JPH09241638A - セメントミルク製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セメントミルクの製造時間を短縮することに
より、余剰セメントミルクの発生量を抑制することがで
きるセメントミルク製造装置及び製造方法を提供する。 【解決手段】 予め水計量器１に、セメントミルク製造
時に最低限必要な水量の水を貯水しておき、混練開始時
にその水を全てミキサ９に排出する。このとき、セメン
トミルクの濃度によって水が不足する場合は、流量計４
によって補給すべき水量を計量しつつ、補給水配管２に
より補給水をミキサ９に供給する。一方、予めセメント
計量器５に、一回の混練に必要な最大セメント量以上の
セメントを貯えておき、混練開始時に、所定量ずつセメ
ントをミキサ９に排出する。この間、セメント計量器５
全体の重量を計測し、セメントの排出量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤改良工事にお
いて使用するセメントミルクの製造方法及び製造装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ダムの製造等において、基礎岩
盤内の浸透流の抑制、揚圧力の逓減、及び掘削等による
基礎岩盤の緩み等の地盤改良を目的として、セメントミ
ルクが基礎岩盤に注入される。このような地盤改良に必
要なセメントミルクの濃度及び量は、岩盤の種類及び注
入する深さによって異なるため、セメントミルク注入の
過程では、頻繁にセメントミルクの濃度と量を地質に応
じて変化させる必要がある。

【０００３】このため、一般に、セメントミルクの注入
工事では、様々な濃度のセメントミルクを製造すること
ができるセメントミルク製造装置によってセメントミル
クを製造し、ホースで複数の注入孔に注入することによ
り分配する方法が採られている。従って、この注入孔の
近傍にセメントミルクの製造装置を設置し、中断するこ
となくセメントミルクを注入する。

【０００４】このようなセメントミルクの製造方法とし
て、以下に、代表的な２つの製造方法について説明す
る。

【０００５】（１）第１の製造方法 第１の製造方法においては、水計量器、セメント計量
器、ミキサ、及びセメント搬送装置から構成されるセメ
ントミルク製造装置が用いられる。この場合、水とセメ
ントは、同様の原理の計量器でそれぞれ重量が計量さ
れ、計量の後、混練工程でセメントミルクとなり、搬送
工程を経て注入孔に分配される。

【０００６】図５は、従来のセメントミルク製造設備の
構成を示す図である。同図において、１０１は水計量器
であり、ポンプ１０２，１０３と、水供給バルブ１０４
及びベントナイト液供給バルブ１０５を介して、水及び
ベントナイト液が供給される。また、水計量器１０１に
は、混和剤が、ポンプ１０６、混和剤供給バルブ１０
７、及び混和剤計量器１０８を介して所定量供給され
る。これら水とベントナイト液と混和剤とは、水量計に
おいて重量が計量され、ミキサ１０９に供給される。

【０００７】また、１１０はセメント計量器であり、セ
メントサイロ１１１のセメントがセメント搬送用スクリ
ューコンベア１１２によって搬送され、このセメント計
量器１１０に供給される。セメント計量器１１０で重量
が計量されたセメントは、ミキサ１０９に供給される。
そして、ミキサ１０９において、水、ベントナイト液、
混和剤、及び上記セメントが混練され、セメントミルク
が製造される。このセメントミルクは、セメントミルク
排出用バルブ１１３が開状態となることにより、分配搬
送バルブ１１４を介してグラウト流量計１１５に供給さ
れる。また、上記セメントミルクは、分配搬送バルブ１
１６〜１１９を介してサブプラントへ供給され、分配搬
送バルブ１２０を介して、排水処理場へ排出される。

【０００８】また、１２１は制御盤であり、計量制御盤
１２２やその他各バルブの開閉等の動作を制御する。計
量制御盤１２２は、動力盤１２３を制御すると共に、水
計量器１０１、セメント計量器１１０、及び混和剤計量
器１０８の計量の制御を行う。動力盤１２３は、ミキサ
１０９及びセメント搬送用スクリューコンベア１１２の
動作制御を行う。１２４は流量計データレコーダであ
り、グラウト流量計１１５の計量結果を記録する。

【０００９】このような装置では、制御盤１２１からの
計量開始命令により、水及びベントナイト液が、水計量
器１０１の上部から注入される。このとき、水及びベン
トナイト液を大流量で注入すると、その注水の衝撃によ
って加重され正確に計量することが困難となる。そのた
め、計量の時期によって、流量を変化させる。すなわ
ち、計量の開始時期は可能な限り大流量で注水し、計量
の終了時期は注入する流量を逓減させるようにする。こ
のため、水及びベントナイト液の重量が所定の重量に近
付くと、注水の衝撃が和らぎ、正確に計量することが可
能となる。

【００１０】一方、制御盤１２１からの上記計量開始命
令により、動力盤１２３の制御によってセメント搬送用
スクリューコンベア１１２が駆動される。そして、セメ
ントサイロ１１１からセメントが搬送され、セメント計
量器１１０に供給される。ここで、セメントの計量にお
いても、投下の衝撃による計量誤差の発生を防ぐため
に、水等と同様に計量時期によって搬送量を変化させ
る。すなわち、セメントの重量が所定重量に近付くと、
セメント搬送量を逓減する。

【００１１】（２）第２の製造方法 第２の製造方法においては、水量を計測する流量計と、
重量計測機能をもったミキサとから構成されるセメント
ミルク製造装置が用いられる。この場合、水が流量計に
よって計量されてミキサに供給された後、やや遅れてセ
メントがミキサに供給される。セメントは、セメントサ
イロから適宜な搬送手段によってミキサの上部まで搬送
され、そこからミキサ内に投下される。そして、ミキサ
の総重量を常時計測し、総重量からミキサ風袋の重量、
及び容積から換算された水重量を減算して、セメントの
重量を計量する。

【００１２】第２の製造方法においても、水及びセメン
トの落下時の衝撃は重量計測に多大な影響を及ぼすた
め、上記第１の製造方法と同様に、水及びセメントの供
給時間を変化させる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
１の製造方法においては、上記のように、水を計量する
際、計量の時期によって流量を変化させるため、時間が
かかるという問題があった。例えば、上記のような場
合、水の計量に５０秒間を要していた。また、セメント
を計量する際にも、計量の時期によって搬送量を変化さ
せるため、時間がかかるという問題があり、例えば、上
記のような場合は、セメントの計量に７０秒間を要して
いた。このため、セメントミルクの製造自体に時間がか
かっていた。

【００１４】上述したように、セメントミルクの供給は
中断なく行う必要がある。しかしながら、上記のよう
に、セメントミルクの製造に時間がかかるため、必要量
を見越して常にある程度の量のセメントミルクを製造し
てストックしておく必要がある。必要量の予測は、予測
時点において注入傾向を求めて直線の関数で表し、その
直線の延長線上で予測値を求めている。そのため、実際
に注入する量が予測値より少なくなる場合においては、
余剰セメントミルクが発生する。あるいは、地盤改良を
進めている過程において、ストックしているセメントミ
ルクと異なる濃度のセメントミルクが必要となり、スト
ックしているセメントミルクが不要となる場合がある。
このような場合、不要となったセメントミルクは、貯蔵
することができないため、廃棄することとなる。

【００１５】この廃棄方法としては、以下の方法があ
る。例えば、セメントミルクに凝集剤を加えて、セメン
トミルク中の固形分を凝集させる。そして、固形分をス
ラリーやケーキとして収集し、産業廃棄物として廃棄す
る一方、上澄み液は中和させて、川等に放流する。

【００１６】従って、従来のセメントミルク製造装置に
おいては、上記化学処理を行うための設備を設置する必
要があった。特に、上記のように余剰セメントミルクの
発生量が増加すると、それに対応した設備が必要であ
り、建設コストがかかるという問題があった。また、産
業廃棄物の増加は、環境面で問題があった。

【００１７】本発明は、セメントミルクの製造時間を短
縮することにより、余剰セメントミルクの発生量を抑制
することができるセメントミルク製造方法及び製造装置
を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
地盤に注入するセメントミルクを製造する方法であっ
て、水計量器によって計量した水とセメントとをミキサ
によって混練することによりセメントミルクを製造する
セメントミルク製造方法において、前記注入作業に対し
て必要な各種濃度のセメントミルクについて、いずれの
濃度のセメントミルクにも共通して必要な一定の量の水
を、予め前記水計量器に貯えておき、前記セメントとの
混練時に前記水計量器から前記ミキサに当該水を全て排
出することを特徴とするものである。

【００１９】また、請求項４記載の発明は、請求項１記
載の発明を装置の概念で表したものである。すなわち、
地盤に注入するセメントミルクを製造する装置であっ
て、水とセメントとを混練することによってセメントミ
ルクを製造するセメントミルク製造装置において、前記
注入作業に対して必要な各種濃度のセメントミルクにつ
いて、いずれの濃度のセメントミルクにも共通して必要
な一定の量の水を貯え、前記混練時に当該水を全て排出
する水計量器と、前記水計量手段から排出される水と前
記セメントとを混練するミキサとを具備することを特徴
とするものである。

【００２０】請求項１及び４記載の発明による作用は、
以下の通りである。すなわち、地盤に注入するセメント
ミルクの濃度は、岩盤の種類や注入する深さ等によって
異なる。それら各種濃度のセメントミルクについて、い
ずれの濃度のセメントミルクにも共通して必要な一定の
水量、例えば、最もセメントの濃度が高く水量が少ない
場合の水量と同量の水を、予め水計量器に貯えておく。
そして、混練の開始と同時に、水計量器に貯えられてい
る水を全てミキサに排出する。ここで、必要な水量が不
足する場合は、不足分のみ適宜ミキサに供給すればよ
い。

【００２１】従来は、混練の都度、必要とする水を計量
器に供給して計量していたため、水の落下時の衝撃によ
る計量の誤差等を防止するために、水の流量を考慮しな
ければならず、計量に時間がかかっていた。これに対
し、本発明による製造方法では、予め所定量の水を貯え
ておき混練時に計量する水量を大幅に逓減することによ
り、水量の計量時間全体を短縮することができる。

【００２２】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記各種濃度のセメントミルクにつ
いて、前記一定の量の水では必要な水量に不足する場合
は、その不足分の水を流量計によって計量しつつ直接ミ
キサに供給することを特徴とするものである。

【００２３】請求項５記載の発明は、請求項２記載の発
明を装置の概念で表したものである。すなわち、請求項
４記載の発明において、前記各種濃度のセメントミルク
について、前記一定の量の水では必要な水量に不足する
場合に、その不足分の水量を計量する流量計と、前記流
量計によって計量される水量の水を、前記ミキサに補給
する水補給部とを具備することを特徴とするものであ
る。

【００２４】請求項２及び５記載の発明による作用は、
以下の通りである。すなわち、セメントミルクの濃度に
よっては、上記一定の水量では不足する場合がある。そ
のような場合には、不足分の水を流量計によって計量し
つつ直接ミキサに供給する。このように、不足分の水量
のみ計量すればよいため、水量の計量時間全体を短縮す
ることができる。

【００２５】また、請求項３載の発明は、地盤に注入す
るセメントミルクを製造する方法であって、セメント計
量器によって計量したセメントと水とをミキサによって
混練することによりセメントミルクを製造するセメント
ミルク製造方法において、前記一回の混練に必要な最大
セメント量と同量以上のセメントを予め前記セメント計
量器に貯えておき、前記水との混練時に前記セメント計
量器から前記ミキサに所定量の当該セメントを排出する
ことを特徴とするものである。

【００２６】請求項６記載の発明は、請求項３記載の発
明を装置の概念で表したものである。すなわち、地盤に
注入するセメントミルクを製造する装置であって、水と
セメントとを混練することによってセメントミルクを製
造するセメントミルク製造装置において、前記一回の混
練に必要な最大セメント量と同量以上のセメントを貯
え、前記水との混練時に当該セメントのうちの所定量の
セメントを排出するセメント計量器と、前記セメント計
量器から排出されるセメントと前記水とを混練するミキ
サとを具備することを特徴としている。

【００２７】請求項３及び６記載の発明の作用は、以下
の通りである。すなわち、従来は、混練の都度、必要と
するセメントを計量器上方に設けられたサイロから計量
器に落下させて供給して計量していた。そのため、セメ
ントの落下時の衝撃がセメント重量に加算されることに
より、計量の誤差等が発生するのを防止するために、単
位時間当たりのセメントの供給量に上限値を設けなけれ
ばならず、計量に時間がかかっていた。これに対し、本
発明によれば、予めセメントサイロからセメント計量器
にセメントを貯えておき、混練時に所定量のセメントを
計量器の下方のミキサに投下供給する。このとき、セメ
ント重量を含むセメント計量器全体の重量を計量するこ
とにより、投下するセメント量を制御する。このよう
に、セメントは計量器からその下方に位置するミキサに
投下されるため、セメント投下時の衝撃は従来の方法よ
り大幅に逓減する。従って、セメントの計量時間を従来
の方法より短縮することができる。

【００２８】更に、請求項７記載の発明は、請求項６記
載の発明において、前記セメント計量器が、前記セメン
トを貯える容器を有し、前記容器の下部には開口部が形
成されており、当該容器の内部には、当該容器内に貯え
られたセメントを撹拌することにより当該セメントが前
記開口部上を通過するべく移動させる撹拌部と、前記セ
メントを貯える時には前記開口部を閉とし、前記セメン
トの排出時には前記開口部を開とするシャッタと、前記
シャッタによる開閉を制御する開閉手段とが設けられて
いることを特徴としている。

【００２９】請求項７記載の発明による作用は、以下の
通りである。すなわち、セメント計量器の容器内にセメ
ントを貯える時には、シャッタにより開口部が閉じられ
る。また、セメントの排出時には、シャッタにより開口
部が開かれ、撹拌部によって容器内のセメント撹拌され
る。それにより、開口部上を通過するセメントが容器か
ら排出される。この排出されるセメントの量は、開閉部
によって制御される開口部の開口面積に応じて決定され
る。このようにして、混練時に所定量のセメントを供給
することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本実施の形態について、具
体的に説明する。

【００３１】（１）全体構成 図１は、本発明の実施の形態によるセメントミルク製造
装置の構成を示す概略構成図である。同図において、１
は水計量器であり、その上部には補給水配管２が設けら
れている。この水計量器１は、補給水配管２によって供
給される補給水を計量する。また、補給水配管２には、
弁３及び流量計４が取り付けられており、補給水は、流
量計４によって流量が計測され、弁３の開度に応じた流
速で水計量器１に供給される。なお、本実施の形態で
は、上記流量計４として、電磁流量計が用いられる場合
が多い。

【００３２】５はセメント計量器であり、その上部には
セメント補給口６が設けられている。このセメント計量
器５は、セメント補給口６から供給されるセメントを計
量する。また、セメント計量器５には、取付部７を介し
てモータ８が取付けられている。

【００３３】９はミキサであり、水計量器１の排出配管
１０から排出される水、及びセメント計量器５の排出配
管１１から排出されるセメントを混練する。ミキサ９の
下部には、上記補給水配管２が弁１２を介して接続され
ており、水計量器１からの給水のみでは不足する場合等
に、補給水が補給されるようになっている。また、ミキ
サ９の下部にはモータ１３が接続されている。更に、ミ
キサ９には、ミキサ９内の水とセメントとの混練時に開
状態となるピンチバルブ１４と、セメントミルクを排出
するための排出配管１５とが取付けられており、排出配
管１５には、セメントミルクの排出時に開状態となるピ
ンチバルブ１６とが取付けられている。 （２）水計量器１の構成及び作用効果 （２−１）構成 図２は、図１に示す水計量器１の構成を示す斜視図であ
る。同図において、１７は水槽であり、内部に仕切板１
８が設けられて、２個の水槽１７ａ，１７ｂを連結した
構造となっている。この仕切板１８は、上端部が水槽１
７の上面に密着せずに一定の間隙をあけて配置されてお
り、水槽１７ａ内が満杯になると水が水槽１７ｂ内に流
れ込むようになっている。

【００３４】本実施の形態における水槽１７ａ，１７ｂ
は、セメントミルク１００リットル及び２００リットル
を製造するのに最低限必要な水量が貯水されるようにな
っている。以下、このセメントミルク製造時に必要な水
の重量について説明する。

【００３５】一般に、地盤改良作業では、セメントミル
クを２００リットル又は１００リットル単位で製造する
ことが多い。また、セメントミルクの濃度は配合比と呼
ばれ、セメント重量：水重量で表される。表１は、各配
合比のセメントミルク１００リットル及び２００リット
ルについて、水重量とセメント重量とを示す。

【００３６】

【表１】 ここで、配合比は、ダム建設グラウチングにおいて通常
用いられる配合比１：１０〜１：１の範囲で表す。表１
から、当該配合比の範囲での水の必要最小重量は、セメ
ントミルク２００リットルの場合で１１４．３Ｋｇ、セ
メントミルク１００リットルの場合で５７．２Ｋｇであ
ることが分かる。

【００３７】従って、上記２個の水槽１７ａ，１７ｂ
は、それぞれ水５７．２Ｋｇを貯水するようになってい
る。すなわち、水槽１７ａのみでは、１００リットルの
セメントミルクを製造するのに最低限必要な水量が貯水
され、水槽１７ａ及び１７ｂの両方により、２００リッ
トルのセメントミルクを製造するのに最低限必要な水量
が貯水される。

【００３８】また、水槽１７ａの上部には、補給水配管
２が設けられている。この補給水配管２から供給される
水は、まず水槽１７ａに貯水され、満杯になると仕切板
１８の上部を越えて水槽１７ｂに貯水されるようになっ
ている。

【００３９】また、水槽１７の側面の上端部近傍には、
オーバーフロー配管１９が設けられている。このオーバ
ーフロー配管１９は、水槽１７内の貯水量を一定値に保
つべく、供給される水量が一定量を超えるとその水を外
部に排出するために設けられている。更に、水槽１７の
下面であって、水槽１７ａ，１７ｂそれぞれの下部に
は、排出配管１０ａ，１０ｂが配置されている。これら
排出配管１０ａ，１０ｂは、配管抵抗の少ない構造とな
っており、例えば断面積が大であり、屈曲部が少なく、
かつ、水と接する部分の突起が少ない構造となってい
る。

【００４０】上記排出配管１０ａ，１０ｂの水槽１７
ａ，１７ｂ側の端部は、排出配管用弁２０ａ，２０ｂに
より開閉されるようになっている。そして、この排出配
管用弁２０ａ，２０ｂが開状態であるとき、水槽１７
ａ，１７ｂ内の水が排出配管１０ａ，１０ｂを通って図
１に示すミキサ９に供給されるようになっている。

【００４１】また、排出配管用弁２０ａ，２０ｂは、水
槽１７ａ，１７ｂの上方にそれぞれ設けられたエアシリ
ンダ２１ａ，２１ｂに接続されており、このエアシリン
ダ２１ａ，２１ｂにより駆動されるようになっている。

【００４２】また、水の排出方法としては、例えば、オ
ーバーフロー配管１９を図示しない弁によって閉状態と
し、水槽１７を密閉構造として、水面上部から適宜な空
気圧力で加圧する方法を用いる。このような方法によ
り、水槽１７の貯水をミキサ９に短時間で給水する。

【００４３】（２−２）作用効果 以上のような構成を有する水計量器１の作用について説
明する。まず、予め、製造するセメントミルクの重量に
応じて、水計量器１に水を貯水しておく。すなわち、セ
メントミルク１００リットルの場合は、水槽１７ｂにの
み貯水し、２００リットルの場合は、水槽１７ａ，１７
ｂに貯水する。

【００４４】そして、図示しない制御装置により混練開
始命令が発せられると、セメントミルク１００リットル
を製造する場合は、エアシリンダ２１ｂにより排出配管
用弁２０ｂを開状態とし、水槽１７ｂ内の水を排出配管
１０ｂを介してミキサ９に供給する。また、セメントミ
ルク２００リットルを製造する場合は、エアシリンダ２
１ａ及び２１ｂの双方により排出配管用弁２０ａ，２０
ｂを開状態とし、水槽１７ａ，１７ｂ内の水を排出配管
１０ａ，１０ｂを介してミキサ９に供給する。

【００４５】このとき、セメントミルクの濃度によって
は、水計量器１内の水のみでは不足する場合がある。例
えば、表１に示すように、セメントミルクの練上量が２
００リットルであって配合比が１：１０である場合、７
４．７Ｋｇの水が不足する。このような場合は、図１に
示す流量計４によって補給すべき所定の水量を計量しつ
つ、補給水配管２により補給水をミキサ９に直接供給す
る。

【００４６】以上のように、本実施の形態では、必要最
小重量が予め計量されており、不足量のみを計測しつつ
供給するため、排出配管１１の流体抵抗による制約以外
の理由で給水時間が制限されることがない。

【００４７】従来は、必要な水量の全体を逐次計量して
いたため、全水量に対して計量器による計測誤差が発生
するおそれがあった。これに対し、本実施の形態によれ
ば、不足水量のみを逐次計量するため、誤差が発生する
おそれがあるのは不足水量に対してのみである。また、
予め定めた一定量の水をミキサに供給するには、従来の
方法では、計測の初期は大流量で計測し、定量に近付く
と流速を下げて計測し、定量に達した時点で弁を閉じて
いたため水量計測時間の短縮が困難であった。従って、
上述したように誤差の絶対量が従来に比べて少なくなる
と共に、水量計測時間も短縮することができ、結果とし
て給水時間が短縮することができる。

【００４８】以上のような水計量器１によって計量を行
った結果、水槽１７からミキサ９へ給水した時間は６秒
間であり、補給水配管２から流量計４により計量しなが
ら給水した時間は２０秒であった。すなわち、従来の水
計量器によれば５０秒間を要していたのに対し、３０秒
間短縮することができたことが分かる。

【００４９】（３）セメント計量器５の構成及び作用効
果 （３−１）構成 図３は、図１に示すセメント計量器５の構成を示す分解
斜視図である。同図に示すように、本実施の形態による
セメント計量器５は、上板２２、胴部２３、及び下板２
４からなる円筒形容器である。このセメント計量器５の
容量は、一回の混練に必要なセメント量の最大値より大
であるものとする。また、セメント計量器５全体の重量
を測定するために、図示しない重量測定手段が設けられ
ている。

【００５０】上記下板２４には開口部２５が設けられて
おり、この開口部２５に接してシャッタ２６が配置され
ている。シャッタ２６は、エアシリンダ２７によって駆
動され、シャッタガイド２８，２８’に沿って移動す
る。開口部２５の開口面積は、シャッタ２６が移動する
ことにより変化するようになっている。

【００５１】また、胴部２３の内側には、撹拌翼２９が
設けられており、この撹拌翼２９の回転軸には、ギア３
０が取り付けられている。ギア３０は、チェイン（また
はベルト）３１を介して、モータ８に取付けられたギア
３２に接続されている。このため、モータ８がギア３２
を回転させることにより、チェイン３１を介してギア３
０が回転し、撹拌翼２９が回転するようになっている。
この撹拌翼２９の回転により、セメント補給口６から供
給されたセメント計量器５内のセメントの塊が砕かれ、
セメント計量器５内部にセメントがほぼ均一に分布す
る。

【００５２】（３−２）作用効果 以上のような構成を有するセメント計量器の作用につい
て説明する。まず、予め、エアシリンダ２７によりシャ
ッタ２６を移動させて、下板２４の開口部２５を閉じ
る。そして、セメント補給口６より、図示しないセメン
トサイロから搬送されるセメントを供給する。このよう
な状態で、上記重量測定手段により、セメントの重量を
含むセメント計量器５全体の重量を計測しておく。

【００５３】そして、図示しない制御装置により混練開
始命令が発せられると、モータ８を駆動し、ギア３０を
介して撹拌翼２９の回転を開始する。これにより、セメ
ント計量器５内に貯えられているセメントが撹拌されて
移動する。その後、エアシリンダ２７によってシャッタ
２６を駆動し、開口部２５が所定の開口面積となるまで
移動させる。この開口部２５の開口面積は、図１に示す
ミキサ９に供給するセメントの量に対応して決定されて
いる。

【００５４】そして、撹拌翼２９によって移動するセメ
ントは、開口部２５上を通過する際に開口部２５の開口
面積に応じて落下し、図１に示すミキサ９に供給され
る。このとき、上記重量計測手段により、セメント計量
器５の総重量を常時計測し、落下させたセメントの重量
を検出する。

【００５５】以上のように、本実施の形態では、予めセ
メントサイロからセメント計量器５内にセメントを供給
しておくため、セメント計量器５へのセメントの落下時
に生じる衝撃によって計量が不正確となることがなく、
かつ、計量時間を短縮することができる。上記セメント
計量器５によって計量を行った結果、セメントの計量時
間は２０秒間であった。すなわち、従来のセメント計量
器によれば７０秒間を要していたのに対し、５０秒間短
縮することができたことが分かる。

【００５６】（４）ミキサの構成及び作用効果 （４−１）構成 図１において、本実施の形態におけるミキサ９は、コロ
イダル型ミキサであって、排出配管１０及び１１から水
とセメントとが供給されると、それらを循環させつつ混
練する。

【００５７】図４は、ミキサ９の構成及び動作を説明す
る図である。同図において、ミキサ９の撹拌槽３３に
は、排出配管１５と共に循環用配管３４が設けられてい
る。また、この循環用配管３４と排出配管１５との接続
部分には、撹拌翼３５が設けられており、撹拌層３３の
内部においてセメント及び水とを循環させるようになっ
ている。すなわち、この撹拌翼３５の回転によって、セ
メント及び水が撹拌槽３３内部と循環用配管３４とに形
成された循環経路３６を循環する。また、撹拌翼３５
は、図１に示す回転用モータ１３によって回転する。

【００５８】図４において、水とセメントとの混練時に
は、循環用配管３４に設けられたピンチバルブ１４が開
状態となり、排出配管１５に設けられたピンチバルブ１
６が閉状態となる。そして、撹拌槽３３の上部から水及
びセメントが供給されると、撹拌翼３５の回転により、
水及びセメントが循環経路３６を循環する。

【００５９】また、撹拌槽３３の下部には、図１に示す
補給水配管２が接続されており、上述したように、セメ
ントミルクの濃度によって水計量器１からの給水では不
足する場合に、図１に示す流量計４によって計量された
補給水が供給される。

【００６０】更に、上述した場合のほかに、撹拌槽３３
の底部にセメントが固着した場合にも、補給水配管２か
ら混練部分に直接給水されるようになっている。すなわ
ち、撹拌槽３３にセメントが固着すると、セメントと水
との循環が途絶えることとなり、適当に混練されず、セ
メントミルクの製造が不能となる。

【００６１】例えば、排出配管１５等のセメントミルク
の排出系統にトラブルが発生し、多量のセメントミルク
が排出不能となって、セメントミルクがミキサ９の底部
に溜まる場合がある。そのため、例えばミキサ９の底部
に水位計を設置して、混練終了の都度、残留セメントミ
ルクの液位が許容液位以下であるか否かを測定する。そ
して、許容液位以上となっている場合は、補給水配管２
から給水を行い、セメントと水の循環が途絶えないよう
にする。

【００６２】あるいは、例えば、セメント計量器５等の
トラブルにより、多量のセメントがミキサ９に投下され
る場合がある。その結果、撹拌槽３３の下部の幅が狭く
なっているくびれ部３７が、セメントによって閉塞する
こととなる。従来は、ミキサの上部からのみの給水のた
め、このような場合にはミキサの混練動作を停止して、
人力でセメントを掻き出していた。本実施の形態では、
補給水配管２から適宜給水を行うことにより、上記閉塞
状態を解除する。

【００６３】（４−２）作用効果 以上のような構成を有するミキサ９の作用について説明
する。まず、排出配管１５のピンチバルブ１６を閉状態
とし、循環用配管３４のピンチバルブ１４を開状態とす
る。また、図１に示す回転用モータ１３により撹拌翼３
５を回転させる。そして、上述したように水計量器１及
びセメント計量器５からぞれぞれ水及びセメントが供給
されると、撹拌翼３５により水及びセメントを撹拌し、
循環経路３６を循環させる。また、この間、水計量器１
の水槽１７から供給される水量では不足する場合、補給
水配管２から不足分の水が供給される。このようにし
て、水とセメントとは循環しながら混練され、セメント
ミルクとなる。

【００６４】一定時間が経過すると、循環用配管３４の
ピンチバルブ１４を閉状態とし、排出配管１５のピンチ
バルブ１６を開状態とする。それによって、循環経路３
６を循環していたセメントミルクが、排出配管１５を通
って排出される。

【００６５】表２に、図４に示す従来のセメントミルク
製造装置による計量時間と、本実施の形態のセメントミ
ルク製造装置による計量時間との比較を示す。

【００６６】

【表２】 この表２に示すように、従来の装置では、水計量時間も
しくはセメント計量時間のいずれか長い時間とセメント
供給時間との合計である全計量時間は、９０秒間であっ
た。従って、セメントと水との混練に３０秒間、セメン
トミルクの排出に４５秒間かかるため、セメントミルク
製造にかかる時間は１６５秒間であった。

【００６７】一方、表２に示すように、本実施の形態に
よれば、水計量時間もしくはセメント計量時間のいずれ
か長い時間は２０秒間であり、セメント供給時間は０秒
間であるため、全計量時間は２０秒間である。従って、
セメントミルク製造にかかる時間は９５秒間となる。こ
のように、本実施の形態によるセメントミルク製造装置
は、従来の装置に比べて約１．７４倍の製造能力を有す
ることが分かる。

【００６８】（５）他の実施の形態 なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものでは
なく、以下に例示するような他の実施の形態をも包含す
るものである。例えば、上述したような水槽１７の容量
は例示であり、上記実施の形態に限定されるものではな
い。また、オーバーフロー配管１９の位置を変えること
により、水槽１７の容量を変化させることも可能であ
る。更に、水槽１７は２個の水槽１７ａ，１７ｂからな
る場合に限らず、セメントミルクの種類に応じていくつ
でもよい。

【００６９】また、水計量器１に水を貯える時間を短縮
するために、以下のような方法を用いてもよい。すなわ
ち、水計量器１に供給する水の量が多すぎると、余分な
水がオーバーフロー配管１９から排出されて所定量の水
量となるまでに、時間がかかる場合がある。そのため
に、流量計４によって、水計量器１に貯水される水の重
量より多少多めの水量を計測して、供給するようにして
もよい。

【００７０】または、水計量器１の水槽１７内に２つの
電極を設け、それら２電極間の電気容量の変化等により
水位を測定する水位計等により、水計量器１に供給する
水量を制御するようにしてもよい。このようにして、供
給する水の量を所定量より多少多めの水量とすることに
より、オーバーフローに要する時間が短縮され、結果と
して水計量器１に水を貯える時間が短縮される。

【００７１】更に、本実施の形態では、水計量器１に水
を供給する場合についてのみ示したが、実際には、従来
と同様に水計量器１には混和剤及びベントナイト液を供
給するものである。従って、これら混和剤及びベントナ
イト液についても、水計量器１と同様の計量器によって
計量するようにしてもよい。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、水
及びセメントの計量時間を短縮することによりセメント
ミルクの製造時間全体を短縮することができ、余剰セメ
ントミルクの発生量を抑制することができる。また、同
時に、製造時間の短縮によりセメントミルクの製造能力
を向上させることができる。

【００７３】更に、従来は、セメントと水との混練時に
セメントサイロからセメントを搬送するため、セメント
サイロからのセメント搬送量の制御を必要とし、その制
御能力がセメントミルクの濃度に直接影響していた。そ
のため、セメントの搬送装置における制御の安定性を考
慮する必要があった。これに対し、本発明によれば、予
めセメントをセメント計量器に貯えておくため、セメン
トサイロからのセメント搬送装置の制御能力について考
慮する必要性が無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるセメントミルク製造
装置の概略構成を示す斜視図

【図２】同実施の形態における水計量器１の構成例を示
す斜視図

【図３】同実施の形態におけるセメント計量器５の構成
例を示す分解斜視図

【図４】同実施の形態におけるミキサ９の構成及び動作
例を示す概念図

【図５】従来のセメントミルク製造設備の構成を示す図

【符号の説明】

１…水計量器 ２…補給水配管 ４…流量計 ５…セメント計量器 ６…セメント補給口 ８…モータ ９…ミキサ １０，１１…排出配管 １３…回転用モータ １４，１６…ピンチバルブ １５…排出配管 １７…水槽 １８…仕切板 １９…オーバーフロー配管 ２０ａ，２０ｂ…排出配管用弁 ２１ａ，２１ｂ…エアシリンダ ２５…開口部 ２６…シャッタ ２７…エアシリンダ ２９，３５…撹拌翼 ３０，３２…ギア ３１…チェイン ３３…撹拌槽 ３４…循環用配管 ３６…循環経路 ３７…くびれ部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤に注入するセメントミルクを製造す
   る方法であって、水計量器によって計量した水とセメン
   トとをミキサによって混練することによりセメントミル
   クを製造するセメントミルク製造方法において、 前記注入作業に対して必要な各種濃度のセメントミルク
   について、いずれの濃度のセメントミルクにも共通して
   必要な一定の量の水を、予め前記水計量器に貯えてお
   き、前記セメントとの混練時に前記水計量器から前記ミ
   キサに当該水を全て排出することを特徴とするセメント
   ミルク製造方法。
2. 【請求項２】 前記各種濃度のセメントミルクについ
   て、前記一定の量の水では必要な水量に不足する場合
   は、その不足分の水を流量計によって計量しつつ直接ミ
   キサに供給することを特徴とする請求項１記載のセメン
   トミルク製造方法。
3. 【請求項３】 地盤に注入するセメントミルクを製造す
   る方法であって、セメント計量器によって計量したセメ
   ントと水とをミキサによって混練することによりセメン
   トミルクを製造するセメントミルク製造方法において、 前記一回の混練に必要な最大セメント量と同量以上のセ
   メントを予め前記セメント計量器に貯えておき、前記水
   との混練時に前記セメント計量器から前記ミキサに所定
   量の当該セメントを排出することを特徴とするセメント
   ミルク製造方法。
4. 【請求項４】 地盤に注入するセメントミルクを製造す
   る装置であって、水とセメントとを混練することによっ
   てセメントミルクを製造するセメントミルク製造装置に
   おいて、 前記注入作業に対して必要な各種濃度のセメントミルク
   について、いずれの濃度のセメントミルクにも共通して
   必要な一定の量の水を貯え、前記混練時に当該水を全て
   排出する水計量器と、 前記水計量手段から排出される水と前記セメントとを混
   練するミキサとを具備することを特徴とするセメントミ
   ルク製造装置。
5. 【請求項５】 前記各種濃度のセメントミルクについ
   て、前記一定の量の水では必要な水量に不足する場合
   に、その不足分の水量を計量する流量計と、 前記流量計によって計量される水量の水を、前記ミキサ
   に補給する水補給部とを具備することを特徴とする請求
   項４記載のセメントミルク製造装置。
6. 【請求項６】 地盤に注入するセメントミルクを製造す
   る装置であって、水とセメントとを混練することによっ
   てセメントミルクを製造するセメントミルク製造装置に
   おいて、 前記一回の混練に必要な最大セメント量と同量以上のセ
   メントを貯え、前記水との混練時に当該セメントのうち
   の所定量のセメントを排出するセメント計量器と、 前記セメント計量器から排出されるセメントと前記水と
   を混練するミキサとを具備することを特徴とするセメン
   トミルク製造装置。
7. 【請求項７】 前記セメント計量器は、前記セメントを
   貯える容器を有し、 前記容器の下部には開口部が形成されており、当該容器
   の内部には、当該容器内に貯えられたセメントを撹拌す
   ることにより当該セメントが前記開口部上を通過するべ
   く移動させる撹拌部と、前記セメントを貯える時には前
   記開口部を閉とし、前記セメントの排出時には前記開口
   部を開とするシャッタと、前記シャッタによる開閉を制
   御する開閉手段とが設けられていることを特徴とする請
   求項６記載のセメントミルク製造装置。