(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙突内面側に索条体で懸垂される煙突内面用吹付ユニットであって、
その煙突内面用吹付ユニットは、煙突の横断面の中央部に配置される基部から放射方向に出没可能に構成した支持部と、前記基部の下方に支持され、その基部の中心軸まわりでの旋回駆動を可能とした吹付ノズルを備えた吹付部とを有し、
当該吹付部には、前記中心軸のまわりで回転する内壁と外壁とで二重管状に構成され、吹付機から供給される吹付材料を一旦放出する空室を設け、その材料を当該空室から前記吹付ノズルに向けて供給することを特徴とする煙突内面用吹付ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、煙突の内面にコンクリートや耐火材等の材料を吹き付ける煙突内面用吹付ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
煙突の内面は長時間に渡り高温の燃焼ガス等にさらされているので、定期的に劣化したその内表面の表層部分を除去し、その表面に新たなコンクリートや耐火材等の材料を吹き付けて補修を行うことが必要である。
【０００３】
従来、このような煙突内面の補修は、一般に作業者が煙突に登って吹付装置の吹付ノズルを操作して行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の作業は、高所作業であるうえ汚れる作業でもあるので、なかなかはかどりにくいものである。
【０００５】
この発明は、このような事情に基づいてなされたもので、煙突内面の補修作業を機械化して、作業員の安全および衛生を改善することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、煙突内面側に索条体で懸垂される煙突内面用吹付ユニットであって、その煙突内面用吹付ユニットは、煙突の横断面の中央部に配置される基部から放射方向に出没可能に構成した支持部と、前記基部の下方に支持され、その基部の中心軸まわりでの旋回駆動を可能とした吹付ノズルを備えた吹付部とを有し、当該吹付部には、前記中心軸のまわりで回転する内壁と外壁とで二重管状に構成され、吹付機から供給される吹付材料を一旦放出する空室を設け、その材料を当該空室から前記吹付ノズルに向けて供給することを特徴とする煙突内面用吹付ユニットである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態によりこの発明を説明するが、まず、図２により煙突内面用吹付ユニット（以下、単に吹付ユニットという）１の吹付部７を含んだ煙突内面用吹付装置（以下、単に吹付装置という）２の全体構成を説明する。
【０００８】
この実施の形態において、吹付装置２は、コンクリート材料を煙突の内面に吹き付けるものであって、コンクリート材料と水とを別個の系統で移送して吹き付け直前の位置で両者を混合する，いわゆる乾式吹付装置として構成したものである。
【０００９】
この吹付装置２の材料移送系統は、吹付機３と、吹付機３に乾燥状態の粗骨材や細骨材とセメントとを所定の配合割合で混合した吹付材料（以下、単に材料という）を供給する材料供給装置４と、吹付機３に供給された前記の材料を吹付ノズルまで移送させて吹付を行なうためのコンプレッサ等の圧縮空気源５とを有するものである。
【００１０】
そして、前記材料は、圧縮空気により吹付機３から材料供給ホース６を介して吹付ユニット１の吹付部７に供給されるようになっている。
【００１１】
前記材料供給ホース６を経て吹付部７に送られた材料は、材料用回転継手６１を介して吹付部７に形成されている空室８に一旦放出され、この後に空室８の底部に形成された材料出口からマテリアルホース１２に供給される。この空室８は、材料供給ホース６で供給される吹付材料が脈動を伴っている場合にあっても、その吹付材料を空室８に一旦放出することにより、その材料の脈動が吹付ノズル１４側に伝わるのを防止し、吹付むらの発生を軽減するものである。
【００１２】
一方、水移送系統は、水タンク２１と高圧水ポンプ２２とを備え、水供給ホース２３を介して吹付ユニット１の吹付部７に所要の給水を行なうものであり、吹付部７においては、水用回転継手５１および給水ホース２４を介して前記マテリアルホース１２上に形成されている給水部１３に所要の給水を行なうようになっている。
【００１３】
そのため、前記のように別個の系統で供給される材料と水とは、吹付ノズル１４の直近に配置された給水部１３において前記材料に所要量の水が添加され、吹き付けに適したコンクリート材料となり、直ちに吹付ノズル１４から施工部位である煙突内面に向けて吹き付けられることとなる。
【００１４】
このような吹付装置２の前記吹付部７は、次に説明するように、吹付ユニット１として構成されている。
【００１５】
吹付ユニット１は、前記吹付部７と支持部３１とからなるものである（図１）。
【００１６】
吹付ユニット１の支持部３１は、煙突３２の横断面の概ね中心部にピストンロッド部３３ｂを下側に向けて上下方向に配設された油圧シリンダ３３（この発明でいう基部に該当する）を有する。
【００１７】
そして、この油圧シリンダ３３のシリンダ部３３ａには、一端を固定して煙突３２の半径方向に放射状に延在させた外筒部３４がシリンダ部３３ａの上下にそれぞれ９０度間隔で各４箇所ずつが設けられている（図３参照）。このように４箇所としてあるのは、後述するように油圧シリンダ３３を煙突３２の中心部になるべく正確に位置させるためである。
【００１８】
なお、この実施の形態において、基部として前記油圧シリンダ３３を用いているのは、支持部３１を固定したままで後述する吹付部７を迅速に昇降駆動させることを可能にして吹付作業性を容易にするためである。
【００１９】
そして、上側に位置する外筒部３４の各先端部には、係止金具３４ａがそれぞれ設けられており、これらの係止金具３４ａには吹付ユニット１を懸垂支持する索条体としてのワイヤロープ３５が接続されている。このワイヤロープ３５は図９に示すように煙突３２の上端に設置されたウインチ３６から延在されたものである。
【００２０】
前記各外筒部３４には、それぞれ進退部材３７が内挿されているとともに、各外筒部３４と進退部材３７との間には、それぞれ油圧シリンダ３８が介装されている。
【００２１】
また、前記油圧シリンダ３３の近傍には、油圧ポンプ３９が配置されており、この油圧ポンプ３９は前記油圧シリンダ３３および３８に圧油を供給するもので、前記ピストンロッド３３ｂや各進退部材３７を出没駆動させるようになっている。
【００２２】
前記各油圧シリンダ３８を伸長させて各進退部材３７を張り出させ各進退部材３７の先端を煙突３２の内面に押圧状態に維持することにより、吹付ユニット２の基部である前記油圧シリンダ３３を煙突３２の中心軸上に位置させて固定することができる。
【００２３】
以上のように構成された支持部３１の基部となる油圧シリンダ３３のピストンロッド３３ｂｂの下端には、次のような構造からなる吹付部７が装着されている（主に図４参照）。
【００２４】
吹付部７は、前記油圧シリンダ３３のピストンロッド３３ｂの下端に、パイプ材からなる接続部材４０を介して固定的に取り付けられた固定部材４１と、この固定部材４１の外周上に上下に離間して設置された軸受４２，４３を介して回動可能に装着された可動部材４４とからなるもので、これらの固定部材４１および可動部材４４はともに基本的には円筒状である。
【００２５】
このように、接続部材４０をパイプ材で形成し、また固定部材４１を円筒状に形成してあるのは、これらの内側の内部空間を通じてウインチ３６の制御信号線等を可動部材４４との干渉を回避して配設するうえでの便宜のためである。
【００２６】
固定部材４１と可動部材４４との間に介在された上側の軸受４２においては、その軸受４２のアウタレースをリングギヤ４５に兼用しており、固定部材４１上に設置された油圧モータ４６のピニオン４７に噛合している。
【００２７】
したがって、油圧モータ４６を駆動するとピニオン４７を介して前記リングギヤ４５が駆動され可動部材４４は固定部材４１に対して回転駆動することになり、吹付ノズル１４は前記油圧シリンダ３３の中心軸Ｏまわりに，すなわち煙突３２の中心軸まわりで放射方向を指向しつつ旋回駆動されることとなる。
【００２８】
このようなリングギヤ４５の下方には、水移送系統を構成する水用回転継手５１が設置されており、固定部材４１の外周側に固定的に設置された水供給ホース２３の端部から環状溝５２を介して、可動部材４４側に設置された可動リング５３に保持された給水ホース２４の端部に給水が行なわれる。
【００２９】
固定部材４１と可動部材４４とのさらに下部の位置で下側の軸受４３の上方には、材料移送系統を構成する材料用回転継手６１と空室８とが形成されている。
【００３０】
固定部材４１の下部には大径部４１ａが形成されており、この大径部４１ａには大径部４１ａの内面側と外周側とを貫通する口金６３が設置されており、この口金６３には下方から延在された材料ホース６の先端が接続されている。
【００３１】
一方、このような固定部材４１の大径部４１ａの外周上には、内壁と外壁とで二重管状に形成された空室８が可動部材４４に固定して設けられており、この空室８の内壁で前記口金６３に対応する部位は周方向の全周に渡る開口６４が形成されている。
【００３２】
したがって、固定部材４１側に設置した口金６３を、前記開口６４を通じて空室８内に突出させて設置しても、その口金６３が可動部材４４の回転を妨げることはなく、前記材料ホース６から供給される材料を確実に空室８内に放出して送り込むことができる。
【００３３】
このようにして材料が送り込まれる空室８では、乾燥状態の前記材料が一旦放出されたうえで吹付ノズル１４側に送り出すので、吹付機３からの移送距離が大きく，吹付ユニット１への材料の移送が脈動を伴い円滑に行なわれにくい場合でも、吹付ノズル１４には脈動を伴わずに円滑に材料を供給して吹付むらを防止することができる。
【００３４】
そして、この空室８の底部で最も低い位置には、材料出口１１を設け、これにマテリアルホース１２を接続して吹付ノズル１４側への材料供給を確実に行なわせている。
【００３５】
この実施の形態において、前記空室８の底部は前記したように材料出口１１側を低く設定して空室８内に放出された材料を常に材料出口１１の近傍に集合させるようにしてあるが、このように底部に傾斜を与えるに際して、底部自体を斜面面とすると底部と内壁あるいは外壁との間に鋭角の空間が形成され、ここに材料がつまりやすくなる。
【００３６】
そのため、この実施の形態においては、図４に示すように底部を内壁および外壁のいずれに対しても常に直角となるように底面６５を半径方向において水平とし、かつ、その底面６５は周方向のみにおいて傾斜したものとして前記空室８から吹付ノズル１４側への材料の円滑な供給を図っている。
【００３７】
このようにして空室８からマテリアルホース１２に供給された材料は、この後給水部１３に達するが、この実施の形態における給水部１３は次のように構成されており、乾燥状態で送られて来る材料に対する所要の給水は次のように行なわれる。
【００３８】
給水部１３において、前記材料に水を添加するための混合管７１は図６から図８に示すようである。
【００３９】
混合管７１は、その内部に形成された混合通路７２に前記マテリアルホース１２から乾燥状態のコンクリート材料が供給されるものである。
【００４０】
そして、この混合管７１には多数の噴射孔７３が穿設されており、これらの噴射孔７３の外側には給水用環状溝が位置し、その環状溝には前記給水ホース２４から高圧水が供給されるようになっている。
【００４１】
混合管７１の壁部に穿設された噴射孔７３はそれぞれ配列された３つの群を形成しており、各噴射孔群７６，７７，７８はそれぞれ隣接する位置に等ピッチで平行に配置された複数の噴射孔７３から構成されている。
【００４２】
各噴射孔群７６，７７，７８において、それぞれの複数の噴射孔７３の中心軸は互いに平行でかつ混合管７１の軸線と直交する同一平面内に配設されている。噴射孔群７６の噴射孔７３の中心軸と噴射孔群７８の噴射孔７３の中心軸とは噴射孔７３の配列ピッチの半分だけ左右にずれている。
【００４３】
また、噴射孔群７７における複数の噴射孔７３の中心軸線は、互いに平行で混合管７１の軸線と直交する同一平面内に配設されているが、前記噴射孔群７６，７８における噴射孔７３の中心軸に対して直交する向きに設けられている。
【００４４】
すなわち、隣接する噴射孔群７６と７８または噴射孔群７７と７８の間では、それぞれの噴射孔７３の各中心軸は混合通路７１の横断面において直交した格子状となっている。
【００４５】
このように構成された各噴射孔群７６，７７，７８から高圧水が混合通路７２内に噴射されるので、この混合通路７２内に供給される乾燥状態のコンクリート材料は高圧水の格子により材料の全体に渡り均一に所定量の給水が行なわれる。
【００４６】
このようにして水が添加されたコンクリート材料は、この後、吹付ノズル１４に達して施工部位である所要の煙突内面に吹き付けられる。
【００４７】
このように構成された吹付ユニット１は次のようにして用いられる（図９）。
【００４８】
吹付ユニット１による煙突３２内面の吹付作業に先だって、まず、煙突３２の上部にウインチ３６を設置し、このウインチ３６のワイヤロープ３５を煙突３２の内部を通じて垂下させ、そのワイヤロープ３５の先端に前記吹付装置２を構成する吹付ユニット１を装着してその吹付ユニット１を煙突３２の吹付施工する最上部位置に引き上げる。この吹付ユニット１の引き上げに伴い、材料供給ホース６および水供給ホース２３は吹付ユニット２の下方に煙突３２内を経て地上に設置された吹付機３や高圧水ポンプ２２から延在した状態となる。
【００４９】
この状態で前記支持部３１の各進退部材３７を張り出させて煙突３２の内面を押圧させて吹付ユニット１を位置決め固定し、油圧モータ４６を駆動させて吹付ユニット１の吹付部７を旋回させ同時に吹付ノズル１４から給水された吹付材料を施工部位である煙突３２内面に向けて噴射させて吹付作業が行なわれる。
【００５０】
この吹付作業においては、基部となる油圧シリンダ３３のピストンロッド３３ｂを徐々に繰り出させることにより、支持部３１を固定したままでの吹付ノズル１４による吹付作業領域を容易に上下方向に拡大することができ、作業効率が向上する。
【００５１】
この位置での吹付作業が終了した後は、油圧シリンダ３３のピストンロッド３３ｂを後退させて縮小状態とし、前記進退部材３７を後退させてウインチ６のワイヤロープ３５を繰り出して下方にある次の施工部位に吹付ユニット１を位置決めして前記と同様の吹付作業を繰り返す。
【００５２】
その煙突３２についての吹付作業が終了すると、ウインチ３６からワイヤロープ３５を繰り出して吹付ユニット１を地上に降ろして取り外して、ウインチ６を撤去して吹付作業が完了する。
【００５３】
なお、前記の煙突３２に対する吹付作業は、煙突３２の上部から下方に向けて順次行なうこととしたが、逆に煙突３２の下部から上方に向けて順に行なうこととしてもよい。
【００５４】
以上説明した実施の形態においては、吹付ユニット１は乾式コンクリート吹付装置を構成するものであるが、例えばショットクリートのように湿式コンクリート吹付装置を構成するものであっても概ね同様に実施することができる。
【００５５】
また、吹付材料としては、コンクリートに限らずモルタルや耐火材であってもよいことはいうまでもない。
【００５６】
【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、煙突内面側に索条体で懸垂された煙突内面用吹付ユニットは、支持部等で煙突内面に固定され、放射方向に指向するように設置され，材料の吹き付けを行なう吹付ノズルを旋回駆動させることができるので、作業員が高所で吹付ノズルを手動操作せずとも機械的に煙突内面の補修作業を行なうことができ、作業員の安全および衛生が改善される。
【００５７】
そのうえ、前記吹付ユニットには、吹付機から供給される材料を一旦放出させる空室が設けられているので、吹付機からの移送距離が大きく，材料ホースから吹付ユニットへの材料の移送が脈動を伴う場合にも、吹付ノズルには前記空室から脈動を伴わずに円滑に材料を供給することができ、吹付むらを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】煙突内面用吹付ユニットの側面図である。
【図２】煙突内面用吹付装置の全体ブロック図である。
【図３】煙突内面用吹付ユニットの上面図である。
【図４】煙突内面用吹付ユニットの吹付部の断面図である。
【図５】煙突内面用吹付ユニットの吹付部の背面図である。
【図６】給水部を構成する混合管の縦断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図９】煙突内面用吹付ユニットを用いた吹付作業の概略説明図である。
【符号の説明】
Ｏ  中心軸
１  煙突内面用吹付ユニット
３  吹付機
７  吹付部
８  空室
１４  吹付ノズル
３１  支持部
３２  煙突
３３  基部
３５  ワイヤロープ（索条体）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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