(57)【要約】【課題】従来は、所望量のセメントミルクを得るために、重量計測器によりセメントミルクの重量を計測しているが、単に、混合投入された後のセメントミルクの重量を計測しているにすぎず、水とセメントの混合割合は正確に把握できず、セメントミルクの品質にばらつきが生じるという課題がある。【解決手段】杭打ちあるいは地盤改良の作業現場、あるいは、作業現場近傍に設置されたバッチャープラント１のミキサー３に、予め設定された量となるセメントミルクとなるべき量に設定された水設定値Ｌの水を供給し、ミキサー３に実際に供給された水量を重量計測器２５により計測して水計量値Ｍとし、水設定値Ｌと水計量値Ｍとを対比し、水設定値Ｌと水計量値Ｍとが不一致のとき、水設定値Ｌに対する所定割合の割合比となるセメント量を演算し、この自動補正されたセメント量をミキサー３に供給するバッチャープラントのセメントミルク製造方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭打ちあるいは地盤改良の作業現場、あるいは、作業現場近傍に設置されたバッチャープラント１のミキサー３に、予め設定された量となるセメントミルクとなるべき量に設定された水設定値Ｌの水を供給し、ミキサー３に実際に供給された水量を重量計測器２５により計測して水計量値Ｍとし、水設定値Ｌと水計量値Ｍとを対比し、水設定値Ｌと水計量値Ｍとが不一致のとき、水設定値Ｌに対する所定割合の割合比となるセメント量を演算し、この自動補正されたセメント量をミキサー３に供給するバッチャープラントのセメントミルク製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記自動補正されたセメント量は、セメントミルクの水とセメントとの割合比において、必ず、セメント量の割合が多くなるように設定したバッチャープラントのセメントミルク製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、水設定値Ｌと水計量値Ｍとを対比し、水設定値Ｌと水計量値Ｍとが不一致のとき、水設定値Ｌに対する所定割合の割合比となるセメント量を演算し、この自動補正されたセメント量をミキサー３に供給し、このときの水設定値Ｌと水計量値Ｍと自動補正セメント量を印字しかつ記憶し、次工程のセメントミルク製造を行うバッチャープラントのセメントミルク製造方法。
【請求項４】
所定形状の枠フレーム体２にミキサー３の混練用樋２４を複数の重量計測器２５により吊設し、前記ミキサー３には、サイロ５に接続した内部セメント供給ホース１５と、貯水タンク６に接続した内部供水管２０とのそれぞれを接続し、サイロ５の縦搬送装置９と貯水タンク６の給水ポンプ１８は操作部４５により駆動するように構成し、操作部４５は、予め設定した水設定値Ｌの水量に対するセメント設定値Ｎのセメント量となるように、貯水タンク６が実際に供給した水量を重量計測器２５により計測して水供給設定量と水供給計測量を対比し、実際の供給水量に対する補正セメント量を演算してミキサー３にサイロ５からセメントを供給する構成としたバッチャープラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッチャープラントのセメントミルク製造方法および可搬式のバッチャープラントに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント貯蔵用のサイロからのセメントに水を加えて撹拌することでセメントミルクを製造するミキサーと、このミキサーの重量を計測する重量計測器を設けた構成は、公知である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８ー２８１６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記公知例は、所望量のセメントミルクを得るために、重量計測器によりセメントミルクの重量を計測しているが、単に、混合投入された後のセメントミルクの重量を計測しているにすぎず、水とセメントの混合割合は正確に把握できず、セメントミルクの品質にばらつきが生じるという課題がある。
本発明は、セメントミルクの製造工程を工夫して、安定した品質のセメントミルクを供給できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、杭打ちあるいは地盤改良の作業現場、あるいは、作業現場近傍に設置されたバッチャープラント１のミキサー３に、予め設定された量となるセメントミルクとなるべき量に設定された水設定値Ｌの水を供給し、ミキサー３に実際に供給された水量を重量計測器２５により計測して水計量値Ｍとし、水設定値Ｌと水計量値Ｍとを対比し、水設定値Ｌと水計量値Ｍとが不一致のとき、水設定値Ｌに対する所定割合の割合比となるセメント量を演算し、この自動補正されたセメント量をミキサー３に供給するバッチャープラントのセメントミルク製造方法としたものである。
請求項２の発明は、前記自動補正されたセメント量は、セメントミルクの水とセメントとの割合比において、必ず、セメント量の割合が多くなるように設定したバッチャープラントのセメントミルク製造方法としたものである。
請求項３の発明は、水設定値Ｌと水計量値Ｍとを対比し、水設定値Ｌと水計量値Ｍとが不一致のとき、水設定値Ｌに対する所定割合の割合比となるセメント量を演算し、この自動補正されたセメント量をミキサー３に供給し、このときの水設定値Ｌと水計量値Ｍと自動補正セメント量を印字しかつ記憶し、次工程のセメントミルク製造を行うバッチャープラントのセメントミルク製造方法としたものである。
請求項４の発明は、所定形状の枠フレーム体２にミキサー３の混練用樋２４を複数の重量計測器２５により吊設し、前記ミキサー３には、サイロ５に接続した内部セメント供給ホース１５と、貯水タンク６に接続した内部供水管２０とのそれぞれを接続し、サイロ５の縦搬送装置９と貯水タンク６の給水ポンプ１８は操作部４５により駆動するように構成し、操作部４５は、予め設定した水設定値Ｌの水量に対するセメント設定値Ｎのセメント量となるように、貯水タンク６が実際に供給した水量を重量計測器２５により計測して水供給設定量と水供給計測量を対比し、実際の供給水量に対する補正セメント量を演算してミキサー３にサイロ５からセメントを供給する構成としたバッチャープラントとしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明では、セメントミルクの製造の際に、ミキサー３に実際に供給された水量に照らして水設定値Ｌに対する所定割合の割合比となるようにセメント供給量を自動補正するので、水とセメントの混合比率精度を向上させることができ、正確で均一なセメントミルクを製造できる。
請求項２の発明では、自動補正されたセメント量は、セメントミルクの水とセメントとの割合比において、必ず、セメント含有量の割合が多くなるように設定しているので、適正なセメント含有成分のセメントミルクとすることができ、セメントミルクの品質を安定させることができる。
請求項３の発明では、ミキサー３に供給した水量に対する所定割合の割合比となるセメント量を自動補正してミキサー３に供給し、このときの水設定値Ｌと水計量値Ｍと自動補正セメント量を印字しかつ記憶するので、水量に対するセメント量の割合比を詳細に検討でき、セメントミルクの品質を向上させることができる。
請求項４の発明では、操作部４５は、予め設定した水設定値Ｌの水量に対するセメント設定値Ｎのセメント量となるように、貯水タンク６が実際に供給した水量を重量計測器２５により計測して設定量と計測量を対比し、実際の供給水量に対する補正セメント量を演算してミキサー３にサイロ５からセメントを供給する構成としているので、作業現場に設置した貯水タンク６から給水ポンプ１８により水を供給するタイプのバッチャープラント１であっても、正確で均一な混合比率精度であって品質の安定したセメントミルクを製造でき、可搬式のバッチャープラント１の設置スペースを小さくでき、バッチャープラントの省スペース化を実現でき、また、操作部４５による各部の制御により水とセメントの投入タイミングを適正にすることで、セメントミルクを製造できるので、既存のバッチャープラント１の操作部４５の改良により低コストで高精度なバッチャープラントを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】バッチャープラントの側面図。
【図２】同平面図。
【図３】同概略回路図。
【図４】フロー図。
【図５】制御部（操作盤）の正面図。
【図６】同一部拡大図。
【図７】制御部（操作盤）の表示操作部（タッチパネル）の正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態を図により説明すると、１は可搬式のバッチャープラント、２はバッチャープラント１の枠フレーム体であり、枠フレーム体２には水とセメントとを撹拌してセメントミルクを製造するミキサー３と、このミキサー３で製造したセメントミルクを固まらないようにかき回しながら一時貯留するアジテータ４とを備えている。
なお、バッチャープラント１の近傍にはミキサー３に供給するセメントを貯留するサイロ５と、セメントに加える水を貯留する貯水タンク６とを設けている。
前記サイロ５の構成は任意であり、サイロ５はセメントを貯留できればよく、サイロ５内の底部に横搬送装置８を設け、横搬送装置８の終端には縦搬送装置９の始端部を接続し、縦搬送装置９の終端はサイロ５の上部に設けた排出シュート１０に接続し、排出シュート１０にはミキサー３にセメントを送る搬送ホース１１を接続する。
搬送ホース１１の終端は枠フレーム体２内に設けたミキサー３に接続した内部セメント供給ホース１５に接続する。
【０００９】
１６は横搬送装置８と縦搬送装置９を駆動するセメント揚送駆動モータである。
前記貯水タンク６の構成は任意であり、貯水タンク６にはミキサー３に水を供給する給水ポンプ１８を設ける。本実施形態では、ミキサー３への給水時間の短縮のために２台の給水ポンプ１８を設けているが、１台でもよく、あるいは、２台以上であってもよい。
給水ポンプ１８には給水ホース１９を接続し、給水ホース１９の終端は枠フレーム体２内に設けた内部供水管２０の始端部に接続し、内部供水管２０の終端部はミキサー３に接続する。内部供水管２０の中間部にアクチュエータ（図示省略）で開閉する開閉バルブ２１を設け、所定量の水をミキサー３に供給すると開閉バルブ２１を閉鎖するので、ミキサー３へ供給する供給水の供給量の供給精度を向上させられる。
【００１０】
すなわち、ミキサー３の水量が設定値になったときに、給水ポンプ１８を停止しても、給水ポンプ１８の吐出停止が直ちに行われず、給水停止と吐出停止との間のタイムラグがあるので、このタイムラグの分だけミキサー３内に水が流入してしまい、給水量の精度が低下するが、ミキサー３への流入量が所定水量になったときに、給水ポンプ１８を停止させて同時に開閉バルブ２１を閉鎖することにより、ミキサー３へ供給する供給水の供給量の供給精度を向上させられる。２２は給水ポンプ１８の給水用モータである。
前記ミキサー３は、混練用樋２４を枠フレーム体２内に上下動自在に吊設し、混練用樋２４には重量計測器（ロードセル）２５を取付ける。重量計測器２５は混練用樋２４の重量を正確に計測しうるように、混練用樋２４の重量バランスを考慮して３カ所に設置し、３カ所の重量計測器２５により混練用樋２４の重量を計測する。
【００１１】
混練用樋２４には撹拌翼２６を吊設し、撹拌翼２６は撹拌モーター２７により回転させる。混練用樋２４の所定箇所には混練したセメントミルクを排出する排出口２８を設ける。２９は開閉バルブである。
混練用樋２４の排出口２８の下方にはアジテータ４の貯留樋３０を臨ませる。貯留樋３０には回転翼３１を設け、回転翼３１の駆動モーター３２を貯留樋３０の上方に設ける。
３５はアジテータ４の貯留樋３０のセメントミルク量を検出する検出計である。
アジテータ４にはセメントミルクを搬送する搬送ホース４０を接続し、搬送ホース４０の中間部所定位置にはセメントミルクを搬送する搬送ポンプ（グラウトポンプ）４１を設ける。
【００１２】
４５は制御部（操作盤）であり、前記ポンプ等を接続し、これらの作動を制御する。制御部（操作盤）４５の構成は任意であり、以下、概略を説明すると、図５は操作盤（制御部）４５の正面図、図６は操作盤（制御部）４５の一部拡大図であり、図５において、４６は表示操作部（タッチパネル）であり、通常時プラントの動作状態を表示し、画面を切り替えることで、各設定の入力を行う。
４７は運転切替スイッチであり、ミキサー３の自動洗浄と、自動運転と手動運転とを運転方法の切り替えを行うものであり、自動運転を選択すると、水・ベントナイト・セメントを自動的に計量し、設定した練り時間でミキサー３にて混練後、アジテータ４に排出し、また、自動洗浄を選択すると、セメントミルク製造作業終了後、ミキサー３内の水洗いを自動的に連続的に行う。また、手動運転を選択すると、手動操作にて各モータの運転・停止、バルブの開閉などを行なう。
【００１３】
図６において、４８は自動運転開始ボタンであり、運転切替スイッチ４７で選択した運転を開始する。４９は自動運転終了ボタンであり、自動運転終了ボタン４９を操作すると、自動運転作業が終了後に運転停止させる。５０は自動運転ランプであり、自動運転中に点灯し、停止時消灯する。
５１はアジテータ４の入切スイッチであり、手動運転選択時のアジテータ４の回転の運転・停止を行なう。５２はミキサー３の入切スイッチであり、手動運転選択時に、ミキサ−３の回転の運転・停止を行なう。５３は給水ポンプ１８の入切スイッチであり、手動運転選択時に操作する。５４はサイロ５のセメント揚送駆動モータ１６の入切スイッチ、５５は非常停止ボタンである。
【００１４】
また、図５において、６５は中扉であり、中扉６５を開けると、後述する各ランプ類等を設けている。６６は中扉６５の窓である。５６は制御電源ランプであり、バッチャープラント１に電源投入時点灯する。５７は非常停止ランプであり、非常停止中に点灯する。５８は運時間表示部であり、バッチャープラント１の累計稼働時間を表示し、メンテナンス時期の判定に供する。
５９は記録用プリンタであり、所定作業ごとに、稼働時間・水量・セメント量等の作業データを印字する。６０はＵＳＢメモリやＳＤカード等の記録媒体（図示省略）にデータを入力するデータ入力部６１の挿入口である。
【００１５】
この場合、制御部（操作盤）４５には、前記したバッチャープラント１の稼働時間・水量・セメント量等の作業データに加えて、作業開始前の表示操作部（タッチパネル）４６によるバッチャープラント１の各部の設定入力した入力データ等を記憶する記憶部６３を設け、記憶部６３に記憶されているデータを記録用プリンタ５９にて選択して印字可能となる。
そのため、セメントミルクの状態と作業データと入力データ等を対比検討することができ、セメントミルクの品質向上を容易に行うことができる。
図７は、表示操作部（タッチパネル）４８の表示例を示し、図７Ａでは設定入力画面を表示し、この画面にて水・セメントの投入量の設定を行う。６７は自動補正投入スイッチである。
図７Ｂでは運転中の表示を示す。６８は自動補正制御実行中であることを表示する自動補正制御表示である。
なお、図７の数字の記載は、理解を容易にするため、表示記載例を示したものであり、実際に入力した値を示すものではない。
【００１６】
（実施形態の作用）
本発明は上記構成であり、杭打ちあるいは地盤改良の作業現場、あるいは、作業現場近傍にバッチャープラント１を運搬して設置する。また、バッチャープラント１の近傍にサイロ５と貯水タンク６とを設置し、サイロ５の搬送ホース１１にバッチャープラント１のサイロ５内の内部セメント供給ホース１５を接続し、貯水タンク６の給水ホース１９に枠フレーム体２の内部供水管２０を接続する。
バッチャープラント１のミキサー３に水とセメントを投入して混練すると、セメントミルクになり、所望量のセメントミルクを得るために、水とセメントを所定割合比で投入すればよいが、設定量の水の供給は案外難しく、給水ポンプ１８は供給ホースに所謂脈動が起きるように、吐出する水量が一定でなく、例えば、１０分間に１０リットルの水を吐出させようとする場合、最初の１分が０．９リットルで、次の１分が１．２リットルで、実際に１０分間水を吐出させた場合、９．５〜１０．５リットルと供給量にばらつきが生じることがある。
【００１７】
そのため、単に、給水ポンプ１８の諸元表に基づいて、制御部（操作盤）４５の制御プログラムを作成しても、所望する設定割合の水とセメントとが混合されたセメントミルクがえられないことがある。
さらに、貯水タンク６の水位や開閉バルブ２１の開閉誤差がある等の他の要因にもよって、設定量の水の供給を難しくしており、水とセメントの割合比率精度が悪化していた。
そこで、上記構成のバッチャープラント１において、以下のように、作動させ、設定割合に沿った正確な水とセメントの混合比のセメントミルクをえられるようにしている。
まず、制御部（操作盤）４５の自動運転開始ボタン４８を操作してバッチャープラント１の作動を開始する（Ｓ１）。
【００１８】
制御部（操作盤）４５は貯水タンク６の給水ポンプ１８に通電して１バッチ（１工程）あたり設定した水（以下、水設定値Ｌとする）をミキサー３に供給し、水設定値Ｌになると給水ポンプ１８への通電を遮断すると共に、開閉バルブ２１を閉塞し、ミキサー３の重量を重量計測器２５により計測し（Ｓ２）、実際にミキサー３に供給された水量（以下、水計量値Ｍとする）を検出する。
この場合、水設定値Ｌに対して実際にミキサー３に供給される水量（水計量値Ｍ）は一致しないから、水設定値Ｌと水計量値Ｍとは不一致となるが、この不一致の水量を、制御部（操作盤）４５の自動補正投入スイッチ６７がオンであるときは（Ｓ３）、水設定値Ｌと水計量値Ｍを対比し（Ｓ４）、水設定値Ｌが多い場合、予め所定水量に対するセメント量（以下、セメント設定値Ｎ）となるように水計量値Ｍに対するセメント量となる割合（Ｗ／Ｃ）を計算する（Ｓ５）。Ｓ５で「Ｗ／Ｃ」は水とセメントの割合である。
【００１９】
次に、水計量値Ｍ÷Ｗ／Ｃ＝自動補正セメント設定値Ｐを算出し（Ｓ６）、この自動補正セメント設定値Ｐを制御に反映させる（Ｓ７）。
自動補正セメント設定値Ｐが算出されると、予め設定していある所定量のセメントに対して供給するべきベントナイト（添加剤）量のベントナイト設定値Ｂとなる割合（Ｂ／Ｃ）を計算する（Ｓ８）。Ｓ８で「Ｂ／Ｃ」はベントナイトとセメントの割合である。
次に、自動補正セメント設定値Ｐ÷割合（Ｂ／Ｃ）＝自動補正ベントナイト設定値Ｒを算出する（Ｓ９）。
そこで、自動補正ベントナイト設定値Ｒは、ミキサー３に実際に供給するべきセメント量に基づいて算出されたベントナイト量となるので、自動補正ベントナイト設定値Ｒを制御部（操作盤）４５の制御に反映させる（Ｓ１０）。
【００２０】
すると、制御部（操作盤）４５による制御はベントナイト設定値Ｂであるか否かの判定を行って（Ｓ１１）、自動補正ベントナイト設定値Ｒに基づいて、ベントナイトをミキサー３に供給し、ベントナイトがミキサー３に供給されると、重量計測器２５がミキサー３の重量を計測し、自動補正ベントナイト設定値Ｒとなるようにベントナイトが供給されると、ベントナイトの供給を停止させる（Ｓ１２）。
ここで、ミキサー３には、正確な割合の水とベントナイトが供給されたことになり、ベントナイトの供給を停止させると、ミキサー３の撹拌モーター２７に通電して撹拌翼２６を回転させ、所定時間混練する（Ｓ１３）。
所定時間混練されると、ミキサー３の撹拌翼２６は自動停止させられる。
次に、自動補正セメント設定値Ｐに基づいたセメント量となるように、サイロ５の横搬送装置８および縦搬送装置９に通電してセメントをミキサー３に供給する（Ｓ１４）。
【００２１】
セメントがミキサー３に供給されると、重量計測器２５がミキサー３の重量を計測し、自動補正セメント設定値Ｐの量のセメントが供給されると、サイロ５からのセメント供給を停止させる（Ｓ１５）。
ここで、ミキサー３には、正確な割合の水とベントナイトに加えてセメントが供給されたことになり、再び、ミキサー３の撹拌モーター２７に通電して撹拌翼２６を回転させ、所定時間混練する（Ｓ１６）。
ミキサー３で所定時間混練されると、撹拌モーター２７への通電を遮断して撹拌翼２６を停止させる。
同時に、ミキサー３の排出ルーチンに移行し（Ｓ１７）、記録用プリンタ５９で、１バッチ当たりの、稼働時間・水量・セメント量等の作業データを印字するバッチプリントルーチンを実行する（Ｓ１８）。
【００２２】
そして、ミキサー３の排出口２８からセメントミルクが排出されてアジテータ４に供給され、アジテータ４内では回転翼３１が駆動モーター３２により回転し、セメントミルクが固化するのを防止し、アジテータ４から搬送ポンプ４１を介して杭打ちあるいは地盤改良装置に供給される。
一方、ミキサー３では、残りの作業工程（残バッチ）が入力設定されているか否かを判定し（Ｓ１９）、残りの作業工程（残バッチ）があるとき、および、連続運転の場合は、ステップ１に戻ってセメントミルク製造を行い、残りの作業工程（残バッチ）が無く、かつ、連続運転で無い場合は自動運転終了ボタン４９を操作してバッチャープラントを停止させて製造作業を終了する（ミキサー３等の洗浄作業は別途行う）。
【符号の説明】
【００２３】
１…バッチャープラント、２…枠フレーム体、３…ミキサー、４…アジテータ、５…サイロ、６…貯水タンク、８…横搬送装置、９…縦搬送装置、１０…排出シュート、１１…搬送ホース、１５…内部セメント供給ホース、１６…セメント揚送駆動モータ、１８…給水ポンプ、１９…給水ホース、２０…内部供水管、２１…開閉バルブ、２２…給水用モータ、２４…混練用樋、２５…重量計測器、２６…撹拌翼、２７…撹拌モーター、２８…排出口、２９…開閉バルブ、３０…貯留樋、３１…回転翼、３２…駆動モーター、４０…搬送ホース、４１…搬送ポンプ、４５…制御部（操作盤）、４６…表示操作部（タッチパネル）、４７…運転切替スイッチ、４８…自動運転開始ボタン、４９…自動運転終了ボタン、５０…自動運転ランプ、５１…アジテータ入切スイッチ、５２…ミキサー入切スイッチ、５３…給水ポンプ入切スイッチ、５４…セメント揚送駆動モータ入切スイッチ、５５…非常停止ボタン、５６…制御電源ランプ、５７…非常停止ランプ、５８…運時間表示部、５９…記録用プリンタ、６０…挿入口、６１…データ入力部、６３…記憶部、６５…中扉、６６…窓、６７…自動補正投入スイッチ、６８…自動補正制御表示、Ｂ…ベントナイト設定値、Ｌ…水設定値、Ｍ…水計量値、Ｎ…セメント設定値、Ｐ…自動補正セメント設定値、Ｒ…自動補正ベントナイト設定値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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