(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラウト原液を一時的に貯留する貯留槽を有する原液供給手段と、
グラウト原液を希釈する希釈水を供給する希釈水供給手段と、
前記原液供給手段からのグラウト原液と前記希釈水供給手段からの希釈水とを混合してグラウトを生成し、一時的に貯留するサブミキサーと、
前記サブミキサーから排出されるグラウトを注入箇所へと導く注入経路と、
前記サブミキサーから排出されるグラウトを前記サブミキサーへ復帰させる復帰経路と、
前記グラウトの流れを前記注入経路及び前記復帰経路の少なくとも一方に切り替える流路切替手段と、
前記サブミキサーから排出されるグラウトの濃度を測定する濃度測定手段と、
前記濃度測定手段からの測定値に基づいて、グラウト原液、希釈水の流量を連続的に調整し、グラウトの濃度を制御する制御手段と、を備えた全自動改良型グラウチングシステムにおいて、
前記濃度測定手段は、前記サブミキサーと前記流路切替手段との間の経路に設置されていることを特徴とする全自動改良型グラウチングシステム。
【請求項２】
前記復帰経路には、残留グラウトを洗浄水によって前記サブミキサーへ押し出す洗浄水供給手段が接続されていることを特徴とする請求項１記載の全自動改良型グラウチングシステム。
【請求項３】
前記サブミキサーの排出側近傍には、グラウトの滞留を防止する空気供給手段若しくは攪拌手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の全自動改良型グラウチングシステム。
【請求項４】
前記希釈水供給手段から分岐した経路が、前記原液供給手段に接続され、
前記原液供給手段には、前記貯留槽と前記希釈水供給手段との連通をいずれか一方に切り替える原液・水切替手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の全自動改良型グラウチングシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤、岩盤などに注入するためのグラウトを製造するシステムに係り、特に、注入中におけるグラウト濃度の調整、残材料の再利用が可能な全自動改良型グラウチングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダム建設工事で主に使用される注入材（以下、グラウトと呼ぶ）には、例えば、水にセメントを混合したセメントミルクや、水、セメントに加えて混和剤やベントナイトを混合したセメントベントナイトなどがある。そして、グラウトの注入は、地盤中の小さな空隙が急激に閉塞したり、注入孔の孔詰まりが生じないように、最初に薄い濃度のものを注入し、順次濃い濃度のものに切り替えることが望ましいとされている。このようなグラウトの配合濃度は、通常、水と水以外の物質との重量比で表す。例えば、水、セメント、ベントナイトのそれぞれの重量をＷ、Ｃ、Ｂとすると、セメントミルクの配合濃度はＷ／Ｃ、セメントベントナイトの配合濃度はＷ／（Ｃ＋Ｂ）で表される。一般に、この値は、１０〜１の範囲で注入が行われている。
【０００３】
また、現在のグラウトは、セメント、水、混和材及び必要に応じてベントナイトをそれぞれ計量してミキサに投入・混練し、所定の注入場所へ搬送して貯蔵した後、注入に使用される。従って、グラウトの製造は、通常使用するミキサの攪拌容量を単位として行われ、工事仕様書に記載されている規定流量によるグラウトの配合切り替え基準は、ミキサの攪拌容量の倍数で構成されている。一般的には、セメントミルクは２００リットル又は１００リットルの単位で製造されている。
【０００４】
このようにグラウトは、あらかじめ所望の濃度のものを、所定の容量ごとに一括して製造し、アジテータに貯留させておき、注入に使用している。この注入開始時の濃度は、注入に先立って注入箇所に水を注入し、その時の注入圧力と注入量との関係に基づいて地盤の透水性を判断する水押しテストを行ない、この透水性に基づいて定められる。そして、アジテータ内のグラウトが不足した場合には、次のグラウトを容量単位でまとめて製造した後、アジテータに補充することによって対処している。
【０００５】
また、注入終了後は、次の注入作業のための水押しテストの準備と、グラウトの固着防止のために、アジテータに残ったグラウトは全部廃棄している。そして、アジテータ、グラウトポンプ、流量計などの配管ラインを水で洗浄してから、水押しテストを行っている。従って、次のグラウトは、新たに製造した後、アジテータに貯留させてから注入に用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来のグラウト製造は、所定の容量を単位とする一括処理で行われていたため、注入途中では任意に濃度切り替えができず、容量単位でまとめて濃度を切り替える必要があった。しかし、このように濃度を切り替えると、濃度が急激に変わることになるので、注入する地盤中の空隙の急激な閉塞が起こり、切り替え直後に注入流量や注入圧力が急変するなどの不都合が生じ、好ましい注入結果が得られない場合がある。
【０００７】
これに対処するため、例えば、特公平６−９４６５１号公報において開示されたグラウト濃度制御システムが開発されている。このシステムは、貯蔵層から供給されるグラウト原液の注入経路途中において、あらかじめ設定された注入圧力の上昇率を超えないように、希釈水を補充しながらグラウト濃度を連続的に調整して注入を行なうシステムである。
【０００８】
しかしながら、かかる従来のシステムにおいては、グラウト原液と希釈水とを混合したグラウトが流路に残留していても、これを回収する経路は存在しないため、かかる残留グラウトは廃棄せざるを得ず、廃棄量の低減によるコスト削減効果は十分とはいえない。これに対処するため、残留グラウトを、グラウト原液が貯留された貯蔵層へ回収する経路を設けることも考えられるが、この場合には、希釈済みのグラウトによって、グラウト原液の濃度が変化してしまうことになるので、配合の目標値との偏差が大きくなり正確な制御が困難となる。また、余分なグラウトを回収するたびに、グラウト原液が劣化するため、良質なグラウトによる注入を維持し難い。
【０００９】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、グラウトの濃度制御及び品質維持を確実に行ないつつ、残留グラウトの廃棄量を大幅に低減することができ、経済性に優れた全自動改良型グラウチングシステムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の全自動改良型グラウチングシステムは、  グラウト原液を一時的に貯留する貯留槽を有する原液供給手段と、グラウト原液を希釈する希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記原液供給手段からのグラウト原液と前記希釈水供給手段からの希釈水とを混合してグラウトを生成し、一時的に貯留するサブミキサーと、前記サブミキサーから排出されるグラウトを注入箇所へと導く注入経路と、前記サブミキサーから排出されるグラウトを前記サブミキサーへ復帰させる復帰経路と、前記グラウトの流れを前記注入経路及び前記復帰経路の少なくとも一方に切り替える流路切替手段と、前記サブミキサーから排出されるグラウトの濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測定手段からの測定値に基づいて、グラウト原液、希釈水の流量を連続的に調整し、グラウトの濃度を制御する制御手段とを備え、前記濃度測定手段は、前記サブミキサーと前記流路切替手段との間の経路に設置されていることを特徴とする。
【００１１】
以上のような請求項１記載の発明では、濃度測定手段によって測定される濃度に基づいて、グラウト原液及び希釈水の流量を連続的に調整しながら、サブミキサーにおいて適当な濃度のグラウトを生成し、このグラウトを注入経路を介して注入箇所へ注入する。注入後には、流路切替手段を復帰経路側へ切り替え、復帰経路を介して残留グラウトをサブミキサーに回収し、次の注入まで貯留しておく。そして、次の注入準備が整ったら、その注入濃度に合わせて、サブミキサーに希釈水又はグラウト原液を補充して調整し、再び注入を行うことによって、グラウトを再利用して廃棄量を大幅に低減することができる。
【００１２】
また、サブミキサーを介して注入グラウトが生成され、復帰経路は残留グラウトを貯留槽ではなくサブミキサーに復帰させるので、貯留槽におけるグラウト原液は影響を受けず、グラウト原液の濃度及び品質を一定に維持できる。
【００１３】
また、サブミキサーは、グラウト原液と希釈水とを混合してグラウトを生成しつつ、これを一時的に貯留することができるので、貯留槽のグラウト原液量が不足した場合であっても、注入続行が可能となる。そして、次の注入への移行の際には、上記のようにサブミキサー内の残留グラウトを利用することによって、全てのグラウトを生成し直す必要がなく、速やかに移行することができる。
【００１４】
また、サブミキサーがバッファ要素としての機能を持つので、グラウト原液及び希釈水の供給経路とグラウトの注入経路とが相互に影響を受けることが防止され、正確かつ安定した濃度の注入制御を行うことができる。特に、グラウト濃度を緩やかに変化させて、注入箇所となる地盤中における空隙の急激な閉塞を防止することができる。さらに、注入速度が小さくなっても、グラウトの濃度調整機能が影響を受けて制限されることはない。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の全自動改良型グラウチングシステムにおいて、前記復帰経路には、残留グラウトを洗浄水によって前記サブミキサーへ押し出す洗浄水供給手段が接続されていることを特徴とする。
【００１６】
以上のような請求項２記載の発明では、洗浄水供給手段からの洗浄水によって、経路洗浄を行なうことができるとともに、残留グラウトをサブミキサーへ押し出して再利用させることができるので、設備を簡略化できる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の全自動改良型グラウチングシステムにおいて、前記サブミキサーの排出側近傍には、グラウトの滞留を防止する空気供給手段若しくは攪拌手段が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
以上のような請求項３記載の発明では、経路の洗浄中等に、空気供給手段からの空気流をサブミキサー下部に供給することによって、若しくは攪拌手段による攪拌を行なうことによって、グラウトの固着を防止することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の全自動改良型グラウチングシステムにおいて、前記希釈水供給手段から分岐した経路が、前記原液供給手段に接続され、前記原液供給手段には、前記貯留槽と前記希釈水供給手段との連通をいずれか一方に切り替える原液・水切替手段が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
以上のような請求項１記載の発明では、原液・水切替手段を切り換えることによって、希釈水を原液供給手段の洗浄水として活用することができるので、原液供給手段を洗浄する設備を簡略化することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
１．実施の形態の構成
請求項１〜４に記載の本発明に対応する実施の形態を、図１〜１４を参照して以下に説明する。なお、図１〜１３は、本実施の形態の運転シーケンスに対応した系統図、図１４は、本実施の形態の運転シーケンスを示すフローチャートである。また、図１〜１３における各バルブの開閉状態及び流路における流体の流通状態は、図１の記号凡例で示したものに従っている。
【００２２】
まず、本実施の形態の構成を説明する。すなわち、図１に示すように、注入されるグラウトを一時貯留するサブミキサー１には、原液ミキサー２からのグラウト原液（以下原液と言う）と、希釈用の水が供給可能に設けられている。原液ミキサー２における原液は、中央ミキシングプラント３から供給されるが、その供給経路は、圧送・廃棄切替コック１０を介して、原液ミキサー２側と廃棄経路側に分岐している。原液ミキサー２からの原液は、原液ポンプ３０によって送り出されるが、その供給経路は、サブミキサー１への供給経路と原液ミキサー２への復帰経路とに分岐している。そして、この復帰経路には、原液流量調整コック１１が設けられている。また、原液ポンプ３０からサブミキサー１への供給経路には、原液・水切替弁２０、原液流量計４０、原液開閉弁２１、原液・廃棄切替弁２２が設けられ、原液・廃棄切替弁２２において、サブミキサー１側と廃棄経路側に分岐している。
【００２３】
さらに、サブミキサー１への水の供給経路には、ポンプ３２、水流量調整コック１２、水流量計４１、水開閉弁２３が設けられている。また、この水の供給経路は、水流量調整コック１３を有する水の復帰経路を備えるとともに、原液供給経路における原液・水切替弁２０に分岐接続されている。
【００２４】
次に、サブミキサー１からのグラウト排出側の注入経路には、エアブロー弁２４を介して空気が供給可能に設けられるとともに、グラウト・水洗切替弁２５、グラウトポンプ３３、質量流量計４２、自動グラウト流量計４３を介して、図示しない注入管に接続されている。そして、グラウト・水洗切替弁２５には、ライン水洗弁２６を介して、洗浄水の供給経路が接続されている。また、自動グラウト流量計４３内の制御弁４３ａには、注入経路から分岐して、グラウトをサブミキサー１へ回帰させる復帰経路が接続されている。この復帰経路には、復帰・廃棄切替弁２７が設けられ、ここからグラウトがサブミキサー１へ流入する経路と、廃棄経路とに分岐している。なお、自動グラウト流量計４３は、圧力検出器及び流量検出器を有している。
【００２５】
上述の圧送・廃棄切替コック１０、原液流量調整コック１１、水流量調整コック１２，１３は手動コックである。原液開閉弁２１、水開閉弁２３、エアブロー弁２４、ライン水洗弁２６は二方バルブである。原液・水切替弁２０、原液・廃棄切替弁２２、グラウト・水洗切替弁２５、復帰・廃棄切替弁２７は三方バルブである。これらの各バルブ、原液ポンプ３０、ポンプ３２及びグラウトポンプ３３は、原液流量計４０又は原液流量の測定手段、水流量計４１又は水流量の測定手段、質量流量計４２、自動グラウト流量計４３からの測定値に基づいて、図示しない濃度調整制御装置によってフィードバック制御されるように構成されている。濃度調整制御装置による制御は、以下に示す処理手順に従った所定のプログラムによって作動するコンピュータによって実現される。
【００２６】
２．実施の形態の作用
以上のような本実施の形態の処理手順を、図１〜１３を参照しながら、図１４のフローチャートに従って説明する。
２−１．初期状態（図１、ステップ１４０１）
まず、電源起動時の初期状態においては、原液開閉弁２１、水開閉弁２３、エアブロー弁２４、ライン水洗弁２６は閉となっている。そして、原液・水切替弁２０を水側、原液・廃棄切替弁２２を廃棄側とすることによって、原液流量計４０及び原液開閉弁２１が原液で充満することが防止されている。また、グラウト・水洗切替弁２５はグラウト側、復帰・廃棄切替弁２７は復帰側となっていて、制御弁４３ａは注入側、復帰側ともに閉となっている。
【００２７】
２−２．第１の水押し工程（図２、ステップ１４０２）
以上の初期状態から、ライン水洗弁２６を開とし、グラウト・水洗切替弁２５を水側とするとともに、復帰・廃棄切替弁２７を廃棄側とし、自動グラウト流量計４３の制御弁４３ａを注入側及び復帰側ともに開とする。これにより、グラウト注入経路に水が流れ、グラウトポンプ３３によって、注入管から注入箇所の孔口に水が供給される。このとき、自動グラウト流量計４３の圧力検出器及び流量検出器によって検出される注入圧力及び注入量との関係に基づいて、濃度調整制御装置において地盤の透水性が判断され、注入開始時の濃度が設定される。一方、自動グラウト流量計４３における制御弁４３ａからの分岐経路へ流れた水は、サブミキサー１には戻らず、全て廃棄される。
【００２８】
２−３．注入準備工程（図３、ステップ１４０３，１４０４）
次に、注入準備のためにライン水洗弁２６を閉とし、グラウト・水洗切替弁２５をグラウト側、復帰・廃棄切替弁２７を復帰側に切り替え、自動グラウト流量計４３の制御弁４３ａを復帰側のみ開とする。そして、原液・水切替弁２０を原液側に切り替え、原液開閉弁２１を開とし、原液・廃棄切替弁２２を原液側に切り替えるとともに、水開閉弁２３を開として、サブミキサー１に原液と希釈水とを供給する。
【００２９】
濃度調整制御装置は、上記のように予め設定された濃度のグラウト製造を指示する。より具体的には、上記の弁状態によってサブミキサー１から排出されるグラウトは、全て復帰経路を介して循環するので、質量流量計４２による濃度測定が可能となる。よって、濃度調整制御装置は、予め記憶された原液及び希釈水の流量特性、質量流量計４２からの濃度信号、所望のグラウト注入量等に基づいて、原液及び希釈水それぞれの供給量に合った量の供給がなされるように、原液ポンプ３０、ポンプ３２、原液開閉弁２１、水開閉弁２３を制御する。原液及び希釈水の流量は原液流量計４０及び水流量計４１によって検知され、製造されたグラウトの濃度は質量流量計４２によって検知されるので、濃度調整制御装置は、不足量若しくは過剰量を演算によって割り出し、次の補充量を算出する。このように算出された結果に基づき、原液及び希釈水の供給量は補正制御される。この補正制御は、目標濃度になるまで繰り返し行われる。
【００３０】
２−４．注入準備完了（図４、ステップ１４０５）
質量流量計４２によって測定されるグラウトの濃度が所定の値に達したら、原液開閉弁２１を閉とするとともに、水開閉弁２３を閉とすることにより、原液と希釈水の供給を停止する。サブミキサー１内のグラウトは、上記と同様に循環しながら待機する。
【００３１】
２−５．注入工程（図５、ステップ１４０６〜１４０９）
自動グラウト流量計４３の制御弁４３ａを注入側、復帰側ともに開とすることにより、注入管から注入箇所の孔へのグラウト注入を開始する。このように注入を行いながら、上記と同様に、濃度調整制御装置によって、グラウト濃度の制御を行う。そして、濃度の切り替え、変更が設定されると、注入を継続しつつ、濃度調整制御装置は、上記のように不足量若しくは過剰量を演算によって割り出し、次の補充量を算出する。このように算出された結果に基づき、原液及び希釈水の供給量が、目標濃度になるまで補正制御される。
【００３２】
また、濃度制御する原液と希釈水の量は、注入量に等しくすることによって、注入終了時のサブミキサー１内のグラウト残留量を低減させ、小容量のサブミキサー１で済むようにする。なお、濃度切り替え、変更は、手動の原液流量調整コック１１、水流量調整コック１２，１３を適宜手動操作することによって行うこともできる。
【００３３】
２−６．注入終了（図６、ステップ１４１０）
注入が完了したら、原液開閉弁２１を閉として原液の供給を停止するとともに、水開閉弁２３を閉として希釈水の供給を停止する。そして、自動グラウト流量計４３の制御弁４３ａの注入側を閉、復帰側を開として、ライン水洗弁２６を開とし、グラウト・水洗切替弁２５を水側に切り替える。これによって、ライン水洗弁２６から洗浄水を供給し、グラウト・水洗切替弁２５から、グラウトポンプ３３、質量流量計４２、制御弁４３ａ、復帰・廃棄切替弁２７、サブミキサー１に至る配管内に残留したグラウトを、サブミキサー１に押し出す。この押し出し時間は、配管長に応じて、あらかじめ濃度調整制御装置において設定しておく。
【００３４】
２−７．水洗工程（図７、ステップ１４１１）
そして、原液・水切替弁２０を水側に切り替え、原液開閉弁２１を開とし、原液・廃棄切替弁２２を廃棄側に切り替えることによって、原液・水切替弁２０から原液開閉弁２１までのラインに水を供給して水洗いする。そして、自動グラウト流量計４３の制御弁４３ａを注入側、復帰側ともに開とし、復帰・廃棄切替弁２７を廃棄側に切り替えることによって、グラウト・水洗切替弁２５から復帰・廃棄切替弁２７までのラインと、注入管までのラインを水洗いする。また、注入終了時にサブミキサー１に押し出されたグラウトは、次の注入に使用するために貯蔵される。このとき、固着を防止するため、エアブロー弁２４を開として、サブミキサー１の下部にエアブローを行う。
【００３５】
２−８．第２の水押し工程（図８、ステップ１４１２，１４１３）
次に、他の注入箇所に対する注入を行なう場合には、原液開閉弁２１を閉とする。そして、グラウト・水洗切替弁２５から復帰・廃棄切替弁２７までのラインと、注入管までのラインに洗浄水を供給することにより、新たな注入箇所に対する水の注入を行なう。このときの注入圧力と注入量との関係に基づいて、上記の第１の水押し工程と同様に、濃度調整制御装置において地盤の透水性が判断され、次の注入開始時の濃度が設定される。なお、サブミキサー１下部のエアブローも引き続き行う。
【００３６】
２−９．再注入準備工程（図９、ステップ１４１４）
原液・水切替弁２０を水側に切り替え、原液開閉弁２１を開とし、原液・廃棄切替弁２２を原液側に切り替えることによって、原液ライン洗浄を行いながら、サブミキサー１へ希釈水を供給する。そして、グラウト・水洗切替弁２５をグラウト側に切り替え、制御弁４３ａを復帰側を開、注入側を閉とし、復帰・廃棄切替弁２７を復帰側に切り替える。これによって、サブミキサー１内の残留グラウトは、復帰経路を循環しつつ、所定の濃度に希釈される。この濃度調整は、上記のように、濃度調整制御装置によって制御される。そして、上記のステップ１４０４以降と同様の手順で、再注入を行う。
【００３７】
２−１０．全水洗工程（図１０〜１３、ステップ１４１５）
また、再注入を行わない場合には、上記の水洗工程に引き続き、原液開閉弁２１を開として、原液経路に対する希釈水の供給による洗浄を行いつつ、エアブロー弁２４を閉とし、グラウト・水洗切替弁２５をグラウト側に切り替え、復帰・廃棄切替弁２７を廃棄側に切り替えることによって、サブミキサー１内の残留グラウトを排出する（図１０）。次に、原液・廃棄切替弁２２を原液側に切り替え、グラウト・水洗切替弁２５を水側に切り替えて、自動グラウト流量計４３の制御弁４３ａを復帰側、注入側ともに開とする（図１１）。すると、サブミキサー１内には、その上限まで水が供給され、水洗いされる。また、ライン水洗弁２６からの水によって、グラウト・水洗切替弁２５から、グラウトポンプ３３、質量流量計４２、自動グラウト流量計４３、復帰・廃棄切替弁２７までのラインと、注入管までのラインが水洗いされる。
【００３８】
そして、原液・廃棄切替弁２２を廃棄側に切り替え、グラウト・水洗切替弁２５をグラウト側に切り替え、自動グラウト流量計４３の制御弁４３ａを注入側を閉、復帰側を開とする（図１２）。すると、原液・水切替弁２０から原液・廃棄切替弁２２までのラインから水が廃棄されるとともに、サブミキサー１内の洗浄水が廃棄される。さらに、原液・廃棄切替弁２２を原液側に切り替え、復帰・廃棄切替弁２７を復帰側に切り替える（図１３）。これにより、洗浄水が循環してサブミキサー１内が洗浄されるとともに、復帰・廃棄切替弁２７からサブミキサー１への復帰経路も洗浄される。以上の水洗い工程を数回繰り返すことにより、サブミキサー１内の残留グラウトを全量廃棄するとともに、システム内の配管を全て洗浄する。
【００３９】
３．実施の形態の効果
以上のような本実施の形態によれば、注入終了後の残留グラウトを、サブミキサ−１に回収して一時的に貯留しておき、次の注入時に所望の濃度に希釈して再利用することができるので、廃棄グラウト量を極めて少なくすることができ、経済性に優れている。
【００４０】
また、残留グラウトは、原液ミキサー２ではなくサブミキサー１において回収されるので、希釈済みのグラウトによって原液ミキサー２における原液が劣化することはない。従って、グラウト濃度の正確な制御と良好なグラウト品質の維持を実現できる。
【００４１】
また、原液ミキサー２の残留原液量が不足した場合であっても、サブミキサー１内のグラウトによって、注入を続行することが可能となる。そして、次の注入への移行の際は、新たに全てのグラウトを作り直さなくても、上記のようにサブミキサー１内の残留グラウトを利用することができるので、速やかな移行が可能となり、能率の高い施工ができる。なお、このとき、例えば一番濃い濃度のグラウトが残留していたとしても、次の注入時には、容易に一番薄い濃度のグラウトを作ることができる。
【００４２】
また、サブミキサー１がバッファ要素としての機能を持つので、原液及び希釈水の供給経路と注入経路とが相互に影響を受けることを防止できる。このため、正確且つ安定した注入制御を行うことができる。例えば、原液の補充量に多少のばらつきが生じても、緩やかな濃度切り替えを行なうことによって、制御結果の配合比変化が鋭敏とならず、地盤中の空隙の急激な閉塞や、注入流量や注入圧力の急変などの不都合を防止することができ、良好な注入結果が得られる。また、注入速度が小さくなっても、グラウトの濃度調整機能が制限されることはない。
【００４３】
また、濃度調整制御装置を用いたフィードバック制御によって、目標の濃度のグラウトを容易且つ確実に得ることができる。特に、注入するグラウトの濃度が適正であるかどうかを、質量流量計４２によってチェックしながら濃度制御を行うので、所望の濃度を正確且つ迅速に得ることができる。なお、かかる濃度制御は、グラウトを一時貯留できるサブミキサー１を用いることによって、希釈及び濃縮の両方ともに容易に行なうことができる。
【００４４】
また、原液と希釈水は、設定された濃度における配合比に応じた量を、注入量に比例して補充することによって、注入終了時のグラウト残留量を低減させて、サブミキサー１を小容量のものとすることができるので、装置の小型化とコスト低減につながる。
【００４５】
また、サブミキサー１への残留グラウトの押し出しを、ライン水洗弁２６を介して供給される洗浄水によって行なうことができるとともに、原液・水切替弁２０の切り換えによって希釈水を原液供給経路の洗浄水として活用することができるので、設備を簡略化することができる。そして、ライン水洗弁２６からの洗浄水による洗浄中に、エアブロー弁２４を開として、エアブローをサブミキサー１の下部に供給することによって、グラウトの固着を防止することができる。
【００４６】
４．他の実施の形態
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、各部材の数、種類、容量等は適宜変更可能である。例えば、原液ミキサーをサブミキサーの上部に配設して、原液を原液ミキサーからサブミキサーに直接投下する構成とすることもできる。このような実施の形態の一例を、図１５（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。すなわち、図１５（Ａ）に示すように、サブミキサー１の上部に配設された原液ミキサー２の底部から、原液粗計量弁２ａ及び原液微計量弁２ｂを介して原液を落下供給可能に設ける。そして、原液粗計量弁２ａ及び原液微計量弁２ｂを、それぞれ濃度調整制御装置に制御されるバルブ用エアシリンダ２ｃ，２ｄによって開閉駆動可能に設ける。
【００４７】
かかる実施の形態では、図１５（Ｂ）に示すように、原液粗計量弁２ａ及び原液微計量弁２ｂが上下に開閉動作すると、バルブ開時の自然落下と、バルブ閉動作時のバルブ本体による下方向への押し出しとによって、原液をサブミキサー１へ投下することができる。従って、配管等の部材を大幅に省略して、グラウトの付着部位を減少させることができる。また、原液粗計量弁２ａ及び原液微計量弁２ｂ等のバルブ構造を比較的堅固にすることができるので、グラウト固着時においても、開閉動作の安定性を期待できる。
【００４８】
また、濃度計としては、上記の実施の形態においては、計測の安定性及び精度、実用性等の点から質量流量計４２を用いたが、これに限定されず、例えば、超音波濃度計、γ線密度計、マイクロ波濃度計などを用いてもよい。
【００４９】
また、原液及び希釈水の補充量を、あらかじめ設定された配合勾配に基づいて制御することによって、注入量とは無関係に制御することもできる。また、濃度調整制御装置としては、所定のプログラムによって作動するコンピュータによって実現することもできるが、専用の回路によって実現することも可能である。また、上述の処理手順や予め設定される値なども、自由に変更可能である。さらに、上記の実施の形態に示したような処理手順の通りにコンピュータを作動させるためのプログラムを記録した磁気記録媒体、光学記録媒体、その他のあらゆる記録媒体も構成可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、グラウトの濃度制御及び品質維持を確実に行ないつつ、残留グラウトの廃棄量を大幅に低減することができ、経済性に優れた全自動改良型グラウチングシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における初期状態を示す系統図である。
【図２】図１の実施の形態における第１の水押し工程を示す系統図である。
【図３】図１の実施の形態における注入準備工程を示す系統図である。
【図４】図１の実施の形態における注入準備完了状態を示す系統図である。
【図５】図１の実施の形態における注入工程を示す系統図である。
【図６】図１の実施の形態における注入終了状態を示す系統図である。
【図７】図１の実施の形態における水洗工程を示す系統図である。
【図８】図１の実施の形態における第２の水押し工程を示す系統図である。
【図９】図１の実施の形態における再注入準備工程を示す系統図である。
【図１０】図１の実施の形態における残留グラウト排出状態を示す系統図である。
【図１１】図１の実施の形態におけるサブミキサー貯水状態を示す系統図である。
【図１２】図１の実施の形態におけるサブミキサー排水状態を示す系統図である。
【図１３】図１の実施の形態における洗浄仕上げ状態を示す系統図である。
【図１４】図１の実施の形態における運転シーケンスを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の他の実施の形態における原液ミキサー及びサブミキサーを示す概略構成図であり、（Ａ）はバルブ閉時、（Ｂ）はバルブ開時を示す。
【符号の説明】
１…サブミキサー
２…原液ミキサー
２ａ…原液粗計量弁
２ｂ…原液微計量弁
２ｃ，２ｄ…バルブ用エアシリンダ
３…中央ミキシングプラント
１０…圧送・廃棄切替コック
１１…原液流量調整コック
１２，１３…水流量調整コック
２０…原液・水切替弁
２１…原液開閉弁
２２…原液・廃棄切替弁
２３…水開閉弁
２４…エアブロー弁
２５…グラウト・水洗切替弁
２６…ライン水洗弁
２７…復帰・廃棄切替弁
３０…原液ポンプ
３２…ポンプ
３３…グラウトポンプ
４０…原液流量計
４１…水流量計
４２…質量流量計
４３…自動グラウト流量計
４３ａ…制御弁
１４０１以下…手順の各ステップ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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