JPH07133897A - スラリー材料の輸送方法およびそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スラリー材料の輸送に係り、輸送距離の増大を
図る。 【構成】スラリー材料を圧送するための圧送ポンプ１
と、圧送されるスラリー材料を輸送するための輸送管２
とからなる輸送装置において、前記輸送管２は輸送路の
途中にスタティックミキサー４を備えるとともに、この
スタティックミキサー２配設位置の上流側近傍に混合用
気体合流部Ｐを備え、別途配設された混合用気体供給手
段１０より混合用気体を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート、セメン
トスラリー、ベントナイトスラリー等のスラリー材料
を、従来以上に長距離輸送するための方法およびそのた
めの装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シールドトンネル等において
は、コンクリート、モルタル、セメントスラリー、ベン
トナイトスラリー等のスラリー材料を輸送する場合に
は、ピストン式、スクイーズ式等のモルタルポンプが一
般的に使用されている。前記ピストン式は、ポンプ部分
と駆動部分からなり、ピストンをクランクにより往復動
させ、ボール弁を通して一定容積のモルタルを送り出す
もので、モルタルポンプの中では比較的に長距離輸送が
可能である。

【０００３】一方、特に山岳トンネル等の場合には、ミ
キシングプラントから施工現場までの距離が長いため、
高圧空気を利用してグラウト材を押し出すようにして輸
送する空気輸送方式が採用されている。一般に前記ピス
トン式の場合の輸送距離は１５０〜２００ｍ程度とさ
れ、空気輸送の場合の輸送距離は５００ｍ程度が限界と
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シール
ドトンネル等の場合には、立孔間の距離が約１〜２Km前
後と長いと、裏込用グラウト材等のスラリー材料の輸送
するに当たっては、坑外にグラウト輸送用ポンプを設置
するとともに、横孔内にも中継用のポンプを設置し、輸
送距離の増大を図っているが、中継ポンプは、貯留ホッ
パー等を備えるため装置寸法が大きく、孔内への搬入お
よびその設置には多大な手間と時間が掛かっていた。ま
た、空気輸送の場合には、ポンプ方式よりも輸送距離の
増大は図り得るが、圧力タンク内に１ロット毎にグラウ
ト材を投入して、そのタンクを加圧することにより圧力
内のグラウト材を圧送するものであるため、間歇輸送と
なり輸送効率が悪い等の問題を有する。

【０００５】そこで、本発明の主たる課題は、連続的に
スラリー材料を輸送することができるとともに、輸送距
離を増大を図り得るスラリー材料の輸送方法およびその
ための輸送装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題は、スラリー材
料を圧送ポンプにより圧送する輸送路の途中に混合用気
体を合流させるとともに、この混合用気体と圧送中のス
ラリー材料とを強制的に混合することにより、前記スラ
リー材料の見掛け比重を減少させた状態で輸送すること
で解決できる。

【０００７】また、そのための装置は、スラリー材料を
圧送するための圧送ポンプと、圧送されるスラリー材料
を輸送するための輸送管とからなる輸送装置において、
前記輸送管は輸送路の途中にスタティックミキサーを備
えるとともに、このスタティックミキサー配設位置の上
流側近傍に混合用気体合流部を備え、別途配設された混
合用気体供給手段より混合用気体を供給するように構成
される。この場合、前記輸送管の末端に気液分離器を備
えることが望ましい。

【０００８】

【作用】本発明においては、輸送路の途中に混合用気体
を合流させ、圧送中のスラリー材料と前記混合用気体と
を強制的に混合させて前記スラリー材料の見掛け比重を
減少させる。したがって、圧送材料の比重が小さくなる
とともに、輸送管内壁面との接触面積も減少するため、
同一能力の圧送ポンプを使用したとしても、格段に輸送
距離の増大を図ることができる。また、スラリー材料が
圧送中に、固形分と水とが分離する傾向にあり、また固
形分中の粗粒分と細粒分とが比重差の違いにより分離す
る傾向にあるが、本発明に従って輸送路の途中にスタテ
ィックミキサーを備えることによって輸送中における材
料分離を防止することができる。

【０００９】前記輸送管の末端に気液分離器を備えるこ
とによって、スラリー材料から混合用気体を分離するこ
とができ、元の比重状態のスラリーに戻すことができ
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳述する。
図１において、図示されないミキシングプラントで練り
上げられたコンクリート、セメントスラリー、ベントナ
イトスラリー等のスラリー材料は、ピストンポンプ、ス
クイーズポンプ、スネイクポンプ等の各種の圧送ポンプ
１により輸送管２を輸送路として圧送される。前記輸送
管２の中間にはスタティックミキサー４が配設されてお
り、このスタティックミキサー４配設位置の上流側近傍
には混合用気体送給管７が接続された混合用気体合流部
Ｐが形成されている。前記混合用気体合流部Ｐとスタテ
ィックミキサー４の始点との距離Ｌは、５０〜５００mm
程度とするのが効率的な混合を図る上で好ましい。

【００１１】前記スタティックミキサー４は、詳細には
図２に示されるように、管状のハウジング２３の両端部
に接続用のフランジ２４、２４を備え、かつハウジング
２３内に長方形の板を１８０°捩じった右エレメント２
０および左エレメント２１を、交互に９０°づつ交差さ
せながら連続状態で配置したもので、ここを通過する流
体は、前記エレメント群２０、２１…による分割作用と
転換作用を受けて効果的に混合される。

【００１２】前記混合用気体送給管７の中間には、上流
側より逆止弁８と開閉制御バルブ９とを備え、圧送気体
の逆流が防止されているとともに、前記開閉制御バルブ
９の開閉制御により混合用気体が連続的または間欠的に
供給される。前記混合用気体としては、通常空気が使用
されるが、他に窒素ガス、アルゴン、ヘリウムガス等の
不活性ガスなどを使用することもできる。前記混合用気
体を供給するための装置としては、ブロア、圧縮機等の
気体送給手段１０が用いられる。なお、本発明において
は、輸送材料中に空気等の気体を供給するが、これはあ
くまでも輸送されるスラリー材料に混合させるための空
気であり、空気輸送する場合の圧送用空気として供給す
るわけではないので、空気輸送の場合のような高いゲー
ジ圧力を必要としない。

【００１３】前記した方法により、圧送中のスラリー材
料に対して、空気等の混合用気体が合流され、すぐさま
スタティックミキサー４により混合されることにより、
スラリー材料中に混合用気体とが均一に分散して、スラ
リー材料の見掛け比重が減少される。比重の低下したス
ラリー材料は搬送性が上がり、豊富に供給された混合気
体によって輸送管２の内壁面との接触面積が減少し摩擦
力が減少するため、圧送用ポンプのみで圧送するよりも
格段に輸送距離を延ばすことができる。

【００１４】また、輸送管２の末端には、スラリー材料
中に混合された気体を分離するために気液分離器５が設
けられており、輸送管２の最後で混合された気体が遠心
力作用により分離されることにより、スラリー材料が元
の比重状態に復元される。なお、６は輸送地点に置かれ
たスラリー貯留用のタンクである。

【００１５】

【発明の効果】以上詳説のとおり本発明によれば、連続
的にスラリー材料を輸送することができるとともに、輸
送距離を増大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る輸送システムの全体図である。

【図２】スタティックミキサー拡大図である。

【符号の説明】

１…圧送ポンプ、２…輸送管、４…スタティックミキサ
ー、５…気液分離器、７…混合気体送給管、１０…気体
送給手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スラリー材料を圧送ポンプにより圧送する
   輸送路の途中に混合用気体を合流させるとともに、この
   混合用気体と圧送中のスラリー材料とを強制的に混合す
   ることにより、前記スラリー材料の見掛け比重を減少さ
   せた状態で輸送することを特徴とするスラリー材料の輸
   送方法。
2. 【請求項２】スラリー材料を圧送するための圧送ポンプ
   と、圧送されるスラリー材料を輸送するための輸送管と
   からなる輸送装置において、 前記輸送管は輸送路の途中にスタティックミキサーを備
   えるとともに、このスタティックミキサー配設位置の上
   流側近傍に混合用気体合流部を備え、別途配設された混
   合用気体供給手段より混合用気体を供給するようにした
   ことを特徴とするスラリー材料の輸送装置。
3. 【請求項３】前記輸送管の末端に気液分離器を備え、ス
   ラリー材料から混合用気体を分離するようにした請求項
   ２記載のスラリー材料の輸送装置。