(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
採取した軟弱土もしくは土砂に硬化剤を加えて改良土を製造するとともに、該改良土を圧送するためのシステムであって、
前記硬化剤を製造するための硬化剤製造装置と、
製造された硬化剤と前記軟弱土もしくは土砂とを混練して前記改良土を製造するための軟弱土・土砂−硬化剤混練装置と、
製造された改良土を、該改良土の使用対象位置に圧送するための圧送装置とを備え、
前記軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一軸型スクリュウコンベアの一端側に前記軟弱土もしくは土砂の投入口を設けるとともに、他端側に前記改良土の排出口を設けた構成とされ、
該一軸型スクリュウコンベアのトラフ内壁面には、複数の固定ピンが突出状態に設けられ、
該固定ピンは、前記一軸型スクリュウコンベア内部の前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送経路内において前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置されていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。
【請求項２】
請求項１記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記トラフは、その断面形状が円形とされていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記固定ピンには、前記硬化剤を前記軟弱土もしくは土砂または改良土に対して注入するための注入孔が設けられていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。
【請求項４】
請求項３記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記注入孔は、前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口していることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一対の前記一軸型スクリュウコンベアを備えて構成され、
これら一軸型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て配置され、
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、前記軟弱土もしく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軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記硬化剤製造装置は、硬化剤製造用スクリュウコンベアの一端部側にセメントの供給口が設けられ、他端部側に前記硬化剤の吐出口が設けられるとともに、該一端部および他端部の中間部が前記セメントに対して水を供給する水供給部として形成された構成となっており、
前記硬化剤製造用スクリュウコンベアは、前記供給口と前記水供給部との間に位置する部分のスクリュウのピッチが、前記水供給部のスクリュウのピッチに比較して小とされていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。
【請求項７】
請求項６記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記水供給部は、その前記一端部側の端部に、前記セメントを予備混合するために必要な水を供給するための第一の水注入口が設けられ、前記他端部側の端部に、前記硬化剤を所望の濃度とするための追加水を供給可能な第二の水注入口が設けられた構成とされていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。
【請求項８】
請求項６または７記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記水供給部においては、前記硬化剤製造用スクリュウコンベアのトラフの内壁面に、複数の突出ピンが、前記セメントの搬送方向と交差する方向に位置させて設けられていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記硬化剤製造装置は、前記供給口に対してセメントを連続供給する連続供給機を備え、
該連続供給機は、セメントを一定量貯蔵するためのクッションタンクと、該クッションタンクの下方に水平に設けられた平面状の受入ホッパと、該受入ホッパ上に堆積した前記セメントを前記供給口に対して供給するためのセメント搬送用スクリュウコンベアとを備え、
前記受入ホッパは、前記クッションタンクの下面に設けられて前記セメントを排出するセメント排出口の直下に配置され、
該セメント排出口と前記受入ホッパとの間には、円盤状の載荷部を有する荷重測定装置が設けられ、
荷重測定装置は、前記載荷部上に堆積した前記セメントを下方に連続的に落下させる落下手段を有するとともに、
前記セメントが、前記受入ホッパから前記セメント排出口に至る位置に、その円錐面と水平面とのなす角が所定の安息角となるような円錐形状をもって連続的に堆積した場合に、前記載荷部の外周輪郭部が前記円錐面上に位置する構成とされ、
前記荷重測定装置および前記セメント搬送用スクリュウコンベアを駆動する駆動装置が、制御装置に接続され、
該制御装置は、前記セメントが前記受入ホッパから前記セメント排出口に至る位置に前記円錐形状をもって連続的に堆積した場合に、前記荷重測定装置により測定される前記セメントの荷重が一定になるように、前記セメント搬送用スクリュウコンベアの回転数を制御することを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。
【請求項１０】
軟弱土もしくは土砂に硬化剤を混練して改良土を形成するための軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
一軸型スクリュウコンベアの一端側に前記軟弱土もしくは土砂の投入口が設けられるとともに、他端側に前記改良土の排出口が設けられ、
該一軸型スクリュウコンベアのトラフ内壁面には、複数の固定ピンが突出状態に設けられ、
該固定ピンは、前記スクリュウコンベア内部の前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送経路内において前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置されていることを特徴とする軟弱土・土砂−硬化剤混練装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記トラフは、その断面形状が円形とされていることを特徴とする軟弱土・土砂−硬化剤混練装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記固定ピンには、前記硬化剤を前記軟弱土もしくは土砂または改良土に対して注入するための注入孔が設けられていることを特徴とする軟弱土・土砂−硬化剤混練装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記注入孔は、前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口していることを特徴とする軟弱土・土砂−硬化剤混練装置。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれかに記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
一対の前記一軸型スクリュウコンベアを有し、
これら一軸型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て配置され、
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、前記軟弱土もしく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軟弱土・土砂−硬化剤混練装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、採取した軟弱土もしくは土砂に硬化剤を加えて改良土を製造するとともに、この改良土を圧送するためのシステム、および、軟弱土もしくは土砂に硬化剤を混練して改良土を形成するための軟弱土・土砂−硬化剤混練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９に示す。図９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１０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９参照）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】
図１１は、スクリュウコンベア１６の要部の構成を示す図であり、図１２は、図１１におけるＩ−Ｉ線矢視断面図である。図中に示すように、スクリュウコンベア１６は、一対のスクリュウ２２，２２を備えた二軸型のスクリュウコンベアとして形成されている。このように一対のスクリュウ２２，２２を同時にバレル２３内において回転させることにより、一軸型のスクリュウコンベアを使用した場合に比較して、軟弱土Ｓとセメントミルクとの混練がより良好に行い得るようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような二軸型のスクリュウコンベア１６を用いた混練装置８は、以下のような問題点を有していた。
すなわち、混練装置８においては、単一のバレル２３内において二軸のスクリュウ２２が収納されているために、軸駆動機構が複雑となり、製作コストが嵩むばかりか、清掃時の取り外しなどにおけるメンテナンス性が劣るという問題点があった。また特に、狭い圧送船４内においては、メンテナンス性の問題が、より一層顕著なものとなっていた。
【００１１】
また、バレル２３の断面形状が、図１２に示すような空隙部２４，２４を有するものであるために、セメントミルクと軟弱土Ｓとを混練する際の加圧に限界があり、したがって、良好な混練性能を確保するのが困難な場合があるとともに、軟弱土Ｓまたは改良土の搬送速度にも限界があった。
【００１２】
さらに、混練装置８においては、スクリュウ２２，２２同士の噛み合い部において、異物を噛み込むことによるトラブルが発生しやすかった。特に、石や鉄片を噛み込んだ場合には、スクリュウ２２を駆動するモータ２５，２５（図１１参照）に過負荷が生じ、装置が停止することがあり、また、ロープや布などを噛み込んだ場合には、軟弱土Ｓもしくは改良土の流量が低下し、運転性の低下を招くこととなっていた。また、異物噛み込みによるトラブルを避けるために、低回転、低流速で運転を行おうとすると、スクリュウ軸を大きくする必要があるとともに、低速・低せん断のために、高粘度状態運転を行わなければならず、モータ２５，２５に対して大きな動力が必要となっていた。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、軟弱土もしくは土砂とセメントミルク等の硬化剤とを良好に混練することが可能であるとともに、メンテナンスが容易であり、なおかつ、高回転高流速で運転可能な軟弱土・土砂−硬化剤混練装置、およびこのような混練装置を有する軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムを提供することを課題とする。
【００１４】
【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記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、採取した軟弱土もしくは土砂に硬化剤を加えて改良土を製造するとともに、該改良土を圧送するためのシステムであって、
前記硬化剤を製造するための硬化剤製造装置と、
製造された硬化剤と前記軟弱土もしくは土砂とを混練して前記改良土を製造するための軟弱土・土砂−硬化剤混練装置と、
製造された改良土を、該改良土の使用対象位置に圧送するための圧送装置とを備え、
前記軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一軸型スクリュウコンベアの一端側に前記軟弱土もしくは土砂の投入口を設けるとともに、他端側に前記改良土の排出口を設けた構成とされ、
該一軸型スクリュウコンベアのトラフ内壁面には、複数の固定ピンが突出状態に設けられ、
該固定ピンは、前記一軸型スクリュウコンベア内部の前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送経路内において前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置されていることを特徴としている。
【００１５】
このような構成により、軟弱土・土砂−硬化剤混練装置において、固定ピンにより、トラフ内部において搬送される軟弱土もしくは土砂または改良土に対して、高強度のせん断力が与えられる。また、スクリュウコンベアに一軸型のものが用いられるために、異物の噛み込みなどの心配が無く、分解清掃などの作業を容易に行うことができる。
【００１６】
請求項２記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項１記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記トラフは、その断面形状が円形とされていることを特徴としている。
【００１７】
このような構成により、トラフとスクリュウ翼との間のクリアランスを小さくすることができる。
【００１８】
請求項３記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項１または２記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記固定ピンには、前記硬化剤を前記軟弱土もしくは土砂または改良土に対して注入するための注入孔が設けられていることを特徴としている。
【００１９】
このような構成により、軟弱土もしくは土砂に対して硬化剤を良好に分散混合することができる。
【００２０】
請求項４記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項３記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記注入孔は、前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口していることを特徴としている。
【００２１】
このような構成により、硬化剤を低圧注入することができる。
【００２２】
請求項５記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項１から４のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一対の前記一軸型スクリュウコンベアを備えて構成され、
これら一軸型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て配置され、
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、前記軟弱土もしく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。
【００２３】
このような構成により、一対の一軸スクリュウコンベアを狭いスペースに配置することができ、なおかつ、軟弱土もしくは土砂に硬化剤を混練する必要がない場合には、軟弱土もしくは土砂を迂回させることができる。
【００２４】
請求項６記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項１から５のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記硬化剤製造装置は、硬化剤製造用スクリュウコンベアの一端部側にセメントの供給口が設けられ、他端部側に前記硬化剤の吐出口が設けられるとともに、該一端部および他端部の中間部が前記セメントに対して水を供給する水供給部として形成された構成となっており、
前記硬化剤製造用スクリュウコンベアは、前記供給口と前記水供給部との間に位置する部分のスクリュウのピッチが、前記水供給部のスクリュウのピッチに比較して小とされていることを特徴としている。
【００２５】
このような構成とされるために、供給口と水供給部との間において、セメントを加圧することができ、水供給部から水が逆流することを防ぐことができる。
【００２６】
請求項７記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項６記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記水供給部は、その前記一端部側の端部に、前記セメントを予備混合するために必要な水を供給するための第一の水注入口が設けられ、前記他端部側の端部に、前記硬化剤を所望の濃度とするための追加水を供給可能な第二の水注入口が設けられた構成とされていることを特徴としている。
【００２７】
このような構成とされるために、容易に所定濃度のセメントミルクを製造することができる。
【００２８】
請求項８記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項６または７記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記水供給部においては、前記硬化剤製造用スクリュウコンベアのトラフの内壁面に、複数の突出ピンが、前記セメントの搬送方向と交差する方向に位置させて設けられていることを特徴としている。
【００２９】
このような構成により、突出ピンによってセメントにせん断応力を付与し、これにより、水およびセメントを良好に撹拌することができる。
【００３０】
請求項９記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項１から８のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記硬化剤製造装置は、前記供給口に対してセメントを連続供給する連続供給機を備え、
該連続供給機は、セメントを一定量貯蔵するためのクッションタンクと、該クッションタンクの下方に水平に設けられた平面状の受入ホッパと、該受入ホッパ上に堆積した前記セメントを前記供給口に対して供給するためのセメント搬送用スクリュウコンベアとを備え、
前記受入ホッパは、前記クッションタンクの下面に設けられて前記セメントを排出するセメント排出口の直下に配置され、
該セメント排出口と前記受入ホッパとの間には、円盤状の載荷部を有する荷重測定装置が設けられ、
荷重測定装置は、前記載荷部上に堆積した前記セメントを下方に連続的に落下させる落下手段を有するとともに、
前記セメントが、前記受入ホッパから前記セメント排出口に至る位置に、その円錐面と水平面とのなす角が所定の安息角となるような円錐形状をもって連続的に堆積した場合に、前記載荷部の外周輪郭部が前記円錐面上に位置する構成とされ、
前記荷重測定装置および前記セメント搬送用スクリュウコンベアを駆動する駆動装置が、制御装置に接続され、
該制御装置は、前記セメントが前記受入ホッパから前記セメント排出口に至る位置に前記円錐形状をもって連続的に堆積した場合に、前記荷重測定装置により測定される前記セメントの荷重が一定になるように、前記セメント搬送用スクリュウコンベアの回転数を制御することを特徴としている。
【００３１】
このような構成においては、荷重測定装置によって測定されたセメントの荷重が一定である場合に、セメントが、載荷部上において円錐面が水平面に対して安息角をなすような円錐形状を保ったまま堆積していると判断することができる。したがって、この場合、載荷部の下方においても、堆積したセメントの円錐形状の安息角が崩れることなく維持されていると考えられ、載荷部の下方に堆積したセメントが所定の円錐（台）形状で堆積していると判断できる。これにより、載荷部の荷重が一定となるように、セメント搬送用スクリュウコンベアの回転数を調整することによって、常に一定形状に堆積したセメントの山からセメントを採取できることとなり、セメントを連続的かつ定量的に搬送することが可能となる。
【００３２】
請求項１０記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、土砂に硬化剤を混練して改良土を形成するための軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
一軸型スクリュウコンベアの一端側に前記軟弱土もしくは土砂の投入口が設けられるとともに、他端側に前記改良土の排出口が設けられ、
該一軸型スクリュウコンベアのトラフ内壁面には、複数の固定ピンが突出状態に設けられ、
該固定ピンは、前記スクリュウコンベア内部の前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送経路内において前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置されていることを特徴としている。
【００３３】
このような構成により、この発明においては、固定ピンにより、トラフ内部において搬送される軟弱土もしくは土砂または改良土に対して、高強度のせん断力が与えられる。また、スクリュウコンベアに一軸型のものが用いられるために、異物の噛み込みなどの心配が無く、分解清掃などの作業を容易に行うことができる。
【００３４】
請求項１１記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、請求項１０記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記トラフは、その断面形状が円形とされていることを特徴としている。
【００３５】
このような構成により、トラフとスクリュウ翼との間のクリアランスを小さくすることができる。
【００３６】
請求項１２記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、請求項１０または１１記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記固定ピンには、前記硬化剤を前記軟弱土もしくは土砂または改良土に対して注入するための注入孔が設けられていることを特徴としている。
【００３７】
このような構成により、軟弱土もしくは土砂に対して硬化剤を良好に分散混合することができる。
【００３８】
請求項１３記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、請求項１２記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記注入孔は、前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口していることを特徴としている。
【００３９】
このような構成とされるために、この軟弱土・土砂−硬化剤混練装置においては、硬化剤を低圧注入することができる。
【００４０】
請求項１４記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、請求項１０から１３のいずれかに記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
一対の前記一軸型スクリュウコンベアを有し、
これら一軸型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て配置され、
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、前記軟弱土もしく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。
【００４１】
このような構成により、一対の一軸スクリュウコンベアを狭いスペースに配置することができ、なおかつ、軟弱土もしくは土砂に硬化剤を混練する必要がない場合には、軟弱土もしくは土砂を迂回させることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図面に基づいて説明する。
なお、この実施の形態において説明する軟弱土改良・圧送システムの概略構成は、上記従来の技術の軟弱土改良・圧送システムと同様であるため、ここでは、上記従来の技術と異なる点のみを説明するとともに、上記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。
【００４３】
本実施の形態において、上記従来の技術と異なる点は、図１に概要を示すような、本実施の形態に係る軟弱土改良・圧送システム（軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム）３０のうち、圧送船４上に搭載された設備に関する点である。
【００４４】
図１中に示すように、軟弱土改良・圧送システム３０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３１と、製造されたセメントミルクプラント３１を軟弱土Ｓに対して混練するための混練装置（軟弱土・土砂−硬化剤混練装置）３２と、海水を採取してセメントミルクプラント３１および混練装置３２に対して供給するための海水採取プラント３３と、混練装置３２において形成された改良土を埋立地６に対して圧送するための圧送装置９とを備えた概略構成とされている。
【００４５】
セメントミルクプラント３１は、セメントを貯蔵するためのチャージホッパ３５と、チャージホッパ３５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３６と、計量フィーダ３６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（硬化剤製造装置）３７とを備えている。また、このセメントミルク連続製造機３７は、セメントを連続供給するための連続供給機３８と、連続供給機３８に接続された硬化剤製造用スクリュウコンベア３９とを備えた構成とされている。
【００４６】
また、混練装置３２は、破砕機４０を有する軟弱土ホッパ４１と、軟弱土ホッパ４１に接続された一軸型スクリュウコンベア４２と、この一軸型スクリュウコンベア４２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４２に接続され、他端が圧送装置９に対して接続された一軸型スクリュウコンベア４３とを備えた構成となっている。
【００４７】
また、海水採取プラント３３は、海水を揚水するための海水ポンプ４５と、揚水した海水を計量する計量計４６と、海水を一時的に貯蔵する海水用クッションタンク４７とを直列に接続した構成となっている。海水用クッションタンク４７は、海水供給ライン４８を介して、セメントミルク連続製造機３７および混練装置３２に対して接続されている。
【００４８】
次に、圧送船４上の内部において軟弱土Ｓから改良土を形成する際の手順について説明する。
この場合の手順の概要は以下の通りである。すなわち、まず、セメントミルクプラント３１においてセメントミルクを製造するとともに、製造されたセメントミルクをセメントミルク供給管５０を介して、混練装置３２に対して供給する。混練装置３２においては、土砂運搬船３によって搬送された軟弱土Ｓがバックフォ５１などにより、軟弱土ホッパ４１に投入され、破砕機４０によって塊状の部分が破砕された状態で、一軸型スクリュウコンベア４２，４３に対して供給される。そして、これら一軸型スクリュウコンベア４２，４３において、セメントミルクと軟弱土Ｓとが混練されることにより改良土が形成される。
【００４９】
ここでは、まず、セメントミルクプラント３１においてセメントミルクを製造する際の手順を、セメントミルクプラント３１の構成の詳細と併せて説明する。
このセメントミルクプラント３１においては、チャージホッパ３５に貯蔵されたセメントが計量フィーダ３６を通じて、セメントミルク連続製造機３７の連続供給機３８に対して供給される。連続供給機３８は、図２に拡大して示すように、セメントを一定量貯蔵するためのクッションタンク５４と、クッションタンク５４の下方に水平に設けられた平面状の受入ホッパ５５と、受入ホッパ５５上に堆積したセメントＣを硬化剤製造用スクリュウコンベア３９（図１参照）に対して供給するためのセメント搬送用スクリュウコンベア５６とを備えた構成とされている。
【００５０】
受入ホッパ５５は、クッションタンク５４の下面に設けられてセメントＣを排出するためのセメント排出口５７の直下に配置されており、このセメント排出口５７と受入ホッパ５５との間には、水平配置された円盤状の載荷部５８を有する荷重測定装置５９が設けられている。
【００５１】
荷重測定装置５９は、載荷部５８上に堆積したセメントＣの重量を測定可能とされたものであり、載荷部５８上に、回転レーキ（落下手段）６０が設けられた構成となっている。載荷部５８および回転レーキ６０を拡大して示したのが図３および４である。回転レーキ６０は、円盤状の載荷部５８の半径と略同一の長さ寸法に形成されたレーキ部６１と、載荷部５８の中心を回転中心としてレーキ部６１を回転駆動するモータ（駆動装置）６２とを備えた構成とされている。モータ６２は、載荷部５８の下方に設けられている。これにより、モータ６２を駆動することで、レーキ部６１を回転させ、載荷部５８上にセメントＣが堆積している場合には、セメントＣを載荷部５８の下方に連続的に落下させることが可能となっている。
【００５２】
また、クッションタンク５４のセメント排出口５７からセメントＣを受入ホッパ５５上に自然落下させた場合、セメントＣは、図２中に示すように、受入ホッパ５５からセメント排出口５７に至る位置に、その円錐面Ｓ１と水平面Ｈ１とのなす角が所定の安息角（図２中θ１）となるような円錐形状Ｆ１をもって連続的に堆積することとなるが、載荷部５８は、このような場合に、その外周輪郭部５８ａが円錐形状Ｆ１の円錐面Ｓ１上に位置するように形成されている。
【００５３】
また、セメント搬送用スクリュウコンベア５６は、モータ（駆動装置）６４によって回転駆動され、受入ホッパ５５上に堆積したセメントＣを次工程に搬送することが可能となっている。ここに、荷重測定装置５９とモータ６４とは制御装置６５に接続されている。制御装置６５は、荷重測定装置５９の出力に基づいてモータ６４の回転数を制御できるようになっている。
【００５４】
セメント搬送用スクリュウコンベア５６によって搬送されたセメントＣは、硬化剤製造用スクリュウコンベア３９の供給口に対して供給される。硬化剤製造用スクリュウコンベア３９は、図５に示すように、その一端部６６側に、セメントＣの供給口６７が設けられ、他端部６８側にセメントミルクの吐出口６９が設けられた構成となっている。また、一端部６６および他端部６８の中間部７０の一定領域が、セメントＣに対して海水を供給する水供給部７１として形成されている。
【００５５】
また、硬化剤製造用スクリュウコンベア３９は、供給口６７と水供給部７１との間に位置する部分のスクリュウ翼７２のピッチ（図５中ｐ１）が、供給口６７付近のスクリュウ翼７２のピッチ（図５中ｐ２）、および、水供給部７１のスクリュウ翼７２のピッチ（図５中ｐ３）に比較して小となるように形成されている。
【００５６】
また、水供給部７１は、一端部６６側の端部に第一の水注入口７４が設けられ、他端部６８側の端部に第二の水注入口７５が設けられた構成となっている。これら第一および第二の水注入口７４，７５は、ともに、海水供給ライン４８（図１参照）に対して接続されており、第一の水注入口７４は、セメントＣを予備混合するために必要な海水を供給し、また第二のの水注入口７５は、セメントＣを海水と混合することにより形成されたセメントミルクを所望の濃度とするための追加（海）水を供給するためのものとなっている。
【００５７】
さらに、この水供給部７１においては、硬化剤製造用スクリュウコンベア３９のトラフ７６の内壁面７７に、複数の突出ピン７８，７８，…が、セメントＣが搬送される方向（図中ｘ方向）と直交する方向に位置させて設けられている。
【００５８】
また、水供給部７１のさらに他端部６８側には、スクリュウ７９の軸８０に対して図６に拡大して示すようなダブルヘリカル８１が取り付けられている。
【００５９】
このようなセメントミルクプラント３１においてセメントミルクを製造するには、まず、チャージホッパ３５に貯蔵したセメントＣを、計量フィーダ３６を通じて、連続供給機３８のクッションタンク５４に対して供給する。このセメントＣは、クッションタンク５４からセメント排出口５７を通じて受入ホッパ５５上に排出され、受入ホッパ５５上に図２に示したような円錐形状Ｆ１をもって堆積する。
【００６０】
この場合、荷重測定装置５９の載荷部５８上にもセメントＣが堆積することとなり、この際に回転レーキ６０のモータ６２を駆動することにより、載荷部５８上に堆積したセメントＣを連続的に落下させるようにする。また、この場合、荷重測定装置５９は、載荷部５８上に堆積したセメントＣの重量を検出して、制御装置６５にその結果を出力する。このとき、制御装置６５は、荷重測定装置５９から得られる出力が一定となるように、モータ６４を制御してセメント搬送用スクリュウコンベア５６の回転数を調整する。
【００６１】
制御装置６５にこのような制御を行わせるのは、以下のような理由による。すなわち、セメントＣがクッションタンク５４のセメント排出口５７から載荷部５８に対して自然落下させられることから、荷重測定装置５９によって測定されたセメントＣの荷重が一定である場合には、セメントＣが、載荷部５８上において円錐面が水平面に対して安息角θ１をなすような円錐形状を保ったまま堆積していると判断することができる。また、この場合、載荷部５８からもセメントＣが回転レーキ６０によって常に連続的に落下させられていることから、載荷部５８の下方においても、堆積したセメントＣの円錐形状Ｆ１の安息角θ１が崩れることなく維持されていると考えられ、載荷部５８の下方に堆積したセメントＣが所定の円錐（台）形状で堆積していると判断できる。（なお、載荷部５８の下方の安息角θ１が崩れた場合、図２のような構成においては、その影響は、当然載荷部５８上に堆積したセメントＣにも及ぶため、この場合には、荷重測定装置５９の出力が一定に保たれなくなると考えられる。）
【００６２】
したがって、載荷部５８の荷重が一定となるように、セメント搬送用スクリュウコンベア５６の回転数を調整することによって、常に図２に示したような一定形状に堆積したセメントＣの山からセメントＣを採取できることとなり、これにより、セメントＣを連続的かつ定量的に搬送することが可能となる。つまり、ここでは、セメントＣの硬化剤製造用スクリュウコンベア３９に対する連続・定量供給を目的として、制御を行っている。
【００６３】
このようにして、連続供給機３８から連続・定量供給されるセメントＣは、セメント搬送用スクリュウコンベア５６によって、硬化剤製造用スクリュウコンベア３９の供給口６７に搬送され、硬化剤製造用スクリュウコンベア３９の内部に投入される。
【００６４】
硬化剤製造用スクリュウコンベア３９においては、モータ８２（図２参照）を駆動することにより、スクリュウ８１が回転され、これによりセメントＣがトラフ７６内を搬送される。
【００６５】
このとき、供給口６７付近のスクリュウ翼７２のピッチｐ２が、供給口６７と水供給部７１との間に位置する部分のスクリュウ翼７２のピッチｐ１に比較して大とされるために、セメントＣは、水供給部７１にまで搬送される間にスクリュウ翼７２によって加圧されることとなる。
【００６６】
また、水供給部７１におけるスクリュウ翼７２のピッチｐ３が、供給口６７と水供給部７１との間のスクリュウ翼７２のピッチｐ１に比較して大となっているために、水供給部７１においては、加圧された圧力が開放されることとなる。
【００６７】
このように、セメントＣが、水供給部７１に至る以前において加圧されるために、水供給部７１における第一の水注入口７４から、海水供給ライン４８（図１参照）を介して海水を供給した場合に、海水がトラフ７６内を逆流しないようになっている。
【００６８】
水供給部７１に搬送されたセメントＣは、第一の水注入口７４から注入された海水と予備混合されスクリュウ翼７２によって撹拌されつつ、さらにｘ方向に搬送される。この場合、トラフ７６の内面に突出状態に設けられた突出ピン７８により、セメントＣおよびセメントＣと海水とを混合することにより形成されたセメントミルクに対してせん断応力が付与され、これにより、海水およびセメントＣを良好に撹拌することができる。
【００６９】
さらに、このような混合撹拌によって形成されたセメントミルクに対して、第二の水注入口７５から再び海水（追加水）が注入されることにより、セメントミルクを所望の濃度とすることができる。さらに、このようにして形成されたセメントミルクをダブルヘリカル８１によって撹拌することにより、セメントミルクのセメントとミルクを良好に分散することができる。
【００７０】
以上のような手順により、セメントミルクプラント３１においてセメントミルクを連続製造することができる。
【００７１】
次に、このようにして製造したセメントミルクを用いて、混練装置３２において改良土を形成する際の手順を、混練装置３２の構成の詳細と併せて説明する。
混練装置３２においては、土砂運搬船３によって搬送された軟弱土Ｓがバックフォ５１により、軟弱土ホッパ４１に投入される。この際に、軟弱土Ｓは、塊状の部分が破砕機４０によって破砕された状態とされ、さらに、軟弱土ホッパ４１から一軸型スクリュウコンベア４２に投入される。
【００７２】
図７は、一軸型スクリュウコンベア４２およびこれに接続された一軸型スクリュウコンベア４３の構成の詳細を示す図である。
一軸型スクリュウコンベア４２および４３は、ともに、その一端４２ａ，４３ａ側に軟弱土Ｓの投入口８４，８５が設けられ、他端４２ｂ，４３ｂ側に軟弱土Ｓの排出口８６，８７が設けられた構成となっている。これらのうち投入口８４は、軟弱土ホッパ４１（図１参照）に接続された構成となっている。
【００７３】
また、これら一軸型スクリュウコンベア４２および４３は、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸型スクリュウコンベア４２の排出口８６に対して、一軸型スクリュウコンベア４３の投入口８５を対向させて配置されている。これにより、一軸型スクリュウコンベア４２から排出された軟弱土Ｓは、一軸型スクリュウコンベア４３に対して再び投入されることとなる。また、一軸型スクリュウコンベア４２の投入口８４と一軸型スクリュウコンベア４３の排出口８７との間には軟弱土Ｓが通過可能な迂回路２０１が設けられており、迂回路２０１には開閉可能なシャッター２００が設けられている。なお、このシャッター２００は平常時には閉じられている。
【００７４】
また、これら一軸型スクリュウコンベア４２，４３は、そのトラフ８９，９０の内壁面９１，９２に固定ピン９４，９４，…が突出状態に設けられた構成となっている。これら固定ピン９４，９４，…は、トラフ８９，９０内部の軟弱土Ｓの搬送経路（スクリュウ軸９５，９６を中心軸とし、スクリュウ翼９７，９８と同一のピッチの螺旋形状の経路）にそれぞれ直交するように配置されている。
【００７５】
図８は、一軸型スクリュウコンベア４２（４３）の軸方向に直交する断面を示す図である。図中に示すように、トラフ８９（９０）は、円形の断面形状とされている。また、固定ピン９４には、セメントミルク供給管５０（図１参照）に接続されてセメントミルクを軟弱土Ｓに対して注入するための注入孔１００が設けられている。各注入孔１００は、そのトラフ８９（９０）内部に対する開口部１０１が、トラフ８９（９０）内部の軟弱土Ｓの搬送経路（スクリュウ軸９５（９６））を中心軸とし、スクリュウ翼９７（９８）と同一のピッチの螺旋形状の経路）と同一の方向にそれぞれ開口した構成となっている。
【００７６】
なお、図７に示すように、一軸型スクリュウコンベア４２および４３は、別々のモータ１０２，１０３により、そのスクリュウ１０５，１０６が回転駆動される構成となっている。
【００７７】
一軸型スクリュウコンベア４２および４３がこのような構成とされることから、軟弱土ホッパ４１に対して投入された軟弱土Ｓは、一軸型スクリュウコンベア４２の投入口８４に投入され、スクリュウ１０５によって撹拌されつつ搬送される。このとき、軟弱土Ｓは、固定ピン９４，９４，…の設置対象箇所を通過する際に、セメントミルクが添加され、これにより改良土として形成されることとなる。また、軟弱土Ｓが固定ピン９４，９４，…の設置対象箇所を通過する際には、固定ピン９４，９４，…からせん断応力が与えられること、および、この際にセメントミルクがトラフ８９，９０の中心部に注入されることとなるために、良好に軟弱土Ｓ中にセメントミルクを高速に撹拌分散することが可能となる。また、この場合、注入孔１００の開口部１０１が、軟弱土Ｓの搬送方向と同一方向に開口されているために、セメントミルクを高圧で注入する必要がない。
【００７８】
また、一軸型スクリュウコンベア４２の排出口８６から排出された軟弱土Ｓ（改良土）は、一軸型スクリュウコンベア４３の投入口８５に投入されることとなり、ここで再度、セメントミルクが添加されて混練されるとともに、排出口８７から排出される。この場合、モータ１０３の回転数等を調整することにより、スクリュウ１０６の回転数ピッチをスクリュウ１０５と異ならせ、これによりセメントミルクの分散性をさらに増大させるようにする。
【００７９】
このようにして、一軸型スクリュウコンベア４２，４３により軟弱土Ｓに対してセメントミルクを添加撹拌し、改良土を形成するとともに、一軸型スクリュウコンベア４３の排出口８７から改良土を排出し、これを圧送装置９に対して供給する。なお、ここで、軟弱土Ｓに対してセメントミルクを混練する必要がない場合には、シャッター２００を開放することにより、一軸型スクリュウコンベア４２の投入口８４に投入された軟弱土Ｓが、迂回路２０１を通過して、そのまま一軸型スクリュウコンベア４３の排出口８７に排出されるようにする。これにより、一軸型スクリュウコンベア４２，４３を駆動する必要が無くなる。
【００８０】
以上により、圧送船内４内において改良土が形成される。なお、圧送装置９に供給された改良土は、圧送装置９のポンプ１９により加圧されて、圧送管２０を通じて埋立地６に搬送される。
【００８１】
以上述べたように、軟弱土改良・圧送システム３０においては、混練装置３２が、一軸型スクリュウコンベア４２，４３の一端４２ａ，４３ａ側に軟弱土Ｓの投入口８４，８５を設けるとともに、他端４２ｂ，４３ｂ側に改良土の排出口８６，８７を設けた構成とされ、さらに、一軸型スクリュウコンベア４２，４３のトラフ８９，９０の内壁面９１，９２に、複数の固定ピン９４，９４，…を突出状態に設けるとともに、これら固定ピン９４，９４，…をトラフ８９，９０内部の軟弱土Ｓ（または改良土）の搬送経路内において軟弱土Ｓ（または改良土）の搬送方向と直交するように配置したため、固定ピン９４，９４，…により、トラフ８９，９０内部において搬送される軟弱土Ｓまたは改良土に対して、高強度のせん断力を与えることができ、軟弱土Ｓを強力に混練してセメントミルクの分散性を増大させることができる。これにより、均質性の高い改良土を形成することが可能となる。また、スクリュウコンベアとして一軸型のものが用いられるために、異物の噛み込みなどの心配が無く、分解清掃などの作業を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れたシステムを実現することができるとともに、従来と異なり、異物噛み込みの危険を避けるために運転速度を制限することが無く、高速運転が可能となる。
【００８２】
また、上述の軟弱土改良・圧送システム３０においては、一軸型スクリュウコンベア４２，４３のトラフ８９，９０の断面形状が円形とされているために、トラフ８９，９０とスクリュウ翼９７，９８との間のクリアランスを小さくすることができ、従来に比較して高圧運転が可能となる。また、トラフ８９，９０内に軟弱土Ｓを充満させて連続輸送を行うことが容易となるために、軟弱土Ｓおよび改良土の輸送量を安定させて、運転制御を容易化することができる。
【００８３】
また、上述の軟弱土改良・圧送システム３０においては、各固定ピン９４，９４，…に、セメントミルクを軟弱土Ｓに対して注入するための注入孔１００が設けられているために、軟弱土Ｓの中心部に対してセメントミルクを良好に分散混合することができ、均一な改良土を形成することが可能である。
【００８４】
さらに、この場合、注入孔１００が、軟弱土Ｓまたは改良土の搬送方向と同一の方向に開口しているために、セメントミルクを低圧注入することができ、軟弱土Ｓを高圧で混練したとしても、セメントミルクを圧送するためのポンプ等に過度の負担がかかることがない。
【００８５】
また、混練装置３２が、一対の一軸型スクリュウコンベア４２，４３を備えた構成とされ、一軸型スクリュウコンベア４２，４３が、互いに上下に位置するように設けられるとともに、一軸型スクリュウコンベア４２の排出口８６に一軸型スクリュウコンベア４３の投入口８５が対向するように配置され、なおかつ、一軸型スクリュウコンベア４２の投入口８４と一軸型スクリュウコンベア４３の排出口８７との間に迂回路２０１が設けられているために、二本の一軸型スクリュウコンベア４２，４３をスペースをとることなく連結配置することができだけでなく、軟弱土Ｓに対してセメントミルクを混入する必要がない場合には、シャッター２００を開放することにより、軟弱土Ｓを、迂回路２０１を通じて迂回搬送することができる。
【００８６】
また、上述の軟弱土改良・圧送システム３０においては、セメントミルク連続製造機３７の硬化剤製造用スクリュウコンベア３９の一端部６６側にセメントの供給口６７が設けられ、他端部６８側にセメントミルクの吐出口６９が設けられるとともに、一端部６６および他端部６８の中間部７０がセメントＣに対して水を供給する水供給部７１として形成された構成となっており、さらに、供給口６７と水供給部７１との間に位置する部分のスクリュウ翼７２のピッチが、水供給部７１のスクリュウ翼７２のピッチに比較して小とされているため、供給口６７と水供給部７１との間において、セメントＣを加圧することができ、海水を高圧で供給した場合にも、水供給部７１から海水が逆流することを防ぐことができる。これにより、セメントＣに水を添加しながら、セメントミルクを連続的に製造することが可能となり、従来と異なり、セメントミルクをバッチ式撹拌タンク等を用いて製造する必要がない。したがって、従来に比較して、設備の省スペース化を図ることが可能であるとともに、セメントミルクを加圧供給することができるため、ポンプを不要とすることができる。また、硬化剤製造用スクリュウコンベア３９において、駆動部がモータ８２のみであるため、運転制御が容易となる。さらに、セメントミルクを連続製造できるために、セメントが滞留・硬化する部分が無くメンテナンスが容易である。さらに、硬化剤製造用スクリュウコンベア３９の容量を従来に比較して小さくすることができるため、運転を急停止した場合のセメントの処理が大きな問題となることが無く、対応が容易である。
【００８７】
また、この場合、硬化剤製造用スクリュウコンベア３９が、水供給部７１の一端部６６側の端部に、セメントＣを予備混合するために必要な海水を供給するための第一の水注入口７４が設けられ、他端部６８側の端部に、セメントミルクを所望の濃度とするための追加水を供給可能な第二の水注入口７５が設けられた構成となっているために、所定濃度のセメントミルクを、セメントを分散させた状態で容易に製造することができる。
【００８８】
さらに、水供給部７１においては、硬化剤製造用スクリュウコンベア３９のトラフ７６の内壁面に、複数の突出ピン７８，７８，…が、セメントＣの搬送方向と直交する方向に位置させて設けられているために、これら突出ピン７８，７８，…によって、セメントにせん断応力を付与し、これにより、水およびセメントを良好に撹拌することができ、品質の高いセメントミルクを製造することが可能となる。
【００８９】
また、上述の軟弱土改良・圧送システム３０は、セメントミルク連続製造機３７が、硬化剤製造用スクリュウコンベア３９の供給口６７に対してセメントＣを連続供給する連続供給機３８を備えた構成とされるとともに、連続供給機３８が、セメントを連続・定量供給できるようになっているために、従来と異なり、必要量のセメントを供給するための煩雑な操作や高度な計算を行う必要が無く、従来に比較して運転制御が容易となる。また、これにより、従来と異なり、セメントミルクをバッチ式撹拌タンク等を用いて製造する必要がなく、従来に比較して、設備の省スペース化を図ることが可能である
【００９０】
以上において本発明の一実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて他の構成を採用するようにしても良い。
【００９１】
例えば、上記実施の形態の軟弱土改良・圧送システム３０は、軟弱土を改良等するものに限定されず、土砂を改良する際に用いても良い。また、上記実施の形態の混練装置３２は、軟弱土とセメントミルクとを混練するもののみに限定されず、土砂と他の硬化剤とを混練するものであってもよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、軟弱土・土砂−硬化剤混練装置が、一軸型スクリュウコンベアの一端側に軟弱土もしくは土砂の投入口を設けるとともに、他端側に改良土の排出口を設けた構成とされ、さらに、一軸型スクリュウコンベアのトラフの内壁面に、複数の固定ピンを突出状態に設け、これら固定ピンを軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送経路内において軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置したため、固定ピンにより、トラフ内部において搬送される軟弱土もしくは土砂または改良土に対して、高強度のせん断力を与えることができ、軟弱土もしくは土砂を強力に混練して硬化剤の分散性を増大させることができる。これにより、品質の高い改良土を形成することが可能となる。また、スクリュウコンベアとして一軸型のものが用いられるために、異物の噛み込みなどの心配が無く、分解清掃などの作業を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れたシステムを実現することができるとともに、従来と異なり、異物噛み込みの危険を避けるために運転速度を制限することが無く、高速運転が可能となる。
【００９３】
請求項２に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、一軸型スクリュウコンベアのトラフの断面形状が円形とされているために、トラフとスクリュウ翼との間のクリアランスを小さくすることができ、従来に比較して高圧運転が可能となる。また、トラフ内に軟弱土もしくは土砂を充満させて連続輸送を行うことが容易となるために、軟弱土もしくは土砂および改良土の輸送量を安定させて、運転制御を容易化することができる。
【００９４】
請求項３に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、各固定ピンに、硬化剤を軟弱土もしくは土砂に対して中心部に注入するための注入孔が設けられているために、軟弱土もしくは土砂に対して硬化剤を良好に分散混合することができ、均一な改良土を形成することが可能である。
【００９５】
請求項４に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、固定ピンに設けられた注入孔が、軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口しているために、硬化剤を低圧注入することができ、軟弱土もしくは土砂を高圧で混練したとしても、硬化剤を圧送するためのポンプ等に過度の負担がかかることがない。
【００９６】
請求項５に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、軟弱土・土砂−硬化剤混練装置が、一対の一軸型スクリュウコンベアを備えた構成とされ、これら一軸型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、上側の一軸型スクリュウコンベアの排出口に、下側の一軸型スクリュウコンベアの投入口が対向するように配置され、なおかつ上側の一軸型スクリュウコンベアの投入口と下側の一軸型スクリュウコンベアとの間に迂回路が設けられるために、二本の一軸型スクリュウコンベアをスペースをとることなく連結配置することができる。また、軟弱土もしくは土砂に対して硬化剤を混入する必要がない場合には、軟弱土もしくは土砂を、この迂回路を通じて迂回搬送することができる。
【００９７】
請求項６に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、硬化剤製造装置の硬化剤製造用スクリュウコンベアの一端部側にセメントの供給口が設けられ、他端部側に硬化剤の吐出口が設けられるとともに、一端部および他端部の中間部がセメントに対して水を供給する水供給部として形成された構成となっており、さらに、供給口と水供給部との間に位置する部分のスクリュウピッチが、水供給部のスクリュウピッチに比較して小とされているため、供給口と水供給部との間において、セメントを加圧することができ、高圧水を供給した場合でも、水供給部から水が逆流することを防ぐことができる。これにより、セメントに水を添加しながら、硬化剤を連続的に製造することが可能となり、従来と異なり、硬化剤をバッチ式撹拌タンク等を用いて製造する必要がない。したがって、従来に比較して、設備の省スペース化を図ることが可能であるとともに、硬化剤を加圧供給することができるため、ポンプを不要とすることができる。また、硬化剤製造用スクリュウコンベアにおいて、駆動部がモータのみであるため、運転制御が容易である。さらに、硬化剤を連続製造できるために、セメントが滞留・硬化する部分が無くメンテナンスが容易である。また、硬化剤製造用スクリュウコンベアの容量を小さくすることができるため、運転を急停止した場合のセメントの処理が大きな問題となることが無く、対応が容易である。
【００９８】
請求項７に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、硬化剤製造用スクリュウコンベアの水供給部の一端部側の端部に、セメントを予備混合するために必要な水を供給するための第一の水注入口が設けられ、他端部側の端部に、硬化剤を所望の濃度とするための追加水を供給可能な第二の水注入口が設けられた構成となっているために、所定濃度の硬化剤を、セメントを分散させた状態で容易に製造することができる。
【００９９】
請求項８に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、硬化剤製造用スクリュウコンベアの水供給部において、トラフの内壁面に、複数の突出ピンが、セメントの搬送方向と直交する方向に位置させて設けられているために、これら突出ピンによって、セメントにせん断応力を付与し、これにより、水およびセメントを良好に撹拌することができ、品質の高い硬化剤を製造することが可能となる。
【０１００】
請求項９に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、硬化剤連続製造機が、硬化剤製造用スクリュウコンベアの供給口に対してセメントを連続供給する連続供給機を備えた構成とされるとともに、連続供給機が、セメントを連続・定量供給できるようになっているために、従来と異なり、必要量のセメントを供給するための煩雑な操作や高度な計算を行う必要が無く、従来に比較して運転制御が容易となる。また、これにより、従来と異なり、硬化剤をバッチ式撹拌タンク等を用いて製造する必要がなく、従来に比較して、設備の省スペース化を図ることが可能である
【０１０１】
請求項１０に係る軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一軸型スクリュウコンベアの一端側に土砂の投入口を設けるとともに、他端側に改良土の排出口を設けた構成とされ、さらに、一軸型スクリュウコンベアのトラフの内壁面に、複数の固定ピンを突出状態に設け、これら固定ピンを土砂または改良土の搬送経路内において土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置したため、固定ピンにより、トラフ内部において搬送される土砂または改良土に対して、高強度のせん断力を与えることができ、土砂を強力に混練して硬化剤の分散性を増大させることができる。これにより、品質の高い改良土を形成することが可能となる。また、スクリュウコンベアとして一軸型のものが用いられるために、異物の噛み込みなどの心配が無く、分解清掃などの作業を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れたシステムを実現することができる。また、従来と異なり、異物噛み込みの危険を避けるために運転速度を制限することが無く、高速運転が可能となる。
【０１０２】
請求項１１に係る軟弱土・土砂−硬化剤混練装置においては、一軸型スクリュウコンベアのトラフの断面形状が円形とされているために、トラフとスクリュウ翼との間のクリアランスを小さくすることができ、従来に比較して高圧運転が可能となる。また、トラフ内に土砂を充満させて連続輸送を行うことが容易となるために、土砂および改良土の輸送量を安定させて、運転制御を容易化することができる。
【０１０３】
請求項１２に係る軟弱土・土砂−硬化剤混練装置においては、各固定ピンに、硬化剤を土砂に対して注入するための注入孔が設けられているために、土砂に対して硬化剤を良好に分散混合することができ、均一な改良土を形成することが可能である。
【０１０４】
請求項１３に係る軟弱土・土砂−硬化剤混練装置においては、固定ピンに設けられた注入孔が、土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口しているために、硬化剤を低圧注入することができ、土砂を高圧で混練したとしても、硬化剤を圧送するためのポンプ等に過度の負担がかかることがない。
【０１０５】
請求項１４に係る軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一対の一軸型スクリュウコンベアを備えた構成とされ、これら一軸型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、上側の一軸型スクリュウコンベアの排出口に、下側の一軸型スクリュウコンベアの投入口が対向するように配置され、なおかつ上側の一軸型スクリュウコンベアの投入口と下側の一軸型スクリュウコンベアとの間に迂回路が設けられるために、二本の一軸型スクリュウコンベアをスペースをとることなく連結配置することができる。また、軟弱土もしくは土砂に対して硬化剤を混入する必要がない場合には、軟弱土もしくは土砂を、この迂回路を通じて迂回搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態である軟弱土改良・圧送システムのうち、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。
【図２】  図１に示した軟弱土改良・圧送システムにおいて、セメントミルク連続製造機に用いられる連続供給機の概略構成を示す正面図である。
【図３】  図２に示した連続供給機において用いられる回転レーキの正面図である。
【図４】  同、平面図である。
【図５】  図１に示した軟弱土改良・圧送システムにおいて、セメントミルク連続製造機に用いられる硬化剤製造用スクリュウコンベアの構成を示す側断面図である。
【図６】  図５に示した硬化剤製造用スクリュウコンベアにおいて用いられるダブルヘリカルの構成の詳細を示す側面図である。
【図７】  図１に示した軟弱土改良・圧送システムにおいて、セメントミルク連続製造機に用いられる一軸型スクリュウコンベアの構成を示す側断面図である。
【図８】  図７に示した一軸型スクリュウコンベアの軸方向に直交する断面を示す図である。
【図９】  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１０】  図９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。
【図１１】  図１０に示した設備において用いられるスクリュウコンベアの要部の構成を示す図である。
【図１２】  図１１におけるＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【符号の説明】
３０  軟弱土改良・圧送システム（軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム）
３１  セメントミルクプラント
３２  混練装置（軟弱土・土砂−硬化剤混練装置）
３７  セメントミルク連続製造機（硬化剤製造装置）
３８  連続供給機
３９  硬化剤製造用スクリュウコンベア
４２，４３  一軸型スクリュウコンベア
４２ａ，４３ａ  一端
４２ｂ，４３ｂ  他端
５４  クッションタンク
５５  受入ホッパ
５６  セメント搬送用スクリュウコンベア
５７  セメント排出口
５８  載荷部
５８ａ  外周輪郭部
５９  荷重測定装置
６０  回転レーキ（落下手段）
６４  モータ（駆動装置）
６５  制御装置
６６  一端部
６７  供給口
６８  他端部
６９  吐出口
７０  中間部
７１  水供給部
７４  第一の水注入口
７５  第二の水注入口
７６  トラフ
７７  内壁面
７８  突出ピン
７９  スクリュウ
８４，８５  投入口
８６，８７  排出口
８９，９０  トラフ
９１，９２  内壁面
９４  固定ピン
１００  注入孔
１０１  開口部
２００  シャッター
２０１  迂回路
θ１  安息角
Ｆ１  円錐形状
Ｓ１  円錐面
【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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