(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体と液状物と液状薬剤とを混練手段に供給し、混練物を連続製造する連続混練装置において；
前記混練手段に接続された、粉体タンク、液状物タンク及び液状薬剤タンクと、前記各タンクの供給量を個別に制御する制御手段と、を備え、
該混練手段は、上部に粉体供給口が設けられ、胴部に液状物と液状薬剤との混合液入口が設けられている竪型ミキサであり、
該混合液入口が、接線方向、かつ、上向きに傾斜して設けられていることを特徴とする連続混練装置。
【請求項２】
粉体と液状物と液状薬剤とを混練手段に供給し、混練物を連続製造する連続混練装置において；
前記混練手段に接続された、粉体タンク、液状物タンク及び液状薬剤タンクと、前記各タンクの供給量を個別に制御するとともに、連続混練中にゲルタイムを調整する制御手段と、を備え、
該混練手段は、上部に粉体供給口が設けられ、胴部に液状物と液状薬剤との混合液入口が設けられている竪型ミキサであり、
該混合液入口が、接線方向、かつ、上向きに傾斜して設けられていることを特徴とする連続混練装置。
【請求項３】
前記液状物タンクと液状薬剤タンクとが、合流手段を介して混練手段に接続されていることを特徴とする請求項１、又は、２記載の連続混練装置。
【請求項４】
請求項１、又は、２記載の連続混練物の製造装置による混練物の連続混練方法であって；
二台の混練物の連続製造装置を配設し、一方の該装置により、粉体の凝結時間調整剤と、水及び１種又は２種以上の液状混和剤を混合して混合物を製造し、該混合物に他方の該装置により練り混ぜた水硬性粉体混合物を混合して混練することを特徴とする連続混練方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、土木、建築分野等で用いられる連続混練方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤改良の工事などにおいて、ペースト状混練物が用いられている。この混練物は、一般的には、パン型（たらい型ともいう）２槽式のグラウトミキサを用いて製造されている。
【０００３】
このミキサでは、上部の槽に各１バッチ分ずつそれぞれ計算してある粉体、水及び薬剤を投入して混練する。そして、一定時間混練した後、上部の槽の一部を開口して混練物を下部の槽に移動させる。下部の槽では、材料分離が起こらないように攪拌しながら混練物を圧送装置へ供給し、注入等を行っている。
【０００４】
しかし、このミキサを用いる場合には、次の様な問題がある。
(1)練り混ぜ作業が繁雑で手間がかかる。
(2)練りあがった混練物は、余ると全て廃棄処分しなければならない。
(3)添加する薬剤量の調整が合わないと、１バッチ全て廃棄しいなければならない。
【０００５】
(4)途中で作業が中断せざるを得ない場合に、装置の洗浄に手間がかかると共に、廃棄量も多くなる。これを防ぐために、バッチを小さくすると、水や薬剤等の計量回数が増え、作業がより煩雑になる。
(5)バッチ式なので、連続して混練できない。そのため、多量の混練物を必要とする場合には、水や薬剤等の計量回数が増え、作業がより煩雑になる。
(6)地盤注入工事を行っている時に、岩盤のクラックから注入材が漏れ出すことがあるが、この場合には、凝結時間及び又はゲルタイム（以下、単に「ゲルタイム」という）を瞬時に調整し、ゲルタイムの短い混練物にしなければならい。
しかし、このバッチ式ではこのような対応は無理であるので、連続して混練できる連続混練装置が開発されている（特開平５−３４５１２１号公報参照）。
【０００６】
この装置は、原料投入口より移送ケーシングに供給される被混練物を混練ケーシングに移送する移送スクリュウと、該混練ケ−シングの導入部に設置した着脱可能な流路制御板と、該混練ケーシング内に設置され移送スクリュウと同軸の混練羽根とを備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来例では、薬剤は予め粉体又は水に添加された状態で、連続混練装置に供給するので、混練時に薬剤の量を調整することができない。そのため、薬剤量が足りない場合、該薬剤を別途計量して添加しなければならないが、その場合には、粉体混合装置、又は、液体混合装置が別途必要となり現実的ではない。
【０００８】
逆に前記薬剤が多い場合には、粉体又は水を添加した後混合しなければならないが、その場合には、粉体又は液体混合装置及びそれぞれの容器を、必要以上に大きくしなければならない。
要するに、従来例の連続混練装置では、バッチ式と同様に運転中に、ゲルタイムを調整することができないので、作業現場の変化に対応する、好適な混練物を製造することができない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、混練時に液状物と液状薬剤の供給量を調整できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、粉体と液状物と液状薬剤とを混練手段に供給し、混練物を連続製造する連続混練装置において；前記混練手段に接続された、粉体タンク、液状物タンク及び液状薬剤タンクと、前記各タンクの供給量を個別に制御する制御手段と、を備え  、該混練手段は、上部に粉体供給口が設けられ、胴部に液状物と液状薬剤との混合液入口が設けられている竪型ミキサであり、該混合液入口が、接線方向、かつ、上向きに傾斜して設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この発明は、粉体と液状物と液状薬剤とを混練手段に供給し、混練物を連続製造する連続混練装置において；前記混練手段に接続された、粉体タンク、液状物タンク及び液状薬剤タンクと、前記各タンクの供給量を個別に制御するとともに、連続混練中にゲルタイムを調整する制御手段と、を備え、該混練手段は、上部に粉体供給口が設けられ、胴部に液状物と液状薬剤との混合液入口が設けられている竪型ミキサであり、該混合液入口が、接線方向、かつ、上向きに傾斜して設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この発明は、前記液状物タンクと液状薬剤タンクとが、合流手段を介して混練手段に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明は、前記連続混練物の製造装置による混練物の連続混練方法であって；二台の混練物の連続製造装置を配設し、一方の該装置により、粉体の凝結時間調整剤と、水及び１種又は２種以上の液状混和剤を混合して混合物を製造し、該混合物に他方の該装置により練り混ぜた水硬性粉体混合物を混合して混練することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、粉体と液状物と液状薬剤をそれぞれ別個のタンクに収容し、各タンクからの供給量を別個に制御するものである。そのため、この連続混練装置では、運転中でも任意に液状薬剤の供給量を個別に調整できるので、ゲルタイム等所望の物性値の混練物を所望量得ることができる。
【００１５】
【実施例】
この発明の実施例を図１〜図３により説明する。
粉体タンク１には、粉体Ｆが収容されている。この粉体Ｆとして、例えば、ポルトランドセメント、アルミナセメント、コロイドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、エコセメント等のセメント、ポゾラン物質、スラグ粉末等の潜在水硬牲物質、セメント系固化材、急硬剤やセメント膨張材等の粉体混和剤（材）、細骨材若しくはこれらの２種以上の混合物等が用いられる。
この粉体タンク１の下部には、定量供給装置２が設けられている。この装置２は、モータ２ｍにより駆動され、該タンク１内の粉体を定量づづ竪型ミキサ１０に供給する。
【００１６】
粉体タンク１の出口１ｂは、竪型ミキサ１０の上部入口１０ａに連続している。該ミキサ１０は、ケーシング本体１１と、該ケーシング本体１１と同心状の回転軸１２と、該回転軸１２に固定された羽根１３〜１５と、を備えている。前記回転軸１２は、モータ１０ｍにより回転する。
【００１７】
ケーシング本体１１の上部１０Ａは逆円錐台状に形成され、該上部１０Ａには、片羽根１３が収容されている。この片羽根１３は、上部１０Ａ内で回転し、粉体タンク１から供給される粉体Ｆを均一に胴部１１Ｂ内に落下させる。
【００１８】
胴部１１Ｂは、直筒状に形成され、該胴部１１Ｂには、攪拌羽根１４が収容されている。  ケーシング本体１１の下部１１Ｃは、前記胴部１１Ｂより小径の円筒状に形成され、該下部１１Ｃの内面には、櫛歯状の邪魔板１１Ｄが設けられ、該邪魔板１１Ｄの空間部に対応するように、練り羽根１５が配置されている。前記下部１１Ｃは、下部槽１６に臨んでおり、該下部槽１６の上部には、出口１６ｂが設けられている。
【００１９】
胴部１１Ｂの下部側には、混合液入口１８が設けられている。この混合液入口１８は、図３に示すように、接線方向で、かつ、上向きに傾斜している。この傾斜角度θは、必要に応じて決定されるが、例えば、傾斜角度θとして１度〜３０度が選ばれる。
【００２０】
液状物タンク２０には、液状物Ｗ、即ち、液体を含有し流動性を有するもの、が収容されている。この液状物Ｗとして、例えば、水や溶液等の液体、懸濁液、懸濁質、エマルジョン、ペースト等、が用いられる。この液状物タンク２０の出口は、モータ２１ｍの付いたポンプ２１の入口に接続され、該ポンプ２１の出口は第１パイプ２３を介して混合液入口１８に連結されている。
【００２１】
液状薬剤タンク３０には、液状薬剤Ｍが収容されている。この液状薬剤Ｍとして、例えば、急結剤を含む急硬材や遅延剤等の凝結時間調整剤、分散剤等、ゲルタイム調整剤、膨張剤、防錆剤、防凍剤、着色材、水和熱抑制剤、増粘剤、保水剤、収縮低減剤、セメントポリマ、フィラ、水中不分離性混和剤等の混和剤や混和材等、が用いられる。
【００２２】
この液状薬剤タンク３０の出口は、モータ３１ｍの付いたポンプ３１の入口に接続され、該ポンプ３１の出口は第２パイプ３３を介して第１パイプ２３の合流部３３ｐに接続されている。  液状物タンク２０の液状物Ｗと液状薬剤タンク３０の液状薬剤Ｍとは、前記合流部３３ｐで混合され混合液Ｗ・Ｍとなって混合液入口１８に圧送される。
【００２３】
下部槽１６の出口１６ｂは、滞留槽４０を介してモータ４１ｍ付きダイヤフラムポンプ４１に連結されている。
ダイヤフラムポンプ４１は、圧送装置であり、流量計５０を介してノズル５５に接続されている。この流量計５０は、ポンプ４１からの混練物１００の吐出量を検出する。
【００２４】
制御盤６０には、コンピュータ６１が配設されており、該コンピュータ６１には、定量供給装置２のモータ２ｍ、竪型ミキサ１０のモータ１０ｍ、ダイヤフラムポンプ４１のモータ４１ｍ、ポンプ２１のモータ２１ｍ、ポンプ３１のモータ３１ｍ、がそれぞれインバータを介して接続されている。
なお、７０は、操作パネルで、前記コンピュータ６１に接続されている。このパネル７０には、混練を開始させるスタートボタン７１と、水洗いを開始させる洗浄ボタン７２と、運転を停止させるストップボタン７３と、が配設されている。
【００２５】
次に、本実施例の作動について説明する。
操作パネル７０により、水（液状物Ｗ）設定量（１００％）の内割りとして、添加剤（液状薬剤Ｍ）を比率設定する。
そうすると、コンピュータ６１が二液の流量を自動設定する。
【００２６】
操作パネル７０のスタートボタン７１を押すと、各モータが始動し、粉体タンク１から定量ずつ粉体Ｆが竪型ミキサ１０にが投入されると共に、液状物タンク２０の液状物Ｗ、液状薬剤タンク３０の液状薬剤Ｍも前記ミキサ１０に供給される。
【００２７】
ミキサ１０の上部１０Ａに流入した粉体Ｆは、片羽根１３に掻き落とされながら胴部１１Ｂ内に落下する。液状物Ｗと液状薬剤Ｍとは、混合部３３ｐで混合されて混合液Ｗ・Ｍとなって混合液入口１８からミキサ１０内に圧送される。
この時、混合液入口１８が接線方向で、かつ、上向きに傾斜しているので、該混合液Ｗ・Ｍは旋回流Ａ１０となりながら胴部１１Ｂの内面に沿って上昇し、粉体Ｆと混合される。そのため、胴部１１Ｂの内面は、前記旋回流Ａ１０に洗われるので、粉体Ｆが内面に付着するのを防止することができる。
【００２８】
胴部１１Ｂで混合攪拌され、製造された混練物１００は、練り羽根１５により更に攪拌されながら下部槽１６に落下し、出口１６ｂから滞留槽４０内に供給される。
【００２９】
滞留槽４０内の混練物１００は、ダイヤフラムポンプ４１によりノズル５５に圧送される。この時、混練物１００の圧送量は、流量計５０により計測されており、その計測値はコンピュータ６１へ送出される。
コンピュータ６１は、前記計測値と予め設定されている設計値とが一致しないときには、モータ４１ｍ、モータ２m、モータ１０ｍ、モータ２１ｍ、モータ３１ｍの回転数を変更させてダイヤフラムポンプ４１、定量供給装置２、ポンプ２１、ポンプ３１及び竪型ミキサ１０を変速させ、混練物の吐出量が設計値になる様に調整する。
【００３０】
連続混練中に、環境が急変した場合、例えば、地盤注入材工事中に岩盤のクラックから注入材が漏れだした場合には、液状薬剤タンク３０から供給される凝結時間調整剤（ゲルタイム調整剤）の量を瞬時に増やし（硬化促進剤の場合）若しくは減らし（遅延剤の場合）、凝結時間及びゲルタイムの短かい混練物を製造し、供給する。こらにより注入材の漏れを止めることができる。
【００３１】
注入材の漏れが止まった後、再び液状物と液状薬剤の供給量を調整し、混練物のゲルタイムを元に戻す。
この様に、作業現場の環境に対応して自由にゲルタイムを調整することができる。
【００３２】
混練作業が終了したときには、ストップボタン７３を押して運転を停止する。
運転停止後、洗浄ボタン７２を押してミキサ１０等の水洗いを行う。
このボタン７２を押すと、モータ２１ｍ、４１ｍ、１０ｍが始動し、液状物タンク２０内の水Ｗがミキサ１０内に噴射される。この時、モータ１０ｍは、混練時より高速に回転するので、該水Ｗが羽根１３〜１５、胴部１１Ｂ、邪魔板11D及び下部槽１６に付着した粉体Ｆを効率よく除去する。
又、混合液入口１８は接線方向で、かつ、上向きに傾斜しているので、水Ｗは胴部１１Ｂの内面に沿って旋回しながら上昇し、該内面に付着している混練物を洗い流す。
【００３３】
ミキサ１０内の水Ｗは、滞留槽４０内に流下し、ダイヤフラムポンプ４１を介してノズル５５から放出される。その為、ダイヤフラムポンプ４１、流量計５０、ノズル５５等は前記水Ｗにより洗浄され、混練物が除去される。
【００３４】
この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、次の様にしても良い。
(1)粉体と、水及び一種又は二種以上の液状混和材を混練しても良い。
(2)二台の連続混練装置を配設し、一方の連続混練装置により、粉体の凝結時間調整剤と、水及び１種又は２種以上の液状混和剤を混合して混合物を製造し、該混合物に他方の連続混練装置により練り混ぜた水硬牲粉体混合物を混合して混練しても良い。
【００３５】
(3)二台の連続混練装置を配置し、各装置の操作パネルを連動切換ボタンを介して連結する。このボタンを押して連動操作に切りかえると、一方の装置の操作パネルを操作するだけで、他方の装置の操作を同時に行うことができる。従って、一方の操作パネルにより運転の開始や停止を指示だけで、他方の装置も始動したり停止したりする。
【００３６】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成したので、液状物と液状薬剤との供給量を個別に調整することができる。そのため、運転中得ることがでも液状物の供給量と液状薬剤の供給量とを調整し、任意の混合比の混連物をできるので、ゲルタイム等所望の物性値の混連物を所望量得ることができる。
また、混合液入口は接線方向で、かつ、上向きに傾斜しているので、該混合液は旋回流となりながら胴部の内面に沿って上昇し、粉体と混合される。そのため、竪型ミキサの胴部の内面は、前記旋回流に洗われるので、粉体が内面に付着するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すフロー図である。
【図２】竪型ミキサの拡大縦断面図である。
【図３】図２のIII-III線拡大断面図である。
【符号の説明】
１    粉体タンク
10    竪型ミキサ
20    液状物タンク
21m   モータ
30    液状薬剤タンク
31m   モータ
40    滞留槽
50    流量計
60    制御盤
70    操作パネル
100   混練物
【図１】
0003780499.tif 000002
【図２】
0003780499.tif 000003
【図３】
0003780499.tif 000004