特開 2022-191661 コンクリート圧送ポンプ、コンクリートの圧送性評価試験装置、コンクリートの圧送方法及びコンクリートの圧送性評価試験方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022191661

(43)【公開日】2022-12-28

(54)【発明の名称】コンクリート圧送ポンプ、コンクリートの圧送性評価試験装置、コンクリートの圧送方法及びコンクリートの圧送性評価試験方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 11/00 20060101AFI20221221BHJP

   E04G 21/04 20060101ALI20221221BHJP

   G01N 33/38 20060101ALI20221221BHJP

   F04B 15/02 20060101ALI20221221BHJP

【ＦＩ】

G01N11/00 E

E04G21/04

G01N33/38

F04B15/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021100015

(22)【出願日】2021-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】000166432

【氏名又は名称】戸田建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000195971

【氏名又は名称】西松建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】512270807

【氏名又は名称】株式会社北斗工業

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(74)【代理人】

【識別番号】100213388

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 康司

(72)【発明者】

【氏名】土師 康一

(72)【発明者】

【氏名】澤村 淳美

(72)【発明者】

【氏名】守屋 健一

(72)【発明者】

【氏名】椎名 貴快

(72)【発明者】

【氏名】木戸 邦也

【テーマコード（参考）】

2E172

3H075

【Ｆターム（参考）】

2E172AA05

2E172CA34

3H075AA13

3H075BB03

3H075BB16

3H075CC34

3H075DA03

3H075DA04

3H075DA24

3H075DB03

3H075DB32

(57)【要約】

【課題】本発明は、省スペースを実現できるコンクリート圧送ポンプ１０を提供する。
【解決手段】コンクリート圧送ポンプ１０の一態様は、固定台２０と、固定台２０に対し回転可能な回転板３０と、回転板３０を回転させる駆動機構３１と、回転板３０に固定された第１シリンダ４１及び第２シリンダ５１と、進退移動する第１プランジャ４２及び第２プランジャ５２と、を備える。第１シリンダ４１及び第２シリンダ５１は、駆動機構３１により回転板３０を回転させることで第１開口２１と第２開口２２に交互に接続可能である。第１開口２１に接続された第１シリンダ４１内の第１プランジャ４２を後退させることで第１シリンダ４１内にコンクリートを収容可能である。第２開口２２に接続された第２シリンダ５１内の第２プランジャ５２を前進させることで第２シリンダ５１内に収容されたコンクリートを吐出可能である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１開口と第２開口が形成された固定台と、
前記固定台に対し回転軸線を中心に回転可能な回転板と、
前記回転板を回転させる駆動機構と、
前記回転軸線から等距離の位置で前記回転板に固定された２つのシリンダと、
前記２つのシリンダ内をそれぞれ進退移動する２つのプランジャと、
を備え、
前記２つのシリンダは、前記駆動機構により前記回転板を回転させることで前記第１開口と前記第２開口に交互に接続可能であり、
前記第１開口に接続された前記シリンダ内の前記プランジャを後退させることで前記第１開口を通って当該シリンダ内にコンクリートを収容可能であり、
前記第２開口に接続された前記シリンダ内の前記プランジャを前進させることで当該シリンダ内に収容されたコンクリートを吐出可能であることを特徴とする、コンクリート圧送ポンプ。

【請求項2】

請求項１に記載の前記コンクリート圧送ポンプと、
一方の端部が前記第１開口に接続し、かつ、他方の端部が前記第２開口に接続する１本の配管と、
を備えることを特徴とする、コンクリートの圧送性評価試験装置。

【請求項3】

固定台に形成された第１開口から前記第１開口に接続した第１シリンダ内へコンクリートを吸入し、かつ、前記固定台に形成された第２開口から前記第２開口に接続した配管へ第２シリンダ内のコンクリートを吐出する第１圧送工程と、
前記第１圧送工程後、前記固定台に対し前記第１シリンダ及び前記第２シリンダが固定された回転板を回転させて前記第１シリンダを前記第２開口に接続し、かつ、前記第２シリンダを前記第１開口に接続する第１回転工程と、
前記第１開口から前記第２シリンダ内へコンクリートを吸入し、かつ、前記第２開口から前記配管へ前記第１シリンダ内のコンクリートを吐出する第２圧送工程と、
前記第２圧送工程後、前記固定台に対し前記回転板を回転させて前記第１シリンダを前記第１開口に接続し、かつ、前記第２シリンダを前記第２開口に接続する第２回転工程と、
を繰り返すことを特徴とする、コンクリートの圧送方法。

【請求項4】

固定台に形成された第２開口に一方の端部が接続した配管へ前記第２開口に接続した第２シリンダ内のコンクリートを吐出し、かつ、前記固定台に形成された第１開口に他方の端部が接続した前記配管から前記第１開口に接続した第１シリンダ内へコンクリートを吸入する第１圧送工程と、
前記第１圧送工程後、前記固定台に対し前記第１シリンダ及び前記第２シリンダが固定された回転板を回転させて前記第１シリンダを前記第２開口に接続し、かつ、前記第２シリンダを前記第１開口に接続する第１回転工程と、
前記配管へ前記第２開口を通って前記第１シリンダ内のコンクリートを吐出し、かつ、前記配管から前記第２シリンダ内へコンクリートを吸入する第２圧送工程と、
前記第２圧送工程後、前記固定台に対し前記回転板を回転させて前記第１シリンダを前記第１開口に接続し、かつ、前記第２シリンダを前記第２開口に接続する第２回転工程と、
を前記配管内が閉塞状態になるまで繰り返すことを特徴とする、コンクリートの圧送性評価試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート圧送ポンプ、コンクリートの圧送性評価試験装置、コンクリートの圧送方法及びコンクリートの圧送性評価試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建築物、法面、擁壁、トンネルなどの各種構造物の構築の際に、コンクリートを施工場所に搬送する工法として圧送ポンプを用いたコンクリートポンプ工法が知られている。コンクリートポンプ工法は、例えば、特許文献１のようにポンプ車に積載したコンクリート圧送ポンプから圧送管を介して建築物の施工箇所へコンクリートを送り込んで打設する。

【0003】

コンクリート圧送ポンプとしては、例えば特許文献２のように、一対のプランジャポンプを２つの貫通孔が開口する摺動板に固定し、３つの貫通孔が開口する固定板に対して摺動板を水平方向に往復移動させる構成が一般的である。固定板の３つの貫通孔の内、両端の２つの貫通孔にはコンクリートが貯蔵されるホッパが吸込み管を介して接続され、中央の貫通孔には圧送管へコンクリートを送り出す吐出管が接続される。そして、コンクリート圧送ポンプは、一方のプランジャがホッパからコンクリートを吸い込むと同時に他方のプランジャが吐出管へコンクリートを送り出し、次いで水平移動した後に、一方のプランジャが吐出管へコンクリートを送り出すと同時に他方のプランジャがホッパからコンクリートを吸い込む、という工程を繰り返し行うことができる。

【0004】

また、コンクリート圧送ポンプを用いたコンクリートの圧送性を評価する試験方法としては、土木学会の指針がある（非特許文献１）。長距離圧送によりコンクリートを打ち込む場合、実際に使用するパイプを連結して長い配管経路を設置して、当該指針における実配管試験を実施することとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１－１３１８０７号公報

【特許文献2】特開２００６－２００５４７号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】コンクリート委員会、「コンクリートのポンプ施工指針」［２０１２年度版］、土木学会、２０１２年６月

【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、特許文献２のコンクリート圧送ポンプは、水平方向に配置した３つの貫通孔に対して一対のプランジャを往復移動させるための水平方向のスペースが必要になっていた。

【0008】

また、コンクリートの圧送性を評価する試験方法における非特許文献１のような実配管試験は、試験に使用するポンプ車、配管費用及び試験に用いたコンクリートの処分費用などで１回の試験で数百万円～数千万円にもなることがある。

【0009】

そこで、本発明は、省スペースを実現できるコンクリート圧送ポンプ及びコンクリート
の圧送方法を提供することを目的とする。また、本発明は、省スペース及び低コスト化を実現できるコンクリートの圧送性評価試験装置及びコンクリートの圧送性評価試験方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

【0011】

［１］本発明に係るコンクリート圧送ポンプの一態様は、
第１開口と第２開口が形成された固定台と、
前記固定台に対し回転軸線を中心に回転可能な回転板と、
前記回転板を回転させる駆動機構と、
前記回転軸線から等距離の位置で前記回転板に固定された２つのシリンダと、
前記２つのシリンダ内をそれぞれ進退移動する２つのプランジャと、
を備え、
前記２つのシリンダは、前記駆動機構により前記回転板を回転させることで前記第１開口と前記第２開口に交互に接続可能であり、
前記第１開口に接続された前記シリンダ内の前記プランジャを後退させることで前記第１開口を通って当該シリンダ内にコンクリートを収容可能であり、
前記第２開口に接続された前記シリンダ内の前記プランジャを前進させることで当該シリンダ内に収容されたコンクリートを吐出可能であることを特徴とする。

【0012】

［２］本発明に係るコンクリートの圧送性評価試験装置の一態様は、
上記［１］に記載の前記コンクリート圧送ポンプと、
一方の端部が前記第１開口に接続し、かつ、他方の端部が前記第２開口に接続する１本の配管と、
を備えることを特徴とする。

【0013】

［３］本発明に係るコンクリートの圧送方法の一態様は、
固定台に形成された第１開口から前記第１開口に接続した第１シリンダ内へコンクリートを吸入し、かつ、前記固定台に形成された第２開口から前記第２開口に接続した配管へ第２シリンダ内のコンクリートを吐出する第１圧送工程と、
前記第１圧送工程後、前記固定台に対し前記第１シリンダ及び前記第２シリンダが固定された回転板を回転させて前記第１シリンダを前記第２開口に接続し、かつ、前記第２シリンダを前記第１開口に接続する第１回転工程と、
前記第１開口から前記第２シリンダ内へコンクリートを吸入し、かつ、前記第２開口から前記配管へ前記第１シリンダ内のコンクリートを吐出する第２圧送工程と、
前記第２圧送工程後、前記固定台に対し前記回転板を回転させて前記第１シリンダを前記第１開口に接続し、かつ、前記第２シリンダを前記第２開口に接続する第２回転工程と、
を繰り返すことを特徴とする。

【0014】

［４］本発明に係るコンクリートの圧送性評価試験方法の一態様は、
固定台に形成された第２開口に一方の端部が接続した配管へ前記第２開口に接続した第２シリンダ内のコンクリートを吐出し、かつ、前記固定台に形成された第１開口に他方の端部が接続した前記配管から前記第１開口に接続した第１シリンダ内へコンクリートを吸入する第１圧送工程と、
前記第１圧送工程後、前記固定台に対し前記第１シリンダ及び前記第２シリンダが固定された回転板を回転させて前記第１シリンダを前記第２開口に接続し、かつ、前記第２シリンダを前記第１開口に接続する第１回転工程と、
前記配管へ前記第２開口を通って前記第１シリンダ内のコンクリートを吐出し、かつ、前記配管から前記第２シリンダ内へコンクリートを吸入する第２圧送工程と、
前記第２圧送工程後、前記固定台に対し前記回転板を回転させて前記第１シリンダを前記第１開口に接続し、かつ、前記第２シリンダを前記第２開口に接続する第２回転工程と、
を前記配管内が閉塞状態になるまで繰り返すことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係るコンクリート圧送ポンプの一態様及びコンクリートの圧送方法の一態様によれば、省スペース化を実現できる。また、本発明に係るコンクリートの圧送性評価試験装置の一態様及びコンクリートの一態様の圧送性評価試験方法によれば、省スペースでありながら低コスト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】一部を断面で示す本実施形態に係るコンクリート圧送ポンプの平面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ断面図である。

【図3】本実施形態に係るコンクリートの圧送方法のフローチャートである。

【図4】本実施形態に係るコンクリートの圧送方法を説明する模式図である。

【図5】本実施形態に係るコンクリートの圧送方法を説明する模式図である。

【図6】本実施形態に係るコンクリートの圧送方法を説明する模式図である。

【図7】本実施形態に係るコンクリートの圧送方法を説明する模式図である。

【図8】本実施形態に係るコンクリートの圧送方法を説明する模式図である。

【図9】一部を断面で示す本実施形態に係るコンクリートの圧送性評価試験装置の平面図である。

【図10】本実施形態に係るコンクリートの圧送性評価試験方法のフローチャートである。

【図11】本実施形態に係るコンクリートの圧送性評価試験方法を説明する模式図である。

【図12】本実施形態に係るコンクリートの圧送性評価試験方法を説明する模式図である。

【図13】本実施形態に係るコンクリートの圧送性評価試験方法を説明する模式図である。

【図14】本実施形態に係るコンクリートの圧送性評価試験方法を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

【0018】

本実施形態に係るコンクリート圧送ポンプは、第１開口と第２開口が形成された固定台と、前記固定台に対し回転軸線を中心に回転可能な回転板と、前記回転板を回転させる駆動機構と、前記回転軸線から等距離の位置で前記回転板に固定された２つのシリンダと、前記２つのシリンダ内をそれぞれ進退移動する２つのプランジャと、を備え、前記２つのシリンダは、前記駆動機構により前記回転板を回転させることで前記第１開口と前記第２開口に交互に接続可能であり、前記第１開口に接続された前記シリンダ内の前記プランジャを後退させることで前記第１開口を通って当該シリンダ内にコンクリートを収容可能であり、前記第２開口に接続された前記シリンダ内の前記プランジャを前進させることで当
該シリンダ内に収容されたコンクリートを吐出可能であることを特徴とする。

【0019】

本実施形態に係るコンクリートの圧送性評価試験装置は、前記コンクリート圧送ポンプと、一方の端部が前記第１開口に接続し、かつ、他方の端部が前記第２開口に接続する配管と、を備えることを特徴とする。

【0020】

１．コンクリート圧送ポンプ
図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態に係るコンクリート圧送ポンプ１０について説明する。図１は、一部を断面で示す本実施形態に係るコンクリート圧送ポンプ１０の平面図であり、図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。

【0021】

図１及び図２に示すように、コンクリート圧送ポンプ１０は、例えばポンプ車上に設置する固定台２０と、回転板３０と、駆動機構３１と、回転板３０に固定された２つのシリンダ（第１シリンダ４１、第２シリンダ５１）と、２つのシリンダ内をそれぞれ進退移動する２つのプランジャ（第１プランジャ４２、第２プランジャ５２）と、制御装置６０と、を備える。

【0022】

固定台２０は、固定台２０を回転軸線３５に沿った方向に貫通する第１開口２１と第２開口２２が形成される。固定台２０は、回転板３０が一方の面に接触する板状であり、下端にポンプ車等に設置するための台座を備える。固定台２０の他方の面に開口する第１開口２１には第１配管２４が接続され、第２開口２２には第２配管２５が接続する。固定台２０の一方の面の形状は、回転の際に回転板３０の貫通孔を塞ぐ状態を維持する平坦面を有していればよく、例えば図２に示すような矩形状に限らず円板形等であってもよい。

【0023】

第１配管２４は一端が固定台２０に固定され、他端がコンクリートを収容するホッパ２３に接続される。第２配管２５は、一端が固定台２０に固定され、内部が第２開口２２を介して第２開口２２に接続した回転板３０の貫通孔及びシリンダに連通する。第２配管２５の長さは施工現場に応じて異なり、例えば数十メートルの長さを有する。本明細書において「コンクリート」は、セメント、砂、砂利及び水を含むフレッシュコンクリートであるが、セメントやモルタルを排除するものではない。ホッパ２３内のコンクリートは、第１配管２４を通り、第１開口２１を介して第１シリンダ４１または第２シリンダ５１の一方へ吸入され、他方から第２開口２２を介して第２配管２５へ吐出される。すなわち、吸入用の第１配管２４と吐出用の第２配管２５の２本だけがコンクリート圧送ポンプ１０に接続されており、従来のように吸入用の配管が２本必要になることがない。

【0024】

回転板３０は、固定台２０に対し回転軸線３５を中心に回転可能である。回転軸線３５は、回転板３０の回転軸を延長した仮想線であり、図１及び図２の例では回転板３０に対し垂直で水平方向に延びる。回転板３０は、略円板状であり、中央の回転軸線３５の位置で固定台２０から突出する軸の周りに回転可能に支持される。回転板３０は、回転軸線３５から所定距離だけ離れた２箇所に貫通孔が形成される。両貫通孔の中心と回転軸線３５とは同一仮想平面（図１及び図２では水平面）上に位置する。各貫通孔は回転板３０の回転停止位置（図１及び図２の位置）で第１開口２１及び第２開口２２と連通する。したがって、回転板３０及び固定台２０に形成された貫通孔は、第１配管２４及び第２配管２５と共にコンクリートが流れる流路の一部を構成する。

【0025】

駆動機構３１は、固定台２０に対し回転軸線３５を中心に回転板３０を回転させる。駆動機構３１としては、回転板３０を回転可能であれば公知の駆動機構を採用することができる。本実施形態の駆動機構３１は、ラック・アンド・ピニオンの例を示す。駆動機構３１は、回転用油圧シリンダ３２がラック３３を進退移動させることにより、ラック３３に歯合するピニオンギア３４を１８０度ずつ正逆回転することができる。なお、駆動機構３
１としてラック・アンド・ピニオンを採用したため正逆回転することとしたが、例えば電動モータを採用した場合には一方向のみに回転させてもよい。

【0026】

第１シリンダ４１及び第２シリンダ５１は、内部に所定量のコンクリートを収容する同じシリンダ容積を有する。第１シリンダ４１及び第２シリンダ５１は、同じ形状である。第１シリンダ４１及び第２シリンダ５１は、内部を進退可能な第１プランジャ４２及び第２プランジャ５２によってコンクリートを吸入及び吐出可能である。２つのシリンダ（第１シリンダ４１、第２シリンダ５１）は、一方の端部が回転軸線３５から等距離の位置で回転板３０に固定される。２つのシリンダ（第１シリンダ４１、第２シリンダ５１）は、他方の端部が回転板３０と対向して配置された取付板４０に固定される。第１シリンダ４１は、回転板３０の一方の貫通孔と連通する位置に固定され、図１及び図２の回転停止位置では第１配管２４から第１開口２１を通って第１シリンダ４１まで直線状に配置される。また、第２シリンダ５１は、回転板３０の他方の貫通孔と連通する位置に固定され、図１及び図２の回転停止位置では第２配管２５から第２開口２２を通って第２シリンダ５１まで直線状に配置される。２つのシリンダ（第１シリンダ４１、第２シリンダ５１）は、駆動機構３１により回転板３０を回転させることで第１開口２１と第２開口２２に交互に接続可能である。したがって、第１シリンダ４１が第１開口２１に接続し第２シリンダ５１が第２開口２２に接続した状態と、第２シリンダ５１が第１開口２１に接続し第１シリンダ４１が第２開口２２に接続した状態と、を回転により交互に切り替えることができる。各シリンダと第１開口２１または第２開口２２との接続は、内部に収容されたコンクリートが流れるように連通した状態であればよく、本実施形態のように各シリンダと開口との間に固定台２０及び回転板３０の貫通孔を介しても各シリンダと開口とが接続したものとする。

【0027】

回転停止位置において、第１シリンダ４１及び第２シリンダ５１の各中心軸は回転軸線３５と平行でかつ回転軸線３５が通る仮想平面（本例では水平面）上にあり、回転軸線３５を中心に第１シリンダ４１が０度の位置で第２シリンダ５１が１８０度の位置に配置される。回転停止位置における第１シリンダ４１及び第２シリンダ５１は、水平面上に限らず、第１配管２４及び第２配管２５の位置に合わせて水平面に対して傾斜した面内にあってもよい。

【0028】

第１プランジャ４２は、第１シリンダ４１の内部に配置され、取付板４０に固定された第１油圧シリンダ４３により回転軸線３５に沿った方向に進退移動可能である。第２プランジャ５２は、第２シリンダ５１の内部に配置され、取付板４０に固定された第２油圧シリンダ５３により回転軸線３５に沿った方向に進退移動可能である。取付板４０、第１油圧シリンダ４３及び第２油圧シリンダ５３は、回転板３０の回転により第１シリンダ４１及び第２シリンダ５１と共に一体に回転軸線３５を中心に回転する。第１プランジャ４２及び第２プランジャ５２を進退移動する駆動機構は、油圧シリンダに限らず公知の駆動機構を採用できる。

【0029】

制御装置６０は、例えば制御プログラムなどを保存する記憶部６２と、コンクリート圧送ポンプ１０の各部に設置されたセンサ６５等と、センサ６５等からの情報を受けて制御プログラムに基づいて各種演算を行う演算部６１と、演算結果に基づいて各駆動部に指令を出力する図示しないインターフェースと、図示しない油圧ポンプ及び油圧回路と、を備える。演算部６１はＣＰＵ、記憶部６２はＲＡＭ，ＲＯＭ等で構成される。センサ６５は、たとえば磁気近接スイッチであり、第２プランジャ５２の前進を検知したセンサ６５からの信号により第２配管２５への吐出回数を演算部６１が計測できる。図１ではセンサ６５が１つしか示されていないが、第１シリンダ４１にもセンサが同様に設けられる。コンクリート圧送ポンプ１０にはセンサ６５の他にも複数のセンサが設置されており、例えば、ひずみゲージ式センサ、加速度センサ、流量計等が設けられてもよい。油圧ポンプ及び
油圧回路は、回転用油圧シリンダ３２、第１油圧シリンダ４３及び第２油圧シリンダ５３へ作動油を供給する。制御装置６０は液晶パネル等の表示装置や作業者が操作する入力装置をさらに備えてもよい。

【0030】

コンクリート圧送ポンプ１０は、制御装置６０からの指令により第１油圧シリンダ４３及び第２油圧シリンダ５３を同時に駆動して、第１開口２１に接続されたシリンダ（図１では第１シリンダ４１）内のプランジャ（図１では第１プランジャ４２）を後退させることで第１開口２１を通って当該シリンダ内にコンクリートを収容可能であり、第２開口２２に接続されたシリンダ（図１では第２シリンダ５１）内のプランジャ（図１では第２プランジャ５２）を前進させることで当該シリンダ内に収容されたコンクリートを吐出可能である。また、コンクリートの吸入・吐出を完了したコンクリート圧送ポンプ１０は、制御装置６０からの指令により駆動機構３１を駆動して、固定台２０に対して回転板３０を１８０度回転して第１シリンダ４１と第２シリンダ５１との配置を入れ替え可能である。コンクリート圧送ポンプ１０のより具体的な動作については、後述する。

【0031】

このように、本実施形態に係るコンクリート圧送ポンプ１０によれば、従来の圧送ポンプに比べてホッパ２３との接続経路が１つ少なくなり、しかも２つのシリンダが水平方向に移動しないので設置面積が小さくなるため省スペース化を実現できる。

【0032】

２．コンクリートの圧送方法
図１～図８を用いて、本発明の一実施形態に係るコンクリート１２の圧送方法について説明する。図３は、本実施形態に係るコンクリート１２の圧送方法のフローチャートであり、図４～図８は、図１及び図２に示したコンクリート圧送ポンプ１０の動作を用いて本実施形態に係るコンクリート１２の圧送方法を説明する模式図である。具体的には、図４は第１圧送工程（Ｓ１０）における動作を示し、図５は第１回転工程（Ｓ２０）における動作を示し、図６は第２圧送工程（Ｓ３０）における動作を示し、図７は第２回転工程（Ｓ４０）における動作を示し、図８は再び第１圧送工程（Ｓ１０）における動作を示す。なお、図４～図８において制御装置６０、駆動機構３１、第１油圧シリンダ４３及び第２油圧シリンダ５３等の一部構成は省略した。また、図４～図８においてコンクリート１２は網掛け処理で示した。

【0033】

図３に示すように、本実施形態に係るコンクリート１２の圧送方法は、第１圧送工程（Ｓ１０）と、第１回転工程（Ｓ２０）と、第２圧送工程（Ｓ３０）と、第２回転工程（Ｓ４０）と、を繰り返すことを特徴とする。当該圧送方法は、Ｓ１０～Ｓ４０を順次実行し繰り返すことにより、ホッパ２３から吸入したコンクリート１２を第２配管２５へ順次吐出することができる。

【0034】

まず、操作者が例えばポンプ車に設置されたコンクリート圧送ポンプ１０を起動し、制御装置６０を操作してコンクリート１２の圧送を開始する。

【0035】

図４に示すように、第１圧送工程（Ｓ１０）は、第１プランジャ４２を後退させて固定台２０に形成された第１開口２１から第１開口２１に接続した第１シリンダ４１内へコンクリート１２を吸入し、かつ、第２プランジャ５２を前進させて固定台２０に形成された第２開口２２から第２開口２２に接続した第２配管２５へ第２シリンダ５１内のコンクリート１２を吐出する。コンクリート１２の吐出量は、第２シリンダ５１のシリンダ容積に加えて回転板３０の貫通孔内の容積が含まれる。第２プランジャ５２は、第２シリンダ５１の固定端を超えて回転板３０の貫通孔内に進入し、固定台２０の手前で停止する。なお、コンクリート１２の流れは、矢印で示す。

【0036】

図５に示すように、第１回転工程（Ｓ２０）は、第１圧送工程（Ｓ１０）後、駆動機構
３１（図１）を駆動して固定台２０に対し第１シリンダ４１及び第２シリンダ５１が固定された回転板３０を正方向（時計回り）に１８０度回転させて第１シリンダ４１を第２開口２２に接続し、かつ、第２シリンダ５１を第１開口２１に接続する。回転停止位置において、第２シリンダ５１は第１開口２１を介して第１配管２４及びホッパ２３と連通し、第１シリンダ４１は第２開口２２を介して第２配管２５と連通する。回転板３０は固定台２０に対し摺動するため、回転板３０に形成された貫通孔に充填されたコンクリート１２が回転板３０と固定台２０との間から漏れることはほとんどない。また、回転方向の順番は逆方向からであってもよい。

【0037】

図６に示すように、第２圧送工程（Ｓ３０）は、第１回転工程（Ｓ２０）後、第２プランジャ５２を後退させて第１開口２１から第２シリンダ５１内へコンクリート１２を吸入し、かつ、第１プランジャ４２を前進させて第２開口２２から第２配管２５へ第１シリンダ４１内のコンクリート１２を吐出する。

【0038】

図７に示すように、第２回転工程（Ｓ４０）は、駆動機構３１（図１）を駆動して第２圧送工程（Ｓ３０）後、固定台２０に対し回転板３０を逆方向（反時計回り）に１８０度回転させて第１シリンダ４１を第１開口２１に接続し、かつ、第２シリンダ５１を第２開口２２に接続する。

【0039】

そして、図８に示す第１圧送工程（Ｓ１０）に戻り、その後、第１回転工程（Ｓ２０）～第２回転工程（Ｓ４０）を繰り返し実行する。本実施形態に係るコンクリート１２の圧送方法は、作業者がコンクリート圧送ポンプ１０を停止するまで繰り返し実行され、ホッパ２３から第２配管２５へコンクリート１２を圧送し続ける。

【0040】

このように、本実施形態に係るコンクリート１２の圧送方法によれば、回転動作により２つのシリンダを交互に入れ替えて順次コンクリート１２を圧送することができ、従来よりもコンクリート圧送ポンプ１０の設置面積の省スペース化を実現できる。

【0041】

３．コンクリートの圧送性評価試験装置
図９を用いて、本発明の一実施形態に係るコンクリートの圧送性評価試験装置１００について説明する。図９は、一部を断面で示す本実施形態に係るコンクリートの圧送性評価試験装置１００の平面図である。なお、圧送性評価試験装置１００は、コンクリート圧送ポンプ１０と基本的構成は同じであるので、図１及び図２のコンクリート圧送ポンプ１０と重複する箇所の説明は省略する。

【0042】

図９に示すように、コンクリートの圧送性評価試験装置１００は、コンクリート圧送ポンプ１０と、一方の端部が第１開口２１に接続し、かつ、他方の端部が第２開口２２に接続する１本の配管２４０と、を備える。

【0043】

図９の圧送性評価試験装置１００は、図１におけるコンクリート圧送ポンプ１０の第１配管２４及び第２配管２５の代わりに１本の配管２４０が第１開口２１と第２開口２２に接続している。そして、圧送性評価試験装置１００は、回転板３０の駆動機構として電動モータ３１０が固定台２０に取り付けられている。

【0044】

配管２４０は、図示の便宜のために短い２つの直線部分を繋ぐ湾曲部によって逆Ｕ字状に形成された例について示しているが、これに限らず直線部分を長く設定してもよいし、複数の湾曲部分を設けてもよい。配管２４０の長さ及び管径は、評価試験の内容に合わせて適宜設定することができる。図示した例では配管２４０には第１開口２１及び第２開口２２に接続した両端部以外に開口部がないが、評価試験の前に配管２４０の内部にコンクリートを充填するための開閉可能な開口部が設けられていてもよい。

【0045】

電動モータ３１０は、回転板３０とは反対側の固定台２０の表面に固定される。電動モータ３１０は、固定台２０を貫通して回転軸線３５上に延びる回転軸が回転板３０に固定され、制御装置６０からの指令で回転板３０を回転軸線３５を中心に１８０度ずつ間欠回転させる。

【0046】

圧送性評価試験装置１００は、制御装置６０からの指令により第１油圧シリンダ４３及び第２油圧シリンダ５３を駆動して、第１開口２１に接続されたシリンダ（図９では第１シリンダ４１）内のプランジャ（図９では第１プランジャ４２）を後退させることで第１開口２１を通って当該シリンダ内に配管２４０からコンクリートを収容可能であり、これと同時に、第２開口２２に接続されたシリンダ（図９では第２シリンダ５１）内のプランジャ（図９では第２プランジャ５２）を前進させることで当該シリンダ内に収容されたコンクリートを配管２４０へ吐出可能である。また、圧送性評価試験装置１００は、吸入と吐出が完了すると、制御装置６０からの指令により電動モータ３１０を駆動して、固定台２０に対して回転板３０を１８０度回転して第１シリンダ４１と第２シリンダ５１との配置を入れ替え可能である。なお、圧送性評価試験装置１００のさらに具体的な動作については、後述する。

【0047】

本実施形態に係る圧送性評価試験装置１００は、配管２４０内のコンクリート１２を一方向に循環することができるため、従来の実配管試験に比べて短い配管２４０により圧送性の評価を行うことができる。そして、配管２４０を短くできることにより試験設備の省スペース化を実現することができ、設備費用も削減することができる。また、圧送性評価試験装置１００内に充填されたコンクリート１２が循環するだけなので、使用済みコンクリートの廃棄の費用を大幅に削減することができる。さらに、圧送性評価試験装置１００は、従来の実配管試験と同様に配管２４０内を一方向へコンクリートを流動させることができるので、実配管試験に近い圧送状態を擬似的に再現することができる。特に、圧送時におけるコンクリート性状変化は一般的に経時変化の他、圧送ポンプのシリンダを介したコンクリートの吐出に伴う配管内のコンクリートのせん断変形（脈動）を主因とするとされているが、圧送性評価試験装置１００は配管２４０内の一方向への脈動を模擬できるため、実配管試験に近い性状変化を再現することができる。

【0048】

４．コンクリートの圧送性評価試験方法
図９～図１４を用いて、本発明の一実施形態に係るコンクリート１２の圧送性評価試験方法について説明する。図１０は、本実施形態に係るコンクリート１２の圧送性評価試験方法のフローチャートであり、図１１～図１４は、圧送性評価試験装置１００の動作を用いて本実施形態に係るコンクリート１２の圧送性評価試験方法を説明する模式図である。具体的には、図１１は第１圧送工程（Ｓ１２）の動作を示し、図１２は第１回転工程（Ｓ２２）の動作を示し、図１３は第２圧送工程（Ｓ３２）の動作を示し、図１４は第２回転工程（Ｓ４２）の動作を示す。図１１～図１４においてコンクリート１２は循環する状態を分かりやすくするために４種類の網掛け処理でシリンダ容積の４倍のコンクリート１２を循環させているが、配管２４０の長さやシリンダ容積により変更可能である。

【0049】

まず、操作者が例えばあらかじめ準備したコンクリート１２を圧送性評価試験装置１００における配管２４０を含む循環経路内に充填し、制御装置６０を操作してコンクリート１２の圧送性評価試験を開始する。

【0050】

図１０に示すように、コンクリート１２の圧送性評価試験方法は、第１圧送工程（Ｓ１２）と、第１回転工程（Ｓ２２）と、第２圧送工程（Ｓ３２）と、第２回転工程（Ｓ４２）と、を配管２４０内が閉塞状態になるまで繰り返すことを特徴とする。圧送性評価試験方法は、Ｓ１２～Ｓ４２を繰り返すことにより配管２４０内をコンクリート１２が一方向
に循環する。圧送性評価試験方法は、さらに配管２４０内が閉塞状態であるか否かことを判定する第１判定工程（Ｓ１４）及び第２判定工程（Ｓ３４）を含んでもよい。

【0051】

図１１に示すように、第１圧送工程（Ｓ１２）は、第２プランジャ５２を前進させて固定台２０に形成された第２開口２２に一方の端部が接続した配管２４０へ第２開口２２に接続した第２シリンダ５１内のコンクリート１２を吐出し、かつ、第１プランジャ４２を後退させて固定台２０に形成された第１開口２１に他方の端部が接続した配管２４０から第１開口２１に接続した第１シリンダ４１内へコンクリート１２を吸入する。したがって、第２シリンダ５１から吐出したコンクリート１２と同じ量のコンクリート１２が第１シリンダ４１内に吸入される。

【0052】

第１判定工程（Ｓ１４）は、例えば第１圧送工程（Ｓ１２）の後で実行される。第１判定工程（Ｓ１４）は、例えば配管２４０に設置した図示しないひずみゲージや第２油圧シリンダ５３の圧力計等の計測結果から演算部６１（図９）により配管２４０内が閉塞状態であるか否かを判定する。閉塞状態とは、配管２４０内を移動するコンクリート１２の流動性が著しく低下した状態であり、例えばセンサの計測結果が所定のしきい値を超えている状態である。演算部６１によって閉塞状態であると判定されれば、評価試験は終了し、閉塞状態でないと判定されれば、第１回転工程（Ｓ２２）が実行される。本実施形態では第１判定工程（Ｓ１４）及び後述する第２判定工程（Ｓ３４）を各圧送工程の後に設けているが、これに限らず、各センサからの出力値を常にモニタリングして所定のしきい値を超えたら各工程（Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２，Ｓ４２）の途中であっても圧送性評価試験を終了するようにしてもよい。

【0053】

図１２に示すように、第１回転工程（Ｓ２２）は、第１圧送工程（Ｓ１２）後、電動モータ３１０を駆動して固定台２０に対し第１シリンダ４１及び第２シリンダ５１が固定された回転板３０を回転させて第１シリンダ４１を第２開口２２に接続し、かつ、第２シリンダ５１を第１開口２１に接続する。このとき、第１シリンダ４１内には第１圧送工程（Ｓ１２）において吸入したコンクリート１２が充填されており、第２開口２２に向けてコンクリート１２を吐出可能な状態にある。

【0054】

図１３に示すように、第２圧送工程（Ｓ３２）は、第１プランジャ４２を前進させて配管２４０へ第２開口２２を通って第１シリンダ４１内のコンクリート１２を吐出し、かつ、第２プランジャ５２を後退させて配管２４０から第２シリンダ５１内へコンクリート１２を吸入する。第１圧送工程（Ｓ１２）及び第２圧送工程（Ｓ３２）では、常に配管２４０内のコンクリート１２は一方向にのみ圧送される。

【0055】

第２判定工程（Ｓ３４）は、各センサ等の計測結果から演算部６１（図９）により配管２４０内が閉塞状態であるか否かを判定する。演算部６１によって閉塞状態であると判定されれば、評価試験は終了し、閉塞状態でないと判定されれば、第２回転工程（Ｓ４２）が実行される。

【0056】

図１４に示すように、第２回転工程（Ｓ４２）は、第２圧送工程（Ｓ３２）後、電動モータ３１０を駆動して固定台２０に対し回転板３０を回転させて第１シリンダ４１を第１開口２１に接続し、かつ、第２シリンダ５１を第２開口２２に接続する。Ｓ１２～Ｓ４２の工程を配管２４０内が閉塞状態になるまで繰り返すことにより、第１シリンダ４１、配管２４０及び第２シリンダ５１内をコンクリート１２が循環し、実配管を用いたコンクリート１２の圧送性評価試験を擬似的に再現することができる。また、圧送距離は、第１プランジャ４２及び第２プランジャ５２のストローク長に、第１開口２１からの吐出回数を乗算することで求められる。吐出回数は、例えば、センサ６５からの信号の回数を演算部６１で計測してもよい。

【0057】

本実施形態に係る圧送性評価試験方法は、従来の実配管試験に比べて極めて短い配管２４０により圧送性の評価を行うことができるため試験設備の省スペース化を実現することができ、設備費用や使用済みコンクリート１２の廃棄の費用を大幅に削減することができる。

【0058】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

【符号の説明】

【0059】

１０…コンクリート圧送ポンプ、１２…コンクリート、２０…固定台、２１…第１開口、２２…第２開口、２３…ホッパ、２４…第１配管、２５…第２配管、３０…回転板、３１…駆動機構、３２…回転用油圧シリンダ、３３…ラック、３４…ピニオンギア、３５…回転軸線、４０…取付板、４１…第１シリンダ、４２…第１プランジャ、４３…第１油圧シリンダ、５１…第２シリンダ、５２…第２プランジャ、５３…第２油圧シリンダ、６０…制御装置、６１…演算部、６２…記憶部、６５…センサ、１００…圧送性評価試験装置、２４０…配管、３１０…電動モータ

【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13】

【図14】