(57)【要約】【課題】  混練したコンクリートの性能向上のために、ファイバーを混練時に安定して定量供給し、かつ自動または手動運転が容易なファイバー供給方法およびその装置を提供する。【解決手段】  ファイバータンク１下部の排出シュート２からファイバーの排出量の調整が可能に排出し、排出シュート２から流出したファイバーを、円盤分散盤５の周囲に均等に分散し解きほぐした後、吸込みコーン４のほぼ全周囲から滑落させ、スパイラルフロー発生機７の吸込口に吸引し、コンクリートの混練場所まで空気搬送する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバータンク下部の排出シュートからファイバーを排出量調整可能に排出し、  排出シュートから流出したファイバーを、分散盤でほぼ均等に分散し、かつ適度に解きほぐした後、吸込みコーンのほぼ全周囲から滑落させ、スパイラルフロー発生機の吸込口に吸引し、空気のスパイラルフローにより搬送するファイバー供給方法。
【請求項２】
ファイバータンクおよびその下部に繋がる可変速攪拌装置を備えた排出シュートと、排出シュートから排出したファイバーを均等に分散する分散盤、およびファイバーを適度に解きほぐす分散シフターと、分散されたファイバーを周囲方向からほぼ均等に滑落させる吸込みコーンと、滑落するファイバーを吸引し、空気のスパイラルフローを形成するスパイラルフロー発生機およびそのファイバーを所定の場所まで搬送する輸送管路とからなるファイバー供給装置。
【請求項３】
ファイバーの供給量の確認が可能なようにファイバータンクの重量を計測しながら表示し、自動または手動でファイバー供給の運転と停止を繰り返し行う操作盤または操作ボックスを有する請求項２に記載のファイバー供給装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のファイバー供給装置の各部品が、工事現場への移動トラックに積込み可能に配置されているファイバー供給装置。
【請求項５】
空気輸送する輸送ダクトの先端をコンクリートの混練ミキサーに直接挿入せずに、ファイバーを分離して投入できるサイクロン分離器を備えた請求項２、３または４に記載のファイバー供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として山岳トンネルの吹付や、覆工コンクリート等においてファイバーを混入することにより、そのコンクリートの曲げ強度や曲げ靱性等を向上させ、耐衝撃性や耐疲労性を向上させる工法に使用するもので、具体的にはバッチャープラントまたはアジテータ車に、ファイバーを、定量的に供給するファイバー供給方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファイバーの供給は、人力による投入により行なっており、その場合、混練時間中の定量供給に安定性がなく、このため投入ムラが生じ、投入ムラが生じると、はなはだしい場合はダマになったり、所定量投入したと勘違いするなどの人為的ミスのため、未投入コンクリート発生の可能性があり、これらの結果として混練したコンクリートの性能低下などの悪影響を与えることが考えられた。
【０００３】
そこで、上記の問題点に着目してファイバー、例えば鋼繊維を分散させながら空気輸送することにより、繁雑な作業を伴うことなしに、所要の個所にモルタルやコンクリート等に効率よく定量的に鋼繊維を供給し混入させることができ、安全作業が可能となる鋼繊維の低圧圧送装置（例えば、特許文献１参照）等の発明がなされている。
【特許文献１】特開昭６３−２６７６１４号公報（第５頁、第１図）
【０００４】
特許文献１の発明は、シュート上に供給される鋼繊維をノズルから噴射される高速空気噴流中に引込ませて分散させる混合器と、この混合器により空気流中に分散混入させられた鋼繊維を低圧空気流にのせて所要箇所まで案内する低圧輸送管と、前記混合器のシュート上に鋼繊維をほぐしつつ補給する鋼繊維供給機構とを具備したものであり、鋼繊維を低圧空気流にのせて輸送するため、空気量と輸送管の内径の関係によっては鋼繊維がからんだり、シュートから落下しにくくなるので、空気量に応じて輸送管の内径を選定する必要がある。さらに、取り扱う鋼繊維の長さや輸送量に応じても、空気量と輸送管の内径を選定する必要があり、取り扱う鋼繊維の形状寸法や添加する鋼繊維の量が異なるたびに、輸送管の内径を変える必要がある。
【０００５】
そこで、本発明者等は、管路に安定な螺旋流体流、即ち気体、液体、スラリーなどの流体が渦を巻きつつ旋回軸方向に進行する流れを生成させる（例えば特許文献２参照）ための管路に螺旋流体流を生成させる装置を使用すれば、ファイバーはそのスパイラルフローにより管内の壁面に衝突せずに摩擦損失が少なく、安定して定量供給することができることに着目して本発明を案出した。
【特許文献２】特公平６−６０６４０号公報（第５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、混練したコンクリートの性能向上のために、ファイバーを混練する時に、その安定した定量供給を容易に行うことができるファイバー供給方法およびその装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ファイバータンクの下部の排出シュートからファイバーを排出量調整可能に排出し、排出シュートから流出したファイバーを、分散盤でほぼ均等に分散し、かつ適度に解きほぐした後、吸込みコーンのほぼ全周囲から滑落させ、スパイラルフロー発生機の吸込口に吸引し、空気のスパイラルフローにより搬送するファイバー供給方法からなり、その方法を実施する装置は、ファイバータンクおよびその下部に繋がる可変速攪拌装置を備えた排出シュートと、排出シュートから排出したファイバーを周囲に均等に分散する分散盤、およびファイバーを適度に解きほぐす分散シフターと、分散されたファイバーを周囲方向からほぼ均等に滑落させる吸込みコーンと、滑落するファイバーを吸引し、空気のスパイラルフローを形成するスパイラルフロー発生機およびそのファイバーを所定の場所まで搬送する輸送管路とからなるファイバー供給装置からなる。
【０００８】
そしてその装置においては、ファイバーの供給量の確認が可能なようにファイバータンクの重量を計測しながら表示し、自動または手動でファイバー供給の運転と停止を繰り返し行う操作盤または操作ボックスを有し、さらに前記のファイバー供給装置の各部品が、工事現場への移動トラックに積込み可能に配置され、また上記の空気輸送する輸送ダクトの先端をコンクリートの混練ミキサーに直接挿入せずに、ファイバーを分離して投入できるサイクロン分離器を備えたファイバー供給装置からなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スパイラルフローによって管路の内面にファイバーを衝突させずに、安定して空気輸送することができるので、最低限の空気量以上であれば、管路の内径を変化させなくても、ファイバーがからむことなくファイバーの輸送量を変化することができる。
【００１０】
また、コンクリート混練ミキサー車内に投入する量が定量制御（重量）のため、確実に均等量混練したファイバーコンクリートの製造ができ、従来のように人力による投入ミスがなくなり、さらに従来のようにバッチャーマン、またはトラックミキサー運転手の作業を減少することができる。
【００１１】
さらに従来は人力による投入のため、ファイバーの袋が小袋であったのに対し、本発明によれば受入タンクにストックできるため、大袋の納入も可能になり、作業能率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照して本発明を実施するための最良の形態につき説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明に適用されるカーボン、アラミド、ポリオレフィン、ビニロン、ポリプロピレン、ＰＥＴ等の非鋼繊維や鋼繊維等のファイバー供給装置の一実施例における概略構成図であり、また図２は図１の装置の全体斜視図である。
【００１４】
まず、本発明の装置では、ファイバータンク１の下部には円筒状の排出シュート２を備えており、ファイバータンク１に貯蔵したファイバーを攪拌モータ１２で回転する攪拌レーキ１３で攪拌し、排出シュート２の排出先端部の高さで排出量の調整が可能なように、手動または自動の排出調整ゲート３を設けており、その排出をスムーズにするための特殊な形状の羽根または攪拌レーキ１３付の可変速攪拌装置を備えている。
【００１５】
次に、排出シュート２から流出したファイバーは、円盤分散盤５でその周囲にほぼ均等に分散され、適度なファイバーの解きほぐし、すなわち解繊をするために、スクリーン６に電磁バイブレータ１６で振動を与え、皿状の円盤分散盤５の周囲に円錐状にファイバーの安息角を形成し、円盤分散盤５の周囲に流れ出るようにする。
【００１６】
すなわち、適宜な網目のスクリーン６に電磁バイブレータ１６を取り付けて適量のファイバーを滞留させながら振動を与えることにより、ファイバーの解繊と分散効果を効率良く行わせることができ、ここでは分散シフターと称している。
【００１７】
この分散シフターを通過したファイバーは、その周囲に設けられた吸込みコーン４のほぼ全周囲内から滑落しながら、スパイラルフロー発生機７の吸込口に向かってファイバーの長手方向がそろった状態で流れ落ち、吸引される。
【００１８】
このスパイラルフロー発生機７は、前記特許文献２の特公平６−６０６４０号に示されたような管路に螺旋流体流を生成させる装置であり、図３に示すように一端に輸送管路１０の接合部に接続する輸送管路１０の径と同一径の接続口２１を有し、他端に輸送管路１０の径より大きい径を有するロート状管２２の大きい径側の端部に、環状の隙間２３を介して、吸込口２５を有する吸込管２４が接続され、その環状の隙間２３のロート状管２２側の壁面は滑らかに湾曲してロート状管２２の内壁につながり、隙間２３の吸込管２４側の壁面は折れ曲がって吸入管２４の内壁につながるように形成されている。
【００１９】
さらに、ロート状管２２の外側には、ロート状管２２の環状の隙間２３を囲むように外管２６がロート状管２２と一体に形成され、外管２６とロート状管２２の間に空間２７が保持され、外管２６には圧縮空気注入口２８が配置されている。
【００２０】
また、ロート状管２２と吸込管２４とはねじ２９で接続されており、環状の隙間２３の幅を変えることが可能になっている。
【００２１】
このスパイラルフロー発生機７の圧縮空気注入口２８に圧縮空気Ａを注入すると、圧縮空気Ａは環状の隙間２３からロート状管２２に矢印ａで示すように流れ、吸込管２４側に負圧が生じ、吸込口２５から外部の空気Ｂを吸込むことになる。さらに、ロート状管２２を輸送管路１０の方向へ進空気は、ロート状管２２の径が次第に小さくなるために、半径方向のベクトルを与えられ、このベクトルが旋回ベクトルに転換し、直進ベクトルと合わせてスパイラルフローが発生する。
【００２２】
そのスパイラルフロー発生機７の吸込口２５に吸引されたファイバーは、スパイラルフロー発生機７の強いスパイラル流のため整流されながらコンクリートの混練場所、すなわち図１のアジテータトラック１５まで輸送管路１０で空気搬送される。
【００２３】
なお、この空気搬送用の空気は図１のコンプレッサー９から電磁用開閉弁２１および圧力設定バルブ８を介して輸送管路１０に送られる。
【００２４】
また、この装置では、ファイバーの供給量の確認ができるように、ファイバータンク１の重量を、例えばロードセル１７等で計測しながら表示し、自動または手動でファイバー供給の運転と停止を繰り返し行える操作盤１１または現場操作ボックスを有している。
【００２５】
さらに本発明の装置では、上記の装置の各部品を、工事現場への移動トラックに積込めるようにベースフレーム状に配置し、例えば、山岳トンネル等の工事現場に積載したまま移動できるようにした移動式のファイバー供給装置とすることもできる。
【００２６】
一方、本発明では、装置の空気輸送する輸送管路１０のホース先端を、図１の（Ａ）で示す２軸式の混練ミキサー２０内に直接挿入しても良いが、空気の吸出しを防ぐために、サイクロン分離器１９を備えておき、このサイクロン分離器１９を利用すれば、ファイバーのを旋回（分散）投入でき、ミキサーの混練効果を、さらに高めることが期待できる。
【００２７】
なお、図１及び図２において、１４で示すのは排出調整ゲート調整用のシリンダーであり、また１８で示すのはファイバータンク１の振動用のバイブレータである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のファイバー供給装置の一実施例における概略構成図である。
【図２】図１の装置の全体斜視図である。
【図３】スパイラルフロー発生機の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    ファイバータンク
２    排出シュート
４    吸込コーン
５    円盤分散盤
７    スパイラルフロー発生機                                                  １０    輸送管路
１１    操作盤
１９    サイクロン分離器
２０    混練ミキサー
【図１】
2005138976.tif 000003
【図２】
2005138976.tif 000004
【図３】
2005138976.tif 000005