(57)【要約】【課題】スラリーの吹付けノズルを閉鎖しにくくすること。【解決手段】混合部（３）の内部に絞り（４）が配設されている。絞りは柔軟性のある材料で形成されている。絞りのベンチュリー効果で空気、あるいは、さらに連続繊維が、フード（７）に設けた第２穴（７ａ）、混合部に設けた第１穴（３ａ）を通って、導入部（２）を通って導入された植生基材のスラリー中に混合される。団粒剤導入管（８）からは団粒剤が導入される。スラリー、空気、および、連続繊維、団粒剤は攪拌部（５）内で攪拌されてから吐出口（６）より対象とする施工面に吹付けられる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーを吹き付けるための吹付ノズルであって、
スラリーが流れるスラリー管の内部に設けた絞りと、絞りの外側のスラリー管に形成した第１穴を有し、絞りのベンチュリー効果で前記第１穴を通って混合物をスラリーに導入する混合部を具備し、
絞りが柔軟性のある素材により形成されている事を特徴とする吹付けノズル。
【請求項２】
絞りを形成する柔軟性のある素材がゴム製又は合成高分子製である事を特徴とする請求項１に記載の吹付けノズル。
【請求項３】
混合部の、前記第１穴の直上流の位置に下流側に傾斜して径方向に拡がるフードが取り付けられ、フードに第２穴が形成され、混合物は第２穴を通ってから第１穴を通るようにされている、ことを特徴とする請求項１に記載の吹付けノズル。
【請求項４】
絞りの上流側近傍のスラリー管にスラリー流量を調節するボールバルブが配設されていることを特徴とする請求項１に記載の吹付けノズル。
【請求項５】
絞りの下流側近傍のスラリー管にスラリーを団粒化する団粒剤を導入する団粒剤導入管が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の吹付けノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、緑化基盤の造成のためにスラリー状の植生基材を施工面に吹付るための吹き付けノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
粘土を含む植生材に水を混合して得られるスラリーを吹き付ける緑化基盤造成が行われている。この場合、スラリーと団粒剤とを空気と共に混合して団粒反応させながら施工面に吹き付ける事が従来より知られている。このようにすることにより、植生材は団粒反応（凝集反応）により団粒化し、スラリー中の水分を分離して塑性化し、施工面へ厚く付着して安定する。その結果、大小様々な団粒を含む高次団粒構造を得る事が出来る。
【０００３】
このような吹き付けをおこなうための吹付けノズルとして、特許文献１（実開昭６１−８０８０１号公報）は、スラリー通路を絞る絞りを設け、絞りの外側に筒体を取り付け、筒体に、絞りによるベンチュリー効果で、空気連続繊維を用いる場合は連続繊維もを導入する空気吸引口とを設け、筒体の下流側に、団粒剤を導入する団粒剤導入口を設け、攪拌部を介して、吐出口を取り付けたものである。
【０００４】
特許文献２（特開平７−１６６５５４号公報）は、特許文献１の吹付けノズルの空気吸引口から連続繊維を混入させるようにしたものを開示している。
特許文献１、２に開示されている吹付けノズルはいずれも絞りを有していて、これらの絞りは材質について記載されていないが金属製であると思われ、粗粒材により閉塞される可能性がある。その結果、絞りの径を大きめにすることが必要であり、絞り比を大きくとれない可能性がある。絞り比を大きくとれないと、低流速の場合に充分なベンチュリー効果が得られず、空気や連続繊維を充分に混入できない。そこで、特許文献１、２に開示されている吹付けノズルは、絞りの上流に設けられているスラリーの流量を調整するためのボールバルブで流速を速くし、ベンチュリー効果を上げることが必要である。ところが、このようにすると、ボールバルブで閉鎖が発生しやすく、またボールバルブが損傷しやすくなり、頻繁な点検、保守が必要となる。
【０００５】
特許文献３（特開２００２−４２９０号公報）に開示されている吹付けノズルはポンプ直後で団粒剤をスラリーに混入する場合に使用されるものであって、団粒剤を混入するための団粒剤混入パイプが取り付けられていないタイプのものである。また、この吹付けノズルはボールバルブを有していないので、ボールバルブで閉鎖が発生することはない。しかしながら、空気、および、連続繊維を混入するための絞りを有しており、この絞りは、ベンチュリー効果の補助をするものがなくなるので、絞り比を大きくとる必要があり、結果的に吹付けノズルが大型化してしまう。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭６１−８０８０１号公報
【特許文献２】
特開平７−１６６５５４号公報
【特許文献３】
特開２００２−４２９０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑み、閉塞をおこすことなく植生基材のスラリーに混合物を良好に混合できる吹付けノズルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、スラリーを吹き付けるための吹付ノズルであって、
スラリーが流れるスラリー管の内部に設けた絞りと、絞りの外側のスラリー管に形成した第１穴を有し、絞りのベンチュリー効果で前記第１穴を通って混合物をスラリーに導入する混合部を具備し、
絞りが柔軟性のある素材により形成されている事を特徴とする吹付けノズルが提供される。
このように構成される吹付けノズルでは絞りのベンチュリー効果により混合物をスラリーに導入するが、絞りが柔軟性のある素材により形成されているので閉塞することがない。
【０００９】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、絞りを形成する柔軟性のある素材がゴム製又は合成高分子製である、ことを特徴とする吹付けノズルが提供される。
【００１０】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明において、混合部の、前記第１穴の直上流の位置に下流側に傾斜して径方向に拡がるフードが取り付けられ、フードに第２穴が形成され、混合物は第２穴を通ってから第１穴を通るようにされている、ことを特徴とする吹付けノズルが提供される。
【００１１】
請求項４の発明によれば、請求項１の発明において、絞りの上流側近傍のスラリー管にスラリー流量を調節するボールバルブが配設されていることを特徴とする吹付けノズルが提供される。
【００１２】
請求項５の発明によれば、請求項１の発明において、絞りの下流側近傍のスラリー管にスラリーを団粒化する団粒剤を導入する団粒剤導入管が取り付けられていることを特徴とする吹付けノズルが提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明による植生基材の吹き付けノズルの実施の形態を図面により説明する。
初めに第１の実施の形態について説明する。図１に示すのが第１の実施の形態の吹付けノズルの斜視図であり、図２はその断面図である。図２に明らかなようにこの第１の実施の形態の吹付けノズルはボールバルブを有するタイプのものである。
吹付けノズル１は上流側から導入部２、混合部３、攪拌部５、及びノズル口６がこの順序で接続されて成り、混合部３の内側に絞りが設けられている。
吹き付けノズル１の全長は法面にての吹付作業が容易であるように通常全長６００ｍｍ以内とされている。
【００１４】
導入部２はスラリー化された吹付材料（以下、単にスラリーという）が導入される部分であり口径２０ｍｍのボールバルブ２ａを具備し、長さ１００〜１５０ｍｍ程度である。
混合部３が導入部２の下流側端部に接続され、混合部３の内側に絞り４が配設され、絞り４は柔軟性のある素材、例えば、ゴムで作られている。この実施の形態では絞りの入口の内径が４０ｍｍが出口の内径が１５ｍｍになるように絞り込まれている。絞り４の軸方向の長さは概ね３０ｍｍ〜７０ｍｍである。
【００１５】
絞り４の外側の混合部３には複数の第１穴３ａが形成されている。第１穴３ａの直上流には、下流側に向かって拡がった環状のフード７が取りつけられている。フード７の、好ましくは第１穴３ａよりも上流側には、複数の第２穴７ａが形成されている。第１穴３ａと絞り４の外面との間の領域は負圧になるので、空気、および所望に応じて連続繊維が第２穴７ａと第１穴３ａを通って、吹付けノズル１の内部に導入される。
【００１６】
さらに、混合部３には、絞り４よりも下流側の位置に、団粒剤導入管８が取り付けられており、団粒剤導入管８には団粒剤の流量を制御する団粒剤制御バルブ８ａが介装されている。この団粒剤導入管８を介して団粒剤がスラリー内に混入される。この団粒剤が導入管される位置は、スラリーが絞り４の出口から吐出して径方向に拡がり、かつ、空気や連続繊維が導入される位置の直後であり、スラリーの流れは強い乱れを有している。したがって、団粒剤導入管８から導入される団粒剤はこの強い乱れによってスラリーと良好に混合する。
【００１７】
混合部３の下流には攪拌部５が接続されており攪拌部５の内径は３５ｍｍ、長さは１２０〜１５０ｍｍである。そして攪拌部５の内面には、団粒剤及び連続繊維の混合、団粒化を促進するための複数の攪拌板５ａが取り付けられている。攪拌部５の内部でスラリー、団粒剤及び連続繊維がさらに攪拌され、より混合される。
【００１８】
そして、攪拌部５の先端に取り付けられたゴム製の吐出部６から植生基材のスラリー、連続繊維、団粒剤の混合した流体が、対象となる施工面に向けて吹付けられる。上記のようにして充分混合撹拌された植生基材は、吐出部６から１〜２ｃｍの団子状の団粒体（凝集体）となって飛散し、施工面へ高次団粒構造を形成し、植生に適した基盤として厚く付着し安定化する。なお、吐出部６の先端は真円でなく若干扁平にされている。
【００１９】
第１の実施の形態は上記のように構成されてり、絞り部３の絞りによる圧力降下により、空気と連続繊維が導入部２から導入されたスラリーに混入されるが前述したように４０ｍｍから１５ｍｍまで絞ることにより空気と連続繊維が良好に導入部２から導入されたスラリー化された植生基材に混入できる。
【００２０】
従来は絞りは鋼製とされており、１０ｍｍまでの大きさの植生基材を含むスラリーを吹き付ける際、絞りの入口径が４０ｍｍの場合、絞りを閉塞させないためには、絞りの吐出口の径は最小で２０ｍｍ程度であった。その結果、絞りにより得られる圧力降下が小さく、ボールバルブ２ａのバルブを閉方向に絞り込み、絞り込み効果を助勢していたが、前述したごとくバルブの損耗、損傷が著しいのである。
【００２１】
この本発明の第１の実施の形態のように入口の径が４０ｍｍの絞り３をゴム等の柔軟性のある素材で形成する事により、絞り部を閉塞する可能性が減少したため絞り部を大幅に絞り込む事が出来、、同様に１０ｍｍまでの大きさの植生基材を含むスラリーを吹付ける場合でも絞り３の吹き出し口３ｂの径を前述したように１５ｍｍまで縮小することができ、その結果、充分なベンチュリー効果を得る事が出来、ボールバルブ２ａで絞りを助勢する必要が殆どなくなりボールバルブ２ａの寿命は大幅に伸びた。絞りを助勢する必要がなくなったことによりボールバルブ２ａによる吹き付け調整の自由度が増大した。また、大きなベンチュリー効果により導入される空気量も増大し、空気による攪拌混合効果が増大し、より完全な団粒化をなし得た。
【００２２】
次に第２の実施の形態について説明する。図２が第２の実施の形態における吹付けノズル１の断面図を示しており、図２に示されるように第２の実施の形態の吹付けノズルはボールバルブを有さないストレートノズルである。
第１の実施の形態と同様に、植生基材吹き付けノズル１は法面における吹付作業が容易であるように通常全長６００ｍｍ以内にされている。
【００２３】
この第２の実施の形態では、導入部２は第１の実施の形態より一回り大きくされ、管内径は５０ｍｍとされている、長さは１００〜１５０ｍｍ程度である。第１の実施の形態と同様に混合部３が導入部２の下流側端部に接続され、混合部３の内側に、第１の実施の形態と同様に、柔軟性のある素材、例えば、ゴムで作られた絞り４が配設されている。絞り４は入口の内径が５０ｍｍ、出口の内径が２０ｍｍになるように絞り込まれている。絞り４の軸方向の長さは概ね３０ｍｍ〜７０ｍｍである。
【００２４】
第１の実施の形態と同様に、絞り４の外側の混合部３には複数の第１穴３ａが形成されている。第１穴３ａの直上流には、下流側に向かって拡がった環状のフード７が取りつけられている。フード７の、好ましくは第１穴３ａよりも上流側には、複数の第２穴７ａが形成されている。第１穴３ａと絞り４の外面との間の領域は負圧になるので、空気、および所望に応じて連続繊維が第２穴７ａと第１穴３ａを通って、吹付けノズル１の内部に導入される。
【００２５】
この第２の実施の形態では、団粒剤は吹付けノズル１に導入される前に混入されており、混合部３で団粒剤が導入されることはなく、第１穴３ａより導入された空気により混合された、団粒化したスラリー及び連続繊維の混合した流体は、第１の実施の形態と同様な攪拌部板５ａを有するで攪拌部５でより一層攪拌されてから、攪拌部５の先端に取り付けられたゴム製の吐出部６から施工面に向けて吹付けられる。攪拌部５の内径は３５ｍｍ、長さは１２０〜１５０ｍｍとされている。
【００２６】
このストレートノズルのタイプの第２の実施の形態でも、従来の鋼製の絞りでは５０ｍｍから３０ｍｍまでしか絞れなかったものが、ゴム製の絞りとして閉塞しにくくなったことによって５０ｍｍから２０ｍｍまでより大きく絞れるようになっており、その結果、より大きなベンチュリー効果が得られ、連続繊維、空気をスラリーに良好に混入することができより完全な団粒が得られ、また、飛距離も増大した。
【００２７】
第１の実施の形態、第２の実施の形態の絞り部３に用いられる柔軟性のある素材としては特に限定はないが、ゴム系素材としては天然ゴム、及びイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、フッ素ゴム（Ｑ）、シリコーンゴム（ＦＫＭ）などの合成ゴムが使用出来るが、好ましくは耐摩耗性等の点より通常のスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）が用いられ、そのゴム硬度（ＪＩＳ）は３５〜５５程度が柔軟性の点で好ましく、特にゴム硬度３５〜４５が望ましい。
【００２８】
又、合成高分子樹脂系素材としてはシリコーン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂等が好適に用いられる。又、好ましくは、柔軟性のある絞り部を形成する素材は通常の接着剤により外管へ嵌合される。
【００２９】
以下、本発明による吹付けノズルを使用した植生機材の吹付け試験の結果を説明する。
＜＜ケース１＞＞
＜植生資材＞
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＜吹き付けノズル＞
第１の実施の形態のボールバルブ付きのノズル
ａ．導入部：管内径４０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ。
ｂ．絞り部（ゴム製）：長さ５０ｍｍ、内径４０ｍｍから内径１５ｍｍに漸縮。
ｃ．混合部：管内径４０ｍｍ、長さ１００ｍｍ。
ｄ．攪拌部：管内径４０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、攪拌板３枚（突起量１０ｍｍ）
＜吹き付け試験の方法＞
ａ．スラリー及び団粒剤溶液をそれぞれスラリータンク及び団粒剤タンクにおいて調整した。
ｂ．吹き付け方法は本ノズルを用いる場合、団粒剤水溶液をノズルにおいて注入し、混合反応させて吹き付ける。
ｃ．同時に基材導入部設けられているボールバルブによりスラリー送液量を微調整した。
＜結果＞
吹き付けは約５分で終了し、途中植生基材の閉塞、連続繊維供給の中断なく施工出来、飛距離はホース延長１００ｍで高さ５０ｍを余裕を持って吹き付ける事が出来た。
造成された基盤は、効果的に団粒反応がなされた場合の特徴を示し、塑性化が空気混合により速やかに起こった結果として造成基盤表面が凸凹した状態であった。
なお、供給された連続繊維は造成基盤層中に三次元的に網目状に混入されている。
＜＜比較例１＞＞
＜植生資材＞  ケース１と同じ
＜試験方法＞  ケース１と同じ
＜吹付けノズル＞
ボールバルブを有するが、下記のような鋼製の絞りを有するものである。
ａ．導入部：管内径４０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ。
ｂ．絞り（鋼製）：長さ５０ｍｍ、内径４０ｍｍから内径２０ｍｍに漸縮。
ｃ．混合部：管内径４０ｍｍ、長さ１００ｍｍ。
ｄ．攪拌部：管内径４０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、攪拌板３枚（突起量１０ｍｍ）
＜結果＞
絞り込んだボールバルブへの閉塞が施工中に数度起こり、結局、所定植生基材の約半量施工した段階で中断した。
＜＜ケース２＞＞
＜植生資材＞
ａ．スラリー            総計        ５０００Ｌ
侵食防止剤（樹脂系エマルジョン）  ３６０ｋｇ
繊維分    （粉砕樹皮）            ８００Ｌ
粘性土    （ゼオライト）          ６５０Ｌ
粉砕チップ                      ２４００Ｌ
増粘剤    （ベントナイト）          １４ｋｇ
水                              ３０００Ｌ
ｂ．団粒剤溶液
団粒剤                                ２ｋｇ
水                                ５００Ｌ
ｃ．連続繊維                    ３００ｇ×６巻
３００デニール／本、１４０本マルチフィラメント
＜吹き付け試験方法＞
ａ．スラリー及び団粒剤溶液をそれぞれスラリータンク及び団粒剤タンクにおいて調整し、団粒剤をポンプ吐出口付近（直後）で添加し、ホースで約１００ｍ送液し、先端部に第２の実施の形態の吹き付けノズルを付けた。
ｂ．本発明の吹き付けノズルを用いて法面傾斜４５度の法面１００ｍ２  に吹き付けた。
ｃ．吹き付け試験はノズル口よりのスラリー飛距離１５ｍ（試験１）及びノズル口よりのスラリー飛距離１０ｍ（試験２）の条件で行った。
＜吹付けノズル＞
ａ．導入部：長さ１００ｍｍ、内径５０ｍｍ
ｂ．絞り部：長さ５０ｍｍ、内径５０ｍｍから内径２０ｍｍに漸縮
ｃ．混合部：長さ１０ｃｍ、内径３５ｍｍ
ｄ．攪拌部：長さ２５０ｍｍ、管内径４０ｍｍ
ｅ．ノズル口：管内径３５ｍｍ
＜結果＞
［試験１］  吹き付けは約５分で終了し、途中植生基材の閉塞、連続繊維供給の中断なく施工出来、飛距離はホース延長１００ｍで高さ５０ｍを余裕を持って吹き付ける事が出来た。
造成された基盤は、効果的に団粒反応がなされた場合の特徴である、塑性化が空気混合により速やかに起こった結果として造成基盤表面が凸凹した状態であった。
供給された連続繊維は造成基盤層中に三次元的に網目状に混入されていた。
［試験２］  スラリー送液速度を約３０％遅くし、ノズル口よりのスラリー飛距離１０ｍで吹き付けた。約７．５分で吹き付けは終了し、施工状況は送液速度が速い場合と同等であった。
＜＜比較例２＞＞
＜植生資材＞  ケース２と同じ
＜試験方法＞  ケース２と同じ
＜吹付けノズル＞
ストレートノズルであるが、下記のような鋼製の絞りを有するものである。
ａ．導入部：管内径５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ。
ｂ．絞り（鋼製）：長さ５０ｍｍ、内径５０ｍｍから内径３０ｍｍに漸縮。
ｃ．混合部：管内径４０ｍｍ、長さ１００ｍｍ。
ｄ．攪拌部：管内径４０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、攪拌板３枚（突起量１０ｍｍ）
＜結果＞
植生基材の閉塞はなかったが、絞り部の口径を絞り込む事が出来なかったためか空気吸引力が十分得られず、混合能力が不足するため、吹付後の基盤が十分団粒化されていなかった。又、ノズル吐出後の飛距離は十分でなく施工地条件によっては施工困難な場合があると想定された。さらに、スラリー送液速度が遅くなると、混合が不足している為、基材の団粒化が十分でなく塑性化不充分で、吹き付け面でだれる状態となり、厚く付着させることが出来なかった。又、連続繊維が基材と共に飛翔せず連続供給が出来なかった。
【００３０】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明はスラリーを吹き付けるための吹付ノズルであるが、
スラリーが流れるスラリー管の内部に設けた絞りと、絞りの外側のスラリー管に形成した第１穴を有し、絞りのベンチュリー効果で前記第１穴を通って空気をスラリーに導入する混合部を具備し、絞りが柔軟性のある素材により形成されている。したがって、絞りのベンチュリー効果により混合物をスラリーに導入するが、絞りが柔軟性のある素材により形成されているので閉塞し難い。
したがって、本発明の吹き付けノズルでは、植生基材のスラリーに大量の空気を混ぜて吹付けることが可能である。また、絞り比を大きくとることができるので、低流量時にも良好な混合をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】柔軟性のある素材で形成された絞り部を有するボールバルブノズルを示す。
【図２】柔軟性のある素材で形成された絞り部を有するストレートノズルを示す。
【符号の説明】
１…吹付けノズル
２…導入部
２ａ…ボールバルブ
３…混合部
３ａ…第１穴
４…絞り
５…攪拌部
６…噴口部
７…フード
７ａ…第２穴
８…団粒剤導入管
８ａ…団粒剤調節バルブ
【図１】
2004316102.tif 000004
【図２】
2004316102.tif 000005