(57)【要約】【課題】エアモルタルの品質を維持すると共に、エアモルタルの各種計測データを取り込んでモニターし、また記録することにより、管理者がそれらのデータを関連づけて把握することができるエアモルタル管理システムに関する。【解決手段】記録監視ユニットには、自動バッチャープラントに供給されたセメントや水の供給量データと、該自動バッチャープラントからの原料供給量データと、コンプレッサからのエア供給量データと、起泡剤希釈装置に供給された起泡剤と希釈水の供給量データを基にした起泡剤希釈率データまたは起泡剤混合量データと、搬送ポンプからのエアモルタル注入量データとを外部表示すると共にメモリに記録することを特徴とする。【選択図】　図２
2004123876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントや水などの原料を自動計量しモルタルやセメントミルクを製造する自動バッチャープラントと、
エア供給源となるコンプレッサと、
起泡剤に希釈水を混合して発泡液とする起泡剤希釈装置と、
モルタルまたはセメントミルクにエアとともに混合する発泡液を注入してエアモルタルまたはエアミルクを注入現場に搬送する搬送ポンプと、
前記自動バッチャープラントに供給されたセメントや水等の原料供給量データと、該自動バッチャープラントからのモルタルまたはセメントミルクの原料供給量データと、前記コンプレッサからのエア供給量データと、前記起泡剤希釈装置に供給された起泡剤と希釈水の供給量データを基にした起泡剤希釈率データまたは起泡剤混合量データと、前記搬送ポンプからのエアモルタルまたはエアミルクの注入量データとを外部表示すると共にメモリに記録する記録監視ユニットとを備えてなることを特徴とするエアモルタル・エアミルク管理システム。
【請求項２】
起泡剤希釈装置が、起泡剤を充填しこれを供給しうる起泡剤タンクと、希釈水を充填しこれを供給しうる希釈水タンクと、これらのタンクから供給された起泡剤と希釈水とを混合した発泡液を搬送ポンプへ供給する発泡液ポンプとを有し、
該発泡液ポンプが、モルタルまたはセメントミルクの供給量データに基づいて発泡液の供給量を所定比率に維持するように発泡液の吐出量を可変制御しうる制御手段を有していることを特徴とする請求項１に記載のエアモルタル・エアミルク管理システム。
【請求項３】
起泡剤の供給量データが、起泡剤を充填した起泡剤タンクの重量を計測し、重量の減少分をもとに計測され、
希釈水の供給量データが、希釈水を充填した希釈水タンクの供給路に接続された希釈水流量計により計測され、
前記起泡剤タンクの供給路には起泡剤ポンプが接続されており、前記希釈水の供給量データを基にこれに対応して起泡剤の供給量を制御しうる制御手段を備えてなることを特徴とする請求項１または２に記載のエアモルタル・エアミルク管理システム。
【請求項４】
自動バッチャープラントからのモルタルまたはセメントミルクの供給路には、モルタルまたはセメントミルクの供給量データを計測する流量計が接続されており、
コンプレッサのエア供給路には、エア供給量データを計測するエア流量計が接続されており、
搬送ポンプのエアモルタルまたはエアミルクの供給路には、エアモルタルまたはエアミルクの注入量データを計測する流量計が接続されていることを特徴とする請求項１から３に記載のいずれかのエアモルタル・エアミルク管理システム。
【請求項５】
記録監視ユニットは、入力されたデータをリアルタイムに外部表示する外部表示手段と、メモリに記憶したデータを施工工事と関連づけてデータベースに記録する記録手段とを有してなることを特徴とする請求項１に記載のエアモルタル・エアミルク管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、原料を混合してエアモルタル（またはエアミルクであってもよい）を施工現場に注入するに際しての品質および施工管理システムの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽量盛土や空洞充填などの埋め戻し工事に、軽量埋戻し材としてエアモルタルやエアミルクが使用されている。
この注入するグラウト（エアモルタルやエアミルク）については流量計により管理している。
ここで流量計は、電磁流量計および圧力計によって構成されており、グラウトの流量と圧力を計測し、下記の式により大気圧下のグラウト流量に換算して記録する装置である。
【数１】
2004123876.tif 000003
Ｑｏ：大気圧下の流量
Ｑ　：圧力Ｐ（ＭＰａ）下の流量
Ｋ　：エア含有率（％）
Ｐ　：測定圧力
従来、エアモルタルやエアミルクは、原液の起泡剤と希釈水を容器で手作業によって混合して発泡液とし、これをコンプレッサからの圧縮エアとともにモルタルやセメントミルクに混入して製作されている。
そして、１日２〜３回のサンプリングにより、上記エアモルタルやエアミルクのエア含有率、比重等の管理を行っている。
また、発泡液については、起泡剤の総使用量により管理を行っている。
上記流量計による注入量管理では、エア含有率が常に設定された値で一定に維持されること、エアモルタルやエアミルクの粒子が微細で一様であることが正しい計測を行う条件となっており、これらの条件が満足できなければ正しい計測ができない。
しかし、エア含有率、およびエアモルタルやエアミルクの品質は起泡剤、およびエアの混入量に依存するところが大きく、手作業による起泡剤の混合や、コンプレッサ任せのエアの供給では長時間にわたる施工の間、常に一定のエア含有率とエアモルタルまたはエアミルクの品質を維持することは困難であった。
【０００３】
そこで、起泡剤を含有する液体と空気とを混合して気泡含有液を調製し、これをモルタルに配合してエアモルタルを調製するに際し、前記混合、および配合前に、前記起泡剤含有液体、空気およびモルタルの供給流量を測定し、この測定値に基づいて、それぞれの供給流量を所望値にコントロールするエアモルタルの施工管理方法（特許文献１）が知られている。
しかし、上記施工管理方法では、予め設定した所望値に制御しうるが、種々計測データを同時に取り込み、外部表示したり、記録することにより、管理者がそれらのデータを関連づけて把握することができない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３１１９６７号（公報第３頁、図１および図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、エアモルタルやエアミルクの品質を維持すると共に、エアモルタルまたはエアミルクの流量、起泡剤希釈濃度、エア流量、バッチャープラント計量値、モルタルまたはセメントミルクの流量等の計測データを同時に取り込み、外部表示でモニターし、また記録することにより、管理者がそれらのデータを関連づけて把握することができるようにしたエアモルタル・エアミルク管理システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
セメントや水などの原料を自動計量しモルタルやセメントミルクを製造する自動バッチャープラントと、
エア供給源となるコンプレッサと、
起泡剤に希釈水を混合して発泡液とする起泡剤希釈装置と、
モルタルまたはセメントミルクにエアとともに混合する発泡液を注入してエアモルタルまたはエアミルクを注入現場に搬送する搬送ポンプと、
前記自動バッチャープラントに供給されたセメントや水等の原料供給量データと、該自動バッチャープラントからのモルタルまたはセメントミルクの原料供給量データと、前記コンプレッサからのエア供給量データと、前記起泡剤希釈装置に供給された起泡剤と希釈水の供給量データを基にした起泡剤希釈率データまたは起泡剤混合量データと、前記搬送ポンプからのエアモルタルまたはエアミルクの注入量データとを外部表示すると共にメモリに記録する記録監視ユニットとを備えてなる、という技術的手段を講じている。
また、請求項２の発明では、
前記起泡剤希釈装置が、起泡剤を充填しこれを供給しうる起泡剤タンクと、希釈水を充填しこれを供給しうる希釈水タンクと、これらのタンクから供給された起泡剤と希釈水とを混合した発泡液を搬送ポンプへ供給する発泡液ポンプとを有し、
該発泡液ポンプが、モルタルまたはセメントミルクの供給量データに基づいて発泡液の供給量を所定比率に維持するように発泡液の吐出量を可変制御しうる制御手段を有している、という技術的手段を講じている。
請求項３の発明では、
前記起泡剤の供給量データが、起泡剤を充填した起泡剤タンクの重量を計測し、重量の減少分をもとに計測され、
希釈水の供給量データが、希釈水を充填した希釈水タンクの供給路に接続された希釈水流量計により計測され、
前記起泡剤タンクの供給路には起泡剤ポンプが接続されており、前記希釈水の供給量データを基にこれに対応して起泡剤の供給量を制御しうる制御手段を備えてなる、という技術的手段を講じている。
また、請求項４の発明では、
前記自動バッチャープラントからのモルタルまたはセメントミルクの供給路には、モルタルまたはセメントミルクの供給量データを計測する流量計が接続されており、
コンプレッサのエア供給路には、エア供給量データを計測するエア流量計が接続されており、
搬送ポンプのエアモルタルまたはエアミルクの供給路には、エアモルタルまたはエアミルクの注入量データを計測する流量計が接続されている、という技術的手段を講じている。
更に、請求項５の発明では、
前記記録監視ユニットは、入力されたデータをリアルタイムに外部表示する外部表示手段と、メモリに記憶したデータを施工工事と関連づけてデータベースに記録する記録手段とを有してなる、という技術的手段を講じている。
【０００７】
【発明の好適な実施の形態】
以下に、この発明のエアモルタル・エアミルク管理システムをエアモルタル用に適用した場合の好適実施例について図面を参照しながら説明する。
図１に示すエアモルタル管理システム１は、セメントや水などの原料を自動計量しモルタルを製造する自動バッチャープラント２と、エア供給源となるコンプレッサ３と、起泡剤に希釈水を混合して発泡液とする起泡剤希釈装置４と、モルタルにエアとともに混合する発泡液を注入してエアモルタルを注入現場に搬送する搬送ポンプ５と、前記各機器の供給量データを入力して外部表示すると共にメモリに記録する記録監視ユニット６とを備えた構成からなっている。
【０００８】
自動バッチャープラント２は、注入剤の主剤となるセメント、水等を自動計量し、連続的にモルタルを製造するプラントであり、公知の構成からなっている。
自動バッチャープラント２は、図示省略の計測器によりセメントや水等が自動計量して投入される。
この投入されたセメントや水等の供給量データは、記録監視ユニット６に入力される。
【０００９】
この自動バッチャープラント２は、モルタル供給路Ｌ２を介して搬送ポンプ５と接続されている。
ここで５ａは、搬送ポンプ５の供給側に設けられた発泡筒部である。
そして、前記モルタル供給路Ｌ２にはモルタル流量計Ｓ２が接続されており自動バッチャープラント２から搬送ポンプ５へ供給されるモルタルの原料供給量データが計測される。
【００１０】
次ぎにコンプレッサ３は、モルタルに混合するエアの供給源であり、エア供給路Ｌ３を介して搬送ポンプ５と接続されている。
また該エア供給路Ｌ３にはエア流量計Ｓ３と、エア流量調整バルブＶ３とが接続されている。
従って、エア流量調整バルブＶ３により、混合するためのエア供給量を調整することができ、また、エア流量計Ｓ３により、コンプレッサ３から搬送ポンプ５へ供給されるエアの供給量データが計測される。
【００１１】
起泡剤希釈装置４は、モルタルに、エアと共に混合するための発泡液を製造し、該発泡液を発泡液供給路Ｌ４を介して前記搬送ポンプ５に供給する装置である。
この起泡剤希釈装置４を、図２に示す。
起泡剤希釈装置４は、起泡剤を充填しこれを供給しうる起泡剤タンク１１と、希釈水を充填しこれを供給しうる希釈水タンク１３と、これらのタンク１１、１３から供給された起泡剤と希釈水とを混合した発泡液を前記搬送ポンプ５へ供給する発泡液ポンプ１４とを有している。
なお、図中、Ｐ３はエアの圧力を検出する圧力検出器である。
【００１２】
図示例では、起泡剤タンク１１と希釈水タンク１３には、それぞれ起泡剤供給路Ｌ１１と希釈水供給路Ｌ１３とが、それぞれ逆止弁Ｖ１１、Ｖ１３を介して発泡液ポンプ１４に並列に接続されている。
【００１３】
そして、起泡剤供給路Ｌ１１には、前記逆止弁Ｖ１１の手前に起泡剤を供給する起泡剤ポンプ１２が接続されている。
また、希釈水供給路Ｌ１３には、前記逆止弁Ｖ１３の手前に希釈水の流量を計測する希釈水流量計Ｓ１３が接続されている。
【００１４】
前記起泡剤ポンプ１２は、起泡剤原液を供給するポンプであって、希釈水量に対応できるよう、又低吐出量で安定した吐出量が確保できるよう、インバータ駆動の電動機を動力源としたダイアフラムポンプが用いられている。
また、起泡剤の供給量データは、起泡剤を充填した起泡剤タンク１１の重量をロードセルＳ１１によって常時計測し、その重量の減少分をもとに起泡剤の供給量が計測されて、前記記録監視ユニット６に入力される。
【００１５】
本実施例では、起泡剤と希釈水の混合比率は常に一定となるように、起泡剤タンク１１による起泡剤の供給量と、希釈水タンク１３による水の供給量とが制御されているが、この起泡剤ポンプ１２は希釈水タンク１３からの希釈水の供給量に対応して制御盤１５のコントローラＣによりモータを制御し起泡剤の供給量を自動調整するようにしてもよい。
【００１６】
また、希釈水タンク１３は、別に設けた水タンクから水を導入しうるもので、図示例の場合には、水タンクの導入路ににフロートバルブ１３ｖを設けて制御しており、常に希釈水タンク１３内が一定水位に保たれるようになっている。
【００１７】
次ぎに、発泡液ポンプ１４は、前記制御盤１５のコントローラＣによりモータが制御されている。
即ち、コントローラＣでは、前記モルタル流量計Ｓ２のモルタル供給量データを直接あるいは記録監視ユニット６を介して入力し、このモルタル供給量に対応して発泡液の供給量を常に一定比率を維持できるよう、発泡液ポンプ１４を制御する。
【００１８】
この発泡液ポンプ１４は、逆止弁Ｖ１４を中途位置に有する発泡液供給路Ｌ４を介して前記搬送ポンプ５に接続されている。
同様に前記搬送ポンプ５にはコンプレッサ３のエア供給路Ｌ３が接続されており、発泡液とエアが混合され搬送ポンプ５内に導入されると、該搬送ポンプ５内でモルタルと混練されてエアモルタルが製造され、このようにして得られたエアモルタルを注入現場まで搬送する。
【００１９】
そして、搬送ポンプ５と図示しない打設用の作業機械との間にエアモルタル供給路Ｌ５が介設されており、該エアモルタル供給路Ｌ５内にエアモルタル流量計Ｓ５が介設されており、搬送ポンプ５で供給されたエアモルタルの供給量を計測することができる。
そして、このエアモルタルの供給量データは、作業機械のエアモルタルの実打設量と等しいので、エアモルタルの正確な注入量データとすることができる。
【００２０】
次ぎに、記録監視ユニット６は、エアモルタル工事の施工データを集中管理するユニットである。
本実施例では、前記自動バッチャープラント２から得られたセメントや水等の原料供給量データと、モルタル流量計Ｓ２から得られたモルタル供給量データと、エア流量計Ｓ３から得られた混合エア量としてのエア供給量データと、ロードセルＳ１１から得られた起泡剤供給量データおよび希釈水流量計Ｓ１３から得られた希釈水供給量データあるいはこれらを基にした起泡剤希釈率データや起泡剤量計Ｓ５から得られたエアモルタル供給量データ（注入データ）とが、それぞれ記録監視ユニット６に入力される。
なお、この発明では、各原料の供給量データの計測は前記実施例に限定されるものではなく、公知の計測手段やセンサによって計測しうること勿論である。
【００２１】
この記録監視ユニット６には、外部表示手段６ａとメモリなどの記録手段６ｂと、施工工事名などを入力する外部入力手段６ｃが設けられている。
そして、前記の入力された各データは、モニターなどの外部表示手段６ａに表示されるので、管理者がリアルタイムに供給量データを監視することができる。
また、このように入力された供給量データは、施工工事毎に関連づけて一括管理することができ、またデータベース化することができる。
【００２２】
また、記録監視ユニット６では、これらのデータを基に、例えばモルタル供給量の変化に対応してエア供給量、発泡液の供給量が適正か否か判定する判定手段を設け、エア供給量や発泡液供給量が適正で無い場合には警報を発する警報機能を設けたり、あるいはエア流量調整バルブＶ３を制御盤１５のコントローラＣで制御してエア供給量を適正に自動調整し、あるいは発泡液ポンプ１４をコントローラＣで制御して発泡液供給量を適正に自動調整する機能を装備するようにしてもよい。
【００２３】
上記実施例では、管理システムをエアモルタル用に用いた場合を例示したが、エアミルク用に用いるものであってもよい。
その場合は、自動バッチャープラントに導入される原料の一部が異なるが、その他は前記実施例に準じるので、その説明を省略する。
その他要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
この発明は、上記構成からなっているので、以下の優れた効果を奏することができる。
（１）各種の供給量データを集中管理できるため、それらを関連づけて把握することができ、エアモルタルを常に最適の配合にして高品質を維持することができる。
（２）モルタル供給量に対するエア混合量や、発泡液の供給量を数値で管理することができるため、均質の性状のエアモルタルを得ることができ、施工品質の向上を図ることができる。
（３）エアモルタルの注入量のほかに、原料となる材料に関するデータも記録することができるため、施工の品質を保証する信頼性の高いデータを提供することができる。
（４）施工データは、コンピュータのメモリにデータベース化して保存することができ、ぺーパーレスによる保存、管理が可能で、省力化、省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のエアモルタル管理システムの実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の起泡剤希釈装置の実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　　エアモルタル管理システム
２　　自動バッチャープラント
３　　コンプレッサ
４　　起泡剤希釈装置
５　　搬送ポンプ
６　　記録監視ユニット
１１　　起泡剤タンク
１３　　希釈水タンク
１４　　発泡液ポンプ
Ｌ２　　モルタル供給路
Ｌ３　　エア供給路
Ｌ４　　発泡液供給路
Ｌ５　　エアモルタル供給路
Ｌ１１　起泡剤供給路
Ｌ１３　希釈水供給路
Ｓ２　　モルタル流量計
Ｓ３　　エア流量計
Ｓ５　　エアモルタル流量計
Ｓ１１　ロードセル
Ｓ１３　希釈水流量計
【図１】
2004123876.tif 000004
【図２】
2004123876.tif 000005