特許 7290249 コンクリート供給管連結装置

(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】

(24)【登録日】2023-06-05

(45)【発行日】2023-06-13

(54)【発明の名称】コンクリート供給管連結装置

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/10 20060101AFI20230606BHJP

【ＦＩ】

E21D11/10 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019182850

(22)【出願日】2019-10-03

(65)【公開番号】P2021059843

(43)【公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-09-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000158725

【氏名又は名称】岐阜工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107700

【弁理士】

【氏名又は名称】守田 賢一

(72)【発明者】

【氏名】大久保 常秀

(72)【発明者】

【氏名】木村 厚之

(72)【発明者】

【氏名】山本 将

【審査官】彦田 克文

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６１－１５２０９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６０－０５０２９７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－１９４０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４５５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１４１０８３（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｄ １１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート供給管の先端部をコンクリート打込み管の挿入口へ押し付けて当該挿入口に連通させる供給管連結手段と、前記コンクリート供給管側から延びて前記挿入口側に係止される離間規制手段であって、前記コンクリート供給管の先端部を前記挿入口へ押し付ける際に生じる離間反力に抗して、前記コンクリート供給管の先端部と前記挿入口との離間を規制する離間規制手段とを備えるコンクリート供給管連結装置。

【請求項2】

前記供給管連結手段および前記離間規制手段を構成する、中心周りに旋回可能な旋回部材と、当該旋回部材を正逆旋回駆動する駆動部材とを備え、前記コンクリート供給管の先端部を前記旋回部材に連結してその旋回移動に伴って当該先端部を前記挿入口に向けて正逆移動させるとともに、前記旋回部材の旋回移動に伴ってその中心に対し反対位置にそれぞれ連結された一対の各リンク部材を介して一対の各係止片を前記挿入口周縁に係脱作動させるようにした請求項１に記載のコンクリート供給管の連結装置。

【請求項3】

前記リンク部材の少なくとも一部、ないし前記リンク部材の連結部を弾性的に収縮変形可能な部材で構成した請求項２に記載のコンクリート供給管の連結装置。

【請求項4】

前記駆動部材として一対のシリンダ部材を設けて、これらシリンダ部材を前記旋回部材の中心に対し反対位置にそれぞれ連結し、両シリンダ部材の一方を伸長させるとともに他方を収縮させることによって前記旋回部材を正逆旋回駆動するとともに、両シリンダ部材をいずれも伸長ないし収縮させることによって前記コンクリート供給管の先端部を前記挿入口に向けて正逆移動させるようにした請求項２又は３に記載のコンクリート供給管の連結装置。

【請求項5】

前記両シリンダ部材の収縮作動に伴って前記コンクリート供給管の先端部を閉鎖するように作動させられるとともに、前記両シリンダ部材の伸長作動に伴って前記コンクリート供給管の先端部を開放するように作動させられる蓋部材を備えた請求項４に記載のコンクリート供給管の連結装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はコンクリート建造物を製造する際に、型枠によって形成されたコンクリート注入空間へのコンクリートの供給を確実に行うことが可能なコンクリート供給管連結装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

コンクリート建造物として例えばコンクリートトンネルにおいては、一次覆工された地山の半円断面のトンネル内に相似断面の型枠(セントル)を挿入設置して（例えば特許文献１）、型枠の外周とトンネル内周壁との間に形成された所定間隔（巻厚）のコンクリート注入空間内へ二次覆工コンクリートを注入している。この注入作業は従来人手によっており、コンクリート供給管の取り回しやコンクリート注入ノズルの操作等に難渋していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１０５０２９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

そこで、上記コンクリート注入時のコンクリート供給管連結作業を自動化したいという要請があり、自動化に当たってコンクリート注入空間内へのコンクリートの確実な供給を可能とするコンクリート供給管の連結装置の実現が望まれていた。

【0005】

本発明はこのような要請に鑑みたもので、コンクリート建造物を製造する際に、型枠によって形成されたコンクリート注入空間内へコンクリートの供給を簡易かつ確実に行うことができるコンクリート供給管連結装置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】

【0006】

上記目的を達成するために、本第１発明では、コンクリート供給管（２１）の先端部（４）をコンクリート打込み管の挿入口（１）へ押し付けて当該挿入口（１）に連通させる供給管連結手段（３２，３３，４２，５１）と、前記コンクリート供給管（２１）側から延びて前記挿入口（１）側に係止される離間規制手段（３２，３３，５１，５２，５３，５５，５６）であって、前記コンクリート供給管（２１）の先端部（４）を前記挿入口（１）へ押し付ける際に生じる離間反力に抗して、前記コンクリート供給管（２１）の先端部（４）と前記挿入口（１）との離間を規制する離間規制手段（３２，３３，５１，５２，５３，５５，５６）とを備える。

【0007】

本第１発明によれば、離間規制手段が挿入口側に係止するとともにコンクリート供給管の先端部をコンクリート打込み管の挿入口に押し付け連結するから、両者の液密的な連結が確実に実現される。

【0008】

本第２発明では、前記供給管連結手段および前記離間規制手段を構成する、中心周りに旋回可能な旋回部材（５１）と、旋回部材（５１）を正逆旋回駆動する駆動部材（３２，３３）とを備え、前記コンクリート供給管（２１）の先端部（４）を前記旋回部材（５１）に連結してその旋回移動に伴って当該先端部（４）を前記挿入口（１）に向けて正逆移動させるとともに、前記旋回部材（５１）の旋回移動に伴ってその中心に対し反対位置にそれぞれ連結された一対の各リンク部材（５２，５３）を介して一対の各係止片（５５，５６）を前記挿入口（１）周縁に係脱作動させるようにする。

【0009】

本第２発明によれば、旋回部材の旋回移動によって、先端部の正逆移動と係止片の係脱作動を行うようにしたから構造が簡易になる。

【0010】

本第３発明では、前記リンク部材（５２，５３）の少なくとも一部、ないし前記リンク部材（５２，５３）の連結部を弾性的に収縮変形可能な部材（５８，５９）で構成する。

【0011】

本第３発明においては、係止片を挿入口周縁に係止させた状態で旋回部材をさらに旋回させて先端部を挿入口に向けて移動させ圧接させることが可能であるから、先端部と挿入口のさらに確実な液密的連結が可能となる。

【0012】

本第４発明では、前記駆動部材として一対のシリンダ部材（３２，３３）を設けて、これらシリンダ部材（３２，３３）を前記旋回部材（５１）の中心に対し反対位置にそれぞれ連結し、両シリンダ部材（３２，３３）の一方を伸長させるとともに他方を収縮させることによって前記旋回部材（５１）を正逆旋回駆動するとともに、両シリンダ部材をいずれも伸長ないし収縮させることによって前記コンクリート供給管の先端部（４）を前記挿入口（１）に向けて正逆移動させるようにする。

【0013】

本第４発明では、一対のシリンダ部材で旋回部材の旋回作動と先端部の正逆移動を行うことができるから、構造の複雑化を避けることができる。

【0014】

本第５発明では、前記両シリンダ部材（３２，３３）の収縮作動に伴って前記コンクリート供給管の先端部（４）を閉鎖するように作動させられるとともに、前記両シリンダ部材（３２，３３）の伸長作動に伴って前記コンクリート供給管（２１）の先端部（４）を開放するように作動させられる蓋部材（６）を備える。

【0015】

本第５発明によれば、先端部を開閉する蓋部材の駆動手段を別途設ける必要が無いから構造の複雑化を避けることができる。

【0016】

上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。

【発明の効果】

【0017】

以上のように、本発明のコンクリート供給管連結装置によれば、コンクリート建造物を製造する際に、型枠によって形成されたコンクリート注入空間内へのコンクリートの供給を簡易かつ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明を適用したトンネルセントル装置の端部斜視図である。

【図2】本発明の第１実施形態におけるコンクリート供給管連結装置の斜視図である。

【図3】コンクリート供給管連結装置の平面図である。

【図4】シリンダ部材やリンク部材を降り去った状態のコンクリート供給管連結装置の要部拡大平面図である。

【図5】コンクリート供給管連結装置の平面図である。

【図6】コンクリート供給管連結装置の側面図である。

【図7】本発明の第２実施形態におけるコンクリート供給管連結装置の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

【0020】

（第１実施形態）
図１には本発明のコンクリート供給管の連結装置を使用したトンネルセントル装置の端部斜視図を示す。図１において、トンネルセントル装置ＣＬの略半円断面の枠体ＦＲの端部には、周方向へ間隔をおいて複数個所にコンクリート打込み管の挿入口１が位置している。コンクリート打込み管（図示略）は枠体ＦＲの内部に延びて当該枠体ＦＲの外周の適当位置に開口させたコンクリート打込み口に至っている。

【0021】

枠体ＦＲの端部に対向する外方に略半円形のガイドレールＧＲが配設されており、当該ガイドレールＧＲに案内されて枠体ＦＲの周方向へ移動可能に配管移動装置２が設けられている。配管移動装置２にはコンクリート供給源から延びるコンクリート供給管２１が至っており、当該コンクリート供給管２１は配管移動装置２に搭載された詳細を以下に説明するコンクリート供給管連結装置３に接続されている。

【0022】

図２にはコンクリート供給管連結装置（以下、単に連結装置という）３の斜視図を示す。図２において、コンクリート供給管２１が接続された連結装置３の本体筒３１にはその先端部外周に筒状の打込みノズル４が摺動可能に嵌装されており、打込みノズル４の外周にはさらに保持筒５が摺動可能に嵌装されている。打込みノズル４はその前端部４１が御椀状に拡径開口して、所定厚のゴム材を内周に配した上記挿入口１（図１）内へ液密的に進入可能な形状となっている。なお打込みノズル４の進入は後述のようにピン体４２によって行われる。

【0023】

図３には連結装置３の平面図を示す。連結装置３の保持筒５の上面には菱形板状の旋回部材５１がその中心軸周りに水平回動可能に設けられており、旋回部材５１の板面の点対称位置にそれぞれリンク部材５２，５３の一端が回動可能に連結されている。保持筒５の先端に近い上面には、両側方へ突出する支持板５４が設けられて、支持板５４の両突出部に離間規制部材を構成する係止片５５，５６がそれぞれその中間位置で回動可能に軸支されている。両係止片５５，５６の先端は対向方向内方へ屈曲する係止部５５１，５６１となっており、係止片５５，５６の基端にはそれぞれリンク部材５２，５３の他端が回動可能に連結されている。なお、旋回部材５１，リンク部材５２，５３，支持板５４は保持筒５の下面にも同一構造で設けられている。

【0024】

旋回部材５１の菱形の両端には、保持筒５にそって延びるシリンダ部材３２，３３のロッドの先端がそれぞれ結合されている。各シリンダ部材３２，３３はその中間位置が、本体筒３１の両側面に突設されたステー３１１，３１２に水平回動可能に支持されている。

【0025】

旋回部材５１の中心に近い板面には菱形の長軸に沿った長穴５１１が設けられて（図４）、当該長孔５１１内に、打込みノズル４の外周に突設されたピン体４２が挿入されている。ピン体４２は、保持筒５の筒壁に軸方向へ形成した長孔５７を貫通している。

【0026】

両シリンダ部材３２，３３のロッドを収縮させた図３に示す状態では、打込みノズル４は挿入口１から大きく離れた位置にある。また旋回部材５１は保持筒５の筒軸に直交する位置よりも、上方から見て半時計方向へ旋回傾斜しており、両係止片５５，５６は挿入口１に対して大きく径方向外方へ八の字に開いた状態にある。なお、連結装置３全体は配管移動装置２（図１参照）によって枠体ＦＲの周方向へ移動させられて、予め打込みノズル４が所定の挿入口１と対向するように位置決めされている。

【0027】

このような構造の連結装置を使用して打込みノズル４をコンクリート打込み管の挿入口１に連結する場合には、両シリンダ部材３２，３３のロッドをいずれも伸長させる（図５（１）の矢印）。これにより、保持筒５とこれと一体に打込みノズル４が筒状本体３１の外周に沿って大きく摺動前進して、挿入口１に近接対向する位置まで打込みノズル４が移動させられる。

【0028】

この後、図５（２）の矢印で示すように、一方のシリンダ部材３２のロッドを収縮させるとともに他方のシリンダ部材３３のロッドをさらに伸長させると、保持筒５はその位置を維持したまま旋回部材５１のみが時計方向へ旋回させられ、これに伴ってリンク部材５２，５３を介して両係止片５５，５６が対向方向内方へ回動させられる。同時にピン体４２を介して打込みノズル４が挿入口１へ向けて前進させられる。

【0029】

さらにシリンダ部材３２のロッドの収縮およびシリンダ部材３３のロッドの伸長を続けると（図５（３））旋回部材５１はさらに時計方向へ旋回し、これに伴って両係止片５５，５６がさらに対向方向内方へ回動させられてその係止部５５１，５６１が挿入口１の開口縁フランジ１１に係止されるとともに、ピン体４２によって打込みノズル４が挿入口１へ向けてさらに前進させられて挿入口１の開口内周に打込みノズル４の前端部４１が密接させられ、両者が液密的に連結させられる。

【0030】

本実施形態によれば、係止片５５，５６が開口縁フランジ１１に係止されると同時に打込みノズル４を挿入口１に押し付け連結するから、液密的な連結が確実に実現される。なお、挿入口１と打込みノズル４の連結を解消するには上記の行程を逆に辿れば良い。

【0031】

さらに本実施形態では、両シリンダ部材３２，３３のロッドを収縮させた状態で図６に示すように、コンクリート供給管に連通する本体筒３１の先端開口を閉鎖する蓋部材６を設けている。なお、図６は連結装置の側面図である。蓋部材６は本体筒３１の先端開口に覆着される蓋板部６１と、蓋板部６１から本体筒３１の下方を屈曲して延びるアーム部６２とアーム部６２の基端部から上方へ延びるサブアーム６３とから構成されており、アーム部６２は基端部を本体筒３１の下側面に突設されたステー３１３に軸支されて下方へ回動可能となっている。サブアーム６３の先端にはローラ６３１が装着されており、ローラ６３１は、保持筒５に垂直姿勢で設けられて下方へ漸次薄肉となって傾斜するガイド部材５７の傾斜面に当接している。

【0032】

サブアーム６３と本体筒３１下面との間には、伸長方向へ付勢されたダンパ部材３４が架設されている。そして、保持筒５が後退位置にある場合（図６（１））にはダンパ部材３４はその付勢力に抗して収縮させられており、アーム部６２が図６（１）の側面視で時計方向の上方へ回動させられて蓋板部６１が打込みノズル４の前端部４１の開口に密着させられこれを液密的に閉鎖している。

【0033】

このような構造において、両シリンダ部材３２，３３のロッドを伸長させて保持筒５を挿入口１に向けて前進させると、図６（２）に示すように、ダンパ部材３４の伸長荷重を受けたサブアーム６３のローラ６３１がガイド部材５７の傾斜面に沿って下方へ移動して、アーム部６２が下方へ旋回し、蓋板部６１が打込みノズル４の前端部４１の開口から下方へ離れてこれを開放する。そして上記前端部開口が開放された状態で、シリンダ部材３２，３３のさらなる伸長に伴い保持筒（および打込みノズル）が挿入口に向けて前進し（図６（３））、その後は上述したように、シリンダ部材３２の収縮とシリンダ部材３３のさらなる伸長に伴って打込みノズル４の前端部４１が挿入口１の開口内周に密接させられる。

【0034】

（第２実施形態）
図７には、係止片５５，５６が確実に挿入口１の開口縁フランジ１１に係止された後に、打込みノズル４の挿入口１への押付けが開始されるようにした構造の一例を示す。本実施形態では旋回部材５１と係止片５５，５６を連結するのに第１実施形態のリンク部材５２，５３に代えて、弾性的に収縮変形可能なダンパー部材５８，５９を使用している。すなわち、ダンパ部材５８，５９のシリンダ基端を旋回部材５１の板面に回動可能に連結するとともに、ダンパ部材５８，５９のロッドを係止片５５，５６の基端に回動可能に連結してある。他の構造は第１実施形態と同様である。

【0035】

図７（１）は、第１実施形態と同様に両シリンダ部材３２，３３のロッドをいずれも伸長させて、挿入口１に近接対向する位置まで打込みノズル４を移動させた状態を示している。この状態から、図７（２）の矢印で示すように、一方のシリンダ部材３２のロッドを収縮させるとともに他方のシリンダ部材３３のロッドをさらに伸長させて、旋回部材５１を時計方向へ旋回させる。これに伴いダンパ部材５８，５９を介して両係止片５５，５６が対向方向内方へ回動させられ、両係止片５５，５６の係止部５５１，５６１が挿入口１の開口縁フランジ１１に係止される。この時、旋回部材５１の旋回に伴ってピン体４２を介して打込みノズル４が挿入口１へ向けて前進させられる。

【0036】

さらにシリンダ部材３２のロッドの収縮およびシリンダ部材３３のロッドの伸長を続けると（図７（３））、ダンパ部材５８，５９のロッドを図７（３）の矢印で示すように収縮させつつ旋回部材５１はさらに時計方向へ旋回する。これにより、両係止片５５，５６の係止部５５１，５６１が挿入口１の開口縁フランジ１１に係止された状態で、ピン体４２を介して打込みノズル４が挿入口１へ向けてさらに前進させられて、挿入口１の開口内周に打込みノズル４の前端部４１が密接させられ、両者が液密的に連結させられる。

【0037】

本実施形態によれば、係止片５５，５６が挿入口１の開口縁フランジ１１に係止された後に、打込みノズル４の挿入口１への押付けが開始されるから、例えば挿入口１の内周のゴム材が損耗した場合等でも打込みノズル４の前端部４１が挿入口１の開口内周に確実に密接させられる。なお、挿入口１と打込みノズル４の連結を解消するには上記の行程を逆に辿れば良い。

【0038】

なお、ダンパー部材に代えて、リンク部材の少なくとも一部あるいはリンク部材の連結部に弾性的に収縮変形可能なバネ部材やゴム部材を設けるようにしても良い。

【0039】

上記各実施形態では、本発明のコンクリート供給管連結装置をトンネルセントル装置の二次覆工コンクリートの供給に適用した場合について説明したが、これに限られるものではない。
また、蓋部材６は上記実施形態で説明したコンクリート供給管連結構造と常に同時に使用される必要は無く、蓋部材６のみを独立に使用することもできる。

【符号の説明】

【0040】

１…挿入口、２１…コンクリート供給管、３２，３３…シリンダ部材、４…打込みノズル（先端部）、４２…ピン体（一部）、５１…旋回部材、５２，５３…リンク部材、５５，５６…係止片、５８，５９…ダンパ部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】