(57)【要約】【課題】作業効率の低下を招くことなくロータとの接触面を構成する部材の寿命が短くなるのを防止することができる固結性材料の圧送装置とする。【解決手段】支持部材３６，３７の間に分配室３３が複数形成されたロータ３が挟まれ、支持部材３６，３７に固結性材料供給口３６ａ、圧気供給口３６ｂ及び固結性材料吐出口３７ａが形成され、支持部材３６，３７を連結する螺合部Ｎを有する締付け装置１０が取り付けられ、この締付け装置１０の螺合度合いが変化するとこれに従って支持部材間３６，３７の離間距離Ｌが変化し、もって支持部材３６，３７とロータ３との接触圧が変化するように構成された圧送装置に、締付け装置１０の螺合度合いを検出する螺合度合い検出手段と、この検出手段により得られた値に基づいて締付け装置１０の螺合度合いを調整する螺合度合い調整手段とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に離間した２枚の支持部材が備えられ、この２枚の支持部材の間に上下方向を軸心として回転するロータが挟まれ、このロータの軸心周りに、周方向に分割されかつ上下に連通する分配室が複数形成され、これらの分配室の少なくとも１つに開口が臨むように固結性材料の供給口が形成され、この固結性材料の供給口とは別の位置における分配室に開口が臨むように圧気の供給口が形成され、この圧気の供給口とその分配室を挟んで反対側に固結性材料の吐出口が形成され、
前記２枚の支持部材を連結するように螺合部を有する締付け装置が取り付けられ、この締付け装置の螺合度合いが変化するとこれに従って前記支持部材間の離間距離が変化し、もって前記各支持部材と前記ロータとの接触圧が変化するように構成された装置において、
前記締付け装置の螺合度合いを検出する螺合度合い検出手段と、この検出手段により得られた値に基づいて前記締付け装置の螺合度合いを調整する螺合度合い調整手段とが備えられたことを特徴とする固結性材料の圧送装置。
【請求項２】
螺合度合い検出手段に替えて、支持部材とロータとの接触圧を検出する圧力検出手段が備えられた請求項１記載の固結性材料の圧送装置。
【請求項３】
上下に離間した２枚の支持部材が備えられ、この２枚の支持部材の間に上下方向を軸心として回転するロータが挟まれ、このロータの軸心周りに、周方向に分割されかつ上下に連通する分配室が複数形成され、これらの分配室の少なくとも１つに開口が臨むように固結性材料の供給口が形成され、この固結性材料の供給口とは別の位置における分配室に開口が臨むように圧気の供給口が形成され、この圧気の供給口とその分配室を挟んで反対側に固結性材料の吐出口が形成され、
前記２枚の支持部材を連結するように螺合部を有する締付け装置が取り付けられ、この締付け装置の螺合度合いが変化するとこれに従って前記支持部材間の離間距離が変化し、もって前記各支持部材と前記ロータとの接触圧が変化するように構成された装置を用いて、固結性材料を圧送すると同時に、
前記締付け装置の螺合度合いを調整することを特徴とする固結性材料の圧送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートやモルタル等の固結性材料を圧送する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＡＴＭ（Ｎｅｗ　Ａｕｓｕｔｒｉａｎ　Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ）工法やフリーフレーム工法など、固結性材料の吹付け作業を行う工法が多用される現在、固結性材料の圧送装置は、その重要性を増している。これらの工法において、固結性材料の吹付け作業は、圧送装置によってホース内を圧送した固結性材料を、ホース先端に設けた吹付けノズルから、トンネル内面や法面などの施工面に対して吹付けることによって行われる。したがって、圧送装置の性能が吹付け作業の精度、効率化に与える影響は大きい。このため、近年、固結性材料の圧送装置として、種々の装置が提案されるに至っており、その代表的なものとして、本願出願人の開示した実開昭６１−８３４６８号公報や、特許第２８８１５２３号公報に記載のロータ式装置を挙げることができる。
【０００３】
これら従来の装置において、そのロータ部分は、図１示すように、上下に離間した２枚の支持部材１３６，１３７が備えられ、この２枚の支持部材１３６，１３７の間に、上下方向に延在する竪向の回転軸１３０を軸心として、図示しない駆動手段により連続的に回転するロータ１０３が挟まれた構成となっている。ロータ１０３の軸心周りには、内壁１３１、外壁１３２及び周方向の仕切壁（図示せず。）によって、ロータ１０３を平面的にみたとき周方向に分割されかつ上下に連通する分配室１３３が複数形成されている。上側の支持部材１３６には、これを貫通する固結性材料の供給口１３６ａが、分配室１３３，１３３…の少なくとも１つに開口が臨むように形成されている。この固結性材料Ｃの供給口１３６ａには、分配室１３３，１３３…の少なくとも１つと連通するように、受入ホッパー１４０が取り付けられている。また、上側の支持部材１３６には、これを貫通する圧気の供給口１３６ｂが、固結性材料Ｃの供給口１３６ａとは別の位置（第７図では軸心に対して対称をなす位置）における分配室１３３に開口が臨むように形成されている。さらに、下側の支持部材１３７の圧気供給口１３６ｂと分配室１３３を挟んで反対側の位置には、下側の支持部材１３７を貫通する固結性材料Ｃの吐出口１３７ａが形成されている。
【０００４】
このように構成される圧送装置においては、受入ホッパー１４０から分配室１３３に固結性材料Ｃが供給され、固結性材料Ｃが供給された分配室１３３は、ロータ１０３の回転により、やがて圧気供給口１３６ｂ及び吐出口１３７ａと連通される。そして、圧気供給口１３６ｂ及び吐出口１３７ａと連通された分配室１３３には、圧気供給口１３６ｂから圧気が吹き込まれ、これによって分配室１３３内の固結性材料Ｃが圧気に乗って吐出口１３７ａから吐出される。
【０００５】
また、固結性材料供給口１３６ａに取り付けられた受入ホッパー１４０は、上側の支持部材１３６によって支持されるとともに、その外周面に受入ホッパー１４０を振動させるバイブレータ（図示せず。）が取り付けられている。これにより、ホッパー１４０内の固結性材料Ｃが分配室１３３内へ円滑に落下供給されることになる。
【０００６】
さらに、２枚の支持部材１３６，１３７には、これらを連結するように螺合部Ｎを有する締付け装置１１０，１１０…が取り付けられている。この締付け装置１１０，１１０…の螺合度合いが変化するとこれに従って支持部材１３６，１３７間の離間距離Ｌが変化し、もって支持部材１３６，１３７とロータ１０３との接触圧が変化するように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の圧送装置は、コンプレッサ（図示せず。）や受入ホッパー１４０内の固結性材料Ｃに振動を与えるバイブレータ（図示せず。）等の駆動装置による振動が装置全体に及ぶものであるため、装置駆動時の振動が締付け装置１１０の螺合部Ｎにも伝達され、結果、締付け装置１１０の緩み（螺合度合いの低下）が生じる。
そして、螺合度合いの低下が生じると、支持部材１３６，１３７とロータ１０３との接触圧が低下するので、ロータ１０３とこのロータ１０３との接触面を構成する部材１３６Ｂ，１３７Ｂとの間に間隙Ｈが生じる。この間隙Ｈは、締付け装置１１０，１１０…の緩みのみでは、それほど大きくならない。しかし、図２に説明図を示したように、ホッパー１４０から固結性材料Ｃの供給された分配室１３３（図２（Ａ）の状態）が、ロータ１０３の回転に伴って移動し始めると、図２の（Ｂ）に示すように、間隙Ｈに固結性材料Ｃが入り込む。したがって、ロータ１０３とこのロータ１０３との接触面を構成する部材１３６Ｂ，１３７Ｂとは、固結性材料Ｃが入り込んだ状態で摩擦が生じることになるので、磨耗が激しくなりロータ１０３との接触面を構成する部材１３６Ｂ，１３７Ｂの寿命が著しく短くなる（なお、ロータ１０３との接触面を構成する部材１３６Ｂ，１３７Ｂの素材いかんによっては、当然、ロータ１０３の磨耗も生じる。）。具体的には、締付け装置が緩んでいない状態で使用したときに、例えば処理量で１０００〜２０００ｍ３程度の寿命がある場合、締付け装置が緩んだ状態で使用すると、１００〜５００ｍ３程度しかもたなくなってしまうことが判明している。また、そのために締付け装置の緩みのチェック及び締付け直しを頻繁に行うとすれば、作業効率が著しく悪くなる。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、作業効率の低下を招くことなくロータ、あるいはこのロータとの接触面を構成する部材の寿命が短くなるのを防止することができる固結性材料の圧送装置及びその圧送方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、次の通りである。
＜請求項１記載の発明＞
上下に離間した２枚の支持部材が備えられ、この２枚の支持部材の間に上下方向を軸心として回転するロータが挟まれ、このロータの軸心周りに、周方向に分割されかつ上下に連通する分配室が複数形成され、これらの分配室の少なくとも１つに開口が臨むように固結性材料の供給口が形成され、この固結性材料の供給口とは別の位置における分配室に開口が臨むように圧気の供給口が形成され、この圧気の供給口とその分配室を挟んで反対側に固結性材料の吐出口が形成され、前記２枚の支持部材を連結するように螺合部を有する締付け装置が取り付けられ、この締付け装置の螺合度合いが変化するとこれに従って前記支持部材間の離間距離が変化し、もって前記各支持部材と前記ロータとの接触圧が変化するように構成された装置において、
前記締付け装置の螺合度合いを検出する螺合度合い検出手段と、この検出手段により得られた値に基づいて前記締付け装置の螺合度合いを調整する螺合度合い調整手段とが備えられたことを特徴とする固結性材料の圧送装置。
【００１０】
＜請求項２記載の発明＞
螺合度合い検出手段に替えて、支持部材とロータとの接触圧を検出する圧力検出手段が備えられた請求項１記載の固結性材料の圧送装置。
【００１１】
＜請求項３記載の発明＞
上下に離間した２枚の支持部材が備えられ、この２枚の支持部材の間に上下方向を軸心として回転するロータが挟まれ、このロータの軸心周りに、周方向に分割されかつ上下に連通する分配室が複数形成され、これらの分配室の少なくとも１つに開口が臨むように固結性材料の供給口が形成され、この固結性材料の供給口とは別の位置における分配室に開口が臨むように圧気の供給口が形成され、この圧気の供給口とその分配室を挟んで反対側に固結性材料の吐出口が形成され、前記２枚の支持部材を連結するように螺合部を有する締付け装置が取り付けられ、この締付け装置の螺合度合いが変化するとこれに従って前記支持部材間の離間距離が変化し、もって前記各支持部材と前記ロータとの接触圧が変化するように構成された装置を用いて、固結性材料を圧送すると同時に、
前記締付け装置の螺合度合いを調整することを特徴とする固結性材料の圧送方法。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本実施の形態に係る固結性材料の圧送装置は、図３〜図５に示すように、駆動装置部１と圧送装置部２とから主に構成される。
駆動装置部１には、ロータ３を回転駆動するための減速機３Ｒ及びモータ３Ｍと、圧送エア（圧気）を供給するための配管Ｐ，Ｐ及びコンプレッサ（図示せず。）とが備えられている。
【００１３】
圧送装置部２には、さらに図６及び図７にも示すように、上下に離間した２枚の支持部材３６，３７が備えられ、この２枚の支持部材３６，３７の間に、上下方向に延在する竪向の回転軸３０を軸心として、図示しない駆動手段により連続的に回転するロータ３が挟まれている。
【００１４】
上側の支持部材３６は、上部フランジ３６Ａと、この上部フランジ３６Ａの下面に固定されたゴム製の上部ジョイントプレート３６Ｂとで構成されている。下側の支持部材３７は、下部フランジ３７Ａと、この下部フランジ３７Ａの下面に固定されたゴム製の下部ジョイントプレート３７Ｂとで構成されている。ロータ３は、本体部３Ｂと、この本体部３Ｂの上面に固定された鋼製（超硬）の上部ロータプレート３Ａと、本体部３Ｂの下面に固定された鋼製（超硬）の下部ロータプレート３Ｃとから構成されている。ロータ３には、その軸心周りに、内壁３１、外壁３２及び周方向の仕切壁（図示せず。）によって、ロータ３を平面的にみたとき周方向に分割されかつ上下に連通する分配室３３が複数形成されている。
【００１５】
上部フランジ３６Ａ及び上部ジョイントプレート３６Ｂには、これらを貫通する固結性材料Ｃの供給口３６ａが、分配室３３，３３…の少なくとも１つに開口が臨むように形成されている。この固結性材料Ｃの供給口３６ａには、分配室３３の少なくとも１つと連通するように、受入ホッパー４０が取り付けられている。また、上部フランジ３６Ａ及び上部ジョイントプレート３６Ｂには、これらを貫通する圧気の供給口３６ｂが、固結性材料Ｃの供給口３６ａとは別の位置（第７図では軸心に対して対称をなす位置）における分配室３３に開口が臨むように形成されている。さらに、下部フランジ３７Ａ及び下部ジョイントプレート３７Ｂの圧気供給口３６ｂと分配室３３を挟んで反対側の位置には、これら下部フランジ３７Ａ及び下部ジョイントプレート３７Ｂを貫通する固結性材料Ｃの吐出口３７ａが形成されている。
【００１６】
以上のように構成された本実施の形態に係る圧送装置では、固結性材料Ｃが受入ホッパー４０から分配室３３内に供給され、この分配室３３が、ロータ３の回転により、やがて圧気供給口３６ｂ及び吐出口３７ａと連通される。そして、圧気供給口３６ｂ及び吐出口３７ａと連通された分配室３３には、圧気供給口３６ｂから圧気が吹き込まれ、これによって分配室３３内の固結性材料Ｃが圧気に乗って吐出口３７ａから吐出される。固結性材料供給口３６ａに取り付けられた受入ホッパー４０は、上部フランジ３６Ａによって支持されるとともに、その外周面に受入ホッパー４０を振動させるバイブレータＶが取り付けられている（図３〜図５参照）。これにより、ホッパー４０内の固結性材料Ｃが分配室３３内へ円滑に落下供給される。
【００１７】
２枚の支持部材３６，３７には、これらを連結するように螺合部Ｎを有する締付け装置１０，１０…が取り付けられている。この締付け装置１０，１０…の螺合度合いが変化すると、これに従って支持部材３６，３７間の離間距離Ｌが変化し、もって支持部材３６，３７とロータ３との接触圧が変化するように構成されている。本実施の形態においては、締付け装置１０をロータ３の周周りに３箇所備えたが、これに限るものではない。この備え付けは、支持部材３６，３７とロータ３との接触圧が、接触面全体において均一となるように備えるのが好ましい。
【００１８】
この締付け装置１０，１０…は、図８の（Ａ）に示すように、一端が支持部材３７に固定され、他端が支持部材３６を貫通する軸部材１０Ａとこの軸部材１０Ａと螺合する環状材１０Ｂとで構成されたものや、図６の（Ｂ）に示すように、両端が支持部材３６，３７を貫通する軸部材１０Ａとこの軸部材１０Ａと螺合する環状材１０Ｂ，１０Ｂとで構成されたもの等、種々の装置を用いることができるが、本実施の形態においては、図９に示すような、それぞれ上下方向に沿う下側軸部材１１及び上側軸部材１２と、挟み部材１３とから構成されたものを使用した。
【００１９】
この締付け装置をさらに詳しく説明すると、下側軸部材１１は、下端部が下部フランジ３７Ａにピン１４を介して揺動自在に連結されており、上側部分に雌ねじ部１１Ｎが形成されている。また、上側軸部材１２は、下端部に下側軸部材１１の雌ねじ部１１Ｎと螺合する雄ねじ部１２Ｎが形成されており、上部フランジ３６Ａの上側に貫通延在している。この貫通延在した部分には、横断面六角形の頭部ＨＤを有するフランジ部１２Ｆが固定されており、このフランジ部１２Ｆが、上部フランジ３６Ａの貫通孔３６Ｈよりも大径のリング状挟み部材１３を介して上部フランジ３６Ａの上面に対して係合されている。リング状挟み部材１３の上面にはフランジ部１２Ｆ下面と当接するローラー１３Ｒが周方向に沿って複数配設されている。このローラー１３Ｒ，１３Ｒ…の摩擦軽減機能により、フランジ部１２Ｆを上部フランジ３６Ａに対して、駆動手段（図示せず。）により容易に回転させることができる。また、フランジ部１２Ｆ下端とリング状挟み部材１３との隙間から塵埃等が侵入するのを防止するために、この隙間を塞ぐ防塵リング１５が図示例ではフランジ部１２Ｆ側に取り付けられている。したがって、フランジ部頭部ＨＤを回転させ、上側軸部材１２の雄ねじ部１２Ｎを下側軸部材１１の雌ねじ部１１Ｎ内に捻じ込み、螺合度合いを大きくすると、下部フランジ３７Ａに反力をとりつつ上側軸部材１２がフランジ部１２Ｆをともなって下降し、このフランジ部１２Ｆが挟み部材１３を介して上部フランジ３６Ａを下部フランジ３７Ａ側へ押し下げるので、支持部材３６，３７間の離間距離Ｌが短くなり、もって支持部材３６，３７とロータ３との接触圧が大きくなる。
【００２０】
以上のようにして構成する圧送装置を用いて、固結性材料を圧送するにあたっては、固結性材料の圧送と同時に、締付け装置の螺合度合いを調整する。このための具体的な手段としては、締付け装置の螺合度合いを検出する螺合度合い検出手段と、この螺合度合い検出手段により得られた値に基づいて締付け装置の螺合度合いを調整する螺合度合い調整手段とを備えるのが好ましい。
【００２１】
螺合度合いの検出手段は、締付け装置の螺合度合いを検出することができるものであればよく、特にその構成を限定するものではない。本実施の形態においては、上側軸部材１２の軸部にレーザー式の検出器５１を設け、この検出器５１から発せられるレーザー光が、検出器５１と下側軸部材１１との間を連通する光孔１２ａをとおして下側軸部材１１を感知することにより螺合度合いを検出する方式とした。この方式は、締付け装置が、先述した図８で示した形態の場合においても使用することができる。この場合は、軸部材１０Ａの軸部に検出器５１を設け、この検出器５１から発せられるレーザー光が、検出器５１と環状材１０Ｂとの間を連通する光孔１０ａをとおして環状材１０Ｂを感知するように構成すればよい。
【００２２】
他方、螺合度合いの調整手段は、締付け装置の螺合度合いを調整することができるものであればよく、特にその構成を限定するものではない。例えば、直接又はギアーを介してフランジ部頭部ＨＤを回転させる駆動手段（図示せず。）と、検出器５１によって得られた螺合度合いを電気信号に変換し前記駆動手段に送る送信手段とを設け、前記駆動手段が、入力された（送られてきた）電気信号に基づいて制御され、この制御に基づいてフランジ部頭部ＨＤを回転するように構成することができる。
【００２３】
ところで、以上で説明した実施の形態に係る固結性材料の圧送装置によれば、ロータ、あるいはこのロータとの接触面を構成する部材の磨耗が著しく減少されるものの、全く生じなくなるわけではない（なお、本実施の形態では、ロータ３（ロータプレート３Ａ，３Ｃ）が鋼製であるのに対し、接触面（ジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂ）がゴム製であるため、接触面の磨耗が生じやすい。）。したがって、締付け装置の螺合度合いと、支持部材とロータとの接触圧とが完全には比例しない。そこで、螺合度合い検出手段に替えて、支持部材とロータとの接触圧を検出する圧力検出手段を備え、この圧力検出手段により得られた値に基づいて締付け装置の螺合度合いを調整するようにするのがより好ましい。圧力検出手段は、その設置位置を特に限定するものではない。本実施の形態に係る圧送装置であれば、例えば、上部フランジ３６Ａと上部ジョイントプレート３６Ｂとの間、あるいは、下部フランジ３７Ａと下部ジョイントプレート３７Ｂとの間に備えることができる。また、圧力検出手段は、ロータ３の軸心と締め付け装置１０，１０…とを結ぶ直線と、ロータ３の周との交わる位置に備え（したがって、締付け装置１０の数と、圧力検出手段の数とが同じとなる。）、各圧力検出手段により得られた値に基づき、この検出手段に対応する締付け装置の螺合度合いのみが調整されるように構成するのが好ましい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明に係る固結性材料の圧送装置、又は圧送方法によれば、作業効率の低下を招くことなくロータ、あるいはこのロータとの接触面を構成する部材の寿命が短くなるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の形態に係る圧送装置部を概略的に示した縦断面図である。
【図２】従来の形態に係る圧送装置部のロータ部分を拡大して示した説明図である。
【図３】本実施の形態に係る圧送装置の正面図である。
【図４】本実施の形態に係る圧送装置の平面図である。
【図５】本実施の形態に係る圧送装置の右側面図である。
【図６】本実施の形態に係る圧送装置部を概略的に示した縦断面図である。
【図７】本実施の形態に係る圧送装置部のロータ部分を示した分解斜視図である。
【図８】締付け装置の構成例を示した説明図である。
【図９】本実施の形態に係る圧送装置部の締付け装置を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１…駆動装置部、２…圧送装置部、３…ロータ、３Ａ…上部ロータプレート、３Ｂ…本体部、３Ｃ…下部ロータプレート、３Ｒ…減速機、３Ｍ…モータ、１０…締付け装置、１０ａ…光孔、１０Ａ…軸部材、１０Ｂ…環状材、１１…下側軸部材、１１Ｎ…雌ねじ部、１２…上側軸部材、１２ａ…光孔、１２Ｆ…フランジ部、１２Ｎ…雄ねじ部、１３…挟み部材、１３Ｒ…ローラー、１４…ピン、１５…防塵リング、３０…回転軸、３１…内壁、３２…外壁、３３…分配室、３６，３７…支持部材、３６Ａ…上部フランジ、３６Ｂ…上部ジョイントプレート、３６Ｈ…貫通孔、３７Ａ…下部フランジ、３７Ｂ…下部ジョイントプレート、３６ａ…固結性材料供給口、３６ｂ…圧気供給口、３７ａ…固結性材料吐出口、４０…受入ホッパー、５１…検出器、１０３…ロータ、１１０…締付け装置、１３０…回転軸、１３１…内壁、１３２…外壁、１３３…分配室、１３６，１３７…支持部材、１３６Ｂ…ロータとの接触面を構成する部材、１３６ａ…固結性材料供給口、１３６ｂ…圧気供給口、１３７ａ…固結性材料吐出口、１４０…受入ホッパー、Ｃ…固結性材料、Ｈ…間隙、Ｌ…離間距離、Ｎ…螺合部、Ｐ…配管、Ｖ…バイブレータ。
【図１】
2004059234.tif 000003
【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】
2004059234.tif 000009
【図８】
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【図９】
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