JPH081480Y2 - 泥水の密度及び粘性自動測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、泥水の密度及び粘性自
動測定装置、さらに詳しくは泥水シールド工法，連続地
中壁工法あるいはリバース工法等の掘削工法に使用する
泥水の密度及び粘性を同時かつ自動的に測定する装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記掘削工法において発生する多
量の泥水は、産業廃棄物として廃棄処理される他、一部
はトンネルの切羽安定用等に再利用されている。この再
利用に必要な泥水の性状管理のための密度測定には一般
的に差圧及びマッドバランスを用いた密度測定器が、ま
た、粘性測定にはストップウォッチにより時間測定をす
るファンネル粘度計（ＡＰＩ規格５００ｃｃ）が使用さ
れている。

【０００３】ところで、泥水を測定対象とするものでは
ないが、実願昭６０−１２３７７号のマイクロフィルム
に、現像液の密度と粘度を自動的に計測する自動計測装
置が示されており、また、実願昭６１−４７８８８号の
マイクロフィルムには、固体試料の大気中での重量と液
体中での重量を測定することで、比重を求める比重測定
装置が示されている。さらに、実願昭４７−１３９９２
５号のマイクロフィルムには、計量槽からモルタルを流
下させて、その流下時間を測定することで粘性を測定す
る装置が示されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
マイクロフィルムに記載されている考案には、それぞれ
次のような欠点がある。

【０００５】実願昭６０−１２３７７号の自動計測装置
では、現像液の濃度，比重，粘度を測定するために、現
像液をそれらの測定項目毎に用意した測定槽に分注して
いるため、同じ現像液を測定していることにはならな
い。従って、たとえ正確な測定が行われていたとして
も、その結果は測定項目毎に分注した現像液が、同じも
のであるとの推定に基づくもので信頼性が低い。

【０００６】実願昭６１−４７８８８号の比重測定装置
は、重量の大きな固体試料を天秤に吊り下げて測定する
ものである。このため、該天秤の容量を大きく設定しな
ければならず、泥水の比重測定に必要な測定精度を得る
ことができない。

【０００７】実願昭４７−１３９９２５号の装置では、
電極をモルタルに直接接触させて、その貯留容量の設定
や流下時間を測定している。このため、その測定を繰り
返し行うには、それらの電極をいちいち洗浄する必要が
あり、この装置を自動測定装置に組み込むことは困難で
ある。

【０００８】本考案の目的は、泥水を測定項目毎に分注
することなく、すなわち同じ泥水を使用して、その密度
と粘性の測定を精度良くかつほぼ同時に行えるととも
に、粘性の測定の際、泥水の付着に起因する誤動作や測
定誤差を防止できる泥水の密度及び粘性自動測定装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案泥水の密度及び粘
性自動測定装置は、クッションタンク１に塵埃等除去装
置であるスクリーン２及び洗浄装置３を設けてなる泥水
供給部Ａと、そのクッションタンク１から送給された泥
水を受入する密度計タンク６を備えた密度測定部Ｂと、
その密度計タンク６との間に形成した連通路ｈを通じて
泥水を受入する計量タンク１７を備えた粘性測定部Ｃと
を有している。

【００１０】密度計タンク６には、これに収容したフロ
ート７に泥水による浮力が作用しないときには、該フロ
ート７とウエイト８とが平衡するように支持するととも
に、該フロート８に泥水による浮力が作用したときに
は、その浮力に相当する荷重を重量計９で計測する密度
検出装置を設けるとともに、上記連通路ｈを、密度計タ
ンク６に所要量の泥水を貯留させたときの、その液面レ
ベルに一致させて形成している。

【００１１】また、計量タンク１７には、連通路ｈを通
じて密度計タンク６から流入した泥水が所定量になった
ときの、その液面レベルに一致させてオーバーフロー管
路ｊを設けるとともに、その底部管路ｉには、ファンネ
ル粘度秒の計測用の開閉バルブ１１と泥水通過時間測定
用の光電スイッチ１２とからなる粘性検出装置を設けて
いる。

【００１２】そして、上記密度検出装置及び粘性検出装
置からの信号に基づき被計測泥水の密度及び粘性を演算
記録表示するとともに、周辺機器制御用信号を発する演
算装置Ｄを設けている。

【００１３】

【作用】泥水供給部のクッションタンクから送給される
泥水は、密度計タンクに供給され、この内部に収容され
ているフロートに浮力を生じさせる。その浮力により、
ウエイトとフロートとの平衡が崩れて、その浮力に相当
する荷重が重量計で測定できる。さらに、その液面レベ
ルが上昇して連通路まで上昇すると、その連通路を通じ
て、密度計タンク内の泥水が計量タンクに流出する。

【００１４】計量タンクに流入した泥水が所定量に達す
ると、その所定量を越えた泥水がオーバーフロー管路か
ら外部に排出され、計量タンクに貯留する泥水量が一定
に保持される。そして、泥水の密度と粘性とをほぼ同時
に測定する。

【００１５】その測定結果は、密度検出装置及び粘性検
出装置からの信号に基づき、演算装置において同時にか
つ自動的に演算記録表示され、しかも、その演算装置は
所要の周辺機器制御用信号を出力する。

【００１６】

【実施例】以下本考案装置を図１に示した実施例につい
て詳しく説明する。

【００１７】泥水供給部Ａは、クッションタンク１の内
部を仕切り壁ａにより仕切り、その一側上部に塵埃等除
去装置であるスクリーン２を張架するとともに、該スク
リーン２の上方に洗浄装置３を架設し、かつクッション
タンク１の排出管路ｂに排水バルブ４を接続してなる。

【００１８】泥水は、ポンプ（図示していない）等によ
りクッションタンク１に、仕切り壁ａの他側上部から送
り込まれ、上記一側上部のスクリーン２により砂，塵埃
等を除去した後、密度測定部Ｂに送給される。予め設定
してある測定に必要な泥水量を超える泥水は、オーバー
フロー管路ｃを通じて水槽ｄに返戻される。

【００１９】排水バルブ４及び洗浄装置３はタイマー
（図示していない）によって自動的に作動するもので、
一測定作業完了時点で、排水バルブ４はクッションタン
ク１内の泥水を水槽ｅに送給し、洗浄装置３は洗浄水と
空気を送ってスクリーン２及びクッションタンク１内を
洗浄する。

【００２０】また、洗浄装置３をスクリーン２の上側に
配置してあるので、スクリーン２の下側に付着した砂，
塵埃等は、この上側から噴射される洗浄水によって押し
戻されて剥離させられることになり、効率の良い洗浄を
行える。

【００２１】密度測定部Ｂは、密度計タンク６内にフロ
ート７を収容し、その外部にはフロート７に連繋したウ
エイト８を設けるとともに、フロート７に掛かる浮力と
ウエイト８との重量差を、例えば歪み計等で構成した重
量計９で計測する構成の密度検出装置を備えてなる。

【００２２】すなわち、泥水による浮力がフロート７に
作用しないときには、該フロート７とウエイト８とが平
衡するように支持されており、重量計９には荷重が加わ
らないようにしている。そして、密度計タンク６内に流
入した泥水による浮力がフロート７に作用したときに、
該フロート６とウエイト８との平衡状態が崩れ、その浮
力に相当する荷重が重量計９に加わる。従って、重量計
９としては、フロート７に作用する浮力に相当する荷重
を測定できるだけの、測定精度の高いものを使用でき
る。

【００２３】また、密度計タンク６には、後記する計量
タンク１７に泥水を流出させる連通路ｈが、該密度計タ
ンク６に所要量の泥水を貯留させたときの、その液面レ
ベルに一致して形成されている。さらに、密度計タンク
６の上部に、洗浄装置１０が架設され、さらに密度計タ
ンク６の底部管路ｆには三方切換弁５が接続されてい
る。

【００２４】泥水供給部Ａの塵埃等除去装置すなわちス
クリーン２を通過した泥水は、連通路ｇ及び三方切換バ
ルブ５を通じて密度計タンク６内に送り込まれる。そし
てフロート７に掛かった浮力とウエイト８との重量差が
重量計９で計測され、それに基づきその泥水の密度数値
が演算装置Ｄにより演算記録表示される。

【００２５】三方切換バルブ５及び洗浄装置１０はタイ
マー（図示していない）によって自動的に作動するもの
で、一測定作業完了時点で、三方切換バルブ５は密度計
タンク６内の泥水を水槽ｅに送給し、洗浄装置１０は洗
浄水と空気を送って密度計タンク６内を洗浄する。

【００２６】粘性測定部Ｃは、密度計タンク６から連通
路ｈを通じ送給された泥水を計量する漏斗型の計量タン
ク１７の底部管路ｉに、ファンネル粘度秒を計測する開
閉バルブ１１及び泥水通過時間測定用の光電スイッチ１
２とを接続した粘性検出装置を備えてなり、計量タンク
１７の上部に洗浄装置１３を架設している。

【００２７】ｊは計量タンク１７に接続したオーバーフ
ロー管路で、それは連通路ｈを通じて密度計タンク６か
ら流入した泥水が所定量になったときの、その液面レベ
ルに一致する位置に形成されている。これにより余剰の
泥水を水槽ｅに排出し、計量タンク１７内に一定量の泥
水、具体的には１５００ｃｃの泥水を正確に貯留できる
ようにしている。

【００２８】計量タンク１７内の一定泥水量の排出開始
時と完了時が上記光電スイッチ１２で感知され、それが
演算装置Ｄにおいて５００ｃｃファンネル秒にて換算記
録表示される。

【００２９】演算装置Ｄは、排水バルブ４，三方切換バ
ルブ５及び洗浄装置３，１０，１３等の周辺機器をタイ
マー（図示していない）を介し制御する制御盤１４、重
量計９及び光電スイッチ１２からの入力信号に基づき所
要の演算をするとともに、所要の出力信号を発信する信
号発信用演算器１５、演算後の数値を記録表示する記録
表示計１６とからなる電子計算機である。

【００３０】

【考案の効果】以上述べたところから明らかなように、
本考案装置によれば、次の効果を得ることができる。

【００３１】密度計タンクに供給された泥水は、連通路
を通じて計量タンクにも流れ込むので、比重と粘性の測
定を、同じ泥水を対象としてほぼ同時に行うことができ
る。

【００３２】連通路を、密度計タンクに所要量の泥水を
貯留させたときの、その液面レベルに一致させて形成し
ているので、該密度計タンク内に比重の測定に必要充分
な泥水を貯留することができる。

【００３３】密度計タンクに、これに収容したフロート
に掛かる浮力とウエイトとの重量差を重量計で計測する
密度検出装置を設けているので、フロートに作用する浮
力に相当する荷重だけを計測させることができる。従っ
て、重量計としては、その浮力に相当する荷重を検出す
るだけの、測定精度の高いものを使用することができ、
泥水の比重測定に必要な精度を得ることができる。

【００３４】計量タンクに、連通路を通じて密度計タン
クから流入した泥水が所定量になったときの、その液面
レベルに一致させてオーバーフロー管を設けているの
で、該計量タンク内に、常に一定量の泥水を正確に貯留
させることができる。従って、粘性の測定精度を向上さ
せることができる。

【００３５】計量タンクの底部管路に、ファンネル粘度
秒の計測用の開閉バルブと泥水通過時間測定用の光電ス
イッチとからなる粘性検出装置を設けているので、粘性
の測定の際、泥水がセンサ等に付着することに起因する
誤動作や測定誤差を防止できる。

【００３６】泥水の密度と粘性測定とを自動的に行うこ
とができるので、人為的測定誤差の発生をなくすととも
に、測定作業の省力化を図り、泥水の性状変化に対応さ
せて周辺機器の制御を速やかに行うことができる。これ
により、最良の泥水品質を保持させることができるの
で、切羽安定管理の向上等に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案装置の実施例の全体説明図である。

【符号の説明】

Ａ 泥水供給部 Ｂ 密度測定部 Ｃ 粘性測定部 Ｄ 演算装置 １ クッションタンク ２ 塵埃等除去装置 ３ 洗浄装置 ６ 密度計タンク ７ フロート ８ ウエイト ９ 重量計 １０ 洗浄装置 １２ 光電スイッチ １３ 洗浄装置 １７ 計量計タンク ｈ 連通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クッションタンクに塵埃等除去装置及び
   洗浄装置を設けてなる泥水供給部と、そのクッションタ
   ンクから送給された泥水を受入する密度計タンクを備え
   た密度測定部と、その密度計タンクとの間に形成した連
   通路を通じて泥水を受入する計量タンクを備えた粘性測
   定部とを有する泥水の密度及び粘性自動測定装置であっ
   て、密度計タンクに、これに収容したフロートに泥水に
   よる浮力が作用しないときには、該フロートとウエイト
   とが平衡するように支持するとともに、該フロートに泥
   水による浮力が作用したときには、その浮力に相当する
   荷重を重量計で計測する密度検出装置を設けたこと、上
   記連通路を、密度計タンクに所要量の泥水を貯留させた
   ときの、その液面レベルに一致させて形成したこと、計
   量タンクに、連通路を通じて密度計タンクから流入した
   泥水が所定量になったときの、その液面レベルに一致さ
   せてオーバーフロー管路を設けるとともに、その底部管
   路には、ファンネル粘度秒の計測用の開閉バルブと泥水
   通過時間測定用の光電スイッチとからなる粘性検出装置
   を設けたこと、上記密度検出装置及び粘性検出装置から
   の信号に基づき被計測泥水の密度及び粘性を演算記録表
   示するとともに、周辺機器制御用信号を発する演算装置
   を設けたことを特徴とする泥水の密度及び粘性自動測定
   装置。