JP3285548B2 - 立坑用ライニング装置及びライニング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削した立坑の内
壁面にモルタルやコンクリート等のセメント系のライニ
ング材料を回転投射してライニングする立坑用ライニン
グ装置であり、特に大口径の立坑に対して効果的なライ
ニングを施すのに好適な立坑用ライニング装置及びライ
ニング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】立坑用ライニング装置としては、例えば
本件出願人が先に提案して特開平９−２５６７９０号及
び特開平１０−８２２７２号の各公報に開示されたもの
等があり、前者の場合は立坑の坑底部に設置したベース
マシンのブーム先端に吊下げ状態で装着して使用する形
態であって、後者の場合は立坑の坑口部に設置した吊下
げユニットからウインチ等の昇降装置を介して吊下げ状
態で装着して使用する形態である。

【０００３】上記ライニング装置は、流動状態にあるラ
イニング材料に急結剤を攪拌混合する攪拌混合手段と、
急結剤と混練りしたライニング材料をインペラ（羽根
車）の回転によって掘削壁面に投射する回転投射手段と
を備え、縦長に配置して水平回転する攪拌棒を内蔵した
攪拌筒内で、ライニング材料に急結剤を攪拌混合しなが
ら重力の作用で降下させた後に、混練りした投射ライニ
ング材は攪拌筒の下端側に配置したインペラで、所定の
投射方向へ遠心力で投射する構成である。

【０００４】これらのライニング装置では、ライニング
材料を重力の作用で降下させながら急結剤との攪拌混合
が行われるので、撹拌混合手段中にライニング材料が滞
留したり固化する閉塞トラブルを防止できると共に、混
練りしたライニング材料を回転投射部へ円滑に移送する
ことができること、吹付けコンクリートのように圧縮空
気を使用しないでライニング材料を回転投射するので、
粉塵の発生を抑制して作業環境を改善できると共に、リ
バウンドを軽減して付着効率の良いライニングを行うこ
とができること、等を達成することが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のライニング装置でも更に改善を必要とする余地が残さ
れており、例えば回転投射手段におけるライニング材料
の遠心力による投射に付いては、所定の投射方向へ正確
且つ集中的に投射させることが、良質なライニングを行
う上で重要であり、回転するインペラ中に設けた吐出口
から投射させる上記ライニング装置の構成では、投射方
向は保持されるが、集中範囲が比較的広いため一部の凹
部を埋め均す修復ライニングには適合できない恐れがあ
る。

【０００６】また、特に大口径の立坑内壁面に対するラ
イニングを行う場合には、投射距離が不足しないように
立坑内壁面に近接した位置から投射方向を可変させなが
ら首振り状態で正確に投射できるようにすることが必要
であるが、上記ライニング装置の構成ではこれが不可能
であった。

【０００７】また、撹拌混合手段におけるライニング材
料と急結剤との攪拌混合に付いては、ライニング材料に
対して急結剤を均一な分散状態で且つ短時間に攪拌混合
させることが、良質なライニングを行う上で重要であ
り、急結剤を単に攪拌筒中に噴射させる上記ライニング
装置の構成では必ずしも十分ではなかった。

【０００８】また、ライニング作業は一定の深度を掘削
する毎に行われるが、特に大口径の立坑内壁面に対する
ライニングを行う場合において、上記した前者のライニ
ング装置の場合には、装着されたショベル系掘削機のブ
ーム先端を立坑内壁面から一定の距離を保持した状態で
広い範囲で昇降移動させることが困難であり、上記した
後者のライニング装置の場合には、掘削土砂の排出に支
障がないように装置をその都度撤去する必要があり、特
に大口径の立坑内壁面に対するライニングでは投射距離
が不足する。

【０００９】また、攪拌筒やインペラ内に付着して残留
しているライニング材料を使用後に清掃したり、オーバ
ーホールする際に便利なように、これらを横転状態にで
きることが望ましいが、上記ライニング装置では格別に
そのような構成が採られていない。

【００１０】また、取り扱い操作が容易で且つ安全が確
保されるように、装置全体がコンパクトであって吊り下
げた状態でのバランスが良いことが望ましいが、上記ラ
イニング装置では格別にそのような構成が採られていな
い。

【００１１】そこで本発明では、上記ライニング装置で
改善の余地が残されていたこれらの点に更に改良を加え
た立坑用ライニング装置及びライニング方法の提供を目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による立坑用ライ
ニング装置は、各部を支持するフレーム部と、坑底部に
設置したベースマシンのブームにフレーム部を装着する
吊下げ機構部と、ライニング材料と急結剤を供給する材
料導入部と、ライニング材料と急結剤を混練りして投射
ライニング材を造る撹拌混合部と、インペラで投射ライ
ニング材を立坑の内壁面に回転投射する回転投射部と、
撹拌混合部と回転投射部を回転駆動する回転駆動部とを
設けている。

【００１３】この立坑用ライニング装置では、前記撹拌
混合部は、縦長に配置した攪拌筒の軸心に攪拌棒を放射
状に突出させた攪拌回転軸を装着し、材料導入部を介し
て攪拌筒の上端側から供給されたライニング材料と急結
剤に対して、前記回転駆動部に設けた回転投射用モータ
で攪拌回転軸を回転させて攪拌棒で混練すると共に、混
練りした投射ライニング材を重力で下端側へ順次移送す
る構成を備え、前記回転投射部は、複数の羽根板を装着
したインペラを前記攪拌筒の下端側に装着し、このイン
ペラの外周囲には方向制御板に枢着された複数の各ロー
ラを配置させ、当該インペラの外周面と各ローラ間には
投射口を解放する態様で無端ベルトが巻き掛けられ、前
記インペラを前記回転投射用モータによって回転駆動さ
せ、前記攪拌回転軸及び無端ベルトを連動回転させると
共に、当該無端ベルトの連動回転を前記各ローラによっ
て案内させ、前記方向制御板を方向制御用モータで回転
駆動させ、前記インペラに対する投射口の位置を可変で
きる構成としたものである。（請求項１）

【００１４】請求項１の構成によると、ライニング材料
を重力の作用で降下させながら急結剤との攪拌混合が行
われるので、撹拌混合手段中にライニング材料が滞留し
たり固化する閉塞トラブルを防止できると共に、混練り
したライニング材料を回転投射部へ円滑に移送すること
ができること、吹付けコンクリートのように圧縮空気を
使用しないでライニング材料を回転投射するので、粉塵
の発生を抑制して作業環境を改善できると共に、リバウ
ンドを軽減して付着効率の良いライニングを行うことが
できること等、先の提案と同様の効果を達成することが
できる。

【００１５】これに加えて、方向制御板を静止させて投
射口を一定の位置にしておくと、所定の投射方向へ正確
且つ集中的に投射させることができると共に、方向制御
板を所望の回転角度範囲で揺動回転させて投射口を首振
り状態で可変させることができるので、大口径の立坑の
ライニングを施工する際にはベースマシンで立坑の内壁
面に近接させ、所定幅毎に正確且つ均一なライニングを
施工することができ、修復ライニングにも適合できる。

【００１６】また回転投射用モータは、インペラを回転
させ同時に攪拌回転軸を回転させる構成としたので、モ
ータの使用個数を削減して且つ両者の同期回転がスムー
スに行われると共に、ローラに案内されてインペラの外
周に巻架された無端ベルトは、インペラが回転された際
に従動回転する構成としたので、当該ローラ及び無端ベ
ルトに支持されてインペラの回転がスムースに行われ且
つ、無端ベルトに大きな負荷が掛からないので強度を必
要としない。

【００１７】 前記ライニング装置における前記回転投射
部は、前記インペラ内に前記攪拌筒の下端側を同心状に
収容して配置させた構成を採ることができ、これにより
機長を短くして吹付けライニング材の移送が円滑に行わ
れ且つ、投射するまでの時間を短縮することができ、材
料の劣化や固結を防止することにも寄与する。

【００１８】 また、請求項１における前記撹拌混合部に
は、内部が急結剤導入室を形成する円錐筒状体を前記攪
拌回転軸の上端側に設け、この円錐筒状体の外周には放
射状に突出してライニング材料を攪拌筒の内面に飛散さ
せる複数枚の羽根板を設けると共に、急結剤導入室の出
口側には放射状に突出して急結剤を攪拌筒の内面に飛散
させる複数枚の羽根板を設けた構成にすることができ
る。（請求項２）

【００１９】 請求項２の構成によると、攪拌混合部に導
入した直後のライニング材料は攪拌筒の内面に叩き付け
られるようにして引き延ばされ、その上に急結剤が分散
状態で付着されるので、先の提案による回転投射式と比
べて急結剤を短時間で均一に添加されて混練りすること
ができると共に、少量の急結剤で早強性の投射ライニン
グ材を効果的に得ることができ且つ粉塵の発生も少なく
なる。

【００２０】 また、請求項１又は請求項２における前記
撹拌混合部と回転投射部及び回転駆動部を装着する基台
と、この基台をフレーム部から懸吊して昇降させる昇降
機構部を設けると共に、この昇降に追従して伸縮する延
長管を前記攪拌筒の上端に連結する態様で前記材料導入
部に設けた構成にすることができる。（請求項３）

【００２１】 請求項３の構成によると、昇降機構部によ
って掘削深度に応じた高さ分だけ撹拌混合部と回転投射
部及び回転駆動部を昇降させると共に、材料導入部の延
長筒を伸縮させて対応し、投射口の高さ位置を緻密に可
変させながら首振り作動させてライニングを施工するこ
とができると共に、先の提案による装置のように掘削作
業の邪魔になることがない。

【００２２】 また、請求項３における前記基台をフレー
ム部に対して重量のアンバランスな位置で着脱可能に係
止させると共に、前記攪拌筒と前記延長管を取り外し可
能に連結させ、基台をフレーム部に係止して延長管から
攪拌筒を取り外した状態で前記昇降機構部の懸吊を緩め
た際に、基台に装着した前記撹拌混合部と回転投射部及
び回転駆動部が横転する構成にすることができる。（請
求項４）

【００２３】 請求項４の構成によると、前記撹拌混合部
及び回転投射部に対して使用後に清掃したりオーバーホ
ールする際に、その作業をきわめて容易に且つ安全に行
うことができる。

【００２４】 本発明による立坑用ライニング方法は、坑
底部で自走するベースマシンのブーム先端にライニング
装置を装着し、前記ライニング装置を立坑の内壁面に近
接させた状態で垂直及び水平方向に投射位置を移動させ
ながら、インペラの回転で投射口からライニング材を遠
心投射してライニングを施工する立坑用ライニング方法
である。

【００２５】 この方法では、前記ベースマシンの移動で
前記ライニング装置を立坑の内壁面 に近接させた状態に
し、フレームから懸吊して昇降作動させながら立坑の高
さ方向に対する投射位置を設定すると共に、前記投射口
による投射方向を首振り状態で可変させながら、立坑の
円周方向に対して一定の幅づつライニングを行う。（請
求項５）

【００２６】請求項５の方法によると、ベースマシンの
移動でライニング装置を立坑の内壁面に近接させた位置
から、投射口の投射方向を可変させながら一定の幅づつ
ライニング材を遠心投射するので、大口径の立坑に対し
ても投射距離が不足することがなくライニングを施工で
きる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の立坑用ライニング装置及
び方法を適用した望ましい実施形態に付いて、添付した
図面を参照して詳細に説明するが、図１はライニング装
置の使用状態を示す正面図であり、図２は同平面図であ
り、図３はライニング装置の一部は断面で示す全体正面
図であり、図４は同側面図であり、図５はライニング装
置の一部は断面で示す要部拡大正面図であり、図６はラ
イニング装置の回転投射部を底板を取り外した状態で示
す底面図であり、図７はライニング装置の駆動機構部を
含む要部を示す平面図である。

【００２８】 このライニング装置１は、図１及び２で示
すように、立坑４の坑底部で掘削作業を行うショベル系
掘削機等の自走するベースマシン２のブーム３先端に吊
下げ状態で装着され、掘削した立坑の内壁面５に近接さ
せた状態で内壁面５に沿って垂直及び水平方向に位置を
移動させながら、掘削された内壁面５に対して投射ライ
ニング材６を回転投射して土留め用のライニング７を施
工するものである。

【００２９】 投射ライニング材６は、地上からバケツ８
でコンクリートポンプ９へ順次供給されたライニング材
料を、コンクリートポンプ９からホース１０を介してラ
イニング装置１に圧送し、ベースマシン２に搭載した急
結剤供給装置１１からホース１２を介して圧送した急結
剤とを混練りして造られる。

【００３０】 ライニング装置１は、図３〜５で示すよう
に各部を支持するフレーム部１Ａと、フレーム部１Ａを
自走可能なベースマシン２のブーム３に装着する吊下げ
機構部１Ｂと、ライニング材料６ａと急結剤６ｂを供給
する材料導入部１Ｃと、ライニング材料６ａと急結剤６
ｂを混練りして投射ライニング材６を造る撹拌混合部１
Ｄと、投射ライニング材６を立坑４の内壁面５に回転投
射してライニングする回転投射部１Ｅと、撹拌混合部１
Ｄと回転投射部１Ｅを回転駆動する回転駆動部１Ｆと、
フレーム部１Ａに対して上記１Ｃ，１Ｄ，１Ｅの各部を
昇降させる昇降機構部１Ｇとで構成される。

【００３１】 フレーム部１Ａは、前方及び後方の左右に
配置して４隅に立設した各支柱１３，１４と、上端側で
左右の支柱１３，１３間と支柱１４，１４間及び前後の
支柱１３，１４間に架設して連結する各上部連結材１
５，１６と、下端側で前後の支柱１３，１４間に架設し
て連結する各下部連結材１７，１７によって方形枠状に
形成されている。

【００３２】 各支柱１３．１４は、中空で下端側の開口
から各伸縮支柱１８，１９が嵌合状態で連結されると共
に、内外の支柱には複数のピン穴を設け、各伸縮支柱１
８，１９を所望の長さに引き出してピン穴を整合させて
係止ピン２０を差し込んで、所望長さの連結状態で固定
することができる。

【００３３】 吊下げ機構部１Ｂは、フレーム部１Ａの各
上部連結材１５，１６に繋着部２１，２２，２３を設
け、この繋着部２１，２２，２３にチェーンやワイヤロ
ープなどの吊りひも２４，２５の一端側を連結させると
共に、吊りひも２４，２５の他端側には、ベースマシン
２のブーム３先端に着脱可能なフックなどの係止具（図
示せず）を取付けておく。

【００３４】 材料導入部１Ｃは、基部側がフレーム部１
Ａに支持されて先端側にコンクリートポンプ９からのホ
ース１０が接続されるライニング材料６ａの導入管２６
と、小径筒の外周に順次大径筒を嵌合させた伸縮筒で、
上端側を導入管２６の基部側に下端側を撹拌混合部１Ｄ
の攪拌筒２７にそれぞれ連結させた延長筒２８と、攪拌
筒２７に連結されて急結剤供給装置１１からのホース１
２が接続される急結剤６ｂの導入管２９を備えている。

【００３５】 延長筒２８は、攪拌筒２７とフランジ部を
相互に接合して取付けボルト３０で取り外し可能に連結
されており、昇降機構部１Ｇを操作して撹拌混合部１Ｄ
が昇降されると伸縮筒の伸縮によって流路の長さを可変
できるものであるが、定期点検や清掃などの際に攪拌筒
２７から取り外すと伸長して邪魔になるので、その際の
伸長を係止するために最外周筒に設けた係止部３１と上
部連結材１５に設けた係止部３２の間をチェーンやワイ
ヤロープなどの吊りひも３３で繋着する。

【００３６】 撹拌混合部１Ｄは、縦長に配置した円筒状
の撹拌筒２７の軸心に撹拌回転軸３４を配置させ、撹拌
回転軸３４の外周には円周方向及び軸心方向に沿った所
定間隔毎に複数の撹拌棒３５を放射状に突出させ、各撹
拌棒３５の各先端部分は撹拌筒２７の内面に対して所定
の間隔が保持されており、撹拌回転軸３４の下端側は回
転投射部１Ｅ側に連結支持されている。

【００３７】 撹拌回転軸３４の上端側には、内部に急結
剤６ｂの導入管２９の先端が挿入されて急結剤導入室３
６を形成する円錐筒状体３７を設け、この円錐筒状体３
７の外周には延長筒２８を介して材料導入部１Ｃ側から
流入するライニング材料６ａを撹拌するために、放射状
に突出する複数枚の（例えば４枚）の羽根板３８が突設
され、急結剤導入室３６の出口側には急結剤導入室３６
からの急結剤６ｂを撹拌筒２７内に均一に分散させるた
めに、放射状に突出する複数枚の（例えば４枚）の羽根
板３９が突設されている。

【００３８】 攪拌棒３５は、撹拌回転軸３４の軸線方向
に所定の間隔を置いて例えば９０度ずつ突出角度を変え
て４本以上（この実施形態では、３０度間隔で１２本設
けられている。）を配設させると共に、その先端は撹拌
筒２７の内周面に対して例えば２〜５ｍｍ程度に近接す
る位置まで突出させることが望ましい。

【００３９】 回転投射部１Ｅは、円板状で中央の開口部
から撹拌回転軸３４の下端側が挿入される上面板４０
と、円板状で中央の開口部に底蓋４１が被着される下面
板４２を、中空のスペーサ４３を介して所定間隔で上下
へ対向状に配置し、当該上面板４０と下面板４２の間に
は円周方向に沿った所定間隔毎に放射状に複数枚の（例
えば４枚）の羽根板４４を設けたインペラ４５を備えて
いる。

【００４０】 このインペラ４５には、底蓋４１を介して
撹拌回転軸３４の下端が下面板４２に連結されると共
に、スペーサ４３に挿通させた連結ねじ４６で連結筒４
７の下端部を取り付けることで回転駆動部１Ｆに連結さ
れる。

【００４１】 インペラ４５と協働して回転投射部１Ｅを
構成する構成として、図６で詳細を示すように、投射方
向Ｆが解放される状態でインペラ４５の外周面に巻き付
けられる無端ベルト４８と、インペラ４５の外周囲に配
置して無端ベルト４８を案内する複数個（例えば５個）
のローラ４９と、ローラ４９が枢着軸５０と摺動性の案
内ローラ５１を介して取付けられる方向制御板５２とを
備え、無端ベルト４８は平ベルトにはずれ防止用の突部
を設け、ローラ４９にはこの突部が嵌合する溝を設けた
構成にしている。

【００４２】 投射口５３は流路を制限する案内部材５４
によって形成され、ローラ４９の一つは枢着軸５０を長
孔５５内で可動できるようにし、案内ローラ５１を弾発
付勢するスプリング５６を設け、これにより無端ベルト
４８に張力を与えると共に、無端ベルト４８を交換する
際などにおける着脱操作を容易にしている。

【００４３】 回転駆動部１Ｆは、図７で詳細を示すよう
に、前記撹拌混合部１Ｄの外周囲に配置され、攪拌筒２
７が中央を挿通する態様で基台５７に取り付けられ、こ
の基台５７上には攪拌軸３４及びインペラ４５等の回転
駆動源となる２機の回転投射用モータ５８（５８Ａ，５
８Ｂ）と、方向制御板５２の回転駆動源となる１機の方
向制御用モータ５９が搭載されている。

【００４４】 モータ５８は、回転軸に装着したステップ
プーリ６０に一端側を巻架した無端ベルト６１（６１
Ａ，６１Ｂ）の他端側を、攪拌筒２７の外周に軸受部材
６２を介して回転自在に装着した連結筒４７のプーリ溝
６３に巻架させており、モータ５８の回転で無端ベルト
６１を介して連結筒４７が回転すると、この連結筒４７
に連結されたインペラ４５と、当該インペラ４５に連結
された攪拌軸３４と羽根板３８，３９及び無端ベルト４
８が回転駆動される。

【００４５】 またモータ５９は、回転軸に装着したスプ
ロケット６４に一端側を巻架した無端チェーン６５の他
端側を、方向制御板５２に装着して攪拌筒２７の外周に
配置した伝動筒６６のスプロケット６７に巻架させ、伝
動筒６６は支持軸６８に枢着されて基台５７に取付けた
案内ローラ６９に環状フランジ７０を介して回転自在に
支持されており、モータ５９の回転で無端チェーン６５
を介して伝動筒６６が回転すると、この伝動筒６６に連
結された方向制御板５２が回転駆動される。

【００４６】 この回転駆動部１Ｆは、２機の回転投射用
モータ５８と１機の方向制御用モータ５９を攪拌筒２７
の外周にバランス良く配置して、装置の小型化と吊り下
げ時における重量バランスの保持を図り、特に２機の回
転投射用モータ５８を用いたことで小型モータの使用が
可能になると共に、攪拌筒２７に対するベルトの張力を
相殺することができ、動力の伝達も良好に行われる。

【００４７】 また回転投射用モータ５８は、連結筒４７
を介してインペラ４５を回転させ、同時にインペラ４５
の同軸上に連結された攪拌回転軸３４を回転させる構成
としたので、モータの使用個数を削減して且つ両者の同
期回転がスムースに行われると共に、ローラ４９に案内
されてインペラ４５の外周に巻架された無端ベルト４８
は、インペラ４５が回転された際に従動回転する構成と
したので、当該ローラ４９及び無端ベルト４８に支持さ
れてインペラ４５の回転がスムースに行われ且つ、無端
ベルト４８に大きな負荷が掛からないので強度を必要と
しない。

【００４８】 昇降機構部１Ｇは、フレーム部１Ａの上部
連結材１５，１６に設けたフック受け７１に、フック７
２を係止して２機のチェーンブロック７３を装着させ、
このチェーンブロック７３から引き出されるチェーン７
４の下端側を、基台５７に取り付けた係止板７５に対し
て重量バランスが保持される位置で固定させ、余剰のチ
ェーン７４は付属のチェーン袋７６に収納させるように
している。

【００４９】 この昇降機構部１Ｇは、チェーンブロック
７３に内蔵されたモータを回転駆動させると、チェーン
７４に懸吊された基台５７を介して撹拌混合部１Ｄと回
転投射部１Ｅ及び回転駆動部１Ｆが昇降されると共に、
これに連動して延長筒２８が伸縮しながら材料導入部１
Ｃも昇降されるが、この昇降機構部１Ｇを利用して撹拌
混合部１Ｄと回転投射部１Ｅ及び回転駆動部１Ｆを横転
させる機構が設けられている。

【００５０】 この横転させる機構は、係止板７５の吊下
げ位置より偏倚した重量バランスが崩れる位置に支持筒
７７を設けると共に、連結材１７に挿通して支持筒７７
内に先端が遊嵌される係止軸７８を設け、吊下げ状態で
昇降作動を行う際には係止軸７８を取り外しておき、清
掃やオーバーホールする際には係止軸７８を挿着すると
共に、取付けボルト３０を取り外して攪拌筒２７から分
離した延長筒２８を吊りひも３３で保持させ、チェーン
ブロック７３からチェーン７４を順次繰り出すと、支持
筒７７を支点に基台５７が横転される。

【００５１】 なお、上記以外の構成としては、各駆動部
分に対する制御部を内蔵させた制御盤７９がフレーム部
１Ａに取り付けられており、この制御盤７９から各駆動
部分へ電源及び信号線の配線や油圧配管が接続されてお
り、また上記構成中における昇降機構部１Ｇはチェーン
ブロックに代えウインチを使用することもできる。

【００５２】 次に、ライニング装置１の動作について説
明すると、材料導入部１Ｃ側から延長筒２８を介して攪
拌混合部１Ｄの攪拌筒２７内に供給された流動性のライ
ニング材料６ａは、攪拌筒２７内で回転する羽根板３８
で放射方向へ飛散されて攪拌筒２７の内周面に叩き付け
られて引き延ばされ、導入管２９を介して急結剤導入室
３６に供給された粉体（液体でも良い）の急結剤６ｂ
は、回転する羽根板３９で放射方向へ飛散されて攪拌筒
２７の内周面に付着したライニング材料６ａの上に分散
状態で添加される。

【００５３】 これにより、少量の急結剤６ｂを用いてラ
イニング材料６ａ中に短時間で効果的に添加させること
ができ、ライニング材料６ａに対して急結剤６ｂの混合
状態を全体に亘って均一に分散させた投射ライニング材
６を得ることができると共に、粉塵の発生も少なくする
ことができる。

【００５４】 ライニング材料６ａ中に急結剤６ｂが添加
された投射ライニング材６は、攪拌棒３５を設けた攪拌
回転軸３４側へ重力によって順次降下されるが、攪拌筒
２７は降下する投射ライニング材６の量に対して有効断
面積が十分に広く形成されており、この攪拌筒２７内を
分散した粗の状態で降下する投射ライニング材６に対し
て、水平面上に沿って高速回転する撹拌棒３５で撹拌混
合を加えながら混練りした後に、回転投射部１Ｅのイン
ペラ４５内へ移送される。

【００５５】 この撹拌棒３５による攪拌混合では、撹拌
棒３５によって切るようにして攪拌混合された投射ライ
ニング材６は、飛散して攪拌筒２７の内面に叩き付けら
れて展延状態で流動するが、付着した一部の投射ライニ
ング材６は撹拌棒３５の先端で掻き取られるようにして
再度混合撹拌され、これを繰り返しながら回転投射部１
Ｅ側へ順次移送される。

【００５６】 攪拌筒２７内における投射ライニング材６
の移送速度は、特に撹拌棒３５の回転速度によって影響
を受け、投射ライニング材６の性状を左右する混練り滞
留時間を決定する上で重要であるが、撹拌棒３５の回転
速度を所望に制御することによって適正な混練り滞留時
間に設定することができる。

【００５７】 また攪拌混合部１Ｄの構成によると、スク
リューコンベア等による従来の混合撹拌の場合に比べて
各種の利点があり、例えばスクリューコンベアではライ
ニング材は密集した状態で混練りされるので、局部的に
なってムラを生じて均一な混合撹拌が得られなかった
り、局部的に滞留を生じて固結する恐れがあり、而も高
負荷の状態でスクリューコンベアを回転させるために大
きな動力を必要とするのに対し、攪拌混合部１Ｄのよう
にライニング材を分散した粗の状態にして高速回転する
撹拌棒３５で混練りすると、ライニング材全体に対して
均一に攪拌混合が作用すると共に、局部的に滞留を生じ
て固結することが無く、而も軽負荷の状態で撹拌棒３５
は回転されるので大きな動力を必要としない。

【００５８】 また運転を休止した際に、スクリューコン
ベアの場合にはライニング材が内部に残留するので、こ
れを取り除くために煩雑な作業を必要とするが、ライニ
ング材を重力で移送する攪拌混合部１Ｄの場合には、イ
ンペラ４５内へ降下して攪拌筒２７内に残留することが
なく、インペラ４５内のライニング材も新たな材料供給
を停止した状態で空運転させることによって、外部に放
出させて容易に除去することができるので、残留するラ
イニング材の固結によって移送管路を閉塞させることが
ない。

【００５９】 回転投射部１Ｅに移送された投射ライニン
グ材６は、外周が無端ベルト４８で囲まれて内部が羽根
板４４で区分されたインペラ４５に収容され、回転する
インペラ４５によって遠心力を受けて加速されながら接
線方向へ飛散され、無端ベルト４８から解放された投射
口５３から、羽根板４４に押し出されるようにして投射
方向Ｆへ回転投射される。

【００６０】 攪拌筒３４とインペラ４５の配置関係は、
攪拌筒３４の下端側をインペラ４５内に収容される構成
として機長を短くしたので、投射ライニング材６の移送
が円滑に行われ且つ投射するまでの時間を短縮すること
ができ、材料の劣化や固結を防止することにも寄与する
ものである。

【００６１】 また、投射ライニング材６の投射方向Ｆ
は、無端ベルト４８から解放された投射口５３の位置に
よって定まり、回転するインペラ４５の影響を受けない
構成としたので、投射方向Ｆを一定に保持した状態で精
度の良いライニングを行うことができると共に、方向制
御用モータ５９で方向制御板５２を回転して投射口５３
の位置を移動させることで投射方向Ｆを可変できるの
で、一定の投射方向Ｆに選定してライニングしたり、揺
動角度範囲内で首振りさせながら連続状にライニングす
ることもできる。

【００６２】 ライニング装置１を用いて立坑４の内壁面
５にライニング７を施工する際には、所定深度の掘削を
行って坑底部にあるショベル系掘削機等のベースマシン
２のブーム３先端に対し、吊りひも２４，２５の先端に
設けた係止具を介してライニング装置１を吊り下げ、ラ
イニングを施す内壁面５に近接させた位置で回転投射部
１Ｅから投射ライニング材６を投射してライニング７を
施工する。

【００６３】 その際には、掘削深度に応じて高さ方向Ｈ
に対しては昇降機構部１Ｇのチェーンブロック７３を作
動させて、チェーン７４に吊り下げられた基台５７を介
して撹拌混合部１Ｄと回転投射部１Ｅ及び回転駆動部１
Ｆを昇降させると共に、材料導入部１Ｃの延長筒２８を
伸縮させて対応し、円周方向Ｗに対しては方向制御用モ
ータ５９を作動させて、インペラ４５の投射口５３の位
置を変えながら投射方向Ｆを可変させて対応することが
できる。

【００６４】 このライニング作業では、高さ方向Ｈに対
しては昇降機構部１Ｇによる昇降作動によって、円周方
向Ｗに対しては方向制御用モータ５９による投射口５３
の位置設定によって、それぞれ正確な位置決めがなされ
て良質なライニングを施工することができ、縦方向の平
面及び曲面に対するライニングは勿論、掘削面の凹部に
対する埋め均しや傾斜面に対するライニングにも適合で
きる。

【００６５】 このライニング装置１では、ベースマシン
２の移動でライニングを施す内壁面５に近接させた位置
から、投射口５３によって投射方向Ｆを可変させなが
ら、一定の幅づつ投射してライニングを施工できるの
で、大口径の立坑に対しても先の提案の装置ように投射
距離が不足することがない。

【００６６】 また、小口径の立坑のライニングに対して
も、ベースマシン２を立坑４の中心に設置した状態でブ
ーム３の旋回によって投射口５３の位置を連続回転させ
ながら、立坑４の全周に亘ってライニングを施工するこ
とが可能であり、この場合には地上から懸吊してライニ
ングを施工する先の提案の装置のように、掘削作業の邪
魔になることがない。

【００６７】 また、攪拌混合部１Ｄに導入した直後のラ
イニング材料６ａに対して急結剤６ｂを分散状態で飛散
させたことにより、先の提案による回転投射式と比べて
急結剤６ｂを短時間で均一に混練りすることができ、こ
の投射ライニング材６を回転投射することによってライ
ニング効果を飛躍的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したライニング装置の使用状態を
示す正面図である。

【図２】同ライニング装置の使用状態を示す平面図であ
る。

【図３】同ライニング装置の一部は断面で示す全体正面
図である。

【図４】同ライニング装置の一部は断面で示す全体側面
図である。

【図５】図３の要部拡大正面図である。

【図６】同ライニング装置の回転投射部を底部を取り外
した状態で示す底面図である。

【図７】同ライニング装置の駆動機構部を含む要部を示
す平面図である。

【符号の説明】

１ 立坑用ライニング装置 １Ａ フレーム部 １Ｂ 吊下げ機構部 １Ｃ 材料導入部 １Ｄ 撹拌混合部 １Ｅ 回転投射部 １Ｆ 回転駆動部 １Ｇ 昇降機構部 ２ ベースマシン ３ ブーム ４ 立坑 ５ （立坑の）内壁面 ６ 投射ライニング材 ６ａ ライニング材料 ６ｂ 急結剤 ７ ライニング ８ バケツ ９ コンクリートポンプ １０，１２ ホース １１ 急結剤供給装置 １３，１４ 支柱 １５，１６ 上部連結材 １７ 下部連結材 １８，１９ 伸縮支柱 ２０ 係止ピン ２１，２２，２３ 繋着部 ２４，２５，３３ 吊りひも ２６ （ライニング材料の）導入管 ２７ 攪拌筒 ２８ 延長筒 ２９ （急結剤の）導入管 ３０ 取付けボルト ３１，３２ 係止部 ３４ 撹拌回転軸 ３５ 撹拌棒 ３６ 急結剤導入室 ３７ 円錐筒状体 ３８，３９，４４ 羽根板 ４０ 上面板 ４１ 底板 ４２ 下面板 ４３ スペーサ ４５ インペラ ４６ 連結ねじ ４７ 連結筒 ４８，６１ 無端ベルト ４９ ローラ ５０ 枢着軸 ５１ 案内ローラ ５２ 方向制御板 ５３ 投射口 ５４ 案内部材 ５５ 長孔 ５６ スプリング ５７ 基台 ５８ 回転投射用モータ ５９ 方向制御用モータ ６０ ステッププーリ ６２ 軸受部材 ６３ プーリ溝 ６４，６７ スプロケット ６５ 無端チェーン ６６ 伝動筒 ６８ 支持軸 ６９ 案内ローラ ７０ 環状フランジ ７１ フック受け ７２ フック ７３ チェーンブロック ７４ チェーン ７５ 係止板 ７６ チェーン袋 ７７ 支持筒 ７８ 係止軸 ７９ 制御盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 成 東京都立川市錦町２−４−４ (56)参考文献 特開 平９−256790（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−180496（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 5/00 E21D 11/10 B05C 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各部を支持するフレーム部と、坑底部に
   設置したベースマシンのブームにフレーム部を装着する
   吊下げ機構部と、ライニング材料と急結剤を供給する材
   料導入部と、ライニング材料と急結剤を混練りして投射
   ライニング材を造る撹拌混合部と、インペラで投射ライ
   ニング材を立坑の内壁面に回転投射する回転投射部と、
   撹拌混合部と回転投射部を回転駆動する回転駆動部とを
   設け、前記撹拌混合部は、縦長に配置した攪拌筒の軸心
   に攪拌棒を放射状に突出させた攪拌回転軸を装着し、材
   料導入部を介して攪拌筒の上端側から供給されたライニ
   ング材料と急結剤に対して、前記回転駆動部に設けた回
   転投射用モータで攪拌回転軸を回転させて攪拌棒で混練
   すると共に、混練りした投射ライニング材を重力で下端
   側へ順次移送する構成を備え、 前記回転投射部は、複数の羽根板を装着したインペラを
   前記攪拌筒の下端側に装着し、このインペラの外周囲に
   は方向制御板に枢着された複数の各ローラを配置させ、
   当該インペラの外周面と各ローラ間には投射口を解放す
   る態様で無端ベルトが巻き掛けられ、前記インペラを前
   記回転投射用モータによって回転駆動させ、前記攪拌回
   転軸及び無端ベルトを連動回転させると共に、当該無端
   ベルトの連動回転を前記各ローラによって案内させ、前
   記方向制御板を方向制御用モータで回転駆動させ、前記
   インペラに対する投射口の位置を可変できる構成とし、 前記撹拌混合部には、内部が急結剤導入室を形成する円
   錐筒状体を前記攪拌回転軸の上端側に設け、この円錐筒
   状体の外周には放射状に突出してライニング材料を攪拌
   筒の内面に飛散させる複数枚の羽根板を設けると共に、
   急結剤導入室の出口側には放射状に突出して急結剤を攪
   拌筒の内面に飛散させる複数枚の羽根板を設けたことを
   特徴とする立坑用ライニング装置。
2. 【請求項２】 各部を支持するフレーム部と、坑底部に
   設置したベースマシンのブームにフレーム部を装着する
   吊下げ機構部と、ライニング材料と急結剤を供給する材
   料導入部と、ライニング材料と急結剤を混練りして投射
   ライニング材を造る撹拌混合部と、インペラで投射ライ
   ニング材を立坑の内壁面に回転投射する回転投射部と、
   撹拌混合部と回転投射部を回転駆動する回転駆動部とを
   設け、 前記撹拌混合部は、縦長に配置した攪拌筒の軸心に攪拌
   棒を放射状に突出させた攪拌回転軸を装着し、材料導入
   部を介して攪拌筒の上端側から供給されたライニング材
   料と急結剤に対して、前記回転駆動部に設けた回転投射
   用モータで攪拌回転軸を回転させて攪拌棒で混練すると
   共に、混練りした投射ライニング材を重力で下端側へ順
   次移送する構成を備え、 前記回転投射部は、複数の羽根板を装着したインペラを
   前記攪拌筒の下端側に装着し、このインペラの外周囲に
   は方向制御板に枢着された複数の各ローラを配置させ、
   当該インペラの外周面と各ローラ間には投射口を解放す
   る態様で無端ベルトが巻き掛けられ、前記インペラを前
   記回転投射用モータによって回転駆動させ、前記攪拌回
   転軸及び無端ベルトを連動回転させると共に、当該無端
   ベルトの連動回転を前記各ローラによって案内させ、前
   記方向制御板を方向制御用モータで回転駆動させ、前記
   インペラに対する投射口の位置を可変できる構成とし、 前記撹拌混合部と回転投射部及び回転駆動部を装着する
   基台と、この基台をフレーム部から懸吊して昇降させる
   昇降機構部を設けると共に、この昇降に追従して伸縮す
   る延長管を前記攪拌筒の上端に連結する態様で前記材料
   導入部に設けたことを特徴とする立坑用ライニング装
   置。
3. 【請求項３】 前記基台をフレーム部に対して重量のア
   ンバランスな位置で着脱可能に係止させると共に、前記
   攪拌筒と前記延長管を取り外し可能に連結させ、基台を
   フレーム部に係止して延長管から攪拌筒を取り外した状
   態で前記昇降機構部の懸吊を緩めた際に、基台に装着し
   た前記撹拌混合部と回転投射部及び回転駆動部が横転す
   る請求項２に記載の立坑用ライニング装置。