(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線をほぼ水平もしくは若干傾斜させて設置されるドラムの内周面に撹拌羽根を備え、回転駆動されるドラムの一端側の入口から投入される骨材及びセメントを撹拌羽根により混合して、混練りされたコンクリートをドラムの他端側の出口から排出するコンクリート混練ドラムミキサであって、
ドラムの軸線方向に沿って複数段の撹拌羽根を設けるとともに、
一の段の撹拌羽根と隣の段の撹拌羽根の位置を、ドラムの円周方向において異ならせ、
かつ、ドラムの内周面に対し撹拌羽根を、ドラムの軸線と交差するとともにドラムの回転時に出口側の端部が先行する形状でドラム回転方向に向かって鋭角なほぼ５０°の角度で取り付け、
ドラム内周面の攪拌羽根より入口側には、ドラム回転時に攪拌羽根側の端部が先行するスパイラル形状のスパイラル羽根を設けたこと、
を特徴とするコンクリート混練ドラムミキサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート混練ドラムミキサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダム建設において、川の流れを堰き止めて迂回させる仮締切堤工事で「ＣＳＧ工法」が採用される。
ここで、ＣＳＧとは、Ｃemented Ｓand and Ｇravel(砂、礫をセメントで固める) の略で、河床砂礫や掘削材等の現地発生骨材にセメントを混合してコンクリートを製造することを言う。そして、ＣＳＧ工法は、現地発生骨材にセメントを混合したコンクリートを敷き均し・転圧することによって構造物を築造していく工法である。
このようなＣＳＧ工法によれば、▲１▼骨材製造設備が不要であり、骨材製造の際の濁水が発生しない、▲２▼現地発生材（河床砂礫や掘削土砂）が骨材として有効利用できる、▲３▼広いスペースで連続的な施工が可能であり、安全性が増すといった特長が得られる。
【０００３】
ところで、現地発生骨材にセメントを混合してコンクリートを混練するために傾胴式のドラムミキサが用いられる。
そして、従来は、ドラムの内周面に対し直角に撹拌羽根を円周方向に多数（例えば、８枚等）設けたコンクリート混練ドラムミキサを使用していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のコンクリート混練ドラムミキサでは、▲１▼投入した骨材のうち、大きな骨材がミキサ出口付近に溜まり、均一に混練りできない、▲２▼細かい骨材がミキサ入口側で溜まり、均一に混練りできない、▲３▼目標の混練り時間（例えば、７０〜９０sec 等）が確保できない、▲４▼ドラム内の撹拌用の羽根と羽根との間にコンクリートが付着し、撹拌羽根の機能を果たさなくなる、▲５▼撹拌羽根がドラム内周面に対し直角に取り付けられているため、材料分離を起こしてしまうといった問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ミキサの出口付近や入口側での骨材の溜まりを無くしたり、撹拌用の羽根と羽根との間にコンクリートが付着するのを防ぐことにより、撹拌機能を高めて所望の混練時間を確保できるコンクリート混練ドラムミキサを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく請求項１記載の発明は、
軸線をほぼ水平もしくは若干傾斜させて設置されるドラムの内周面に撹拌羽根を備え、回転駆動されるドラムの一端側の入口から投入される骨材及びセメントを撹拌羽根により混合して、混練りされたコンクリートをドラムの他端側の出口から排出するコンクリート混練ドラムミキサであって、
例えば、図１に示すように、
ドラム４の軸線Ｌ方向に沿って複数段の撹拌羽根１１，１２，…を設けるとともに、
一の段の撹拌羽根１１と隣の段の撹拌羽根１２の位置を、ドラム４の円周方向において異ならせた構成、
を特徴としている。
【０００７】
このように、請求項１記載の発明によれば、ドラムの軸線方向に沿った一の段の撹拌羽根と隣の段の撹拌羽根の位置を、ドラムの円周方向において異ならせたコンクリート混練ドラムミキサなので、円周方向に異なる位置関係にある一の段の撹拌羽根と隣の段の撹拌羽根との間にコンクリートが付着しなくなり、撹拌羽根による撹拌機能が高められる。
【０００８】
さらに、請求項１記載の発明は、
例えば、図１に示すように、
ドラム４の内周面に対し撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５を、ドラム４の軸線Ｌと交差するとともにドラム４の回転時に出口側の端部が先行する形状で取り付けた構成、
を特徴としている。
【０００９】
従って、請求項１記載の発明によれば、ドラム内周面に対し撹拌羽根を、ドラム軸線と交差するとともにドラム回転時に出口側の端部が先行する形状で取り付けたので、撹拌羽根により材料をミキサ入口側に戻して、ミキサ出口付近に大きな骨材が溜まらなくなり、撹拌時間の確保が可能となって、撹拌羽根による撹拌機能が高められる。
【００１０】
その上、請求項１記載の発明は、
例えば、図１に示すように、
ドラム４内周面の攪拌羽根１１より入口５側に、ドラム回転時に攪拌羽根１１側の端部が先行するスパイラル形状のスパイラル羽根７，８，…を設けた構成、
を特徴としている。
【００１１】
従って、請求項１記載の発明によれば、ドラム内周面の攪拌羽根より入口側に、ドラム回転時に攪拌羽根側の端部が先行するスパイラル形状のスパイラル羽根を設けたので、そのスパイラル羽根により、撹拌羽根への材料の急激な流れを抑えるとともに、ミキサ入口側での材料の滞留を防止して、撹拌羽根による撹拌機能が高められる。
【００１４】
また、請求項１記載の発明は、
例えば、図４に示すように、
ドラム４内周面に対し撹拌羽根１１，１２，…が、ドラム回転方向Ｒに向かって鋭角なほぼ５０°の角度で設けられている構成、
を特徴としている。
【００１５】
従って、請求項１記載の発明によれば、撹拌羽根をドラム内周面に対し、ドラム回転方向に向かって鋭角なほぼ５０°の角度で設けたので、そのドラム内周面の回転方向に向かって鋭角なほぼ５０°の角度の撹拌羽根により掬われる材料の分離が無く、撹拌機能が確保される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るコンクリート混練ドラムミキサの実施の形態例を図１から図４に基づいて説明する。
先ず、図１は本発明を適用した一例としてのコンクリート混練ドラムミキサの縦断側面図で、図２はそのドラムの展開図、図３は同じくドラムの各部を示す図である。即ち、図３（ａ）は図１の矢印Ａ−Ａ線に沿って示した入口側の端面図、図３（ｂ）は図１の矢印Ｂ−Ｂ線に沿った断面図、図３（ｃ）は図１の矢印Ｃ−Ｃ線に沿った断面図、図３（ｄ）は図１の矢印Ｄ−Ｄ線に沿った断面図、図３（ｅ）は図１の矢印Ｅ−Ｅ線に沿った断面図、図３（ｆ）は図１の矢印Ｆ−Ｆ線に沿った断面図である。
これらの図１から図３において、１は投入シュート、２は排出シュート、３はコンクリート混練ドラムミキサ、４はドラム、５は入口、６は出口、７，８，９はスパイラル羽根、１１，１２，１３，１４，１５は撹拌羽根、１６はブラケットである。
【００１７】
この実施の形態例では、図示のように、仮想線で示した投入シュート１と排出シュート２との間にコンクリート混練ドラムミキサ３が設置されており、このコンクリート混練ドラムミキサ３はダム建設現場での現地発生骨材を用いたコンクリート混練りに使用されるものである。
このコンクリート混練ドラムミキサ３は、直径が約１４５０〜１５００ｍｍで全長が約６０００ｍｍ程度の鋼管によるドラム４を図示しない駆動装置により回転駆動するもので、そのドラム４の一端側の直径が約１０００ｍｍ程度の入口５に投入シュート１が接続されて、ドラム４の他端側の全面的に開放された出口６に排出シュート２が接続されている。
【００１８】
そして、ドラム４の内周面には、耐摩耗鋼板が内張りされていて、入口５から約６００ｍｍ程度までは何も設けられておらず、投入シュート１が挿入されているが、その奥の約１２００ｍｍ程度の長さに渡ってスパイラル形状の３枚のスパイラル羽根７，８，９が設けられている。
この３枚のスパイラル羽根７，８，９は、耐摩耗鋼板によるもので、投入シュート１から投入される現地発生骨材の滞留防止を図るとともに、大きな骨材の勢い止めを行うためのものである。
さらに、ドラム４の内周には、５段（５列）の撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５が設けられている。この撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５は何れも耐摩耗鋼板によるものである。
【００１９】
即ち、具体的には、ドラム４内周でスパイラル羽根７，８，９の次の約７００ｍｍ程度の長さに渡って１段目（１列目）の撹拌羽根１１が設けられている。この撹拌羽根１１は、図３（ｂ）に示したように、円周方向等間隔に１２０°ずつ離れて３枚設けられている。
このような１段目の撹拌羽根１１に続いてドラム４内周には、次の約８００ｍｍ程度の長さに渡って２段目（２列目）の撹拌羽根１２が設けられている。この撹拌羽根１２は、図３（ｃ）に示したように、円周方向等間隔に１２０°ずつ離れて３枚設けられているが、１段目の撹拌羽根１１とは円周方向に位置が６０°ずれた配置となっている。
以上のような２段目の撹拌羽根１２に続いてドラム４内周には、次の約８００ｍｍ程度の長さに渡って３段目（３列目）の撹拌羽根１３が設けられている。この撹拌羽根１３は、図３（ｄ）に示したように、円周方向等間隔に１２０°ずつ離れて３枚設けられているが、２段目の撹拌羽根１２とは円周方向に位置が６０°ずれた配置となっている。
【００２０】
そして、以上のような３段目の撹拌羽根１３に続いてドラム４内周には、次の約８５０ｍｍ程度の長さに渡って４段目（４列目）の撹拌羽根１４が設けられている。この撹拌羽根１４は、図３（ｅ）に示したように、円周方向等間隔に１２０°ずつ離れて３枚設けられているが、３段目の撹拌羽根１３とは円周方向に位置が６０°ずれた配置となっている。
さらに、以上のような４段目の撹拌羽根１４に続いてドラム４内周には、次の約１０００ｍｍ程度の長さに渡って出口６までの５段目（５列目）の撹拌羽根１５が設けられている。この撹拌羽根１５は、図３（ｆ）に示したように、円周方向等間隔に１２０°ずつ離れて３枚設けられているが、４段目の撹拌羽根１４とは円周方向に位置が６０°ずれた配置となっている。
【００２１】
以上において、ドラム４は、図示例では軸線Ｌが平行となっているが、角度α，βで示したように、−２°〜＋８°の傾胴角度範囲で使用される。
そして、合計５段（５列）の撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５は、各々一対のブラケット１６，１６を介してドラム４内周に取り付けられていて、ドラム４の矢印Ｒ方向の回転に伴って、撹拌する材料（現地発生骨材及びセメント）を入口５側に向けて戻すようにする形状並びに角度位置をもってドラム４に取り付けられている。なお、ブラケット１６は、高さが約１００ｍｍ程度である。
しかも、各々の撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５は、図４に示したように、ドラム４の回転方向Ｒに向かって鋭角な５０°の角度でドラム４に取り付けられている。
ここで、各撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５は、幅が約１９０ｍｍ程度で厚さが約１６ｍｍ程度である。そして、スパイラル羽根７，８，９についても同様である。
【００２２】
次に、以上の構成によるコンクリート混練ドラムミキサ３による作用について説明する。
なお、ドラム４の回転数は、５〜２０rpm の間で任意に変更できるものであり、また、混練時間は、７０〜９０sec の確保を目標としている。
【００２３】
（１）合計５段（５列）の撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５を設け、その各撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５を１段（１列）当たり３枚とし、軸線Ｌ方向において千鳥状配置（ドラム展開図を示した図２参照）によりドラム４に取り付けたため、各撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５について、軸線方向の隣の段同士間や円周方向のものの間にコンクリートが付着するのを防止することができる。
【００２４】
（２）入口５側にスパイラル羽根７，８，９を設けたため、１段目（１列目）の撹拌羽根１１以降への材料（現地発生骨材及びセメント）、特に、大きな骨材の急激な流れを抑えることができ、また、入口５側において、材料、特に、細かな骨材が滞留するのを防止することができる。
【００２５】
（３）各撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５を、回転方向Ｒに向かって鋭角な５０°の角度で、かつ、材料を入口５側に向けて戻すようにする形状及び角度位置をもってドラム４に取り付けたため、混練り時間を確保することができるとともに、各撹拌羽根１１，１２，１３，１４，１５により掬われる材料の分離を防止することができる。
【００２６】
以上によって、混練時間を、９０sec 程度確保することができ、しかも、良質なコンクリートが得られるようになった。
また、以上のコンクリート混練ドラムミキサ３によれば、大量に連続して混練することができ、従って、ダム建設に用いるに好適なものである。
以上において、回転数・ドラム傾斜角を変えた各種テスト結果から、安定した最良値として、回転数：１０rpm 程度、ドラム角度：６°程度が見いだされた。
【００２７】
なお、以上の実施の形態例においては、ドラム軸線方向に５段の撹拌羽根としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、２段から４段の撹拌羽根や６段以上の撹拌羽根であっても良い。
また、撹拌羽根の材質や形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明に係るコンクリート混練ドラムミキサによれば、ドラム軸線方向に沿った一の段の撹拌羽根と隣の段の撹拌羽根の位置を、ドラム円周方向において異ならせたため、その円周方向に異なる位置関係にある一の段の撹拌羽根と隣の段の撹拌羽根との間にはコンクリートが付着せず、撹拌羽根による撹拌機能が高まり、所望の混練時間の確保に寄与することができる。
【００２９】
その上、ドラム内周面に対し撹拌羽根を、ドラム軸線と交差するとともにドラム回転時に出口側の端部が先行する形状で取り付けたため、その撹拌羽根により材料をミキサ入口側に戻して、ミキサ出口付近に大きな骨材が溜まらず、撹拌羽根による撹拌時間を確保でき、従って、撹拌機能が高まり、所望の混練時間の確保に寄与することができる。
【００３０】
そして、ドラム内周面の攪拌羽根より入口側に、ドラム回転時に攪拌羽根側の端部が先行するスパイラル形状のスパイラル羽根を設けたため、そのスパイラル羽根により、撹拌羽根への材料の急激な流れを抑えるとともに、ミキサ入口側での材料の滞留を防止できて、撹拌羽根による撹拌機能が高まり、所望の混練時間の確保に寄与することができる。
【００３２】
しかも、ドラム内周面に対し撹拌羽根をドラム回転方向に向かって鋭角なほぼ５０°の角度で設けたため、そのドラム内周面の回転方向に向かって鋭角なほぼ５０°の角度の撹拌羽根により掬われる材料の分離が無く、撹拌機能を確保でき、所望の混練時間の確保により一段と寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一例としてのコンクリート混練ドラムミキサの縦断側面図である。
【図２】図１のドラムの展開図である。
【図３】図１のドラムの各部を示すもので、（ａ）は図１の矢印Ａ−Ａ線に沿って示した入口側の端面図、（ｂ）は図１の矢印Ｂ−Ｂ線に沿った断面図、（ｃ）は図１の矢印Ｃ−Ｃ線に沿った断面図、（ｄ）は図１の矢印Ｄ−Ｄ線に沿った断面図、（ｅ）は図１の矢印Ｅ−Ｅ線に沿った断面図、（ｆ）は図１の矢印Ｆ−Ｆ線に沿った断面図である。
【図４】図３（ｂ）〜（ｆ）の撹拌羽根の取付角度を示した拡大図である。
【符号の説明】
１  投入シュート
２  排出シュート
３  コンクリート混練ドラムミキサ
４  ドラム
５  入口
６  出口
７，８，９  スパイラル羽根
１１，１２，１３，１４，１５  撹拌羽根
１６  ブラケット
Ｌ  ドラム軸線
Ｒ  ドラム回転方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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