(57)【要約】【課題】定量的な粉粒体の輸送を実現できる粉粒体の供給装置の提供。【解決手段】粉粒体を収容したタンクと、ケーシングの上部がタンク底部に接続され、タンクから落下排出される粉粒体を、ケーシング内のローターの回転に伴って順次ケーシング底部へと送り出すロータリーフィーダーと、ケーシング底部へ送り出された粉粒体を圧縮空気で輸送するための輸送管とを、有する粉粒体の供給装置。ローターの表面とケーシング内壁の間に間隔を有することが好ましい。【選択図】図１
2015163537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を収容したタンクと、
ケーシングの上部がタンク底部に接続され、タンクから落下排出される粉粒体を、ケーシング内のローターの回転に伴って順次ケーシング底部へと送り出すロータリーフィーダーと、
ケーシング底部へ送り出された粉粒体を圧縮空気で輸送するための輸送管と、
を有する粉粒体の供給装置。
【請求項２】
粉粒体を収容したタンクと、
ケーシングの上部がタンク底部に接続され、タンクから落下排出される粉粒体を、ケーシング内のローターの回転に伴って順次ケーシング底部へと送り出すロータリーフィーダーであり、かつ、ローターの表面とケーシング内壁の間に間隔を有する構造であるロータリーフィーダーと、
ケーシング底部へ送り出された粉粒体を圧縮空気で輸送するための輸送管と、
を有する粉粒体の供給装置。
【請求項３】
粉粒体を収容したタンクと、
ケーシングの上部がタンク底部に接続され、タンクから落下排出される粉粒体を、ケーシング内のローターの回転に伴って順次ケーシング底部へと送り出すロータリーフィーダーであり、かつ、ローターの表面とケーシング内壁の間隔であるｄが０．０５〜０．６ｍｍの範囲で調整された構造であるロータリーフィーダーと、
ケーシング底部へ送り出された粉粒体を圧縮空気で輸送するための輸送管と、
を有する粉粒体の供給装置。
【請求項４】
ローターが歯車状である請求項１〜３のうちの１項記載の粉粒体の供給装置。
【請求項５】
タンク内の粉粒体を、タンク底部の排出部に接続された次段の装置へ落下排出する粉粒体の供給装置が、タンク底部の排出部と次段の装置との接続部に、上下から弾性接続体で挟んだ支持板を介在させ、この支持板を振動させることにより、接続部の内側で支持板に立設された振動板を振動させつつ粉粒体を落下排出する粉粒体の供給装置である請求項１〜４のうちの１項記載の粉粒体の供給装置。
【請求項６】
タンク底部の排出部と次段の装置の接続部に、上下から弾性接続体で挟んでいる一部が当該接続部から外方に延出した支持板を介在させ、支持板の外方への延出部には振動装置が取り付けられていると共に、接続部の内側で支持板に立設された振動板が設けられている請求項５記載の粉粒体の供給装置。
【請求項７】
振動装置が、支持板に対し、主に振動板の肉厚方向に振動を与える振動装置である請求項６記載の粉粒体の供給装置。
【請求項８】
弾性接続体が、ゴム板である請求項５又は６記載の粉粒体の供給装置。
【請求項９】
振動板の高さが、排出部の開口が円形の場合、排出部の内径の１〜５倍である請求項５〜８記載のうちの１項記載の粉粒体の供給装置。
【請求項１０】
振動板の高さが、排出部の開口が方形の場合、開口の長手方向の長さの１〜３倍である請求項５〜８記載のうちの１項記載の粉粒体の供給装置。
【請求項１１】
圧縮空気で輸送する粉粒体が、セメントの急結剤である請求項１〜１０記載のうちの１項記載の粉粒体の供給装置。
【請求項１２】
セメントの急結剤が、カルシウムアルミネート類、アルミン酸塩類、ケイ酸塩類、炭酸塩類、硫酸塩類、硝酸塩類、水酸化物から選ばれる物質を１種又は２種以上含有する請求項１〜１１記載のうちの１項記載の粉粒体の供給装置。
【請求項１３】
タンクが、圧力タンクである請求項１〜６記載のうちの１項記載の粉粒体の供給装置。
【請求項１４】
ローターの回転に伴って、ローターの歯車の溝に送り出された粉粒体が、ロータリーフィーダーのケーシング底部に落下し、ロータリーフィーダーのケーシング底部に送り出された粉粒体が圧縮空気により輸送する請求項１〜１３のうちの１項記載の粉粒体の供給装置を用いる粉粒体の供給方法。
【請求項１５】
コンプレッサーで製造される圧縮空気を、水分を除湿する除湿装置に通じ、次に、請求項１〜１３のうちの１項記載の粉粒体の供給装置を用いて粉粒体をその圧縮空気と共に輸送する粉粒体の供給ラインを用意する一方で、セメントコンクリートを供給する装置によりセメントコンクリートを輸送し、セメントコンクリートの圧送管の途中に設けたＹ字管の一方の管に、この粉粒体の供給ラインを接続し、圧送されているセメントコンクリートと粉粒体を合流混合し、ノズルからセメントコンクリートと粉粒体の混合物を吹付ける吹付け工法。
【請求項１６】
粉粒体がセメントの急結剤である請求項１４又は１５記載の吹付け工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体の供給装置に関する。例えば、タンク内に収容した粉粒体を、タンク底部の排出部に接続された次段の装置へと落下排出し、粉粒体を定量的に供給するための供給装置に関する。以下、セメントコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、コンクリートを総称する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、トンネル掘削における地山の補強や掘削面の安定化、宅地造成や路線工事における法面の安定化等を目的としてセメント系材料を吹付ける場合、吹付けコンクリート系材料を早期に硬化させて強度を発現させるために、吹付けに際してセメント系材料に急結剤を添加することが行われている。液体急結剤の場合は、スクイズポンプやプランジャーポンプにて液体急結剤を、輸送管を介して供給する装置を用いる。粉体急結剤の場合は、例えば、乾式吹付けで実施しているように、セメントと骨材を混合した混合物にそのまま粉体急結剤を、圧縮空気を用いることなく混合する方法、事前に加圧できるタンクがないために、急結剤を加圧しないでロータリーフィーダーへ落下排出し、落下排出される急結剤をロータリーフィーダーで送り出すと共に、ロータリーフィーダーに接続された輸送管を介して、急結剤を圧縮空気で輸送する方法がある（特許文献１）。粉粒体をタンクから落下排出する時に、タンク内でブロッキングやブリッジを生じ、粉粒体の落下排出が不安定になりやすいことから、対策として次のような排出方法及び装置が提案されている。
【０００３】
（１）タンク底部に連結用の筒の上端を接続すると共に、フレキシブルチューブを介して連結用の筒の下端をロータリーフィーダー等の次段の装置に接続し、更に連結用の筒の外側に振動装置を取り付け、振動装置によって連結用の筒及びタンクを振動させて粉粒体の落下排出を促す方法（特許文献２）。
（２）タンク上部と、排出口上方に分散用の陣笠を有するタンク底部とを蛇腹を介して接続すると共に、タンク底部に振動装置を設けて、振動装置でタンク底部及び陣笠を振動させて粉粒体の落下を促す方法（特許文献３）。
（３）タンク内の粉粒体を、タンク底部の排出部に接続された次段の装置へ落下排出する粉粒体の排出方法において、タンク底部の排出部と次段の装置との接続部に、上下から弾性接続体で挟んだ支持板を介在させ、この支持板を振動させることにより、接続部の内側で支持板に立設された振動板を振動させつつ粉粒体を落下排出することを特徴とする粉粒体の排出方法（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５６−３３０５６号公報
【特許文献２】特開昭５４−６４３５８号公報
【特許文献３】実開昭６１−１８５７３１号公報
【特許文献４】特開平１１−２０８７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の排出及び添加装置は、ローターが一定の回転を保っていてもホッパー内の粉体量の違いで輸送量が大きく変化し定量性に欠けたり、水を加えて練り混ぜたコンクリートやモルタルを輸送する場合、粉塵は発生しないが、乾燥した粉粒体を輸送する場合は輸送管を流れる圧縮空気が吹き出し、ホッパーに密閉式の蓋をしても粉塵の発生が認められ、作業環境の悪化を招いたりする可能性があった。
【０００６】
特許文献２の排出方法及び装置の場合、振動装置で振動させるのが連結用の筒とタンクであるため、振動させる対象が大きく、又、タンクはある程度の内圧に耐えられるよう一般に肉厚であることから、振動が効果的に伝わりにくい。従って、タンク内の粉粒体へ伝達される振動が小さく、タンク内でのブロッキングやブリッジの抑制効果が不十分になる問題があった。特に粉粒体がミクロンオーダーの粒子径を持つものである場合には上記傾向が一層顕著になる。より大きな振動力を持つ振動装置を使用することも考えられるが、設備コストが上昇してしまうため、有効な解決策とはいえない。
【０００７】
特許文献３の排出方法及び装置の場合、振動装置で振動させるのがタンク底部回りに限られるので、特許文献２の場合よりは振動を粉粒体に伝えやすいが、やはり振動させる対象が大きいため、粉粒体へ十分に振動を伝達するには強力な振動装置が必要となる問題があった。又、タンクを上部と底部に分け、しかも両者を蛇腹で接続しなければならないので、装置が複雑化してコストが高くつく問題があった。
【０００８】
更に言及すると、タンク全体又はその一部を振動させて粉粒体の排出を促進する特許文献２及び特許文献３においては、タンクの径を広げると外周寄りに振動が伝わりにくくなる。このため、タンクの粉粒体収容量を大きくする場合、タンクの高さを高くすることになる。従って、トンネル内等の高さに制限のある場所で使用する場合、特許文献２及び特許文献３の粉粒体の供給装置は、タンクの粉体収容量が制限されやすい。又、開放された場所で使用する粉粒体の供給装置に適用する場合でも、タンクの高さを高くしてタンクの粉体収容量を大きくすると、タンク上部から行われる粉粒体の開袋投入時に足場等が必要となるという問題もあった。
【０００９】
特許文献４は、特許文献２及び特許文献３の課題を解決できる知見を得て発明された内容であるが、運転上の安定性や供給の定量性について十分かつより精度良く改善し、ローターとケーシングの隙間からの粉粒体の漏れを少なくすることについて記載はない。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決できる知見を得て実施されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、粉粒体を収容したタンクと、
ケーシングの上部がタンク底部に接続され、タンクから落下排出される粉粒体を、ケーシング内のローターの回転に伴って順次ケーシング底部へと送り出すロータリーフィーダーと、
ケーシング底部へ送り出された粉粒体を圧縮空気で輸送するための輸送管と、
を有する粉粒体の供給装置であり、
粉粒体を収容したタンクと、
ケーシングの上部がタンク底部に接続され、タンクから落下排出される粉粒体を、ケーシング内のローターの回転に伴って順次ケーシング底部へと送り出すロータリーフィーダーであり、かつ、ローターの表面とケーシング内壁の間に間隔を有する構造であるロータリーフィーダーと、
ケーシング底部へ送り出された粉粒体を圧縮空気で輸送するための輸送管と、
を有する粉粒体の供給装置であり、
粉粒体を収容したタンクと、
ケーシングの上部がタンク底部に接続され、タンクから落下排出される粉粒体を、ケーシング内のローターの回転に伴って順次ケーシング底部へと送り出すロータリーフィーダーであり、かつ、ローターの表面とケーシング内壁の間隔であるｄが０．０５〜０．６ｍｍの範囲で調整された構造であるロータリーフィーダーと、
ケーシング底部へ送り出された粉粒体を圧縮空気で輸送するための輸送管と、
を有する粉粒体の供給装置であり、ローターが歯車状である該粉粒体の供給装置であり、タンク内の粉粒体を、タンク底部の排出部に接続された次段の装置へ落下排出する粉粒体の供給装置が、タンク底部の排出部と次段の装置との接続部に、上下から弾性接続体で挟んだ支持板を介在させ、この支持板を振動させることにより、接続部の内側で支持板に立設された振動板を振動させつつ粉粒体を落下排出する粉粒体の供給装置である該粉粒体の供給装置であり、タンク底部の排出部と次段の装置の接続部に、上下から弾性接続体で挟んでいる一部が当該接続部から外方に延出した支持板を介在させ、支持板の外方への延出部には振動装置が取り付けられていると共に、接続部の内側で支持板に立設された振動板が設けられている該粉粒体の供給装置であり、振動装置が、支持板に対し、主に振動板の肉厚方向に振動を与える振動装置である該粉粒体の供給装置であり、弾性接続体が、ゴム板である該粉粒体の供給装置であり、振動板の高さが、排出部の開口が円形の場合、排出部の内径の１〜５倍である該粉粒体の供給装置であり、振動板の高さが、排出部の開口が方形の場合、開口の長手方向の長さの１〜３倍である該粉粒体の供給装置であり、圧縮空気で輸送する粉粒体が、セメントの急結剤である該粉粒体の供給装置であり、セメントの急結剤が、カルシウムアルミネート類、アルミン酸塩類、ケイ酸塩類、炭酸塩類、硫酸塩類、硝酸塩類、水酸化物から選ばれる物質を１種又は２種以上含有する該粉粒体の供給装置であり、タンクが、圧力タンクである該粉粒体の供給装置であり、ローターの回転に伴って、ローターの歯車の溝に送り出された粉粒体が、ロータリーフィーダーのケーシング底部に落下し、ロータリーフィーダーのケーシング底部に送り出された粉粒体が圧縮空気により輸送する該粉粒体の供給装置を用いる粉粒体の供給方法であり、コンプレッサーで製造される圧縮空気を、水分を除湿する除湿装置に通じ、次に、該粉粒体の供給装置を用いて粉粒体をその圧縮空気と共に輸送する粉粒体の供給ラインを用意する一方で、セメントコンクリートを供給する装置によりセメントコンクリートを輸送し、セメントコンクリートの圧送管の途中に設けたＹ字管の一方の管に、この粉粒体の供給ラインを接続し、圧送されているセメントコンクリートと粉粒体を合流混合し、ノズルからセメントコンクリートと粉粒体の混合物を吹付ける吹付け工法であり、粉粒体がセメントの急結剤である該吹付け工法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、定量的な粉粒体の輸送を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る粉粒体の供給装置の一例である（振動板なし）。
【図２】本発明に係る粉粒体の供給装置の一例である（振動板あり）。
【図３】ローターの拡大図である。
【図４】ロータリーフィーダーの拡大図である。
【図５】振動板の拡大斜視図である。
【図６】ピストンポンプと空気搬送ポンプを使用して吹付けるシステム図である。
【図７】水や液体急結剤を添加して吹付けるシステム図である。
【図８】経過時間毎の粉粒体の質量減少量の関係を示す一例である。
【図９】経過時間毎の粉粒体の質量減少量の関係を示す一例である。
【図１０】経過時間毎の粉粒体と質量減少量の関係を示す一例である。
【図１１】経過時間毎の粉粒体と質量減少量の関係を示す一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る粉粒体の供給装置の一例（振動板なし）、図２は本発明に係る供給装置の一例（振動板あり）、図３は図１の粉粒体を排出するローター、図４はロータリーフィーダー、図５は振動板の回りの拡大斜視図である。
【００１６】
図１及び図２において、タンク２は粉粒体３を収容したタンクである。タンク２は、圧力タンクが好ましい。圧力タンクとは、大気圧以上の圧力で、気体、粉粒体を貯留するように設計された容器をいう。圧力タンクの上部には粉粒体３補充用の開閉可能な上蓋４が設けられ、圧力タンクの底部は漏斗状につぼまって下端が開放された排出部５となっている。
【００１７】
タンク２の下方には、タンク２から落下排出される粉粒体３を受け入れる次段の装置としてロータリーフィーダー６が位置している。このロータリーフィーダー６の内部には歯車状のローター８が内蔵されている。ロータリーフィーダー６は、ケーシング７内で回転する。ローター８の表面とケーシング７の内壁の間に間隔を有することが好ましい。ローター８の表面とケーシング７の内壁の間隔であるｄは、０．０５〜０．６ｍｍの範囲で調製することが好ましい。ケーシング７の上部は上記タンク２の排出部５に接続されている。タンク２内の下部からケーシング７内の上部へ落下排出する粉粒体３は、ローター８の歯車の溝に落ち、ローター８の回転に伴って順次定量的にケーシング７底部へと送り出すものとなっている。ローター８の回転には、リングコーン等の変速機付モーターやインバーター等の周波数可変装置付モーターが使用できる。ローター８の回転数を変えることによって、粉粒体の供給量を変えることが可能である。ｄは図４に図示している。
【００１８】
ローター８は、図３に示すように歯車状であり、ローター８の回転によって粉粒体３が歯車の溝に落下し送り出される構造を有する。歯車の溝の数や深さは特に限定するものではないが、溝の数は１０〜４０個、溝の深さは、０．５〜４ｃｍの範囲が適切である。ローター８の回転数にもよるが、溝の数や溝の深さが上記範囲外となると粉粒体を送り出す量の定量性が低下する場合がある。
【００１９】
ロータリーフィーダー６のケーシング７底部には、ケーシング７底部へと送り出された粉粒体３を圧縮空気で搬送するための輸送管９が接続されている。この輸送管９の一端側には、図示はされていないが、ブロア又はコンプレッサー等の圧縮装置（通常、ドライヤーを備えている）が接続されている。
【００２０】
上記ローター８表面とローター８を格納するケーシング７の内壁の間隔であるｄは０．０５〜０．６ｍｍが好ましく、０．１〜０．５ｍｍがより好ましい。間隔が０．０５ｍｍ未満だと、粉粒体がその隙間に入り込んだ場合にケーシングとローターの摩耗が進行しやすくなる場合があり、０．６ｍｍを超えると、粉粒体３が多量に隙間に入り込み、ローターへの負荷が大きくなり回転不良が起きたり、隙間を通って粉粒体３が圧縮空気で輸送され、定量性が低くなったりする場合がある。
【００２１】
隙間の調整は、上記間隔に調整できれば特に限定されるものではないが、例えば、図４に示すように、パッキンＰをケーシング蓋とケーシング本体の間に設置することにより調整できる。パッキンＰの材質は特に限定するものではないが、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム等のゴム製のパッキン、ポリエチレン、フッ素樹脂、布入りフェノール等の樹脂製のパッキン、牛皮等をなめした皮製のパッキン、真鍮やアルミニウム等の金属製のパッキンが挙げられる。
【００２２】
このように、ローター８表面とローター８を格納するケーシング７の内壁との間隔ｄを調整することで、より運転トラブルがなく安定的に粉粒体を供給できる。
上記輸送管９に供給される圧縮空気は、通常０．８ＭＰａ以下の圧力のもので、その一部はローター８とケーシング７間のわずかな隙間を通ってタンク２内に侵入してタンク２の内圧を高める。従って、タンク２は、上記圧縮空気の圧力にもよるが、この内圧の上昇に耐えられるよう、１．０ＭＰａまでの圧力に耐えられるように設計する。
【００２３】
図２において、図１と同様な構造で、供給装置が設計されている。
【００２４】
本発明に係る振動板は、上記タンク２の排出部５と、ロータリーフィーダー６との間の接続部に介在しているものである。更に説明すると、本振動板は、接続部内に位置する振動板１と、振動板１が立設された支持板１０と、支持板１０を上下から挟む弾性接続体１１、１１ａと、上記接続部から外方に延出した支持板１０に設けられた振動装置１２とから構成されている。支持板１０と、支持板１０の上下に位置する弾性接続体１１、１１ａとは、排出部５の下端縁に設けられたフランジ部１３と、ロータリーフィーダー６のケーシング７上端縁に設けられたフランジ部１４とをボルト締めして接続する際に、両フランジ部１３、１４間に挟み込まれているものである。
【００２５】
上記振動板に設ける振動装置１２は、両弾性接続体１１、１１ａを弾性変形させつつ支持板１０全体を振動させ、この支持板１０に立設された振動板１をも振動させるものである。この振動装置１２による振動を効率的に振動板１の振動として伝えるために、上記両フランジ部１３、１４間のボルト締めは、粉粒体３の漏れを生じたり接続のずれを生じたりしない範囲で、両弾性接続体１１、１１ａが弾性変形しやすい程度の締め付け力としておくことが好ましい。例えば、ボルト締めは、ボルト１８にボルトを通すことにより行う。
【００２６】
支持板１０は、図５に明示されるように、やや一方に片寄った位置に開口部１６を有する長方形の枠状体となっている。この開口部１６は粉粒体３を落下排出するためのもので、タンク２の排出部５の開口とほぼ同じ大きさの形状となっている。本例における支持板１０及びその開口部１６の形状は方形であるが、例えばタンク２の排出部５の外形及び開口形状が円形であれば、これと同じ円形とすることが好ましい。
【００２７】
支持板１０の一辺側は、タンク２の排出部５と、ロータリーフィーダー６との間の接続部の外へ延出しており、この外部へ延出した部分に振動装置１２が取り付けられている。振動装置１２は、前述のように、支持板１０を介して振動板１を振動させるためのもので、支持板１０に対し、主に振動板１の肉厚方向の振動を付与するものであることが好ましい。このような方向に振動を付与すると、振動板１が撓みやすい方向に振動することになり、振動板１が振動しやすくなると共に、この振動板１の振動を効果的に粉粒体３に伝えることができる。上記方向の振動はほぼ水平方向の振動であり、振動がタンク２やロータリーフィーダー６へと分散して減衰するのを弾性接続体１１、１１ａで防止する。
【００２８】
振動装置１２としては、周知の振動モーター等を用いることができる。本発明者等の知見によれば、本発明の振動装置１２として２極の振動モーターを使用する場合、背景技術で説明した（１）で使用する２極の振動モーターの２５〜５０％の振動力の振動モーターで効果を有する。通常、振動モーターは設置面に対して主に垂直方向の振動を付与するものであることから、支持板１０に対して上記のような方向の振動を付与できるようにするためには、図２に示されるように、振動モーター（振動装置１２）を横向きに取り付けることが好ましい。
【００２９】
支持板１０の開口部１６内の中央部を横断するように、振動板１の下端部が差し込まれており、開口部１６の周縁部に振動板１の下端部が固定されていることで、支持板１０に振動板１が立設されている。支持板１０や振動板１の材料としては、一般鋼材（軟鋼、ステンレス鋼等）が挙げられる。支持板１０への振動板１の取り付けは、熔接やねじ止めによって行うことができる。
【００３０】
片寄りなく振動を粉粒体３に伝えることができるよう、支持板１０はほぼ水平に取り付けられることが好ましく、振動板１は支持板１０に対してほぼ垂直に立設されていることが好ましい。
【００３１】
振動板１の高さは、振動板１の大きさ、形状、厚み等にもよるが、排出部５の開口が円形である場合、排出部５の内径の１〜５倍であることが好ましく、排出部５の開口が方形である場合、開口の長手方向の長さの１〜３倍であることが好ましい。振動板１の高さが小さ過ぎると、振動板１の振動が小さくなり、粉粒体３へ伝わる振動も小さくなって、高い排出促進効果が得にくくなる場合がある。逆に振動板１の高さが高過ぎると、振動板１の振幅が大きくなり、振動板１と支持板１０の接合部が破損しやすくなる場合がある。
【００３２】
振動板１は正方形や長方形の平板でもよいが、先端（上端側）を撓みやすくするために、上端側の幅を狭くした台形状としたり、支持板１０との接続面積を広くするために、肉厚を基部（支持板１０側）側で大きくし、先端側で小さくした楔又は錐形状としたりすることもできる。
【００３３】
本発明に係る弾性接続体１１、１１ａは、前記両フランジ部１３、１４間に挟み込まれる形状（通常、円形又は方形）であり、その中央部に支持板１０の開口部１６に対応する開口部１７、１７ａを有する環状のゴム板で構成されている。弾性接続体１１、１１ａは、振動装置１２の振動を大きく減衰させることなく支持板１０へ伝えることができるようにするもので、本例のようなゴム板の他、スプリング等の他の弾性部材を用いたものとすることもできる。しかし、スプリング等を用いる場合、タンク２の排出部５とロータリーフィーダー６との間の接続部を囲む可撓性材料も用いて粉粒体の漏れを防止する必要があるのに対し、ゴム板製の弾性接続体１１、１１ａはこの接続部のパッキンとしての役割をもなしており、構造が簡略である点で、好ましい。ゴム板としては、ＮＢＲ、ＳＢＲ、シリコーンゴム等の汎用ゴムを使用することができる。
【００３４】
本発明により落下し、排出し、供給する粉粒体としては、特に限定されるものではないが、一般の粉粒体は勿論のこと、セメント系材料や急結剤を挙げることができる。急結剤としては、一般に市販されている粉体急結剤であれば何れも使用できる。急結剤の成分としては、カルシウムアルミネート類、アルミン酸塩類、ケイ酸塩類、炭酸塩類、硫酸塩類、硝酸塩類、水酸化物から選ばれる物質を１種又は２種以上含有するものが使用できる。
【００３５】
カルシウムアルミネート類としては、ＣａＯ原料やＡｌ２Ｏ３原料を混合したものをキルンで焼成したり、電気炉等で溶融したり、等の熱処理をして得られるものであり、又、その他の成分として、ナトリウム、カリウム、及びリチウム等のアルカリ金属塩が一部固溶したカルシウムアルミネート、ＳｉＯ２を含有するカルシウムアルミネート、ＳＯ３を含有するカルシウムアルミネート等が挙げられる。カルシウムアルミネートの粒度はブレーン値で３０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましい。カルシウムアルミネート類は、結晶質及び／又は非晶質何れも使用できる。
【００３６】
カルシウムアルミネート類以外の無機塩としては、アルミン酸塩類、ケイ酸塩類、炭酸塩類、硫酸塩類、硝酸塩類、水酸化物等の下記に示す物質を含んでもよい。
【００３７】
（１）アルミン酸塩類としては、アルミン酸リチウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、六フッ化アルミン酸カルシウム等が挙げられる。
（２）ケイ酸塩類としては、ケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム等が挙げられる。
（３）炭酸塩類としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、重炭酸リチウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、トロナ灰等が挙げられる。
（４）硫酸塩類としては、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、ミョウバン類等が挙げられる。
（５）硝酸塩類としては、硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウム等が挙げられる。
（６）水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。
【００３８】
これら無機塩の粒度は特に限定するものではないが、圧力タンクから落下し、排出するときに偏析やブロッキング等が起きない程度であれば、特に問題ない。
【００３９】
これらの急結剤を構成する成分以外に、性能に悪影響を与えない範囲で、各種セメント混和剤を併用しても構わない。例えば、減水剤、消泡剤、空気連行剤、防錆剤、粘土鉱物類、高炉スラグや徐冷スラグ等のスラグ類、珪石粉、シリカフュームやフライアッシュ等のシリカ質粉末、ポルトランドセメント、撥水剤、粉末ポリマー、γ型ケイ酸２カルシウム、アルミナセメント、増粘剤、収縮低減剤等が挙げられる。
【００４０】
本発明に係る吹付け工法について説明する。
【００４１】
本発明では、図６に示す吹付けシステムによって吹付け施工が実施される。
圧縮空気はコンプレッサー１９で製造し、管を介して水分を除湿する水分除湿装置（ドライヤー）２０を通し圧縮空気を乾燥する。コンプレッサー１９の圧縮空気の吐出能力は、２ｍ３／ｍｉｎ以上が好ましい。水分を除去する除湿装置は、特に限定するものではないが、一般的に市販されているエアドライヤー（冷凍式圧縮空気除湿装置）が使用できる。水分を除去する水分除湿装置２０としては、ミストセパレータータンクも使用可能である。使用する環境条件によっては、これらを組み合わせて使用できる。次に、乾燥された圧縮空気は、粉粒体の添加装置２４を通り、粉粒体をその圧縮空気と共に管を介して輸送する。
【００４２】
一方で、セメントコンクリートを供給する装置（コンクリートポンプ２１）で管を介してセメントコンクリートを輸送する。輸送としては、空気輸送やポンプ輸送等が挙げられる。コンクリートポンプ２１としては、ピストンポンプ又はスクイズポンプ等が挙げられる。セメントコンクリートは予め水を加えて練り混ぜた湿式セメントコンクリートを用いる湿式方式や、水を全く加えないか、粉粒体状を保つ程度の水を少量加えて混合した乾式セメントコンクリートの何れも使用可能である。湿式セメントコンクリートを用いる場合は、例えば、ピストンポンプやスクイズポンプといったコンクリートポンプ２１で圧送し、途中でＹ字管２２の一方より圧縮空気を導入してセメントコンクリートを吹き飛ばし輸送すればよい。乾式セメントコンクリートを用いる場合は、例えば、空気搬送方式の吹付け機でセメントコンクリートを吹き飛ばし輸送すればよい。コンクリートポンプ２１の吐出能力は最大３０ｍ３／ｈｒであり、その能力に合せて、ローター８の大きさ、ローター８の歯車の溝の深さ、ローター８のピッチを変えたローター８が適用できる。
【００４３】
このようにして輸送されるセメントコンクリートに、輸送管の途中に設けたＹ字管２３の一方の管より圧縮空気と共に粉粒体を合流混合し、ノズル２５からセメントコンクリートと粉粒体の混合物を吹付ける。
【００４４】
場合によっては、湿式セメントコンクリートを吹付ける際に、粉粒体を供給する圧縮空気のみで、セメントコンクリートを吹付けることも可能である。
【００４５】
粉粒体として粉体急結剤を使用する場合、図７に示すように、粉体急結剤をセメントコンクリートに合流混合してもよい。本発明は、セメントコンクリートに合流混合する直前で、急結剤に水や液体急結剤をポンプ２６で圧送し、途中に設けたスラリー管２７で圧縮空気と合流混合し、スラリー状急結剤として合流混合管２８の一方より、セメントコンクリートにスラリー状急結剤を合流混合する吹付け工法へも適用できる。水や液体急結剤の添加装置（図示せず）は、ポンプ２６に接続する。
【００４６】
本発明に係るセメントコンクリートは、セメント、水、骨材等を含有する。温度条件や施工条件に合わせて、高性能減水剤を含む減水剤等を使用しても良い。
【００４７】
セメントとしては、普通、早強、中庸熱、及び超早強等の各種ポルトランドセメントや、これら各種ポルトランドセメントに高炉スラグやフライアッシュを混合した各種混合セメント等が挙げられる。
【００４８】
骨材としては、特に限定されるものではないが、吸水率が低くて、骨材強度が高いものが好ましい。骨材の最大寸法は、吹付けできれば特に限定されるものではない。細骨材としては、川砂、山砂、海砂、石灰砂、及び珪砂等が挙げられる。粗骨材としては、川砂利、山砂利、及び石灰砂利等が挙げられる。砕砂、砕石も使用可能である。
【００４９】
高性能減水剤としては、アルキルアリルスルホン酸系、ナフタレンスルホン酸系、メラミンスルホン酸系、リグニンスルホン酸系、ポリカルボン酸系及びポリエチレングリコール系等の高性能減水剤（高性能ＡＥ減水剤を含む）等が挙げられる。
【００５０】
減水剤の使用量は、セメント１００部に対して、固形分換算で０．０５〜５部が好ましく、０．１〜３部がより好ましい。
【００５１】
本発明に係るセメントコンクリートの配合は、単位セメント量３００〜６００ｋｇ／ｍ３が好ましい。本発明に係るセメントコンクリートの水の量は、水セメント比（Ｗ／Ｃ）で３５〜８０％が好ましく、４０〜７０％がより好ましい。本発明に係るセメントコンクリートの細骨材率は、５０％以上が好ましい。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例及び比較例によって本発明を更に説明する。
【００５３】
（実験例１）
表１に示す粉粒体供給装置を稼働し、その性能を評価した。
実験Ｎｏ．１−１〜１−８は図１に示す粉粒体供給装置を用い、実験Ｎｏ１−９〜１−１７は図２に示す粉粒体供給装置を用いた。粉粒体を貯蔵するタンクは加圧タンクとし、ローターは歯車型（溝の数２５個、溝の深さ１．５ｃｍ）を用い、ローターとケーシングの間隔ｄを、パッキンＰを用いて表１に示す値になるように調整した。
粉粒体としては、平均粒径１０μｍ、安息角５０度の混合物（カルシウムアルミネート類とセッコウの混合物（粉粒体ａ））を用いた。加圧タンクは、縦２００ｍｍ、横８０ｍｍの長方形に開口した排出部と、この排出部に向かって５０度に傾斜した底面とを有する２５０リットルの縦型タンクを用いた。各試験ともこのタンクに上記粉粒体を加えて実施した。加えた粉粒体の量は、各試験ともに２００ｋｇとした。
振動板としては、幅７８ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、高さ４００ｍｍの長方形平板を用いた。支持板の上下に設ける弾性接続体としては、ＮＢＲのゴム板を用いた。
振動装置としては、振動モーターを用い、振動力を５０ｋｇに設定した。
ロータリーフィーダーに接続された輸送管には流量３．０ｍ３／ｍｉｎ、圧力０．４ＭＰａの圧縮空気を供給し、ロータリーフィーダーのローターの回転数は６ｒｐｍとした。尚、排出部開口の長手方向の長さは２００ｍｍである。
表２にトラブル状態の観察結果、図８〜９に経過時間毎の粉粒体の質量減少量の関係を示す。図８では、実験Ｎｏ．１−１、Ｎｏ．１−２、Ｎｏ．１−５、Ｎｏ．１−７、Ｎｏ．１−８の実験例について示す。図９では、実験Ｎｏ．１−９、Ｎｏ．１−１０、Ｎｏ．１−１４、Ｎｏ．１−１６、Ｎｏ．１−１７の実験例について示す。
【００５４】
（使用材料）
粉粒体ａ：カルシウムアルミネート類：セッコウ＝５０：５０の混合物
カルシウムアルミネート類：主成分１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３、非晶質、ブレーン比表面積５９００ｃｍ２／ｇ
セッコウ：無水セッコウ、市販品
【００５５】
（評価方法）
ローターのトラブル状態の観察：過負荷による停止の有無、異音の有無を観察した。
【００５６】
【表１】
2015163537.tif 000003
【００５７】
【表２】
2015163537.tif 000004
【００５８】
ローター８表面と、ローター８を格納するケーシング７の内壁との、間隔であるｄは、ローター８のトラブルが少ない点で、０．０５〜０．６ｍｍが好ましい。
【００５９】
（実験例２）
表３に示す粉粒体供給装置を稼働したこと以外は、実施例１と同様に行った。
実験Ｎｏ．２−１は図１に示す粉粒体供給装置を用い、実験Ｎｏ．２−２、Ｎｏ．１−１４、Ｎｏ．２−３、Ｎｏ．２−４は図２に示す粉粒体供給装置を用いた。実験Ｎｏ．２−５とＮｏ．２−６は、タンクを加圧しない方法で実施した（特許文献１に示す装置と類似の非密閉式のタンクを用いた。上蓋４にバグフィルターを取り付け、飛散する粉塵を除去した。）。
粉粒体としては、平均粒径１０μｍ、安息角５０度の混合物（カルシウムアルミネートとセッコウの混合物（粉粒体ａ））を用いた。加圧タンクは、縦２００ｍｍ、横８０ｍｍの長方形に開口した排出部と、この排出部に向かって５０度に傾斜した底面とを有する２５０リットルの縦型タンクを用いた。各試験ともこのタンクに上記粉粒体を加えて実施した。加えた量は、各試験ともに２００ｋｇとした。
振動板としては、厚さ１０ｍｍで、高さｈと長さｗを下記の通りに変えた長方形平板を用いた。  支持板の上下に設ける弾性接続体としては、ＮＢＲのゴム板を用いた。
振動装置としては、振動モーターを用い、振動力を５０ｋｇに設定した。
ロータリーフィーダーに接続された輸送管には流量３．０ｍ３／ｍｉｎ、圧力０．４ＭＰａの圧縮空気を供給し、ロータリーフィーダーのローターの回転数は６ｒｐｍとした。
ローターとケーシングの間隔ｄは０．３ｍｍとした。
結果を図１０に示す。
図１０〜１１に経過時間毎の粉粒体の質量減少量の関係を示す。
図１０〜１１では、最小二乗法により直線近似した場合の近似式も示した。Ｙは質量減少量（ｋｇ）、Ｘは経過時間（分）である。
【００６０】
（評価方法）
質量減少量：粉粒体の供給装置を、粉粒体を加えたまま計量器に載せて質量を測定した。２分間隔で、粒体の供給装置の質量減少量を測定し、定量性を評価した。定量性に優れる場合は、粉粒体が十分な量存在するときから、粉粒体の量が残り少なくなるまで、経過時間と減少量の関係は正比例関係に近くなる。
【００６１】
（使用材料）
振動板の高さｈ、排出部開口の長手方向の長さｗは以下の通りとした。
振動板Ａ：ｈ＝２００ｍｍ、ｈ：ｗ＝１：１
振動板Ｂ：ｈ＝４００ｍｍ、ｈ：ｗ＝２：１
振動板Ｃ：ｈ＝６００ｍｍ、ｈ：ｗ＝３：１
振動板Ｄ：ｈ＝７００ｍｍ、ｈ：ｗ＝３．５：１
【００６２】
【表３】
2015163537.tif 000005
【００６３】
定量性が高い程、切片はゼロに近い値を示す。加圧タンクを使用した実験Ｎｏ．２−１、Ｎｏ．１−１４は、非加圧タンクを使用した実験Ｎｏ．２−５、２−６に比べ切片の値が小さいことから定量性に優れている。特に、振動板が有る場合は、より切片がゼロに近い値を示していることから、振動板の定量性向上効果が大きい。
【００６４】
（実験例３）
振動板の種類による影響を確認したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を図１１に示す。
【００６５】
試験の結果、上記振動板Ａ〜Ｃの何れの場合も、安定した排出状態を維持している。振動板の幅と高さの比率が大きくなると、振動が振動板全体に均一に伝わりにくくなるためか定量性は低下する傾向を示す（実験Ｎｏ．２−４）。振動板１の高さは、排出部５の開口が方形である場合、開口の長手方向の長さの１〜３倍であることが好ましい。
【００６６】
（実験例４）
振動板の材質をシリコーンゴムに変えたこと以外は、実施例１の実験Ｎｏ．１−３と同様に行い、近似式を求めた。結果を表４に示す
【００６７】
【表４】
2015163537.tif 000006
【００６８】
試験の結果、上記振動板がＮＢＲ、シリコーンゴムの何れの場合も、安定した排出状態を維持している。
【００６９】
（実験例５）
粉粒体の種類を変えたこと以外は実施例１の実験Ｎｏ．１−１４の条件と同様に行い、近似式を求めた。結果を表５に示す。
【００７０】
（使用材料）
粉粒体ｂ：普通ポルトランドセメント単体
粉粒体ｃ：カルシウムアルミネート（主成分１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３、非晶質、ブレーン比表面積５９００ｃｍ２／ｇ）単体
粉粒体ｄ：粉粒体ｃ：セッコウ（無水セッコウ）：炭酸ナトリウム＝５０：４０：１０の混合物
粉粒体ｅ：粉粒体ｄ：硫酸アルミニウム＝９０：１０の混合物
粉粒体ｆ：粉粒体ｄ：アルミン酸ナトリウム＝８０：２０の混合物
粉粒体ｇ：炭酸ナトリウム：アルミン酸ナトリウム＝５０：５０の混合物
【００７１】
【表５】
2015163537.tif 000007
【００７２】
試験の結果、上記粉粒体が何れの場合も、安定した排出状態を維持している。
【００７３】
（実験例６）
各材料の単位量をセメント４００ｋｇ／ｍ３、細骨材１０５８ｋｇ／ｍ３、粗骨材７１０ｋｇ／ｍ３、水２００ｋｇ／ｍ３、及び高性能減水剤４ｋｇ／ｍ３として吹付けコンクリートを調製し、この吹付けコンクリートを吹付け圧力０．４ＭＰａ、吹付け速度１０ｍ３／ｈの条件下で、コンクリート圧送機「ＭＫＷ−２５ＳＭＴ」（シンテック社製）によりポンプ圧送した。急結剤を合流するＹ字管から３ｍ後方の位置で圧縮空気を導入して吹付けコンクリートを空気搬送した。Ｙ字管の一方より、粉体急結剤を圧縮空気と共に吹付けコンクリートに合流混合させて吹付けた。急結剤供給装置としては、実験Ｎｏ．１−１４の条件を有する粉粒体の供給装置と、実験Ｎｏ．２−６の条件を有する粉粒体の供給装置を用いた。実験Ｎｏ．１−１４の加圧タンクと実験Ｎｏ．２−６のホッパーには、それぞれ粉体急結剤を１００ｋｇ加え、ロータリーフィーダーの回転数は両条件ともに、理論上６．７ｋｇ／ｍｉｎの粉体急結剤が添加されるように調製した。粉体急結剤を吹付けコンクリートに添加してから１分後、５分後、１０分後、１５分後にプルアウト試験用の試験体を採取し、１時間後の引抜き強度から推定した圧縮強度を測定した。結果を表６に示す。
【００７４】
（使用材料）
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン値３，２００ｃｍ２／ｇ、比重３．１６
粗骨材：新潟県糸魚川市姫川産川砂利、表乾状態、比重２．６６、最大寸法１３ｍｍ
細骨材：新潟県糸魚川市姫川産川砂、表乾状態、比重２．６２
高性能減水剤：ポリカルボン酸系、市販品
粉体急結剤：カルシウムアルミネートとセッコウの混合物（粉粒体ａ）
【００７５】
（評価方法）
圧縮強度：プルアウト試験により評価した。幅２５ｃｍ×長さ２５ｃｍのプルアウト型枠に設置したピンを、プルアウト型枠表面から急結性吹付けコンクリートで被覆し、型枠の裏側よりピンを引き抜き、その時の引き抜き強度を求め、（圧縮強度）＝（引き抜き強度）×４／（供試体接触面積）の式から圧縮強度を算出した。
【００７６】
【表６】
2015163537.tif 000008
【００７７】
加圧タンクを使用した実験Ｎｏ．６−１は、非加圧タンクを使用した実験Ｎｏ．６−２に比べ圧縮強度が大きい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、例えば、タンク内の粉粒体を、タンク底部に接続された次段の装置へ落下排出するに際し、小型の振動装置を用いた簡便な手段により安定して粉粒体を落下排出できるようにすることを目的とする。
【００７９】
本発明は、以上説明した通りのものであり、加圧できる粉粒体貯蔵タンク、ローターの表面とケーシング内壁の間隔を適切に調製し、好ましくは、振動装置を併用することで、定量的な粉粒体の輸送を実現することができる。好ましくは、本発明の振動板による振動を与えながら排出できる装置をタンク２底部の排出部５と、ロータリーフィーダー６等の次段の装置との間の接続部に設けることで、タンク内での粉粒体のブリッジ等はなくなり、より定量的な粉粒体の輸送が可能となる。本発明の装置を用いた吹付け施工では、タンク内の粉体急結剤の量が残り少なくなっても一定の急結剤が添加されるので、吹付けセメントコンクリートの強度発現性のばらつきを少なくでき、安全で高い品質の吹付けセメントコンクリートの施工が可能となる。
【符号の説明】
【００８０】
１  振動板
２  タンク
３  粉粒体
４  上蓋
５  排出部
６  ロータリーフィーダー
７  ケーシング
８  ローター
９    輸送管
１０  支持板
１１、１１ａ  弾性接続体
１２  振動装置
１３  フランジ部
１４  フランジ部
１６  開口部
１７、１７ａ  開口部
１８  ボルト孔
１９  コンプレッサー
２０  ドライヤー
２１  コンクリートポンプ
２２  Ｙ字管
２３  Ｙ字管
２４  粉粒体の添加装置
２５  ノズル
２６  水又は液体急結剤のポンプ
２７  スラリー化管
２８  合流混合管
ｄ  ローター８の表面とケーシング７の内壁の間隔
Ｐ  パッキン
【図１】
2015163537.tif 000009
【図２】
2015163537.tif 000010
【図３】
2015163537.tif 000011
【図４】
2015163537.tif 000012
【図５】
2015163537.tif 000013
【図８】
2015163537.tif 000014
【図９】
2015163537.tif 000015
【図１０】
2015163537.tif 000016
【図１１】
2015163537.tif 000017
【図６】
2015163537.tif 000018
【図７】
2015163537.tif 000019