(57)【要約】【課題】現場の施工条件、施工状況に応じて、コンクリートポンプの脈動と、先端ノズルのコンクリート噴出の脈動とのタイミングのズレを観察し、急結剤供給タイミングを調整することができるポンプ脈動連動急結剤供給システムを提供する。【解決手段】コンクリートポンプ２の吸入吐出切替信号を検出する切替開始信号検出部２ｆと、コンクリートポンプ２の吐出シリンダー切替により生じるコンクリート供給脈動に同期させて急結剤の供給停止・供給開始の同期調整時間を入力設定するリモートコントロール部３０と、切替開始信号検出部２ｆからの信号を受信し、リモートコントロール部３０から入力設定された同期調整指示により同期調整時間Ｔ２を算定して急結剤の供給停止及び供給開始信号を急結剤供給装置に出力する同期制御装置１０とを備え、ノズル２０先端に供給されるコンクリートの脈動に同期させるように急結剤の吐出を制御することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式吹付けコンクリートシステムにおける急結剤供給制御装置であって、
コンクリートポンプの吸入吐出切替信号を検出する切替信号検出部と、
コンクリートポンプの吐出シリンダ切替により生じるコンクリート供給の脈動に同期させて急結剤を供給及び停止させるため、先端ノズルのコンクリート噴出の脈動と急結剤供給タイミングとのズレを観察し、急結剤供給タイミングが同期しズレがなくなる同期調整時間を設定するリモートコントロール部と、
前記切替信号検出部からの信号を受信し、急結剤の供給停止及び供給開始信号を設定された前記同期調整時間遅らせて急結剤供給装置に出力する同期制御装置とを備え、ノズル先端に供給されるコンクリートの脈動に同期させるように急結剤の吐出を制御することを特徴とするポンプ脈動連動急結剤供給システム。
【請求項２】
前記同期制御装置は、切替信号検出部からの信号により起動し、同期調整時間に達したとき急結剤供給装置に供給停止／供給開始の第１の信号を出力する第１のタイマーと、前記第１の信号により起動し、予め設定された吐出シリンダー切替時間が経過したとき急結剤供給装置に供給開始／供給停止の第２の信号を出力する第２のタイマーとを備え、
前記リモートコントロール部は、前記コンクリートポンプの運転周期（サイクルタイム）の時間間隔内で、任意の遅延時間を設定できる同期調整ダイアルを備え、湿式吹付けコンクリートシステムの吐出ノズルからのコンクリート及び急結剤の噴出状態が観察可能な位置から、該システムの操作員が吐出ノズルからの急結剤の直噴を観察し、急結剤の直噴が見られなくなる位置まで同期調整ダイアルを回し、同期調整時間（遅延時間）を設定することを特徴とする請求項１記載のポンプ脈動連動急結剤供給システム。
【請求項３】
前記同期制御装置は、切替開始信号検出部からの切替開始信号を受信する切替信号受信部と、切替開始信号を受信してからの経過時間をカウントするタイマー部と、リモートコントロール装置からの同期調整指示を受信する受信部と、吐出停止時間及び同期調整時間を記憶する記憶部と、前記切替開始信号を受信して急結剤の吐出停止・吐出開始信号の出力タイミングを演算する演算部と、急結剤供給装置に停止・供給信号を出力する信号出力部とを備え、
前記演算部は、コンクリートポンプの吐出吸入切替に伴う吐出停止時間を予め前記記憶部に記録する停止時間入力・設定手段と、前記リモートコントロール装置からの同期調整指示時間を受信し記憶部に同期調整時間を記録する調整時間入力・設定手段と、切替開始信号受信手段と、前回受信した切替開始信号から次の切替開始信号受信までのサイクル時間をカウントするサイクル時間測定手段と、前記記憶部に記録された同期調整時間を読出し、前記切替開始信号を受信してから急結剤の供給停止までの時間を計算し、計算された時間に到達したとき急結剤の供給停止信号を出力する急結剤停止信号出力手段と、急結剤停止信号出力時から記憶部に記録された吐出停止時間を経過したときに急結剤供給開始信号を出力する急結剤供給信号出力手段とを備えることを特徴とする請求項１記載のポンプ脈動連動急結剤供給システム。
【請求項４】
前記急結剤停止信号出力手段は、同期調整時間（遅延時間）がプラスに設定された場合は、前記切替開始信号受信から設定された同期調整時間遅らせて急結剤供給停止信号を出力し、遅延時間がマイナスに設定された場合は、前記サイクル時間測定手段で計測したサイクル時間から次回の切替開始信号の受信時間を予測し、予測した次回の切替開始信号受信時間−同期調整時間に到達したときに急結剤供給停止信号を出力することを特徴とする請求項３記載のポンプ脈動連動急結剤供給システム。
【請求項５】
前記リモートコントロール部は、プラス及びマイナスの時間目盛りが設定された可変ダイアルと、該可変ダイアルの設定値を送信する送信部とを備え、可変ダイアルの設定が変更されたときに前記同期制御装置にダイアル設定値を送信することを特徴とする請求項３記載のポンプ脈動連動急結剤供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式吹付けコンクリートシステムにおける急結剤供給制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル支保部材としてコンクリートに急結剤を混合して用いる吹付けコンクリートが一般的に適用されている。これは、トンネルの壁面や天井面などの傾斜面に吹き付けるコンクリートに急結剤を混合させて、迅速にコンクリートを硬化させることにより地山へ付着させる工法である。しかし、コンクリートの圧送のために通常用いられているコンクリートポンプは、吸入と圧送を交互に行う２つのシリンダーによるため、そのポンプシリンダー切替のために圧送の停止が発生する。このため、コンクリート吹付けノズルからのコンクリートの噴出は、脈動する。
【０００３】
これに対して、混合する急結剤の供給装置は一定量の急結剤を常に供給するため、コンクリートの供給が前記脈動により停止されている間にもノズル先端から噴出してしまう問題があった。
【０００４】
この解決方法として、コンクリートの流動平準化のためにほぐしエアーの追加が一般的に行われている。しかし、ほぐしエアーの追加はトンネル内作業の粉塵を増加させてしまうデメリットが生じる欠点があった。
【０００５】
これらの問題解決のために、コンクリート供給の脈動に連動させて、急結剤の供給をコントロールする発明が、特許文献１に開示されている。図５は、特許文献１のコンクリート吹付け装置１１を示す図である。
【０００６】
図５に示すコンクリート吹付け装置５０は、コンクリート吐出管（コンクリートホース）３へコンクリートを送出し先端部から噴出させる吹付け機械２（コンクリートポンプ）と、急結剤パイプ（ホース）５を介して急結剤を混合させる急結剤供給部７、及び急結剤供給装置（急結剤供給源）６に加えて、吹付け機械２（コンクリートポンプ）からのコンクリートの送出量及び送出タイミングを検出する作動状態検出部１２と、コンクリート吐出管（コンクリートホース）３内の流量を検出する流量センサー１３と、作動状況検出部１２及び流量センサー１３からの検出信号に基づいて噴出させるコンクリートの噴出量及び噴出タイミングに応じて適量の急結剤を供給するための急結剤パイプ（ホース）５に設けた流量調節弁１４を制御する制御部１５が設けられている。
【０００７】
この発明によれば、作動状況検出部１２及び流量センサー１３からの検出信号に基づいてコンクリート吐出管（コンクリートホース）３の先端部から噴出されるコンクリートの噴出量及びタイミングを予測し、流量調節弁１４の開度を制御信号により制御することにより、急結剤の供給量と供給タイミングを最適状態とすることができる。しかしながら、吹付け機械２のコンクリート送出量や、コンクリート吐出管（コンクリートホース）３内の流量を測定検出する装置或いはセンサーは、精度が不確かで、的確な制御ができない問題があった。また、制御部を含めた装置全体が高価となる問題があった。
【０００８】
また、特許文献２で開示された発明によれば、コンクリートポンプの切換え管に設けた圧力測定装置或いは油圧シリンダーに設けたリミットスイッチによって、コンクリートポンプの切換えのための圧送停止を検出し、モータ駆動の急結剤供給装置のモータをＯＮ・ＯＦＦすることによって、急結剤の添加量を一定に保つ方法が開示されている。
【０００９】
この発明によれば、コンクリートポンプの左右の圧送シリンダー及び圧送シリンダーを左右にスライドさせる切替シリンダーなどの動作を検知するリミットスイッチなどの安価で、確実なセンサーを用いて、一般に用いられているモータ駆動の急結剤供給装置をＯＮ・ＯＦＦする構造であるため、確実な制御が行うことができる。
【００１０】
しかし、コンクリートポンプの圧送動作の脈動と、先端のノズルからのコンクリート噴出の脈動は、圧送路のスチールパイプやマテリアルホースの管路の長さや、噴出ノズルの位置や角度の状況により脈動のタイミングにズレが起こる。また、トンネルの天井面に吹付けている場合と、壁面に吹付けている場合ではポンプ切替と先端ノズルの脈動にタイミングのズレが生じることがわかっていた。このため、コンクリートポンプの切替による供給停止・開始のタイミングに合わせて急結剤の供給停止・開始を行うと、急結剤が混合されないコンクリートを噴出したり、急結剤だけが直噴し吹付けたコンクリートの層間に強度の弱い部分を形成してしまい、このため特許文献２の発明が効果的に実施できない問題があった。
【００１１】
また、コンクリートポンプの圧送シリンダーの動作は、現場でそのスピードを設定し、圧送量を可変できるが、圧送量の増減によっても前記の脈動のタイミングは変化する。このため、コンクリートポンプの動作を検知して急結剤供給を制御する際には、現場の施工条件、施工状況に応じ、脈動タイミングの実際のズレを観察し、フィードバックすることができる確実な装置が求められていた。
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−９３５９３号公報（第２，３頁、第１図）
【特許文献２】特開平１１−１６６３９６号公報（第２，３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたもので、現場の施工条件、施工状況に応じて、コンクリートポンプの脈動と、先端ノズルのコンクリート噴出の脈動とのタイミングのズレを観察し、急結剤供給タイミングを調整することができるポンプ脈動連動急結剤供給システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のポンプ脈動連動急結剤供給システムは、湿式吹付けコンクリートシステムにおける急結剤供給制御装置であって、
コンクリートポンプの吸入吐出切替信号を検出する切替信号検出部と、
コンクリートポンプの吐出シリンダ切替により生じるコンクリート供給の脈動に同期させて急結剤を供給及び停止させるため、先端ノズルのコンクリート噴出の脈動と急結剤供給タイミングとのズレを観察し、急結剤供給タイミングが同期しズレがなくなる同期調整時間を設定するリモートコントロール部と、
前記切替信号検出部からの信号を受信し、急結剤の供給停止及び供給開始信号を設定された前記同期調整時間遅らせて急結剤供給装置に出力する同期制御装置とを備え、ノズル先端に供給されるコンクリートの脈動に同期させるように急結剤の吐出を制御することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、施工現場でノズルからのコンクリート及び急結剤の噴出を観察してコンクリートの脈動と急結剤の供給を同期させるための調整を行うリモートコントロール部を備えることにより、現場の施工条件、施工状況の応じ、脈動タイミングの実際のズレを観察し、同期制御装置に同期調整時間をフィードバックし、同期制御装置が、コンクリートポンプの切替信号（ポンプの吐出停止信号又は吐出開始信号）と、入力されたリモートコントロール部からの同期調整時間により、ノズル先端のコンクリート脈動に連動して急結剤を供給することができる。このため、従来の、急結剤供給制御装置に比べ、容易かつ確実に、急結剤の混入漏れや直噴を防止することができる。
【００１６】
また、前記同期制御装置は、切替信号検出部からの信号により起動し、同期調整時間（遅延時間）に達したとき急結剤供給装置に供給停止／供給開始の第１の信号を出力する第１のタイマーと、前記第１の信号により起動し、予め設定された吐出シリンダー切替時間が経過したとき急結剤供給装置に供給開始／供給停止の第２の信号を出力する第２のタイマーとを備え、
前記リモートコントロール部は、前記コンクリートポンプの運転周期（サイクルタイム）の時間間隔内で、任意の遅延時間を設定できる同期調整ダイアルを備え、湿式吹付けコンクリートシステムの吐出ノズルからのコンクリート及び急結剤の噴出状態が観察可能な位置から、該システムの操作員が吐出ノズルからの急結剤の直噴を観察し、急結剤の直噴が見られなくなる位置まで同期調整ダイアルを回し、同期調整時間（遅延時間）を設定することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、同期調整時間をカウントするタイマーと、切替時間をカウントするタイマーの二つのタイマーと、同期調整時間を設定するダイアルのみの簡単な汎用機器の組み合わせで同期制御装置を構成することができる。また、同期調整時間設定用のダイアルは吹付けロボットの操作コントロール装置のリモート操作盤に追加することにより、操作員が吹付け作業の状況に応じて操作することができる。
【００１８】
また、前記同期制御装置は、切替信号検出部からの切替信号を受信する切替信号受信部と、切替信号を受信してからの経過時間をカウントするタイマー部と、リモートコントロール装置からの同期調整指示を受信する受信部と、吐出停止時間及び同期調整時間を記憶する記憶部と、前記切替信号を受信して急結剤の吐出停止・吐出開始信号の出力タイミングを演算する演算部と、急結剤供給装置に停止・供給信号を出力する信号出力部とを備え、
前記演算部は、コンクリートポンプの吐出吸入切替に伴う吐出停止時間を予め前記記憶部に記録する停止時間入力・設定手段と、前記リモートコントロール装置からの同期調整指示時間を受信し記憶部に同期調整時間を記録する調整時間入力・設定手段と、切替開始信号受信手段と、前回受信した切替開始信号から次の切替開始信号受信までのサイクル時間をカウントするサイクル時間測定手段と、前記記憶部に記録された同期調整時間を読出し、前記切替開始信号を受信してから急結剤の供給停止までの時間を計算し、計算された時間に到達したとき急結剤の供給停止信号を出力する急結剤停止信号出力手段と、急結剤停止信号出力時から記憶部に記録された吐出停止時間を経過したときに急結剤供給開始信号を出力する急結剤供給信号出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、コンクリートポンプの左右の圧送シリンダー或いは左右の切替シリンダーのいずれかに設けたリミットスイッチのＯＮ／ＯＦＦを検知することにより、ポンプの圧送停止を検知し、急結剤供給装置を制御することができる。このため、安価なセンサーで確実に検出し制御することができる。また、予め得たコンクリートポンプの機種・型式により一定の切替シリンダー動作時間により、同期制御装置が経過時間をカウントして吐出開始を制御する。さらに、サイクル時間測定手段により圧送シリンダーの運転スピード（圧送量）をサイクル時間としてカウントすることにより、次サイクルのコンクリートポンプの吐出停止時間の予測を行うことができるので、急結剤供給装置及び供給管路の状況によって、供給停止・供給開始の動作に遅れが出る状況に対応した制御（次回の切替開始信号を予測し急結剤の停止信号を出力する）を行うことができる。
【００２０】
また、前記急結剤停止信号出力手段は、同期調整時間（遅延時間）がプラスに設定された場合は、前記切替開始信号受信から設定された同期調整時間遅らせて急結剤供給停止信号を出力し、遅延時間がマイナスに設定された場合は、前記サイクル時間測定手段で計測したサイクル時間から次回の切替開始信号の受信時間を予測し、予測した次回の切替開始信号受信時間−同期調整時間に到達したときに急結剤供給停止信号を出力することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、コンクリートポンプの停止に伴う先端ノズルからのコンクリート吐出がコンクリートポンプ吐出口の停止より遅れる場合、遅れに同期して急結剤の停止を行い、逆に、コンクリートポンプの停止信号と同時に急結剤の停止制御を行っても急結剤の供給停止が遅れる同期遅れの発生がある場合には、コンクリートポンプのサイクル時間から次回停止の周期を予測（前回のサイクルタイムが継続すると仮定して予測）し、コンクリートポンプの停止信号の前に供給剤供給停止の信号を出力し、コンクリートのノズル噴出と急結剤の供給を連動させることができる。このため、急結剤混入漏れのコンクリート噴出及び急結剤のみの噴出をなくすることができる。また、吹付け作業操業中に、運転速度（サイクルタイム）を変更しても追従して急結剤の吐出を同期させることができる。
【００２２】
また、前記リモートコントロール部は、プラス及びマイナスの時間目盛りが設定された可変ダイアルと、該可変ダイアルの設定値を送信する無線送信部とを備え、可変ダイアルの設定が変更されたときに前記同期制御装置にダイアル設定値を送信することを特徴とする。
【００２３】
湿式吹付けコンクリートシステムにおける急結剤供給制御装置であって、
コンクリートポンプの吸入吐出切替信号を検出する切替信号検出部と、
コンクリートポンプの吐出シリンダ切替により生じるコンクリート供給の脈動に同期させて急結剤を供給及び停止させるため、先端ノズルのコンクリート噴出の脈動と急結剤供給タイミングとのズレを観察し、急結剤供給タイミングが同期しズレがなくなる同期調整時間を設定するリモートコントロール部と、
前記切替信号検出部からの信号を受信し、急結剤の供給停止及び供給開始信号を設定された前記同期調整時間遅らせて急結剤供給装置に出力する同期制御装置とを備え、ノズル先端に供給されるコンクリートの脈動に同期させるように急結剤の吐出を制御することを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、ノズル先端のコンクリート噴出及び急結剤のみの噴出を観察し易い地点から、作業者が容易に同期調整のコントロールを行い、調整指定による同期状態を確認することができる。また、トンネルの天井面や壁面など施工状況に応じて同期調整を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、現場の施工条件施工状況に応じて、コンクリートポンプの脈動と、先端ノズルのコンクリート噴出の脈動とのタイミングのズレを観察し、急結剤供給タイミングを調整することができる。このため、従来の急結剤供給制御装置に比べ、確実に、急結剤の不足や直噴を防止することができる。また、装置が複雑で高価なセンサーや制御装置を必要としないため既存のコンクリートポンプ設備に容易に少ない投資で装備させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の最良の形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
図１は、第１の実施の形態の本発明のポンプ脈動連動急結剤供給システム１００の構成を示す模式図である。図において、２は２本の吸入吐出シリンダーを交互に切り替える方式のコンクリートポンプであり、吸入・吐出の切替を行う切替シリンダー２ｂに切替開始信号検出部２ｆが設けられている。
【００２８】
コンクリートポンプ２は、吸入吐出シリンダー２ｅのピストン２ｄを駆動する油圧シリンダー２ｃ、吐出される生コンクリート４０を受けて一時収容するコンクリートバケット２ａ、吐出側のシリンダーが接続されるコンクリート吐出管３を有し、そのコンクリート吐出管３に連結され自在に操作可能なコンクリートホース（マテリアルホース）３ｂが接続され、その先端に急結剤供給部７を備えた吹付けノズル２０が連結されている。
【００２９】
急結剤供給装置６は、急結剤タンク６ａに連結され、供給モータ６ｂにより駆動される供給ポンプ６ｃにより急結剤パイプ６ｄに急結剤を吐出するもので、供給モータのＯＮ・ＯＦＦ信号の受信により吐出を制御する機構とされている。
【００３０】
ポンプ脈動連動急結剤供給システム１００は、コンクリートポンプ２の吸入吐出切替信号を検出する切替開始信号検出部２ｆと、コンクリートポンプ２の吐出シリンダー２ｅ切替により生じるコンクリート供給脈動に同期させて急結剤の供給停止・供給開始の同期調整時間を入力設定するリモートコントロール部３０と、切替開始信号検出部２ｆからの信号を受信し、リモートコントロール部３０から入力設定された同期調整指示により同期調整時間を算定して急結剤の供給停止及び供給開始信号を急結剤供給装置６に出力する同期制御装置１０とから構成される。
【００３１】
前記同期制御装置１０は、切替開始信号検出部２ｆからの切替開始信号を受信する切替信号受信部１０ａと、切替開始信号を受信してからの経過時間をカウントするタイマー部１０ｂと、リモートコントロール装置３０からの同期調整指示を受信する無線受信部１０ｄと、吐出停止時間及び同期調整時間を記憶する記憶部１０ｃと、前記切替開始信号を受信して急結剤の吐出停止・吐出開始信号の出力タイミングを演算する演算部１１と、急結剤供給装置６に停止・供給信号を出力する信号出力部１０ｅとを備える。
【００３２】
前記演算部１１は、コンクリートポンプ２の吐出吸入切替に伴う吐出停止時間を予め前記記憶部１０ｃに記録する停止時間入力・設定手段１１ａと、前記リモートコントロール装置３０からの同期調整指示時間を受信し記憶部１０ｃに同期調整時間を記録する調整時間入力・設定手段１１ｂと、切替開始信号受信手段１１ｃと、前回受信した切替開始信号から次の切替開始信号受信までのサイクル時間をカウントするサイクル時間測定手段１１ｄと、前記記憶部１０ｃに記録された同期調整時間を読出し、前記切替開始信号を受信してから急結剤の供給停止までの時間を算し、計算された時間に到達したとき急結剤の供給停止信号を出力する急結剤停止信号出力手段１１ｅと、急結剤停止信号出力時から記憶部１０ｃに記録された吐出停止時間を経過したときに急結剤供給開始信号を出力する急結剤供給信号出力手段１１ｆとを備える。
【００３３】
前記リモートコントロール装置３０は、プラス及びマイナスの時間目盛りが設定された可変ダイアル３０ｂと、該可変ダイアルの設定値を送信する無線送信部とを備え、可変ダイアル３０ｂの設定が変更されたときに前記同期制御装置１０にダイアル設定値を送信するもので、現在のダイアル設定値を表示する表示部３０ａ、送信ボタン３０ｃ、アンテナ３０ｅを備える。尚、調整ダイアル３０ｂは、ダイアル式に限ることなく、スライド式或いは押ボタン方式を用いることもできる。また、送信ボタン３０ｃを設けず、調整ダイアル３０ｂの変更操作に連動して送信する方式にしてもよい。この装置にはさらに、コンクリートポンプ２の切替停止時間入力・設定のための入力装置として停止時間設定・送信機能を合わせて備えることが望ましい。
【００３４】
次に、図２及び図３を参照してポンプ脈動連動急結剤供給システム１００の動作について詳細に説明する。
【００３５】
先ず、本発明のポンプ脈動連動急結剤供給システム１００を装備させたコンクリートポンプ２の吸入吐出切替動作に伴う吐出停止時間（Ｔ１）を同期制御装置１０に入力して、停止時観入力・設定手段１１ａにより記憶部１０ｃに記憶させておく。この吐出停止時間（Ｔ１）は、切替シリンダー２ｂの動作時間でありコンクリートポンプ毎に一定している。これに対し、油圧シリンダー２ｃの動作速度は可変とされており、コンクリートポンプの作動周期（Ｔｐ）及び吐出量／時間を変えることができる。
【００３６】
次に、リモートコントロール装置３０の調整ダイアル３０ｂをゼロに設定して同期制御装置の無線受信部１０ｄに同期調整時間を送信し、調整時間入力・設定手段１１ｂにより記憶部１０ｃに同期調整時間を記憶させる。
【００３７】
次に、コンクリートポンプ２を稼働して吹き付け運転を開始する。ここで、同期制御装置１０の切替開始信号受信手段１１ｃはコンクリートポンプ２の切替信号検出部２ｆからの切替開始信号（時刻ｔ１）を受信し、同期調整時間がゼロに設定されているので直ちに急結剤停止信号出力手段１１ｅが停止信号を信号出力部１０ｅから急結剤供給装置６に対して送出する。
【００３８】
同時に、サイクル時間測定手段１１ｄは、次の切替開始信号（ｔ１）を受信するまでの時間をカウントする。また、急結剤供給開始手段１１ｆは、切替開始信号（ｔ１）から予め記憶部１０ｃに記録された吐出停止時間（Ｔ１）経過したとき急結剤の吐出開始信号を信号出力部１０ｅから急結剤供給装置６に対して送出する。
【００３９】
図２はコンクリートポンプの作動周期と急結剤供給装置の作動周期及びノズル吐出周期を示すタイミングチャート（１）で、コンクリートノズル吐出遅延時間Ｔｃ＞急結剤ノズル吐出遅延時間Ｔａの場合の説明図である。
【００４０】
図２（Ａ）コンクリート供給周期を示し、（Ａ−１）はコンクリートポンプ作動周期、（Ａ−２）はコンクリートノズル吐出周期を示す。（Ａ−１）に示すようにコンクリートポンプ２はＴｐの作動周期（作業中可変）で吐出を繰り返し、吸入・吐出切替開始時刻ｔ１から停止時間Ｔ１吐出を停止する。一方、コンクリート吐出管３、コンクリートホース３ｂの管路を経て吐出するコンクリートノズル吐出周期は、（Ａ−２）に示すように一般的にＴｃ（コンクリートノズル吐出遅延）時間遅れた周期を示す。
【００４１】
図２（Ｂ）は急結剤供給周期を示し、（Ｂ−１）は切替開始信号時刻ｔ１と同時に急結剤供給装置を停止する場合の急結剤供給周期を示す。このとき急結剤の停止は時刻ｔ１に行い、急結剤の供給はｔ１からＴ１経過した時刻ｔ２（急結剤供給開始時刻）に開始する。一方、供給ポンプ６ｃ、急結剤パイプ６ｄ、急結剤供給部７を経て吐出する急結剤ノズル吐出周期は、（Ｂ−２）に示すようにＴａ（急結剤ノズル吐出遅延）時間遅れた周期を示す。
【００４２】
図２（Ｂ−３）は、図２（Ａ−２）と図２（Ｂ−２）を重ねて示したコンクリート＋急結剤ノズル吐出周期を示す図である。図に示すように、コンクリートと急結剤のノズル吐出はＴｇ時間の位相のズレを生じている。このため、コンクリートの脈動による吐出停止直前にＴｇ時間コンクリートのみノズル吐出し、コンクリート吐出開始直前に急結剤のみがＴｇ時間ノズル吐出される。
【００４３】
本発明のンプ脈動連動急結剤供給システム１００は、ノズル先端に現れるこの急結剤の直噴現象を観察して、その位相時間Ｔｇをリモートコントロール装置３０により入力し、同期制御装置１０の記憶部１０ｃに設定することにより、急結剤供給装置６の急結剤供給周期を遅延させることを特徴とする。すなわち、吹付けノズル２０の急結剤直噴時間Ｔｇを観測してリモートコントロール装置３０の調整ダイアルをプラスＴｇ時間に設定して記憶部１０ｃに同期調整時間を記憶させる。実際のコンクリートポンプの作動周期Ｔｐは、２〜３秒であり、位相時間Ｔｇは１秒以下の短時間であるため、同期調整時間の設定は、調整ダイアルの微調整で急結剤の直噴が見られなくなることを確認することにより設定する。
【００４４】
図２（Ｃ）は、急結剤供給周期の調整（遅延時間の設定）を行った場合を示し、（Ｃ−１）は、Ｔｃ−Ｔａ＝位相のずれＴｇを遅延時間Ｔ２とし、急結剤停止信号出力手段１１ｅはｔ１＋設定された遅延時間Ｔ２により急結剤停止時間ｔ１ｄを算定し、ｔ１ｄに急結剤停止信号を急結剤供給装置６へ送出する。一方、急結剤供給信号出力手段１１ｆは、ｔ１ｄ＋Ｔ１により遅延時間を設定した急結剤供給再開時間ｔ２ｄを算定し、ｔ２ｄ時に達したとき急結剤供給信号を急結剤供給装置６へ送出する。
【００４５】
図２（Ｃ−２）は、（Ｃ−１）の急結剤供給周期に対する急結剤ノズル吐出周期を示し、急結剤ノズル吐出遅延時間Ｔａの遅れた周期を示す。図２（Ｃ−３）は、図２（Ａ−２）と図２（Ｃ−２）を重ねて示したコンクリートと急結剤のノズル吐出周期を示した図である。図に示すように、遅延時間を設定したノズル吐出停止時刻ｔ１ｎと、遅延時間を設定したノズル吐出再開時刻ｔ２ｎが同期して、急結剤のみの噴出或いはコンクリートのみの噴出が無く調整される。
【００４６】
次に、図３のコンクリートポンプの作動周期と急結剤供給装置の作動周期及びノズル吐出周期を示すタイミングチャート（２）を参照して、コンクリートノズル吐出遅延時間Ｔｃ＜急結剤ノズル吐出遅延時間Ｔａの場合の急結剤供給調整の動作を説明する。
【００４７】
図３（Ａ−１）はコンクリートポンプ作動周期、図３（Ａ―２）はコンクリートノズル吐出周期を示す。この図は、図２（Ａ−２）に示したコンクリートノズル吐出周期に比較して、コンクリートノズル吐出遅延時間Ｔｃが短い場合を示す。
【００４８】
図３（Ｂ）は、急結剤供給周期を示し、図３（Ｂ−１）は切替開始信号時刻ｔ１と同時に急結剤供給装置６を停止する場合の急結剤供給周期を示す。一方、急結剤ノズル吐出周期は、図３（Ｂ−２）に示すようにＴａ（急結剤ノズル吐出遅延）時間遅れた周期を示す。この図は、急結剤ノズル吐出遅延時間Ｔａが図２（Ｂ−２）で示した時間より長い場合を示している。
【００４９】
図３（Ｂ−３）は、図３（Ａ−２）と図３（Ｂ−２）を重ねて示したコンクリート＋急結剤ノズル吐出周期を示す図である。図に示すように、コンクリートと急結剤のノズル吐出はＴｇ時間の位相のズレを生じている。このため、コンクリートの脈動による吐出停止直前に急結剤のみがＴｇ時間ノズル吐出し、コンクリート吐出開始直前にＴｇ時間コンクリートのみノズル吐出する減少が起こる。この現象は、図２で説明した現象に対し、急結剤の直噴が見られるタイミングが吐出停止前であることで区別される。
【００５０】
ノズル先端に現れるこの急結剤の直噴現象を観察して、その位相時間Ｔｇをリモートコントロール装置３０により入力し、同期制御装置１０の記憶部１０ｃに設定することにより、急結剤供給装置６の急結剤供給周期を早めることを特徴とする。すなわち、吹付けノズル２０の急結剤直噴時間Ｔｇを観測してリモートコントロール装置３０の調整ダイアルをマイナスＴｇ時間に設定して記憶部１０ｃに同期調整時間−Ｔｇを記憶させる。実際のコンクリートポンプの作動周期Ｔｐは、２〜３秒であり、位相時間Ｔｇは１秒以下の短時間であるため、同期調整時間の設定は、調整ダイアルの微調整で急結剤の直噴が見られなくなることを確認することにより設定する。
【００５１】
図３（Ｃ）は、急結剤供給周期の調整（マイナス遅延時間の設定）を行った場合を示し、図３（Ｃ−１）は、急結剤停止信号出力手段１１ｅは次回の動作周期の急結剤停止時間ｔ１ｄを、コンクリートポンプの作動周期Ｔｐ−Ｔｇにより算定し、ｔ１ｄに急結剤停止信号を急結剤供給装置６へ送出する。一方、急結剤供給信号出力手段１１ｆは、ｔ１ｄ＋Ｔ１により遅延時間を設定した急結剤供給再開時間ｔ２ｄを算定し、ｔ２ｄ時に達したとき急結剤供給信号を急結剤供給装置６へ送出する。
【００５２】
すなわち、この場合は、次回の吸入・吐出切替開始信号時刻ｔ１′の受信前に、急結剤供給停止信号を送出させる動作を行うことによりノズル吐出の同期を図るものである。
【００５３】
図３（Ｃ−２）は、図３（Ｃ−１）の急結剤供給周期に対する急結剤ノズル吐出周期を示し、急結剤ノズル吐出遅延時間Ｔａの遅れた周期を示す。図３（Ｃ−３）は、図３（Ａ−２）と図３（Ｃ−２）を重ねて示したコンクリートと急結剤のノズル吐出周期を示した図である。図に示すように、遅延時間を設定したノズル吐出停止時刻ｔ１ｎと、遅延時間を設定したノズル吐出再開時刻ｔ２ｎが同期して、急結剤のみの噴出或いはコンクリートのみの噴出が無く調整される。
【００５４】
この場合には、切り替え開始信号から１サイクル後に同期し、またコンクリートポンプの作動周期の変更に対して急結剤吐出の制御が１サイクル遅れるが、同スピードの運転中は、ノズル吐出の同期を自動的に行うことができる。
【００５５】
図４は、本発明の第２の実施の形態の同期制御装置１０Ａを示す模式図である。同期制御装置１０Ａは、同期調整時間をカウントする第１のタイマー１２と、コンクリートポンプの切替時間をカウントする第２のタイマー１３とから構成されている。
【００５６】
第１のタイマー１２は、コンクリートポンプ２に取付けられた切替開始信号検出部２ｆの信号をタイマー起動信号として起動し、前記リモートコントロール装置３０の調整ダイアル３０ｂで設定された同期調整時間をカウントして急結剤供給装置６に急結剤供給停止（ＯＦＦ）信号と、第２のタイマー１３の起動信号を出力する。
【００５７】
起動された第２のタイマー１３は、予め設定したコンクリートポンプの切替停止時間をカウントし、急結剤供給装置６に急結剤供給開始（ＯＮ）信号を出力する。
【００５８】
第１のタイマー及び第２のタイマーは、公知のアナログタイマー或いはデジタルタイマーで構成することができる。また、同一の機器で複数の設定時間をカウントできる機器を用いることもできる。例えばオムロン社製のアナログタイマーを用いることができる。
【００５９】
この実施の形態では、第１のタイマー１２の同期調整時間を、遅延時間Ｔ２として設定する。このため、調整ダイアルで０〜Ｔｐ時間にＴ２を設定し、Ｔｃ＞Ｔａ又はＴｃ＜Ｔａのいずれの場合でも同期させることができる。
【００６０】
本発明の原理を説明するため、第１の実施の形態で詳細な説明を行ったが、第２の実施の形態で、より経済的に本発明の効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明のポンプ脈動連動急結剤供給システム１００の第１の実施の形態の構成を示す模式図である。
【図２】コンクリートポンプの作動周期と急結剤供給装置の作動周期及びノズル吐出周期を示すタイミングチャート（１）である。
【図３】コンクリートポンプの作動周期と急結剤供給装置の作動周期及びノズル吐出周期を示すタイミングチャート（２）である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の同期制御装置１０Ａの模式図である。
【図５】従来のコンクリート吹付け装置１１の模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
２    コンクリートポンプ（吹付け機械）
２ａ  コンクリートバケット
２ｂ  切替シリンダー
２ｃ  油圧シリンダー
２ｄ  ピストン
２ｅ  吸入吐出シリンダー
２ｆ  切替開始信号検出部
３    コンクリート吐出管
３ｂ  コンクリートホース（マテリアルホース）
５    急結剤ホース
６    急結剤供給装置（急結剤供給源）
６ａ  急結剤タンク
６ｂ  供給モータ
６ｃ  供給ポンプ
６ｄ  急結剤パイプ
７    急結剤供給部
１０    同期制御装置
１０ａ  切替信号受信部
１０ｂ  タイマー部
１０ｃ  記憶部
１０ｄ  無線受信部
１０ｅ  信号出力部
１１    演算部
１１ａ  停止時間入力・設定手段
１１ｂ  調整時間入力・設定手段
１１ｃ  切替開始信号受信手段
１１ｄ  サイクル時間測定手段
１１ｅ  急結剤停止信号出力手段
１１ｆ  急結剤供給信号出力手段
１２    作動状況検出部
１３    流量センサー
１４    流量調節弁
３０    リモートコントロール装置
３０ａ  表示部
３０ｂ  調整ダイアル
３０ｃ  送信ボタン
３０ｅ  アンテナ
５０    コンクリート吹付け装置
１００    ポンプ脈動連動急結剤供給システム
ｔ１、ｔ１′  吸入・吐出切替開始信号時刻
ｔ１ｄ  遅延時間を設定した急結剤停止時刻
ｔ２ｄ  遅延時間を設定した急結剤供給再開時刻
ｔ１ｎ  遅延時間を設定したノズル吐出停止時刻
ｔ２ｎ  遅延時間を設定したノズル吐出再開時刻
ｔ２  急結剤供給開始時刻
Ｔｐ  コンクリートポンプ作動周期
Ｔ１  停止時間（切替に要する時間）
Ｔａ  急結剤ノズル吐出遅延時間
Ｔｃ  コンクリートノズル吐出遅延時間
Ｔｇ  位相のズレ（Ｔｃ−Ｔａ）
Ｔ２  遅延時間
【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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