モルタルまたはコンクリート吹付け装置
【課題】長距離搬送であっても、スムーズかつ確実にモルタルまたはコンクリートの吹き付け施工を行うことを可能とするモルタルまたはコンクリート吹付け装置を提供すること。
【解決手段】モルタルＭまたはコンクリートを構成する骨材１およびセメントミルク６を別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置Ｄであって、前記セメントミルク６を搬送するためのセメントミルク送出管１０と、前記骨材１を搬送するための搬送管８とを備え、前記搬送管８は、前記セメントミルク送出管１０の下流端が接続されるセメントミルク導入部９を有するとともに、このセメントミルク導入部９より下流側の部分の内径が、上流側の部分の内径よりも大きくなるように構成してある。
【解決手段】モルタルＭまたはコンクリートを構成する骨材１およびセメントミルク６を別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置Ｄであって、前記セメントミルク６を搬送するためのセメントミルク送出管１０と、前記骨材１を搬送するための搬送管８とを備え、前記搬送管８は、前記セメントミルク送出管１０の下流端が接続されるセメントミルク導入部９を有するとともに、このセメントミルク導入部９より下流側の部分の内径が、上流側の部分の内径よりも大きくなるように構成してある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モルタルまたはコンクリート吹付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高所法面に予め形成された型枠に対してモルタルまたはコンクリートを吹付けて格子状の法枠を形成する際、水と、セメントと、骨材とを事前に混練させて吹付け材料を形成し、搬送管を用いて前記吹付け材料を圧送する旧来のモルタルまたはコンクリート吹付け装置では、搬送管内を通る前記吹付け材料の圧送抵抗が非常に大きく、思うような吹付け材料の吐出量（圧）を得ることができず、そのため、高所の吹付施工や粒径の大きな骨材を用いた吹付施工が困難あるいは不可能であった。
【０００３】
そこで、本出願人は、より高所の吹付施工やより大きな骨材を用いた吹付施工を効率よく行うために、上記特許文献１に示すような、モルタルまたはコンクリートを構成するセメントミルクおよび骨材を別々に圧送する別圧送方式吹付け装置を開発中である。
【０００４】
上記別圧送方式吹付け装置は、例えば骨材としての砂を圧縮エアによって４００ｍ程度の長さの搬送管中を移動させ、吹付けノズルの直前〜手前１０ｍ程度の所でセメントミルクと混ぜることによりモルタルまたはコンクリートを得るようにし、命綱によって支えられた作業者が前記吹付けノズルを持ちながら前記型枠に対してモルタルまたはコンクリートを吹付けることにより、格子状の法枠を形成するというものである。
【０００５】
上記別圧送吹き付け装置によれば、吹付けノズルの手前付近まで、セメントミルクおよび骨材を別々に圧送することから、前記搬送管内における骨材の圧送抵抗が小さくなるため、吐出量（圧）をより大きくすることができ、高い位置へのモルタルまたはコンクリートの吹き付け施工や、粒径の大きい骨材を用いた吹き付け施工が可能となる。
【特許文献１】特開２００１−２４８１６４号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５０９３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記別圧送方式のモルタルまたはコンクリート吹付け装置では、セメントミルクと混ざる前および混ざった後の骨材が前記搬送管内において詰まりやすく、スムーズに吹付施工を行えないという問題があった。
【０００７】
前記詰まりの原因の１つが、前記骨材を圧送するための骨材圧送機にあると本出願人は考えている。すなわち、前記モルタルまたはコンクリート吹付け装置には、上記特許文献２に示すような骨材圧送機（土木用吹付機）が用いられていたのであるが、前記骨材圧送機では、下釜から圧送管へと送られる吹付材料の量が一定でないことなどから、圧送管（搬送管）内を圧送される吹付材料が脈動し、この脈動が前記詰まりの原因となっていたと考えているのである。
【０００８】
また、他に考えられる前記詰まりの原因として、上記モルタルまたはコンクリート吹付け装置では、前記搬送管内を流れる骨材にセメントミルクを加えた際に、流れる骨材の体積・重量が急激に増加して、搬送スピードが低下し、これによって、搬送管内が前記骨材およびセメントミルクによって閉塞するということが考えられる。
【０００９】
従って、険しい山間部の山頂付近等、機械の持ち込みが制限される場所に、モルタルまたはコンクリートを搬送して吹き付けることができず、そのような場所にある法面は、モルタルまたはコンクリートを用いた法面保護のための施工がなされることなく放置されていた。
【００１０】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、長距離搬送であっても、スムーズかつ確実にモルタルまたはコンクリートの吹き付け施工を行うことを可能とするモルタルまたはコンクリート吹付け装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のモルタルまたはコンクリート吹付け装置は、モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、前記骨材を圧送するための骨材圧送機と、この骨材圧送機に接続される搬送管とを備え、前記骨材圧送機が、骨材を収容する釜と、この釜の下側に連通口を介して釜内部と連通する状態で設けられ、前記搬送管が接続される送出部とを備え、前記釜内から釜の底壁に設けられた連通口を通って前記送出部に投下された骨材が、搬送管内に送出されるようにしてあり、前記連通口の開口面積を、前記搬送管内の流路面積以下となるように構成してある（請求項１）。
【００１２】
また、前記釜の底壁の下側に、前記連通口の一部を閉塞するように閉塞体が配置されているのが好ましい（請求項２）。
【００１３】
さらに、モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、前記骨材を圧送するための骨材圧送機と、この骨材圧送機に接続される搬送管とを備え、前記骨材圧送機が、上釜および下釜と、開閉することで上釜の内部が外部に連通する状態と外部から隔離された状態とに切り換わる第１開閉手段と、上釜と下釜との間を開閉する第２開閉手段と、前記下釜の下側に連通口を介して下釜内部と連通する状態で設けられ、前記搬送管が接続される送出部と、前記上釜，下釜および送出部に圧搾空気を供給するための圧搾空気供給手段とを備え、上釜で骨材を攪拌した後、第１および第２開閉手段を閉じた状態で前記上釜の内部に前記圧搾空気を導入して圧力を加えて第２開閉手段を開くことにより、上釜内の骨材を下釜内に投下し、その後、この下釜の下側に設けられた連通口から前記送出部に投下された骨材が、搬送管内に送出され、前記圧搾空気供給手段からの圧搾空気により下流側へと搬送されるようにしてあり、前記圧搾空気供給手段から圧搾空気流通路を介して下釜へ送られる圧搾空気の圧力の変動を抑えるよう、下釜に接続された圧搾空気流通路の途中に逆止弁を設けたとしてもよい（請求項３）。
【００１４】
また、モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、前記セメントミルクを搬送するためのセメントミルク送出管と、前記骨材を搬送するための搬送管とを備え、前記搬送管は、前記セメントミルク送出管の下流端が接続されるセメントミルク導入部を有するとともに、このセメントミルク導入部より下流側の部分の内径が、上流側の部分の内径よりも大きくなるように構成してあるとしてもよい（請求項４）。
【００１５】
また、モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、前記セメントミルクを搬送するためのセメントミルク送出管と、前記骨材を搬送するための搬送管とを備え、前記搬送管は、前記セメントミルク送出管の下流端が接続されるセメントミルク導入部を有し、このセメントミルク導入部に、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分が形成されているとともに、前記テーパ状部分に対して、骨材の流れる方向とセメントミルクの流れる方向とが縦断面において鋭角となるようにセメントミルク送出管を接続するようにしたとしてもよい（請求項５）。
【００１６】
また、前記搬送管内に流れ込むセメントミルクが搬送管の内壁に沿って螺旋を描くように、前記セメントミルク送出管を前記テーパ状部分に対して角度をつけて接続するようにしたとするのが好ましい（請求項６）。
【００１７】
また、モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、混合された骨材およびセメントミルクを搬送する搬送管の下流端にノズル部が設けられており、このノズル部が、上流側から順に、下流側ほどその内径が大きくなる広がり部分と、下流側ほどその内径が小さくなる絞り部分とを有し、この絞り部分の下流端の内径が、前記搬送管の内径と同等またはそれよりも若干大きくなるように構成してあるとしてもよい（請求項７）。
【発明の効果】
【００１８】
上記の構成からなる本発明によれば、長距離搬送であっても、スムーズかつ確実にモルタルまたはコンクリートの吹き付け施工を行うことを可能とするモルタルまたはコンクリート吹付け装置を提供することが可能となる。
【００１９】
すなわち、請求項１に係る発明では、連通口の開口面積が、搬送管内の流路面積以下となるように構成してあることから、搬送管の搬送力の限界を下回る量の骨材を釜から送出部へと定量ずつ流すことができ、従来のように、搬送管の搬送力の限界を上回る大量の骨材が一度に搬送管内に流れ込み、搬送管内の詰まりや、脈動を生じさせるといったことを確実に防ぐことができる。
【００２０】
請求項２に係る発明では、釜の底壁の下側に連通口の一部を閉塞する閉塞体を配置するので、連通口の開口面積の調整が容易になるだけでなく、閉塞体の上方に骨材が溜まる溜まり部分が形成され、この溜まり部分に溜まった骨材が送出部へと流れ続けるため、骨材の搬送の連続性を向上させることができ、搬送管内の詰まりや骨材の脈動を防止するという面で非常に好ましい効果が得られる。
【００２１】
請求項３に係る発明では、下釜に接続された圧搾空気流通路の途中に逆止弁を設けてあることから、上釜内の圧を高めるために圧搾空気供給手段から上釜へ圧搾空気を送り始めたときに、上釜内よりも圧の高い前記下釜内の圧搾空気が上釜へと流れることを防止でき、これにより、前記骨材の搬送力を大きく保ち、安定した連続搬送ができ、また、このような構成によっても、搬送管内において詰まりや脈動が生じることを防止することができ、形成されたモルタルまたはコンクリートの品質にバラツキが生じることも防止できる。
【００２２】
請求項４に係る発明では、以下のような効果が得られる。すなわち、搬送管のセメントミルク導入部より下流側の部分の内径と、上流側の部分の内径とを等しくしてある従来の吹付け装置では、セメントミルク導入部において、搬送管内を流れる搬送物としての骨材にセメントミルクを導入した直後に、搬送管内を流れる搬送物が、骨材とセメントミルクとの混合物となり、これに伴って、搬送物の体積と重量とが増加するため、前記セメントミルク導入部の下流側における搬送物の搬送スピードが低下し、この搬送物の搬送の滞りの影響により、搬送管におけるセメントミルク導入部の上流側においても搬送物（骨材）の搬送スピードが低下することとなり、この搬送スピードの低下に伴って閉塞が生じることもあった。
【００２３】
また、セメントミルクの導入により搬送管に対する搬送物の量が多すぎる状態となるほど増加した場合には、前記骨材およびセメントミルクを下流側へと流すための圧搾空気供給手段（例えばエアコンプレッサー）からの圧搾空気の通り道が無くなってしまい、搬送管内が前記搬送物（すなわち、骨材およびセメントミルク）によって閉塞してしまうこととなっていた。
【００２４】
しかし、請求項４に係る発明では、搬送管におけるセメントミルク導入部よりも下流側の部分の内径を大きくしてあることにより、圧搾空気供給手段からの圧搾空気の通り道を確保することができ、また、搬送管内を通る搬送物の搬送スピードの低下も抑えることができるため、骨材およびセメントミルクによって搬送管内が閉塞することを確実に防止することができ、スムーズな吹付施工を行うことが可能となる。
【００２５】
請求項５に係る発明では、以下のような効果が得られる。すなわち、搬送管におけるセメントミルク導入部に下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分を形成せず、セメントミルク導入部を、上流側から下流側までの径が同一である円筒状にしてある従来の吹付け装置では、テーパ状ではなく円筒状である前記セメントミルク導入部に対して、搬送管内を搬送される骨材が当たりやすかったことから、セメントミルク導入部の磨耗が激しく、長時間の連続搬送を実現することが困難であった。
【００２６】
また、上記従来の吹付け装置では、セメントミルク導入部に吐出されたセメントミルクがカーテン状となり、このセメントミルクのカーテンが骨材を搬送するために搬送管内を流れている前記圧搾空気の抵抗となり、その結果、前記圧搾空気の搬送力を低下させ、搬送管内において閉塞を生じさせることがあった。
【００２７】
そこで、セメントミルク導入部内に導入したセメントミルクがカーテン状とならないようにするために、セメントミルク送出管をセメントミルク導入部に対して鋭角に接続し、骨材の搬送方向に対してセメントミルクの導入方向がなす角度を小さくすることによって、セメントミルクをセメントミルク導入部の内壁に沿わせて導入することが考えられるが、この場合、前記セメントミルク導入部がテーパ状ではなく円筒状であったことから、このセメントミルク導入部に形成されるセメントミルク送出管からのセメントミルクを導入するための開口の面積が大きくなってしまい、この開口から搬送管内を流れる圧搾空気が進入しやすくなって、セメントミルクの導入に支障をきたすおそれがあった。
【００２８】
しかし、請求項５に係る発明では、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分を形成し、このテーパ状部分に対してセメントミルク送出管を接続するようにしてあるので、搬送管内を搬送される骨材が直接当たりにくくなり、セメントミルク導入部の磨耗が軽減され、長時間の連続搬送を実現することができる。
【００２９】
さらに、請求項５に係る発明では、セメントミルク送出管をセメントミルク導入部に対して鋭角に接続し、骨材の搬送方向に対してセメントミルクの導入方向がなす角度を小さくするとともに、セメントミルク送出管が接続される部分をテーパ状部分としてあるので、このテーパ状部分に形成されるセメントミルク送出管からのセメントミルクを導入するための開口の面積を従来より小さくすることができ、これにより、開口から搬送管内を流れる圧搾空気が進入することを防止でき、セメントミルクの導入をスムーズに行うことができる。
【００３０】
また、請求項６に係る発明では、セメントミルクは、セメントミルク導入部の内壁に沿わせて導入され、カーテン状となることがなく、骨材を搬送するために搬送管内を流れている圧搾空気の抵抗とはほとんどならないため、セメントミルクが圧搾空気の搬送力を低下させ、搬送管内において閉塞を生じさせるということを効果的に防止することができる。
【００３１】
また、請求項７に係る発明では、以下のような効果が得られる。すなわち、ノズル部の先端部の径が搬送管の内径より小さく絞られていた従来の吹付け装置では、ノズル部の先端部の絞りが、搬送管内を搬送されてきた吹付材料（骨材およびセメントミルク）の抵抗となり、圧搾空気が減勢されて、搬送中の骨材が搬送管内で詰まることがあった。また、吹付け直前の搬送管内で前記吹付材料から折角分離されていたシルト分が、再び吹付材料に混合され、質のよいモルタルまたはコンクリートを用いた施工が困難となっていた。
【００３２】
しかし、請求項７に係る発明では、ノズル部の先端部の径を搬送管の内径と同程度か、若干大きめとなるように絞っているので、搬送管内を搬送されてきた吹付材料の抵抗とならず、圧搾空気も減勢されず、搬送中の骨材が搬送管内で詰まることを防止できる。また、不必要に吹付材料の流速が上昇しなくなるので、ある程度の吹付材料の整流効果を得ながら、吹付け直前の搬送管内で吹付材料から分離されていたシルト分を、そのまま分離した状態で、ノズル部の先端から排出することができ、質のよいモルタルまたはコンクリートを用いた施工を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るモルタルまたはコンクリート吹付け装置（以下、吹付け装置という）Ｄの構成を概略的に示す説明図である。
吹付け装置Ｄは、骨材（モルタルＭの場合は砂（細骨材）、コンクリートの場合は前記砂および砕石（粗骨材））１を供給する骨材供給手段としての骨材圧送機２と、この骨材圧送機２に接続された圧搾空気供給手段としてのエアコンプレッサー３と、セメント４および水５を混合してなるセメントミルク６を送出するセメントミルク送出手段としての圧送用ポンプ（例えば、ピストン式ポンプ，スクイズ式ポンプ）７と、前記骨材圧送機２の下流側に接続され、その途中部分に、モルタルＭ（またはコンクリート）を混合するためのセメントミルク導入部９が設けられている搬送管８と、前記圧送用ポンプ７の下流側にその上流端が接続され、前記搬送管８の下流部に、前記セメントミルク導入部９を介してその下流端が接続されたセメントミルク送出管１０とを備えている。
【００３４】
前記吹付け装置Ｄは、前記骨材１とセメントミルク６とを別圧送し、前記搬送管８の下流部からの吹き付けを行う寸前にて両者１，６を混合する別圧送タイプのものである。
【００３５】
前記骨材圧送機２は、前記骨材１を、前記エアコンプレッサー３から供給される圧搾空気（圧縮エアーまたは高圧エアーともいう）とともに下流側へと吐出するものであり、上記のように吐出された骨材１は、前記搬送管８内に導出され、前記高圧エアーにより搬送管８の下流側へと送られることとなる。
【００３６】
図２は、前記骨材圧送機２の構成を概略的に示す説明図である。
そして、前記骨材圧送機２は、骨材を収容する上釜１１ａおよび下釜１１ｂを有する釜１１と、開閉することで上釜１１ａの内部が外部に連通する状態と外部から隔離された状態とに切り換わる第１開閉手段（例えば、開閉板）１２と、上釜１１ａと下釜１１ｂとの間を開閉する第２開閉手段（例えば、開閉板）１３と、前記釜１１（下釜１１ｂ）の下側に連通口１４を介して釜１１（下釜１１ｂ）内部と連通する状態で設けられ、前記搬送管８が接続される送出部１５とを備えている。
【００３７】
前記上釜１１ａには、前記エアコンプレッサー３からの圧搾空気を導入して、上釜１１ａ内を加圧するための圧搾空気流通路としての加圧パイプ１６と、上釜１１ａ内の空気を外部に導出して減圧するためのエア抜きパイプ１７とが接続されており、また、上釜１１ａの上部には、前記骨材１を投入するための投入ホッパー１８と、前記第１開閉手段１２とが設けられている。さらに、上釜１１ａの内部には、収容した骨材１を攪拌するための攪拌羽根１９が設けられている。
【００３８】
前記加圧パイプ１６の上流端は、前記エアコンプレッサー３に接続されており、その途中には、エアコンプレッサー３からの圧搾空気を下流側の上釜１１ａ内に供給する状態と供給しない状態とに切り換えるための切換手段（例えば、切換弁）１６ａが設けられている。
【００３９】
前記エア抜きパイプ１７は、上釜１１ａ内の空気を外部に導出する状態と導出しない状態とに切り換えるための切換手段（例えば、切換弁）１７ａを有している。
【００４０】
図３は、前記攪拌羽根１９の構成を概略的に示す分解斜視図である。
前記攪拌羽根１９は、その軸まわりに回転する回転軸体２０と、この回転軸体２０に固定される２つの羽根２１，２１とを備えている。
【００４１】
前記羽根２１は、前記回転軸体２０に固定される断面ほぼヘの字形状の固定部分２２と、この固定部分２２に連設された２つのアーム部分２３，２３と、アーム部分２３，２３の先端に設けられる円弧状部分２４とを有している。
【００４２】
前記円弧状部分２４は、前記アーム部分２３，２３の先端に連設される第一円弧部分２４ａと、この第一円弧部分２４ａとほぼ同じ形状の第二円弧部分２４ｂと、前記第一円弧部分２４ａおよび第二円弧部分２４ｂよりも一回り大きく形成されており、前記第一円弧部分２４ａおよび第二円弧部分２４ｂにより挟持される第三円弧部分２４ｃとを備えている。そして、前記上釜１１ａの内壁に直接当接することとなる前記第三円弧部分２４ｃは、ゴムなどのある程度の弾力性を持った材料から形成されている。
【００４３】
なお、前記回転軸体２０に対する固定部分２２の固定および前記３つの円弧部分２４ａ，２４ｂ，２４ｃの固定は、例えば、Ｃリング３４ａを介して螺合するボルト３４ｂおよびナット３４ｃを用いて行うことができる。
【００４４】
前記下釜１１ｂには、前記エアコンプレッサー３からの圧搾空気を導入して、下釜１１ｂ内を加圧するための圧搾空気流通路としての加圧パイプ２５と、下釜１１ｂ内の空気を外部に導出して減圧するためのエア抜きパイプ２６とが接続されており、また、下釜１１ｂの上部には、前記上釜１１ａが第２開閉弁１３を介して接続されている。さらに、下釜１１ｂの内部には、収容した骨材１を攪拌するための攪拌羽根２７が設けられている。
【００４５】
前記加圧パイプ２５の上流端は、前記エアコンプレッサー３に接続されており、その途中には、エアコンプレッサー３からの圧搾空気を下流側の下釜１１ｂ内に供給する状態と供給しない状態とに切り換えるための切換手段（例えば、切換弁）２５ａと、逆止弁（図示せず）とが設けられている。
【００４６】
前記エア抜きパイプ２６は、下釜１１ｂ内の空気を外部に導出する状態と導出しない状態とに切り換えるための切換手段（例えば、切換弁）２６ａを有している。
【００４７】
図４は、前記攪拌羽根２７の構成を概略的に示す分解斜視図である。
前記攪拌羽根２７は、その軸まわりに回転する回転軸体２８と、この回転軸体２８に固定される２つの羽根２９，２９とを備えている。
【００４８】
前記回転軸体２８は、両端部にアーム部分３０，３１が連設されており、一端部に設けられたアーム部分３０と他端部に設けられたアーム部分３１とは、回転軸体２８を挟んで反対側となるように配置されている。また、回転軸体２８の中央部にも、回転軸体２８を挟んで反対側となるように２つのアーム部分３２，３３が連設されている。そして、一方の羽根２９は、前記アーム部分３０からアーム部分３２にかけて湾曲する状態で固定されており、他方の羽根２９は、前記アーム部分３３からアーム部分３１にかけて湾曲する状態で固定されている。
【００４９】
前記羽根２９はそれぞれ、前記アーム部分３０，３２（またはアーム部分３３，３１）の先端に連設される第一湾曲部分２９ａと、この第一湾曲部分２９ａとほぼ同じ形状の第二湾曲部分２９ｂと、前記第一湾曲部分２９ａおよび第二湾曲部分２９ｂよりも一回り大きく形成されており、前記第一湾曲部分２９ａおよび第二湾曲部分２９ｂにより挟持される第三湾曲部分２９ｃとを備えている。そして、前記下釜１１ｂの内壁に直接当接することとなる前記第三湾曲部分２９ｃは、ゴムなどのある程度の弾力性を持った材料から形成されている。
【００５０】
なお、前記３つの湾曲部分２９ａ，２９ｂ，２９ｃの固定は、例えば、ワッシャ３４ａを介して螺合するボルト３４ｂおよびナット３４ｃを用いて行うことができる。
【００５１】
また、前記釜１１（下釜１１ｂ）の底壁の下側には、前記連通口１４の一部を閉塞するように閉塞体３５が配置されている。この閉塞体３５は、中央に円形状などの貫通孔３５ａが設けられた板状の部材であり、流路面積（内断面積）以下、詳しくは、流路面積（内断面積）の１／４〜流路面積（内断面積）程度となるように構成するためのものである。
【００５２】
例えば、前記搬送管８内に形成される流路の断面が円形状で、その内径が４２ｍｍであるのに対して、前記連通口１４は円形状で、その径が６９ｍｍである場合には、前記閉塞体３５の貫通孔３５ａの径を２４ｍｍとすることができる。
【００５３】
前記送出部１５またはこの送出部１５に接続される搬送管８の上流端部には、前記エアコンプレッサー３からの圧搾空気を送る加圧パイプ３６が接続される。
【００５４】
また、前記骨材圧送機２は、移動台車３７上に載置された状態となっている。
【００５５】
さらに、前記骨材圧送機２は、前記上釜１１ａおよび下釜１１ｂの内部の圧を計測し、表示するための圧力計３８，３８を有している。
【００５６】
次に、上記の構成からなる骨材圧送機２の動作について説明する。
（１）まず、前記第１開閉手段１２を開き、前記投入ホッパー１８から上釜１１ａ内に骨材１を投入する。このとき、第２開閉手段１３を閉じた状態としておくのであり、下釜１１ｂ内には骨材１が収容された状態となっている。上記のように上釜１１ａ内に投入された骨材１は前記攪拌羽根１９により攪拌されることとなる。
【００５７】
（２）そして、前記第１開閉手段１２を閉じ、前記下釜１１ｂ内の骨材１が送出部１５へと投入されてその残量がある程度少なくなったら、（３）前記エア抜きパイプ１７中に設けられた切換手段１７ａを閉状態にするとともに、前記加圧パイプ１６中に設けられた切換手段１６ａを開状態とすることで、エアコンプレッサー３からの圧搾空気を上釜１１ａ内に導入し、上釜１１ａ内を加圧する。
【００５８】
その後、上釜１１ａ内の圧が、予め加圧されている下釜１１ｂ内の圧とほぼ等しくなれば、（４）前記切換手段１６ａを閉状態として、上釜１１ａ内へのエアコンプレッサー３からの圧搾空気の導入を停止し、前記第２開閉手段１３を開いて、上釜１１ａ内の骨材１を下釜１１ｂ内に投入する。
【００５９】
そして、前記上釜１１ａから下釜１１ｂへ骨材１の投入が終了すれば、（５）前記第２開閉手段１３を閉じ、前記エア抜きパイプ１７の切換手段１７ａを開状態とし、上釜１１ａ内の空気を外部に導出し、上釜１１ａ内の圧が外部の圧と等しい状態に戻すのであり、これにより、前記投入ホッパー１８から上釜１１ａ内への骨材１の投入を再び行える状態となる。
【００６０】
上記操作の後、再び、上記（１）の操作へと戻るのであり、前記骨材圧送機２では、上記（１）〜（５）の操作を繰り返すことにより、骨材１が搬送され続ける構成となっている。
【００６１】
一方、前記上釜１１ａから骨材１が投入された下釜１１ｂ内では、前記攪拌羽根２７により骨材１が攪拌されつつ、下釜１１ｂの底壁に設けられた連通口１４から前記送出部１５に骨材１が投下される。そして、送出部１５に投下された骨材１は、前記搬送管８内に送出され、その下流側に送られることとなる。
【００６２】
上記の構成からなる骨材圧送機２では、前記攪拌羽根２７により導出口１４へと導かれた下釜１１ｂ内の骨材１が、前記連通口１４から下方の送出部１５へと投入されることとなるが、前記連通口１４の下側に閉塞体３５を配置し、連通口１４の開口面積が、前記搬送管８内の流路面積（内断面積）以下、詳しくは、流路面積（内断面積）の１／４〜流路面積（内断面積）程度となるように構成してあることから、前記搬送管８の搬送力の限界を下回る量の骨材１を下釜１１ｂから送出部１５へと定量ずつ流すことができ、従来のように、前記搬送管８の搬送力の限界を上回る大量の骨材１が一度に搬送管８内に流れ込み、搬送管８内の詰まりや、脈動を生じさせるといったことを確実に防ぐことが可能となっている。
【００６３】
また、前記骨材圧送機２では、連通口１４の下方に連通口１４の一部を閉塞する閉塞体３５を配置し、これにより、閉塞体３５の上方に前記骨材１が溜まる溜まり部分を形成してあることから、下釜１１ｂ内の骨材１の連通口１４への導入が、前記攪拌羽根２７の回転に伴った間欠的なものとはならず、攪拌羽根２７による骨材１の連通口１４への導入が行われていない間にも、前記溜まり部分に溜まった骨材１が送出部１５へと流れ続けるため、骨材１の搬送の連続性を向上させることができ、搬送管８内の詰まりや骨材１の脈動を防止するという面で非常に効果的である。
【００６４】
ここで、図５（Ａ）に示すように、前記閉塞体３５に、前記貫通孔３５ａに近い部分ほど下側に位置するような傾斜を設けた場合には、前記閉塞体３５の溜まり部分に溜まった骨材１がより下方の送出部１５へと落下しやすくなり、骨材１の搬送の連続性がより向上することとなる。
【００６５】
また、上記の構成からなる骨材圧送機２では、前記加圧パイプ２５に逆止弁を設けてあることから、以下のような効果が得られる。すなわち、前記上釜１１ａ、下釜１１ｂおよび搬送管８へと圧をかける（圧搾空気を送る）のは、一台のエアコンプレッサー３であるため、上釜１１ａにかける圧力（あるいは上釜１１ａに送る圧搾空気流量）をＡ，下釜１１ｂにかける圧力（あるいは下釜１１ｂに送る圧搾空気流量）をＢ，搬送管８または送出部１５にかける圧力（あるいは搬送管８または送出部１５に送る圧搾空気流量）をＣとすると、前記エアコンプレッサー３によりかけられる総圧力（圧搾空気の総流量）は、Ａ＋Ｂ＋Ｃとなる。ここで、各エアーは、骨材圧送機２にエアーチャンバー（図示せず）を装備し、このエアーチャンバーを介して供給するのが好ましい。
【００６６】
そして、上記（３）の操作において、上釜１１ａ内の圧を高めるためにエアコンプレッサー３から上釜１１ａへ圧搾空気を送り始めると、前記下釜１１ｂに接続される加圧パイプ２５と上釜１１ａに接続される加圧パイプ１６とが連通しているため、前記逆止弁を加圧パイプ２５に設けていない場合には、下釜１１ｂ内の圧Ｂが上釜１１ａ内の圧Ａよりも大きいことから、下釜１１ｂ内の圧搾空気が加圧パイプ２５，１６を経て上釜１１ａ内へと流れ、下釜１１ｂ内において圧力低下が起こり、これが下釜１１ｂより搬出される骨材１の吐出量の減少を生じさせ、骨材１の搬送力の低下や形成されたモルタルまたはコンクリートの品質のバラツキにつながることとなる。しかし、上述したように、前記エアコンプレッサー３から下釜１１ｂへと送られる圧搾空気の圧力（流量）の変動を抑えるように、前記下釜１１ｂに接続される加圧パイプ２５に前記逆止弁を設けてあることから、下釜１１ｂ内の圧搾空気が上釜１１ａへと流れることが防止でき、これにより、前記骨材１の搬送力を大きく保ち、安定した連続搬送が可能となっているのであり、また、このような構成によっても、前記搬送管８内において詰まりや脈動が生じることを防止することができ、形成されたモルタルまたはコンクリートの品質にバラツキが生じることも防止できるのである。
【００６７】
なお、骨材１のより均一な搬送を達成するためには、前記連通口１４の開口面積（開口総面積）をできるだけ小さくし、攪拌羽根２７の羽根２９の枚数を多くすることが好ましい。
【００６８】
また、上記骨材圧送機２では、前記連通口１４の開口面積が前記搬送管８内の流路面積（内断面積）よりも大きいことから、その開口面積を小さくするために前記閉塞体３５を設けているが、このような構成に限るものではなく、前記連通口１４自体を小さくして、その開口面積が前記搬送管８内の流路面積（内断面積）以下、詳しくは、流路面積（内断面積）の１／４〜流路面積（内断面積）程度となるように構成してもよい。
【００６９】
また、前記連通口１４の数は、１つに限るものではなく、複数であってもよい。この場合には、連通口１４，１４…の開口の総面積が前記搬送管８内の流路面積（内断面積）以下、詳しくは、流路面積（内断面積）の１／４〜流路面積（内断面積）程度となるように構成すればよく、前記総面積が大きすぎる場合には、前記閉塞体３５により複数の連通口１４，１４…のうちの一部を閉塞すればよい。
【００７０】
また、前記閉塞体３５は、上述したような、中央に円形状の貫通孔３５ａが設けられた板状の部材に限られず、例えば、前記貫通孔３５ａを有していない通常の板状の部材によって前記閉塞体３５を構成し、図５（Ｂ）に示すように、前記連通口１４の一部を閉塞するように前記閉塞体３５を配置するようにしてもよい。もちろん、上記のような構成を有する閉塞体３５を複数用いて前記連通口１４の一部を閉塞するようにしてもよい。
【００７１】
前記搬送管８は、例えば、２０ｍ程度の複数の可撓性を有するホースを連結してなる連結ホース部８ａと、この連結ホース部８ａの下流側に設けられた前記セメントミルク導入部９と、このセメントミルク導入部９の下流側に設けられ、セメントミルク導入部９において混合した骨材１およびセメントミルク６を吐出するためのノズル部３９とを備えている。
【００７２】
なお、前記搬送管８として、例えば、通常のモルタルまたはコンクリート吹付け用のホースを使用することが可能である。また、前記搬送管８において、セメントミルク導入部９からノズル部３９までの距離は、骨材１とセメントミルク６とが十分混合されるのに必要な長さとなっており、例えば、１〜２０ｍ（好ましくは約３〜１０ｍ）となるように構成されている。
【００７３】
前記連結ホース部８ａは、例えば、１００ｍ程度の長さとなるように構成されているが、平坦地では水平距離で７００ｍ、斜面では直高で２００ｍ・水平距離で４００ｍ程度でも可能である。
【００７４】
そして、前記搬送管８（連結ホース部８ａ）の前記セメントミルク導入部９より下流側の部分の内径が、上流側の部分の内径よりも大きくなるように構成されている（図６（Ａ）参照）。例えば、前記搬送管８（連結ホース部８ａ）の上流側の部分の内径を４２ｍｍ，下流側の部分の内径を５０ｍｍとしてもよいし、前記搬送管８（連結ホース部８ａ）の上流側の部分の内径を３８ｍｍ，下流側の部分の内径を４２ｍｍとしてもよい。
【００７５】
前記セメントミルク送出管１０は、その内径が例えば１〜３ｃｍ程度となるように形成されており、また、下流部が二股に分かれている。なお、この下流部は、必ずしも二股に分けなくともよく、セメントミルク（モルタルミルク）６の硬化が懸念される場合（例えば、高温時・高温環境における作業時）など、前記セメントミルク送出管１９の下流部を二股に分けないほうが好ましい場合もある。
【００７６】
図６（Ａ）および（Ｂ）は、前記セメントミルク導入部９の構成を概略的に示す縦断面図および説明図である。
前記セメントミルク導入部９は、前記搬送管８内を流れる骨材１に、前記セメントミルク送出管１０内を流れてきたセメントミルク６を混合するためのものであり、前記連結ホース部８ａの途中に割り込む状態で配置され、ほぼ筒状をしている。なお、前記セメントミルク導入部９は、例えば、アルミニウムなどの金属から形成されている。
【００７７】
詳しくは、前記セメントミルク導入部９には、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａが形成されている。なお、図６（Ａ）に示すように、本実施例におけるセメントミルク導入部９は、その全体が下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａとして形成されている。
【００７８】
また、図６（Ａ）に示すように、前記セメントミルク導入部９のテーパ状部分９ａに対して、骨材１の流れる方向とセメントミルク６の流れる方向とが縦断面において鋭角（例えば、１０〜４０度、好ましくは１５〜３０度）となるように前記セメントミルク送出管１０の各下流部を接続するようにしている。そして、さらに、図６（Ｂ）に示すように、前記搬送管８内に流れ込むセメントミルク６が搬送管８の内壁に沿って螺旋を描くように、前記セメントミルク送出管１０の各下流部を前記テーパ状部分９ａに対して角度をつけて接続するようにしてある。
【００７９】
ここで、前記セメントミルク導入部９において、セメントミルク６および骨材１を混合することによって、モルタルＭ（またはコンクリート）を形成するのであり、このモルタルＭとしては、セメント４，骨材（砂）１，水５と、適宜混和剤を用い、例えば、セメント４：骨材（砂）１：水５＝１：４：０．４５〜０．６の重量配合比を持ったものが望ましい。コンクリートの場合は、上記砂の一部を適宜砕石におきかえる。
【００８０】
なお、上記セメントミルク導入部９は、その全体が下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａとして形成されているものに限られず、前記テーパ状部分９ａを一部に有しているものであってもよい。例えば、図７に示すように、上流側から順に、前記テーパ状部分９ａと、下流側ほど内径の小さくなる逆テーパ状部分９ｂとを有していてもよい。
【００８１】
また、前記セメントミルク導入部９の内面を耐磨耗性ゴムや合成樹脂でライニングすることが、骨材１による磨耗を軽減する上で好ましい。
【００８２】
図８は、前記ノズル部３９の構成を概略的に示す説明図である。
前記ノズル部３９は、上流側から順に、下流側ほどその内径が大きくなる広がり部分３９ａと、下流側ほどその内径が小さくなる絞り部分３９ｂとを有し、この絞り部分３９ｂの下流端の内径が、前記搬送管８の内径と同等またはそれよりも若干大きくなるように構成してある。それによって、モルタルＭの材料となる骨材１およびセメントミルク６の混合物の搬送中に分離したシルト分４０が再びノズル部３９内で前記混合物と混合されにくくなり、分離された前記シルト分４０がノズル部３９の吐出口から落下分離されるという効果が得られる。
【００８３】
次に、上記の構成からなる吹付け装置Ｄを用いて実施されるモルタルコンクリートの打設方法について説明する。
前記モルタルコンクリートの打設方法は、前記骨材圧送機２およびエアコンプレッサー３と、圧送用ポンプ７とを駆動させ、前記搬送管８の前記ノズル部３９を適宜の位置に移動させることにより、実施できる。
【００８４】
すなわち、前記骨材圧送機２およびエアコンプレッサー３を駆動することにより、前記骨材１は、高圧エアーとともに搬送管８内に送られ、前記セメントミルク導入部９内へと至る。
【００８５】
一方、前記圧送用ポンプ７を駆動することにより、前記セメントミルク６は、セメントミルク送出管１０内に送られ、前記セメントミルク導入部９へと至る。
【００８６】
そして、前記セメントミルク６と骨材１とは、互いに混合されつつ、セメントミルク導入部９からさらにその下流側へと向かい、最終的には、骨材１の各粒がしっかりセメントミルク６によりコーティングされ、前記骨材１とセメントミルク６とはムラなく均一に混合された状態となる。
【００８７】
上記のようにして、セメントミルク６および骨材１が適宜の割合で混合され、これによって、前記モルタルＭ（またはコンクリート）が形成され、形成されたモルタルＭ（またはコンクリート）は、セメントミルク導入部９の下流側の前記ノズル部３９からモルタル（またはコンクリート）の打設位置に吐出されるのである。
【００８８】
上記の構成からなる吹付け装置Ｄによれば、長距離搬送であっても、スムーズかつ確実にモルタルまたはコンクリートの吹き付け施工を行うことが可能となる。
【００８９】
すなわち、上記吹付け装置Ｄでは、骨材１を圧送するための骨材圧送機２において、前記連通口１４の下側に閉塞体３５を配置し、連通口１４の開口面積が、前記搬送管８内の流路面積（内断面積）以下、詳しくは、流路面積（内断面積）の１／４〜流路面積（内断面積）程度となるように構成してあることから、前記搬送管８の搬送力の限界を下回る量の骨材１を下釜１１ｂから送出部１５へと定量ずつ流すことができ、従来のように、前記搬送管８の搬送力の限界を上回る大量の骨材１が一度に搬送管８内に流れ込み、搬送管８内の詰まりや、脈動を生じさせるといったことを確実に防ぐことが可能となっている。
【００９０】
また、前記連通口１４の下方に連通口１４の一部を閉塞する閉塞体３５を配置し、これにより、閉塞体３５の上方に前記骨材１が溜まる溜まり部分を形成してあることから、下釜１１ｂ内の骨材１の連通口１４への導入が、前記攪拌羽根２７の回転に伴った間欠的なものとはならず、攪拌羽根２７による骨材１の連通口１４への導入が行われていない間にも、前記溜まり部分に溜まった骨材１が送出部１５へと流れ続けるため、骨材１の搬送の連続性を向上させることができ、搬送管８内の詰まりや骨材１の脈動を防止するという面で非常に効果的である。
【００９１】
さらに、前記加圧パイプ２５に逆止弁を設けてあることから、上釜１１ａ内の圧を高めるためにエアコンプレッサー３から上釜１１ａへ圧搾空気を送り始めたときに、上釜１１ａ内よりも圧の高い前記下釜１１ｂ内の圧搾空気が上釜１１ａへと流れることを防止でき、これにより、前記骨材１の搬送力を大きく保ち、安定した連続搬送が可能となっているのであり、また、このような構成によっても、前記搬送管８内において詰まりや脈動が生じることを防止することができ、形成されたモルタルまたはコンクリートの品質にバラツキが生じることも防止できるのである。
【００９２】
また、前記搬送管８（連結ホース部８ａ）の前記セメントミルク導入部９より下流側の部分の内径が、上流側の部分の内径よりも大きくなるように構成してあることから、以下のような効果が得られる。
【００９３】
すなわち、前記搬送管８の前記セメントミルク導入部９より下流側の部分の内径と、上流側の部分の内径とを等しくしてある従来の吹付け装置では、セメントミルク導入部９において、搬送管８内を流れる搬送物としての骨材１にセメントミルク６を導入した直後に、搬送管８内を流れる搬送物が、骨材１とセメントミルク６との混合物となり、これに伴って、搬送物の体積と重量とが増加するため、前記セメントミルク導入部９の下流側における搬送物の搬送スピードが低下し、この搬送物の搬送の滞りの影響により、搬送管８におけるセメントミルク導入部９の上流側においても搬送物（骨材１）の搬送スピードが低下することとなり、この搬送スピードの低下に伴って閉塞が生じることもあった。
【００９４】
また、上記セメントミルク６の導入により搬送管８に対する搬送物の量が多すぎる状態となるほど増加した場合には、前記骨材１およびセメントミルク６を下流側へと流すためのエアコンプレッサー３からの圧搾空気の通り道が無くなってしまい、搬送管８内が前記搬送物（すなわち、骨材１およびセメントミルク６）によって閉塞してしまうこととなっていた。
【００９５】
しかし、上記の構成を有する吹付け装置Ｄでは、前記搬送管８におけるセメントミルク導入部９よりも下流側の部分の内径を大きくしてあることにより、前記エアコンプレッサー３からの圧搾空気の通り道を確保することができ、また、搬送管８内を通る搬送物の搬送スピードの低下も抑えることができるため、前記骨材１およびセメントミルク６によって搬送管８内が閉塞することを確実に防止することができ、スムーズな吹付施工を行うことが可能となる。
【００９６】
また、前記セメントミルク導入部９に、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａを形成し、このテーパ状部分９ａに対して、骨材１の流れる方向とセメントミルク６の流れる方向とが縦断面において鋭角となるように前記セメントミルク送出管１０の各下流部を接続するようにし、さらに、前記搬送管８内に流れ込むセメントミルク６が搬送管８の内壁に沿って螺旋を描くように、前記セメントミルク送出管１０の各下流部を前記テーパ状部分９ａに対して角度をつけて接続するようにしてあることから、以下のような効果が得られる。
【００９７】
すなわち、前記搬送管８におけるセメントミルク導入部９に下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａを形成せず、セメントミルク導入部を、上流側から下流側までの径が同一である円筒状にしてある従来の吹付け装置では、テーパ状ではなく円筒状である前記セメントミルク導入部に対して、搬送管内を搬送される骨材が当たりやすかったことから、セメントミルク導入部の磨耗が激しく、長時間の連続搬送を実現することが困難であった。
【００９８】
また、上記従来の吹付け装置では、セメントミルク導入部に吐出されたセメントミルクがカーテン状となり、このセメントミルクのカーテンが骨材を搬送するために搬送管内を流れている前記圧搾空気の抵抗となり、その結果、前記圧搾空気の搬送力を低下させ、搬送管内において閉塞を生じさせることがあった。
【００９９】
そこで、セメントミルク導入部内に導入したセメントミルクがカーテン状とならないようにするために、前記セメントミルク送出管をセメントミルク導入部に対して鋭角に接続し、骨材の搬送方向に対してセメントミルクの導入方向がなす角度を小さくすることによって、セメントミルクをセメントミルク導入部の内壁に沿わせて導入することが考えられるが、この場合、前記セメントミルク導入部がテーパ状ではなく円筒状であったことから、このセメントミルク導入部に形成されるセメントミルク送出管からのセメントミルクを導入するための開口の面積が大きくなってしまい、この開口から搬送管内を流れる圧搾空気が進入しやすくなって、セメントミルクの導入に支障をきたすおそれがあった。
【０１００】
しかし、上記の構成を有する吹付け装置Ｄでは、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａを形成し、このテーパ状部分９ａに対して前記セメントミルク送出管１０を接続するようにしてあることから、搬送管８内を搬送される骨材１が直接当たりにくくなり、セメントミルク導入部９の磨耗が軽減され、長時間の連続搬送を実現することも可能となる。
【０１０１】
また、上記の構成を有する吹付け装置Ｄでは、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａを形成し、このテーパ状部分９ａに対して、骨材１の流れる方向とセメントミルク６の流れる方向とが縦断面において鋭角となるように前記セメントミルク送出管１０の各下流部を接続するようにし、さらに、前記搬送管８内に流れ込むセメントミルク６が搬送管８の内壁に沿って螺旋を描くように、前記セメントミルク送出管１０の各下流部を前記テーパ状部分９ａに対して角度をつけて接続するようにしてあることから、セメントミルク６は、セメントミルク導入部９の内壁に沿わせて導入され、カーテン状となることがなく、骨材１を搬送するために搬送管８内を流れている前記圧搾空気の抵抗とはほとんどならないため、前記圧搾空気の搬送力を低下させ、搬送管内において閉塞を生じさせるということが防止される。
【０１０２】
また、前記セメントミルク送出管１０をセメントミルク導入部９に対して鋭角に接続し、骨材１の搬送方向に対してセメントミルク６の導入方向がなす角度を小さくしてあるが、前記セメントミルク送出管１０が接続される部分をテーパ状部分９ａとしてあることから、前記セメントミルク導入部９（テーパ状部分９ａ）に形成されるセメントミルク送出管１０からのセメントミルク６を導入するための開口の面積を従来より小さくすることができ、これにより、前記開口から搬送管８内を流れる圧搾空気が進入することを防止でき、セメントミルク６の導入をスムーズに行うことが可能となる。
【０１０３】
また、前記ノズル部３９に、上流側から順に、下流側ほどその内径が大きくなる広がり部分３９ａと、下流側ほどその内径が小さくなる絞り部分３９ｂとを設け、この絞り部分３９ｂの下流端の内径が、前記搬送管８の内径と同等またはそれよりも若干大きくなるように構成してあることから、以下のような効果が得られる。
【０１０４】
すなわち、前記ノズル部３９の先端部の径が搬送管８の内径より小さく絞られていた従来の吹付け装置では、前記ノズル部３９の先端部の絞りが、搬送管８内を搬送されてきた吹付材料（骨材１およびセメントミルク６）の抵抗となり、圧搾空気が減勢されて、搬送中の骨材１が搬送管８内で詰まることがあった。また、吹付け直前の搬送管８内で前記吹付材料から折角分離されていたシルト分４０が、再び吹付材料に混合され、質のよいモルタルまたはコンクリートを用いた施工が困難となっていた。
【０１０５】
しかし、上記の構成を有する吹付け装置Ｄでは、前記ノズル部３９の先端部の径を搬送管８の内径と同程度か、若干大きめとなるように絞っていることから、搬送管８内を搬送されてきた吹付材料（骨材１およびセメントミルク６）の抵抗とならず、圧搾空気も減勢されず、搬送中の骨材１が搬送管８内で詰まることを防止できる。また、不必要に吹付材料の流速が上昇することがないため、ある程度の吹付材料の整流効果を得ながら、図８に示すように、吹付け直前の搬送管８内で吹付材料から分離されていたシルト分４０を、そのまま分離した状態で、ノズル部３９の先端から排出することができ、質のよいモルタルまたはコンクリートを用いた施工を行うことが可能となる。
【０１０６】
上記構成の吹付け装置Ｄを用いることで、険しい山間部の山頂付近等で機械の持ち込みが困難な場所など、従来施工が極めて困難或いは不可能で放置するしかないような箇所でも、高品質なモルタルまたはコンクリートを用いて保護することが可能となる。
【０１０７】
そして、例えば、崩落の恐れの有る斜面（法面）に対し緑化による景観保護を行いたい場合などには、上記吹付け装置Ｄを用いてモルタルまたはコンクリートを吹付けることで格子状法枠を形成すると共に、植生基材をその法枠内に吹付けて斜面の緑化保護を図る方法が採用できる。以下、そのような方法の具体例について説明する。
【０１０８】
図９は、上記吹付け装置Ｄを用いる吹付法枠工法の一例の構成を概略的に示す説明図である。
この実施例の吹付法枠工法は、まず、第一工程（網状体設置工程）として、緑化保護の対象とする法面Ｎ上に、例えば菱形や亀甲形などの網状体４１を載置し、かつ、補助アンカー４２を適宜の間隔で法面Ｎに打ち込んで、この網状体４１を法面Ｎに固定する。なお、前記網状体４１は、例えば、直径が０．８〜１．６ｍｍ程度の素線で構成され、目合いが２〜６ｃｍ程度となっている。
【０１０９】
続いて、第二工程（枠体設置工程）として、網状体４１上に、鉄筋（その他、例えばワイヤーロープ等でもよい）による複数の線材４３を少なくとも縦方向（法面Ｎの等高線と垂直な方向）または横方向（法面Ｎの等高線と平行な方向）に互いに平行になるように配置し、望ましくは格子状に配置して、この線材４３の長手方向に法枠形成用の枠体４４を設置し、かつ、線材４３を持ち上げて、これを枠体４４に保持させる。
【０１１０】
ここで、法枠形成用の枠体４４は、線材４３を保持することが可能であり、例えばその高さが１５〜２０ｃｍ程度で、幅が３０〜３５ｃｍ程度であり、長さは３０〜６０ｃｍ程度のものであって、溶接による針金の組み合わせ構造からなる。具体的には、図１０に示すように、一対の半円形状を呈する枠部材４５と、一対の枠部材４５を一体化させる二本の連結部材４６と、二本の連結部材４６間にわたる線材保持部材４７とからなる。
【０１１１】
従って、線材４３を跨ぐように枠体４４を設置した上で、線材４３を線材保持部材４７側に持ち上げて、これを番線ｂなどによって線材保持部材４７に結束させることで、線材４３は法面Ｎ上の所定の高さの位置に保持されることになる。
【０１１２】
次に、第三工程として、格子状に配置された線材４３で囲われた部位を植生域とするように、この部位の網状体４１上に養生シート４８を配置する。その後、第四工程（吹付工程）として、吹付け装置Ｄを用いて、モルタルＭまたはコンクリートを、法枠形成用の枠体４４を吹付け幅および吹付け高さの目安にして、かつ、格子状の線材４３ならびに法枠形成用の枠体４４を埋め込むように吹き付けて、法面Ｎ上に、モルタルＭまたはコンクリートの盛り上げによる格子状の法枠４９を形成する。
【０１１３】
最後に、第五工程として、モルタルＭまたはコンクリートの所定の養生後に養生シート４８を取り外して、上記の植生域に植生基材５０を客土する。
【０１１４】
上記の構成からなる吹付法枠工法では、険しい山間部の山頂付近など従来の吹付け装置ではモルタルまたはコンクリートの吹付け施工が極めて困難或いは不可能であった法面Ｎに、モルタルＭまたはコンクリートを吹き付け施工して法枠４９を形成し、この法枠４９によりその崩壊を防止することができ、さらに、法枠４９の形成後、植物による景観の保全と、法面Ｎの自然状態への復元とを早期に達成することができる。
【０１１５】
また、例えば、急斜面の上部に崩落の恐れの有る岩盤があり、かつ、その除去を行うこと自体が却って危険である場合には、その岩盤の崩落防止のために、上記吹付け装置Ｄを用いてモルタルＭ等を搬送し、岩盤の亀裂部に充填することで岩盤の接合を図る方法が採用できる。以下、そのような方法の具体例について説明する。
【０１１６】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、上記吹付け装置Ｄを用いる岩盤接着工法の一例の構成を概略的に示す説明図である。
この実施例の岩盤接着工法は、まず、第一工程として、岩盤Ｇ全体の崩落の危険性がある場合、その基部に上記吹付け装置Ｄを用いてモルタルＭなどを充填して安定させる。
【０１１７】
続いて、図１１（Ａ）に示すように、第二工程（清掃工程）として、エア若しくは水を高圧で吹き付けることにより、接着面（モルタルＭ等により接着を図ろうとする面）の清掃を行う。これにより、接着面に存在する土砂や苔などが取り除かれる。
【０１１８】
次に、図１１（Ｂ）に示すように、第三工程（間詰め工程）として、岩盤Ｇ・岩塊の亀裂部５１の例えば開口部付近に間詰材５２を適宜詰める。この工程を行うのは、次工程（第四工程）のモルタルＭなどが亀裂部５１から流出するのを防止する堤に相当するものを形成するためであり、間詰材５２はモルタルＭ等との付着性が良好であれば何を用いてもよい。同素材であるモルタルＭ等を用いて間詰を行うことが、経済性及び付着性の面から望ましい。尚、次工程（第四工程）において、亀裂部５１からのモルタルＭ等の流出の恐れが無い場合、この第三工程は省くことができる。
【０１１９】
最後に、図１１（Ｃ）に示すように、第四工程（注入工程）として、上記吹付け装置Ｄを用いてモルタルＭまたはコンクリートを前記亀裂部５２に流し込む。この工程で使用するモルタルＭまたはコンクリートは、亀裂細部にまで充填する必要があるので、配合を適宜調整して流動性を高めている。
【０１２０】
上記の構成からなる岩盤接着工法では、険しい山間部の山頂付近など従来の吹付け装置ではモルタルまたはコンクリートの搬送が不可能であったり、施工するには吹付け装置を不安定な山腹に設置する必要のある法面Ｎに存在し、落石の恐れのある巨岩・岩盤Ｇ・岩塊に対して、上記吹付け装置Ｄを用いてモルタルＭまたはコンクリートを長距離搬送することができ、前記巨岩・岩盤Ｇ・岩塊の亀裂部５２をモルタルＭまたはコンクリートで接着・充填することにより法面Ｎ全体を安定化させることができる。
【０１２１】
また、本発明による吹付け装置Ｄは、山間部における擁壁工事、例えば、特開平６−２９４１３９号等の公報に示される土留擁壁工法にも適用可能である。擁壁工法の場合、基本的に、切土または盛土斜面と、斜面と間隔を保って立設した擁壁面の成形板（型枠）との間に、モルタルＭまたはコンクリートを打設することにより擁壁を構築する。
この場合、吹付け装置Ｄを擁壁構築箇所近くまで持ち上げ運搬しなくとも、モルタルＭまたはコンクリート材料を長距離搬送して打設が行えるとともに、高品質な擁壁を構築することができる。
【０１２２】
また、本発明による吹付け装置Ｄは、山間部における砂防等を目的とした堰やダムの構築工事、例えば、特開平１０−２６６１６８号等の公報に記載された工法にも適用可能である。堰やダムの構築工法の場合、基本的に、堰体の表面及び裏面に立設した堰体面の成形板（型枠：前記公報の場合は土嚢）間に、モルタルＭまたはコンクリートを打設することにより堰体を構築する。
この場合、吹付け装置Ｄを堰体構築箇所近くまで持ち上げ運搬しなくとも、モルタルＭまたはコンクリート材料を長距離搬送して打設が行えるとともに、高品質な堰体を構築することができる。
【０１２３】
図１２は、上記吹付け装置Ｄを用いるトンネル形成工事の一例の構成を概略的に示す説明図である。
本発明による吹付け装置は、このようなトンネル形成工事においてもその優位性を発揮する。詳しくは、トンネル工事の主な工程は、
（１）地山５３を掘削すると共に掘削した土砂をトンネル外に運搬する工程（以下、工程１という）
（２）コンクリート５４を地山掘削面５５に吹付ける工程（以下、工程２という）
（３）ロックボルト５６をトンネル断面視で放射線状となるように地山５３に打設する工程（以下、工程３という）
（４）工程２で形成したコンクリート面５４に防水シート（図示していない）を取り付けるなど防水処理を施す工程（以下、工程４という）
（５）トンネル用の型枠（セントル）を用いてコンクリート５７を打ち込む工程（以下、工程５という）
に分けることができる。
【０１２４】
そして、前記工程１は掘削工、工程２・３は支保工（堀った地山が崩壊しないように支えて保つ工程）、工程４・５は覆工（支保工を覆って補強する工程）と呼ばれ、トンネル形成工事ではこれらの工程を順次繰り返しながらトンネルを形成していくことになる。
【０１２５】
ここで、工程２及び５においてコンクリート５４，５７を用いることになるが、従来はコンクリートをミキサー車で施工箇所まで運搬した後に吹付けていたため、まだ完全には自立しておらず、狭小なトンネル内において、ミキサー車の運転は困難且つ危険であり、運搬に時間がかかることで施工性が低下していた。しかし、コンクリートの長距離搬送が可能な本発明の吹付け装置Ｄを用いることで、安全で作業空間の広いトンネル外部にプラントを設置することができると同時に、取扱いが容易なゴムホースをプラントから施工箇所まで延長させるだけで従来通りの吹付けが可能となると共に、高品質なコンクリート吹付が可能となるため、トンネル形成工事の安全性及び施工性の向上に寄与することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の一実施例に係るモルタルまたはコンクリート吹付け装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】上記実施例における骨材圧送機の構成を概略的に示す説明図である。
【図３】上記実施例における上釜の攪拌羽根の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】上記実施例における下釜の攪拌羽根の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、上記実施例における閉塞体の変形例および更なる変形例の構成を概略的に示す説明図である。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）は、上記実施例におけるセメントミルク導入部の構成を概略的に示す縦断面図および説明図である。
【図７】前記セメントミルク導入部の変形例の構成を概略的に示す説明図である。
【図８】上記実施例におけるノズル部の構成を概略的に示す説明図である。
【図９】上記吹付け装置を用いる吹付法枠工法の構成を概略的に示す説明図である。
【図１０】上記吹付法枠工法の要部の構成を概略的に示す説明図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は、上記吹付け装置を用いる岩盤接着工法の構成を概略的に示す説明図である。
【図１２】上記吹付け装置を用いるトンネル形成工事の一例の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１ 骨材
２ 骨材圧送機
６ セメントミルク
８ 搬送管
１１ 釜
１４ 連通口
１５ 送出部
Ｄ 吹付け装置
Ｍ モルタル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モルタルまたはコンクリート吹付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高所法面に予め形成された型枠に対してモルタルまたはコンクリートを吹付けて格子状の法枠を形成する際、水と、セメントと、骨材とを事前に混練させて吹付け材料を形成し、搬送管を用いて前記吹付け材料を圧送する旧来のモルタルまたはコンクリート吹付け装置では、搬送管内を通る前記吹付け材料の圧送抵抗が非常に大きく、思うような吹付け材料の吐出量（圧）を得ることができず、そのため、高所の吹付施工や粒径の大きな骨材を用いた吹付施工が困難あるいは不可能であった。
【０００３】
そこで、本出願人は、より高所の吹付施工やより大きな骨材を用いた吹付施工を効率よく行うために、上記特許文献１に示すような、モルタルまたはコンクリートを構成するセメントミルクおよび骨材を別々に圧送する別圧送方式吹付け装置を開発中である。
【０００４】
上記別圧送方式吹付け装置は、例えば骨材としての砂を圧縮エアによって４００ｍ程度の長さの搬送管中を移動させ、吹付けノズルの直前〜手前１０ｍ程度の所でセメントミルクと混ぜることによりモルタルまたはコンクリートを得るようにし、命綱によって支えられた作業者が前記吹付けノズルを持ちながら前記型枠に対してモルタルまたはコンクリートを吹付けることにより、格子状の法枠を形成するというものである。
【０００５】
上記別圧送吹き付け装置によれば、吹付けノズルの手前付近まで、セメントミルクおよび骨材を別々に圧送することから、前記搬送管内における骨材の圧送抵抗が小さくなるため、吐出量（圧）をより大きくすることができ、高い位置へのモルタルまたはコンクリートの吹き付け施工や、粒径の大きい骨材を用いた吹き付け施工が可能となる。
【特許文献１】特開２００１−２４８１６４号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５０９３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記別圧送方式のモルタルまたはコンクリート吹付け装置では、セメントミルクと混ざる前および混ざった後の骨材が前記搬送管内において詰まりやすく、スムーズに吹付施工を行えないという問題があった。
【０００７】
前記詰まりの原因の１つが、前記骨材を圧送するための骨材圧送機にあると本出願人は考えている。すなわち、前記モルタルまたはコンクリート吹付け装置には、上記特許文献２に示すような骨材圧送機（土木用吹付機）が用いられていたのであるが、前記骨材圧送機では、下釜から圧送管へと送られる吹付材料の量が一定でないことなどから、圧送管（搬送管）内を圧送される吹付材料が脈動し、この脈動が前記詰まりの原因となっていたと考えているのである。
【０００８】
また、他に考えられる前記詰まりの原因として、上記モルタルまたはコンクリート吹付け装置では、前記搬送管内を流れる骨材にセメントミルクを加えた際に、流れる骨材の体積・重量が急激に増加して、搬送スピードが低下し、これによって、搬送管内が前記骨材およびセメントミルクによって閉塞するということが考えられる。
【０００９】
従って、険しい山間部の山頂付近等、機械の持ち込みが制限される場所に、モルタルまたはコンクリートを搬送して吹き付けることができず、そのような場所にある法面は、モルタルまたはコンクリートを用いた法面保護のための施工がなされることなく放置されていた。
【００１０】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、長距離搬送であっても、スムーズかつ確実にモルタルまたはコンクリートの吹き付け施工を行うことを可能とするモルタルまたはコンクリート吹付け装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のモルタルまたはコンクリート吹付け装置は、モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、前記骨材を圧送するための骨材圧送機と、この骨材圧送機に接続される搬送管とを備え、前記骨材圧送機が、骨材を収容する釜と、この釜の下側に連通口を介して釜内部と連通する状態で設けられ、前記搬送管が接続される送出部とを備え、前記釜内から釜の底壁に設けられた連通口を通って前記送出部に投下された骨材が、搬送管内に送出されるようにしてあり、前記連通口の開口面積を、前記搬送管内の流路面積以下となるように構成してある（請求項１）。
【００１２】
また、前記釜の底壁の下側に、前記連通口の一部を閉塞するように閉塞体が配置されているのが好ましい（請求項２）。
【００１３】
さらに、モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、前記骨材を圧送するための骨材圧送機と、この骨材圧送機に接続される搬送管とを備え、前記骨材圧送機が、上釜および下釜と、開閉することで上釜の内部が外部に連通する状態と外部から隔離された状態とに切り換わる第１開閉手段と、上釜と下釜との間を開閉する第２開閉手段と、前記下釜の下側に連通口を介して下釜内部と連通する状態で設けられ、前記搬送管が接続される送出部と、前記上釜，下釜および送出部に圧搾空気を供給するための圧搾空気供給手段とを備え、上釜で骨材を攪拌した後、第１および第２開閉手段を閉じた状態で前記上釜の内部に前記圧搾空気を導入して圧力を加えて第２開閉手段を開くことにより、上釜内の骨材を下釜内に投下し、その後、この下釜の下側に設けられた連通口から前記送出部に投下された骨材が、搬送管内に送出され、前記圧搾空気供給手段からの圧搾空気により下流側へと搬送されるようにしてあり、前記圧搾空気供給手段から圧搾空気流通路を介して下釜へ送られる圧搾空気の圧力の変動を抑えるよう、下釜に接続された圧搾空気流通路の途中に逆止弁を設けたとしてもよい（請求項３）。
【００１４】
また、モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、前記セメントミルクを搬送するためのセメントミルク送出管と、前記骨材を搬送するための搬送管とを備え、前記搬送管は、前記セメントミルク送出管の下流端が接続されるセメントミルク導入部を有するとともに、このセメントミルク導入部より下流側の部分の内径が、上流側の部分の内径よりも大きくなるように構成してあるとしてもよい（請求項４）。
【００１５】
また、モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、前記セメントミルクを搬送するためのセメントミルク送出管と、前記骨材を搬送するための搬送管とを備え、前記搬送管は、前記セメントミルク送出管の下流端が接続されるセメントミルク導入部を有し、このセメントミルク導入部に、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分が形成されているとともに、前記テーパ状部分に対して、骨材の流れる方向とセメントミルクの流れる方向とが縦断面において鋭角となるようにセメントミルク送出管を接続するようにしたとしてもよい（請求項５）。
【００１６】
また、前記搬送管内に流れ込むセメントミルクが搬送管の内壁に沿って螺旋を描くように、前記セメントミルク送出管を前記テーパ状部分に対して角度をつけて接続するようにしたとするのが好ましい（請求項６）。
【００１７】
また、モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、混合された骨材およびセメントミルクを搬送する搬送管の下流端にノズル部が設けられており、このノズル部が、上流側から順に、下流側ほどその内径が大きくなる広がり部分と、下流側ほどその内径が小さくなる絞り部分とを有し、この絞り部分の下流端の内径が、前記搬送管の内径と同等またはそれよりも若干大きくなるように構成してあるとしてもよい（請求項７）。
【発明の効果】
【００１８】
上記の構成からなる本発明によれば、長距離搬送であっても、スムーズかつ確実にモルタルまたはコンクリートの吹き付け施工を行うことを可能とするモルタルまたはコンクリート吹付け装置を提供することが可能となる。
【００１９】
すなわち、請求項１に係る発明では、連通口の開口面積が、搬送管内の流路面積以下となるように構成してあることから、搬送管の搬送力の限界を下回る量の骨材を釜から送出部へと定量ずつ流すことができ、従来のように、搬送管の搬送力の限界を上回る大量の骨材が一度に搬送管内に流れ込み、搬送管内の詰まりや、脈動を生じさせるといったことを確実に防ぐことができる。
【００２０】
請求項２に係る発明では、釜の底壁の下側に連通口の一部を閉塞する閉塞体を配置するので、連通口の開口面積の調整が容易になるだけでなく、閉塞体の上方に骨材が溜まる溜まり部分が形成され、この溜まり部分に溜まった骨材が送出部へと流れ続けるため、骨材の搬送の連続性を向上させることができ、搬送管内の詰まりや骨材の脈動を防止するという面で非常に好ましい効果が得られる。
【００２１】
請求項３に係る発明では、下釜に接続された圧搾空気流通路の途中に逆止弁を設けてあることから、上釜内の圧を高めるために圧搾空気供給手段から上釜へ圧搾空気を送り始めたときに、上釜内よりも圧の高い前記下釜内の圧搾空気が上釜へと流れることを防止でき、これにより、前記骨材の搬送力を大きく保ち、安定した連続搬送ができ、また、このような構成によっても、搬送管内において詰まりや脈動が生じることを防止することができ、形成されたモルタルまたはコンクリートの品質にバラツキが生じることも防止できる。
【００２２】
請求項４に係る発明では、以下のような効果が得られる。すなわち、搬送管のセメントミルク導入部より下流側の部分の内径と、上流側の部分の内径とを等しくしてある従来の吹付け装置では、セメントミルク導入部において、搬送管内を流れる搬送物としての骨材にセメントミルクを導入した直後に、搬送管内を流れる搬送物が、骨材とセメントミルクとの混合物となり、これに伴って、搬送物の体積と重量とが増加するため、前記セメントミルク導入部の下流側における搬送物の搬送スピードが低下し、この搬送物の搬送の滞りの影響により、搬送管におけるセメントミルク導入部の上流側においても搬送物（骨材）の搬送スピードが低下することとなり、この搬送スピードの低下に伴って閉塞が生じることもあった。
【００２３】
また、セメントミルクの導入により搬送管に対する搬送物の量が多すぎる状態となるほど増加した場合には、前記骨材およびセメントミルクを下流側へと流すための圧搾空気供給手段（例えばエアコンプレッサー）からの圧搾空気の通り道が無くなってしまい、搬送管内が前記搬送物（すなわち、骨材およびセメントミルク）によって閉塞してしまうこととなっていた。
【００２４】
しかし、請求項４に係る発明では、搬送管におけるセメントミルク導入部よりも下流側の部分の内径を大きくしてあることにより、圧搾空気供給手段からの圧搾空気の通り道を確保することができ、また、搬送管内を通る搬送物の搬送スピードの低下も抑えることができるため、骨材およびセメントミルクによって搬送管内が閉塞することを確実に防止することができ、スムーズな吹付施工を行うことが可能となる。
【００２５】
請求項５に係る発明では、以下のような効果が得られる。すなわち、搬送管におけるセメントミルク導入部に下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分を形成せず、セメントミルク導入部を、上流側から下流側までの径が同一である円筒状にしてある従来の吹付け装置では、テーパ状ではなく円筒状である前記セメントミルク導入部に対して、搬送管内を搬送される骨材が当たりやすかったことから、セメントミルク導入部の磨耗が激しく、長時間の連続搬送を実現することが困難であった。
【００２６】
また、上記従来の吹付け装置では、セメントミルク導入部に吐出されたセメントミルクがカーテン状となり、このセメントミルクのカーテンが骨材を搬送するために搬送管内を流れている前記圧搾空気の抵抗となり、その結果、前記圧搾空気の搬送力を低下させ、搬送管内において閉塞を生じさせることがあった。
【００２７】
そこで、セメントミルク導入部内に導入したセメントミルクがカーテン状とならないようにするために、セメントミルク送出管をセメントミルク導入部に対して鋭角に接続し、骨材の搬送方向に対してセメントミルクの導入方向がなす角度を小さくすることによって、セメントミルクをセメントミルク導入部の内壁に沿わせて導入することが考えられるが、この場合、前記セメントミルク導入部がテーパ状ではなく円筒状であったことから、このセメントミルク導入部に形成されるセメントミルク送出管からのセメントミルクを導入するための開口の面積が大きくなってしまい、この開口から搬送管内を流れる圧搾空気が進入しやすくなって、セメントミルクの導入に支障をきたすおそれがあった。
【００２８】
しかし、請求項５に係る発明では、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分を形成し、このテーパ状部分に対してセメントミルク送出管を接続するようにしてあるので、搬送管内を搬送される骨材が直接当たりにくくなり、セメントミルク導入部の磨耗が軽減され、長時間の連続搬送を実現することができる。
【００２９】
さらに、請求項５に係る発明では、セメントミルク送出管をセメントミルク導入部に対して鋭角に接続し、骨材の搬送方向に対してセメントミルクの導入方向がなす角度を小さくするとともに、セメントミルク送出管が接続される部分をテーパ状部分としてあるので、このテーパ状部分に形成されるセメントミルク送出管からのセメントミルクを導入するための開口の面積を従来より小さくすることができ、これにより、開口から搬送管内を流れる圧搾空気が進入することを防止でき、セメントミルクの導入をスムーズに行うことができる。
【００３０】
また、請求項６に係る発明では、セメントミルクは、セメントミルク導入部の内壁に沿わせて導入され、カーテン状となることがなく、骨材を搬送するために搬送管内を流れている圧搾空気の抵抗とはほとんどならないため、セメントミルクが圧搾空気の搬送力を低下させ、搬送管内において閉塞を生じさせるということを効果的に防止することができる。
【００３１】
また、請求項７に係る発明では、以下のような効果が得られる。すなわち、ノズル部の先端部の径が搬送管の内径より小さく絞られていた従来の吹付け装置では、ノズル部の先端部の絞りが、搬送管内を搬送されてきた吹付材料（骨材およびセメントミルク）の抵抗となり、圧搾空気が減勢されて、搬送中の骨材が搬送管内で詰まることがあった。また、吹付け直前の搬送管内で前記吹付材料から折角分離されていたシルト分が、再び吹付材料に混合され、質のよいモルタルまたはコンクリートを用いた施工が困難となっていた。
【００３２】
しかし、請求項７に係る発明では、ノズル部の先端部の径を搬送管の内径と同程度か、若干大きめとなるように絞っているので、搬送管内を搬送されてきた吹付材料の抵抗とならず、圧搾空気も減勢されず、搬送中の骨材が搬送管内で詰まることを防止できる。また、不必要に吹付材料の流速が上昇しなくなるので、ある程度の吹付材料の整流効果を得ながら、吹付け直前の搬送管内で吹付材料から分離されていたシルト分を、そのまま分離した状態で、ノズル部の先端から排出することができ、質のよいモルタルまたはコンクリートを用いた施工を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るモルタルまたはコンクリート吹付け装置（以下、吹付け装置という）Ｄの構成を概略的に示す説明図である。
吹付け装置Ｄは、骨材（モルタルＭの場合は砂（細骨材）、コンクリートの場合は前記砂および砕石（粗骨材））１を供給する骨材供給手段としての骨材圧送機２と、この骨材圧送機２に接続された圧搾空気供給手段としてのエアコンプレッサー３と、セメント４および水５を混合してなるセメントミルク６を送出するセメントミルク送出手段としての圧送用ポンプ（例えば、ピストン式ポンプ，スクイズ式ポンプ）７と、前記骨材圧送機２の下流側に接続され、その途中部分に、モルタルＭ（またはコンクリート）を混合するためのセメントミルク導入部９が設けられている搬送管８と、前記圧送用ポンプ７の下流側にその上流端が接続され、前記搬送管８の下流部に、前記セメントミルク導入部９を介してその下流端が接続されたセメントミルク送出管１０とを備えている。
【００３４】
前記吹付け装置Ｄは、前記骨材１とセメントミルク６とを別圧送し、前記搬送管８の下流部からの吹き付けを行う寸前にて両者１，６を混合する別圧送タイプのものである。
【００３５】
前記骨材圧送機２は、前記骨材１を、前記エアコンプレッサー３から供給される圧搾空気（圧縮エアーまたは高圧エアーともいう）とともに下流側へと吐出するものであり、上記のように吐出された骨材１は、前記搬送管８内に導出され、前記高圧エアーにより搬送管８の下流側へと送られることとなる。
【００３６】
図２は、前記骨材圧送機２の構成を概略的に示す説明図である。
そして、前記骨材圧送機２は、骨材を収容する上釜１１ａおよび下釜１１ｂを有する釜１１と、開閉することで上釜１１ａの内部が外部に連通する状態と外部から隔離された状態とに切り換わる第１開閉手段（例えば、開閉板）１２と、上釜１１ａと下釜１１ｂとの間を開閉する第２開閉手段（例えば、開閉板）１３と、前記釜１１（下釜１１ｂ）の下側に連通口１４を介して釜１１（下釜１１ｂ）内部と連通する状態で設けられ、前記搬送管８が接続される送出部１５とを備えている。
【００３７】
前記上釜１１ａには、前記エアコンプレッサー３からの圧搾空気を導入して、上釜１１ａ内を加圧するための圧搾空気流通路としての加圧パイプ１６と、上釜１１ａ内の空気を外部に導出して減圧するためのエア抜きパイプ１７とが接続されており、また、上釜１１ａの上部には、前記骨材１を投入するための投入ホッパー１８と、前記第１開閉手段１２とが設けられている。さらに、上釜１１ａの内部には、収容した骨材１を攪拌するための攪拌羽根１９が設けられている。
【００３８】
前記加圧パイプ１６の上流端は、前記エアコンプレッサー３に接続されており、その途中には、エアコンプレッサー３からの圧搾空気を下流側の上釜１１ａ内に供給する状態と供給しない状態とに切り換えるための切換手段（例えば、切換弁）１６ａが設けられている。
【００３９】
前記エア抜きパイプ１７は、上釜１１ａ内の空気を外部に導出する状態と導出しない状態とに切り換えるための切換手段（例えば、切換弁）１７ａを有している。
【００４０】
図３は、前記攪拌羽根１９の構成を概略的に示す分解斜視図である。
前記攪拌羽根１９は、その軸まわりに回転する回転軸体２０と、この回転軸体２０に固定される２つの羽根２１，２１とを備えている。
【００４１】
前記羽根２１は、前記回転軸体２０に固定される断面ほぼヘの字形状の固定部分２２と、この固定部分２２に連設された２つのアーム部分２３，２３と、アーム部分２３，２３の先端に設けられる円弧状部分２４とを有している。
【００４２】
前記円弧状部分２４は、前記アーム部分２３，２３の先端に連設される第一円弧部分２４ａと、この第一円弧部分２４ａとほぼ同じ形状の第二円弧部分２４ｂと、前記第一円弧部分２４ａおよび第二円弧部分２４ｂよりも一回り大きく形成されており、前記第一円弧部分２４ａおよび第二円弧部分２４ｂにより挟持される第三円弧部分２４ｃとを備えている。そして、前記上釜１１ａの内壁に直接当接することとなる前記第三円弧部分２４ｃは、ゴムなどのある程度の弾力性を持った材料から形成されている。
【００４３】
なお、前記回転軸体２０に対する固定部分２２の固定および前記３つの円弧部分２４ａ，２４ｂ，２４ｃの固定は、例えば、Ｃリング３４ａを介して螺合するボルト３４ｂおよびナット３４ｃを用いて行うことができる。
【００４４】
前記下釜１１ｂには、前記エアコンプレッサー３からの圧搾空気を導入して、下釜１１ｂ内を加圧するための圧搾空気流通路としての加圧パイプ２５と、下釜１１ｂ内の空気を外部に導出して減圧するためのエア抜きパイプ２６とが接続されており、また、下釜１１ｂの上部には、前記上釜１１ａが第２開閉弁１３を介して接続されている。さらに、下釜１１ｂの内部には、収容した骨材１を攪拌するための攪拌羽根２７が設けられている。
【００４５】
前記加圧パイプ２５の上流端は、前記エアコンプレッサー３に接続されており、その途中には、エアコンプレッサー３からの圧搾空気を下流側の下釜１１ｂ内に供給する状態と供給しない状態とに切り換えるための切換手段（例えば、切換弁）２５ａと、逆止弁（図示せず）とが設けられている。
【００４６】
前記エア抜きパイプ２６は、下釜１１ｂ内の空気を外部に導出する状態と導出しない状態とに切り換えるための切換手段（例えば、切換弁）２６ａを有している。
【００４７】
図４は、前記攪拌羽根２７の構成を概略的に示す分解斜視図である。
前記攪拌羽根２７は、その軸まわりに回転する回転軸体２８と、この回転軸体２８に固定される２つの羽根２９，２９とを備えている。
【００４８】
前記回転軸体２８は、両端部にアーム部分３０，３１が連設されており、一端部に設けられたアーム部分３０と他端部に設けられたアーム部分３１とは、回転軸体２８を挟んで反対側となるように配置されている。また、回転軸体２８の中央部にも、回転軸体２８を挟んで反対側となるように２つのアーム部分３２，３３が連設されている。そして、一方の羽根２９は、前記アーム部分３０からアーム部分３２にかけて湾曲する状態で固定されており、他方の羽根２９は、前記アーム部分３３からアーム部分３１にかけて湾曲する状態で固定されている。
【００４９】
前記羽根２９はそれぞれ、前記アーム部分３０，３２（またはアーム部分３３，３１）の先端に連設される第一湾曲部分２９ａと、この第一湾曲部分２９ａとほぼ同じ形状の第二湾曲部分２９ｂと、前記第一湾曲部分２９ａおよび第二湾曲部分２９ｂよりも一回り大きく形成されており、前記第一湾曲部分２９ａおよび第二湾曲部分２９ｂにより挟持される第三湾曲部分２９ｃとを備えている。そして、前記下釜１１ｂの内壁に直接当接することとなる前記第三湾曲部分２９ｃは、ゴムなどのある程度の弾力性を持った材料から形成されている。
【００５０】
なお、前記３つの湾曲部分２９ａ，２９ｂ，２９ｃの固定は、例えば、ワッシャ３４ａを介して螺合するボルト３４ｂおよびナット３４ｃを用いて行うことができる。
【００５１】
また、前記釜１１（下釜１１ｂ）の底壁の下側には、前記連通口１４の一部を閉塞するように閉塞体３５が配置されている。この閉塞体３５は、中央に円形状などの貫通孔３５ａが設けられた板状の部材であり、流路面積（内断面積）以下、詳しくは、流路面積（内断面積）の１／４〜流路面積（内断面積）程度となるように構成するためのものである。
【００５２】
例えば、前記搬送管８内に形成される流路の断面が円形状で、その内径が４２ｍｍであるのに対して、前記連通口１４は円形状で、その径が６９ｍｍである場合には、前記閉塞体３５の貫通孔３５ａの径を２４ｍｍとすることができる。
【００５３】
前記送出部１５またはこの送出部１５に接続される搬送管８の上流端部には、前記エアコンプレッサー３からの圧搾空気を送る加圧パイプ３６が接続される。
【００５４】
また、前記骨材圧送機２は、移動台車３７上に載置された状態となっている。
【００５５】
さらに、前記骨材圧送機２は、前記上釜１１ａおよび下釜１１ｂの内部の圧を計測し、表示するための圧力計３８，３８を有している。
【００５６】
次に、上記の構成からなる骨材圧送機２の動作について説明する。
（１）まず、前記第１開閉手段１２を開き、前記投入ホッパー１８から上釜１１ａ内に骨材１を投入する。このとき、第２開閉手段１３を閉じた状態としておくのであり、下釜１１ｂ内には骨材１が収容された状態となっている。上記のように上釜１１ａ内に投入された骨材１は前記攪拌羽根１９により攪拌されることとなる。
【００５７】
（２）そして、前記第１開閉手段１２を閉じ、前記下釜１１ｂ内の骨材１が送出部１５へと投入されてその残量がある程度少なくなったら、（３）前記エア抜きパイプ１７中に設けられた切換手段１７ａを閉状態にするとともに、前記加圧パイプ１６中に設けられた切換手段１６ａを開状態とすることで、エアコンプレッサー３からの圧搾空気を上釜１１ａ内に導入し、上釜１１ａ内を加圧する。
【００５８】
その後、上釜１１ａ内の圧が、予め加圧されている下釜１１ｂ内の圧とほぼ等しくなれば、（４）前記切換手段１６ａを閉状態として、上釜１１ａ内へのエアコンプレッサー３からの圧搾空気の導入を停止し、前記第２開閉手段１３を開いて、上釜１１ａ内の骨材１を下釜１１ｂ内に投入する。
【００５９】
そして、前記上釜１１ａから下釜１１ｂへ骨材１の投入が終了すれば、（５）前記第２開閉手段１３を閉じ、前記エア抜きパイプ１７の切換手段１７ａを開状態とし、上釜１１ａ内の空気を外部に導出し、上釜１１ａ内の圧が外部の圧と等しい状態に戻すのであり、これにより、前記投入ホッパー１８から上釜１１ａ内への骨材１の投入を再び行える状態となる。
【００６０】
上記操作の後、再び、上記（１）の操作へと戻るのであり、前記骨材圧送機２では、上記（１）〜（５）の操作を繰り返すことにより、骨材１が搬送され続ける構成となっている。
【００６１】
一方、前記上釜１１ａから骨材１が投入された下釜１１ｂ内では、前記攪拌羽根２７により骨材１が攪拌されつつ、下釜１１ｂの底壁に設けられた連通口１４から前記送出部１５に骨材１が投下される。そして、送出部１５に投下された骨材１は、前記搬送管８内に送出され、その下流側に送られることとなる。
【００６２】
上記の構成からなる骨材圧送機２では、前記攪拌羽根２７により導出口１４へと導かれた下釜１１ｂ内の骨材１が、前記連通口１４から下方の送出部１５へと投入されることとなるが、前記連通口１４の下側に閉塞体３５を配置し、連通口１４の開口面積が、前記搬送管８内の流路面積（内断面積）以下、詳しくは、流路面積（内断面積）の１／４〜流路面積（内断面積）程度となるように構成してあることから、前記搬送管８の搬送力の限界を下回る量の骨材１を下釜１１ｂから送出部１５へと定量ずつ流すことができ、従来のように、前記搬送管８の搬送力の限界を上回る大量の骨材１が一度に搬送管８内に流れ込み、搬送管８内の詰まりや、脈動を生じさせるといったことを確実に防ぐことが可能となっている。
【００６３】
また、前記骨材圧送機２では、連通口１４の下方に連通口１４の一部を閉塞する閉塞体３５を配置し、これにより、閉塞体３５の上方に前記骨材１が溜まる溜まり部分を形成してあることから、下釜１１ｂ内の骨材１の連通口１４への導入が、前記攪拌羽根２７の回転に伴った間欠的なものとはならず、攪拌羽根２７による骨材１の連通口１４への導入が行われていない間にも、前記溜まり部分に溜まった骨材１が送出部１５へと流れ続けるため、骨材１の搬送の連続性を向上させることができ、搬送管８内の詰まりや骨材１の脈動を防止するという面で非常に効果的である。
【００６４】
ここで、図５（Ａ）に示すように、前記閉塞体３５に、前記貫通孔３５ａに近い部分ほど下側に位置するような傾斜を設けた場合には、前記閉塞体３５の溜まり部分に溜まった骨材１がより下方の送出部１５へと落下しやすくなり、骨材１の搬送の連続性がより向上することとなる。
【００６５】
また、上記の構成からなる骨材圧送機２では、前記加圧パイプ２５に逆止弁を設けてあることから、以下のような効果が得られる。すなわち、前記上釜１１ａ、下釜１１ｂおよび搬送管８へと圧をかける（圧搾空気を送る）のは、一台のエアコンプレッサー３であるため、上釜１１ａにかける圧力（あるいは上釜１１ａに送る圧搾空気流量）をＡ，下釜１１ｂにかける圧力（あるいは下釜１１ｂに送る圧搾空気流量）をＢ，搬送管８または送出部１５にかける圧力（あるいは搬送管８または送出部１５に送る圧搾空気流量）をＣとすると、前記エアコンプレッサー３によりかけられる総圧力（圧搾空気の総流量）は、Ａ＋Ｂ＋Ｃとなる。ここで、各エアーは、骨材圧送機２にエアーチャンバー（図示せず）を装備し、このエアーチャンバーを介して供給するのが好ましい。
【００６６】
そして、上記（３）の操作において、上釜１１ａ内の圧を高めるためにエアコンプレッサー３から上釜１１ａへ圧搾空気を送り始めると、前記下釜１１ｂに接続される加圧パイプ２５と上釜１１ａに接続される加圧パイプ１６とが連通しているため、前記逆止弁を加圧パイプ２５に設けていない場合には、下釜１１ｂ内の圧Ｂが上釜１１ａ内の圧Ａよりも大きいことから、下釜１１ｂ内の圧搾空気が加圧パイプ２５，１６を経て上釜１１ａ内へと流れ、下釜１１ｂ内において圧力低下が起こり、これが下釜１１ｂより搬出される骨材１の吐出量の減少を生じさせ、骨材１の搬送力の低下や形成されたモルタルまたはコンクリートの品質のバラツキにつながることとなる。しかし、上述したように、前記エアコンプレッサー３から下釜１１ｂへと送られる圧搾空気の圧力（流量）の変動を抑えるように、前記下釜１１ｂに接続される加圧パイプ２５に前記逆止弁を設けてあることから、下釜１１ｂ内の圧搾空気が上釜１１ａへと流れることが防止でき、これにより、前記骨材１の搬送力を大きく保ち、安定した連続搬送が可能となっているのであり、また、このような構成によっても、前記搬送管８内において詰まりや脈動が生じることを防止することができ、形成されたモルタルまたはコンクリートの品質にバラツキが生じることも防止できるのである。
【００６７】
なお、骨材１のより均一な搬送を達成するためには、前記連通口１４の開口面積（開口総面積）をできるだけ小さくし、攪拌羽根２７の羽根２９の枚数を多くすることが好ましい。
【００６８】
また、上記骨材圧送機２では、前記連通口１４の開口面積が前記搬送管８内の流路面積（内断面積）よりも大きいことから、その開口面積を小さくするために前記閉塞体３５を設けているが、このような構成に限るものではなく、前記連通口１４自体を小さくして、その開口面積が前記搬送管８内の流路面積（内断面積）以下、詳しくは、流路面積（内断面積）の１／４〜流路面積（内断面積）程度となるように構成してもよい。
【００６９】
また、前記連通口１４の数は、１つに限るものではなく、複数であってもよい。この場合には、連通口１４，１４…の開口の総面積が前記搬送管８内の流路面積（内断面積）以下、詳しくは、流路面積（内断面積）の１／４〜流路面積（内断面積）程度となるように構成すればよく、前記総面積が大きすぎる場合には、前記閉塞体３５により複数の連通口１４，１４…のうちの一部を閉塞すればよい。
【００７０】
また、前記閉塞体３５は、上述したような、中央に円形状の貫通孔３５ａが設けられた板状の部材に限られず、例えば、前記貫通孔３５ａを有していない通常の板状の部材によって前記閉塞体３５を構成し、図５（Ｂ）に示すように、前記連通口１４の一部を閉塞するように前記閉塞体３５を配置するようにしてもよい。もちろん、上記のような構成を有する閉塞体３５を複数用いて前記連通口１４の一部を閉塞するようにしてもよい。
【００７１】
前記搬送管８は、例えば、２０ｍ程度の複数の可撓性を有するホースを連結してなる連結ホース部８ａと、この連結ホース部８ａの下流側に設けられた前記セメントミルク導入部９と、このセメントミルク導入部９の下流側に設けられ、セメントミルク導入部９において混合した骨材１およびセメントミルク６を吐出するためのノズル部３９とを備えている。
【００７２】
なお、前記搬送管８として、例えば、通常のモルタルまたはコンクリート吹付け用のホースを使用することが可能である。また、前記搬送管８において、セメントミルク導入部９からノズル部３９までの距離は、骨材１とセメントミルク６とが十分混合されるのに必要な長さとなっており、例えば、１〜２０ｍ（好ましくは約３〜１０ｍ）となるように構成されている。
【００７３】
前記連結ホース部８ａは、例えば、１００ｍ程度の長さとなるように構成されているが、平坦地では水平距離で７００ｍ、斜面では直高で２００ｍ・水平距離で４００ｍ程度でも可能である。
【００７４】
そして、前記搬送管８（連結ホース部８ａ）の前記セメントミルク導入部９より下流側の部分の内径が、上流側の部分の内径よりも大きくなるように構成されている（図６（Ａ）参照）。例えば、前記搬送管８（連結ホース部８ａ）の上流側の部分の内径を４２ｍｍ，下流側の部分の内径を５０ｍｍとしてもよいし、前記搬送管８（連結ホース部８ａ）の上流側の部分の内径を３８ｍｍ，下流側の部分の内径を４２ｍｍとしてもよい。
【００７５】
前記セメントミルク送出管１０は、その内径が例えば１〜３ｃｍ程度となるように形成されており、また、下流部が二股に分かれている。なお、この下流部は、必ずしも二股に分けなくともよく、セメントミルク（モルタルミルク）６の硬化が懸念される場合（例えば、高温時・高温環境における作業時）など、前記セメントミルク送出管１９の下流部を二股に分けないほうが好ましい場合もある。
【００７６】
図６（Ａ）および（Ｂ）は、前記セメントミルク導入部９の構成を概略的に示す縦断面図および説明図である。
前記セメントミルク導入部９は、前記搬送管８内を流れる骨材１に、前記セメントミルク送出管１０内を流れてきたセメントミルク６を混合するためのものであり、前記連結ホース部８ａの途中に割り込む状態で配置され、ほぼ筒状をしている。なお、前記セメントミルク導入部９は、例えば、アルミニウムなどの金属から形成されている。
【００７７】
詳しくは、前記セメントミルク導入部９には、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａが形成されている。なお、図６（Ａ）に示すように、本実施例におけるセメントミルク導入部９は、その全体が下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａとして形成されている。
【００７８】
また、図６（Ａ）に示すように、前記セメントミルク導入部９のテーパ状部分９ａに対して、骨材１の流れる方向とセメントミルク６の流れる方向とが縦断面において鋭角（例えば、１０〜４０度、好ましくは１５〜３０度）となるように前記セメントミルク送出管１０の各下流部を接続するようにしている。そして、さらに、図６（Ｂ）に示すように、前記搬送管８内に流れ込むセメントミルク６が搬送管８の内壁に沿って螺旋を描くように、前記セメントミルク送出管１０の各下流部を前記テーパ状部分９ａに対して角度をつけて接続するようにしてある。
【００７９】
ここで、前記セメントミルク導入部９において、セメントミルク６および骨材１を混合することによって、モルタルＭ（またはコンクリート）を形成するのであり、このモルタルＭとしては、セメント４，骨材（砂）１，水５と、適宜混和剤を用い、例えば、セメント４：骨材（砂）１：水５＝１：４：０．４５〜０．６の重量配合比を持ったものが望ましい。コンクリートの場合は、上記砂の一部を適宜砕石におきかえる。
【００８０】
なお、上記セメントミルク導入部９は、その全体が下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａとして形成されているものに限られず、前記テーパ状部分９ａを一部に有しているものであってもよい。例えば、図７に示すように、上流側から順に、前記テーパ状部分９ａと、下流側ほど内径の小さくなる逆テーパ状部分９ｂとを有していてもよい。
【００８１】
また、前記セメントミルク導入部９の内面を耐磨耗性ゴムや合成樹脂でライニングすることが、骨材１による磨耗を軽減する上で好ましい。
【００８２】
図８は、前記ノズル部３９の構成を概略的に示す説明図である。
前記ノズル部３９は、上流側から順に、下流側ほどその内径が大きくなる広がり部分３９ａと、下流側ほどその内径が小さくなる絞り部分３９ｂとを有し、この絞り部分３９ｂの下流端の内径が、前記搬送管８の内径と同等またはそれよりも若干大きくなるように構成してある。それによって、モルタルＭの材料となる骨材１およびセメントミルク６の混合物の搬送中に分離したシルト分４０が再びノズル部３９内で前記混合物と混合されにくくなり、分離された前記シルト分４０がノズル部３９の吐出口から落下分離されるという効果が得られる。
【００８３】
次に、上記の構成からなる吹付け装置Ｄを用いて実施されるモルタルコンクリートの打設方法について説明する。
前記モルタルコンクリートの打設方法は、前記骨材圧送機２およびエアコンプレッサー３と、圧送用ポンプ７とを駆動させ、前記搬送管８の前記ノズル部３９を適宜の位置に移動させることにより、実施できる。
【００８４】
すなわち、前記骨材圧送機２およびエアコンプレッサー３を駆動することにより、前記骨材１は、高圧エアーとともに搬送管８内に送られ、前記セメントミルク導入部９内へと至る。
【００８５】
一方、前記圧送用ポンプ７を駆動することにより、前記セメントミルク６は、セメントミルク送出管１０内に送られ、前記セメントミルク導入部９へと至る。
【００８６】
そして、前記セメントミルク６と骨材１とは、互いに混合されつつ、セメントミルク導入部９からさらにその下流側へと向かい、最終的には、骨材１の各粒がしっかりセメントミルク６によりコーティングされ、前記骨材１とセメントミルク６とはムラなく均一に混合された状態となる。
【００８７】
上記のようにして、セメントミルク６および骨材１が適宜の割合で混合され、これによって、前記モルタルＭ（またはコンクリート）が形成され、形成されたモルタルＭ（またはコンクリート）は、セメントミルク導入部９の下流側の前記ノズル部３９からモルタル（またはコンクリート）の打設位置に吐出されるのである。
【００８８】
上記の構成からなる吹付け装置Ｄによれば、長距離搬送であっても、スムーズかつ確実にモルタルまたはコンクリートの吹き付け施工を行うことが可能となる。
【００８９】
すなわち、上記吹付け装置Ｄでは、骨材１を圧送するための骨材圧送機２において、前記連通口１４の下側に閉塞体３５を配置し、連通口１４の開口面積が、前記搬送管８内の流路面積（内断面積）以下、詳しくは、流路面積（内断面積）の１／４〜流路面積（内断面積）程度となるように構成してあることから、前記搬送管８の搬送力の限界を下回る量の骨材１を下釜１１ｂから送出部１５へと定量ずつ流すことができ、従来のように、前記搬送管８の搬送力の限界を上回る大量の骨材１が一度に搬送管８内に流れ込み、搬送管８内の詰まりや、脈動を生じさせるといったことを確実に防ぐことが可能となっている。
【００９０】
また、前記連通口１４の下方に連通口１４の一部を閉塞する閉塞体３５を配置し、これにより、閉塞体３５の上方に前記骨材１が溜まる溜まり部分を形成してあることから、下釜１１ｂ内の骨材１の連通口１４への導入が、前記攪拌羽根２７の回転に伴った間欠的なものとはならず、攪拌羽根２７による骨材１の連通口１４への導入が行われていない間にも、前記溜まり部分に溜まった骨材１が送出部１５へと流れ続けるため、骨材１の搬送の連続性を向上させることができ、搬送管８内の詰まりや骨材１の脈動を防止するという面で非常に効果的である。
【００９１】
さらに、前記加圧パイプ２５に逆止弁を設けてあることから、上釜１１ａ内の圧を高めるためにエアコンプレッサー３から上釜１１ａへ圧搾空気を送り始めたときに、上釜１１ａ内よりも圧の高い前記下釜１１ｂ内の圧搾空気が上釜１１ａへと流れることを防止でき、これにより、前記骨材１の搬送力を大きく保ち、安定した連続搬送が可能となっているのであり、また、このような構成によっても、前記搬送管８内において詰まりや脈動が生じることを防止することができ、形成されたモルタルまたはコンクリートの品質にバラツキが生じることも防止できるのである。
【００９２】
また、前記搬送管８（連結ホース部８ａ）の前記セメントミルク導入部９より下流側の部分の内径が、上流側の部分の内径よりも大きくなるように構成してあることから、以下のような効果が得られる。
【００９３】
すなわち、前記搬送管８の前記セメントミルク導入部９より下流側の部分の内径と、上流側の部分の内径とを等しくしてある従来の吹付け装置では、セメントミルク導入部９において、搬送管８内を流れる搬送物としての骨材１にセメントミルク６を導入した直後に、搬送管８内を流れる搬送物が、骨材１とセメントミルク６との混合物となり、これに伴って、搬送物の体積と重量とが増加するため、前記セメントミルク導入部９の下流側における搬送物の搬送スピードが低下し、この搬送物の搬送の滞りの影響により、搬送管８におけるセメントミルク導入部９の上流側においても搬送物（骨材１）の搬送スピードが低下することとなり、この搬送スピードの低下に伴って閉塞が生じることもあった。
【００９４】
また、上記セメントミルク６の導入により搬送管８に対する搬送物の量が多すぎる状態となるほど増加した場合には、前記骨材１およびセメントミルク６を下流側へと流すためのエアコンプレッサー３からの圧搾空気の通り道が無くなってしまい、搬送管８内が前記搬送物（すなわち、骨材１およびセメントミルク６）によって閉塞してしまうこととなっていた。
【００９５】
しかし、上記の構成を有する吹付け装置Ｄでは、前記搬送管８におけるセメントミルク導入部９よりも下流側の部分の内径を大きくしてあることにより、前記エアコンプレッサー３からの圧搾空気の通り道を確保することができ、また、搬送管８内を通る搬送物の搬送スピードの低下も抑えることができるため、前記骨材１およびセメントミルク６によって搬送管８内が閉塞することを確実に防止することができ、スムーズな吹付施工を行うことが可能となる。
【００９６】
また、前記セメントミルク導入部９に、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａを形成し、このテーパ状部分９ａに対して、骨材１の流れる方向とセメントミルク６の流れる方向とが縦断面において鋭角となるように前記セメントミルク送出管１０の各下流部を接続するようにし、さらに、前記搬送管８内に流れ込むセメントミルク６が搬送管８の内壁に沿って螺旋を描くように、前記セメントミルク送出管１０の各下流部を前記テーパ状部分９ａに対して角度をつけて接続するようにしてあることから、以下のような効果が得られる。
【００９７】
すなわち、前記搬送管８におけるセメントミルク導入部９に下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａを形成せず、セメントミルク導入部を、上流側から下流側までの径が同一である円筒状にしてある従来の吹付け装置では、テーパ状ではなく円筒状である前記セメントミルク導入部に対して、搬送管内を搬送される骨材が当たりやすかったことから、セメントミルク導入部の磨耗が激しく、長時間の連続搬送を実現することが困難であった。
【００９８】
また、上記従来の吹付け装置では、セメントミルク導入部に吐出されたセメントミルクがカーテン状となり、このセメントミルクのカーテンが骨材を搬送するために搬送管内を流れている前記圧搾空気の抵抗となり、その結果、前記圧搾空気の搬送力を低下させ、搬送管内において閉塞を生じさせることがあった。
【００９９】
そこで、セメントミルク導入部内に導入したセメントミルクがカーテン状とならないようにするために、前記セメントミルク送出管をセメントミルク導入部に対して鋭角に接続し、骨材の搬送方向に対してセメントミルクの導入方向がなす角度を小さくすることによって、セメントミルクをセメントミルク導入部の内壁に沿わせて導入することが考えられるが、この場合、前記セメントミルク導入部がテーパ状ではなく円筒状であったことから、このセメントミルク導入部に形成されるセメントミルク送出管からのセメントミルクを導入するための開口の面積が大きくなってしまい、この開口から搬送管内を流れる圧搾空気が進入しやすくなって、セメントミルクの導入に支障をきたすおそれがあった。
【０１００】
しかし、上記の構成を有する吹付け装置Ｄでは、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａを形成し、このテーパ状部分９ａに対して前記セメントミルク送出管１０を接続するようにしてあることから、搬送管８内を搬送される骨材１が直接当たりにくくなり、セメントミルク導入部９の磨耗が軽減され、長時間の連続搬送を実現することも可能となる。
【０１０１】
また、上記の構成を有する吹付け装置Ｄでは、下流側ほど内径の大きくなるテーパ状部分９ａを形成し、このテーパ状部分９ａに対して、骨材１の流れる方向とセメントミルク６の流れる方向とが縦断面において鋭角となるように前記セメントミルク送出管１０の各下流部を接続するようにし、さらに、前記搬送管８内に流れ込むセメントミルク６が搬送管８の内壁に沿って螺旋を描くように、前記セメントミルク送出管１０の各下流部を前記テーパ状部分９ａに対して角度をつけて接続するようにしてあることから、セメントミルク６は、セメントミルク導入部９の内壁に沿わせて導入され、カーテン状となることがなく、骨材１を搬送するために搬送管８内を流れている前記圧搾空気の抵抗とはほとんどならないため、前記圧搾空気の搬送力を低下させ、搬送管内において閉塞を生じさせるということが防止される。
【０１０２】
また、前記セメントミルク送出管１０をセメントミルク導入部９に対して鋭角に接続し、骨材１の搬送方向に対してセメントミルク６の導入方向がなす角度を小さくしてあるが、前記セメントミルク送出管１０が接続される部分をテーパ状部分９ａとしてあることから、前記セメントミルク導入部９（テーパ状部分９ａ）に形成されるセメントミルク送出管１０からのセメントミルク６を導入するための開口の面積を従来より小さくすることができ、これにより、前記開口から搬送管８内を流れる圧搾空気が進入することを防止でき、セメントミルク６の導入をスムーズに行うことが可能となる。
【０１０３】
また、前記ノズル部３９に、上流側から順に、下流側ほどその内径が大きくなる広がり部分３９ａと、下流側ほどその内径が小さくなる絞り部分３９ｂとを設け、この絞り部分３９ｂの下流端の内径が、前記搬送管８の内径と同等またはそれよりも若干大きくなるように構成してあることから、以下のような効果が得られる。
【０１０４】
すなわち、前記ノズル部３９の先端部の径が搬送管８の内径より小さく絞られていた従来の吹付け装置では、前記ノズル部３９の先端部の絞りが、搬送管８内を搬送されてきた吹付材料（骨材１およびセメントミルク６）の抵抗となり、圧搾空気が減勢されて、搬送中の骨材１が搬送管８内で詰まることがあった。また、吹付け直前の搬送管８内で前記吹付材料から折角分離されていたシルト分４０が、再び吹付材料に混合され、質のよいモルタルまたはコンクリートを用いた施工が困難となっていた。
【０１０５】
しかし、上記の構成を有する吹付け装置Ｄでは、前記ノズル部３９の先端部の径を搬送管８の内径と同程度か、若干大きめとなるように絞っていることから、搬送管８内を搬送されてきた吹付材料（骨材１およびセメントミルク６）の抵抗とならず、圧搾空気も減勢されず、搬送中の骨材１が搬送管８内で詰まることを防止できる。また、不必要に吹付材料の流速が上昇することがないため、ある程度の吹付材料の整流効果を得ながら、図８に示すように、吹付け直前の搬送管８内で吹付材料から分離されていたシルト分４０を、そのまま分離した状態で、ノズル部３９の先端から排出することができ、質のよいモルタルまたはコンクリートを用いた施工を行うことが可能となる。
【０１０６】
上記構成の吹付け装置Ｄを用いることで、険しい山間部の山頂付近等で機械の持ち込みが困難な場所など、従来施工が極めて困難或いは不可能で放置するしかないような箇所でも、高品質なモルタルまたはコンクリートを用いて保護することが可能となる。
【０１０７】
そして、例えば、崩落の恐れの有る斜面（法面）に対し緑化による景観保護を行いたい場合などには、上記吹付け装置Ｄを用いてモルタルまたはコンクリートを吹付けることで格子状法枠を形成すると共に、植生基材をその法枠内に吹付けて斜面の緑化保護を図る方法が採用できる。以下、そのような方法の具体例について説明する。
【０１０８】
図９は、上記吹付け装置Ｄを用いる吹付法枠工法の一例の構成を概略的に示す説明図である。
この実施例の吹付法枠工法は、まず、第一工程（網状体設置工程）として、緑化保護の対象とする法面Ｎ上に、例えば菱形や亀甲形などの網状体４１を載置し、かつ、補助アンカー４２を適宜の間隔で法面Ｎに打ち込んで、この網状体４１を法面Ｎに固定する。なお、前記網状体４１は、例えば、直径が０．８〜１．６ｍｍ程度の素線で構成され、目合いが２〜６ｃｍ程度となっている。
【０１０９】
続いて、第二工程（枠体設置工程）として、網状体４１上に、鉄筋（その他、例えばワイヤーロープ等でもよい）による複数の線材４３を少なくとも縦方向（法面Ｎの等高線と垂直な方向）または横方向（法面Ｎの等高線と平行な方向）に互いに平行になるように配置し、望ましくは格子状に配置して、この線材４３の長手方向に法枠形成用の枠体４４を設置し、かつ、線材４３を持ち上げて、これを枠体４４に保持させる。
【０１１０】
ここで、法枠形成用の枠体４４は、線材４３を保持することが可能であり、例えばその高さが１５〜２０ｃｍ程度で、幅が３０〜３５ｃｍ程度であり、長さは３０〜６０ｃｍ程度のものであって、溶接による針金の組み合わせ構造からなる。具体的には、図１０に示すように、一対の半円形状を呈する枠部材４５と、一対の枠部材４５を一体化させる二本の連結部材４６と、二本の連結部材４６間にわたる線材保持部材４７とからなる。
【０１１１】
従って、線材４３を跨ぐように枠体４４を設置した上で、線材４３を線材保持部材４７側に持ち上げて、これを番線ｂなどによって線材保持部材４７に結束させることで、線材４３は法面Ｎ上の所定の高さの位置に保持されることになる。
【０１１２】
次に、第三工程として、格子状に配置された線材４３で囲われた部位を植生域とするように、この部位の網状体４１上に養生シート４８を配置する。その後、第四工程（吹付工程）として、吹付け装置Ｄを用いて、モルタルＭまたはコンクリートを、法枠形成用の枠体４４を吹付け幅および吹付け高さの目安にして、かつ、格子状の線材４３ならびに法枠形成用の枠体４４を埋め込むように吹き付けて、法面Ｎ上に、モルタルＭまたはコンクリートの盛り上げによる格子状の法枠４９を形成する。
【０１１３】
最後に、第五工程として、モルタルＭまたはコンクリートの所定の養生後に養生シート４８を取り外して、上記の植生域に植生基材５０を客土する。
【０１１４】
上記の構成からなる吹付法枠工法では、険しい山間部の山頂付近など従来の吹付け装置ではモルタルまたはコンクリートの吹付け施工が極めて困難或いは不可能であった法面Ｎに、モルタルＭまたはコンクリートを吹き付け施工して法枠４９を形成し、この法枠４９によりその崩壊を防止することができ、さらに、法枠４９の形成後、植物による景観の保全と、法面Ｎの自然状態への復元とを早期に達成することができる。
【０１１５】
また、例えば、急斜面の上部に崩落の恐れの有る岩盤があり、かつ、その除去を行うこと自体が却って危険である場合には、その岩盤の崩落防止のために、上記吹付け装置Ｄを用いてモルタルＭ等を搬送し、岩盤の亀裂部に充填することで岩盤の接合を図る方法が採用できる。以下、そのような方法の具体例について説明する。
【０１１６】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、上記吹付け装置Ｄを用いる岩盤接着工法の一例の構成を概略的に示す説明図である。
この実施例の岩盤接着工法は、まず、第一工程として、岩盤Ｇ全体の崩落の危険性がある場合、その基部に上記吹付け装置Ｄを用いてモルタルＭなどを充填して安定させる。
【０１１７】
続いて、図１１（Ａ）に示すように、第二工程（清掃工程）として、エア若しくは水を高圧で吹き付けることにより、接着面（モルタルＭ等により接着を図ろうとする面）の清掃を行う。これにより、接着面に存在する土砂や苔などが取り除かれる。
【０１１８】
次に、図１１（Ｂ）に示すように、第三工程（間詰め工程）として、岩盤Ｇ・岩塊の亀裂部５１の例えば開口部付近に間詰材５２を適宜詰める。この工程を行うのは、次工程（第四工程）のモルタルＭなどが亀裂部５１から流出するのを防止する堤に相当するものを形成するためであり、間詰材５２はモルタルＭ等との付着性が良好であれば何を用いてもよい。同素材であるモルタルＭ等を用いて間詰を行うことが、経済性及び付着性の面から望ましい。尚、次工程（第四工程）において、亀裂部５１からのモルタルＭ等の流出の恐れが無い場合、この第三工程は省くことができる。
【０１１９】
最後に、図１１（Ｃ）に示すように、第四工程（注入工程）として、上記吹付け装置Ｄを用いてモルタルＭまたはコンクリートを前記亀裂部５２に流し込む。この工程で使用するモルタルＭまたはコンクリートは、亀裂細部にまで充填する必要があるので、配合を適宜調整して流動性を高めている。
【０１２０】
上記の構成からなる岩盤接着工法では、険しい山間部の山頂付近など従来の吹付け装置ではモルタルまたはコンクリートの搬送が不可能であったり、施工するには吹付け装置を不安定な山腹に設置する必要のある法面Ｎに存在し、落石の恐れのある巨岩・岩盤Ｇ・岩塊に対して、上記吹付け装置Ｄを用いてモルタルＭまたはコンクリートを長距離搬送することができ、前記巨岩・岩盤Ｇ・岩塊の亀裂部５２をモルタルＭまたはコンクリートで接着・充填することにより法面Ｎ全体を安定化させることができる。
【０１２１】
また、本発明による吹付け装置Ｄは、山間部における擁壁工事、例えば、特開平６−２９４１３９号等の公報に示される土留擁壁工法にも適用可能である。擁壁工法の場合、基本的に、切土または盛土斜面と、斜面と間隔を保って立設した擁壁面の成形板（型枠）との間に、モルタルＭまたはコンクリートを打設することにより擁壁を構築する。
この場合、吹付け装置Ｄを擁壁構築箇所近くまで持ち上げ運搬しなくとも、モルタルＭまたはコンクリート材料を長距離搬送して打設が行えるとともに、高品質な擁壁を構築することができる。
【０１２２】
また、本発明による吹付け装置Ｄは、山間部における砂防等を目的とした堰やダムの構築工事、例えば、特開平１０−２６６１６８号等の公報に記載された工法にも適用可能である。堰やダムの構築工法の場合、基本的に、堰体の表面及び裏面に立設した堰体面の成形板（型枠：前記公報の場合は土嚢）間に、モルタルＭまたはコンクリートを打設することにより堰体を構築する。
この場合、吹付け装置Ｄを堰体構築箇所近くまで持ち上げ運搬しなくとも、モルタルＭまたはコンクリート材料を長距離搬送して打設が行えるとともに、高品質な堰体を構築することができる。
【０１２３】
図１２は、上記吹付け装置Ｄを用いるトンネル形成工事の一例の構成を概略的に示す説明図である。
本発明による吹付け装置は、このようなトンネル形成工事においてもその優位性を発揮する。詳しくは、トンネル工事の主な工程は、
（１）地山５３を掘削すると共に掘削した土砂をトンネル外に運搬する工程（以下、工程１という）
（２）コンクリート５４を地山掘削面５５に吹付ける工程（以下、工程２という）
（３）ロックボルト５６をトンネル断面視で放射線状となるように地山５３に打設する工程（以下、工程３という）
（４）工程２で形成したコンクリート面５４に防水シート（図示していない）を取り付けるなど防水処理を施す工程（以下、工程４という）
（５）トンネル用の型枠（セントル）を用いてコンクリート５７を打ち込む工程（以下、工程５という）
に分けることができる。
【０１２４】
そして、前記工程１は掘削工、工程２・３は支保工（堀った地山が崩壊しないように支えて保つ工程）、工程４・５は覆工（支保工を覆って補強する工程）と呼ばれ、トンネル形成工事ではこれらの工程を順次繰り返しながらトンネルを形成していくことになる。
【０１２５】
ここで、工程２及び５においてコンクリート５４，５７を用いることになるが、従来はコンクリートをミキサー車で施工箇所まで運搬した後に吹付けていたため、まだ完全には自立しておらず、狭小なトンネル内において、ミキサー車の運転は困難且つ危険であり、運搬に時間がかかることで施工性が低下していた。しかし、コンクリートの長距離搬送が可能な本発明の吹付け装置Ｄを用いることで、安全で作業空間の広いトンネル外部にプラントを設置することができると同時に、取扱いが容易なゴムホースをプラントから施工箇所まで延長させるだけで従来通りの吹付けが可能となると共に、高品質なコンクリート吹付が可能となるため、トンネル形成工事の安全性及び施工性の向上に寄与することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の一実施例に係るモルタルまたはコンクリート吹付け装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】上記実施例における骨材圧送機の構成を概略的に示す説明図である。
【図３】上記実施例における上釜の攪拌羽根の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】上記実施例における下釜の攪拌羽根の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、上記実施例における閉塞体の変形例および更なる変形例の構成を概略的に示す説明図である。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）は、上記実施例におけるセメントミルク導入部の構成を概略的に示す縦断面図および説明図である。
【図７】前記セメントミルク導入部の変形例の構成を概略的に示す説明図である。
【図８】上記実施例におけるノズル部の構成を概略的に示す説明図である。
【図９】上記吹付け装置を用いる吹付法枠工法の構成を概略的に示す説明図である。
【図１０】上記吹付法枠工法の要部の構成を概略的に示す説明図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は、上記吹付け装置を用いる岩盤接着工法の構成を概略的に示す説明図である。
【図１２】上記吹付け装置を用いるトンネル形成工事の一例の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１ 骨材
２ 骨材圧送機
６ セメントミルク
８ 搬送管
１１ 釜
１４ 連通口
１５ 送出部
Ｄ 吹付け装置
Ｍ モルタル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、前記セメントミルクを搬送するためのセメントミルク送出管と、前記骨材を搬送するための搬送管とを備え、前記搬送管は、前記セメントミルク送出管の下流端が接続されるセメントミルク導入部を有するとともに、このセメントミルク導入部より下流側の部分の内径が、上流側の部分の内径よりも大きくなるように構成してあることを特徴とするモルタルまたはコンクリート吹付け装置。
【請求項１】
モルタルまたはコンクリートを構成する骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタルまたはコンクリート吹付け装置であって、前記セメントミルクを搬送するためのセメントミルク送出管と、前記骨材を搬送するための搬送管とを備え、前記搬送管は、前記セメントミルク送出管の下流端が接続されるセメントミルク導入部を有するとともに、このセメントミルク導入部より下流側の部分の内径が、上流側の部分の内径よりも大きくなるように構成してあることを特徴とするモルタルまたはコンクリート吹付け装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２７４７９４（Ｐ２００６−２７４７９４Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１８４９０（Ｐ２００６−１１８４９０）
【出願日】平成１８年４月２１日（２００６．４．２１）
【分割の表示】特願２００３−４０２１２３（Ｐ２００３−４０２１２３）の分割
【原出願日】平成１５年１２月１日（２００３．１２．１）
【出願人】（０００２３１４３１）日本植生株式会社 (88)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２１日（２００６．４．２１）
【分割の表示】特願２００３−４０２１２３（Ｐ２００３−４０２１２３）の分割
【原出願日】平成１５年１２月１日（２００３．１２．１）
【出願人】（０００２３１４３１）日本植生株式会社 (88)
【Ｆターム（参考）】
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