環状溝５５と材料用孔４５との連通状態が維持される。同様に、エア用環状溝５６、急結剤用環状溝５８は、それぞれ、エア用孔４６、急結剤用孔４８に対応する径、幅に形成された環状溝であり、回転体４２が回転しても、常に、対応する孔４６，４８との連通状態が維持される溝である。
【００２６】
各環状溝５５，５６，５８の内周縁近傍および外周縁近傍には、Ｏリング６０等の弾性部材が配され、環状溝５５，５６，５８内が気密に保たれている。また、各環状溝５５，５６，５８には、厚み方向に貫通する連通孔が形成されている。各貫通孔には、当該貫通孔と吹付け部２４とを連結する第二材料用ホース６５、第一エア用ホース６６、第一急結剤用ホース６８が勘合している。
【００２７】
回転体４２の外周面には、複数の歯６２が形成されており、回転体４２全体が、一つの大きな歯車として機能している。油圧モータ４４の回転軸４４ａには、この歯車として機能する回転体４２と噛み合う駆動用歯車７０が取り付けられている。そして、油圧モータ４４の駆動に伴い、駆動用歯車７０が回転することで、回転体４２が、回転できるようになっている。
【００２８】
連結ブロック５２の底面には、ホース用回転管体７２が取り付けられる取付穴が形成されている。ホース用回転管体７２は、ドラム２０の円筒部２０ｂに挿入された状態で、連結ブロック５２に軸受７４を介して取り付けられることで、ドラム２０に対して回転可能な管体である。このホース用回転管体７２には、第一材料用ホース８０を保持する保持具７６が固着されている。第一材料用ホース８０は、ドラム２０に貯留されたセメント系材料を、吹付け部２４に導くホースである。この第一材料用ホース８０の先端開口は、ドラム２０の円筒部２０ｂの下端開口に近接対向して設けられており、円筒部２０ｂから落下するセメント系材料が、第一材料用ホース８０に流れ込むようになっている。また、既述した通り、第一材料用ホース８０は、ドラム２０に対して回転可能なホース用回転管体７２に固着されているため、ドラム２０に対して回転可能となっている。
【００２９】
次に、吹付け部２４の構成について、図４、図５を参照して説明する。図４は、吹付け部２４の斜視図であり、図５は、吹付け部２４の概略断面図である。吹付け部２４は、セメント系材料を、立坑内壁１００ａに吹付けるもので、マウンター８２を介して回転体４２に固着されており（図２参照）、回転体４２とともに回転中心軸を中心として回転可能となっている。
【００３０】
吹付け部２４は、筒状の空洞部材である本体８４を有している。この本体８４は、セメント系材料が充填される充填部８６と、充填されたセメント系材料を噴出するノズル部８８と、に大別される。ノズル部８８は、先端が開口され、先端に近づくにつれ小径となる略円錐状部である。このノズル部８８の先端開口から、セメント系材料が吹きだされる。
【００３１】
充填部８６は、一定量のセメント系材料が充填するための部位である。この充填部８６には、複数のホース６５，６６，６８，８０が連結されている。すなわち、充填部８６の後端には、第一材料用ホース８０、第二材料用ホース６５が連結されている。既述した通り、第一材料用ホース８０は、ドラム２０と吹付け部２４を連結するホースである。また、第二材料用ホース６５は、材料用環状溝５５、材料供給用ホース２５等を介して、吹付け部２４と材料供給装置１５とを連結するホースである。第一材料用ホース８０は、第二材料用ホース６５よりも大径となっており、単位時間当たりに送れる流量が第二材料用ホース６５より大きくなっている。
【００３２】
また、充填部８６のうち、ノズル部８８に近い側の端部近傍位置には、急結剤用ホース６８が連結されている。急結剤用ホース６８は、急結剤用環状溝５８、急結剤供給用ホース２８等を介して、吹付け部２４と急結剤供給装置１８とを連結するホースである。また、エア用環状溝５６、エア供給用ホース２６等を介して、吹付け部２４とエア供給装置１６とを連結するエア用ホース６６は、吹付け部２４の直前で急結剤用ホース６８に連結されている。その結果、充填部８６の内部には、急結剤と圧縮エアの混合流体が流れ込むようになっている。圧縮エアとともに充填部８６に供給された急結剤は、圧縮エアの圧力を受けて、充填部８６に充填されたセメント系材料と混合し、セメント系材料とともに、ノズル部８８に噴出する。
【００３３】
可動板９０および静止板９２は、ノズル部８８と充填部８６とを仕切るべく、ノズル部８８と充填部８６との境界に設けられ、互いに隣接配置された板材である。静止板９２には、充填部８６に充填されたセメント系材料が通過するための通過孔９２ａが一つ形成されている。この通過孔９２ａは、本体の中心軸（後述する可動板９０の回転中心軸）とは重複しない位置・サイズに設けられている。
【００３４】
可動板９０は、本体の中心軸を回転中心として回転可能な板材である。この可動板９０には、互いに径が異なる二つの調整孔９０ａ，９０ｂ、すなわち、小調整孔９０ａと小調整孔９０ａより大径の大調整孔９０ｂが形成されている。二つの調整孔９０ａ，９０ｂは、回転中心軸を中心とする同一円周状配置されており、各調整孔９０ａ，９０ｂの中心から回転中心軸までの距離は、通過孔９２ａから回転中心軸までの距離にほぼ等しくなっている。また、二つの調整孔９０ａ，９０ｂは、可動板９０の移動に伴い、一方が通過孔９２ａと連通した際には、他方が静止板９２により閉鎖される位置に形成されている。図５は、大調整孔９０ｂが通過孔９２ａと連通し、小調整孔９０ａが静止板９２により閉鎖されている状態を示している。
【００３５】
可動板９０の外周には、その外周面に複数の歯が形成された環状部材である歯車リング９４が固着されており、可動板９０は、当該歯車リング９４と連動して回転する。吹付け部２４の本体の外壁からは、モータ収容部９７が突出形成されている。このモータ収容部９７は、可動板９０を駆動するための油圧モータ９８を設置、収容するための部位である。油圧モータ９８の回転軸には、歯車リング９４と噛み合う歯車９６が取り付けられており、油圧モータ９８の駆動に伴い、可動板９０が回転するようになっている。
【００３６】
本実施形態では、この油圧モータ９８を駆動して可動板９０を回転させ、通過孔９２ａ、ひいては、充填部８６と連通する調整孔９０ａ，９０ｂを切り替えている。充填部８６と連通する調整孔９０ａ，９０ｂを適宜、変更することで、ノズル部８８から噴出するセメント系材料の噴出量を変更できる。つまり、上述した静止板９２、可動板９０、可動板９０を移動（回転）させる移動機構（油圧モータ９８、歯車９６、歯車リング９４等）は、ノズル部８８から噴出するセメント系材料の噴出量を切り替える切替機構として機能する。
【００３７】
なお、ここで説明した切替機構の構成は、一例であり、噴出量を変更可能であれば、他の構成でもよい。例えば、本実施形態では、可動板９０を回転させているが、移動に伴い通過孔９２ａと連通する調整孔が切り替わるのであれば、回転板を直線移動させてもよい。また、本実施形態では、可動板９０に調整孔、静止板９２に通過孔９２ａを形成しているが、逆に、可動板９０に通過孔、静止板９２に調整孔を形成してもよい。さらに、本実施形態では、通過孔９２ａを一つ、調整孔９０ａ，９０ｂを二つとしているが、可動板９０・静止板９２の相対移動に伴い、充填部８６と連通する孔径が変更できるのであれば、その個数は、適宜、変更してもよい。さらに、静止板９２・可動板９０等を用いず、流量が変更可能な調節弁等を用いて切替機構を構成してもよい。
【００３８】
次に、以上の構成のラインニング装置で、ライニングを行う際の流れについて説明する。既述した通り、ライニングを行う場合は、ドラム２０を立坑１００内に吊り下げ保持し、吹付け部２４を所望の高さに位置させる。その後、吹付け部２４の充填部８６に、セメント系材料、急結剤、圧縮エアを送り込むことで、吹付け部２４のノズル先端から立坑内壁１００ａに向かってセメント系材料が吹きつけられる。このとき、油圧モータ４４を駆動して回転体４２、ひいては、吹付け部２４を水平面内で回転させることで、所望の位置に、セメント系材料を吹付けることができる。ここで、本実施形態では、遠心力を利用せず、圧縮エアの圧力でセメント系材料を吹付けており、また、モータの駆動により吹付け部２４の回転角度、回転速度を制御している。そのため、立坑１００の内壁表面の状態を考慮して吹付け位置を調整でき、より好適な土留め（ライニング）作業が可能となる。
【００３９】
ここで、特許文献４に記載の装置でも、吹付け部２４の回転角度、回転速度を制御することは可能である。しかし、特許文献４記載の装置の場合、常に、立坑外からホースを通じてセメント系材料が供給される。かかる立坑外からホースを介しての材料供給の場合、単位時間当たりの移送量に限りがあるため、単位時間当たりの吹付け量にも限界があった。その結果、特許文献４記載の装置は、比較的大径の立坑１００（内壁面積が大きい立坑１００）のライニングには不向きであった。もちろん、ホースの径を大径にすることで、材料の吹付け量を大きくすることはできるが、その場合、材料の送り出しに、大型のポンプ等が必要となり、装置の大型化、高コスト化を招く。
【００４０】
一方、本実施形態では、セメント系材料を、予めドラム２０に貯留し、当該ドラム２０からセメント系材料を送り出しているため、単位時間当たりに大量の材料を、吹付け部２４に供給できる。その結果、本実施形態によれば、材料を大量に吹き出すことができ、比較的短時間で、大面積を土留めすることができる。
【００４１】
ただし、立坑１００の内壁表面の状態（凹凸の有無等）によっては、単位時間当たりの吹付け量が小さいほうが望ましい場合がある。かかる問題を解決するために、本実施形態では、吹付け部２４に、セメント系材料の噴出量を切り替える切替機構を設けている。切替機構により、ノズル部８８からの材料噴出量を適宜変更することにより、内壁表面に応じた噴出量でセメント系材料を吹付けることができる。したがって、例えば、大面積への吹付けが必要な場面では、大調整孔９０ｂを充填部８６に連通させた状態でセメント系材料を吹付けることで、単位時間当たりの吹付け量を大きくすることができ、比較的、短時間で大面積の土留めが可能となる。一方で、少量の材料を吹付けたい場合、例えば、立坑１００の内壁表面全体を土留めした後、一部箇所にのみ、追加で材料を吹付けたい場合（土留めに厚みを一部だけ変更したい場合）等には、小調整孔９０ａを充填部８６に連通させた状態でセメント系材料を吹付けることで、単位時間当たりの吹付け量を小さくすることができ、より柔軟にライニングすることができる。
【００４２】
ところで、ドラム２０からセメント系材料を供給した場合、単位時間当たりの供給量を大きくできる一方で、吹付け部２４に供給できる材料総量に限りがある。ドラム２０に貯留されたセメント系材料が無くなった場合には、クレーン１０２等を用いて、ドラム２０を立坑１００外部にまで引き上げて、ドラム２０内にセメント系材料を補充した後、再度、立坑１００の内部にドラム２０を吊り下げる必要がある。かかるドラム２０の引き上げ、材料補充、ドラム２０の吊り下げ作業は、非常に煩雑で、時間のかかるものであった。
【００４３】
そこで、本実施形態では、要求される噴出量に応じて、セメント系材料の供給元を切り替えている。すなわち、大きな噴出量が必要な場合には、材料供給装置１５に内蔵されたポンプを駆動停止させつつフィーダ２９を駆動し、小さな噴出量で足りる場合には、フィーダ２９を停止する一方で、立坑外に設けられた材料供給装置１５の駆動を開始して当該材料供給装置１５からホースを介して吹付け部２４にセメント系材料を供給している。材料供給を立坑１００の外部から行う場合には、単位時間当たりの供給量が小さくなりがちであるが、単位時間当たりの噴出量が小さい場合には、単位時間当たりの供給量が小さくても、問題がない。そして、本実施形態のように、要求される噴出量に応じて、セメント系材料の供給源を切り替えることで、ドラム２０に貯留されたセメント系材料の消費量を低減することができ、ひいては、ドラム２０の引き上げ・材料の再貯留・ドラム２０の吊り下げ作業の回数を低減でき、より効率的なライニング作業が可能となる。
【００４４】
なお、セメント系材料の供給源（供給量）を変更する場合には、圧縮エア・急結剤の供給量も変更することが望ましい。この圧縮エア・急結剤の供給量は、例えば、エア供給装置１６、急結剤供給装置１８に内蔵されたポンプ側で変更するようにしてもよいし、エア用ホース６６、急結剤用ホース６８に、何らかの流量調整用バルブを設けるようにしてもよい。
【００４５】
以上の説明から明らかな通り、本実施形態によれば、セメント系材料の吹付け位置だけでなく、吹付け量も調整できるため、より柔軟にライニングできる。また、大量噴出させる際にはドラム２０から、少量噴出させる際には、立坑１００の外部からセメント系材料を供給しているため、ドラム２０の引き上げ・引き下ろしの回数を低減でき、より効率的なライニング作業が可能となる。
【００４６】
なお、ここで説明した構成は、全て一例であり、噴出量・回転角度が変更できる吹付け部２４と、セメント系材料を貯留したドラム２０と、を有するのであれば、その他の構成は、適宜変更されてもよい。例えば、本実施形態では、立坑１００の外部からもセメント系材料を供給しているが、ドラム２０からのみセメント系材料を供給するようにしてもよい。また、本実施形態の吹付け部２４は、水平面内での回転のみが可能となっているが、水平方向に直進、水平軸を中心とした回動等をできるようにしてもよい。例えば、吹付け部２４を保持するマウンター８２と回転体４２との間に、モータやスライドレール等からなる直進機構を介在させ、吹付け部２４を水平方向に直進できるようにしてもよい。そして、噴出量が少なく、噴出圧力が小さい（材料の飛散距離が短い）場合には、吹付け部２４を立坑内壁１００ａに近づく方向に移動させ、逆に、噴出量が大きく、噴出圧力が大きい（材料の飛散距離が長い）場合には、吹付け部２４を立坑内壁１００ａから離れる方向に移動させてもよい。かかる構成とすることで、セメント系材料を、より適切に、立坑内壁１００ａに到達させることができる。
【００４７】
さらに、本実施形態では、ドラム２０の内部にも、圧縮エア、急結剤を供給しているが、吹付け部２４の充填部８６内部に圧縮エア・急結剤を供給できるのであれば、ドラム２０の内部への圧縮エア、急結剤の供給は省略してもよい。また、別の形態として、ホース等を介して、立坑１００の外部からドラム２０内にセメント系材料を供給するようにしてもよい。立坑１００の外部からドラム２０に、セメント系材料を供給することで、ドラム２０内における材料貯留量が減る速度を低減でき、ひいては、ドラム２０の引き上げ・材料の再貯留、ドラム２０の再吊り下げ等の回数をより低減できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  坑内ユニット、１２  坑外ユニット、１５  材料供給装置、１６  エア供給装置、１８  急結剤供給装置、１９  油圧発生装置、２０  ドラム、２２  中継部、２４  吹付け部、２５  材料供給用ホース、２６  エア供給用ホース、２８  急結剤供給用ホース、２９  フィーダ、３０  振動発生装置、３１  撹拌モータ、３２  材料センサ、４０  静止基板、４２  回転体、４４  油圧モータ、４５  材料用孔、４６  エア用孔、４８  急結剤用孔、５５  材料用環状溝、５６  エア用環状溝、５８  急結剤用環状溝、６５  第二材料用ホース、６６  エア用ホース、６８  急結剤用ホース、７０  駆動用歯車、８０  第一材料用ホース、８６  充填部、８８  ノズル部、９０  可動板、９０ａ  小調整孔、９０ｂ  大調整孔、９２  静止板、９２ａ  通過孔、９４  歯車リング、９６  歯車、９８  油圧モータ、１００  立坑、１０２  クレーン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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