JP7506552B2 - コンクリート打設管 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート打設管に関するものである。

従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載のコンクリート打設管が知られている。この打設管は、コンクリートを供給するポンプ車の供給管に接続される接続管と、この接続管に接続され、コンクリートを決められた打設領域に充填する充填管とを備えており、充填管が接続管に対して管軸周りに回転自在に接続されている。このように充填管が回転することによって、コンクリートの吐出口を所望の位置に移動させるための操作が容易になる。

特開2019-183526号公報

しかしながら、この充填管の回転機構においても改良の余地がある。例えば、充填管の回転における回転抵抗がより小さくなれば、コンクリート打設の作業負担がより軽減され、この種のコンクリート打設管の応用の幅が拡がると考えられる。本発明は、接続管に対する充填管の回転抵抗を低減するコンクリート打設管を提供することを目的とする。

本発明のコンクリート打設管は、コンクリートの供給源に接続される接続管と、接続管に対して管軸周りに回転可能に同軸で接続され、接続管からのコンクリートを打設領域に吐出する充填管と、を備え、接続管及び充填管のうちのいずれか一方を第１管、他方を第２管としたとき、第１管の第２管側の端部には、第２管の第１管側の端部に形成された第２管フランジの裏面側に回り込んで当該裏面に対向するように設けられたストッパ面を有し第１管から遠ざかる方向への第２管フランジの管軸方向の変位をストッパ面によって規制するフランジ保持部が設けられており、第２管フランジの裏面とストッパ面との間には摩擦低減材が挟まれている。

充填管のうちコンクリートの吐出口側の区間は扁平な形状に形成されている、こととしてもよい。また、充填管の少なくとも一部の区間は可撓性の材料からなる、こととしてもよい。

また、フランジ保持部は、第２管フランジの第１管側の端面に対向するように設けられ、ストッパ面で規制される変位とは逆方向の第２管フランジの変位を規制する第２のストッパ面を有し、第２管フランジの端面と第２のストッパ面との間には第１管及び第２管の管内を管外から封止する環状のシール材が設置されている、こととしてもよい。

フランジ保持部は、第２管フランジに突き合わされるように第１管に形成された第１管フランジと、第１管フランジの端面の外周側に取り付けられストッパ面を有するフランジ掛止部材と、を備える、こととしてもよい。

本発明によれば、接続管に対する充填管の回転抵抗を低減するコンクリート打設管を提供することができる。

（ａ）は、実施形態のコンクリート打設管を示す正面図であり、（ｂ）は、そのIb-Ib断面図である。 コンクリート打設管の要部を示す分解斜視図である。 コンクリート打設管を示す断面図である。 コンクリート打設管の使用状態を示す図である。 コンクリート打設管の変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係るコンクリート打設管の実施形態について詳細に説明する。図１及び図２に示されるコンクリート打設管１は、コンクリートポンプ車（図示せず）のコンクリート供給管３から送出されるコンクリートを打設領域Ｔまで搬送する管である。このコンクリート打設管１は、コンクリート供給管３の下流側に接続され、主に、コンクリート供給管３から鉛直に吊り下がるような姿勢で使用される（図３参照）。以下の説明において、「上方／下方」、「上面／下面」等の語を用いる場合には、上記のような使用状態におけるコンクリート打設管１の上下方向に対応させるものとする。

コンクリート打設管１は、上下に接続された鋼製の接続管５（第１管）と充填管７（第２管）とを備えている。接続管５はコンクリート供給管３（コンクリートの供給源）の下端に同軸に接続され、充填管７は更に接続管５の下端に同軸に接続される。充填管７の下端にはコンクリートの吐出口７ｂが設けられている。接続管５と充填管７との接続部には、充填管７を接続管５に対して管軸周りに回転可能とするジョイント部９が設けられている。ジョイント部９の詳細については後述する。

充填管７は、充填管上部１１と、ホース装着部１３と、ゴムホース１５と、の３部材を有している。充填管上部１１は鋼製の管部材であり、接続管５の下端に対してジョイント部９を介して接続される。ゴムホース１５は可撓性の材料であるゴム材からなる管部材であり、下端には前述の吐出口７ｂが形成されている。このゴム材の例としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、イソブチレン・イソプレンゴム（ブチルゴム）、エチレンプロピレンゴム等が挙げられる。

ホース装着部１３は、ゴムホース１５を装着するための鋼製の部材である。ホース装着部１３の下端部の外周にゴムホース１５の上端部が嵌め込まれ結束帯１７が巻き付けられることにより、ゴムホース１５がホース装着部１３に装着される。ホース装着部１３の上端と充填管上部１１の下端とが、所定の適切な連結部材１９によって連結されている。なお、同様の連結部材１９が、コンクリート供給管３と接続管５との連結にも使用される。

ゴムホース１５のホース上部１５ａは円形断面をなすが、図１（ｂ）に断面図が示されるように、ホース下部１５ｂは扁平な形状をなしている。ゴムホース１５にコンクリート供給管３からのコンクリートが供給されていない状態においては、ホース下部１５ｂの対向する管壁同士がゴム材の弾性によって密着し、ホース下部１５ｂが閉鎖する。この場合、ホース上部１５ａに残留するコンクリートの荷重程度ではホース下部１５ｂは変形せず、ホース下部１５ｂの閉鎖状態は維持される。そして、ゴムホース１５にコンクリートポンプ車からのコンクリートが供給された状態では、コンクリートの内圧によりホース下部１５ｂが内側から押し広げられ、コンクリートが吐出口７ｂから吐出される。このような扁平形状のホース下部１５ｂの存在により、コンクリート打設管１におけるコンクリートの落下速度が緩和され、コンクリートの材料分離が抑制される。

コンクリート打設管１の充填管７が上記のような可撓性のゴムホース１５を有することにより、コンクリート供給管３がコンクリートポンプ車のブームに対してほぼ固定されていたとしても、図３に示されるように、作業者Ｐがゴムホース１５を撓ませて吐出口７ｂを所望の位置に移動させることができる。また、前述のジョイント部９の存在により充填管７が管軸周りに回転可能であるので、扁平な吐出口７ｂの回転方向の向きを所望の向きに合わせることができる。このように、作業者Ｐが吐出口７ｂの位置及び向きを自在に調整可能であるので、コンクリートポンプ車のブームを移動させることなく、ホース下部１５ｂを狭隘な箇所（例えば、鉄筋と型枠との間の隙間や鉄筋同士の隙間）にも速やかに挿入して、コンクリートを打設領域Ｔに送り込むことができる。

上記のような充填管７の回転を可能にするジョイント部９の構造について説明する。コンクリート打設の作業において、作業者Ｐは、図３に示されるように、コンクリート打設管１のゴムホース１５の部分を手で持ってコンクリート打設管１を操作することが多いと考えられる。そして、充填管７の吐出口７ｂの向きを回転させたい場合には、作業者Ｐは、ゴムホース１５を管軸周りに捩るような操作を行うことになる。

ここで、前述の特許文献１のように、仮に充填管７全体が鋼製であれば、作業者Ｐが充填管７の下部を管軸周りに捩ったときに、その捩り力が充填管７の上端まで伝達され、充填管７が接続管５に対し円滑に管軸周りに回転する。しかしながら、このコンクリート打設管１においては、ゴムホース１５の捩り剛性が小さい故に、作業者Ｐがゴムホース１５を捩ったときに、その捩り力が充填管７の上端まで伝達されにくく、充填管７が回転し難い場合があり得る。

従って、特に、ゴムホース１５のような可撓性の部材が充填管７に採用されたコンクリート打設管１においては、充填管７の上部が小さい捩り力で回転するように、ジョイント部９における充填管７の回転抵抗を小さくすることが好ましい。また、特に、充填管７の吐出口７ｂが非円形の断面形状（本実施形態では扁平形状）をなすときには、狭隘な箇所にゴムホース１５の先端部を挿入するときに、挿入し易い向きに吐出口７ｂを回転させる機会が多いので、充填管７の回転抵抗を低減する必要性が高い。そこで、コンクリート打設管１のジョイント部９は、次のような構造をなしている。

図４はジョイント部９を示す分解斜視図である。図４及び図２に示されるように、接続管５の下端にはフランジ２１（以下、「接続管フランジ２１」と呼ぶ）が形成されている。これに対し、充填管上部１１の上端には、上記の接続管フランジ２１よりも小径のフランジ２３（以下、「充填管フランジ２３」と呼ぶ）が形成されている。このような接続管フランジ２１（第１管フランジ）と充填管フランジ２３（第２管フランジ）とが管軸方向に突き合わされることで、接続管５と充填管７とが接続されている。また、接続管フランジ２１の下面２１ｂにはコンクリートの流路を環状に囲むＯリング２７（シール材）が設置され、このＯリング２７が充填管フランジ２３の上面２３ａとの間に挟み込まれることにより、コンクリート打設管１の管内が管外から封止され、コンクリートの漏洩が防止されている。

接続管フランジ２１の下方には、当該接続管フランジ２１とほぼ同じ外径のリング状をなし、充填管フランジ２３を掛止して保持するための充填管受リング２９（フランジ掛止部材）がボルト止めされている。なお、図４中の符号３０は、上記ボルト止めのためのボルト穴である。充填管受リング２９の内周面下部には、充填管フランジ２３の下面２３ｂ側に回り込むように、内周側に張出したフランジ受部３１が設けられている。充填管上部１１が後述するスラストワッシャ３３と一緒に上方から充填管受リング２９に挿通され、充填管フランジ２３がフランジ受部３１の上面３１ａに引っ掛かることで、充填管７がフランジ受部３１によって支持されている。このフランジ受部３１の上面３１ａ（ストッパ面）が、充填管フランジ２３の下面２３ｂに対向し当該充填管フランジ２３の下方への変位を規制している。その一方、充填管フランジ２３の上方への変位は、接続管フランジ２１の下面２１ｂ（第２のストッパ面）によって規制されている。

このように、接続管５の下端部に設けられた、接続管フランジ２１及び充填管受リング２９によれば、充填管フランジ２３の裏面側（下面２３ｂ側）に回り込んで下面２３ｂに対向するように設けられたストッパ面（フランジ受部３１の上面３１ａ）を有し、充填管フランジ２３の下方への変位を上記ストッパ面によって規制するフランジ保持部４７が構成される。すなわち、フランジ保持部４７は、充填管フランジ２３に突き合わされるように接続管５に形成された接続管フランジ２１と、接続管フランジ２１の下面２１ｂの外周側に取り付けられストッパ面（上面３１ａ）を有する充填管受リング２９と、を備えるものである。

充填管受リング２９の上部の内周面と、フランジ受部３１の上面３１ａと、接続管フランジ２１の下面２１ｂと、で囲まれるスペースには、充填管フランジ２３が、回転可能な程度の径方向のクリアランスをもって収納されている。このようなクリアランスにより、接続管５に対して充填管上部１１が管軸周りに回転可能であり、ひいては、コンクリート供給管３及び接続管５に対して充填管７が管軸周りに回転可能である。なお、充填管受リング２９の上部には、外周面から内周面まで径方向に貫通するネジ穴４１が対称の位置に一対形成されている。このネジ穴４１に蝶ねじ４３が取り付けられ、蝶ねじ４３の先端が充填管フランジ２３の外周面に突当てられるように当該蝶ねじ４３を締め付けることで、上記のような充填管７の回転を禁止することもできる。

更に、充填管フランジ２３の下面２３ｂと、フランジ受部３１の上面３１ａと、の間には、スラストワッシャ３３（摩擦低減材）が挟み込まれている。スラストワッシャ３３は、管軸方向から見て充填管フランジ２３の下面２３ｂとほぼ同一形状の円環薄板状をなす。スラストワッシャ３３は、その材料及び表面状態により、鋼材の平滑面（充填管フランジ２３の下面２３ｂ、フランジ受部３１の上面３１ａ）に対する低摩擦を実現するものである。スラストワッシャ３３の上端面３３ａは充填管フランジ２３の下面２３ｂに密着し当該下面２３ｂ上を円滑に滑る。また、スラストワッシャ３３の下端面３３ｂはフランジ受部３１の上面３１ａに密着し当該上面３１ａ上を円滑に滑る。スラストワッシャ３３の素材は、例えば高力黄銅鋳物である。市販のスラストワッシャが上記スラストワッシャ３３として採用されてもよい。

以上のようなコンクリート打設管１による作用効果について説明する。このコンクリート打設管１においては、充填管７の重量による荷重が充填管フランジ２３の下面２３ｂからフランジ受部３１の上面３１ａに対して鉛直方向に作用するので、この下面２３ｂと上面３１ａとの間の摩擦が、円滑な充填管７の回転の妨げになり得る。これに対して、コンクリート打設管１によれば、スラストワッシャ３３の存在により、充填管フランジ２３の下面２３ｂと、フランジ受部３１の上面３１ａと、の摩擦が低減される。その結果、ジョイント部９においては、接続管５に対する充填管７の回転抵抗が低減され、充填管７は小さい捩り力によって回転可能である。そして、作業者が充填管７のうち可撓性で低剛性の部位（本実施形態ではゴムホース１５）を持って作業する場合に、当該部位を捩る操作によって、充填管７を回転させることができる。

本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、下記の変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。

例えば、実施形態のコンクリート打設管１において、Ｏリング２７は省略されてもよい。Ｏリング２７を省略する場合、Ｏリング２７の摩擦に起因する充填管７の回転抵抗が削減される観点で好ましい。また、スラストワッシャ３３に代えて、回転方向の摩擦を低減できるような他の種類の摩擦低減材が、充填管フランジ２３の下面２３ｂと、フランジ受部３１の上面３１ａと、の間に挟まれてもよい。また、スラストワッシャ３３の素材は高力黄銅鋳物には限定されず、金属製、樹脂製、セラミック製と様々な素材のスラストワッシャを適用することができる。また、スラストワッシャ３３の素材としては、摩擦係数が小さいのみならず、接続管５及び充填管７よりも摩耗し易い材質の素材が選択されてもよい。スラストワッシャ３３が接続管５及び充填管７よりも摩耗し易い場合には、接続管５及び充填管７の摩耗が抑制され、メンテナンス時には摩耗したスラストワッシャ３３のみを交換すればよい。

例えば、図５は、変形例に係るコンクリート打設管５１を示す断面図である。コンクリート打設管５１は、コンクリート打設管１の構成に加えて更に、接続管フランジ２１の下面２１ｂと充填管フランジ２３の上面２３ａとの間にも、スラストワッシャ３３が挟み込まれている。この構成によれば、下面２１ｂと、上面２３ａと、の回転方向の摩擦も更に低減され、その結果、ジョイント部９においては、接続管５に対する充填管７の回転抵抗が更に低減される。なお、コンクリート打設管５１においては、Ｏリング２７及び蝶ねじ４３（図２参照）が省略されている。コンクリート打設管５１のうち前述のコンクリート打設管１と同一又は同等の構成要素については、図面で同一符号を付し重複する説明を省略する。

また、実施形態では、ボルト締結された接続管フランジ２１及び充填管受リング２９によってフランジ保持部４７が構成されているが、フランジ保持部４７が一体的に形成されてもよいし、３以上の部品によって構成されてもよい。

また、実施形態では、前述のようなフランジ保持部４７が接続管５（第１管）の下端部に設けられて、当該フランジ保持部４７が充填管７（第２管）の充填管フランジ２３を内側に保持する構造が採用されているが、このような接続管５と充填管７との関係が逆であってもよい。すなわち、フランジ保持部４７が充填管７（第１管）の上端部に設けられ、当該フランジ保持部４７が接続管５（第２管）の接続管フランジ２１を内側に保持する構造であってもよい。この場合におけるジョイント部の断面図は、図２又は図５のジョイント部９の断面図を上下反転させたようなものになる。

１，５１…コンクリート打設管、３…コンクリート供給管（供給源）、５…接続管、７…充填管、７ｂ…吐出口、１５…ゴムホース、１５ｂ…ホース下部（吐出口側の区間）、２１…接続管フランジ（第１管フランジ）、２１ｂ…下面（第２のストッパ面）、２３…充填管フランジ（第２管フランジ）、２３ａ…上面、２３ｂ…下面（裏面）、２７…Ｏリング（シール材）、２９…充填管受リング（フランジ掛止部材）、３１ａ…上面（ストッパ面）、３３…スラストワッシャ（摩擦低減材）、４７…フランジ保持部、Ｔ…打設領域。

Claims (3)

1. コンクリートの供給源に接続される接続管と、
   前記接続管に対して管軸周りに回転可能に同軸で接続され、前記接続管からのコンクリートを打設領域に吐出する充填管と、を備え、
   前記接続管及び前記充填管のうちのいずれか一方を第１管、他方を第２管としたとき、
   前記第１管の前記第２管側の端部には、前記第２管の前記第１管側の端部に形成された第２管フランジの裏面側に回り込んで当該裏面に対向するように設けられたストッパ面を有し前記第１管から遠ざかる方向への前記第２管フランジの前記管軸方向の変位を前記ストッパ面によって規制するフランジ保持部が設けられており、
   前記第２管フランジの前記裏面と前記ストッパ面との間には摩擦低減材が挟まれており、
   前記第１管には、前記フランジ保持部を外周面から内周面まで径方向に貫通するねじの先端が前記第２管フランジの外周面に突き当てられるように前記ねじを締め付ける操作によって前記第１管に対する前記第２管の前記管軸周りの回転を禁止することが可能な操作部が設けられており、
   前記充填管のうち前記コンクリートの吐出口側の区間は扁平な形状に形成されており、
   前記充填管の少なくとも一部の区間は可撓性の材料からなり、
   前記フランジ保持部は、
   前記第２管フランジの前記第１管側の端面に対向するように設けられ、前記ストッパ面で規制される前記変位とは逆方向の前記第２管フランジの変位を規制する第２のストッパ面を有し、
   前記第２管フランジの前記端面と前記第２のストッパ面との間には前記第１管及び前記第２管の管内を管外から封止する環状のシール材が設置されている、コンクリート打設管。
2. コンクリートの供給源に接続される接続管と、
   前記接続管に対して管軸周りに回転可能に同軸で接続され、前記接続管からのコンクリートを打設領域に吐出する充填管と、を備え、
   前記接続管及び前記充填管のうちのいずれか一方を第１管、他方を第２管としたとき、
   前記第１管の前記第２管側の端部には、前記第２管の前記第１管側の端部に形成された第２管フランジの裏面側に回り込んで当該裏面に対向するように設けられたストッパ面を有し前記第１管から遠ざかる方向への前記第２管フランジの前記管軸方向の変位を前記ストッパ面によって規制するフランジ保持部が設けられており、
   前記第２管フランジの前記裏面と前記ストッパ面との間には摩擦低減材が挟まれており、
   前記第１管には、前記フランジ保持部を外周面から内周面まで径方向に貫通するねじの先端が前記第２管フランジの外周面に突き当てられるように前記ねじを締め付ける操作によって前記第１管に対する前記第２管の前記管軸周りの回転を禁止することが可能な操作部が設けられており、
   前記充填管のうち前記コンクリートの吐出口側の区間は扁平な形状に形成されており、
   前記フランジ保持部は、
   前記第２管フランジの前記第１管側の端面に対向するように設けられ、前記ストッパ面で規制される前記変位とは逆方向の前記第２管フランジの変位を規制する第２のストッパ面を有し、
   前記第２管フランジの前記端面と前記第２のストッパ面との間には前記第１管及び前記第２管の管内を管外から封止する環状のシール材が設置されている、コンクリート打設管。
3. フランジ保持部は、
   前記第２管フランジに突き合わされるように前記第１管に形成された第１管フランジと、前記第１管フランジの端面の外周側に取り付けられ前記ストッパ面を有するフランジ掛止部材と、を備える、請求項１又は２に記載のコンクリート打設管。

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