JPH02296111A - 高圧地盤硬化材等の流量計測方法とその装置 - 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、軟弱地盤の安定工法、構築物の基礎造成、ト
ンネル、坑道などの横坑掘削時に崩落や出水を防止する
ために造成する覆工層の造成などの際に地盤に高圧注入
する地盤硬化材の流量を主として計測する方法及びその
装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の流量計測は電磁流量計によって行われて
きたが、最近では地盤硬化材の注入圧力が極めて高圧化
し、地盤硬化材の密度や粘度も高いものが用いられるよ
うになってきたため、測定管内壁に露出する電極やライ
ニングが流圧や浮遊粒子によって破損する事態となった
。

そのため、高圧地盤硬化材の流量計測は圧送ポンプのサ
クション側で行われるようになってきた。

また、地盤硬化材圧送の圧力計測と流量計測は地盤注入
において極めて密接な関係にあるのに個々に行われ、デ
ーターの表示や管理もばらばらであった。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の方法では吐出側の数値を直接把握できないので、
演算が面倒で不正確である。しかも高圧地盤硬化材の流
量は対象地盤に直接影響を与え、地盤隆起や地割れの原
因となるなど極めて重要な意味をもっており、圧送圧力
とは相関関係にあるので、その統一的な把握と管理は是
非とも必要なところである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は以上の問題点に対処するため、超音波の発信と
反射受信によるドツプラー効果を利用した演算システム
を採用して、計測管外側からの計測を行うようにしたも
のである。また、流量計測ポイントの近接位置に圧力セ
ンサーを設置し、流量データーと圧力データーを統一的
に把握できるようにすると共に、計測システム、カウン
ターシステム、データーシステムをユニット化して能率
的な操作と管理を行えるようにしたものである。

［作　用］ トランスジューサーの発信素子から発信された超音波は
圧送管の管壁を通過し、圧送流体である地盤硬化材の液
中気泡、スラリー、液体の乱れ面（圧力境界面）に当た
って反射し受信素子に到達受信される。超音波の周波数
は流速に比例して変化する（ドツプラー効果）ので、発
信と受信の周波数の差をΔｆ、速度をＶとして次の関係
式が成立する。

ｔ、　＝＝−２°０°Ｓ０°ｆ　、　ｖ上記の関係式に
おける、Ｃはトランスジューサーの音速、θは超音波の
入射角、ｆは発信周波数である。

受信された超音波の周波数は電気変換されてカウンター
システムに入力演算され、ｌ／ｍｉｎに換算されてカウ
ント表示される。

［実　施　例］ 以下図面に従って本発明のひとつの実施例を説明する。

ｌは通管ハウジングで下部に計測管１１が通過し、超音
波の発信素子Ａ、受信素子Ｂをモールドしたトランスジ
ューサー１２が管外壁に接着され、これと並んで圧力セ
ンサー１３が管壁に配設されている。トランスジューサ
ー１２は素子ＡＢをひとつのキャプセルにモールドした
シングルヘッドでも、それぞれ別のキャプセルにモール
ドしたデュエルヘッドでも良いことは勿論である。

２はカウンターシステムで、主電源２１を備えトランス
ジューサー１２、圧力センサー１３をそれぞれケーブル
１４．１５によって接続し、各々から入力される計測値
を演算してデイスプレィ２１．２２に数値表示する。

３は記録システムで、トランスジューサーやセンサー、
カウンターシステム２からの情報信号を記録計に接続す
ることにより記録させ、これによりデーターチャートを
自動的に記録し、記述していくものである。また、記録
計からでる信号をコンピューターに接続することでフロ
ッピー　ＩＣカードにインプットすることもできる。４
は枠体で通管ハウジング１、カウンターシステム２、記
録システム３をそれぞれ着脱自在に収嵌し全体をコンパ
クトなユニットに構成したり、必要に応じてそれぞれの
場所に配置したり出来るようにしている。

［発明の効果］ 本発明は以上のように構成したので、計測管外側から管
内に露出する部材を用いないで流量計測ができるので、
磨耗度の高速流体である高圧地盤硬化材等の流量計測を
高圧ポンプＰの吐出側りで行うことを可能にし、流量測
定範囲４００１　／　ｎ＋ｉｎ　、圧力測定範囲８００
　ｋｇ　／　ｃ＋Ｊまでの計測を可能にした。

また、実勢に即応する吐出側での計測により正確な数値
を得ることができ、同時に圧力測定も行えるので、統一
的な数値管理により確実な注入と安定した硬化層の造成
を行うことができる。測定対象は、セメントスラリー、
エアーモルタル、モルタル、汚泥、石灰水、化学プラン
トスラリー、鉱山排水、生し尿など広範囲に及ぶ。更に
着脱自在のユニット構成にしたので、計測、演算、記録
を状況に応じて配置することができて便利である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図はユニット化
した全体の正面図、第２図は装置の設置状況を示す全体
説明図、第３図は通管ハウジングの内部を示す説明図で
、Ａは側断面図、Ｂは縦断面図である。第４図はデ１エ
ルヘッド・トランスジューサーの場合における超音波の
反射状況を示す説明図、第５図はシングルヘッド・トラ
ンスジューサーの場合における超音波の反射状況を示す
説明図である。 １〜通管ハウジング　１１〜計測管　１２〜トランスジ
ユーサー　１３〜圧力センサー　１４．１５〜ケーブル
　２〜カウンターシステム　２１．２２〜デイスプレィ
表示　３〜記録システム　４〜枠体Ａ〜発信素子　Ｂ〜
受信素子　Ｐ〜高圧ポンプＤ〜高圧ポンプの吐出側　Ｓ
〜同吸入側Ｗ〜硬化材注入装置 特許出願人　　　　鈴　　木　　一部 第４図 第ｒ図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）地盤硬化材等を圧送する高圧ポンプ吐出側圧送管
   の管壁に、超音波の発信素子、受信素子をモールドした
   トランスジューサーを接着し、超音波を発信して流体中
   の気泡、スラリ、或いは圧力境界面に反射させてこれを
   受信し、発信と受信の周波数の差によって圧送流体の流
   量を測定計測することを特徴とする高圧地盤硬化材等の
   流量計測方法
2. （２）超音波の発信素子、受信素子をモールドしたトラ
   ンスジューサーをカウンターシステムにケーブル接続し
   て成る高圧地盤硬化材等の流量計測装置
3. （３）計測流体の圧送管を通過させるハウジングを設け
   、超音波の発信素子、受信素子をモールドしたトランス
   ジューサーと圧力計測センサーをその内部に配設するよ
   うにした特許請求の範囲（２）記載の高圧地盤硬化材等
   の流量計測装置
4. （４）通管ハウジング、カウンターシステム、記録シス
   テムを連結し、これらを着脱自在に収嵌する枠体により
   ユニット化したことを特徴とする特許請求の範囲（２）
   記載の高圧地盤硬化材等の流量計測装置