(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体噴射攪拌工に用いる改良粉体の地盤中への空気による輸送システムにおいて、
前記改良粉体を貯留するための複数のタンク(71)(72)と、
前記複数のタンク(71)(72)に対し粉体輸送用の圧縮空気を供給するためのコンプレッサー(92)と、
前記複数のタンク(71)(72)の粉体吐出口(87)(88)にそれぞれ設けられ、各タンク(71)(72)からの前記改良粉体の吐出を制御するための吐出口弁(87')(88')と、
上流側で前記吐出口弁(87')(88')にそれぞれ個別に接続され、下流側で合流するようになっている複数の通路(75)(76)と、
合流点の手前において前記複数の通路(75)(76)のそれぞれに設けられた合流弁(90)(91)と、
合流した前記複数の通路(75)(76)に接続されるようになっており、被改良地盤の所定部位に前記改良粉体を送給するための一のホース(77)と、
を有することを特徴とする粉体噴射攪拌工の粉体輸送システム。
【請求項２】
前記複数のタンク(71)(72)は、それぞれ改良粉体を送給するためのフィーダー(73)(74)を有しており、
前記複数の通路(75)(76)は、前記フィーダー(73)(74)の吐出口弁(87')(88')にそれぞれ接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の粉体輸送システム。
【請求項３】
前記複数のタンク(71)(72)には、それぞれ、タンク内の粉体残量を計量するためのロードセル式計量装置が設けられており、
タンク内の粉体残量に応じて、前記吐出口弁(87')(88')と前記合流弁(90)(91)のそれぞれを所定タイミングで開閉するようになっている
ことを特徴とする請求項１記載の粉体輸送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
開示技術は、地盤改良工事等において、近時多くの地盤改工等に用いられているＤＪＭ（粉体噴射攪拌工法）において、当該地盤改良に用いられるセメント等の粉体改良材の貯留タンクから地盤中に削孔を介して挿入されるケーシングパイプ内に安定して連続的に空気輸送する技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、地盤改良工事においては、旧くから薬液注入工等のさまざまな施工技術が開発採用さているが、該種薬液注入施工は地盤中の地下水と当該注入薬液が反応し、地下水汚染等の公害問題等を生ずる虞が近時クローズアップされるようになってきており、又、所謂サンドドレーン工やペーパードレーン工等の古い技術もあるが、これらの技術では稼働能率が悪く、これに代わる技術として近時セメント等の粉体改良材を地盤中に形成した削孔を介し周囲地盤内に当該セメント等の粉体改良材を空気輸送して当該周囲地盤の土壌と混合攪拌して経時的に凝固固化を図るようにして地盤改良する新規なＤＪＭ（粉体噴射攪拌施工法）技術が開発され、次第に、見るべき効果があり、近時それなりの実績が見られるようになってきてはいる。
【０００３】
而して、当該ＤＪＭ（粉体噴射攪拌施工法）技術も施工量が大量になるに従って該地盤中に削孔を形成し、セメント等の粉体改良材の空気輸送により当該地盤中に造成杭を形成し、連続的に所定の地盤改良工事を行う技術は近時コスト削減や能率向上や新技術導入等の要望により造成杭の径が１０００ｍｍ程度のものから近時大口径の１３００ｍｍを越えるような、大口径のものが、中，大深度にて行われるようになってきた。
【０００４】
而して、当該大口径の削孔の造成杭と隣位する造成杭とを削孔を介し地盤中に形成するに当たっては旧来の１０００ｍｍ程度の径の造成杭を形成する際には、地上プラントより削孔中のケーシングパイプ中に供給するセメント等の粉体が従来態様の技術では、例えば、３．５ｔ等の少量、乃至、中量の供給量で済んでいたものが径が１３００ｍｍを越えるような大口径の造成杭を形成するようになると６ｔから８ｔを越えるような大量のセメントの供給が必要とされるようになり、かかる新旧技術を比較すると、旧来のセメントの空気輸送方式では量的に足らず、したがって、新技術においては、施工中途でセメント等の粉体改良材の可及的補給が要求されるようになり、結果的に中継ぎ的に改良材の供給にむらが生じ、製品が設計通りにはいかなくなるという不具合があった。
【０００５】
そして、在来態様の技術は地上のプラントにあって、セメント等の粉体改良材はバッチタイプの２チャンバータンクより当該削孔中のケーシングパイプを介して地盤中に圧入する方式として成定されてあり、連続式であることが求められ、しかも、施工の性質として施工中に安定した供給補給が求められることになり、したがって、当該２チャンバー方式のタンクからのセメント等の粉体の改良材の中途での補給的供給は当該チャンバーとケーシングパイプに接続する連続的の一本の通路に対する改良材の切り換えがスムーズに行えず、したがって、切り換えに時間的中断を要し、結果的に施工能率の長期化や能率の低下を招き、地盤改良が不安定になり、設計通りに行えないという欠点があり、要求される大口径の造成杭を介しての地盤改良工事がスムーズに行え難いという難点があり、結果的にコスト高に繋がるという不利点もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この出願の発明の目的は
上述従来技術に基づく近時要望の高い大口径の造成杭を介しての地盤改良工事における２チャンバーを有する連続式のバッチタイプのタンクの施工中途における粉体改良材の補給時の切り換え時の時間的中断のロスによる施工能率の低下と施工精度のマイナス点とコスト高に繋がるという問題点を解決すべき技術的課題とし、
大容量の大口径の造成杭に要する粉体の改良材の供給の不安定さと中断を要する点に鑑み、複数のタンクを並設し、しかも、当該各タンクに粉体の改良材を中間的に供給貯留し、各タンクの切り換えにより、ケーシングパイプへの圧入輸送における粉体の改良材の地盤に形成した削孔におけるケーシングパイプに対する切り換え補給を安定して、連続式にロードセルによる検知方式により各タンクの減量を検知して自動制御的に切り換え、連続補給が途絶えることなく行えるようにし、スムーズに粉体改良材の当該ケーシングパイプ中への圧送供給して地盤に対する圧入が設計通りに行えるようにし、施工能率も向上し、安全でコスト的にも安くつくようにして建設産業における土木技術利用分野に益する優れた優れたＤＪＭ（粉体噴射攪拌施工）の粉体輸送システムを提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述課題を解決するために、
粉体噴射攪拌工に用いる改良粉体の地盤中への空気による輸送システムにおいて、該粉体を複数のタンクに供給貯留し、該タンクに空気を圧入して該空気により改良粉体と混合し、フィーダーの吐出口弁を介し隣位するタンクからの通路に設けた合流弁を介して削孔周りの地盤中に通路により交互のタンクからの改良粉体を供給するようにすることを第１の基幹とし、
而して、上記各タンクがフレームに対しロードセル式重量検知方式により交互の改良粉体輸送が自動制御されるようにし、上記交互の粉体輸送について、切り換え時間が途絶える事なく、微小間隔で連続式に安定して作動されるようにされるようにもし、その際、上記微小間隔が数秒以下にされるようにされるようにもし、上記切り換え時に隣位するタンクの吐出弁相互が瞬時にその開口作動を連続して行うようにされているようにもし、又、上記タンクの空吹きエア弁が吐出弁口と合流弁との開口作動中に作動するようにされるようにもし、上記切り換え時に隣位するタンクの合流弁が短時間にオーバーラップして作動するようにされるようにもした技術的手段を講じたものである。
【０００８】
【作用】
而して、上述構成において、地盤中にケーシングパイプを介して削孔を形成し、該ケーシングパイプに対し地上に配設した複数基のタンクに粉体の改良材を供給貯留し、該複数基のタンクをフレームに対しロードセルを介して該ケーシングパイプに対する空気輸送による重量減を計測し、切り換え時に中断しないようにし、コンベヤ７９によりセメント等の粉体改良材をサイロよりタンク７１，７２に供給し、コンプレッサー９２を介し当該タンク７１，７２に圧縮空気を供給し、該タンク内７１，７２を初期加圧する。
初期加圧した一つのタンク７１（７２）の改良剤の通路の合流弁９０（９１）を開き、同時に空吹き弁８４（８５）を開け、コンプレッサ−７２を介し、圧縮空気を供給して空吹きを行い、粉体の改良剤を削孔３の周囲地盤２に供給するための通路を確保したのち、空吹き弁８４（８５）を閉じ、吐出口弁８７´（８８´）を開け、改良剤を地中に圧入する。
当該タンク７１（７２）のフレ−ムに対し、ロ−ドセル１００を介して、タンク内７１（７２）の改良剤の重量減を計測し、シ−ケンスを介し、設定点より減少すれば吐出口弁８７´（８８´）を閉じ、空吹き弁８４（８５）を開ける、同時に相隣る隣位する初期加圧をしたタンク７１（７２）の空吹き弁８４（８５）を開き、相隣る二つのタンクが共に空吹き弁８４（８５）を開の状態にする。
シ−ケンスを介してタイミングを合わせて合流弁８９，８５を隣位するタンク７２の通路に開く、更に、タイミングを合わせて隣位するタンク７２は空吹き弁閉８４，８５、吐出口弁８７，８８を開として削孔３の周囲地盤２への改良剤の圧入を続ける。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次のこの出願の発明の実施しようとする形態を実施例の態様として図面に従って、説明すれば以下の通りである。
【００１０】
図示態様はＤＪＭ（粉体噴射攪拌工事）施工を用いる態様であり、図１に示す態様において、１は施工用のプラントを示すものであり、所定の被改良地盤２の所定部位には削孔３が先端部に攪拌翼４を一体的に有するケーシングパイプ５により所定の掘削装置６で掘削形成されるようにされており、各粉体貯留タンク７１，７２はフィーダー７３，７４を介し通路７５，７６により合流する通路７７を介しスイーベルジョイント式に駆動装置６を介しケーシングパイプ５内に粉体改良材のセメントを空気と混合し、輸送してケーシングパイプ５の攪拌翼４の付け根に設けられたノズル１５から当該攪拌翼４の回転領域中に背部から該削孔３の周辺の地盤２の土壌中に圧入噴出されて該土壌とセメントが混合攪拌されて経時的に凝固固化し、所定の造成杭を形成することを介して地盤改良を行うようにされている在来態様のＤＪＭ工法を用いるものである。
【００１１】
而して、タンク７２，７１の上部にはサイロ７０´からの垂立状の投入コンベヤ７８から先端部下部の各タンク７１，７２に分岐して接続する投入コンベヤ７９が分岐供給バルブ８０，８１を介し臨まされており、又、各タンク７１，７２の上部には開閉式の電気的な投入弁８２，８３が設けられており、又、併せて、排気弁８４，８５が設けられ、又、各タンク７１，７２の下部には周公知のフィダー（ブローマート）７３，７４が介装され、又、該フィーダー（ブローマート）７３，７４には弁８７´，８８´を有する吐出口８７，８８が設けらており、又、両隣位する通路７５，７６の合流する部分には各々合流弁９０，９１が設けられて各々送給される粉体を合流してケーシングパイプ５に合流する通路７７に接続している。
【００１２】
而して、各タンク７１，７２に対してはコンプレッサー９２（各タンク７１，７２に個別に配設するように複数基設けられる態様もある）から、又、削孔３の上部には密閉式のフード９７が設けられて各タンク７１，７２から選択的に切り換えされて供給される空気輸送式に補給される粉体としての改良材と共に、当該輸送空気と混合して輸送される粉体とを分離し集塵器９８に対しバックフィルター９９により粉体を分離されて正常な空気だけが大気中に放散するようにされている。
【００１３】
尚、制御装置９６内には所定のシーケンサーが配備されており、所定のプログラムにより、排気弁８４，８５と吐出口８７，８８と吐出口弁８７´，８８´と合流弁９０，９１とフィーダーのブロマート７３，７４と合流弁９０，９１との吐出量が当該タイムチャートに従って所定に安定して制御されるようにされている。
【００１４】
尚、当該シーケンサーによる作動により、タンク７１，７２の作動開始と停止時期は所定のタイムチャートに従って、制御され、切り換えの時の中断時が時間がセメントのフィーダー７３，７４の粉体の送給時間が最小では、例えば、約８秒等の数秒以内であり、当該８秒以上の長い時間は中断されることなく、粉体の切り換えの同一通路の材料ホース７５，７６，７７を経てケーシングパイプ５内のノズル１５に圧送される。
【００１５】
そして、在来態様の２チャンバータンクの切り換えによる粉体の供給の中断や不安定さが確実に解消されるようにされるものである。
【００１６】
又、当該図１に示す実施形態の態様はタンク７１，７２が２基の態様であるが図２に示す様に当該態様が３基以上のタンク７１，７２…に対しても適応可能であることは勿論のことである。
【００１７】
当該態様においては、各タンク７１，７２…からの通路７５，７６…に合流弁９０，９１´´´が設けられて制御装置９６を介しコンプレッサー９２からの輸送空気圧が順次所定に印加されるようにされることは勿論のことである。
【００１８】
又、当該態様において、タンク７１，７２に対するコンプレッサー９２は所定数複数基設けられてタンク７１，７２に対し選択的に圧縮空気を供給するようにすることが出来ることは勿論のことである。
【００１９】
そして、該コンプレッサー９２から各タンク７１，７２に対する圧縮空気の供給に際しては、排気弁８４，８５から空吹きエアを当該タイムチャートにより数秒間以内の作動の時間内において、排気作動することが出来るようにされており、当該切り換えの時に際しては、吐出口弁８７´，８８´及び、合流弁９０，９１´´´の選択的な切り換え作動については制御装置９６からのシーケンサーによる制御信号により所定のプログラムを使って行われ、又、各タンク７１，７２の粉体の空気輸送のタイミングについては該タンク７１，７２にそのフレームに対して介装された各ロードセル１００によりその減量が検知されて制御装置９６のシーケンサーの制御に用いられるものである。
【００２０】
而して、ケーシングパイプ５のノズル１５に供給されて空気輸送供給された粉体が当該ケーシングパイプ５のスピル等を介してフード９７から揚昇されて輸送空気と粉体が分離されて集塵器７８にバックフィルター９９により除塵されて無公害裡に粉塵を除去されて正常空気だけが大気中に逸散されるようにされることは在来態様のＤＪＭ（粉体噴射攪拌工法）施工とは全く同様である。
【００２１】
勿論、輸送後の空気の除去はフード９７に対するスピル方式に代えて他の方式を用いることはできることは勿論のことである。
【００２２】
尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、その他の技術が用いられることなどは勿論のことである。
【００２３】
【発明の効果】
以上この出願の発明によれば、基本的にＤＪＭ（粉体噴射攪拌工法）等の新規な地盤改良工事において用いられている施工方式において、削孔に形成される造成杭が１０００ｍｍ等の口径のものから１３００ｍｍを越えるような大口経のものになる方式が近時望まれるようになっているが、又、現実に設計されるようになってきているが、当該大口径の造成杭を形成する際しては施工中途で補給される空気輸送方式による粉体の施工中途における補給が行われねばならないが、当該粉体の補給時における改良材の粉体の切り換えの作動時において空気輸送される粉体の量が中断したり、粒径の成分が不安定になることが潜在的に生ずるが、この出願の発明によれば、バッチ方式でありながら、連続的に安定して行え、大量の粉体の連続的な安定した補給が保証され、又、施工能率が安定し、設計通りの施工が行われ、結果的に当該地盤改良に対する信頼性が向上し、初期費用分についてコスト的にも安定することが出来るという優れた効果が奏される。
【００２４】
特に、複数基のタンクを切り換えして１つのタンクから他のタンクへ空気輸送する粉体が当該切り換えの作動時において、中断時間が殆ど無く、数秒以下の極めて短い時間で切り換えが出来るために、空気輸送する粉体量が大量でありながら、連続するバッチ方式が保証され、結果的に空気輸送する粉体が安定し、安定した造成杭を介しての地盤改良工事が設計通りに行われ、当該地盤改良に対する信頼性が著しく高まり、又、コスト的にも易くつくというメリットがある。
【００２５】
即ち、従来公知である、バッチ式で連続的な空気輸送供給による粉体が粉体噴出攪拌工法（ＤＪＭ）方式として存在するのにも関わらず、当該公知技術を用いながら、複数基のタンクに貯留される粉体が相互に連続して中断することなく、補給されることが出来、又、当該複数基のタンクの切り換えにおける作動時間が短く出来るために、作業能率の向上と施工能率の向上が図れるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この出願の発明の１実施形態の概略態様図である。
【図２】  同他の実施形態の概略説明図である。
【符号の説明】
２          地盤
２２        コンプレッサー
７１，７２  タンク
７３，７４  フィーダー（ブロマート）
７５，７６  通路
８２，８３  投入弁
８４，８５  排気弁
８７，８８  吐出口弁
９０，９１  合流弁
１００      ロードセル
【図１】
0003964232.tif 000002
【図２】
0003964232.tif 000003