JPH01107852A - セメント系グラウト材の湿式微粒化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はグラウト材の微粒化装置に関し、より詳しくは
土木工事における止水及び基礎地盤改良のために施工現
場で使用するセメント系グラウト材の湿式微粒化装置に
関する。

〔従来の技術〕

止水や水利用のためのダム建設は、産業の発展とともに
急速に増加している。しかし近時ダム建設に適した岩盤
を有する地点は殆んど開発し撤され、砂礫、粘土、軟岩
等からなる地質的にダム建設に不利な基礎地盤にもダム
を設けざるを得なくなった。一般にこの種の基礎地盤は
多くの微細間隙やヘアークラックを含んでいて、ダム建
設のためには設計及び施工上多くの難問厘がある。

このような基礎地盤の安定処理には薬液注入工法等の種
々の工法が開発されている。しかし薬液注入工法は薬品
による公害上の問題から、１９７４年以降は水ガラス系
を除いてその使用が規制されるようになり九。このよう
な環境を踏まえて、薬液注入工法に代って現在はセメン
ト系グラウト注入工法が基礎地盤安定処理工法の主流と
なシっつある。

グラウト材注入工法に用いられる普通ポルトランドセメ
ントの平均粒径Ｄ５ｏは約２０μｍで、基礎地盤の微細
間隙やヘアークラックに充填するには粒径的に注入限界
があって使用できない。

そのためゴールミル等の乾式微粒化装置を用いて平均粒
径ＯＳＯを６〜８μｍにしたセメント粒子が使用されて
いるが上述したような地盤間隙に注入するには未だ充分
ではない。しかも乾式微粒化は工数が多い九め価格が普
通セメントの５〜１０倍となシ、さらに施工現場におけ
る注入時にセメントと水を混合して使用するため粒子の
団粒化（複数の個々の粒子が集って体積の大きな粒子と
なる）を生じ、見かけのグラウト粒径が大きくなること
によシ注入効果が低下する。またセメント粒子が微小で
あるため粒子の劣化が早く、長期保存が困難である。

上記の事情に鑑み本発明者等は特開昭５７−３３６１３
号にかかるグラウト注入工法及び特開昭５９−８８５２
６号にかかるグラウト剤湿式調整機構を提案した。

特開昭５７−３３６１３号に開示の工法はセメントグラ
ウトがスラリー状で用いられることに着目し、セメント
の微粒化を従来の乾式から湿式に変更することによシ、
粉砕の効率化及びセメントグラウト性能の改善を計シ、
湿式微粒化を施工現場で行なってこれを直ちに基礎地盤
に注入するものである。この工法によって乾燥微粉末セ
メントの吸湿化しやすい性質を除去し、さらにセメント
粒子を水中に十分に分散することによって効果的な注入
が可能となった。

また特開昭５９−８８５２６号に開示の調整機構は上記
の工法を実施するための装置であって、水平状の処理筒
の中に複数個のディスクを配設した回転軸を横架し、処
理筒の一端上部にセメント系グラウト材の送入口とビー
ズの投入口を設けるとともに他端上部にｒ過材を介して
処理済みのセメント系グラウト材を排出するオーバーフ
ロー口を設け、処理筒の底部にビーズの排出口を設ける
。

父上記ディスクにはテーパを有する貫通孔を設け、テー
パ付貫通孔の拡開方向を反対としたディスクを組合わせ
配設して処理筒内におけるビーズによる破砕効果の向上
を計っている。このように処理筒の中にビーズを充填し
、このビーズにディスクによって高速回転運動を与え、
その中をセメント系グラウト材を連続的に通過させるこ
とＫよりセメント粒子を微粒化させるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した特開昭５９−８８５２６号の調整機構では、投
入口を通してのビーズの供給は一定時間間隔に手動によ
シ行なわれていた。そのため運転効率が低く、また均済
なセメント製品（微粒化されたセメント系グラウト材）
が得られなかった。従って本発明の目的は特開昭５９−
８８５２６号の調整機構にあった上記の欠点を解消する
ことである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、略水干状に配設した円筒状の処理筒と、
該処理筒内に軸線方向に配設されてモータによって回転
駆動される回転軸と、上記の回転軸に所定の間隔をおい
て上記軸線に対して略直交状に固設された複数のディス
クとを備え、各ディスクは軸線方向に複数個のテーパ付
貫通孔を有するとともに各ディスクの貫通孔は処理筒の
長手方向の略中央部を境にして夫々のテーパ付貫通孔の
拡開方向が、互に反対にかつ処理筒の端部に向けて形成
され、上記処理筒の一端上部に微粒化すべきセメント系
グラウト材の送入口とビーズ投入口とを設け、また処理
筒の底部にビーズの排出口と、処理筒の他端上部にろ過
部材を介して微粒化処理済みのセメント系グラウト材の
オーバーフロー口を設けた装置において、 上記ビーズ投入口を処理筒の長手方向の中央部の上部に
設け、該ビーズ投入口に、底部を処理筒内に開口した垂
直状のビーズ装入ホラＩＪ？を立設し、上記モータの負
荷電流値を検知する電流計と、該電流計から検知信号を
受けてモータの回路を切断するスイッチと、モータの停
止後一定時間が経過すればモータを再起動するタイマー
とを含んだ電気的制御装置をモータに付設したことを特
徴とするセメント系グラウト材の湿式微粒化装置により
て達成される。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照した実施例について本発明の詳細
な説明する。

機台１上には水平状に円筒形の処理筒２が設けられ、処
理筒２内には、所定間隔にかつ処理筒の軸線に対し略直
交状に複数個のディスク３を固設した回転軸４が処理筒
２の両端に設けられたグランドパツキン５を介して回転
自在に横架されている１回転軸４はベルト６が巻回され
たグーリフ。

８を介し、機台１に固設されたモータ９によりて高速回
転される。上記の処理筒２の一端上部にセメント系グラ
ウト材送入口１０が設けられ、普通セメントを水と混合
したセメント系グラウト材が図示せぬ混合機よジポンプ
Ｐを介して処理筒２内に連続的に供給されるようになっ
ている。処理筒２の長手方向の中央部には、鋼球、鋼製
イレット、陶器質又は磁器質等の硬質粒材からなるビー
ズの装入ホッパ１１が設けられている。この装入ホッノ
′？１１は垂直状の筒で下部は処理筒２の内部に開口し
ている。また処理筒２の他端上部にオーバーフロー口１
２が設けられ、その底部にはウェッジ形のスクリーンパ
ー等の濾過部材１３が配設されている。ウェッジ形スク
リーンパーは軸線方向に配設され、ウェッジは外方に向
りて拡開していてワイヤプラッシによる掃除が容易にな
っている。

またオーバーフロー口１２自体２重構造にして洗滌の九
めの取外し自在になりている。１４はｆ過部材１３の上
部に設けた微粒化済グラウト材取出し管である゛。処理
筒２の中央底部に底蓋１５Ａを備えたビーズ排出口１５
が設けられ、その下方には受面１６及び受面１６よシの
取出口１７が設けられている。

上述したディスク３は夫々回転軸４に直交状に固設され
ていて処理筒２内に供給されたビーズを攪拌してグラウ
ト材を粉砕すると共に処理筒２の中央部のビーズを両端
に向けて移動させる役割シをする。この九めディスク３
には第２図に示すようにテーパ４を有する複数の貫通孔
３Ａが軸線方向に形成されている。この貫通孔３Ａは処
理筒２の中央部を境にして左側のディスク３には左側に
向けて拡開するテーパが、また右側のディスク３には右
側に向けて拡開するチーＡＩが設けられている。

ビーズは、貫通孔３Ａのテーパが拡開する方向に移動す
るので、ディスク３の回転運動により処理筒２の内部で
律動的に移動し、これによりてグラウト材を微粒状に破
砕する効果が向上する。

尚、処理筒２の周囲は水冷ジャケット１８で囲まれてい
る。又１９は電流計２０、スイッチ２１及びタイマー２
２を含んだ制御装置でモータ９及びポンプＰに夫々接続
されている。

次に本発明の装置の操業例を説明する。

使用した処理筒の内容積は５０ノ１回転軸の回転数は７
００〜８００　ｒｐｍであった。この処理筒２に粒径０
．６〜２．０■のビーズを約３００ｋｌ？装入すると共
に普通？ルトランドセメントをセメント水比（Ｃ／Ｗ）
＝１：３に混合したグラウト材を７〜ＩＯｌ／ｍｉｎの
速度で送入口１０を通してポンｆＰで連続的に送入して
微粒化処理を行なった。

この処理によシ平均粒径Ｄ５ｏ＝２０μｍの普通ポルト
ランドセメントが平均粒径Ｄ５ｏ＝２〜３１１ｒｎに微
細化された。オーバーフロー口１２から得られる微細化
されたグラウト材の取出し速度は平均８．５１７ｍ１ｎ
である。

上記の微細化処理中にビーズはディスク３及びグラウト
材との摩擦によって摩耗し、平均粒径が０．１〜０．２
ｍになるとセメント粒子を有効に粉砕することができな
くなる。このようにして使用可能なビーズが１時間当り
５に９減少する。しかし品質のよいグラウト材を作るに
は処理筒２内に使用可能な一定量のビーズを維持するこ
とが必要である。

本発明の装置によれば、底部のない装入ホッパ１１の中
には所定量のビーズが収容されている。

装置の作動中は処理筒２内に充満したビーズ及びグラウ
ト材の充填物に遠心力が作用するので、装入ホッパ１１
内のビーズは充填物と平衡を保ち処理筒２内に落下しな
いで装入ホッノ臂中に維持される。上述したように使用
可能なビーズ即ち大径のビーズが減少すると処理筒２内
のビーズの充填率が減少し、従ってモータ９の負荷が減
少して電流のアン４ア値が低下する。制御装置１９はモ
ータ９に流れる電流のアンペア値を電流計２０で検知し
、その信号を受けたスイッチ２１によシモータ９及びゾ
ンデＰの作動を停止するように構成されている。

モータ９が運転を停止すると充填物の遠心力がＯになシ
装入ホッノ＃ｌｌ下方の充填物の表面スラリ一部分２３
（作動中にはこの部分にスラリーが現われない）に装入
ホラ／′４′１１の底部のビーズが落下する。タイマー
２２にセットされた時間が過ぎるとモータ９及びポンプ
Ｐは再起動されて運転を開始する。尚、上記の停止時間
が僅小の場合には４ンプＰは停止させなくともよい。本
実施例の場合ビーズの減少量が５ｋｌ？／ｈｒなので１
日当シの操業時間を６時間とすれば装入ホッパ１１の収
容量は３０に９となる。

次にモータ９の負荷電流値をビーズ補充分との関係を第
３，４図及び〔表〕について説明する。

モータの負荷電流の下限電流値を１７ＯＡに設定し、ま
たモータの停止時間を８秒にセットした。

第３図及び表に示すよりに、モータ９が停止すると装入
ホラ／４’ｌｌ中のビーズの下面とスラリ一部分２３の
表面間には平均７．６ｃｒＩＬの落下差を生じて平均２
．５に９のビーズがスラリ一部分２３の表面に落下する
。モータが再起動されると負荷電流値は平均１８２人に
なる。運転サイクルは平均３０分である。　　　　　　
　　　　　　　　　　　以下余白第４図はビーズの累加
補充量を示す図で、〔釦からも判るように処理筒２内の
ビーズの減少に応じて、装入ホッパ１１から対応した量
のビーズが補充される。

長時間操業をすると処理筒２内の摩耗したビーズの量が
増加して微粒化効率が低下する。従って定期的に装置の
運転を止め排出口１５を開いて充填物を取出しふるい分
ける。この際粒径が０．６鴎よりも大きいビーズは再使
用し、他のビーズは廃棄する。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成して、モータの負荷電流が設
定値に到達すると装置の運転を停止して底のない装入ホ
ラｉ！よりビーズが自重で処理筒内に一定量落下してビ
ーズの消耗量を補充し、また運転中は処理筒内の充填物
の遠心力及び装入ホッパとの摩擦によって補充用ビーズ
が落下しない状態に維持されるので構造簡単で極めて効
率的なビーズの自動装入効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を部分破断して示した断面図、第
２図はその回転軸及びディスク部分の拡大断面図、第３
図は負荷電流の経時変化を示す図、第４図はビーズの累
加補充量を示す図である。 ２・・・処理筒、３・・・ディスク、３Ａ・・・テーパ
付貫通孔、４・・・回転軸、９・・・モータ、１０・・
・微粒化前グラウト材の送入口、１１・・ビーズ装入ホ
ッパ、１２・・・微粒化済グラウト材のオーバーフロー
口、１３・・・濾過部材、１５・・・ビーズの排出口、
１９・・・電気的制御装置、２０・・・電流計、２１・
・・スイッチ、２２・・・タイマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、略水平状に配設した円筒状の処理筒（２）と、該処
   理筒内に軸線方向に配設されてモータ（９）によって回
   転駆動される回転軸（４）と、上記の回転軸に所定の間
   隔をおいて上記軸線に対して略直交状に固設された複数
   のディスク（３）とを備え、各ディスクは軸線方向に複
   数個のテーパ付貫通孔（３Ａ）を有するとともに各ディ
   スクの貫通孔は処理筒の長手方向の略中央部を境にして
   夫々のテーパ付貫通孔の拡開方向が、互に反対にかつ処
   理筒の端部に向けて形成され、上記処理筒の一端上部に
   微粒化すべきセメント系グラウト材の送入口（１０）と
   ビーズ投入口を設け、また処理筒の底部にビーズの排出
   口（１５）と、処理筒の他端上部にろ過部材（１３）を
   介して微粒化処理済みのセメント系グラウト材のオーバ
   ーフロー口（１２）を設けた装置において、 上記ビーズ投入口を処理筒の長手方向の中央部の上部に
   設け、該ビーズ投入口に、底部を処理筒内に開口した垂
   直状のビーズ装入ホッパ（１１）を立設し、上記モータ
   （９）の負荷電流値を検知する電流計（２０）と、該電
   流計から検知信号を受けてモータの回路を切断するスイ
   ッチ（２１）と、モータの停止後一定時間が経過すれば
   モータを再起動するタイマー（２２）とを含んだ電気的
   制御装置（１９）をモータに付設したことを特徴とする
   セメント系グラウト材の湿式微粒化装置。