特許 5940907 ベントナイト系材料の吹付け装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5940907

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】ベントナイト系材料の吹付け装置

(51)【国際特許分類】

   B28C 5/14 20060101AFI20160616BHJP

   E02D 17/20 20060101ALN20160616BHJP

【ＦＩ】

   B28C5/14

   !E02D17/20 104B

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-138626(P2012-138626)

(22)【出願日】2012年6月20日

(65)【公開番号】特開2014-763(P2014-763A)

(43)【公開日】2014年1月9日

【審査請求日】2015年4月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】303057365

【氏名又は名称】株式会社安藤・間

(73)【特許権者】

【識別番号】000230788

【氏名又は名称】日本基礎技術株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081514

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 一

(74)【代理人】

【識別番号】100082692

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵合 正博

(72)【発明者】

【氏名】石濱 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】荻原 績

(72)【発明者】

【氏名】中越 章雄

(72)【発明者】

【氏名】千々松 正和

(72)【発明者】

【氏名】開 真

(72)【発明者】

【氏名】新井 英夫

(72)【発明者】

【氏名】箕輪 英中

【審査官】 末松 佳記

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２７３８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０４０９０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−０１５６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３２１６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５１３３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３１７２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１６３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０３１９１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表昭６３−５０００８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第８６／００６６５１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２８Ｃ １／００−９／０４

Ｅ０２Ｄ １７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部に仕切り弁により開閉される材料入口、下部に仕切り弁により開閉される材料出口を有する釜からなり、内部を加圧、減圧する手段、回転軸と複数の羽根とからなる回転羽根機構を有し、材料を収容する上釜、及び上部に前記上釜の材料出口と連通される材料入口、下部に材料出口を有する釜からなり、内部を加圧、減圧する手段、回転軸と複数の羽根とからなる回転羽根機構を有し、材料を収容し、圧送する下釜とを具備する吹付機と、
前記吹付機の前記内部を加圧する各手段に連結され、エアを供給するコンプレッサと、
前記下釜の材料出口にホースを介して接続され、材料を吹き出すノズルと、
を備え、
前記回転羽根機構は、
前記複数の羽根がそれぞれ、全体として略弓形で、外側の湾曲縁と内側の湾曲縁との間に所定の幅を有し、前記回転軸に取り付けられる基端部から略中間部までの基端側の両面を略直線状に延びる平面状に、略中間部から先端部までの先端側の両面を当該略中間部から先端部にかけて漸次前記先端側の一方の面側で湾曲するように曲面状に形成され、
これらの羽根が、材料の前記出口への送り用と、前記出口を通過した材料の押し戻し用とに分けられて、
前記送り用の複数の羽根が、先端側を前記吹付機の出口側に向けられて、前記出口の片側一方で前記回転軸の周面に、順次、前記各羽根の前記基端側の一方の面から直角方向への前記先端側の突き出し距離に相当する寸法又はこれよりも小さい寸法の間隔で、所定の角度位相を変えて取り付けられ、
前記押し戻し用の複数の羽根が、先端部を前記吹付機の出口側に向けられて、前記出口の片側他方で前記回転軸の周面に、順次、前記各羽根の前記基端側の一方の面から直角方向への前記先端側の突き出し距離に相当する寸法又はこれよりも小さい寸法の間隔で、所定の角度位相を変えて取り付けられ、
調整済みの粘性を有するベントナイト系材料を前記上釜内及び前記下釜内で前記回転羽根機構によりほぐして前記下釜の材料出口へ送り、前記ホースを通じて圧送し、前記ノズルより吹付ける、
ことを特徴とするベントナイト系材料の吹付け装置。

【請求項2】

下釜の釜は、水平方向に長い筒形の圧力釜からなり、上部に材料入口が、下部に材料出口が、相互に、同一鉛直線上にない水平方向に離れた位置に設けられる請求項１に記載のベントナイト系材料の吹付け装置。

【請求項3】

上釜の釜は、下釜と同じ又は異なる構造の圧力釜からなる請求項１又は２に記載のベントナイト系材料の吹付け装置。

【請求項4】

送り用の複数の羽根又は押し戻し用の複数の羽根のうち、同じ取付角度で取り付けられる羽根同士の間に、材料の付着性に応じて定められた一定の間隔が確保される請求項１乃至３のいずれかに記載のベントナイト系材料の吹付け装置。

【請求項5】

回転軸の材料出口付近の所定の位置に羽根が取り付けられない区間が設けられて、前記材料出口上に材料の付着性に応じて定められた所定の空間が確保される請求項１乃至４のいずれかにベントナイト系材料の吹付け装置。

【請求項6】

押し戻し用の複数の羽根のうち、材料出口に近接する羽根につき先端側が前記材料出口上を通過可能に配置される請求項１乃至５のいずれかに記載のベントナイト系材料の吹付け装置。

【請求項7】

送り用の複数の羽根の中に、必要に応じて、羽根が先端側を材料出口側とは反対方向に向けて取り付けられ、先端側が反転された羽根が混在される請求項１乃至６のいずれかに記載のベントナイト系材料の吹付け装置。

【請求項8】

各羽根の基端部にねじ挿通部を有し、回転軸の周面にねじ挿通部を有する取付部材が固着され、前記各羽根は前記回転軸に前記取付部材を介してボルト及びナットにより締結され、前記回転軸の周面に任意の取付角度に調整可能に又は前記回転軸に取り付ける羽根の数若しくは羽根の間隔を変更可能に取り付けられる請求項１乃至７のいずれかに記載のベントナイト系材料の吹付け装置。

【請求項9】

各取付部材又は各羽根のねじ挿通部は前記各取付部材又は前記各羽根の長さ方向に長い長穴状に形成され、前記各羽根は回転軸の取付部材に外周方向に向けて伸縮可能に取り付けられる請求項８に記載のベントナイト系材料の吹付け装置。

【請求項10】

各羽根の基端部が嵌合可能なストッパーが前記各羽根の周面又は取付部材に固着され、前記ストッパーにより前記各羽根の回転方向の動きを規制する請求項８又は９に記載のベントナイト系材料の吹付け装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射性廃棄物の処分施設その他遮水が必要な施工面にベントナイト系材料を吹き付けるのに使用するベントナイト系材料の吹付け装置に関する。

【背景技術】

【0002】

放射性廃棄物処分場を地下に構築する際に、地下水の浸入などを防止する目的で施工面にベントナイトを含有する止水層が形成される。このような止水層を形成する方法として、ベントナイト系材料を施工面に吹き付ける工法が知られており、これに用いる従来の吹付け装置が特許文献１、２などに開示されている。

【0003】

特許文献１は、乾式の吹付け装置に関するもので、この吹付け装置は、水などの液体を含むことなくベントナイト系材料を空練りするミキサ、圧縮空気を供給するコンプレッサ、水を供給するポンプ及びタンク、ベントナイト系材料と水とを混合するノズルを備え、ミキサ、コンプレッサ及びノズルが三又ホースにより接続され、ノズルとポンプ及びタンクが他のホースにより接続されて構成され、ミキサで空練りしたベントナイト系材料をコンプレッサによってノズルへ圧送するとともに、ポンプによりタンク内の水をノズルに供給し、ノズルでベントナイト系材料と水とを混合して吹き出すようになっている。

【0004】

特許文献２は、湿式の吹付け装置に関するもので、この吹付け装置は、内部を加圧、減圧する手段、回転軸と複数の羽根とからなる撹拌機を有し、粘性土を撹拌する上釜、及び内部を加圧、減圧する手段、回転軸と複数の羽根とからなる材料送り機構を有し、粘性土を送る下釜を具備する吹付機、吹付機にエアを供給するコンプレッサ、吹付機の出口側に接続されるホース、及びホースに接続され、粘性土を吹き出すノズルなどを備えて構成され、上釜で粘性土（土質材料としての砂と低透水性材料としてベントナイトとを混合して成る人工粘性土）を撹拌混合し、下釜で粘性土を送り、この粘性土をコンプレッサからのエアの圧力により下釜の出口から勢い良く吹き出し、ノズルの先端より吹付けるようになっている。

【0005】

この他に、ベントナイト系材料を凍結混合して吹付ける形式の専用練混ぜ装置などが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７−３１２１４公報

【特許文献2】特開２０００−２７３８４２公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記従来のベントナイト系材料の吹付け装置では、次のような問題がある。
（１）特許文献１の吹付け装置の場合、乾式のため、ベントナイト系材料に加水が必要である。この場合、材料と水とをノズルで混合して吹き付けるため、材料をノズルから均一に連続して吹き出す必要があり、品質（含水比）の維持が難しい。
（２）特許文献２の吹付け装置の場合、この装置の構造形式から、吸水材が必要である。この装置の場合、下釜内の材料送り機構が、回転軸と複数の羽根とからなり、複数の羽根がそれぞれ回転軸にこの回転軸の回転方向に対して斜めに取り付けられて連続的に配列されるため、この下釜内で、ベントナイト系材料に送る方向の力と押しつぶす方向の力が常に作用して、材料が羽根に付着しやすく、材料が羽根に付着して羽根と羽根の間に詰まると、材料の撹拌性能や掻き取り能力が低下して、施工性が悪くなる。
（３）ベントナイト系材料を凍結混合して吹付ける形式の装置の場合、吹付機、コンプレッサの他に、さらに凍結装置やこれに付随する各種の設備を必要とし、コストが大幅に増大する。

【0008】

本願発明者らは、このような問題に鑑み、ベントナイト系材料の吹付け施工において、ベントナイト系材料を加水したり副材料を添加したり冷却したりする必要がなく、別途調整済みの粘性を有するベントナイト系材料をほぐしながらそのまま吹き付ける湿式の吹付け形式が材料品質（含水比）及び材料コストの維持の点で有利であり、また、汎用性の高い圧力釜式の吹付け装置を使用することが施工コストを低く抑えることができる点で好ましく、これらの点に着目して、一般的に用いられる従来の湿式の機械設備を一部改良して対応することにした。
そこで、本発明は、この種の従来の湿式のベントナイト系材料の吹付け装置において、釜の内壁や羽根に材料を付着しにくくし、施工性の向上を図ること、を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明は、上部に仕切り弁により開閉される材料入口、下部に仕切り弁により開閉される材料出口を有する釜からなり、内部を加圧、減圧する手段、回転軸と複数の羽根とからなる回転羽根機構を有し、材料を収容する上釜、及び上部に前記上釜の材料出口と連通される材料入口、下部に材料出口を有する釜からなり、内部を加圧、減圧する手段、回転軸と複数の羽根とからなる回転羽根機構を有し、材料を収容し、圧送する下釜とを具備する吹付機と、前記吹付機の前記内部を加圧する各手段に連結され、エアを供給するコンプレッサと、前記下釜の材料出口にホースを介して接続され、材料を吹き出すノズルとを備え、前記回転羽根機構は、前記複数の羽根がそれぞれ、全体として略弓形で、外側の湾曲縁と内側の湾曲縁との間に所定の幅を有し、前記回転軸に取り付けられる基端部から略中間部までの基端側の両面を略直線状に延びる平面状に、略中間部から先端部までの先端側の両面を当該略中間部から先端部にかけて漸次前記先端側の一方の面側で湾曲するように曲面状に形成され、これらの羽根が、材料の前記出口への送り用と、前記出口を通過した材料の押し戻し用とに分けられて、前記送り用の複数の羽根が、先端側を前記吹付機の出口側に向けられて、前記出口の片側一方で前記回転軸の周面に、順次、前記各羽根の前記基端側の一方の面から直角方向への前記先端側の突き出し距離に相当する寸法又はこれよりも小さい寸法の間隔で、所定の角度位相を変えて取り付けられ、前記押し戻し用の複数の羽根が、先端部を前記吹付機の出口側に向けられて、前記出口の片側他方で前記回転軸の周面に、順次、前記各羽根の前記基端側の一方の面から直角方向への前記先端側の突き出し距離に相当する寸法又はこれよりも小さい寸法の間隔で、所定の角度位相を変えて取り付けられ、調整済みの粘性を有するベントナイト系材料を前記上釜内及び前記下釜内で前記回転羽根機構によりほぐして前記下釜の材料出口へ送り、前記ホースを通じて圧送し、前記ノズルより吹付ける、ことを要旨とする。
また、この吹付け装置は、各部が次のように構成されることが好ましい。
（１）下釜の釜は、水平方向に長い筒形の圧力釜からなり、上部に材料入口が、下部に材料出口が、相互に、同一鉛直線上にない水平方向に離れた位置に設けられる。
（２）上釜の釜は、下釜と同じ又は異なる構造の圧力釜からなる。
（３）送り用の複数の羽根又は押し戻し用の複数の羽根のうち、同じ取付角度で取り付けられる羽根同士の間に、材料の付着性に応じて定められた一定の間隔が確保される。
（４）回転軸の材料出口付近の所定の位置に羽根が取り付けられない区間が設けられて、前記材料出口上に材料の付着性に応じて定められた所定の空間が確保される。
（５）押し戻し用の複数の羽根のうち、材料出口に近接する羽根につき先端側が前記材料出口上を通過可能に配置される。
（６）送り用の複数の羽根の中に、必要に応じて、羽根が先端側を材料出口側とは反対方向に向けて取り付けられ、先端側が反転された羽根が混在される。
（７）各羽根の基端部にねじ挿通部を有し、回転軸の周面にねじ挿通部を有する取付部材が固着され、前記各羽根は前記回転軸に前記取付部材を介してボルト及びナットにより締結され、前記回転軸の周面に任意の取付角度に調整可能に又は前記回転軸に取り付ける羽根の数若しくは羽根の間隔を変更可能に取り付けられる。
（８）上記（７）において、各取付部材又は各羽根のねじ挿通部は前記各取付部材又は前記各羽根の長さ方向に長い長穴状に形成され、前記各羽根は回転軸の取付部材に外周方向に向けて伸縮可能に取り付けられる。
（９）上記（７）又は（８）において、各羽根の基端部が嵌合可能なストッパーが前記各羽根の周面又は取付部材に固着され、前記ストッパーにより前記各羽根の回転方向の動きを規制する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の吹付け装置によれば、上釜、下釜の回転羽根機構は、複数の羽根が上記のとおりの所定の形状に形成され、回転軸に上記のとおりの所定の配列に取り付けられるので、上釜、下釜の各釜内で、回転軸に対して直角に延びる各羽根の基端側の両面で別途調整済みの粘性を有するベントナイト系材料に切り込みを入れて十分にほぐし、各羽根の材料出口に向けて湾曲する先端側で当該材料を上釜、下釜の内壁全面から掻き取りながら材料出口方向に向けて確実に送り出すことができ、したがって、調整済みの粘性を有する材料を上釜や下釜の内壁や羽根に付着しにくくして、材料のほぐし性能や掻き取り能力を良好に維持し、十分にほぐされた調整済みの粘性を有する材料を直接、ホースを通じて圧送し、ノズルから吹付けることができ、従来に比べて材料吹付けの施工性を大幅に向上させることができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施の形態におけるベントナイト系材料の吹付け装置を示す図（（ａ）は一部断面正面図（ｂ）は一部断面側面図）

【図2】同吹付け装置の特に回転軸と羽根の取付構造を示す図

【図3】同吹付け装置の特に下釜を示す図（（ａ）は側面断面図（ｂ）は正面断面図）

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、この発明を実施するための形態について図を用いて説明する。
図１にベントナイト系材料の吹付け装置を示している。
図１に示すように、この吹付け装置Ｍは、材料を撹拌する上釜１、及び材料を撹拌し、圧送する下釜３とを具備する吹付機Ｍ１と、吹付機Ｍ１に連結され、エアを供給するコンプレッサ（図示省略）と、下釜３の材料出口３２にホース（図示省略）を介して接続され、材料を吹き出すノズル（図示省略）とを備えて構成される。
この装置Ｍでは、特に、吹付機Ｍ１の上釜１内に設置される回転羽根機構２を構成する回転軸２１及び複数の羽根２２の構造、及び下釜３内に設置される回転羽根機構４を構成する回転軸４１及び複数の羽根４２の構造が本発明に特有のもので、上釜１本体、下釜３本体、コンプレッサ、ホース、ノズルなど、この種の吹付け装置として必要な各部に、通常使用されるものが採用されており、全体として、一般的な湿式の圧力釜式の吹付け装置になっている。
以下の説明では、本発明固有の吹付機Ｍ１について詳しく説明し、コンプレッサ、ホース、ノズルなど吹付機以外の設備については周知なので、詳しい説明を省略する。

【0013】

吹付機Ｍ１は上釜１及び下釜３が駆動部５とともに台車６上に組み立てられて構成される。
上釜１は、上部に仕切り弁により開閉される材料入口１１、下部に仕切り弁により開閉される材料出口１２を有する釜形の圧力釜１０からなり、この圧力釜１０の外部に、釜内部を加圧する手段として加圧パイプ、減圧する手段として減圧パイプがそれぞれ配管され、この圧力釜１０の内部に、回転羽根機構２が設置される。この上釜１上部の材料入口１１に、材料投入用のホッパー１３が設けられる。
下釜３は、上部の一端側に上釜１の材料出口１２に連通される材料入口３１、下部の他端側に材料出口３２を有する水平方向に長い円筒形の圧力釜３０からなり、この圧力釜３０の外部に、釜内部を加圧する手段として加圧パイプ、減圧する手段として減圧パイプがそれぞれ配管され、この圧力釜３０の内部に、回転羽根機構４が設置される。

【0014】

上釜１，下釜３の回転羽根機構２，４はそれぞれ、回転軸２１，４１と、複数の羽根２２，４２とからなり、駆動部５により回転駆動されるようになっている。
これら回転羽根機構２，４に使用される複数の羽根２２，４２は共通で、図２に示すように、それぞれ、全体として略弓形で、外側の湾曲縁２２１，４２１と内側の湾曲縁２２２，４２２との間に、回転軸２１，４１に取り付けられる基端部２２３，４２３から先端部２２６，４２６に向けて漸次拡大される所定寸法の幅を有し、基端部２２３，４２３から略中間部２２５，４２５までの基端側２２４，４２４の両面を略直線状に延びる平面状に、略中間部２２５，４２５から先端部２２６，４２６までの先端側２２７，４２７の両面を略中間部２２５，４２５から先端部２２６，４２６にかけて漸次先端側２２７，４２７の一方の面側で（圧力釜１０，３０内の回転軸２１，４１に取付時、先端部２２６，４２６が圧力釜１０，３０の材料出口１２，３２側に向けて）湾曲するように曲面状に形成される。
これらの羽根２２，４２は基端部２２３，４２３近傍にねじ挿通部（ねじ穴）２２０，４２０を有し、回転軸２１，４１の周面にねじ挿通部２１０，４１０を有する取付部材としてステー２１１，４１１が固着されて、各羽根２２，４２が回転軸２１，４１にステー２１１，４１１を介してボルト及びナットにより締結され、回転軸２１，４１の周面に任意の取付角度に調整可能に、また、回転軸２１，４１に取り付ける羽根２２，４２の数若しくは羽根２２，４２の間隔が変更可能に取り付けられる。
この場合、各ステー２１１，４１１のねじ挿通部２１０，４１０又は各羽根２２，４２のねじ挿通部２２０，４２０は各ステー２１１，４１１又は各羽根２２，４２の長さ方向に長い長穴状に形成され、各羽根２２，４２は回転軸２１，４１のステー２１１，４１１に外周方向に向けて伸縮可能に取り付けられる。なお、ここでは、各ステー２１１，４１１のねじ挿通部２１０，４１０が各ステー２１１，４１１の長さ方向に長い長穴状に形成されて、各羽根２２，４２が回転軸２１，４１のステー２１１，４１１に外周方向に向けて伸縮可能に取り付けられる。
また、この場合、各回転軸２１，４１の周面又はステー２１１，４１１に各羽根２２，４２の基端部２２３，４２３が嵌合可能な鋼材からなるストッパー２１２，４１２が固着され、このストッパー２１２，４１２により各羽根２２，４２の回転方向の動きを規制する。ここでは、ストッパー２１２，４１２はＬ形鋼からなり、羽根２２，４２の基端縁部２２３，４２３からその片側一方の側縁部にかけて係合可能な断面Ｌ形に形成される。このストッパー２１２，４１２は、羽根２２，４２の回転軸２１，４１に対する取付角度の調整を行った後、回転軸２１，４１又はステー２１１，４１１に当該取付角度に溶接により固着される。

【0015】

上釜１の回転羽根機構２にあっては、図１及び図２に示すように、複数の羽根２２が、基本的に、先端側２２７を材料出口１２の直上に向けて、回転軸２１の周面に、順次所定の間隔で取り付けられ、選択的に、回転軸２１の適宜の位置に羽根２２が先端側２２７を材料出口１２とは反対方向に向けて取り付けられ、先端側２２７が反転された羽根２２が混在される。
この場合、複数の羽根２２は、上釜１の上下の材料入口１１及び材料出口１２の間で、回転軸２１の軸方向中央を境に両側に分けられ、各側で各羽根２２の先端側２２７を材料出口１２の直上に向けて、回転軸２１の周面に回転軸２１の回転方向と平行に配設される。すなわち、回転軸２１の片側一方では、略半数の羽根２２が、先端側２２７を材料出口１２側に向けられて、回転軸２１の軸方向中央付近から片側一方に向けて、順次、回転軸２１と直角に、各羽根２２の基端側２２４の一方の面から直角方向（言い換えれば、回転軸２１の軸方向。以下、同じ。）への先端側２２７の突き出し距離に相当する寸法又はこれよりも小さい寸法の間隔で、所定の角度（例えば９０度）位相を変えて取り付けられ、回転軸２１の片側他方では、略半数の羽根２２が、先端側２２７を材料出口１２側に向けられて、回転軸２１の軸方向中央付近から片側他方に向けて、順次、回転軸２１と直角に、各羽根２２の基端側２２４の一方の面から直角方向への先端側２２７の突き出し距離に相当する寸法又はこれよりも小さい寸法の間隔で、所定の角度（例えば９０度）位相を変えて取り付けられる。なお、この吹付機Ｍ１の場合、上釜１に先端側２２７が反転された羽根２２は混在されていない。
また、これらの羽根２２は回転軸２１に回転軸２１の周面に固着されたステー２１１にボルト及びナットにより取り付けられる。
この場合、上釜１の大きさ及び形状に応じて、各羽根２２の先端側２２７が上釜１の内壁に近接して回転するように、各羽根２２の回転軸２１の各ステー２１１からの突出長さ及び各ステー２１１上での取付角度を決めて、各羽根２２の基端部２２３近傍のねじ挿通部２２０をステー２１１のねじ挿通部（長穴）２１０の適宜の位置に合わせ、各羽根２２を所定の取付角度に向けた状態で、各ねじ挿通部２２０，２１０にボルトを通しナットに締結することにより、各羽根２２を各ステー２１１に取り付ける。そして、この状態の各羽根２２の基端部２２３にストッパー２１２を係合させ、この状態でストッパー２１２を回転軸２１又はステー２１１に溶接により固着することにより、各羽根２２を回り止めする（すなわち、各羽根２２のボルトを回転中心とする回転方向の動きを規制する）。このようにして上釜１内部で各羽根２２により材料を上釜１の内壁に沿って掻き取りながらほぐすことができるようにする。なお、この上釜１では、例えば、材料の質（付着性）や量など必要に応じて、回転軸２１から羽根２２を取り外したり追加的に取り付けたりして、羽根２２の数、羽根２２の間隔が増減され、材料のほぐし状態が調整される。例えば、材料の付着性が特に高い場合、羽根２２の数を減らし、羽根２２の間隔を増やすことで対応することができる。但し、この場合は、羽根２２の数を減らした分だけ材料を送る能力が低減するため、その分だけ施工能力は低下せざるを得ない。

【0016】

下釜３においては、複数の羽根４２は、図２及び図３に示すように、材料出口３２への送り用と、材料出口３２を通過した材料の押し戻し用とに分けられて、送り用の複数の羽根４２が、先端側４２７を材料出口３２に向けられて、材料出口３２の片側一方で回転軸４１の周面に回転軸４１の回転方向と平行に配設され、押し戻し用の複数の羽根４２が、先端部４２７を材料出口３２に向けられて、材料出口３２の片側他方で回転軸４１の周面に回転軸４１の回転方向と平行に配設される。
ここで、送り用の複数（この場合、３枚１組が複数組）の羽根４２は、材料出口３２に近接する羽根４２につき先端側４２７が材料出口３２上を通過しない位置に規制して配置されて回転軸４１と直角に取り付けられ、この羽根４２の次の羽根４２から、順次、回転軸４１と直角に、各羽根４２の基端側４２４の一方の面から直角方向（言い換えれば、回転軸４１の軸方向。以下、同じ。）への先端側４２７の突き出し距離に相当する寸法又はこれよりも小さい寸法の間隔で、所定の角度（例えば１２０度）位相を変えて、かつ同じ角度の羽根４２同士間は材料の付着を防止するのに必要な予め定められた一定の間隔（例えば６０ｍｍ以上）を取って取り付けられる。
ここで、押し戻し用の複数（この場合、３枚１組が１組）の羽根４２は、材料出口３２に近接する羽根４２につき先端側４２７が材料出口３２上を通過可能に配置されて回転軸４１と直角に取り付けられ、この羽根４２の次の羽根４２から、順次、回転軸４１と直角に、各羽根４２の基端側４２４の一方の面から直角方向への先端側４２７の突き出し距離に相当する寸法又はこれよりも小さい寸法の間隔で、所定の角度（例えば１２０度）位相を変えて取り付けられる。
また、これらの羽根４２は回転軸４１に回転軸４１の周面に固着されたステー４１１にボルト及びナットにより取り付けられる。
この場合、下釜３の大きさ及び形状に応じて、各羽根４２の先端側４２７が下釜３の内壁に近接して回転するように、各羽根４２の回転軸４１の各ステー４１１からの突出長さ及び各ステー４１１上での取付角度を決めて、各羽根４２の基端部４２３近傍のねじ挿通部４２０をステー４１１のねじ挿通部（長穴）４１０の適宜の位置に合わせ、各羽根４２を所定の取付角度に向けた状態で、各ねじ挿通部４２０，４１０にボルトを通しナットに締結することにより、各羽根４２を各ステー４１１に取り付ける。そして、この状態の各羽根４２の基端部４２３にストッパー４１２を係合させ、この状態でストッパー４１２を回転軸４１又はステー４１１に溶接により固着することにより、各羽根４２を回り止めする（すなわち、各羽根４２のボルトを回転中心とする回転方向の動きを規制する）。このようにして下釜３内部で各羽根４２が材料出口３２の片側一方では材料を下釜３の内壁に沿って材料を掻き取りながらほぐしつつ材料出口３２に向けて送り出し、材料出口３２の片側他方では材料出口３２を通過する材料を材料出口３２側へ押し戻すようにする。
このように下釜３の回転軸４１の材料出口３２付近の所定の位置に羽根４２が取り付けられない区間が設けられて、材料出口３２上に材料の付着性に応じて定められた所定の空間が確保される

【0017】

この吹付け装置Ｍはかかる構成を備え、調整済みの粘性を有するベントナイト系材料を上釜１、下釜３でほぐして、ホースに圧送し、ノズルより吹付けるようになっている。具体的な動作は次のとおりである。
図１において、まず、上釜１下部の仕切り弁を閉じて材料出口１２を閉状態にし、コンプレッサを駆動して、コンプレッサからレシーバタンクを介して圧縮空気を下釜３の加圧パイプに供給し、下釜３内部を加圧する。この状態から、上釜１上部の仕切り弁を開いて、調整済みの粘性を有するベントナイト系材料を、ホッパー１３を通じて、上釜１上部の材料入口１１から上釜１内部に投入する。そして、この上釜１内の回転羽根機構２を駆動して、ベントナイト系材料を撹拌する。この場合、上釜１の上下の材料入口１１及び材料出口１２の間で、複数の羽根２２が、回転軸２１の軸方向中央を境に両側に分けられ、各側で各羽根２２の先端側２２７を材料出口１２側に向けて、回転軸２１の周面に配列されているので、各羽根２２の回転駆動により、各羽根２２の基端側２２４の各面が材料に切り込みを入れて細かくほぐし、各羽根２２の先端側２２７の曲面で材料を材料出口１２の周囲から材料出口１２に向けて送る動作を繰り返す。また、この場合、各羽根２２の長さ及び角度を上釜１の内壁に合わせて調整してあるので、上釜１内部で各羽根２２が材料を上釜１の内壁に沿って掻き取りながら撹拌し、上釜１の内壁への材料の付着が低減される。なお、必要により、回転軸２１の適宜の位置に、先端側２２７を反転された羽根２２が混在された場合、この羽根２２で、材料が材料出口１２とは反対方向に押し戻されて、材料出口１２側に集中しすぎることがなく、特に、材料が締め固まりやすい場合に効果がある。
釜の容量に適切な量の材料を投入し終えたら、直ちに、上釜１上部の仕切り弁を閉じて材料入口１１を閉状態にし、コンプレッサからレシーバタンクを介して圧縮空気を上釜１の加圧パイプに供給し、上釜１内部を加圧する。上釜１内で材料をほぐしつつ、上下の釜内の圧力が均等になるのを待つ。上釜１内部の圧力が下釜３内部の圧力と略等しくなったところで、上釜１下部の仕切り弁を開いて、上釜１内の材料を下釜２の材料入口３１を通じて、下釜３内部に落下させる。材料が下釜３に落下したら、上釜１への加圧を停止し、上釜１下部の仕切り弁を閉じ、上釜１内部の空気を減圧パイプから外部に抜いて、上釜１内部の圧力を大気圧に戻す。そして、上釜１上部の仕切り弁を開き、材料入口１１を開状態にして、材料を上釜１に投入し、同様の動作を繰り返す。一方、下釜３では、回転羽根機構４を駆動して、材料をほぐしながら、材料出口３２に向けて送り出す。すなわち、下釜３内で、回転軸４１に対して直角に延びる各羽根４２の基端側４２４の両面により材料に切り込みを入れて細かくほぐし、各羽根４２の材料出口３２に向けて湾曲する先端側４２７により材料を下釜３の内壁全体から掻き取りながら材料出口３２に向けて送り出す。この場合、各羽根４２の長さ及び角度を下釜３の内壁に合わせて調整してあるので、下釜３内部で各羽根４２が材料を下釜３の内壁に沿って掻き取りながらほぐし、下釜３の内壁に材料が付着することがない。また、この場合、同じ位相で同じ取付角度に取り付けられた羽根４２同士間に材料の付着を防止するのに必要な予め定められた一定の間隔（例えば６０ｍｍ以上）が置かれているので、羽根４２と羽根４２の間に材料が付着して詰まるのを防止される。このようにして材料は材料出口３２に向けて送られる。この下釜３では、既述のとおり、回転軸４１の材料出口３２付近の所定の位置に羽根４２が取り付けられない区間が設けられて、材料出口３２上に材料の付着性に応じて定められた所定の空間が確保され、また、材料出口３２の片側一方で材料出口３２に近接する羽根４２の先端が材料出口３２上を通過しないので、材料は材料出口３２側に送る力によって過剰に締め固められることなしに、材料出口３２に向けて投下される。またここで、材料出口３２の片側他方に配列された押し戻し用の羽根４２のうち、材料出口３２に近接する羽根４２の先端側４２７が材料出口３２上を通過するので、材料出口３２に向かって材料が集中し、材料出口３２上に、さらにはこの材料出口３２を通過して材料出口３２の片側他方まで、過剰な材料が生じ、材料出口３２を完全に塞いで詰まりが発生するような場合、これら押し戻し用の羽根４２の回転により、材料出口３２上の余分な材料を押し戻して詰まりを防ぎ、この押し戻された材料は送り側の羽根４２によって材料出口３２に向けて送り投下される。以降、このような材料の供給サイクルが繰り返される。
そして、この材料は材料出口３２に投下されると、ホースを通じてノズルへ圧送され、ノズルの先端から外部に吹き出されて、施工面に吹き付けられる。

【0018】

なお、回転軸４２の回転数は材料の付着性が強まるほど、低回転（１６００ｒｐｍ未満）とすることで、ノズルやホースでの詰まりが低減される。但し、コンクリート細骨材用砂５０％をベースとしてフェロニッケルスラグ（例えば、パムコクラストン）を３５％添加したベントナイト（例えば、クニゲルＶ１）１５％混合土を、締め固め試験Ａ法での最適含水比＋４％付近に調整した程度の付着性では、高回転（１６００ｒｐｍ以上）のままでも、問題なく吹付け可能である。

【0019】

以上説明したように、このベントナイト系材料の吹付け装置Ｍでは、上釜１，下釜３の回転羽根機構２，４は、複数の羽根２２，４２が既述のとおりの所定の形状に形成され、回転軸２１，４１に既述のとおりの所定の配列で取り付けられるので、上釜１，下釜３の各釜内で、回転軸２１，４１に対して直角に延びる各羽根２２，４２の基端側の２２４，４２４両面で別途調整済みの粘性を有するベントナイト系材料に切り込みを入れて細かく十分にほぐし、各羽根２２，４２の材料出口１２，３２に向けて湾曲する先端側２２７，４２７で当該材料を上釜１，下釜３の内壁全面から掻き取りながら材料出口１２，３２方向に向けて確実に送り出すことができる。
すなわち、この吹付け装置Ｍにおいては、従来のようにベントナイト系材料を加水したり副材料を添加したり冷却したりすることなく、別途調整済みの粘性を有するベントナイト系材料をそのまま細かくほぐしながら、ホースを通じて圧送し、ノズルから吹付けることができ、従来に比べて、材料品質（含水比）の維持、材料コストの維持のいずれの点においても極めて有利となる。
したがって、この吹付け装置Ｍによれば、調整済みの粘性を有する材料を上釜１や下釜３の内壁や羽根２２、４２に付着しにくくして、材料のほぐし性能や掻き取り能力を良好に維持し、別途調整済みの粘性を有するベントナイト系材料をそのまま細かくほぐしながら吹き付けることができ、従来に比べて材料吹付けの施工性を大幅に向上させることができる。

【0020】

さらに、この吹付け装置Ｍは、次のような利点を有する。
（１）上釜１，下釜３の各回転羽根機構２，４は、送り用の複数の羽根２２，４２又は押し戻し用の複数の羽根２２，４２のうち、同じ取付角度で取り付けられる羽根２２同士，４２同士の間に、材料の付着性に応じて定められた一定の間隔が確保されるので、各羽根２２，４２の基端側２２４，４２４の各面で材料に切り込みを入れ、各羽根２２，４２の先端側２２７，４２７の曲面で材料を材料出口１２，３２の周囲から材料出口１２，３２に向けて送る動作を繰り返す間に、同じ取付角度で取り付けられる羽根２２同士、４２同士の間に材料が付着して詰まるのを防止することができる。
（２）特に、下釜３の回転羽根機構４は、回転軸４１の材料出口３２付近の所定の位置に羽根４２が取り付けられない区間が設けられて、材料出口３２上に材料の付着性に応じて定められた所定の空間が確保されるので、材料が材料出口３２側に送る力によって、過剰に締め固められるのを防止することができる。
（３）特に、下釜３の各回転羽根機構４は、押し戻し用の複数の羽根４２のうち、材料出口３２に近接する羽根４２につき先端側４２７が材料出口３２上を通過可能に配置されるので、材料が材料出口３２に向けて集中し材料出口３２を完全に塞いで詰まりが生じる恐れがある場合に、材料出口３２に近接する羽根４２の回転で、材料出口３２上の余分な材料を除去して、材料出口３２の詰まりを防止することができる。
（４）上釜１，下釜３の各回転羽根機構２，４は、必要に応じて、送り用の複数の羽根２２，４２の中に、羽根２２，４２が先端側２２７，４２７を材料出口１２，３２側とは反対方向に向けて取り付けられ、先端側２２７，４２７が反転された羽根２２，４２が混在されるようにしたので、先端側２２７，４２７が反転された羽根２２，４２で、材料を材料出口１２，３２とは反対方向に押し戻すことで、材料が材料出口１２，３２側に集中しすぎるのを防止することができ、特に、材料が締め固まりやすい場合に効果が大きい。
（５）上釜１，下釜３の各回転羽根機構２，４は、各羽根２２，４２の基端部２２３，４２３近傍にねじ挿通部２２０，４２０を有し、回転軸２１，４１の周面にねじ挿通部２１０，４１０を有するステー２１１，４１１が固着され、各羽根２２，４２は回転軸２１，４１にステー２１１，４１１を介してボルト及びナットにより締結され、回転軸２１，４１の周面に任意の取付角度に調整可能に、また、回転軸２１，４１に取り付ける羽根の数２２，４２若しくは羽根２２，４２の間隔を変更可能に取り付けられるので、上釜１、下釜３の大きさ及び形状に応じて、各羽根２２，４２を先端側２２７，４２７が上釜１、下釜３の内壁に近接して回転するように回転軸２１，４１の各ステー２１１，４１１に取り付けて、上釜１、下釜３の内部で各羽根２２，４２により材料を内壁に沿って掻き取りながら撹拌又はほぐして、材料出口１２，３２に向けて送ることができ、また、材料の質（付着性）や量など必要に応じて、羽根２２，４２の数、羽根２２，４２の間隔を増減して、材料の撹拌又はほぐし状態を調整することができる。
（６）上釜１，下釜３の各回転羽根機構２，４は、各ステー２１１，４１１のねじ挿通部２１０，４１０が各ステー２１１，４１１の長さ方向に長い長穴状に形成されて、各羽根２２，４２が回転軸２１，４１のステー２１１，４１１に外周方向に向けて伸縮可能に取り付けられるので、上記と同様に、上釜１、下釜３の大きさ及び形状に応じて、各羽根２２，４２を先端側２２７，４２７が上釜１、下釜３の内壁に近接して回転するように回転軸２１，４１の各ステー２１１，４１１に取り付けて、上釜１、下釜３の内部で各羽根２２，４２により材料を内壁に沿って掻き取りながら撹拌又はほぐして、材料出口１２，３２に向けて送ることができる。なお、各羽根２２，４２のねじ挿通部２２０，４２０が各羽根２２，４２の長さ方向に長い長穴状に形成されて、各羽根各羽根２２，４２が回転軸２１，４１のステー２１１，４１１に外周方向に向けて伸縮可能に取り付けられるようにしても、同様である。
（７）上釜１，下釜３の各回転羽根機構２，４は、各羽根２２，４２の基端部２２３，４２３が嵌合可能なストッパー２１２，４１２が各回転軸２１，４１の周面又はステー２１１，４１１に固着され、このストッパー２１２，４１２により各羽根２２，４２の回転方向の動きを規制するので、各羽根２２，４２の取付角度を確実に保持して、各羽根２２，４２による材料の撹拌又はほぐし、及び材料の送りを確実に行うことができる。

【0021】

なお、この実施の形態では、下釜に水平方向に長い（円）筒形の圧力釜を採用し、上部の一端側に材料入口、下部の他端側に材料出口を設けたものとしたが、この材料入口、材料出口は、相互に、同一鉛直線上にない水平方向に離れた位置に設けられていればよく、その位置は任意に変更可能である。例えば、上部の他端側に材料入口、下部の一端側に材料出口を設けてもよく、上部の中央付近に材料入口、下部の一端側又は他端側に材料出口を設けてもよく、上部の一端側又は他端側に材料入口、下部の中央付近に材料出口を設けてもよい。材料出口を下部の中央付近に設けた場合、送り用、押し戻し用の複数の羽根はそれぞれ、材料出口の両側に、複数枚（例えば３枚）１組が複数組ずつ配列される。
また、この実施の形態では、上釜の釜に釜形の圧力釜を採用し、下釜と異なる構造の釜としたが、これは、（円）筒形の釜に比べて変則的になる釜形の釜内での羽根の取り付けを例示するためで、上釜と下釜は同じ構造の圧力釜としてもよい。すなわち、上釜に、上部に材料入口、下部に材料出口を有する水平方向に長い（円）筒形の圧力釜を採用し、材料出口に向けた羽根、材料が締め固まるのを防止する羽根のない空間、材料出口の材料の閉塞を防止する材料出口上を通過する羽根など、下釜と同様の構成を備えたものとしてもよい。このようにすることで、下釜と同様の作用効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0022】

Ｍ ベントナイト系材料の吹付け装置
Ｍ１ 吹付機
１ 上釜
１０ 圧力釜
１１ 材料入口
１２ 材料出口
１３ ホッパー
２ 回転羽根機構
２１ 回転軸
２１０ ねじ挿通部
２１１ ステー（取付部材）
２１２ ストッパー
２２ 羽根
２２０ ねじ挿通部（ねじ穴）
２２１ 外側の湾曲縁
２２２ 内側の湾曲縁
２２３ 基端部
２２４ 基端側
２２５ 略中間部
２２６ 先端部
２２７ 先端側
３ 下釜
３０ 圧力釜
３１ 材料入口
３２ 材料出口
４ 回転羽根機構
４１ 回転軸
４１０ ねじ挿通部
４１１ ステー（取付部材）
４１２ ストッパー
４２ 羽根
４２０ ねじ挿通部（ねじ穴）
４２１ 外側の湾曲縁
４２２ 内側の湾曲縁
４２３ 基端部
４２４ 基端側
４２５ 略中間部
４２６ 先端部
４２７ 先端側
５ 駆動部
６ 台車

【図1】

【図2】

【図3】