コンクリートポンプ車
【課題】 輸送管や多段式ブームの劣化や破損を防止すると共に輸送管からの漏れを防止し、先行モルタルの使用量が少量で済むコンクリートポンプ車を提供する
【解決手段】多段式ブーム（４）によって屈伸される輸送管（５）は、直管（１１ｂ）、ベンド管（１１ａ）等の色々な形状の複数本のユニット管（１１）から接続されている。多段式ブーム（４）の関節の近傍において接続されている円の４分の１の円弧状を呈する一対のベンド管（１１ａ）については相対的に軸回転可能に接続する。そして他のユニット管（１１）同士の接続、つまり各ブーム（７Ａ、７Ｂ、…）に沿って接続されている直管（１１ｂ）同士、または直管（１１ｂ）とベンド管（１１ａ）の接続は固定的に接続する。
【解決手段】多段式ブーム（４）によって屈伸される輸送管（５）は、直管（１１ｂ）、ベンド管（１１ａ）等の色々な形状の複数本のユニット管（１１）から接続されている。多段式ブーム（４）の関節の近傍において接続されている円の４分の１の円弧状を呈する一対のベンド管（１１ａ）については相対的に軸回転可能に接続する。そして他のユニット管（１１）同士の接続、つまり各ブーム（７Ａ、７Ｂ、…）に沿って接続されている直管（１１ｂ）同士、または直管（１１ｂ）とベンド管（１１ａ）の接続は固定的に接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートを圧送するコンクリートポンプ車に関するものであり、コンクリートポンプと、複数本のブームから屈伸自在に連結されている多段式ブームと、該多段式ブームに支持されている輸送管とを備え、コンクリートポンプから圧送されたコンクリートが輸送管によって所望の打設場所に輸送されるようになっているコンクリートポンプ車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、バッチャープラントにおいてセメント、砂利、骨材等から製造され、ミキサ車に積載されて建設現場に搬送される。建設現場には、コンクリートポンプ車が待機しており、ミキサ車から荷下ろしされたコンクリートはコンクリートポンプ車によって所望の打設場所に圧送される。コンクリートポンプ車は従来周知のように、自走式の自動車と、この自動車に設けられている各装置、すなわちコンクリートが投入されるホッパ、コンクリートポンプ、多段式ブーム、このブームに支持されている輸送管等からなる。ホッパは自動車のシャーシの後方に設けられ、ミキサ車から荷下ろしされるコンクリートが投入されるようになっている。コンクリートポンプはシャーシ上に設けられ、例えば並列式の一対のピストンポンプから構成されている。従って一対のピストンポンプを交互に駆動すると、ホッパからのコンクリートを連続的に圧送できるようになっている。多段式ブームは、互いに連結された複数本のブームから構成され、一本のブームの端部が自動車のシャーシに連結されている。これらブームの連結部は関節になっており、関節に設けられている油圧式のピストンシリンダユニットによって屈伸するようになっている。従って各関節のピストンシリンダユニットを適切に駆動すると、多段式ブームの先端部を任意の場所に移動させることができる。輸送管は、互いに接続された複数本の金属製のユニット管から構成され、多段式ブームの複数箇所に設けられているステーによって支持されている。輸送管の一方の端部はコンクリートポンプに接続され、他方の端部は多段式ブームの先端部に支持され、この他方の端部には、所定の長さのゴム製のデリバリーホースが接続されている。コンクリートポンプ車はこのように構成されているので、ホッパにコンクリートを投入し、そして多段式ブームを駆動してデリバリホースの先端部がコンクリートの打設場所に位置するようにし、コンクリートポンプを駆動すると、コンクリートは輸送管内を圧送され、デリバリホースから該打設場所に供給されることになる。
【０００３】
前記したように輸送管は金属製の複数本のユニット管から構成されている。多段式ブームの屈伸に合わせて接続部分において屈伸できるようにするためであり、さらに輸送管が劣化したときに、劣化したユニット管だけを交換できるようにするためでもある。ユニット管には、直線状を呈する直管、円周の略４分の１の円弧状を呈するベンド管、等色々な形状の管があり、輸送管はこれらのユニット管から次のように接続されている。すなわち輸送管のうち、各ブームに並行している部分においては、複数本の直管が接続されており、関節に対応する部分においては、２本のベンド管が接続されている。このような直管の端部とベンド管の端部も接続されている。これらの各ユニット管の接続部分は、次に説明するように所定の接続方法によって連結されており、ユニット管同士が相対的に軸方向に回転できるようになっている。従って、多段式ブームが屈伸するときに、ベンド管の接続部分が滑らかに回転して輸送管が屈伸することになる。
【０００４】
多段式ブームの輸送管を詳しく説明すると、ユニット管同士は全て特許文献１に記載されている接続方法、すなわち図５の（Ａ）に示されている接続方法で接続されている。すなわちユニット管５１、５１には、両端部においてその外周面に段部あるいはフランジ部５２、５２が、鋳造あるいは溶接によって一体的に形成されている。このような端部同士を所定の隙間５３だけ空けて２本のユニット管５１、５１が突き合わせられている。このような２本のユニット管５１、５１のフランジ部５２、５２の外周面に密着するようにリング状を呈する１本のゴムパッキング５５が設けられている。ゴムパッキング５５は、略中空に形成されている。すなわちゴムパッキング５５のの内周面に円周方向の溝が形成され、溝の奥に凹部５６が形成されている。ゴムパッキング５５が２本のユニット管５１、５１のフランジ部５２、５２に設けられると、ユニット管５１、５１の端部の隙間５３と凹部５６が整合することになる。このようなゴムパッキング５５の外側には金属製のカップリング部材５８が設けられている。カップリング部材５８は一対の半円状の部材からなり、接続部分を外側から挟み込むようにして組み立てると環状に形成される。そうするとカップリング部材５８の内側にゴムパッキング５５が収納されると共に、カップリング部材５８によってユニット管５１、５１、のフランジ部５２、５２が係合される。ユニット管５１、５１はこのように接続されているので、液密が維持された状態で、一方のユニット管５１に対して他方のユニット管５１を軸方向に回転でき、また隙間５３の分だけわずかに屈曲できることになる。従って、多段式ブームに設けられている輸送管は、多段式ブームの屈伸に合わせて滑らかに屈伸することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２００７−１１５６３２号公報
【特許文献２】ドイツ特許第４３１８８３１号公報
【０００６】
特許文献２には、ユニット管同士を接続する他の接続方法が記載されている。図５の（Ｂ）に示されているように、このようなユニット管６１、６１にもその端部に所定のフランジ部６２、６３が形成されているが、それぞれのフランジ部６２、６３は同じ形状ではない。すなわち一方のフランジ部６３の方だけに、ユニット管６１の端面において円周溝６４が設けられている。この円周溝６４にゴム製のＯリング６６が収納されている。２本のユニット管６１、６１は、その端面同士が当接されて隙間が実質的にゼロになっており、Ｏリング６６によって液密が維持されることになる。このようなフランジ部６２、６３を係合するように金属製のカップリング部材６７が設けられている。このように接続すると２本のユニット管６１、６１は強固に固定され、相対的に回転したり屈曲することはない。特許文献２に記載の接続方法は、主として高圧力でコンクリートを圧送する高圧輸送管に対して適用されている。高圧輸送管は構造物に固定されていて屈曲させたり回転させる必要がないし、確実に液密が維持される必要があるからである。特許文献２に記載の接続方法は、このようにユニット管同士が回転したり屈曲できないので、従来コンクリートポンプ車の多段式ブームの輸送管には適用されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のコンクリートポンプ車に関して、基本的な機能、すなわちコンクリートを打設場所まで圧送する点については格別に問題ない。しかしながら他の点において若干の問題が見受けられる。具体的には、例えば多段式ブームや輸送管の劣化の問題を挙げることができる。コンクリートを圧送するコンクリートポンプは一対のピストンポンプからなるが、一対のピストンポンプを交互に駆動すると脈動が発生する。この脈動によってコンクリートの流れ方向の圧力が変動し、輸送管を構成している各ユニット管５１、５１に作用する力が変動する。そうすると、各ユニット管５１、５１の接続部分に形成されている隙間５３が変化して、輸送管が周期的に伸縮することになる。そうするとまず、ユニット管５１、５１の接続部分、具体的にはフランジ部５２、５２が摩耗しやすいという問題がある。また、１個の接続部分におけるユニット管５１、５１同士の隙間５３は１〜２ｍｍであるが、輸送管全体では接続部分が２０〜３０個あるので、輸送管は全体として２０〜５０ｍｍ伸縮することになる。そうすると、輸送管だけでなく、ステーによって輸送管を支持している多段式ブームにも繰り返し加重が作用して、これらが疲労により破損し易いという問題もある。輸送管や多段式ブームが破損して落下すると人命に関わる重大な事故につながる。多くの国においては、デリバリホースを空中にぶら下げた状態でコンクリートを打設する、いわゆる吊打ちが実施されているので、デリバリホースからの反力は作用せず、輸送管や多段式ブームに作用する繰り返し荷重は比較的小さい。しかしながら日本においてはデリバリホースの一部を地面に寝かせてコンクリートを打設する、いわゆるグラウディングが実施されている。そうするとデリバリホースが地面に固定されてしまい、デリバリホースからの反力も受けて、輸送管や多段式ブームに作用する繰り返し荷重は大きくなる。そうすると輸送管や多段式ブームが破損する危険は大きい。
【０００８】
他の問題も見受けられる。コンクリートポンプ車においては、輸送管内でコンクリートが閉塞しないように、コンクリートの圧送に先だって所定量のモルタルを圧送して輸送管内を湿潤させる。このようなモルタルは先行モルタルと呼ばれ、輸送管内を湿潤させた後に廃棄されることになる。従来のコンクリートポンプ車においては、各ユニット管５１、５１の接続部分に隙間５３が形成されており、さらにゴムパッキング５５には凹部５６が形成されており、これらの隙間５３や凹部５６に先行モルタルが入り込む。そうすると接続部分の個数だけ先行モルタルが消費されてしまうので、大量の先行モルタルが必要になる。そうすると先行モルタルを搬送するだけのためにミキサ車が１台必要になり費用が嵩む。また、先行モルタルの廃棄量が大量になり処理費用も嵩む。他の問題として接続部分から漏れが生じやすいという問題もある。接続部分にはゴムパッキング５５が設けられているが、これはフランジ部５２、５２の外側に設けられており、ゴムパッキング５５が劣化すると液密が維持されにくいという欠点がある。従来のコンクリートポンプ車の輸送管においては、ユニット管の全ての接続部分がこのような接続方法によって接続されているので、接続部分からコンクリート中の水分が漏れ出す箇所が多く、環境を汚染する問題がある。
【０００９】
したがって本発明は、輸送管が劣化しにくく、そして輸送管や多段式ブームが破損しにくく、先行モルタルの使用量が少量で済み、輸送管からの漏れが発生しにくいコンクリートポンプ車を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、コンクリートポンプと、複数本のブームから互いに連結されて連結部分のそれぞれが関節になって屈伸される多段式ブームと、多段式ブームに支持されて多段式ブームに合わせて屈伸される輸送管とを備え、コンクリートポンプから圧送されるコンクリートを輸送管によって打設場所に輸送するコンクリートポンプ車であって、輸送管の接続方法に特徴を有するコンクリートポンプ車として構成する。具体的には、輸送管は、多段式ブームに沿って接続された複数本の金属製のユニット管から構成されているが、多段式ブームの各関節の近傍において、円の４分の１の円弧状に形成された一対のユニット管が接続されている。輸送管は、この部分において屈伸されるようになっている。このような輸送管においてユニット管同士の接続部分のうち、一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は相対的に軸回転可能に接続する。そして他の接続部分については固定的に接続する。また、コンクリートポンプ車に設けられ、コンクリートポンプにコンクリートを供給するようになっているホッパには、セメントミルク製造装置が着脱自在に設けられるように構成する。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、コンクリートポンプと、複数本のブームから互いに連結されて連結部分のそれぞれが関節になって屈伸される多段式ブームと、前記多段式ブームに支持されて前記多段式ブームに合わせて屈伸される輸送管とを備え、前記コンクリートポンプから圧送されるコンクリートを前記輸送管によって打設場所に輸送するコンクリートポンプ車であって、前記輸送管は、前記多段式ブームに沿って接続された複数本の金属製のユニット管から構成され、各関節の近傍において、円の４分の１の円弧状に形成された一対のユニット管が接続されてこの部分において屈伸されるようになっており、前記ユニット管同士の接続部分のうち、前記一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は相対的に軸回転可能に接続され、他の接続部分については固定的に接続されていることを特徴とするコンクリートポンプ車として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンクリートポンプ車において、前記ユニット管には両端部に外径方向に拡径したフランジ部が形成され、前記一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は、前記一対の円弧状のユニット管が所定の隙間を空けて突き合わされ、環状のゴムパッキングがこれらのユニット管のフランジ部に被せられ、金属製の第１のカップリング部材が前記ゴムパッキングの外側から設けられ、前記第１のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されており、前記他の接続部分は、隣り合うユニット管の一方のユニット管の端面に円形溝が形成され、該円形溝にゴム製のＯリングが設けられ、前記隣り合うユニット管の端面同士が当接され、そして金属製の第２のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されていることを特徴とするコンクリートポンプ車として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のコンクリートポンプ車において、前記コンクリートポンプ車に設けられ前記コンクリートポンプにコンクリートを供給するようになっているホッパには、セメントミルク製造装置が着脱自在に設けられるようになっており、前記セメントミルク製造装置は、所定のメッシュの篩と、該篩を振動させるバイブレータと、前記篩に水を供給する水供給装置とから構成されていることを特徴とするコンクリートポンプ車として構成される。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載のコンクリートポンプ車において、前記輸送管の先端には、流れ方向に向かって管径が縮径している金属製のレジューサー管が固定的に接続され、該レジューサー管の先端にゴム製のデリバリーホースが固定的にされていることを特徴とするコンクリートポンプ車として構成される。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によると、コンクリートポンプ車は、コンクリートポンプと、複数本のブームから互いに連結されて連結部分のそれぞれが関節になって屈伸される多段式ブームと、多段式ブームに支持され多段式ブームに合わせて屈伸される輸送管とを備えて、コンクリートポンプから圧送されるコンクリートを輸送管によって打設場所に輸送するようになっている。そしてこの輸送管は多段式ブームに沿って接続された複数本の金属製のユニット管から構成され、各関節の近傍において、円の４分の１の円弧状に形成された一対のユニット管が接続されてこの部分において屈伸されるようになっている。本発明はこのような輸送管において、ユニット管同士の接続部分のうち、一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は相対的に軸回転可能に接続され、他の接続部分については固定的に接続されるように構成されている。そうするとユニット管同士の接続部分のうち、輸送管が屈伸するのに必要な接続部分だけ相対的に軸回転可能に接続され、屈伸の必要がない他の接続部分については固定的に接続されることになる。固定的に接続されている接続部分は、ユニット管同士が相対的に動かないので輸送管が劣化し難いし、コンクリートポンプによる脈動の影響を受けて伸縮することもない。一般に輸送管には接続部分が２０〜３０箇所存在するが、屈伸する必要のある接続部分は数カ所に限られ、大部分は屈伸の必要の無い接続部分である。これらの大部分の接続部分が固定的に接続されているので、脈動による輸送管の伸縮はほとんどなく、輸送管や多段式ブームには繰り返し荷重がほとんど作用しない。従って輸送管や多段式ブームの破損を抑制することができる。また他の発明によると、ユニット管には両端部に外径方向に拡径したフランジ部が形成され、一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は、一対の円弧状のユニット管が所定の隙間を空けて突き合わされ、環状のゴムパッキングがこれらのユニット管のフランジ部に被せられ、金属製の第１のカップリング部材がゴムパッキングの外側から設けられ、第１のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されている。つまり軸回転可能に接続されている一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は、ゴムパッキングによってシールされているので、液密が維持される。そしてこの発明によると、他の接続部分は、隣り合うユニット管の一方のユニット管の端面に円形溝が形成され、該円形溝にゴム製のＯリングが設けられ、隣り合うユニット管の端面同士が当接され、そして金属製の第２のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されている。つまり固定的に接続されている接続部分は、隣り合うユニット管同士が実質的に隙間無く接続されることになる。そうすると先行モルタルを圧送するときに、先行モルタルが無駄に消費されることもない。またこの接続部分にはＯリングが設けられ、双方のフランジ部によって押し付けられることになる。従って高い液密性が維持され、Ｏリングが若干劣化しても輸送管からの漏れを防止することができる。さらに他の発明によると、コンクリートポンプ車に設けられコンクリートポンプにコンクリートを供給するようになっているホッパには、セメントミルク製造装置が着脱自在に設けられるようになっており、セメントミルク製造装置は、所定のメッシュの篩と、該篩を振動させるバイブレータと、篩に水を供給する水供給装置とから構成されている。このセメントミルク製造装置によって、少量のコンクリートからモルタルを製造することができ、このモルタルを先行モルタルとして使用することができる。そうすると、コンクリートの一部を利用すればモルタルが得られるので、格別にミキサ車を手配して先行モルタル用のモルタルを搬送する必要がなくコストが安くなる。さらに他の発明によると、輸送管の先端には、流れ方向に向かって管径が縮径している金属製のレジューサー管が固定的に接続され、該レジューサー管の先端にゴム製のデリバリーホースが固定的にされているので、レジューサー管とデリバリーホースもコンクリートポンプによる脈動の影響を受けにくいという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンクリートポンプ車を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るコンクリートポンプ車の輸送管を模式的に示す図で、その（Ａ）は、輸送管の一部を示す平面図、その（Ｂ）、（Ｃ）は輸送管を構成している各ユニット管の接続部分を示す平面断面図である。ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るコンクリートポンプ車の輸送管に接続されるレジューサー管を示す平面断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るコンクリートポンプ車に設けられるセメントミルク製造装置を示す斜視図である。
【図５】従来のコンクリートの輸送管の接続方法を説明する図で、（Ａ）はコンクリートポンプ車の輸送管を構成しているユニット管の接続部分を示す平面断面図で、（Ｂ）は構造物に固定的に設置される輸送管の接続部分を示す平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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コンクリートポンプ車１も、図１に示されているように、外観は従来のコンクリートポンプ車と同様に構成されている。すなわちエンジンにより自走する自動車Ａ、この自動車Ａのシャーシの後部に固定されコンクリートが投入されるようになっているホッパ２、ホッパ２からのコンクリートを圧送するコンクリートポンプ、その端部が自動車Ａの前方寄りに連結されている多段式ブーム４、この多段式ブーム４に支持されていてコンクリートポンプに接続されている輸送管５、等から構成されている。図１にはコンクリートポンプは示されていないが、コンクリートポンプは一対のシリンダポンプから構成され、これらのシリンダポンプが相互に駆動されるとコンクリートは若干の脈動を伴って圧送されるようになっている。
【００１５】
多段式ブーム４は、複数本のブーム７Ａ、７Ｂ、…から構成され、本実施の形態においては４本のブーム、すなわち第１〜４のブーム７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄからなる。自動車Ａのシャーシには前方寄りに水平面内において回転自在な支柱８が設けられており、第１のブーム７Ａはその端部がこの支柱８に連結されている。この連結部分には油圧で駆動されるピストンシリンダユニット９Ａが設けられ、連結部分はピストンシリンダユニット９Ａによって屈伸される関節になっている。第２のブーム７Ｂは、その一方の端部が第１のブーム７Ａの他方の端部に連結され、同様に設けられているピストンシリンダユニット９Ｂによって、この連結部分も屈伸可能な関節になっている。同様に第３のブーム７Ｃは、その一方の端部が第２のブームの他方の端部に、そして第４のブーム７Ｄは、その一方の端部が第３のブーム７Ｃの他方の端部に、それぞれ連結され、それぞれの連結部分に設けられているピストンシリンダユニット９Ｃ、９Ｄによって連結部分が屈伸されるようになっている。従って支柱８を任意の回転位置に駆動し、そして各ピストンシリンダユニット９Ｃ、…、９Ｄを駆動して多段式ブーム４を屈伸させると、多段式ブーム４の先端部、すなわち第４のブーム７Ｄの端部を任意の場所に移動させることができる。
【００１６】
輸送管５は、複数本の金属製のユニット管１１、１１、…から構成され、多段式ブーム４に略相似した形状に接続されている。そして輸送管５は、多段式ブーム４に固定されている複数本のステー１３、１３、…によって支持されている。ユニット管１１、１１、…には色々な形状のものがある。例えば、各ブーム７Ａ、７Ｂ、…に沿う直線部分においては直線状のユニット管１１、１１、…すなわち直管が接続され、多段式ブーム４の関節に対応する部分においては、湾曲したユニット管１１、１１、…すなわちベンド管が接続されている。各関節の近傍において接続されている一対のベンド管は、円の４分の１の円弧状に湾曲している。次に詳しく説明するように、各ユニット管１１、１１、…同士の接続部分のうち、この一対のベンド管の接続部分だけが相対的に軸回転可能に接続されている。従って多段式ブーム４が各関節において屈伸するとき、その近傍の一対のベンド管が相対的に回転して輸送管５が屈伸することになる。このような輸送管５の一方の端部はコンクリートポンプに接続され、他方の端部は第４のブーム７Ｄの先端部近傍に位置している。この他方の端部には、コンクリートの流れ方向に管径が縮径している金属製のレジューサー管１４が接続され、レジューサー管１４の先端部には、ゴム製のデリバリホース１５が接続されている。
【００１７】
本実施の形態において、輸送管５における各ユニット管１１、１１、…の接続部分は、２種類の異なる接続方法によって接続されている。具体的に説明すると、図２の（Ａ）に輸送管５の一部が示されているように、ベンド管１１ａ、１１ａ同士の接続部分については第１の接続方法Ｊ１によって接続され、他の接続部分つまり直管１１ｂ、１１ｂ同士の接続部分や直管１１ｂとベンド管１１ａ同士の接続部分については第２の接続方法Ｊ２によって接続されている。
【００１８】
第１の接続方法Ｊ１について説明する。図２の（Ｂ）に第１の接続方法Ｊ１によって接続された接続部分が模式的に示されているが、一対のユニット管１１、１１すなわちベンド管１１ａ、１１ａには、端部に外径が拡径したフランジ部１７、１７が形成されている。これらのベンド管１１ａ、１１ａは端面同士が所定の隙間１８を空けて突き合わせられている。これらのベンド管１１ａ、１１ａのフランジ部１７、１７にまたがって、ゴムパッキング１９が嵌められている。ゴムパッキング１９は所定幅の環状を呈し中空に形成されている。すなわち内部に凹部２１が形成されている。そしてゴムパッキング１９の内周面には凹部２１に連通する溝が形成されている。ゴムパッキング１９は、この溝と凹部２１がベンド管１１ａ、１１ａの端面の隙間１８に整合するように設けられている。接続部分には、このようなゴムパッキング１９の外側から、第１のカップリング部材２２が嵌合している。第１のカップリング部材２２は、半円形を呈する一対の金属製の部材からなり、半円同士が組み立てられると環状に形成される。環状に形成されたときに、内側にゴムパッキング１９が収納される凹部が形成される。この凹部に収納されたゴムパッキング１９は、外径方向への膨張が規制される。第１のカップリング部材２２は爪部２３、２３が形成されており、第１のカップリング部材２２が接続部分に設けられると、爪部２３、２３がフランジ部１７、１７を係合し、これによってベンド管１１ａ、１１ａ同士が抜けないようになっている。第１の接続方法Ｊ１においてはユニット管１１、１１が隙間１８を介して接続されているので、輸送管５内にコンクリートが圧送されていないとき、すなわち内圧が作用していないとき、ユニット管１１、１１は相対的に軸回転することができる。そしてコンクリートが圧送されるとき、コンクリートの圧力が凹部２１に作用してゴムパッキング１９が膨張しようとする。このときゴムパッキング１９は前記したように外径方向に膨張できないのでフランジ部１７、１７に強く密着する。すなわち輸送管５の液密が維持されることになる。
【００１９】
第２の接続方法Ｊ２による接続部分が、図２の（Ｃ）に模式的に示されている。接続されるユニット管１１、１１同士の端部には第１の接続方法Ｊ１と同様にフランジ部２４、２５が形成されているが、これらのフランジ部２４、２５は形状が異なっており雌型フランジ部２４と雄型フランジ部２５とになっている。すなわち雌型フランジ部２４は端面に円形溝２６が形成されていると共に、所定の厚さの外周部分が端面より前方に突き出ている。すなわち環状突起２８が形成されている。そして雄型フランジ部２５は端面近傍において所定の幅で外径が小さくなっており、雄型フランジ部２５の環状突起２８が嵌合するようになっている。雌型フランジ部２４の円形溝２６には、ゴム製のＯリング２９が設けられている。Ｏリング２９の幅は円形溝２６の深さよりわずかに大きい。このようなユニット管１１、１１が隙間無く接続されて、Ｏリング２９がユニット管１１の端面に押し付けられている。このような接続部分に第２のカップリング部材３１が設けられている。第２のカップリング部材３１も半円形を呈する一対の金属製の部材からなり、半円同士が組み立てられると環状に形成される。そして雄雌フランジ部２４、２５は第２のカップリング部材３１の爪部３２、３２によって係合され、ユニット管１１、１１の端面同士が強く押し付けられる。第２の接続方法Ｊ２によって接続されているユニット管１１、１１同士は相互に固定され、相対的に伸縮したり回転しない。そしてＯリング２９によって確実に液密が維持されることになる。さらにユニット管１１、１１には実質的に隙間が形成されないので、先行モルタルやコンクリートが隙間に浸入することがない。
【００２０】
本実施の形態においては、輸送管５とレジューサー管１４の接続部分についても、第２の接続方法Ｊ２によって接続されている。すなわち図３に示されているように、レジューサー管１４にもその端部に雌型フランジ部２４’が形成され、円形溝２６’にＯリング２９’が設けられている。この雌型フランジ部２４’が輸送管５の最後尾のユニット管１１の雄型フランジ部２５に当接され、第２のカップリング部材３１がこれらの雄雌フランジ部２４’、２５を係合している。さらに本実施の形態においては、レジューサー管１４とデリバリホース１５の接続部分も第２の接続方法Ｊ２によって接続されている。ただしデリバリホース１５は、アダプタ３３を介してレジューサー管１４に接続されている。この接続部分において、レジューサー管１４の端部に雄型フランジ部２５’が形成されている。そしてアダプタ３３には雌型フランジ部２４”が形成され、Ｏリング２９”が設けられている。これらが当接され第２のカップリング部材２９”が設けられている。輸送管５とレジューサー管１４、そしてレジューサー管１４とデリバリホース１５は、第２の接続方法Ｊ２で接続されているので、相互に固定され、相対的に伸縮したり回転しないようになっている。
【００２１】
次に本実施の形態に係るセメントミルク製造装置３５について説明する。セメントミルク製造装置３５は、本実施の形態に係るコンクリートポンプ車１のホッパ２に着脱可能に設けられ、所定量のコンクリートから先行モルタルを製造する装置である。図４に示されているように、セメントミルク製造装置３５は、所定のメッシュの篩３６が張られた篩体３７と、この篩体３７を振動させるバイブレータ３９と、篩体３７内に水を供給する水供給装置４１とから構成されている。従って、篩体３７をホッパ２にセットして、篩体３７に所定量のコンクリートを投入し、バイブレータ３９によって篩体３７を振動させながら水供給装置４１によって水を供給すると、粗骨材が篩３６に残り、主としてセメントと砂が水と共にホッパ２内に落下する。すなわちモルタルがホッパ２内に投入されることになる。
【００２２】
本実施の形態に係るコンクリートポンプ車１の作用を説明する。図１に示されているように、自動車Ａに設けられているアウトリガー４３、４３、…を広げて地面に設置し、コンクリートポンプ車１の転倒を防止する。ホッパ２にセメントミルク製造装置３５の篩体３７を載せる。篩体３７に所定量のコンクリートを入れ、バイブレータ３９を駆動して水供給装置４１から所定量の水を篩体３７内に供給する。そうするとセメントと砂と水とからなる混合物、すなわちモルタルが篩体３７から落下してホッパー２内に投入される。十分な量のモルタルがホッパ２内に溜まったら、バイブレータ３９と水供給装置４１を停止してセメントミルク製造装置３５をホッパ２から外す。コンクリートポンプを駆動する。ホッパー２内のモルタルが先行モルタルとしてコンクリートポンプにより圧送され、輸送管５内を送られて管内が湿潤される。輸送管５を構成している各ユニット管１１、１１、…の接続部分は大部分が第２の接続方法Ｊ２によって接続されているので、接続部分に入り込むモルタル量は少量で済む。すなわち少量の先行モルタルによって、輸送管５内を十分に湿潤させることができる。輸送管５内が湿潤されたらコンクリートポンプを停止し、先行モルタルを廃棄する。多段式ブーム４を屈伸させて、デリバリホース１５が打設場所に位置するようにする。このとき輸送管５は、第１の接続方法Ｊ１によって接続されている接続部分が滑らかに回転して、多段式ブーム４の屈伸に合わせて屈伸することになる。ホッパ２にコンクリートを投入し、コンクリートポンプを駆動する。ホッパ２内のコンクリートはコンクリートポンプによって圧送され輸送管５内を流れる。輸送管５内を流れるコンクリートは脈動を伴っているが、ユニット管１１、１１、…は大部分が第２の接続方法Ｊ２によって接続されているので相互に伸縮せず、脈動の影響を受けない。従って輸送管５も多段式ブーム４に作用する繰り返し荷重が小さく、劣化したり破損し難い。同様に輸送管５とレジューサー管１４、レジューサー管１４とデリバリホース１５も第２の接続方法Ｊ２によって接続されているので、コンクリートの脈動の影響を受けない。従って安全にコンクリートを打設することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１ コンクリートポンプ車 ２ ホッパ
４ 多段式ブーム ５ 輸送管
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ 第１〜４のブーム
８ 支柱
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ ピストンシリンダユニット
１１ ユニット管 １３ ステー
１４ レジューサー管 １５ デリバリホース
１７ フランジ部 １８ 隙間
１９ ゴムパッキング ２１ 凹部２１
２２ 第１のカップリング部材 ２３ 爪部
２４ 雌型フランジ部 ２５ 雄型フランジ部
２６ 円形溝 ２９ Ｏリング
３１ 第２のカップリング部材 ３５ セメントミルク製造装置
３６ 篩 ３７ 篩体
３９ バイブレータ ４１ 水供給装置
Ａ 自動車
Ｊ１ 第１の接続方法による接続部分
Ｊ２ 第２の接続方法による接続部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートを圧送するコンクリートポンプ車に関するものであり、コンクリートポンプと、複数本のブームから屈伸自在に連結されている多段式ブームと、該多段式ブームに支持されている輸送管とを備え、コンクリートポンプから圧送されたコンクリートが輸送管によって所望の打設場所に輸送されるようになっているコンクリートポンプ車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、バッチャープラントにおいてセメント、砂利、骨材等から製造され、ミキサ車に積載されて建設現場に搬送される。建設現場には、コンクリートポンプ車が待機しており、ミキサ車から荷下ろしされたコンクリートはコンクリートポンプ車によって所望の打設場所に圧送される。コンクリートポンプ車は従来周知のように、自走式の自動車と、この自動車に設けられている各装置、すなわちコンクリートが投入されるホッパ、コンクリートポンプ、多段式ブーム、このブームに支持されている輸送管等からなる。ホッパは自動車のシャーシの後方に設けられ、ミキサ車から荷下ろしされるコンクリートが投入されるようになっている。コンクリートポンプはシャーシ上に設けられ、例えば並列式の一対のピストンポンプから構成されている。従って一対のピストンポンプを交互に駆動すると、ホッパからのコンクリートを連続的に圧送できるようになっている。多段式ブームは、互いに連結された複数本のブームから構成され、一本のブームの端部が自動車のシャーシに連結されている。これらブームの連結部は関節になっており、関節に設けられている油圧式のピストンシリンダユニットによって屈伸するようになっている。従って各関節のピストンシリンダユニットを適切に駆動すると、多段式ブームの先端部を任意の場所に移動させることができる。輸送管は、互いに接続された複数本の金属製のユニット管から構成され、多段式ブームの複数箇所に設けられているステーによって支持されている。輸送管の一方の端部はコンクリートポンプに接続され、他方の端部は多段式ブームの先端部に支持され、この他方の端部には、所定の長さのゴム製のデリバリーホースが接続されている。コンクリートポンプ車はこのように構成されているので、ホッパにコンクリートを投入し、そして多段式ブームを駆動してデリバリホースの先端部がコンクリートの打設場所に位置するようにし、コンクリートポンプを駆動すると、コンクリートは輸送管内を圧送され、デリバリホースから該打設場所に供給されることになる。
【０００３】
前記したように輸送管は金属製の複数本のユニット管から構成されている。多段式ブームの屈伸に合わせて接続部分において屈伸できるようにするためであり、さらに輸送管が劣化したときに、劣化したユニット管だけを交換できるようにするためでもある。ユニット管には、直線状を呈する直管、円周の略４分の１の円弧状を呈するベンド管、等色々な形状の管があり、輸送管はこれらのユニット管から次のように接続されている。すなわち輸送管のうち、各ブームに並行している部分においては、複数本の直管が接続されており、関節に対応する部分においては、２本のベンド管が接続されている。このような直管の端部とベンド管の端部も接続されている。これらの各ユニット管の接続部分は、次に説明するように所定の接続方法によって連結されており、ユニット管同士が相対的に軸方向に回転できるようになっている。従って、多段式ブームが屈伸するときに、ベンド管の接続部分が滑らかに回転して輸送管が屈伸することになる。
【０００４】
多段式ブームの輸送管を詳しく説明すると、ユニット管同士は全て特許文献１に記載されている接続方法、すなわち図５の（Ａ）に示されている接続方法で接続されている。すなわちユニット管５１、５１には、両端部においてその外周面に段部あるいはフランジ部５２、５２が、鋳造あるいは溶接によって一体的に形成されている。このような端部同士を所定の隙間５３だけ空けて２本のユニット管５１、５１が突き合わせられている。このような２本のユニット管５１、５１のフランジ部５２、５２の外周面に密着するようにリング状を呈する１本のゴムパッキング５５が設けられている。ゴムパッキング５５は、略中空に形成されている。すなわちゴムパッキング５５のの内周面に円周方向の溝が形成され、溝の奥に凹部５６が形成されている。ゴムパッキング５５が２本のユニット管５１、５１のフランジ部５２、５２に設けられると、ユニット管５１、５１の端部の隙間５３と凹部５６が整合することになる。このようなゴムパッキング５５の外側には金属製のカップリング部材５８が設けられている。カップリング部材５８は一対の半円状の部材からなり、接続部分を外側から挟み込むようにして組み立てると環状に形成される。そうするとカップリング部材５８の内側にゴムパッキング５５が収納されると共に、カップリング部材５８によってユニット管５１、５１、のフランジ部５２、５２が係合される。ユニット管５１、５１はこのように接続されているので、液密が維持された状態で、一方のユニット管５１に対して他方のユニット管５１を軸方向に回転でき、また隙間５３の分だけわずかに屈曲できることになる。従って、多段式ブームに設けられている輸送管は、多段式ブームの屈伸に合わせて滑らかに屈伸することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２００７−１１５６３２号公報
【特許文献２】ドイツ特許第４３１８８３１号公報
【０００６】
特許文献２には、ユニット管同士を接続する他の接続方法が記載されている。図５の（Ｂ）に示されているように、このようなユニット管６１、６１にもその端部に所定のフランジ部６２、６３が形成されているが、それぞれのフランジ部６２、６３は同じ形状ではない。すなわち一方のフランジ部６３の方だけに、ユニット管６１の端面において円周溝６４が設けられている。この円周溝６４にゴム製のＯリング６６が収納されている。２本のユニット管６１、６１は、その端面同士が当接されて隙間が実質的にゼロになっており、Ｏリング６６によって液密が維持されることになる。このようなフランジ部６２、６３を係合するように金属製のカップリング部材６７が設けられている。このように接続すると２本のユニット管６１、６１は強固に固定され、相対的に回転したり屈曲することはない。特許文献２に記載の接続方法は、主として高圧力でコンクリートを圧送する高圧輸送管に対して適用されている。高圧輸送管は構造物に固定されていて屈曲させたり回転させる必要がないし、確実に液密が維持される必要があるからである。特許文献２に記載の接続方法は、このようにユニット管同士が回転したり屈曲できないので、従来コンクリートポンプ車の多段式ブームの輸送管には適用されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のコンクリートポンプ車に関して、基本的な機能、すなわちコンクリートを打設場所まで圧送する点については格別に問題ない。しかしながら他の点において若干の問題が見受けられる。具体的には、例えば多段式ブームや輸送管の劣化の問題を挙げることができる。コンクリートを圧送するコンクリートポンプは一対のピストンポンプからなるが、一対のピストンポンプを交互に駆動すると脈動が発生する。この脈動によってコンクリートの流れ方向の圧力が変動し、輸送管を構成している各ユニット管５１、５１に作用する力が変動する。そうすると、各ユニット管５１、５１の接続部分に形成されている隙間５３が変化して、輸送管が周期的に伸縮することになる。そうするとまず、ユニット管５１、５１の接続部分、具体的にはフランジ部５２、５２が摩耗しやすいという問題がある。また、１個の接続部分におけるユニット管５１、５１同士の隙間５３は１〜２ｍｍであるが、輸送管全体では接続部分が２０〜３０個あるので、輸送管は全体として２０〜５０ｍｍ伸縮することになる。そうすると、輸送管だけでなく、ステーによって輸送管を支持している多段式ブームにも繰り返し加重が作用して、これらが疲労により破損し易いという問題もある。輸送管や多段式ブームが破損して落下すると人命に関わる重大な事故につながる。多くの国においては、デリバリホースを空中にぶら下げた状態でコンクリートを打設する、いわゆる吊打ちが実施されているので、デリバリホースからの反力は作用せず、輸送管や多段式ブームに作用する繰り返し荷重は比較的小さい。しかしながら日本においてはデリバリホースの一部を地面に寝かせてコンクリートを打設する、いわゆるグラウディングが実施されている。そうするとデリバリホースが地面に固定されてしまい、デリバリホースからの反力も受けて、輸送管や多段式ブームに作用する繰り返し荷重は大きくなる。そうすると輸送管や多段式ブームが破損する危険は大きい。
【０００８】
他の問題も見受けられる。コンクリートポンプ車においては、輸送管内でコンクリートが閉塞しないように、コンクリートの圧送に先だって所定量のモルタルを圧送して輸送管内を湿潤させる。このようなモルタルは先行モルタルと呼ばれ、輸送管内を湿潤させた後に廃棄されることになる。従来のコンクリートポンプ車においては、各ユニット管５１、５１の接続部分に隙間５３が形成されており、さらにゴムパッキング５５には凹部５６が形成されており、これらの隙間５３や凹部５６に先行モルタルが入り込む。そうすると接続部分の個数だけ先行モルタルが消費されてしまうので、大量の先行モルタルが必要になる。そうすると先行モルタルを搬送するだけのためにミキサ車が１台必要になり費用が嵩む。また、先行モルタルの廃棄量が大量になり処理費用も嵩む。他の問題として接続部分から漏れが生じやすいという問題もある。接続部分にはゴムパッキング５５が設けられているが、これはフランジ部５２、５２の外側に設けられており、ゴムパッキング５５が劣化すると液密が維持されにくいという欠点がある。従来のコンクリートポンプ車の輸送管においては、ユニット管の全ての接続部分がこのような接続方法によって接続されているので、接続部分からコンクリート中の水分が漏れ出す箇所が多く、環境を汚染する問題がある。
【０００９】
したがって本発明は、輸送管が劣化しにくく、そして輸送管や多段式ブームが破損しにくく、先行モルタルの使用量が少量で済み、輸送管からの漏れが発生しにくいコンクリートポンプ車を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、コンクリートポンプと、複数本のブームから互いに連結されて連結部分のそれぞれが関節になって屈伸される多段式ブームと、多段式ブームに支持されて多段式ブームに合わせて屈伸される輸送管とを備え、コンクリートポンプから圧送されるコンクリートを輸送管によって打設場所に輸送するコンクリートポンプ車であって、輸送管の接続方法に特徴を有するコンクリートポンプ車として構成する。具体的には、輸送管は、多段式ブームに沿って接続された複数本の金属製のユニット管から構成されているが、多段式ブームの各関節の近傍において、円の４分の１の円弧状に形成された一対のユニット管が接続されている。輸送管は、この部分において屈伸されるようになっている。このような輸送管においてユニット管同士の接続部分のうち、一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は相対的に軸回転可能に接続する。そして他の接続部分については固定的に接続する。また、コンクリートポンプ車に設けられ、コンクリートポンプにコンクリートを供給するようになっているホッパには、セメントミルク製造装置が着脱自在に設けられるように構成する。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、コンクリートポンプと、複数本のブームから互いに連結されて連結部分のそれぞれが関節になって屈伸される多段式ブームと、前記多段式ブームに支持されて前記多段式ブームに合わせて屈伸される輸送管とを備え、前記コンクリートポンプから圧送されるコンクリートを前記輸送管によって打設場所に輸送するコンクリートポンプ車であって、前記輸送管は、前記多段式ブームに沿って接続された複数本の金属製のユニット管から構成され、各関節の近傍において、円の４分の１の円弧状に形成された一対のユニット管が接続されてこの部分において屈伸されるようになっており、前記ユニット管同士の接続部分のうち、前記一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は相対的に軸回転可能に接続され、他の接続部分については固定的に接続されていることを特徴とするコンクリートポンプ車として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンクリートポンプ車において、前記ユニット管には両端部に外径方向に拡径したフランジ部が形成され、前記一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は、前記一対の円弧状のユニット管が所定の隙間を空けて突き合わされ、環状のゴムパッキングがこれらのユニット管のフランジ部に被せられ、金属製の第１のカップリング部材が前記ゴムパッキングの外側から設けられ、前記第１のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されており、前記他の接続部分は、隣り合うユニット管の一方のユニット管の端面に円形溝が形成され、該円形溝にゴム製のＯリングが設けられ、前記隣り合うユニット管の端面同士が当接され、そして金属製の第２のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されていることを特徴とするコンクリートポンプ車として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のコンクリートポンプ車において、前記コンクリートポンプ車に設けられ前記コンクリートポンプにコンクリートを供給するようになっているホッパには、セメントミルク製造装置が着脱自在に設けられるようになっており、前記セメントミルク製造装置は、所定のメッシュの篩と、該篩を振動させるバイブレータと、前記篩に水を供給する水供給装置とから構成されていることを特徴とするコンクリートポンプ車として構成される。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載のコンクリートポンプ車において、前記輸送管の先端には、流れ方向に向かって管径が縮径している金属製のレジューサー管が固定的に接続され、該レジューサー管の先端にゴム製のデリバリーホースが固定的にされていることを特徴とするコンクリートポンプ車として構成される。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によると、コンクリートポンプ車は、コンクリートポンプと、複数本のブームから互いに連結されて連結部分のそれぞれが関節になって屈伸される多段式ブームと、多段式ブームに支持され多段式ブームに合わせて屈伸される輸送管とを備えて、コンクリートポンプから圧送されるコンクリートを輸送管によって打設場所に輸送するようになっている。そしてこの輸送管は多段式ブームに沿って接続された複数本の金属製のユニット管から構成され、各関節の近傍において、円の４分の１の円弧状に形成された一対のユニット管が接続されてこの部分において屈伸されるようになっている。本発明はこのような輸送管において、ユニット管同士の接続部分のうち、一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は相対的に軸回転可能に接続され、他の接続部分については固定的に接続されるように構成されている。そうするとユニット管同士の接続部分のうち、輸送管が屈伸するのに必要な接続部分だけ相対的に軸回転可能に接続され、屈伸の必要がない他の接続部分については固定的に接続されることになる。固定的に接続されている接続部分は、ユニット管同士が相対的に動かないので輸送管が劣化し難いし、コンクリートポンプによる脈動の影響を受けて伸縮することもない。一般に輸送管には接続部分が２０〜３０箇所存在するが、屈伸する必要のある接続部分は数カ所に限られ、大部分は屈伸の必要の無い接続部分である。これらの大部分の接続部分が固定的に接続されているので、脈動による輸送管の伸縮はほとんどなく、輸送管や多段式ブームには繰り返し荷重がほとんど作用しない。従って輸送管や多段式ブームの破損を抑制することができる。また他の発明によると、ユニット管には両端部に外径方向に拡径したフランジ部が形成され、一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は、一対の円弧状のユニット管が所定の隙間を空けて突き合わされ、環状のゴムパッキングがこれらのユニット管のフランジ部に被せられ、金属製の第１のカップリング部材がゴムパッキングの外側から設けられ、第１のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されている。つまり軸回転可能に接続されている一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は、ゴムパッキングによってシールされているので、液密が維持される。そしてこの発明によると、他の接続部分は、隣り合うユニット管の一方のユニット管の端面に円形溝が形成され、該円形溝にゴム製のＯリングが設けられ、隣り合うユニット管の端面同士が当接され、そして金属製の第２のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されている。つまり固定的に接続されている接続部分は、隣り合うユニット管同士が実質的に隙間無く接続されることになる。そうすると先行モルタルを圧送するときに、先行モルタルが無駄に消費されることもない。またこの接続部分にはＯリングが設けられ、双方のフランジ部によって押し付けられることになる。従って高い液密性が維持され、Ｏリングが若干劣化しても輸送管からの漏れを防止することができる。さらに他の発明によると、コンクリートポンプ車に設けられコンクリートポンプにコンクリートを供給するようになっているホッパには、セメントミルク製造装置が着脱自在に設けられるようになっており、セメントミルク製造装置は、所定のメッシュの篩と、該篩を振動させるバイブレータと、篩に水を供給する水供給装置とから構成されている。このセメントミルク製造装置によって、少量のコンクリートからモルタルを製造することができ、このモルタルを先行モルタルとして使用することができる。そうすると、コンクリートの一部を利用すればモルタルが得られるので、格別にミキサ車を手配して先行モルタル用のモルタルを搬送する必要がなくコストが安くなる。さらに他の発明によると、輸送管の先端には、流れ方向に向かって管径が縮径している金属製のレジューサー管が固定的に接続され、該レジューサー管の先端にゴム製のデリバリーホースが固定的にされているので、レジューサー管とデリバリーホースもコンクリートポンプによる脈動の影響を受けにくいという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンクリートポンプ車を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るコンクリートポンプ車の輸送管を模式的に示す図で、その（Ａ）は、輸送管の一部を示す平面図、その（Ｂ）、（Ｃ）は輸送管を構成している各ユニット管の接続部分を示す平面断面図である。ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るコンクリートポンプ車の輸送管に接続されるレジューサー管を示す平面断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るコンクリートポンプ車に設けられるセメントミルク製造装置を示す斜視図である。
【図５】従来のコンクリートの輸送管の接続方法を説明する図で、（Ａ）はコンクリートポンプ車の輸送管を構成しているユニット管の接続部分を示す平面断面図で、（Ｂ）は構造物に固定的に設置される輸送管の接続部分を示す平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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コンクリートポンプ車１も、図１に示されているように、外観は従来のコンクリートポンプ車と同様に構成されている。すなわちエンジンにより自走する自動車Ａ、この自動車Ａのシャーシの後部に固定されコンクリートが投入されるようになっているホッパ２、ホッパ２からのコンクリートを圧送するコンクリートポンプ、その端部が自動車Ａの前方寄りに連結されている多段式ブーム４、この多段式ブーム４に支持されていてコンクリートポンプに接続されている輸送管５、等から構成されている。図１にはコンクリートポンプは示されていないが、コンクリートポンプは一対のシリンダポンプから構成され、これらのシリンダポンプが相互に駆動されるとコンクリートは若干の脈動を伴って圧送されるようになっている。
【００１５】
多段式ブーム４は、複数本のブーム７Ａ、７Ｂ、…から構成され、本実施の形態においては４本のブーム、すなわち第１〜４のブーム７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄからなる。自動車Ａのシャーシには前方寄りに水平面内において回転自在な支柱８が設けられており、第１のブーム７Ａはその端部がこの支柱８に連結されている。この連結部分には油圧で駆動されるピストンシリンダユニット９Ａが設けられ、連結部分はピストンシリンダユニット９Ａによって屈伸される関節になっている。第２のブーム７Ｂは、その一方の端部が第１のブーム７Ａの他方の端部に連結され、同様に設けられているピストンシリンダユニット９Ｂによって、この連結部分も屈伸可能な関節になっている。同様に第３のブーム７Ｃは、その一方の端部が第２のブームの他方の端部に、そして第４のブーム７Ｄは、その一方の端部が第３のブーム７Ｃの他方の端部に、それぞれ連結され、それぞれの連結部分に設けられているピストンシリンダユニット９Ｃ、９Ｄによって連結部分が屈伸されるようになっている。従って支柱８を任意の回転位置に駆動し、そして各ピストンシリンダユニット９Ｃ、…、９Ｄを駆動して多段式ブーム４を屈伸させると、多段式ブーム４の先端部、すなわち第４のブーム７Ｄの端部を任意の場所に移動させることができる。
【００１６】
輸送管５は、複数本の金属製のユニット管１１、１１、…から構成され、多段式ブーム４に略相似した形状に接続されている。そして輸送管５は、多段式ブーム４に固定されている複数本のステー１３、１３、…によって支持されている。ユニット管１１、１１、…には色々な形状のものがある。例えば、各ブーム７Ａ、７Ｂ、…に沿う直線部分においては直線状のユニット管１１、１１、…すなわち直管が接続され、多段式ブーム４の関節に対応する部分においては、湾曲したユニット管１１、１１、…すなわちベンド管が接続されている。各関節の近傍において接続されている一対のベンド管は、円の４分の１の円弧状に湾曲している。次に詳しく説明するように、各ユニット管１１、１１、…同士の接続部分のうち、この一対のベンド管の接続部分だけが相対的に軸回転可能に接続されている。従って多段式ブーム４が各関節において屈伸するとき、その近傍の一対のベンド管が相対的に回転して輸送管５が屈伸することになる。このような輸送管５の一方の端部はコンクリートポンプに接続され、他方の端部は第４のブーム７Ｄの先端部近傍に位置している。この他方の端部には、コンクリートの流れ方向に管径が縮径している金属製のレジューサー管１４が接続され、レジューサー管１４の先端部には、ゴム製のデリバリホース１５が接続されている。
【００１７】
本実施の形態において、輸送管５における各ユニット管１１、１１、…の接続部分は、２種類の異なる接続方法によって接続されている。具体的に説明すると、図２の（Ａ）に輸送管５の一部が示されているように、ベンド管１１ａ、１１ａ同士の接続部分については第１の接続方法Ｊ１によって接続され、他の接続部分つまり直管１１ｂ、１１ｂ同士の接続部分や直管１１ｂとベンド管１１ａ同士の接続部分については第２の接続方法Ｊ２によって接続されている。
【００１８】
第１の接続方法Ｊ１について説明する。図２の（Ｂ）に第１の接続方法Ｊ１によって接続された接続部分が模式的に示されているが、一対のユニット管１１、１１すなわちベンド管１１ａ、１１ａには、端部に外径が拡径したフランジ部１７、１７が形成されている。これらのベンド管１１ａ、１１ａは端面同士が所定の隙間１８を空けて突き合わせられている。これらのベンド管１１ａ、１１ａのフランジ部１７、１７にまたがって、ゴムパッキング１９が嵌められている。ゴムパッキング１９は所定幅の環状を呈し中空に形成されている。すなわち内部に凹部２１が形成されている。そしてゴムパッキング１９の内周面には凹部２１に連通する溝が形成されている。ゴムパッキング１９は、この溝と凹部２１がベンド管１１ａ、１１ａの端面の隙間１８に整合するように設けられている。接続部分には、このようなゴムパッキング１９の外側から、第１のカップリング部材２２が嵌合している。第１のカップリング部材２２は、半円形を呈する一対の金属製の部材からなり、半円同士が組み立てられると環状に形成される。環状に形成されたときに、内側にゴムパッキング１９が収納される凹部が形成される。この凹部に収納されたゴムパッキング１９は、外径方向への膨張が規制される。第１のカップリング部材２２は爪部２３、２３が形成されており、第１のカップリング部材２２が接続部分に設けられると、爪部２３、２３がフランジ部１７、１７を係合し、これによってベンド管１１ａ、１１ａ同士が抜けないようになっている。第１の接続方法Ｊ１においてはユニット管１１、１１が隙間１８を介して接続されているので、輸送管５内にコンクリートが圧送されていないとき、すなわち内圧が作用していないとき、ユニット管１１、１１は相対的に軸回転することができる。そしてコンクリートが圧送されるとき、コンクリートの圧力が凹部２１に作用してゴムパッキング１９が膨張しようとする。このときゴムパッキング１９は前記したように外径方向に膨張できないのでフランジ部１７、１７に強く密着する。すなわち輸送管５の液密が維持されることになる。
【００１９】
第２の接続方法Ｊ２による接続部分が、図２の（Ｃ）に模式的に示されている。接続されるユニット管１１、１１同士の端部には第１の接続方法Ｊ１と同様にフランジ部２４、２５が形成されているが、これらのフランジ部２４、２５は形状が異なっており雌型フランジ部２４と雄型フランジ部２５とになっている。すなわち雌型フランジ部２４は端面に円形溝２６が形成されていると共に、所定の厚さの外周部分が端面より前方に突き出ている。すなわち環状突起２８が形成されている。そして雄型フランジ部２５は端面近傍において所定の幅で外径が小さくなっており、雄型フランジ部２５の環状突起２８が嵌合するようになっている。雌型フランジ部２４の円形溝２６には、ゴム製のＯリング２９が設けられている。Ｏリング２９の幅は円形溝２６の深さよりわずかに大きい。このようなユニット管１１、１１が隙間無く接続されて、Ｏリング２９がユニット管１１の端面に押し付けられている。このような接続部分に第２のカップリング部材３１が設けられている。第２のカップリング部材３１も半円形を呈する一対の金属製の部材からなり、半円同士が組み立てられると環状に形成される。そして雄雌フランジ部２４、２５は第２のカップリング部材３１の爪部３２、３２によって係合され、ユニット管１１、１１の端面同士が強く押し付けられる。第２の接続方法Ｊ２によって接続されているユニット管１１、１１同士は相互に固定され、相対的に伸縮したり回転しない。そしてＯリング２９によって確実に液密が維持されることになる。さらにユニット管１１、１１には実質的に隙間が形成されないので、先行モルタルやコンクリートが隙間に浸入することがない。
【００２０】
本実施の形態においては、輸送管５とレジューサー管１４の接続部分についても、第２の接続方法Ｊ２によって接続されている。すなわち図３に示されているように、レジューサー管１４にもその端部に雌型フランジ部２４’が形成され、円形溝２６’にＯリング２９’が設けられている。この雌型フランジ部２４’が輸送管５の最後尾のユニット管１１の雄型フランジ部２５に当接され、第２のカップリング部材３１がこれらの雄雌フランジ部２４’、２５を係合している。さらに本実施の形態においては、レジューサー管１４とデリバリホース１５の接続部分も第２の接続方法Ｊ２によって接続されている。ただしデリバリホース１５は、アダプタ３３を介してレジューサー管１４に接続されている。この接続部分において、レジューサー管１４の端部に雄型フランジ部２５’が形成されている。そしてアダプタ３３には雌型フランジ部２４”が形成され、Ｏリング２９”が設けられている。これらが当接され第２のカップリング部材２９”が設けられている。輸送管５とレジューサー管１４、そしてレジューサー管１４とデリバリホース１５は、第２の接続方法Ｊ２で接続されているので、相互に固定され、相対的に伸縮したり回転しないようになっている。
【００２１】
次に本実施の形態に係るセメントミルク製造装置３５について説明する。セメントミルク製造装置３５は、本実施の形態に係るコンクリートポンプ車１のホッパ２に着脱可能に設けられ、所定量のコンクリートから先行モルタルを製造する装置である。図４に示されているように、セメントミルク製造装置３５は、所定のメッシュの篩３６が張られた篩体３７と、この篩体３７を振動させるバイブレータ３９と、篩体３７内に水を供給する水供給装置４１とから構成されている。従って、篩体３７をホッパ２にセットして、篩体３７に所定量のコンクリートを投入し、バイブレータ３９によって篩体３７を振動させながら水供給装置４１によって水を供給すると、粗骨材が篩３６に残り、主としてセメントと砂が水と共にホッパ２内に落下する。すなわちモルタルがホッパ２内に投入されることになる。
【００２２】
本実施の形態に係るコンクリートポンプ車１の作用を説明する。図１に示されているように、自動車Ａに設けられているアウトリガー４３、４３、…を広げて地面に設置し、コンクリートポンプ車１の転倒を防止する。ホッパ２にセメントミルク製造装置３５の篩体３７を載せる。篩体３７に所定量のコンクリートを入れ、バイブレータ３９を駆動して水供給装置４１から所定量の水を篩体３７内に供給する。そうするとセメントと砂と水とからなる混合物、すなわちモルタルが篩体３７から落下してホッパー２内に投入される。十分な量のモルタルがホッパ２内に溜まったら、バイブレータ３９と水供給装置４１を停止してセメントミルク製造装置３５をホッパ２から外す。コンクリートポンプを駆動する。ホッパー２内のモルタルが先行モルタルとしてコンクリートポンプにより圧送され、輸送管５内を送られて管内が湿潤される。輸送管５を構成している各ユニット管１１、１１、…の接続部分は大部分が第２の接続方法Ｊ２によって接続されているので、接続部分に入り込むモルタル量は少量で済む。すなわち少量の先行モルタルによって、輸送管５内を十分に湿潤させることができる。輸送管５内が湿潤されたらコンクリートポンプを停止し、先行モルタルを廃棄する。多段式ブーム４を屈伸させて、デリバリホース１５が打設場所に位置するようにする。このとき輸送管５は、第１の接続方法Ｊ１によって接続されている接続部分が滑らかに回転して、多段式ブーム４の屈伸に合わせて屈伸することになる。ホッパ２にコンクリートを投入し、コンクリートポンプを駆動する。ホッパ２内のコンクリートはコンクリートポンプによって圧送され輸送管５内を流れる。輸送管５内を流れるコンクリートは脈動を伴っているが、ユニット管１１、１１、…は大部分が第２の接続方法Ｊ２によって接続されているので相互に伸縮せず、脈動の影響を受けない。従って輸送管５も多段式ブーム４に作用する繰り返し荷重が小さく、劣化したり破損し難い。同様に輸送管５とレジューサー管１４、レジューサー管１４とデリバリホース１５も第２の接続方法Ｊ２によって接続されているので、コンクリートの脈動の影響を受けない。従って安全にコンクリートを打設することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１ コンクリートポンプ車 ２ ホッパ
４ 多段式ブーム ５ 輸送管
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ 第１〜４のブーム
８ 支柱
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ ピストンシリンダユニット
１１ ユニット管 １３ ステー
１４ レジューサー管 １５ デリバリホース
１７ フランジ部 １８ 隙間
１９ ゴムパッキング ２１ 凹部２１
２２ 第１のカップリング部材 ２３ 爪部
２４ 雌型フランジ部 ２５ 雄型フランジ部
２６ 円形溝 ２９ Ｏリング
３１ 第２のカップリング部材 ３５ セメントミルク製造装置
３６ 篩 ３７ 篩体
３９ バイブレータ ４１ 水供給装置
Ａ 自動車
Ｊ１ 第１の接続方法による接続部分
Ｊ２ 第２の接続方法による接続部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートポンプと、複数本のブームから互いに連結されて連結部分のそれぞれが関節になって屈伸される多段式ブームと、前記多段式ブームに支持されて前記多段式ブームに合わせて屈伸される輸送管とを備え、前記コンクリートポンプから圧送されるコンクリートを前記輸送管によって打設場所に輸送するコンクリートポンプ車であって、
前記輸送管は、前記多段式ブームに沿って接続された複数本の金属製のユニット管から構成され、各関節の近傍において、円の４分の１の円弧状に形成された一対のユニット管が接続されてこの部分において屈伸されるようになっており、
前記ユニット管同士の接続部分のうち、前記一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は相対的に軸回転可能に接続され、他の接続部分については固定的に接続されていることを特徴とするコンクリートポンプ車。
【請求項２】
請求項１に記載のコンクリートポンプ車において、前記ユニット管には両端部に外径方向に拡径したフランジ部が形成され、
前記一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は、前記一対の円弧状のユニット管が所定の隙間を空けて突き合わされ、環状のゴムパッキングがこれらのユニット管のフランジ部に被せられ、金属製の第１のカップリング部材が前記ゴムパッキングの外側から設けられ、前記第１のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されており、
前記他の接続部分は、隣り合うユニット管の一方のユニット管の端面に円形溝が形成され、該円形溝にゴム製のＯリングが設けられ、前記隣り合うユニット管の端面同士が当接され、そして金属製の第２のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されていることを特徴とするコンクリートポンプ車。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコンクリートポンプ車において、前記コンクリートポンプ車に設けられ前記コンクリートポンプにコンクリートを供給するようになっているホッパには、セメントミルク製造装置が着脱自在に設けられるようになっており、
前記セメントミルク製造装置は、所定のメッシュの篩と、該篩を振動させるバイブレータと、前記篩に水を供給する水供給装置とから構成されていることを特徴とするコンクリートポンプ車。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載のコンクリートポンプ車において、前記輸送管の先端には、流れ方向に向かって管径が縮径している金属製のレジューサー管が固定的に接続され、該レジューサー管の先端にゴム製のデリバリーホースが固定的にされていることを特徴とするコンクリートポンプ車。
【請求項１】
コンクリートポンプと、複数本のブームから互いに連結されて連結部分のそれぞれが関節になって屈伸される多段式ブームと、前記多段式ブームに支持されて前記多段式ブームに合わせて屈伸される輸送管とを備え、前記コンクリートポンプから圧送されるコンクリートを前記輸送管によって打設場所に輸送するコンクリートポンプ車であって、
前記輸送管は、前記多段式ブームに沿って接続された複数本の金属製のユニット管から構成され、各関節の近傍において、円の４分の１の円弧状に形成された一対のユニット管が接続されてこの部分において屈伸されるようになっており、
前記ユニット管同士の接続部分のうち、前記一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は相対的に軸回転可能に接続され、他の接続部分については固定的に接続されていることを特徴とするコンクリートポンプ車。
【請求項２】
請求項１に記載のコンクリートポンプ車において、前記ユニット管には両端部に外径方向に拡径したフランジ部が形成され、
前記一対の円弧状のユニット管同士の接続部分は、前記一対の円弧状のユニット管が所定の隙間を空けて突き合わされ、環状のゴムパッキングがこれらのユニット管のフランジ部に被せられ、金属製の第１のカップリング部材が前記ゴムパッキングの外側から設けられ、前記第１のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されており、
前記他の接続部分は、隣り合うユニット管の一方のユニット管の端面に円形溝が形成され、該円形溝にゴム製のＯリングが設けられ、前記隣り合うユニット管の端面同士が当接され、そして金属製の第２のカップリング部材によってそれぞれのフランジ部が係合されていることを特徴とするコンクリートポンプ車。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコンクリートポンプ車において、前記コンクリートポンプ車に設けられ前記コンクリートポンプにコンクリートを供給するようになっているホッパには、セメントミルク製造装置が着脱自在に設けられるようになっており、
前記セメントミルク製造装置は、所定のメッシュの篩と、該篩を振動させるバイブレータと、前記篩に水を供給する水供給装置とから構成されていることを特徴とするコンクリートポンプ車。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載のコンクリートポンプ車において、前記輸送管の先端には、流れ方向に向かって管径が縮径している金属製のレジューサー管が固定的に接続され、該レジューサー管の先端にゴム製のデリバリーホースが固定的にされていることを特徴とするコンクリートポンプ車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−３２６４１（Ｐ２０１３−３２６４１Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６９１３９（Ｐ２０１１−１６９１３９）
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（５０７１５５４９８）
【出願人】（５０７３４０８５４）
【出願人】（５０７１５５７６４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（５０７１５５４９８）
【出願人】（５０７３４０８５４）
【出願人】（５０７１５５７６４）
【Ｆターム（参考）】
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