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公開番号2024090160
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022205867
出願日2022-12-22
発明の名称材料投入装置
出願人清水建設株式会社,株式会社ケー・エフ・シー
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類E21D 20/02 20060101AFI20240627BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】材料投入先の切換え作業の省力化を図ることができる材料投入装置を提供する。
【解決手段】前記材料混錬手段28の材料供給部36の貯留量を検知する検知手段22と、前記切換手段20で切換えられた前記材料吐出手段18から材料を吐出した時間を計測する計時手段24とをさらに備え、前記制御手段26は、前記検知手段22で検知した貯留量と、前記計時手段24で計測した時間に基づいて前記切換手段20を制御し、材料を吐出する前記材料吐出手段18を選択的に切換えるようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
材料を供給する材料供給手段から２つ以上に分岐して設けられ、前記材料供給手段から供給された材料を吐出可能な材料吐出手段と、前記材料吐出手段の中から、材料を吐出する前記材料吐出手段を選択的に切換える切換手段と、前記切換手段を制御する制御手段とを備え、前記切換手段で切換えられた前記材料吐出手段から、前記材料吐出手段に対応して設けられた材料混錬手段の材料供給部に材料を投入する材料投入装置であって、
前記材料混錬手段の材料供給部の貯留量を検知する検知手段と、前記切換手段で切換えられた前記材料吐出手段から材料を吐出した時間を計測する計時手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記検知手段で検知した貯留量と、前記計時手段で計測した時間に基づいて前記切換手段を制御し、材料を吐出する前記材料吐出手段を選択的に切換えることを特徴とする材料投入装置。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
前記材料吐出手段は、前記材料供給手段から２股に分岐して設けられた吐出部からなり、前記制御手段は、前記検知手段で検知した貯留量に基づいて、いずれか一方の前記吐出部のみから材料を吐出するように前記切換手段を制御する片方吐出制御部と、両方の前記吐出部からの材料の吐出を停止するように前記材料供給手段を制御する両方停止制御部と、前記計時手段で計測した時間に基づいて、両方の前記吐出部から材料を時間的に交互に吐出するように前記切換手段を制御する両方吐出制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載の材料投入装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライモルタルなどの材料を投入する材料投入装置に関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、山岳トンネルの標準掘削工法である「ＮＡＴＭ」において、トンネル支保部材としてのロックボルトとともに使用される定着材（ドライモルタル）の供給は、「MAIポンプ（株式会社ケー・エフ・シー製）」などのモルタル練混ぜ・注入機を使用して、通常人力にて行われている。このモルタル練混ぜ・注入機は、ドライモルタルが投入されるホッパーと、投入されたドライモルタルと水を混錬するミキサー部と、得られたモルタル混練物を羽根付き軸の回転力で吐出口に押し出すポンプ部とを備えている。ホッパー内のモルタルの残量やモルタル練混ぜ・注入機の稼働状況を操作者が目視で確認しながら、ドライモルタル粉体（20kg／袋）をホッパーに投入することにより、モルタルの混練と圧送を連続的に行うことが可能である。なお、操作者は、ジャンボマンケージ上でモルタルの充填を行っている作業員と合図しながらその操作を行う。
【０００３】
この作業の省人化を図る技術として、「らくらくぞうさん（株式会社ケー・エフ・シー製）」などのモルタル自動供給システムが知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。このシステムは、小型サイロ、ドライモルタル供給装置、モルタル注入ポンプ、リターナブルバッグ（例えば、「ふたたび君（登録商標）（500kg、1,000kgの2種類。株式会社ケー・エフ・シー製）」などから構成されており、導入現場において、従来の人力作業を機械化することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第３２５６５３２号公報
特許第４３２６２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本特許出願人は、ロックボルトの遠隔打設装置を２基備えた２ブームロックボルト専用機を用いたロックボルト作業の機械化、ワンマン施工に向けた取り組みを行っている。ボルティングユニット（遠隔打設装置）の遠隔操作により穿孔・モルタル充填・ロックボルト挿入を行う切羽直下の作業については機械化を達成できたが、後方作業となるモルタル練混ぜ時の投入作業については、機械化が達成できていない。２基のボルティングユニット（モルタル充填装置も２つ）を搭載した２ブーム施工の性質上、MAIポンプなどのモルタル練混ぜ・注入機２台で同時にモルタルの注入を行うことから、各ホッパーへ同時にモルタルを供給する作業が発生する。その作業は、通常の労力の２倍もしくは１名の増員を要する作業となる。
【０００６】
上記のモルタル自動供給システムの２股タイプ（例えば、上記の特許文献２を参照）を使用すれば、２台のモルタル練混ぜ・注入機へのモルタル投入が可能となり省力化が図れることになる。しかし、２股タイプのモルタル自動供給システムの市販品では、手動の切換えレバーを用いてモルタル粉体の落とし先のホッパーをいずれか一方に振り分ける仕組みとなっていることがあった。この場合、切換え作業に１名を要し、ワンマン施工を実現する上での障壁となっていた。
【０００７】
また、上記の特許文献２のように、各ホッパー内にある材料の高さを検出するセンサを設け、一方のホッパー内の材料貯留量が設定量より多くなった場合に、他方のホッパーへ材料を投下するよう切換手段を制御することも考えられる。しかし、このような構成では、一方のホッパー内の材料貯留量が設定量より多くならない限り、材料の投下先を他方に振り分けることはできない。２基のボルティングユニットを搭載した２ブーム施工では、一方のホッパー内の材料貯留量が設定量より多くない段階でも、施工の進捗状況などにより、他方のホッパーへ材料を投入したい状況が発生する。このような場合は、手動の切換えレバーを用いて材料の投下先を振り分ける必要があり、切換え作業に１名を要することとなる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、材料投入先の切換え作業の省力化を図ることができる材料投入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】
【０００９】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る材料投入装置は、材料を供給する材料供給手段から２つ以上に分岐して設けられ、前記材料供給手段から供給された材料を吐出可能な材料吐出手段と、前記材料吐出手段の中から、材料を吐出する前記材料吐出手段を選択的に切換える切換手段と、前記切換手段を制御する制御手段とを備え、前記切換手段で切換えられた前記材料吐出手段から、前記材料吐出手段に対応して設けられた材料混錬手段の材料供給部に材料を投入する材料投入装置であって、前記材料混錬手段の材料供給部の貯留量を検知する検知手段と、前記切換手段で切換えられた前記材料吐出手段から材料を吐出した時間を計測する計時手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記検知手段で検知した貯留量と、前記計時手段で計測した時間に基づいて前記切換手段を制御し、材料を吐出する前記材料吐出手段を選択的に切換えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る材料投入装置は、上述した発明において、前記材料吐出手段は、前記材料供給手段から２股に分岐して設けられた吐出部からなり、前記制御手段は、前記検知手段で検知した貯留量に基づいて、いずれか一方の前記吐出部のみから材料を吐出するように前記切換手段を制御する片方吐出制御部と、両方の前記吐出部からの材料の吐出を停止するように前記材料供給手段を制御する両方停止制御部と、前記計時手段で計測した時間に基づいて、両方の前記吐出部から材料を時間的に交互に吐出するように前記切換手段を制御する両方吐出制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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