JP3942182B2 - 乾式吹付け工法用ノズル装置 - Google Patents
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Description
本発明は土木・建築分野、あるいは製鉄・精錬・石油精製関連炉・塵芥焼却炉などの築炉
や煙突などの分野において、コンクリート、モルタル、耐火被覆材などの乾式吹付け工法
に使用されるノズル装置に係るものである。
や煙突などの分野において、コンクリート、モルタル、耐火被覆材などの乾式吹付け工法
に使用されるノズル装置に係るものである。
型枠等を使用することなくコンクリート、モルタル、耐火材などを施工できる吹付け工法
は、土木・建築・築炉の分野で良く使用されているが、その具体的方法としては、予め水
と混練した材料をモルタルポンプ等で目的の場所まで圧送して吹付けるようにした湿式吹
付け工法が主に使用されている。この工法によれば、粉塵や撥ね返りが比較的少なく、物
性値の安定性が得られる。
は、土木・建築・築炉の分野で良く使用されているが、その具体的方法としては、予め水
と混練した材料をモルタルポンプ等で目的の場所まで圧送して吹付けるようにした湿式吹
付け工法が主に使用されている。この工法によれば、粉塵や撥ね返りが比較的少なく、物
性値の安定性が得られる。
しかしながら、湿式吹付け工法では、モルタルポンプなどの混練装置と圧送装置の設備コ
ストがかさみ、装置の設置と運転準備が煩雑であり、工事終了後の圧送ホースなどの掃除
作業が面倒である。
他の吹付け工法としては、乾燥した粉末状の材料（予め水湿しをする場合もある）を圧縮
空気により目的の所まで空気輸送し、ノズル操作者の手元で瞬時に水と混練して施工対象
物に吹付ける乾式吹付け工法がある（特許文献１参照）。
ストがかさみ、装置の設置と運転準備が煩雑であり、工事終了後の圧送ホースなどの掃除
作業が面倒である。
他の吹付け工法としては、乾燥した粉末状の材料（予め水湿しをする場合もある）を圧縮
空気により目的の所まで空気輸送し、ノズル操作者の手元で瞬時に水と混練して施工対象
物に吹付ける乾式吹付け工法がある（特許文献１参照）。
この乾式吹付け工法では、装置の設備コストがかさまず、装置の設置と運転準備が簡単化
され、工事終了後の材料供給ホースなどの掃除作業も省略できる利点がある。
しかしながら、乾燥した粉末材料を瞬間的に水と混練して吹き付けるため、水との混練性
にバラツキが生じ、吹付けられた材料の品質（圧縮強度等を含む物理的特性値など）の安
定性に欠ける欠点があるとともに、混練性の悪さから粉塵と骨材の跳ね返りが激しいため
、作業環境が著しく悪く、材料の付着率も低いという欠点がある。
され、工事終了後の材料供給ホースなどの掃除作業も省略できる利点がある。
しかしながら、乾燥した粉末材料を瞬間的に水と混練して吹き付けるため、水との混練性
にバラツキが生じ、吹付けられた材料の品質（圧縮強度等を含む物理的特性値など）の安
定性に欠ける欠点があるとともに、混練性の悪さから粉塵と骨材の跳ね返りが激しいため
、作業環境が著しく悪く、材料の付着率も低いという欠点がある。
解決しようとする課題は、材料と水の混練性を高め、吹付けられた材料の諸品質を強化安
定化し、粉塵や撥ね返りを低減して材料の付着率を高めることである。
定化し、粉塵や撥ね返りを低減して材料の付着率を高めることである。
以下、添付図面中の参照符号を用いて説明すると、請求項１の発明の特徴は、吹き付け材料５が空気輸送される材料供給ホース４の末端部に、水ホース６より水７が送り込まれる水供給部２を接続し、該材料５と水７が相接触する移送管３を水供給部２とノズルチップ１との間に接続してあり、材料５と水７の混在流体が管軸の下流側に向うとき、混在流体に収束と拡散による乱流を生起させて混練させる乱流混練装置８が移送管３の末端区域に設けられており、
前記乱流混練装置８は、大径開口部が上流側にあり小径開口部が下流側にあり管軸が中心軸線となっている円錐台形部９と、大径開口部が下流側にあり小径開口部が上流側にあり管軸が中心軸線となっている逆円錐台形部１０とによって構成されており、前記円錐台形部９の小径開口部と前記逆円錐台形部１０の小径開口部が相連通し、前記円錐台形部９の大径開口部と前記逆円錐台形部１０の大径開口部が相連通している乾式吹付け工法用ノズル装置において、
材料５を輸送して来た空気が通される吹流し状の混練助勢装置１１を、前記移送管３内に
管軸に沿って装着し、前記吹流し状混練助勢装置１１を、入口端部を水供給部２に隣接し
て移送管３と同軸に配置される誘導筒部１１ａと、該誘導筒部１１ａの出口端部に環状に
連設された振動可能な複数枚の帯状片１１ｂとによって構成し、材料５を輸送して来た空
気によって吹流し状混練助勢装置１１の前記各帯状片８ｂに振動を与えることによって、
材料５と水７の混在物を強制的に攪拌・混練するようにしたことである。
前記乱流混練装置８は、大径開口部が上流側にあり小径開口部が下流側にあり管軸が中心軸線となっている円錐台形部９と、大径開口部が下流側にあり小径開口部が上流側にあり管軸が中心軸線となっている逆円錐台形部１０とによって構成されており、前記円錐台形部９の小径開口部と前記逆円錐台形部１０の小径開口部が相連通し、前記円錐台形部９の大径開口部と前記逆円錐台形部１０の大径開口部が相連通している乾式吹付け工法用ノズル装置において、
材料５を輸送して来た空気が通される吹流し状の混練助勢装置１１を、前記移送管３内に
管軸に沿って装着し、前記吹流し状混練助勢装置１１を、入口端部を水供給部２に隣接し
て移送管３と同軸に配置される誘導筒部１１ａと、該誘導筒部１１ａの出口端部に環状に
連設された振動可能な複数枚の帯状片１１ｂとによって構成し、材料５を輸送して来た空
気によって吹流し状混練助勢装置１１の前記各帯状片８ｂに振動を与えることによって、
材料５と水７の混在物を強制的に攪拌・混練するようにしたことである。
請求項２の発明の特徴は、請求項１の発明の前記構成に加えて、移送管３の管軸に沿った縦断面において、前記各帯状片１１ｂを移送管３の管軸に対して外向きに凸曲面となったカーブ形状に形成して、各帯状片１１ｂを移送管３の内面に張り付かせずに管軸方向に集束させるようにしたことを特徴とする。
請求項３の発明の特徴は、請求項１または請求項２の発明の前記構成に加えて、移送管３の管軸と直角な横断面において、前記各帯状片１１ｂを移送管３の管軸に対して内向きに凸曲面となったカーブ形状に形成して、帯状片１１ｂを移送管３の内面に張り付かせずに管軸方向に集束させるようにしたことである。
請求項４の発明の特徴は、請求項１から請求項３のいずれかの発明の前記構成に加えて、吹流し状混練助勢装置１１の前記誘導筒部１１ａの内面に断面円形状の狭窄部１１ｃを形
成し、材料５と水７の混在物の流れを該狭窄部１１ｃにおいて絞り込み、誘導筒部１１ａ
から各帯状片１１で包囲形成された断面略円形状の空間１１ｄに出るとき、前記絞り込み
の反発力によって材料５と水７の混在物の流れを拡散噴射させ、材料５と水７を充分に接
触させるようにしたことである。
成し、材料５と水７の混在物の流れを該狭窄部１１ｃにおいて絞り込み、誘導筒部１１ａ
から各帯状片１１で包囲形成された断面略円形状の空間１１ｄに出るとき、前記絞り込み
の反発力によって材料５と水７の混在物の流れを拡散噴射させ、材料５と水７を充分に接
触させるようにしたことである。
請求項１の発明のノズル装置では、材料５と水７は、水供給部２とノズルチップ１との間に挿入された移送管３内に吹き込まれ、この移送管３内を互いに相接触しながら移送された材料５と水７の混在流体は、移送管３の終端域に設けられた吹流し状の混練助勢装置１１及び乱流混練装置８に到達する。
前記吹流し状の混練助勢装置１１の複数枚の帯状片１１ｂには、材料５を輸送して来た空気によって振動が与えられ、これによって材料５と水７の混在流体を強制的に攪拌・混練するため、必要充分な量の水分を吸収した吹付け材料が効率良く作製される。この混練物は、収束と拡散による乱流を生起させるようにした円錐台形部９と逆円錐台形部１０から成る乱流混練装置８を通過するとき、更に混練されてノズルチップ１に送られる。
前記吹流し状の混練助勢装置１１の複数枚の帯状片１１ｂには、材料５を輸送して来た空気によって振動が与えられ、これによって材料５と水７の混在流体を強制的に攪拌・混練するため、必要充分な量の水分を吸収した吹付け材料が効率良く作製される。この混練物は、収束と拡散による乱流を生起させるようにした円錐台形部９と逆円錐台形部１０から成る乱流混練装置８を通過するとき、更に混練されてノズルチップ１に送られる。
このように請求項１の発明では、吹流し状の混練助勢装置１１が移送管３内に管軸に沿っ
て装着されており、該吹流し状混練助勢装置１１が、入口端部を水供給部２に隣接して移送管３と同軸に配置される誘導筒部１１ａと、誘導筒部１１ａの出口端部に環状に連設された複数枚の帯状片１１ｂとによって構成されており、振動可能な複数枚の帯状片１１ａと空気との協働作用によって材料５と水７を強制混練させるようにしてあるため、混練性能が一段と向上しており、この混練物を、収束と拡散による乱流を生起させるようにした前記円錐台形部９と前記逆円錐台形部１０から成る乱流混練装置８に送り込み、ノズルチップ１より施工対象物に吹付けるようにしたので、粉塵や撥ね返りを低減して材料の付着率を増強させ、作業環境が一層改善される。
て装着されており、該吹流し状混練助勢装置１１が、入口端部を水供給部２に隣接して移送管３と同軸に配置される誘導筒部１１ａと、誘導筒部１１ａの出口端部に環状に連設された複数枚の帯状片１１ｂとによって構成されており、振動可能な複数枚の帯状片１１ａと空気との協働作用によって材料５と水７を強制混練させるようにしてあるため、混練性能が一段と向上しており、この混練物を、収束と拡散による乱流を生起させるようにした前記円錐台形部９と前記逆円錐台形部１０から成る乱流混練装置８に送り込み、ノズルチップ１より施工対象物に吹付けるようにしたので、粉塵や撥ね返りを低減して材料の付着率を増強させ、作業環境が一層改善される。
帯状片１１ｂが移送管３の内面に押し広げられながら全長にわたって管内面に押し付けら
れたときには、材料５を輸送して来た空気による帯状片１１ｂの振動現象は低減するか無
くなり、この振動作用による材料５と水７の強制的な攪拌・混練機能が十分に働かなくな
ることもある。
れたときには、材料５を輸送して来た空気による帯状片１１ｂの振動現象は低減するか無
くなり、この振動作用による材料５と水７の強制的な攪拌・混練機能が十分に働かなくな
ることもある。
これに対して請求項２の発明では、移送管３の管軸に沿った縦断面において、各帯状片１
１ｂを移送管３の管軸に対して外向きに凸曲面となったカーブ形状に形成してあり、仮に
帯状片１１ｂが凸曲面の頂点部において管内面に当接しても、それ以外の大部分と管内面
との間には隙間が確保されており、隣接の帯状片１１ｂ，１１ｂ間から吹流し状混練助勢
装置１１の外側に流れ出し、前記管内面との間の隙間に入り込んで来た空気流が、各帯状
片１１ｂを管軸方向すなわち内向きに押圧するので、帯状片１１ｂの全長が管内面に張り
付くことがなく、各帯状片１１ｂは管軸に向かって集束する力を受ける。
そのため、前記空気による帯状片１１ｂの振動は必要充分になされ、帯状片１１ｂによ
る材料５と水７の強制的な攪拌・混練機能が十分に発揮される。この混練流体は移送管３
の末端域の乱流混練装置８を通って更に混練されてノズルチップ１に送られる。
１ｂを移送管３の管軸に対して外向きに凸曲面となったカーブ形状に形成してあり、仮に
帯状片１１ｂが凸曲面の頂点部において管内面に当接しても、それ以外の大部分と管内面
との間には隙間が確保されており、隣接の帯状片１１ｂ，１１ｂ間から吹流し状混練助勢
装置１１の外側に流れ出し、前記管内面との間の隙間に入り込んで来た空気流が、各帯状
片１１ｂを管軸方向すなわち内向きに押圧するので、帯状片１１ｂの全長が管内面に張り
付くことがなく、各帯状片１１ｂは管軸に向かって集束する力を受ける。
そのため、前記空気による帯状片１１ｂの振動は必要充分になされ、帯状片１１ｂによ
る材料５と水７の強制的な攪拌・混練機能が十分に発揮される。この混練流体は移送管３
の末端域の乱流混練装置８を通って更に混練されてノズルチップ１に送られる。
このように請求項２の発明では、移送管３の管軸に沿った縦断面において、各帯状片１１
ｂが混練移送管３の管軸に対して外向きに凸曲面となったカーブ形状に形成されており、
帯状片１１ｂを移送管３の内面に張り付かせずに管軸方向に集束させるようにしたので、
吹流し状混練助勢装置１１の機能が常時正常に維持され、必要充分な混練性能を確保でき
る。
ｂが混練移送管３の管軸に対して外向きに凸曲面となったカーブ形状に形成されており、
帯状片１１ｂを移送管３の内面に張り付かせずに管軸方向に集束させるようにしたので、
吹流し状混練助勢装置１１の機能が常時正常に維持され、必要充分な混練性能を確保でき
る。
請求項３の発明では、移送管３の管軸と直角な横断面において、各帯状片１１ｂを移送管
３の管軸に対して内向きに凸曲面のカーブ形状に形成してあり、隣接の帯状片１１ｂ，１
１ｂ間から吹流し状混練助勢装置１１の外側に流れ出し、前記管内面との間の隙間に入り
込んで来た空気流が、各帯状片１１ｂの外側面の凹曲面部に入り込み、これを管軸方向、すなわち内向きに押圧するので、帯状片１１ｂの全長が管内面に張り付くことはなく、各帯状片１１ｂは管軸に向かって集束する力を更に的確に受ける。
そのため、前記空気による帯状片１１ｂの振動は必要充分になされ、帯状片１１ｂによる
材料５と水７の強制的な攪拌・混練機能が十分に発揮される。この混練流体は乱流混練装
置８を通って更に混練されてノズルチップ１に送られる。
３の管軸に対して内向きに凸曲面のカーブ形状に形成してあり、隣接の帯状片１１ｂ，１
１ｂ間から吹流し状混練助勢装置１１の外側に流れ出し、前記管内面との間の隙間に入り
込んで来た空気流が、各帯状片１１ｂの外側面の凹曲面部に入り込み、これを管軸方向、すなわち内向きに押圧するので、帯状片１１ｂの全長が管内面に張り付くことはなく、各帯状片１１ｂは管軸に向かって集束する力を更に的確に受ける。
そのため、前記空気による帯状片１１ｂの振動は必要充分になされ、帯状片１１ｂによる
材料５と水７の強制的な攪拌・混練機能が十分に発揮される。この混練流体は乱流混練装
置８を通って更に混練されてノズルチップ１に送られる。
このように請求項３の発明では、移送管３の管軸と直角な横断面において、各帯状片１１
ｂを移送管３の管軸に対して内向きに凸曲面となったカーブ形状に形成して、帯状片１１
ｂを移送管３の内面に張り付かせずに管軸方向に集束させるようにしたので、吹流し状混
練助勢装置１１の機能が常時正常に維持され、必要充分な混練性能を発揮させることがで
きる。
ｂを移送管３の管軸に対して内向きに凸曲面となったカーブ形状に形成して、帯状片１１
ｂを移送管３の内面に張り付かせずに管軸方向に集束させるようにしたので、吹流し状混
練助勢装置１１の機能が常時正常に維持され、必要充分な混練性能を発揮させることがで
きる。
請求項４の発明では、高速で送られて来た材料５と水７は、吹流し状混練助勢装置１１の
誘導筒部１１ａの狭窄部１１ｃにおいて絞り込まれ、可能な限りにおいて合一化された材
料５と水７の混在物は、各帯状片１１ｂで包囲形成された空間１１ｄに出るとき、前記絞
り込みの反発力によって一気に拡散させられ、この拡散流の一部が帯状片１１ｂの内側面
に当たって管軸方向に反射され、この反射流が前記材料５と水７の混在物の流れに当たる
ため、材料５と水７の強制的な攪拌・混練機能が一層増進される。この混練物は乱流混練
装置８を通って更に混練されてノズルチップ１に送られる。
誘導筒部１１ａの狭窄部１１ｃにおいて絞り込まれ、可能な限りにおいて合一化された材
料５と水７の混在物は、各帯状片１１ｂで包囲形成された空間１１ｄに出るとき、前記絞
り込みの反発力によって一気に拡散させられ、この拡散流の一部が帯状片１１ｂの内側面
に当たって管軸方向に反射され、この反射流が前記材料５と水７の混在物の流れに当たる
ため、材料５と水７の強制的な攪拌・混練機能が一層増進される。この混練物は乱流混練
装置８を通って更に混練されてノズルチップ１に送られる。
このように請求項４の発明では、吹流し状混練助勢装置１１の前記誘導筒部１１ａの内面
に狭窄部１１ｃを形成し、材料５と水７の混在物の流れを該狭窄部１１ｃにおいて絞り込
み、誘導筒部１１ａから各帯状片１１ｂで包囲形成された空間１１ｄに出るとき、前記絞
り込みの反発力によって材料５と水７の混在物の流れを拡散噴射させ、材料５と水７を充
分に接触させるようにしたので、混練性能がより一層改善され、粉塵や撥ね返りを低減し
て材料の付着率を増強させ、作業環境が更に改善される。
に狭窄部１１ｃを形成し、材料５と水７の混在物の流れを該狭窄部１１ｃにおいて絞り込
み、誘導筒部１１ａから各帯状片１１ｂで包囲形成された空間１１ｄに出るとき、前記絞
り込みの反発力によって材料５と水７の混在物の流れを拡散噴射させ、材料５と水７を充
分に接触させるようにしたので、混練性能がより一層改善され、粉塵や撥ね返りを低減し
て材料の付着率を増強させ、作業環境が更に改善される。
図１に示した実施例は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４の各発明に係るもので
あり、乱流混練装置８及び吹流し状混練助勢装置１１の前段に設置されて、材料５と水７が相接触して予備混練される移送管３の管軸方向の長さは、通常１５０ｍｍ〜６００ｍｍであり、材料用供給ホース４と移送管３の内径は、通常２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度である。移送管３の材質としては、通常ゴムまたは鋼製を用いるが硬質プラスチック類でも良い。
移送管３の長さが６００ｍｍを超えても混練促進の効果は期待できるが、あまり長くする
と水供給部２の調整バルブの取扱いが困難になるので、調整バルブの設置位置の変更や改
造が必要となる。また、材料５水７との接触・混練性が高まり、ホース詰りの傾向が出現
し始めることがあり、取扱いが難しくなる。移送管３の長さを１５０ｍｍより短くした場
合には、期待する程の混練効果は得がたくなる。
あり、乱流混練装置８及び吹流し状混練助勢装置１１の前段に設置されて、材料５と水７が相接触して予備混練される移送管３の管軸方向の長さは、通常１５０ｍｍ〜６００ｍｍであり、材料用供給ホース４と移送管３の内径は、通常２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度である。移送管３の材質としては、通常ゴムまたは鋼製を用いるが硬質プラスチック類でも良い。
移送管３の長さが６００ｍｍを超えても混練促進の効果は期待できるが、あまり長くする
と水供給部２の調整バルブの取扱いが困難になるので、調整バルブの設置位置の変更や改
造が必要となる。また、材料５水７との接触・混練性が高まり、ホース詰りの傾向が出現
し始めることがあり、取扱いが難しくなる。移送管３の長さを１５０ｍｍより短くした場
合には、期待する程の混練効果は得がたくなる。
図１に示した実施例では、材料供給ホース４の末端部に水供給部２が接続され、該材料５と水７が接触する移送管３が水供給部２とノズルチップ１との間に接続され、材料５と水７の混在流体が管軸に沿って下流側に向うとき、混在流体に収束と拡散による乱流を生起させて混練させる乱流混練装置８が移送管３の末端区域に設けられている。
この乱流混練装置８は、大径開口部が上流側にあり小径開口部が下流側にあり管軸が中心軸線となっている円錐台形部９と、大径開口部が下流側にあり小径開口部が上流側にあり管軸が中心軸線となっている逆円錐台形部１０とによって構成されており、前記円錐台形部９の小径開口部と前記逆円錐台形部１０の小径開口部が相連通し、前記円錐台形部９の大径開口部と前記逆円錐台形部１０の大径開口部が相連通している。
この乱流混練装置８は、大径開口部が上流側にあり小径開口部が下流側にあり管軸が中心軸線となっている円錐台形部９と、大径開口部が下流側にあり小径開口部が上流側にあり管軸が中心軸線となっている逆円錐台形部１０とによって構成されており、前記円錐台形部９の小径開口部と前記逆円錐台形部１０の小径開口部が相連通し、前記円錐台形部９の大径開口部と前記逆円錐台形部１０の大径開口部が相連通している。
材料５と水７の混在流体は、乱流混練装置８の円錐台形部９を通過するとき大径開口部から小径開口部に向うほど収束される一方、乱流混練装置８の逆円錐台形部１０を通過するとき小径開口部から大径開口部に向うほど拡散される。これらの収束と拡散の過程において発生する乱流によって材料５と水７の粒子の流れが相入り混じり、円錐台形部９や逆円錐台形部１０の内周面９ａ，１０ａに衝突した材料５や水７の粒子が流れの本流内に跳ね返って混入するため、材料５と水７の混練が一層促進される。
管軸の下流側に向う程、円錐台形部９と逆円錐台形部１０が直径を縮小して形成したときには、円錐台形部９と逆円錐台形部１０の内面９ａ，１０ａの形状に依存する収束・拡散の乱流現象による混練作用に加えて、全体直径の順次縮小化による絞込み作用が付加されるため、材料５と水７の混練が更に促進される。
管軸の下流側に向う程、円錐台形部９と逆円錐台形部１０が直径を縮小して形成したときには、円錐台形部９と逆円錐台形部１０の内面９ａ，１０ａの形状に依存する収束・拡散の乱流現象による混練作用に加えて、全体直径の順次縮小化による絞込み作用が付加されるため、材料５と水７の混練が更に促進される。
前記吹流し状混練助勢装置１１は、移送管３内に納まる外径寸法であり、誘導筒部１１ａと帯状片１１ｂを合わせた全長は７５ｍｍ〜３００ｍｍ程度が良い。全長が７５ｍｍ未満では、期待する程の明らかな混練助勢効果は見られなかった。全長が３００ｍｍを超えると、攪拌・混練機能には差が生じず、長時間使用による破損が生じ易くなる傾向にある。
吹流し状混練助勢装置１１の材質は、ゴム、軟質プラスチック類、厚手の丈夫な布等とい
ったように、高速の空気の流れにより混練移送管３内で良く振動するとともに、千切れ難
い材質であれば良い。
図２は上記吹流し状混練助勢装置１１の横断面図であり、図１２は別の吹流し状混練助
勢装置１１の横断面図である。両者は帯状片１１ｂの端縁部の重なり方において若干の相
違があり、図１２に示したものの方が深く重なり合っている。
吹流し状混練助勢装置１１の材質は、ゴム、軟質プラスチック類、厚手の丈夫な布等とい
ったように、高速の空気の流れにより混練移送管３内で良く振動するとともに、千切れ難
い材質であれば良い。
図２は上記吹流し状混練助勢装置１１の横断面図であり、図１２は別の吹流し状混練助
勢装置１１の横断面図である。両者は帯状片１１ｂの端縁部の重なり方において若干の相
違があり、図１２に示したものの方が深く重なり合っている。
図２から図４に示したように吹流し状混練助勢装置１１の帯状片１１ｂの数は４枚〜１０
枚の間で使用するのが現実的である。帯状片１１ｂが３枚であっても、それなりの効果は
あるが、２枚では期待する程の明らかな効果は見られなかった。帯状片１１ｂが１０枚以
上であっても、その効果は充分であるが、帯状片１１ｂの強度が弱くなり、１６枚が実施
の一応の限界と考えられる。
枚の間で使用するのが現実的である。帯状片１１ｂが３枚であっても、それなりの効果は
あるが、２枚では期待する程の明らかな効果は見られなかった。帯状片１１ｂが１０枚以
上であっても、その効果は充分であるが、帯状片１１ｂの強度が弱くなり、１６枚が実施
の一応の限界と考えられる。
図５に示したように吹流し状混練助勢装置１１の誘導筒部１１ａにおける狭窄部１１ｃの
口径は、材料供給ホース４及び移送管３の内径寸法より１５％〜６０％程度狭くするのが
良い。狭窄部１１ｃの口径が前記１５％未満では期待する程の効果が見られず、６０％を
超えると吹付け材料のホース内詰りが起き易くなり、実施が困難になる。
この絞り込みの程度は、吹付け材料を構成する骨材の粒形と微粉量により適時最適な口径
範囲を選定すべきと考える。狭窄部１１ｃは、図１に示したように誘導筒部１１ａの中間
部分に形成するほか、誘導筒部１１ａの出口端部寄りに形成することもできる。
口径は、材料供給ホース４及び移送管３の内径寸法より１５％〜６０％程度狭くするのが
良い。狭窄部１１ｃの口径が前記１５％未満では期待する程の効果が見られず、６０％を
超えると吹付け材料のホース内詰りが起き易くなり、実施が困難になる。
この絞り込みの程度は、吹付け材料を構成する骨材の粒形と微粉量により適時最適な口径
範囲を選定すべきと考える。狭窄部１１ｃは、図１に示したように誘導筒部１１ａの中間
部分に形成するほか、誘導筒部１１ａの出口端部寄りに形成することもできる。
図６に示したノズル装置では、乱流混練装置８の入り口部の内面に、材料５と水７の混在物に対して旋回力を与える旋回翼１２が突出しており、該旋回翼１２の周囲を通過することによって材料５と水７の混在物が旋回流として前記円錐台形部９および逆円錐台形部１０に送り込まれる。
図６のノズル装置では、ノズルチップ１、水供給部２、材料供給ホース４及び水ホース７等の図示は省略してある。円筒状の乱流混練装置８の入り口部の筒壁には、円周方向にほぼ等間隔に配置された４個の螺子孔１４が半径方向に２列に設けられている。上流側の螺子孔１４の列と下流側の螺子孔１４の列との間には位相差が設定されている。
螺子孔１４に外部から螺合される螺子棒１３の先端部には、流線型断面の旋回翼１２が一体形成されているか、別体に形成されて螺子棒１３に連結一体化されている。材料５と水７の混在流体が旋回翼１２に当るとき、図８および図９に示したような流線軌跡を描いて、旋回翼１２の周囲を通過し、前記混在流体には旋回力が付与される。
螺子孔１４に外部から螺合される螺子棒１３の先端部には、流線型断面の旋回翼１２が一体形成されているか、別体に形成されて螺子棒１３に連結一体化されている。材料５と水７の混在流体が旋回翼１２に当るとき、図８および図９に示したような流線軌跡を描いて、旋回翼１２の周囲を通過し、前記混在流体には旋回力が付与される。
旋回翼１２の設置区域を通過することによって、図１０に示したように前記混在流体は
旋回流として乱流混練装置８の円錐台形部９と逆円錐台形部１０へと送り込まれ、この旋
回流は大径開口部を通過するときに拡散し、また小径開口部を通過するときに収束しなが
らノズルチップ１に送られ、その過程において材料５と水７が必要充分に混練される。
旋回流として乱流混練装置８の円錐台形部９と逆円錐台形部１０へと送り込まれ、この旋
回流は大径開口部を通過するときに拡散し、また小径開口部を通過するときに収束しなが
らノズルチップ１に送られ、その過程において材料５と水７が必要充分に混練される。
旋回翼１２は円周方向に各４個の列を軸方向に２列に設けてあり、合計８個となっている
が、材料５と水７の混在流体に旋回流を生起させ得るものであれば、旋回翼１２の設置個
数と配列は特に限定されるものではない。
また、管軸中心線に対する旋回翼１２の配置角度は、螺子棒１３を回すことによって、図
１１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したように、緩傾斜、平行、あるいは急傾斜に変更す
ることができる。
が、材料５と水７の混在流体に旋回流を生起させ得るものであれば、旋回翼１２の設置個
数と配列は特に限定されるものではない。
また、管軸中心線に対する旋回翼１２の配置角度は、螺子棒１３を回すことによって、図
１１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したように、緩傾斜、平行、あるいは急傾斜に変更す
ることができる。
図６に示したノズル装置においては、移送管３の末端部の内径Ａを１００としたとき、各小径開口部、大径開口部の寸法は下記の通りとなっているが、これらの数値に特に限定されるものでもない。
乱流混練装置８の各部の概略寸法
Ａ＝１００の時
Ｂ＝１１０〜１４０ Ｉ＝３０〜４０
Ｃ＝８０〜１１０ Ｊ＝２０〜３０
Ｄ＝１８０〜２３０ Ｋ＝５０〜８５
Ｅ＝６０〜８５ Ｌ＝３０〜４０
Ｆ＝９０〜１２０ Ｍ＝１００〜１３０
Ｇ＝３０〜５５ Ｎ＝５０〜１２０
Ｈ＝５０〜８５ Ｏ＝３３０〜５３０
このノズル装置では、前記旋回翼１２を螺子棒１３の先端部に形成し、乱流混練装置８の半径方向に形成した螺子孔１４に前記螺子棒１３を螺合させて、前記旋回翼１２を乱流混練装置８の入り口部内面に着脱式に配置してあるため、前記調整機能を持たせたり、メンテナンスが容易にある。なお、乱流混練装置の内面に固定式に旋回翼１２を設置することもできる。
乱流混練装置８の各部の概略寸法
Ａ＝１００の時
Ｂ＝１１０〜１４０ Ｉ＝３０〜４０
Ｃ＝８０〜１１０ Ｊ＝２０〜３０
Ｄ＝１８０〜２３０ Ｋ＝５０〜８５
Ｅ＝６０〜８５ Ｌ＝３０〜４０
Ｆ＝９０〜１２０ Ｍ＝１００〜１３０
Ｇ＝３０〜５５ Ｎ＝５０〜１２０
Ｈ＝５０〜８５ Ｏ＝３３０〜５３０
このノズル装置では、前記旋回翼１２を螺子棒１３の先端部に形成し、乱流混練装置８の半径方向に形成した螺子孔１４に前記螺子棒１３を螺合させて、前記旋回翼１２を乱流混練装置８の入り口部内面に着脱式に配置してあるため、前記調整機能を持たせたり、メンテナンスが容易にある。なお、乱流混練装置の内面に固定式に旋回翼１２を設置することもできる。
本発明の効果を確認するために次の実験を実施した。
東和耐火工業株式会社製のロータリーガンと内径３８mmの材料供給ホースを用い、添加水
量１３％〜１７％（平均１５％）にて、以下の組成の材料（商品名：ＴＯＷＡ ＴＸコン
クリートＨ)を使用して乾式吹付け施工を行った。
材料の組成：
普通ポルトランドセメント ：３０．０％
骨材 ：６６．５％
増粘剤 ： ３．５％
東和耐火工業株式会社製のロータリーガンと内径３８mmの材料供給ホースを用い、添加水
量１３％〜１７％（平均１５％）にて、以下の組成の材料（商品名：ＴＯＷＡ ＴＸコン
クリートＨ)を使用して乾式吹付け施工を行った。
材料の組成：
普通ポルトランドセメント ：３０．０％
骨材 ：６６．５％
増粘剤 ： ３．５％
移送管３のみを接続した効果と、移送管３と乱流混練装置８を接続したことによる効果を
、下記算出式による吹付け材料の撥ね返り率(落下率)で示すと表１の通りである。
撥ね返り率（％）＝（撥ね返り量＋落下量）÷吹付け量×１００
、下記算出式による吹付け材料の撥ね返り率(落下率)で示すと表１の通りである。
撥ね返り率（％）＝（撥ね返り量＋落下量）÷吹付け量×１００
乱流混練装置８を備えた移送管３内に吹流し状混練助勢装置１１を装着したことによる効果を、前記した撥ね返り率で表すと表２の通りである。移送管３の長さは４００ｍｍ
とし、吹流し状混練助勢装置１１の帯状片１ｂの枚数は８枚とした。
とし、吹流し状混練助勢装置１１の帯状片１ｂの枚数は８枚とした。
移送管３のみを接続した場合（ａ）、移送管３と乱流混練装置８を接続した場合（ｂ）、
移送管３と乱流混練装置８と吹流し状混練助勢装置１１を接続した場合（ｃ）の材料物性
に与える効果を、圧縮強度について示すと表３の通りである。
移送管３と乱流混練装置８と吹流し状混練助勢装置１１を接続した場合（ｃ）の材料物性
に与える効果を、圧縮強度について示すと表３の通りである。
１ ノズルチップ
２ 水供給部
３ 移送管
４ 材料供給ホース
５ 材料
６ 水供給ホース
７ 水
８ 乱流混練装置
９ 円錐台形部
１０ 逆円錐台形部
１１ 吹流し状混練助勢装置
１１ａ 誘導筒部
１１ｂ 帯状片
１１ｃ 狭窄部
１２ 旋回翼
１３ 螺子棒
１４ 螺子孔
２ 水供給部
３ 移送管
４ 材料供給ホース
５ 材料
６ 水供給ホース
７ 水
８ 乱流混練装置
９ 円錐台形部
１０ 逆円錐台形部
１１ 吹流し状混練助勢装置
１１ａ 誘導筒部
１１ｂ 帯状片
１１ｃ 狭窄部
１２ 旋回翼
１３ 螺子棒
１４ 螺子孔
Claims (4)
- 吹き付け材料５が空気輸送される材料供給ホース４の末端部に、水ホース６より水７が送
り込まれる水供給部２を接続し、該材料５と水７が相接触する移送管３を水供給部２とノ
ズルチップ１との間に接続してあり、材料５と水７の混在流体が管軸の下流側に向うとき
、混在流体に収束と拡散による乱流を生起させて混練させる乱流混練装置８が移送管３の
末端区域に設けられており、
前記乱流混練装置８は、大径開口部が上流側にあり小径開口部が下流側にあり管軸が中心軸線となっている円錐台形部９と、大径開口部が下流側にあり小径開口部が上流側にあり管軸が中心軸線となっている逆円錐台形部１０とによって構成されており、前記円錐台形部９の小径開口部と前記逆円錐台形部１０の小径開口部が相連通し、前記円錐台形部９の大径開口部と前記逆円錐台形部１０の大径開口部が相連通している乾式吹付け工法用ノズル装置において、
材料５を輸送して来た空気が通される吹流し状の混練助勢装置１１を、前記移送管３内に
管軸に沿って装着し、前記吹流し状混練助勢装置１１を、入口端部を水供給部２に隣接し
て移送管３と同軸に配置される誘導筒部１１ａと、該誘導筒部１１ａの出口端部に環状に
連設された振動可能な複数枚の帯状片１１ｂとによって構成し、材料５を輸送して来た空
気によって吹流し状混練助勢装置１１の前記各帯状片８ｂに振動を与えることによって、
材料５と水７の混在物を強制的に攪拌・混練するようにしたことを特徴とする乾式吹付け工法用ノズル装置。 - 移送管３の管軸に沿った縦断面において、前記各帯状片１１ｂを移送管３の管軸に対して
外向きに凸曲面となったカーブ形状に形成して、各帯状片１１ｂを移送管３の内面に張り
付かせずに管軸方向に集束させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の乾式吹付
け工法用ノズル装置。 - 移送管３の管軸と直角な横断面において、前記各帯状片１１ｂを移送管３の管軸に対して
内向きに凸曲面となったカーブ形状に形成して、帯状片１１ｂを移送管３の内面に張り付
かせずに管軸方向に集束させるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の乾式吹付け工法用ノズル装置。 - 吹流し状混練助勢装置１１の前記誘導筒部１１ａの内面に断面円形状の狭窄部１１ｃを形
成し、材料５と水７の混在物の流れを該狭窄部１１ｃにおいて絞り込み、誘導筒部１１ａ
から各帯状片１１で包囲形成された断面略円形状の空間１１ｄに出るとき、前記絞り込み
の反発力によって材料５と水７の混在物の流れを拡散噴射させ、材料５と水７を充分に接
触させるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の乾式吹付
け工法用ノズル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004009923A JP3942182B2 (ja) | 2003-02-03 | 2004-01-19 | 乾式吹付け工法用ノズル装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003025398 | 2003-02-03 | ||
| JP2004009923A JP3942182B2 (ja) | 2003-02-03 | 2004-01-19 | 乾式吹付け工法用ノズル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004255370A JP2004255370A (ja) | 2004-09-16 |
| JP3942182B2 true JP3942182B2 (ja) | 2007-07-11 |
Family
ID=33133591
Family Applications (1)
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| JP2004009923A Expired - Lifetime JP3942182B2 (ja) | 2003-02-03 | 2004-01-19 | 乾式吹付け工法用ノズル装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103394427A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-11-20 | 河海大学 | 一种磷酸镁防护材料的喷涂装置和喷涂方法 |
| CN103422659A (zh) * | 2013-08-13 | 2013-12-04 | 王永喜 | 移动式墙体喷涂装置 |
| KR101764676B1 (ko) * | 2015-09-14 | 2017-08-03 | (주)에스시아이 | 도장용 회전식 분사노즐과 이를 이용한 파이프의 내부 도장방법 |
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| JP2019063735A (ja) * | 2017-10-01 | 2019-04-25 | 東和耐火工業株式会社 | 乾式吹付け装置用の水供給装置 |
| JP7317629B2 (ja) * | 2019-08-13 | 2023-07-31 | Ａｇｃプライブリコ株式会社 | 吹付ノズル |
| JP7561566B2 (ja) * | 2020-10-16 | 2024-10-04 | 太平洋マテリアル株式会社 | 吹付工法用装置 |
| JP2022065899A (ja) * | 2020-10-16 | 2022-04-28 | 太平洋マテリアル株式会社 | 吹付工法用装置 |
| JP7323821B2 (ja) * | 2021-03-25 | 2023-08-09 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 乾式吹付けノズル構造 |
| JP2023148511A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 太平洋マテリアル株式会社 | モルタル製造装置及びモルタル製造方法 |
| CN116037343A (zh) * | 2022-06-21 | 2023-05-02 | 西南交通建设集团股份有限公司 | 一种新型喷射混凝土用喷头装置 |
-
2004
- 2004-01-19 JP JP2004009923A patent/JP3942182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103394427B (zh) * | 2013-07-12 | 2016-01-20 | 河海大学 | 一种磷酸镁防护材料的喷涂装置和喷涂方法 |
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| CN103422659B (zh) * | 2013-08-13 | 2015-07-15 | 王永喜 | 移动式墙体喷涂装置 |
| KR101764676B1 (ko) * | 2015-09-14 | 2017-08-03 | (주)에스시아이 | 도장용 회전식 분사노즐과 이를 이용한 파이프의 내부 도장방법 |
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