(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定液に接触すると炭酸ガスを発生させる粉体状を呈する重炭酸ソーダを貯蔵するホッパーと、このホッパーから前記重炭酸ソーダを運搬するコンベアーと、このコンベアーからの前記重炭酸ソーダを連続的に、かつ一定量送出させるフィーダーと、掘削現場から循環槽を介して安定液を送出させるポンプと、このポンプからの安定液と前記フィーダーからの前記重炭酸ソーダとを混合して前記循環槽に供給するミキサーとから構成される地盤掘削工事等に用いる安定液の性状調整装置において、前記性状調整装置に、安定液の性状変化に応じて重炭酸ソーダ供給量を判断して装置における各構成機器の稼動制御を行う自動操作盤を装備させたことを特徴とする地盤掘削工事等に用いる安定液の性状調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、場所打ち杭や地中連続壁築造工事における地盤掘削の孔壁崩壊防止やスライム排除の目的で用いられている安定液を常に一定性状に保持させるための性状調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、連続地中壁や場所打ち杭等の地盤掘削工事においては、掘削に際し、孔壁崩壊防止やスライム排除の目的で、例えば、膨潤性・粘性・可塑性・塩基置換性が大きいベントナイトあるいはポリマー等を主材とした安定液を掘削溝や孔に注入して施工を行う。そして、その作業後に前記掘削溝や孔に鉄筋籠等を挿入してコンクリートを打設する。
【０００３】
このコンクリート打設の際に、コンクリートと安定液が接触するため、安定液とコンクリート中のカルシウムイオンが反応して、安定液にゲル化現象が引き起こされる。このゲル化の程度が少ない場合は、コストの点からある程度は再使用するが、このような状態が続く場合においては、粘性、比重、濾水量等が徐々に増大して掘削に支障を来す。さらには、泥膜成長による壁厚のやせ細りを招いたり、コンクリート打設における置換性も悪くなる。まして、安定液のゲル化が激しければ、安定液に使用している材料が掘削により混入した土粒子と凝集して安定液としての機能を果たさなくなる。
【０００４】
そのため、劣化した安定液を速やかに良質のものと交換して廃棄しなければならないが、その廃棄分に見合う安定液を補給する必要があり、その廃棄処理と新規補給に伴い、コスト面での増大が不可避であった。
【０００５】
また最近では、前記のコンクリート打設の場合のみならず、セメント系材料を使用した人工地盤、地盤改良した場所における施工、さらにはコンクリートカッティング等の施工においても同様な問題が生じているのが実情である。
【０００６】
そこで、こうした問題に対する方策として、炭酸ガスにより安定液のｐＨを中和して性状を調整する方法が開発され実施されて来ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の炭酸ガスによる方法には、次のような問題点が提起されている。
▲１▼，地盤掘削工事等では、大量の安定液を使用するため、安定液の急激な性状変化に対応しようとする場合、大量の炭酸ガスを短時間に供給しなければならない。この時には大型設備が必要となるが、高価なために小型設備で対応しているため、安定液の急激な性状変化に即対応できないのが現状である。
▲２▼，▲１▼における安定液の急激な性状変化に対応する場合、人手により直接ガイドウォールに重炭酸ソーダを投入して炭酸ガスを発生させ、急場をしのいでいる。
▲３▼，炭酸ガス設備の場合、設置上、法的手続きが必要となるばかりか、取り扱いおよび管理も難しい。
【０００８】
そこで、この発明は前記した問題点に鑑み、安定液が劣化してから再生する方法ではなく、常に安定液の性状を一定に調整保持する方法として、炭酸ガスを直に使用せず、粉体でかつ安定液に接触した場合に炭酸ガスを発生する重炭酸ソーダ等の調整材を使用するとともに、大量投入が容易な運転管理のしやすい安定液の自動性状調整装置を提供することを目的とし開発したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで前記目的を達成する手段として、この発明では、安定液性状調整装置を次のように構成した。
まず、安定液の調整材を貯蔵するホッパーを設け、このホッパーに調整材を運搬するコンベアーを設けた。そして、このコンベアーの終端に調整材を連続的に、かつ定量送出させるフィーダーを設けた。また、他方に、掘削現場から循環槽を介して安定液を送出させるポンプを設けた。そして、前記フィーダーの後には、前記ポンプからの安定液とフィーダーからの調整材とを混合して前記循環槽に供給するミキサーを設けた。そしてさらに、安定液の性状変化に応じて前記各機器を稼動制御する自動操作盤を設けて本装置を構成した。
【００１０】
なお、前記調整材として、粉体状を呈する重炭酸ソーダを使用した。
【００１１】
すなわち、安定液に接触すると炭酸ガスを発生させる重炭酸ソーダを使用し、これで安定液のｐＨを中和し、常に安定液の性状を適正に調整保持することのできる調整装置としたことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】
本発明による安定液性状調整装置は、安定液を循環させ、その循環の過程で重炭酸ソーダ等の粉体状を呈する調整材を自動供給して所定量の炭酸ガスを発生させ、安定液のｐＨを中和させるようにしているため、安定液の性状が常に一定に保持される。
【００１３】
【実施例】
次に添付図面に基づき、この発明による安定液性状調整装置の具体例を説明する。
図１は、この発明による安定液性状調整装置の基本構成を示すシステムフロー図である。
【００１４】
図１により、この発明による安定液性状調整装置の一連の流れを説明する。
（準備段階），予め、調整材を材料ホッパーに供給しておく。この段階は装置外部からのため、この発明の装置からは除外される。
つまり、次の段階からこの発明の装置内とした。
（第１段階）  材料ホッパーで調整材を貯蔵しておく。
（第２段階）  材料ホッパーから調整材を切り出し、スネークコンベアーでフィーダーに運搬、供給する。
（第３段階）  フィーダーでは、調整材が安定液に均一に分散するよう連続的、かつ一定量の調整材をジェットミキサーに供給する。
なお、一方では、掘削現場のガイドウォールから循環槽を介し、安定液を給水ポンプでジェットミキサーまで供給する。
（第４段階）  ジェットミキサーでは、フィーダーからの調整材と給水ポンプからの安定液を混合し、循環槽へ供給する。
そして、循環槽から掘削現場のガイドウォールへと供給され、以上一連の流れが繰り返されるようにした。
【００１５】
また、上記における装置の各機器は、循環槽における安定液のｐＨを測定するｐＨ測定装置からのデータに基づき、コンピューターを備えた自動操作盤により集中管理され自動的に稼動制御されるようにした。そして、循環槽における安定液のｐＨ、処理水量、調整材の使用量等を記録する記録計を前記ｐＨ測定装置に設置して、この発明による安定液性状調整装置を構成した。なお、調整材として、粉体状を呈する重炭酸ソーダ等を使用し安定液を中和することにより、安定液性状の調整を行った。
【００１６】
次に、図２は、図１の構成により製作された安定液性状調整装置の一実施例を示す全体概要図。（イ）は、その正面図、（ロ）は、その側面図である。
本装置では、片側に調整材の貯蔵タンクとなるホッパー２０を配置し、スネークコンベアー２１によりフィーダー２２に調整材を運搬、供給し、フィーダー２２で調整材をジェットミキサー２３に連続的に定量供給するようにした。そして、ジェットミキサー２３で、（ロ）に示す掘削現場から循環槽を介して安定液を汲み取るポンプ２４からの安定液とフィーダー２２からの調整材とを混合し、再び循環槽に供給する構成とした。
【００１７】
また、図３は、図２に示す安定液性状調整装置の平面図である。
図３に示すように、本装置の背面側に、安定液の性状を測定するｐＨ測定装置と、測定したｐＨデータ等の記録計を装備するコンピューター制御によって装置を集中管理する自動操作盤を収納した操作ボックス２５を設けた。つまり、ここでは、安定液のｐＨを測定し、そのｐＨデータに基づいて調整材供給量を判断し、装置における各構成機器であるホッパー２０、スネークコンベアー２１、フィーダー２２、ジェットミキサー２３、給水ポンプ２４の稼動制御を集中して行う構成とした。
【００１８】
そして、図４は、掘削中の安定液を対象とした場合における本装置の使用例を示す説明図である。
図示のように、まず、掘削現場の掘削機に備えたポンプにより掘削現場からの安定液をサンドコレクタに供給する。そして、サンドコレクタにより、安定液に混入した砂や砂利等を取り除き、サンドコレクタ底部に備えたポンプからサイクロンコレクターを通して粉塵物が取り除かれ、安定液の循環槽へ送られる。さらに、循環槽に備えたポンプから安定液が本装置に供給され、性状調整されて再び循環槽へ供給される。そして、ポンプにより掘削現場へ送る構成とした。
【００１９】
さらに、図５は、掘削現場におけるコンクリート打設により回収された安定液を対象とした場合における本装置の使用例を示す説明図である。
この場合は、図示のように、場所打ち杭の掘削現場で使用した安定液をポンプにより回収槽へ送り、この回収槽に備えたポンプから遠心分離機を通して砂や泥を除き、コックを介して一方をそのまま中継槽へ送り、もう一方はコックを介し遠心分離機を通してさらに粉塵物等を取り除き中継槽へ送るようにした。そして、この中継槽の安定液をポンプにより本装置へ供給した。そうして、本装置により性状調整された安定液は、貯水槽を介して一方は、再練りミキサーを通して良液槽へ、もう一方は、直接良液槽へ送るようにした。こうして、良液槽の安定液をポンプにより掘削現場へ供給する構成とした。ここでの本装置は、掘削現場で上昇した安定液のｐＨを調整し、良液として機能を回復する目的で使用される。つまり、安定液の劣化の進行を止めて劣化安定液の廃棄を少なくするために使用されるのである。
【００２０】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、次のような効果を奏する。
▲１▼，本装置では、重炭酸ソーダ等の粉体状を呈する調整材を使用しているため、装置設置の法的手続きが不要なことは勿論、供給時の取り扱いも容易となった。
▲２▼，本装置は、安定液が劣化してから再生するのではなく、安定液を循環させ、その循環の過程で重炭酸ソーダ等の粉体状を呈する調整材を自動供給して所定量の炭酸ガスを発生させ、安定液のｐＨを中和させるようにした構成であるので、安定液の性状が常に一定に保持され、掘削における施工管理が簡単になる。
▲３▼，本装置は、炭酸ガス気体投入方式の同装置と比較して、同じ性能であって小型化が可能であるため、大幅なコストダウンとなる。
▲４▼，本装置の安定液調整材を換えることにより、逸水防止剤等の緊急投入にも使用可能となった。
▲５▼，本装置により、安定液の性状に応じ、重炭酸ソーダや逸水防止剤ばかりでなく、粉体状を呈する任意の材料を使用することも可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による安定液性状調整装置の基本構成を示すシステムフロー図。
【図２】図１の構成により製作された安定液性状調整装置の一実施例を示す全体概要図。（イ）は、その正面図、（ロ）は、その側面図である。
【図３】図２に示す安定液性状調整装置の平面図である。
【図４】掘削中の安定液を対象とした場合における本装置の使用例を示す説明図。
【図５】掘削現場におけるコンクリート打設により回収された安定液を対象とした場合における本装置の使用例を示す説明図。
【符号の説明】
２０・・・ホッパー
２１・・・スネークコンベアー
２２・・・フィーダー
２３・・・ジェットミキサー
２４・・・給水ポンプ
２５・・・操作ボックス
【図１】
0003668279.tif 000002
【図２】
0003668279.tif 000003
【図３】
0003668279.tif 000004
【図４】
0003668279.tif 000005
【図５】
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