(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱土または土砂に硬化剤を混練することにより形成した改良土のレオロジー特性を把握するための装置であって、供給された改良土を加圧するための移送ポンプと、該移送ポンプに接続された接続管と、該接続管内の一定部分における圧力損失を検出するための圧力損失検出装置と、前記接続管内における流量を測定可能な流量測定部とが備えられ、
前記接続管は、互いに径の異なる管体を直列に接続することにより形成され、前記圧力損失検出装置は、前記管体のそれぞれに対して設けられていることを特徴とする改良土のレオロジー特性把握装置。
【請求項２】
請求項１記載の改良土のレオロジー特性把握装置であって、前記軟弱土または土砂と前記硬化剤とを混練する改良土製造部を有し、前記改良土製造部は、前記硬化剤を連続製造するための硬化剤製造機と、該硬化剤製造機から供給される硬化剤を前記軟弱土または土砂と混練するための混練機とを備え、前記硬化剤製造機は、硬化剤原料の投入量と、該硬化剤原料に混練される水の流量とを把握可能に形成され、前記混練機は、前記軟弱土または土砂に対して硬化剤を混練する際に、希釈水を併せて混練する構成とされるとともに、供給される軟弱土もしくは土砂および硬化剤の量と、混練すべき希釈水量とを把握可能な構成とされていることを特徴とする改良土のレオロジー特性把握装置。
【請求項３】
請求項２記載の改良土のレオロジー特性把握装置であって、前記硬化剤製造機は、前記硬化剤原料および前記水を混練可能な硬化剤製造用スクリュウコンベアと、該硬化剤製造用スクリュウコンベアに対して原料ホッパーから前記硬化剤原料を供給するためのスクリュウフィーダーとを備えた構成とされ、該スクリュウフィーダーは、その回転数に応じて、前記硬化剤原料の搬送量が決定されるものであることを特徴とする改良土のレオロジー特性把握装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の改良土のレオロジー特性把握装置であって、前記混練機は、前記軟弱土または土砂に対して前記希釈水と前記硬化剤とを混練可能なスクリュウコンベアを有し、該スクリュウコンベアは、その回転数に応じて前記軟弱土または土砂の搬送量が決定されるものであることを特徴とする改良土のレオロジー特性把握装置。
【請求項５】
軟弱土または土砂に硬化剤を混練することにより形成した改良土のレオロジー特性を把握するための装置であって、供給された改良土を加圧するための移送ポンプと、該移送ポンプに接続された接続管と、該接続管内の一定部分における圧力損失を検出するための圧力損失検出装置と、前記接続管内における流量を測定可能な流量測定部とが備えられ、
前記軟弱土または土砂と前記硬化剤とを混練する改良土製造部を有し、前記改良土製造部は、前記硬化剤を連続製造するための硬化剤製造機と、該硬化剤製造機から供給される硬化剤を前記軟弱土または土砂と混練するための混練機とを備え、前記硬化剤製造機は、硬化剤原料の投入量と、該硬化剤原料に混練される水の流量とを把握可能に形成され、前記混練機は、前記軟弱土または土砂に対して硬化剤を混練する際に、希釈水を併せて混練する構成とされるとともに、供給される軟弱土もしくは土砂および硬化剤の量と、混練すべき希釈水量とを把握可能な構成とされた改良土のレオロジー特性把握装置であって、
前記混練機は、一対の前記スクリュウコンベアを有し、これらスクリュウコンベアは、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口を下側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口に対向させた状態に配置され、上側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口と下側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口との間には、前記軟弱土または土砂が通過可能な迂回路が設けられていることを特徴とする改良土のレオロジー特性把握装置。
【請求項６】
請求項５記載の改良土のレオロジー特性把握装置であって、前記接続管は、互いに径の異なる管体を直列に接続することにより形成され、前記圧力損失検出装置は、前記管体のそれぞれに対して設けられていることを特徴とする改良土のレオロジー特性把握装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の改良土のレオロジー特性把握装置であって、前記圧力損失検出装置は、前記接続管に沿って所定距離離間した位置に配置された一対の圧力計からなることを特徴とする改良土のレオロジー特性把握装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟弱土または土砂に硬化剤を混練することにより形成した改良土のレオロジー特性を把握するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
港湾や河川に堆積した微粒粘土質の軟弱土は、浚渫され埋立土として使用されている。この軟弱土は、乾燥・固化時間の短縮や海水汚濁防止の面から、グラブやバケットによる高濃度浚渫が行われ、硬化剤を添加した改良土として形成された後に、埋立地にパイプ輸送（圧送）されるようになっている。
【０００３】
この際に用いられる軟弱土改良・圧送システムの概要を図３に示す。図３中に示す軟弱土改良・圧送システム１においては、例えば港湾の沖合において浚渫船２により軟弱土Ｓをグラブ浚渫し、さらに、浚渫した軟弱土Ｓを土砂運搬船３により、圧送船４にまで搬送する。圧送船４では、セメントミルクが製造されるとともに、このセメントミルクと軟弱土Ｓとを混練することにより、改良土が製造され、この改良土が、管路５を通じて埋立地６に向けて圧送される。これにより、埋立地６に対して改良土を供給することが可能となっている。
【０００４】
図４は、圧送船４内部において改良土を形成する際に用いられる設備の概略構成を示す図である。圧送船４には、セメントミルクを製造するためのセメントミルクプラント７と、軟弱土およびセメントミルクを混練するための混練装置８と、混練装置８から排出された改良土を圧送するための圧送装置９とが備えられている。
【０００５】
セメントミルクプラント７は、セメントを貯蔵するためのセメントタンク１０と、セメントタンク１０に接続されたミキサー１１と、ミキサ１１において製造されたセメントミルクを一時的に貯蔵するためのチャージタンク１２とを備えており、ミキサー１１には、セメントミルク１０を製造する際に必要な水を供給する給水ライン１３が接続されている。
【０００６】
一方、混練装置８は、軟弱土を投入することが可能な軟弱土ホッパ１５と、一端側が軟弱土ホッパ１５に対して接続され、他端側が圧送装置９に対して接続されたスクリュウコンベア１６とを備えた構成とされている。スクリュウコンベア１６は、チャージタンク１２に対してセメントミルク供給管１７を介して接続されている。また、圧送装置９は、スクリュウコンベア１６に対して接続されたポンプ１９と、ポンプ１９に接続された圧送管２０とを備えた構成となっている。
【０００７】
圧送船４内部においては、セメントタンク１０からセメントが、給水ライン１３から水が、ミキサー１１に対して定量供給され、ミキサー１１においてセメントおよび水が混練されることにより、セメントミルクが製造される。製造されたセメントミルクは、チャージタンク１２に一時的に貯蔵された後、セメントミルク供給管１７を介してスクリュウコンベア１６に対して供給される。
【０００８】
また、土砂運搬船３（図３参照）によって運搬された軟弱土Ｓは、軟弱土ホッパ１５内に投入され、スクリュウコンベア１６によって圧送装置９に供給される過程で、セメントミルクが添加され混練されることにより改良土として形成される。そして、このように形成された改良土が、圧送装置９によって埋立地に対して供給される。
【０００９】
このような軟弱土改良・圧送システム１においては、セメントミルクが添加されて高強度化された改良土が、圧送管２０および管路５を通じて埋立地６に対して供給されることとなっているが、このように高強度化された改良土は、粘度が増大したものとなるため、圧送管２０および管路５の距離が長いと、その圧送に困難をきたすこととなる。また、改良土の圧送を容易にするために、改良土に対して水を添加すると、こんどは、改良土が所定の強度を発現できないこととなってしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
改良土の強度を所定の強度に維持しつつ、その圧送を容易とするためには、改良土のレオロジー特性を正確に把握する必要がある。このためには、さまざまな条件で改良土を製造し、これらの全てについてレオロジー特性の検査を行うことが必要であるが、上述の軟弱土改良・圧送システム１は、少量の改良土を製造することが困難であり、改良土のレオロジー特性を把握するためには、大規模な設備を実験条件を変更する都度、運転状態を異ならせて稼働させる必要があり、非効率なものとなっていた。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、改良土を、その強度を大きく低下させることなく、圧送に適した状態とするために必要なレオロジーの把握を簡易に行うことが可能な改良土のレオロジー特性把握装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。すなわち、請求項１記載の改良土のレオロジー特性把握装置は、軟弱土または土砂に硬化剤を混練することにより形成した改良土のレオロジー特性を把握するための装置であって、供給された改良土を加圧するための移送ポンプと、該移送ポンプに接続された接続管と、該接続管内の一定部分における圧力損失を検出するための圧力損失検出装置と、前記接続管内における流量を測定可能な流量測定部とが備えられ、前記接続管は、互いに径の異なる管体を直列に接続することにより形成され、前記圧力損失検出装置は、前記管体のそれぞれに対して設けられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の改良土のレオロジー特性把握装置は、請求項１記載の改良土のレオロジー特性把握装置であって、前記軟弱土または土砂と前記硬化剤とを混練する改良土製造部を有し、前記改良土製造部は、前記硬化剤を連続製造するための硬化剤製造機と、該硬化剤製造機から供給される硬化剤を前記軟弱土または土砂と混練するための混練機とを備え、前記硬化剤製造機は、硬化剤原料の投入量と、該硬化剤原料に混練される水の流量とを把握可能に形成され、前記混練機は、前記軟弱土または土砂に対して硬化剤を混練する際に、希釈水を併せて混練する構成とされるとともに、供給される軟弱土もしくは土砂および硬化剤の量と、混練すべき希釈水量とを把握可能な構成とされていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の改良土のレオロジー特性把握装置は、請求項２記載の改良土のレオロジー特性把握装置であって、前記硬化剤製造機は、前記硬化剤原料および前記水を混練可能な硬化剤製造用スクリュウコンベアと、該硬化剤製造用スクリュウコンベアに対して原料ホッパーから前記硬化剤原料を供給するためのスクリュウフィーダーとを備えた構成とされ、該スクリュウフィーダーは、その回転数に応じて、前記硬化剤原料の搬送量が決定されるものであることを特徴としている。
【００１６】
請求項４記載の改良土のレオロジー特性把握装置は、請求項２または３記載の改良土のレオロジー特性把握装置であって、前記混練機は、前記軟弱土または土砂に対して前記希釈水と前記硬化剤とを混練可能なスクリュウコンベアを有し、該スクリュウコンベアは、その回転数に応じて前記軟弱土または土砂の搬送量が決定されるものであることを特徴としている。
【００１７】
請求項５記載の改良土のレオロジー特性把握装置は、軟弱土または土砂に硬化剤を混練することにより形成した改良土のレオロジー特性を把握するための装置であって、供給された改良土を加圧するための移送ポンプと、該移送ポンプに接続された接続管と、該接続管内の一定部分における圧力損失を検出するための圧力損失検出装置と、前記接続管内における流量を測定可能な流量測定部とが備えられ、前記軟弱土または土砂と前記硬化剤とを混練する改良土製造部を有し、前記改良土製造部は、前記硬化剤を連続製造するための硬化剤製造機と、該硬化剤製造機から供給される硬化剤を前記軟弱土または土砂と混練するための混練機とを備え、前記硬化剤製造機は、硬化剤原料の投入量と、該硬化剤原料に混練される水の流量とを把握可能に形成され、前記混練機は、前記軟弱土または土砂に対して硬化剤を混練する際に、希釈水を併せて混練する構成とされるとともに、供給される軟弱土もしくは土砂および硬化剤の量と、混練すべき希釈水量とを把握可能な構成とされた改良土のレオロジー特性把握装置であって、前記混練機は、一対の前記スクリュウコンベアを有し、これらスクリュウコンベアは、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口を下側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口に対向させた状態に配置され、上側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口と下側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口との間には、前記軟弱土または土砂が通過可能な迂回路が設けられていることを特徴としている。
【００１８】
請求項７記載の改良土のレオロジー特性把握装置は、請求項１から６のいずれかに記載の改良土のレオロジー特性把握装置であって、
前記圧力損失検出装置は、前記接続管に沿って所定距離離間した位置に配置された一対の圧力計からなることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。従来の技術と共通する構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
図１は、本発明の一実施の形態を模式的に示す図であり、符号３０は、レオロジー特性把握装置を示す。この改良土のレオロジー特性把握装置３０は、軟弱土に希釈水およびセメントミルク（硬化剤）を混練して改良土を製造するための改良土製造部３１と、改良土製造部３１に接続されて、改良土製造部３１から供給される改良土を加圧するための移送ポンプ３２と、移送ポンプ３２に接続された接続管３３，３４，３５と、接続管３３，３４に設けられた圧力損失検出装置３６，３７，３８とを備えた構成となっている。
【００２０】
この改良土製造部３１は、セメントミルク製造機（硬化剤製造機）４０、軟弱土ホッパー４１、混練機４２、改良土バッファタンク４３、および、希釈水供給装置４４により概略構成されている。
【００２１】
希釈水供給装置４４は、水タンク４６と、水タンク４６に接続されたパイプ４７と、パイプ４７から分岐するパイプ４８，４９とを備えた構成とされている。パイプ４７にはポンプ５０およびバルブ５１が介装されている。また、パイプ４８は、セメントミルク製造機４０に対して接続され、また、パイプ４９は、混練機４２に対して接続されている。これにより、ポンプ５０を駆動するとともにバルブ５１を開放することにより、セメントミルク製造機４０に対して、セメントミルクを製造するための水を、混練機４２に対して、軟弱土に対して混入すべき希釈水を供給することが可能となっている。
【００２２】
また、セメントミルク製造機４０は、セメントバッファタンク（原料ホッパー）５３と、スクリュウフィーダー５４と、硬化剤製造用スクリュウコンベア５５とを備えた構成となっている。このセメントミルク製造機４０においては、セメントバッファタンク５３に貯留されたセメント（硬化剤原料）が、スクリュウフィーダー５４によって硬化剤製造用スクリュウコンベア５５に供給されるようになっている。ここでスクリュウフィーダー５４は、そのモーター５６の回転数に応じてセメントの搬送量が決定される構成となっている。
【００２３】
また、硬化剤製造用スクリュウコンベア５５は、スクリュウフィーダー５４によって供給されるセメントに希釈水供給装置４４から供給される希釈水を混練してセメントミルクを製造するためのものであり、製造したセメントミルクを、混練機４２に対して供給することが可能な構成となっている。また、ここで、希釈水を硬化剤製造用スクリュウコンベア５５に供給するためのパイプ４８にはバルブ５７および流量計５８が設けられており、流量計５８により、セメントミルクを混練するにあたって使用する水量が検出可能な構成となっている。
【００２４】
一方、混練機４２は、一対の一軸型スクリュウコンベア６０，６１を備えた構成となっている。これらのうち、上側に位置する一軸型スクリュウコンベア６０は、その投入口６０ａが、軟弱土ホッパー４１に対して接続され、軟弱土が投入可能な構成となっている。さらに、この一軸型スクリュウコンベア６０は、そのモーター６２の回転数に応じて、軟弱土の搬送量を調整することが可能な構成となっている。
【００２５】
また、この一軸型スクリュウコンベア６０には、セメントミルク製造機４０の硬化剤製造用スクリュウコンベア５５からセメントミルクが供給されるとともに、希釈水供給装置４４から希釈水が供給される構成とされ、これら軟弱土、セメントミルク、および希釈水を、そのスクリュウ６３によって混練することが可能な構成とされている。また、ここで一軸型スクリュウコンベア６０に希釈水を供給するためのパイプ４９には、バルブ６４，６４および流量計６５が設けられており、この流量計６５により、軟弱土に希釈水を混練するにあたって、使用する水量が検出可能な構成となっている。
【００２６】
さらに、下側に位置する一軸型スクリュウコンベア６１は、その投入口６１ａが、上側に位置するスクリュウコンベア６０における排出口６０ｂに対向させて配置された構成となっており、これにより、上側の一軸型スクリュウコンベア６０によって混練された軟弱土、セメントミルク、および希釈水を、さらに混練することができるようになっている。また、一軸型スクリュウコンベア６１の排出口６１ｂは、上側の一軸型スクリュウコンベア６０の投入口６０ａに対向させて配置されており、一軸型スクリュウコンベア６０の投入口６０ａと一軸型スクリュウコンベア６１の排出口６１ｂとの間には、迂回路６６が設けられている。この迂回路６６には、シャッター６７が設けられており、このシャッター６７は、軟弱土にセメントミルクおよび希釈水を混練する必要がない場合に、開放状態とされる。これにより、一軸型スクリュウコンベア６０の投入口６０ａに投入された軟弱土が、一軸型スクリュウコンベア６０および６１によって混練されることなく、下方に落下して、直接一軸型スクリュウコンベア６１の排出口６１ｂから排出されるようになっている。
【００２７】
また、混練機４２において製造された改良土、あるいは、迂回路６６を通じて供給される軟弱土は、改良土バッファタンク４３において一時的に貯留されるとともに、移送ポンプ３２に対して供給されるようになっている。
【００２８】
この移送ポンプ３２には、接続管３３が接続されており、この接続管３３は、さらに二つの接続管３４，３５に分岐する構成とされている。一方の接続管３５は、改良土バッファタンク４３および軟弱土ホッパー４１に対して接続された構成とされており、また、もう一方の接続管３４は、製造された改良土を貯留するためのドラム缶（流量測定部）６８に対して接続された構成となっている。
【００２９】
また、接続管３３および３４に設けられた圧力損失検出装置３６，３７，３８は、所定距離Ｌをおいて設置された圧力計７０，７０同士の間の差圧を検出する構成となっている。なお、これら接続管３３，３４は、互いに径の異なる複数の管体７１，７２，７３を直列に連結した構成となっており、これにより、圧力損失検出装置３６，３７，３８が設置された部分の管径も、また、互いに異なる構成となっている。
【００３０】
次に、このレオロジー特性検出装置３０を用いて、改良土のレオロジー特性を検出するための手順について説明する。
まず、セメントミルク製造機４０において、セメントミルクを製造する。これには、セメントバッファタンク５３に貯留されるセメントをスクリュウフィーダー５４によって、硬化剤製造用スクリュウコンベア５５に供給する。この際、スクリュウフィーダー５４を駆動するモータ５６の回転数を検出することにより、硬化剤製造用スクリュウコンベア５５に対して供給されるセメントの量を計測しておく。
【００３１】
さらに、硬化剤製造用スクリュウコンベア５５を駆動するとともに、ポンプ５０を駆動し、バルブ５１，５７およびこれらの間に位置するバルブを開放することにより、スクリュウフィーダー５４から供給されたセメントと希釈水とを混練する。この際、流量計５８により、使用した希釈水の流量を計測しておく。
【００３２】
この場合、セメントミルク製造機４０においては、使用されたセメント量と、希釈水量が把握されるために、これらに基づいて、セメントミルクの使用量と  その水セメント比を把握することが可能となる。
【００３３】
このようにセメントミルクの製造を行う一方、軟弱土ホッパー４１に対して改良土の原料となる軟弱土を投入する。この場合、軟弱土ホッパー４１の内部に設置された撹拌器（図１参照）７５を駆動することにより、軟弱土ホッパー４１内の軟弱土の濃度が一様となるようにする。また、濃度を一様にした軟弱土からサンプルを採取し、その濃度をγ線密度計により分析しておく。
【００３４】
さらに、セメントミルク製造機４０を駆動したままの状態で、混練機４２を運転することにより、改良土を製造する。これには、モーター６２を駆動することにより、一軸型スクリュウコンベア６０により、軟弱土ホッパー４１から軟弱土を搬出する。軟弱土ホッパー４１から搬出された軟弱土は、セメントミルク製造機４０から供給されるセメントミルクと混練され、また、バルブ６４を開放することにより希釈水が混入される。また、この場合、モーター６２の回転数を検出しておくことにより、使用された軟弱土の搬送量を検出しておくとともに、流量計６５により、使用された希釈水の水量を検出しておく。
【００３５】
さらに、一軸型スクリュウコンベア６０から供給された軟弱土を一軸型スクリュウコンベア６１によってさらに混練して改良土を製造し、これを改良土バッファタンク４３に対して搬送し貯留する。
【００３６】
次に、このように製造されるとともに改良土バッファタンク４３に貯留された改良土のレオロジー特性の把握を行う。これには、移送ポンプ３２により、改良土バッファタンク４３から供給された改良土を加圧し、接続管３３に供給する。また、この際、接続管３５に介装されたバルブ７６を閉鎖しておくことによって、接続管３３に供給された改良土が、全て接続管３４に供給されるようにする。さらに、接続管３３，３５において設置された圧力損失検出装置３６，３７，３８により、管体７１，７２，７３における圧力計７０，７０間の管内圧力損失を計測する。
【００３７】
また、接続管３４に供給された改良土は、この後、ドラム缶６８に対して供給されることとなるが、この際に、ドラム缶６８における単位時間あたりの改良土の増加量を検出することにより、接続管３４における流量を検出するようにする。
【００３８】
以上のような手順により、改良土を製造するにあたって用いられた軟弱土の濃度、軟弱土に対する希釈水混入量、および、セメントミルクの混入量、使用したセメントミルクの水セメント比、および、接続管３３，３４内を改良土が通過する際の管内圧力損失、および管内流量を検出することができる。
【００３９】
ここで、一般に、管内を流体が通過する場合に、その管内圧力損失ΔＰは、管内の流速をｕ、管径をＤ、管長をＬ、流体の粘度をμとした場合に、これらの関数ｆとして、
ΔＰ＝ｆ（Ｄ，Ｌ，ｕ，μ）
と表すことができる。
【００４０】
このため上述のレオロジー特性把握装置３０においては、接続管３３、３４の管径、圧力損失検出装置３６，３７，３８における圧力計同士の距離寸法、および、管内流速ｕ（接続管３３，３４の流量を、管内の断面積で除することにより求めることができる。）が既知であるため、これらを用いて、圧力損失検出装置３６，３７，３８における管内圧力損失の検出結果から改良土の粘度μ（すなわち、レオロジー特性）を求めることができる。
【００４１】
さらに、このようにして求めた改良土の粘度μと、軟弱土の濃度、使用したセメントミルクの混入量および物性とを関連づけることができるため、このような改良土のレオロジー特性の把握を、さまざまな条件について行うようにすれば、長距離圧送に適した所望のレオロジー特性を有する改良土を、どのような条件によって製造することができるかを把握することができる。
【００４２】
以上説明したように、レオロジー特性把握装置３０においては、供給された改良土を加圧するための移送ポンプ３２と、移送ポンプ３２に接続された接続管３３，３４と、接続管３３，３４内の一定部分における圧力損失を検出するための圧力損失検出装置３６，３７，３８とが備えられるとともに、接続管３３，３４内における流量がドラム缶６８を用いて測定可能となっているために、接続管３３，３４内の管内圧力損失と管内流量とから、製造された改良土の粘性を把握することができ、これにより、製造された改良土が長距離圧送に適したものであるか否かを、大掛かりな設備を伴うことなく、容易に把握することが可能となる。これにより浚渫・埋立時の埋立土の圧送の容易化に貢献することができる。
【００４３】
また、この場合、接続管３３，３４が、互いに径の異なる管体７１，７２，７３を直列に接続することにより形成され、圧力損失検出装置３６，３７，３８が、管体７１，７２，７３のそれぞれに対して設けられた構成となっているので、同一の改良土の粘性の把握を複数の異なる条件において行うことができ、これにより改良土のレオロジーを精度よく把握することが可能となる。
【００４４】
また、上述のレオロジー特性把握装置３０は、セメントミルク製造機４０において、セメントの投入量と希釈水の流量とを把握可能となっており、さらに、混練機４２において、供給される軟弱土の量と、混練すべき希釈水量とを把握可能な構成となっているので、改良土を製造する際に用いた軟弱土量、セメントミルク量、および、希釈水量を把握可能であり、これらと、製造された改良土のレオロジー特性との関係を容易に調べることができる。
【００４５】
また、上述のレオロジー特性把握装置３０においては、スクリュウフィーダー５４が、その回転数に応じて、セメントの搬送量が決定される構成となっているので、スクリュウフィーダー５４の回転数を調べることにより、容易にセメントの搬送量を把握することができ、これにより、改良土を製造するにあたって使用するセメントミルクの物性を容易に把握することが可能となる。
【００４６】
さらに、上述のレオロジー特性把握装置３０においては、軟弱土に対して希釈水とセメントミルクとを混練可能な一軸型スクリュウコンベア６０が、その回転数に応じて軟弱土の搬送量が決定される構成となっているので、一軸型スクリュウコンベア６０の回転数を調べることにより、容易に軟弱土の搬送量を把握することができ、これにより、改良土を製造するにあたって用いられた軟弱土量を、改良土のレオロジー特性に関連づけることができる。
【００４７】
また、上述のレオロジー特性把握装置３０においては、混練機４２を構成する一対の一軸型スクリュウコンベア６０，６１が、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸スクリュウコンベア６０の排出口６０ｂを下側の一軸スクリュウコンベア６１の投入口６１ａに対向させ、さらに、上側の一軸スクリュウコンベア６０の投入口６０ａと下側の一軸スクリュウコンベア６１の排出口６１ｂとの間に、軟弱土が通過可能な迂回路６６を設けたので、軟弱土を迂回路６６を通過させることにより、セメントミルクが混練されないままの状態で移送ポンプ３２に送り込み、そのレオロジー特性を検査することができる。そして、この場合に、一軸型スクリュウコンベア６０，６１を駆動する必要がないため、運転コストの低減化を図ることができる。
【００４８】
さらに、上述のレオロジー特性把握装置３０においては、圧力損失検出装置３６，３７，３８が、接続管３３，３４に沿って所定距離Ｌ離間した位置に配置された一対の圧力計７０，７０によって形成されているために、簡易な構成により、改良土が管内を通過した際の圧力損失を測定することができ、装置のコストが嵩むものとならない。
【００４９】
なお、上記実施の形態において、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用するようにしてもよい。
例えば、上記実施の形態においては、ドラム缶６８に対して流入する改良土の単位時間あたりの量を測定することにより接続管３３，３４内の流量を測定し、この流量に基づいて、接続管３３，３４内の管内流速を測定する構成となっていたが、これに限らず、接続管３３，３４内に、流量計あるいは流速計を設置し、これらの検出結果に基づいて、接続管３３，３４内の流速を求めるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施の形態のレオロジー特性把握装置を、図２に示すように、軟弱土を改良して埋立地等に搬送する際に用いられる、軟弱土改良・圧送システム１００に利用するようにしてもよい。
【００５１】
この軟弱土改良・圧送システム１００は、図２に示すように、セメントミルクを製造するためのセメントミルクプラント１０１と、製造されたセメントミルクを軟弱土に対して混練するための混練装置１０２と、海水を採取してセメントミルクプラント１０１および混練装置１０２に対して供給するための海水採取プラント１０３と、混練装置１０２において形成された改良土を埋立地に対して圧送するための圧送装置１０４とを備えた概略構成とされている。
【００５２】
セメントミルクプラント１０１は、図２に示すように、セメントを貯蔵するためのチャージホッパ１０５と、チャージホッパ１０５から排出されたセメントを計量しつつ搬送する計量フィーダ１０６と、計量フィーダ１０６に接続されてセメントミルクを連続的に製造するセメントミルク連続製造機１０７とを備えている。また、このセメントミルク連続製造機１０７は、セメントを連続供給するための連続供給機１０８と、連続供給機１０８に接続された硬化剤製造用スクリュウコンベア１０９とを備えた構成とされている。
【００５３】
また、混練装置１０２は、軟弱土が投入される軟弱土ホッパ１１１と、軟弱土ホッパ１１１に接続された一軸型スクリュウコンベア１１２と、この一軸型スクリュウコンベア１１２と対をなすように設けられるとともに、一端が一軸型スクリュウコンベア１１２に接続され、他端が圧送装置１０４に対して接続された一軸型スクリュウコンベア１１３とを備えた構成となっている。また、軟弱土ホッパ１１１には、投入された軟弱土を採取して、その濃度を分析するための濃度分析装置１１５が備えられている。
【００５４】
また、海水採取プラント１０３は、図１に示すように、海水を一時的に貯蔵する海水用クッションタンク１１７を、セメントミルク連続製造機１０７および混練装置１０２に対し、バルブ１２２，１２３および流量計１２４，１２５を介して接続してなるものである。
【００５５】
また、圧送装置１０４は、混練装置３２から排出された改良土を一時的に貯蔵するための改良土受けホッパ１２６と、改良土受けホッパ１２６に接続された移送ポンプ（ポンプ）１２７と、移送ポンプ１２７に接続された圧送管１２８とを備えた構成となっている。圧送管１２８には、その管内圧力を測定するための圧力計１２９が備えられている。
【００５６】
さらに、この圧送装置１０４には、レオロジー特性把握装置１３０が設けられている。レオロジー特性把握装置１３０は、圧送管１２８から改良土受けホッパ１２６にまで至るように接続管１３１と、接続管１３１に設けられた圧力損失検出装置１３２，１３３，１３４と、接続管１３１から分岐する接続管１３５と、接続管１３５の先端に設けられたドラム缶１３６とを備えて構成されている。
【００５７】
また、圧力損失検出装置１３２は、接続管１３１に沿って互いに所定寸法離間した位置に設けられた圧力計を有する構成とされるとともに、これら圧力計の差圧を測定可能とされたものである。
【００５８】
さらに、この軟弱土改良・圧送システム１００においては、セメントミルクプラント１０１、海水採取プラント１０３、混練装置１０２の運転を駆動する制御装置１３８を備えた構成とされている。レオロジー特性把握装置１３０においては、圧力損失検出装置１３２，１３３，１３４が、この制御装置１３８に対して接続されており、圧力検出装置１３２，１３３，１３４からの出力を送信することができるようになっている。そして、制御装置１３８は、圧力損失検出装置１３２，１３３，１３４からの出力に基づき、接続管１３１内を通過する改良土の粘性を算出し、これに基づき、長距離圧送に適したレオロジー特性を有する改良土が製造されるように、セメントミルクプラント１０１、海水採取プラント１０３、および混練装置１０２を作動させることができるようになっている。
【００５９】
このようなレオロジー特性把握装置１３０を、軟弱土改良・圧送システム１００内に設けることにより、改良土の連続製造を行う場合における、製造された改良土のレオロジー特性を常に連続的に把握することができ、これによって、改良土のレオロジー特性を、改良土を製造するにあたってフィードバックし、常に最適な条件で改良土を製造することが可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る改良土のレオロジー特性把握装置においては、供給された改良土を加圧するための移送ポンプと、移送ポンプに接続された接続管と、接続管内の一定部分における圧力損失を検出するための圧力損失検出装置と、接続管内における流量を測定可能な流量測定部とが備えられているために、改良土の粘性を把握することができ、これにより、製造された改良土が長距離圧送に適したものであるか否かを、大掛かりな設備を伴うことなく、容易に把握することができる。したがって、浚渫・埋立時の埋立土の圧送を容易化することができる。
【００６１】
請求項１に係る改良土のレオロジー特性把握装置において、接続管が、互いに径の異なる管体を直列に接続することにより形成され、圧力損失検出装置が、管体のそれぞれに対して設けられた構成となっているので、同一の改良土の粘性の把握を複数の異なる条件において行うことができ、これにより改良土のレオロジーの把握を良好に行うことが可能となる。
【００６２】
請求項２に係る改良土のレオロジー特性把握装置は、硬化剤製造機において、硬化剤原料の投入量と、硬化剤原料に混練される水の流量とが把握可能とされており、さらに、混練機において、供給される軟弱土または土砂の量と、混練すべき希釈水量とを把握可能な構成となっているので、製造される改良土に用いた軟弱土量、硬化剤原料の投入量、および、希釈水量を把握可能であり、これらの量と、製造された改良土のレオロジー特性との関係を容易に調べることができ、所望の物性を有する改良土を製造するにあっての、原料の混合割合などを事前に把握することが可能となる。
【００６３】
請求項３に係る改良土のレオロジー特性把握装置においては、スクリュウフィーダーが、その回転数に応じて、セメントの搬送量が決定される構成となっているので、スクリュウフィーダーの回転数を調べることにより、容易にセメントの搬送量を把握することができ、これにより、改良土を製造するにあたって使用するセメントミルクの物性を容易に把握することが可能となる。
【００６４】
請求項４に係る改良土のレオロジー特性把握装置においては、軟弱土に対して希釈水と硬化剤とを混練可能なスクリュウコンベアが、その回転数に応じて軟弱土または土砂の搬送量が決定される構成となっているので、スクリュウコンベアの回転数を調べることにより、容易に軟弱土の搬送量を把握することができ、これにより、改良土を製造するにあたって用いられた軟弱土量を、改良土のレオロジー特性に関連づけることができる。
【００６５】
請求項５に係る改良土のレオロジー特性把握装置においては、混練機を構成する一対のスクリュウコンベアが、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸スクリュウコンベアの排出口が、下側の一軸スクリュウコンベアの投入口に対向させた状態で配置され、さらに、上側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口と下側の一軸スクリュウコンベアの排出口との間に、軟弱土が通過可能な迂回路が設けられているので、軟弱土をこの迂回路を通過させることにより、セメントミルクが混練されない軟弱土を、移送ポンプに送り込み、そのレオロジー特性を検査することが可能となり、さらに、この場合に、一軸型スクリュウコンベアを駆動する必要がないため、運転コストの低減化を図ることができる。
【００６６】
請求項７に係る改良土のレオロジー特性把握装置においては、圧力損失検出装置が、接続管に沿って所定距離離間した位置に配置された一対の圧力計によって形成されているために、簡易な構成により、改良土が管内を通過した際の圧力損失を測定することができ、装置のコストが嵩むものとならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態を模式的に示すレオロジー特性把握装置の概略構成図である。
【図２】  本発明のレオロジー特性把握装置が適用された軟弱土改良・圧送システムの全体構成図である。
【図３】  従来の軟弱土改良・圧送システムの全体概要を示す模式図である。
【図４】  図３に示した圧送船内部において改良土を形成する際に用いられる設備の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
３０，１３０  レオロジー特性把握装置
３１  改良土製造部
３２  移送ポンプ
３３，３４、１３５  接続管
３６，３７，３８，１３２，１３３，１３４  圧力損失検出装置
４０  セメントミルク製造機
４１  軟弱土ホッパー
４２  混練機
４３  改良土バッファタンク
４４  希釈水供給装置
５４  スクリュウフィーダー
５５  硬化剤製造用スクリュウコンベア
６０，６１  一軸型スクリュウコンベア（スクリュウコンベア）
６０ａ，６１ａ  投入口
６０ｂ，６１ｂ  排出口
６８，１３６  ドラム缶（流量測定部）
７１，７２，７３  管体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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