JP3650380B2 - Manufacturing method of lightweight solidified material - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量固化材料の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば浚渫工事において発生する浚渫泥土は、一般に含水比が高く、処分地に投棄してもその土が地盤としての十分な強度を発現するまでには多くの年月を要する。この問題点に鑑み、本発明者は、これまでに、泥土を搬送管内で固化材と連続的に混合する処理方法を各種提案してきた。具体的には、特開昭59−179197号公報、特開平3−77893号公報、特開平9−158245号公報、特開2000−54428号公報に開示されているものが、これに該当する。またこれに使用する管路型ミキサー(管路内混合装置)については、特開2001−79827号公報に開示されたものも提案した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先行例には下記の問題点があった。
【0004】
(イ)近年の処分地の減少等により、上記浚渫泥土のような含水流動性廃棄物を再利用することが望まれているなか、上記先行例のように単に固化材を添加しただけでは、機能性や付加価値が乏しく、近年の高度な土木技術においては利用され難い面もあった。
【0005】
(ロ)上記先行例は管路型ミキサーによる連続固化材添加処理を行うものである。しかし、上記先行例の管路型ミキサーは、混合比の安定性という点で問題を残していた。
【0006】
(ハ)上記先行例のような固化材添加処理においては、セメント等の粉粒体固化材を泥土等に直接添加しても良いが、予め水等の液体と混合してセメントミルク等の固化材を製造し、これを泥土等に添加することも可能である。そして、特に後者の場合において浚渫泥土処理のように大量処理を行うには、大量の固化材を連続的に供給する必要がある。
【0007】
ただし、固化材は経時的に固化するため作り置きがきかないため、現場で固化材を連続的に製造し供給するのが望ましく、さらにこの場合、粉粒体固化材と液体とを連続的に合流させるほうが望ましいことはいうまでもない。
【0008】
しかし、粉粒体固化材と液体とを連続的に合流させるのは、粉粒体固化材が水分に付着して固結し易く、通路や容器内面への固化材の付着およびそれによる閉塞が懸念されるため、非常に困難なことであった。
【0009】
(ニ)泥土等の含水廃棄物に固化材を添加する場合、その配合が固化特性を左右する。そのため、先行例では加水により泥土の比重を調整することを提案した。しかし、加水だけでは含水比が高い場合に対応できない。そのため、広範な含水比の含水物を確実に比重調整可能な技術が望まれた。
【0010】
そこで本発明の主たる課題は、含水流動性廃棄物などの再利用に有効な技術を提供することにある。他の課題は、安定した比率での混合が可能な技術を提供することにある。別の課題は、泥土や泥水から均質な軽量土質材料を製造しうる技術を提供することにある。さらに他の課題は、広範な含水比の含水物を確実に比重調整できる技術を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
<請求項1記載の発明>
上流側供給部および下流側排出部を有する混合管路と、混合管路内に同軸的に軸支された軸部材と、軸部材の外面に、上流側から順に並設されたスクリュー羽根および攪拌翼と、軸部材の回転駆動手段と、前記軸部材における攪拌翼と対応する部位に設けられた、少なくとも一つの添加材供給口とを備え、混合管路内に供給される流動性原料を、回転駆動されるスクリュー羽根を経て添加材供給口側へ移送した後、この流動性原料に前記添加材供給口から添加材を供給し、これら流動性原料と添加材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合するように構成した、第1の管路型ミキサー及び第2の管路型ミキサーを用い、
水分及び固形分を含む流動性原料を仕向け先へ圧送しながら軽量固化材料へ変化させる方法であって;
(A)前記流動性原料を、水分の追加または除去により比重調整
(B)この比重調整した流動性原料を、第1の管路型ミキサーの混合管路内および第2の管路型ミキサーの混合管路内をこの順に介して連続的に圧送するとともに、
(B1)前記第1の管路型ミキサーの混合管路内を圧送する過程で、回転駆動されるスクリュー羽根により整流した後、この整流した流動性原料に添加剤供給口から固化材を供給し、これら流動性原料と固化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合し、
(B2)この固化材を添加した流動性原料を、前記第2の管路型ミキサーの混合管路内を圧送する過程で、回転駆動されるスクリュー羽根により整流した後、前記添加剤供給口から軽量化材を供給し、これら固化材を添加した流動性原料と軽量化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合する、
ことを特徴とする軽量固化材料の製造方法。
【0012】
(作用効果)
かかる製造方法によれば、水分及び固形分を含む流動性原料(建設現場発生泥土または泥水等)を、現場で且つその管路搬送過程で円滑に軽量固化材料とすることができる。特筆すべきことに、気泡や発泡ビーズ等の軽量化材は泥土等の高含水流動材料との均質な混合が困難なものであるが、管路型ミキサーのように狭く細長いスペース内を流通する流動材料に対して、軸部材に伴って回転する供給口から軽量化材を回転供給しつつ攪拌混合すると、当初の予想よりも遥かに均一な混合が可能となることが確認された。
【0013】
本発明の主たる特徴は、管路型ミキサー装置における流動性原料の脈動(経時的量変動)を考慮したところにある。ピストンポンプ等により流動性原料を供給する場合がこれに該当する。このように流動性原料が脈動をもって圧送供給された場合、これをそのまま添加材と混合すると混合比を安定させることができない。前述の先行例にはこの観点が全くない。
【0014】
しかるに本発明で用いる管路型ミキサー装置においては、流動性原料をスクリュー羽根により整流し、実質的に連続定量の流れに変えた後に添加材と混合する。すなわち、スクリュー羽根により材料を移送する場合、入側の材料供給量が変動しても、この変動はスクリュー羽根の定量押出し作用により打ち消され、出側には殆ど影響しない。本発明はこれを利用して流動性原料の脈動をなくすものである。したがって、本発明では、安定した比率で流動性原料に添加材を混合できるようになるのである。
【0015】
なお、スクリュー羽根を設ける点は前述の従来例にも開示があるが、スクリュー羽根を単に設けただけではこのような整流作用は発揮されない。本発明の整流作用を発揮させるための具体的手段は、流動性原料の供給態様に応じて種々考えられるため一概にいうことはできないが、代表的なものとしては後述の請求項4記載のものを提案する。
【0016】
<請求項2記載の発明>
上流側供給部および下流側排出部を有する混合管路と、混合管路内に同軸的に軸支された軸部材と、軸部材の外面に、上流側から順に並設されたスクリュー羽根および攪拌翼と、軸部材の回転駆動手段と、前記軸部材における攪拌翼と対応する部位に、軸部材の長手方向に間隔をあけて設けられた上流側添加材供給口および下流側添加材供給口とを備え、混合管路内に供給される流動性原料を、回転駆動されるスクリュー羽根を経て添加材供給口側へ移送した後、この流動性原料に前記添加材供給口から添加材を供給し、これら流動性原料と添加材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合するように構成した管路型ミキサーを用い、
水分及び固形分を含む流動性原料を仕向け先へ圧送しながら軽量固化材料へ変化させる方法であって;
(A)前記流動性原料を、水分の追加または除去により比重調整し、
(C)この比重調整した流動性原料を、管路型ミキサーの混合管路内を介して連続的に圧送するとともに、この圧送過程で、
(C1)回転駆動されるスクリュー羽根により整流した後、この整流した流動性原料に上流側添加剤供給口から固化材を供給し、これら流動性原料と固化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合し、
(C2)次いで、この固化材を添加した流動性原料に下流側添加剤供給口から軽量化材を供給し、これら固化材を添加した流動性原料と軽量化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合する、
ことを特徴とする軽量固化材料の製造方法。
【0017】
(作用効果)
かかる製造方法においても請求項1記載の発明と同様の作用効果が奏せられる。また、 一つの管路型ミキサーで固化材および軽量化材の添加混合を行うことができるため、システムをコンパクト化できる利点がもたらされる。
【0018】
<請求項記載の発明>
前記固化材添加を行う管路型ミキサー上流側に圧送ポンプを介在させ、この圧送ポンプの元圧のみで前記比重調整した流動性原料を前記管路型ミキサー通過させつつ各添加材の添加混合を行う、請求項1または2記載の軽量固化材料の製造方法。
【0019】
(作用効果)
このように、圧送ポンプの元圧のみで流動性原料を管路型ミキサーによる攪拌混合位置を通過させることで、非常に簡素かつ省エネルギーなシステムを構成できる。この構成および利点は、いうまでもなく、管路型ミキサーの原理を採用したことによるものである。
【0020】
<請求項4記載の発明>
前記スクリュー羽根による単位時間あたりの整流可能量が、前記流動性原料の単位時間あたりの供給量以上となる条件下で前記撹拌混合を行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0021】
(作用効果)
混合管路内へ流動性原料を圧送する場合、スクリュー羽根による整流可能量(すなわち供給側における脈動の影響がスクリューにより十分に打ち消されるような流動性原料の供給量)を超えて流動性原料が供給されると、その超過量が混合比の変動分となる。したがって、本項記載のように、スクリュー羽根による単位時間あたりの整流可能量が、流動性原料の単位時間あたりの供給量以上となる条件下で撹拌混合を行うのが望ましい。
【0022】
<請求項5記載の発明>
前記管路型ミキサーの軸部材における攪拌翼の下流側にブーストスクリュー羽根を設け、撹拌混合物の下流側排出部への送り出しを促進する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0023】
(作用効果)
かかるブーストスクリュー羽根を設けることにより、圧送供給される流動性原料がスクリュー羽根を通過する際に減勢しても、攪拌混合物の送り出しは円滑に行われる。特に混合部の下流管路が長く管路抵抗が大きい場合や、後述の請求項9記載のように送り出し抵抗を意図的にもたせた場合において、かかるブーストスクリュー羽根を設けると、押出し圧が助長され管路の閉塞のおそれが低減されるため好ましい。
【0024】
<請求項6記載の発明>
上流側供給部および下流側排出部を有する混合管路と、混合管路内に同軸的に軸支された軸部材と、軸部材の外面に、上流側から順に並設されたスクリュー羽根および攪拌翼と、軸部材の回転駆動手段と、前記軸部材における攪拌翼と対応する部位に設けられた、少なくとも一つの添加材供給口とを備え、混合管路内に供給される流動性原料を、回転駆動されるスクリュー羽根を経て添加材供給口側へ移送した後、この流動性原料に前記添加材供給口から添加材を供給し、これら流動性原料と添加材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合するように構成した、第1の管路型ミキサー及び第2の管路型ミキサーを用い、
水分及び固形分を含む流動性原料を仕向け先へ圧送しながら軽量固化材料へ変化させる方法であって;
(A)前記流動性原料を、水分の追加または除去により比重調整し、
(D1)この比重調整した流動性原料を、前記第1の管路型ミキサーの混合管路内に非圧送状態で供給し、この供給した流動性原料を、回転駆動されるスクリュー羽根によって 流動性原料の単位時間あたりの供給量以上の押出量で下流側へ移送するとともに、この移送過程の流動性原料に添加剤供給口から固化材を供給し、これら流動性原料と固化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合し、
(D2)この固化材を添加した流動性原料を、圧送ポンプにより前記第2の管路型ミキサーの混合管路内を介して圧送するとともに、その圧送過程で、回転駆動されるスクリュー羽根により整流した後、前記添加剤供給口から軽量化材を供給し、これら固化材を添加した流動性原料と軽量化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合する、
ことを特徴とする軽量固化材料の製造方法。
【0025】
(作用効果)
本発明は、混合管路内に対して流動性原料が非圧送状態で供給される形態を対象としたものである。例えば材料ホッパから流動性原料を切り出して混合管路内に落下供給する場合がこれに該当する。この場合、スクリュー羽根による単位時間あたりの押出量が流動性原料の単位時間あたりの供給量未満であると、供給された流動性原料をスクリュー羽根の下流側部分に安定・確実に送り込み、当該部分に流動性原料、添加材およびその混合物を充満させることができず、安定した比率での混合が困難である。
しかるに、本項記載の発明に従って、流動性原料を、回転駆動されるスクリュー羽根によって流動性原料の単位時間あたりの供給量以上の押出量で下流側へ移送すると、供給された流動性原料をスクリュー羽根の下流側部分に安定・確実に送り込むことができ、スクリュー羽根の下流側部分に流動性原料、添加材およびその混合物を充満させることができるようになり、安定した比率での混合が可能となる。
【0026】
<請求項7記載の発明>
前記比重調整した流動性原料をホッパ内に貯留しておき、このホッパ内の流動性原料を定量フィーダにより切り出し、前記第1の管路型ミキサーの上流側供給部に対して供給する、請求項7記載の軽量固化材料の製造方法。
【0027】
(作用効果)
混合管路内に対して流動性原料が非圧送状態で供給される形態としては、本項記載のようにホッパから流動性原料を供給する形態を採ることもできる。
【0028】
<請求項8記載の発明>
前記管路型ミキサーの軸部材における上流側供給部と対応する部位に流動性原料の供給口を設け、この供給口を介して前記流動性原料を混合管路内に供給する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0029】
(作用効果)
この場合、流動性原料も軸部材の回転に伴って回転供給される。よって、流動性原料を管内に分散供給できるため、スクリュー羽根の整流能力を低減しても十分な整流効果が発揮される。
【0030】
<請求項9記載の発明>
前記管路型ミキサーの混合管路における前記攪拌翼の下流側の一部または全部、前記スクリュー羽根および攪拌翼と対応する部分よりも上側に位置させ、少なくともスクリュー羽根の下流側部分に、流動性原料、添加材およびそれらの混合物常時充満させて前記撹拌混合を行う、請求項1〜8のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0031】
(作用効果)
本項記載のようにすることによって、管路ミキサーにおける攪拌混合物の送り出し抵抗が増加し、少なくともスクリュー羽根の下流側部分に、流動性原料、添加材およびそれらの混合物常時充満させることができ、確実かつ十分な混合が可能となる。
【0032】
<請求項10記載の発明>
前記管路型ミキサーの軸部材における添加材供給口の軸部材回転方向の前側にカバー部材設け、このカバー部材軸部材に伴って回転させ攪拌物押しのけさせることにより添加材供給口位置添加材の供給スペース形成する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0033】
(作用効果)
かかる構成により、添加材を円滑かつ確実に流動性原料中に分散供給できるようになる。この形態は、特に流動性原料が圧送状態にあるときに好適であることはいうまでもない。
【0034】
<請求項11記載の発明>
前記管路型ミキサーは、前記攪拌翼として、攪拌作用および混合対象移送作用を有する複機能翼と攪拌作用のみ有する単機能翼とを有し、これらが前記軸部材を中心とした螺旋方向に沿って、複機能翼一枚または二枚おきに単機能翼一枚が介在する交互配置で設けられたものである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0035】
(作用効果)
攪拌翼として、攪拌作用および混合対象移送作用を有する複機能翼だけを配置すれば、全体として移送作用が支配的となり攪拌よりも移送作用が優先して高い混合性が得られなくなる。一方、攪拌作用のみ有する単機能翼を取り付けた場合には、移送能率が低下し結果として連続混合性を損なうことになる。そのため、上記のように、複機能翼および単機能翼を、前者一枚または二枚おきに後者一枚が介在する交互配置を採用することにより、移送特性を損なわずに混合性を向上させることができる。なお、このことは実験により確認されている。
【0036】
<請求項12記載の発明>
前記管路型ミキサーの攪拌翼は細長平板状をなし、前記軸部材を中心とした螺旋方向に沿って、90度または60度の位相間隔をもって複数配置されているものである、請求項1〜11のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0037】
(作用効果)
かかる移送間隔等の構成を採用することで、より効果的な攪拌混合が可能となる。このことも実験により確認されている。
【0038】
<請求項13記載の発明>
前記管路型ミキサーのスクリュー羽根は、巻き数が1〜3、ピッチが前記混合管の直径の0.4〜0.8倍となるように形成されており、
前記管路型ミキサーの攪拌翼は前記軸部材を中心とした螺旋方向に沿って、1ピッチあたり4〜6枚となる間隔をもって、5〜15ピッチ配置されており、
前記スクリュー羽根および攪拌翼の径をdとしたとき、前記軸部材の回転数150〜200/πd(rpm)としかつ混合管路内の材料流速vを10〜50m/minとして前記撹拌混合を行う、請求項1〜12のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0039】
(作用効果)
本発明は、特にかかるスクリュー羽根及び攪拌翼の構成、ならびに動作条件下において、上記の特徴が顕著に表れる。もちろん、これ以外においても、上記の特徴が現れることはいうまでもない。
【0040】
<請求項14記載の発明>
粉粒体固化材を落下供給するとともに、落下する粉粒体固化材に対してその周囲から粉粒体固化材を挟み込む若しくは絞り込むように液体を滝状に供給し、粉粒体固化材と液体とを合流させ、この合流した粉粒体固化材と液体とを攪拌混合した後、この撹拌混合物を、前記管路型ミキサーで添加する固化材として用いる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0041】
(作用効果)
粉粒体固化材と液体とを混合して固化材を製造する場合、例えばセメントと泥水または水を混合する場合、前述のとおり両者を連続的に合流させるのは非常に困難なことであった。この問題点に対して、上記のように、落下する粉粒体固化材に対してその周囲から粉粒体を挟み込む若しくは絞り込むように液体を滝状に供給すると、粉粒体固化材が液体により包み込まれるため、周囲への粉粒体固化材の付着等なしに両者を確実に合流させることができるようになる。またその結果、より正確な配合比の固化材を得ることができるようになる。
【0042】
<請求項15記載の発明>
液体を旋回降下させつつその旋回部内に粉粒体固化材を落下させて、粉粒体と液体とを合流させ、この合流した粉粒体固化材と液体とを攪拌混合した後、この撹拌混合物を、前記管路型ミキサーで添加する固化材として用いる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0043】
(作用効果)
液体を旋回降下させつつその旋回部内に粉粒体固化材を落下させて、粉粒体固化材と液体とを合流させても、粉粒体固化材が液体により包み込まれるようにして合流される。よって、周囲への粉粒体固化材の付着等なしに両者を確実に合流させることができるようになる。またその結果、より正確な配合比の固化材を得ることができるようになる。
【0044】
<請求項16記載の発明>
前記(A)の比重調整に際し、水分及び固形分を含む流動性原料を比重調整槽に投入するとともに、前記比重調整槽内の流動性原料の体積および重量を計測し、これらの計測結果に基づいて比重を求め、この比重計測結果に応じて、前記比重調整槽内の流動性原料が所定の比重となるように、前記比重調整槽内へ加水を行うか或いは比重調整槽内から水分を排出させる、請求項1〜15のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0045】
(作用効果)
他方、本項記載の発明では、泥土等の水分及び固形分を含む流動性原料の比重調整に際して、加水のみならず排水をも行う構成となっているところに特徴がある。加水による比重調整のみでは、広範な含水比の含水物や、含水比の変動幅が大きい場合等に対応できないが、排水による比重調整も可能とすることで、あらゆる含水比の含水物に対応できるものとなっている。
【0046】
<請求項17記載の発明>
前記比重調整槽内から水分を排出させるにあたり、前記比重調整槽内に貯留された流動性原料の上澄み水を吸引排出する、請求項16記載の軽量固化材料の製造方法。
【0047】
(作用効果)
このように上澄み水の吸引排出により比重調整を行うようにすると、構成が非常に簡単であり、ローコストで、既存の装置への応用も容易であるという利点がある。
【0048】
<請求項18記載の発明>
前記比重調整槽内から水分を排出させるにあたり、前記比重調整槽内に貯留された流動性材料の水分をろ過材を介して吸引排水する、請求項16または17記載の軽量固化材料の製造方法。
【0049】
(作用効果)
流動性材料の水分をろ過材を介して吸引排水することで比重調整を行うようにすると、処理の迅速性および確実性を図ることができる。またこの程度であれば、構成も簡素であり、コストも嵩まず、既存の装置への応用も容易である。
【0050】
<請求項19記載の発明>
前記比重調整た流動性材料を攪拌混合した後に、前記管路型ミキサーによる固化材の添加および軽量化材の添加を行う、請求項16〜19のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。
【0051】
(作用効果)
本発明の比重調整は、流動性材料を比重調整槽内に一時的に貯留するため、水分と固形分との分離が進行する。よって、上記のように、比重調整を終えた流動性原料は攪拌混合処理を経て管路型ミキサーによる固化材の添加および軽量化材の添加を行うのが望ましい。
【0052】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ詳説する。
<軽量固化材料の製造方法および装置の実施形態>
(第1の形態)
図1は、本発明に係る軽量固化材料の製造方法のフローを示している。本発明で使用する流動性原料としては水分及び固形分を含むものであれば特に種類は問わないが、泥水、泥土、スラリー状石灰炭や鉄鋼スラグ等の産業廃棄物が好適に使用される。泥水や泥土を用いれば、軽量土を製造することができる。
【0053】
かかる副産物は含水比が一様でない。したがって、本発明では先ず流動性原料を比重調整装置1に供給し、比重を計測するとともに、その計測結果に基づいて後に混合する固化材や軽量化材との配合比が所望の比率となるように、水分の追加または除去を行うことで比重調整を行う。比重調整装置1の具体例については後述するが、流動性材料を解す機能、比重調整機能ならびに再混合機能を有しているものが好適に使用される。
【0054】
比重調整された流動性原料はポンプ装置2により移送ラインに送出される。移送ラインには第1の管路型ミキサー4および第2の管路型ミキサー5が介在しており、流動性原料はこれらを順に通過する。これらの管路型ミキサー4および5は本発明の要件を満足するもの、すなわち上流側供給部および下流側排出部を有する混合管路と、混合管路内に同軸的に軸支された軸部材と、軸部材の外面に、上流側から順に並設されたスクリュー羽根および攪拌翼と、軸部材の回転駆動手段と、軸部材における攪拌翼と対応する部位に設けられた、少なくとも一つの添加材供給口とを備え、混合管路内に供給される流動性原料を、回転駆動されるスクリュー羽根を経て添加材供給口側へ移送した後、この流動性原料に添加材供給口から添加材を供給し、これら流動材料と添加材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合するように構成したものであれば、両者共通のものを用いても異なるものを用いても良い。管路型ミキサーの好ましい具体例については後述する。
【0055】
第1の管路型ミキサー4では、流動性原料をその混合管路内を圧送する過程で、回転駆動されるスクリュー羽根により整流した後、この整流した流動性原料に対して、固化材供給装置から供給される固化材、回転する軸部材の添加剤供給口から添加混合る。図示例は、セメント等の粉粒体固化材(この場合固化材の原料である)をサイロ6sから固化材供給装置6に随時供給し、固化材供給装置6で水等の液体と混合してスラリー状固化材とした後、これを第1の管路型ミキサー4に供給する場合を想定している。
【0056】
第1の管路型ミキサー4において固化材が添加された流動性原料は、次いで第2の管路型ミキサー5に通される。第2の管路型ミキサー5では、固化材を添加した流動性原料を、その混合管路内を圧送する過程で、回転駆動されるスクリュー羽根により整流した後、この整流した流動性原料に対して、気泡剤、発砲ビーズ、発砲樹脂破砕細片等の軽量化材添加混合る。
【0057】
かくして、第1および第2の管路型ミキサー4,5を通過することで、流動性原料はその移送過程で軽量固化材料へと変化する。この際、本第1の形態では、比重調整済み流動性原料を移送ラインに送り出すポンプの元圧のみで、第1および第2の管路型ミキサー4,5を通過させる構成を採用しており、非常に簡素かつ省エネルギーな構成となっている点にも特徴がある。またそのため、第1および第2の管路型ミキサー4,5における流動性原料と固化材または軽量化材との配合比は送り出しポンプと第1の管路型ミキサー4との間における流量を測定し、これ応じて固化材供給装置6の供給量または軽量化材供給量を調整または制御することによって定めることができるようになっている。
【0058】
なお、図示例は、法面Gを覆う擁壁Wの背面盛土として軽量固化材料を投入するにあたり、流動性原料を法面に移送する過程で軽量固化材料Cに変化させてこれを投入する場合を想定している。
【0059】
(第2の形態)
一方、図2に示す例は、ホッパ供給型の管路型ミキサー4´(詳細は第5のミキサー例として後述する)を用いた場合のシステム構成例を示している。すなわち、流動性原料は、比重調整装置1に供給され、図1に示す例と同様に比重調整された後、ロータリーフィーダR等の定量切り出し手段により所定量が連続的に切り出され、第1の管路型ミキサー4´に落下供給される。
【0060】
第1の管路型ミキサー4´に供給された流動性原料は、回転駆動されるスクリュー羽根によって流動性原料の単位時間あたりの供給量以上の押出量で下流側へ移送するとともに、その移送過程の流動性原料に、固化材供給装置6´から供給される固化材が添加剤供給口から添加され、回転駆動される攪拌翼により攪拌混合される。図示例は、セメント等の粉粒体固化材をサイロ6sから固化材供給装置6に随時供給し、固化材供給装置6が粉粒体のままで所定量を連続的に第1の管路型ミキサー4´に供給する場合を想定している。この場合、流動性原料と固化材との配合比は、ロータリーフィーダRおよび固化材供給装置6´の供給量を予め設定しておくことで定めることができる。
【0061】
第1の管路型ミキサー4´において固化材が添加された流動性原料は、次いで圧送ポンプ2により第2の管路型ミキサー5に供給され、前述例と同様に第2の管路型ミキサー5の管路を通過する過程で軽量化材が添加混合され、軽量固化材料へと変化される。
【0062】
本第2の形態では、第2の管路型ミキサー5に対する流動性材料の供給量については圧送ポンプ2の圧送流量により定まるため、圧送ポンプ2と第2の管路型ミキサー5との間に流量計3を介在させ、その計測結果に応じて軽量化材供給量を調整または制御することにより、第2の管路型ミキサー5における配合比を定めうるようになっている。その他は、基本的に第1の形態と同様である。
【0063】
(第3の形態)
上記例では、管路型ミキサーとして固化材添加のためのものと軽量化材添加のためのものとを個別に設けているが、本発明では図3に示すように、一つの管路型ミキサー40(図中の管路型ミキサー40は後述する図11に示す例に該当する)において、軸部材の長手方向に適切な間隔をもって複数の添加剤供給口を設け、上流側の供給口からは固化材を添加し、下流側の供給口からは軽量化材を添加するようにすることもできる。この場合、攪拌混合部を長く取る必要があるが、全体としてみれば一つの管路型ミキサー40で固化材および軽量化材の添加混合を行うことができるため、システムをコンパクト化できる利点がある。
【0064】
(変形形態)
上記第1及び第2の実施形態の対比から判るように、管路型ミキサーを直列的に用いる場合、適所(一箇所または複数箇所)に圧送ポンプを配置して材料移送を行うことができる。
【0065】
また、固化材および軽量化材をこの順に添加混合する限り、更に管路型ミキサーを一つ又は複数追加し、または軸部材に添加材供給口を一つ又は複数追加し、固化材および軽量化材の添加の前、間もしくは後に、同種の又は異種の材料を添加することもできる。具体的には、固化材の添加混合を行った後に、第1の軽量化材として石炭灰を混合し、続いて第2の軽量化材として気泡を入れるなど多くのバリエーションが考えられる。
【0066】
<管路型ミキサーの実施形態>
(第1のミキサー例)
図4は、泥土等の第1流動材料X(流動性原料に相当する。以下同じ。)を管路型ミキサー装置10内にポンプ等によって圧送供給する場合の実施形態を示している。すなわち、この管路型ミキサー装置例10は、上流側供給部12iおよび下流側排出部12eを有する混合管路12の内空内に、軸部材14が同軸的に軸支されており、軸部材14の外周面には、上流側から順に長手方向に間隔をおいてスクリュー羽根14sおよび攪拌翼14mが多数設けられている。軸部材14の基端部は混合管路12のS字状曲がり部を介して管外に貫通され、モータ等の回転駆動手段15に対して動力伝達可能なように連結されている。また、軸部材14は中空とされ、攪拌翼形成部分の途中に相当する位置に内外に連通する噴射口14aが形成されるとともに、基端開口がスイベル装置16を介して供給管路17に連通されており、この供給管路17から軸部材14内及び噴射口14aをこの順に介して、攪拌翼14mの形成部分に第2流動材料Yが供給されるようになっている。
【0067】
かかる管路型ミキサー装置10の供給部12iに対して、例えばピストンポンプ等によって第1流動材料Xが圧送供給される。混合管路12内に圧送供給されてくる第1流動材料は、先ず、回転駆動されるスクリュー羽根14sにより減勢され且つ整流され実質的に連続定量の流れとなる。この際、第1流動材料Xの種類によっては予備攪拌も同時になされる。特に、ピストンポンプ等の断続供給手段により第1流動材料Xが圧送供給されてくると、バルブ切り替えにより圧送が行われている状態と圧送停止状態とが瞬時かつ交互に繰り返される波動パターンで第1流動材料がスクリュー羽根14sに到達する。スクリュー羽根14sはかかる波動圧を減勢する一方、圧送停止時には吸引押出しを行う機能をも有するものである。
【0068】
スクリュー羽根14sにより整流された第1流動材料は、次いで、噴射口14aの上流側において回転駆動される攪拌翼14mにより予備攪拌された後、噴射口14aから定量供給される第2流動材料Y(添加材に相当する。以下同じ。)と合流され、これら第1流動材料と第2流動材料とが噴射口位置およびその下流側において回転駆動される攪拌翼14mにより攪拌混合され、この攪拌混合物が排出部12eを介して排出される。
【0069】
特に本例のように第1流動材料Xを圧送供給する場合において、上記の整流作用を発揮させるためには、スクリュー羽根14sによる単位時間あたりの整流可能量が、第1流動材料Xの単位時間あたりの供給量以上となるように構成することを推奨する。このスクリュー羽根14sの整流可能量は試験により求めることができ、第1流動材料Xの供給量は、予め定められるポンプ容量から求めたり、当該管路型ミキサー装置1の上流側に流量計等を介在させて計測したりすることができる。またこのために、第1流動材料の供給量に応じて、回転駆動手段15によるスクリュー羽根14sの回転速度を適切に設定または制御したり、スクリュー羽根4sのサイズ・形状、管路容積等を適切に設計したりすることができる。
【0070】
かくして構成された管路型ミキサー装置1においては、混合管路12内に供給されてくる第1流動材料を、スクリュー羽根14sによる整流作用により安定した連続定量流とてから第2流動材料Yと混合することができる。したがって、本発明では、安定した比率で第1及び第2流動材料X,Yの混合が可能となるのである。かかる整流作用を利用する本発明の管路型ミキサーでは、特に第1流動材料Xをピストンポンプ等の断続供給手段によって供給する場合であっても、その脈動をスクリュー羽根により打ち消して連続定量化できる。
【0071】
本第1のミキサー例における第1流動材料Xは、泥水・泥土のほかスラリー状石炭灰や鉄鋼スラグなどの泥土類であることができ、第2流動材料Yは、セメント・石灰系固化材のほか、発泡剤、石炭灰、発泡ビーズ、流動化剤、疎水剤など泥土類に混合処理する材料であることができる。
【0072】
例えば、第1の流動材料Xとして泥土類をポンプ圧送により供給し、第2の流動材料として固化材等を添加して混練し、固化処理土を製造することができる。この場合における固化材等としては、本第1のミキサー例では、粉粒体状でもスラリー状のものでも適用できる。ただし、粉粒体固化材は圧気に乗せて供給するため、本例のように混合管路12に排気手段を設けていない場合、混合物に空気が混入した混気圧送となる。この場合、混合物を排出部12eへ送り出す圧送圧は、泥土類の供給圧に粉粒体固化材の供給空気の圧力が加わる。一方、スラリー状固化材を添加混合する場合は、混気圧送とはならない。この場合、混合物を排出部12eへ送り出す圧送圧は、泥土類の供給圧によるものとなる。
【0073】
(第2のミキサー例)
第1の例のように混合管路12が直管で水平配置であり端部開口から排出する場合や、図示しないが混合管路が直管で水平配置であり底面に排出部がある場合等のように、攪拌翼14mの下流側の一部または全部がスクリュー羽根14sおよび攪拌翼14mと対応する部分よりも下側に位置していると、混合物の送り出し抵抗が小さいために、材料がスクリュー羽根14sおよび攪拌翼14mと対応する部分に充満しにくくなり、所望の比率での混合を行えない場合が想定される。
【0074】
図5に示す第2の例は、混合管路12のスクリュー羽根14sおよび攪拌翼14mと対応する部分は直管で水平配置であるが、攪拌翼14mの下流側部分を屈曲させ、排出部12eがスクリュー羽根14sおよび攪拌翼14mと対応する部分よりも上側に位置するように構成したものである。かかる構成を採ることで、混合管路12が直管で水平配置でありながらも、攪拌混合物の送り出し抵抗が増加し、スクリュー羽根14sおよび攪拌翼14mと対応する部分に流動材料が充満し、確実かつ十分な混合が可能となる。また攪拌混合物の送り出し抵抗があると、安定した量の排出が行えるため、量管理を行いやすい。
【0075】
(第3のミキサー例)
図6に示すように、混合管路12は直管であるものの、管2全体を下流側が上側となるように傾斜させることでも、混合物の送り出し抵抗を増加させ、攪拌混合部分に材料を充満させることができる。図示形態では、混合管路12の下流側端部の底部に排出部(排出口)12eが設けられているが、この排出部12eは、スクリュー羽根14sおよび攪拌翼14mと対応する部分よりも上側に位置するため、混合物の送り出し抵抗が増加することに変わりはない。また、図6に示す例のみ、上流側屈曲部を水平方向において屈曲させているが、他の例でも同様の構成を採ることができる。
【0076】
(第4のミキサー例)
図示しないが、混合管路は直管であるものの、その下流側端部上部に排出部12eを設け、混合物をオーバーフローさせることで、混合物の送り出し抵抗を増加させ、攪拌混合部分に材料を充満させることができる。
【0077】
(第5のミキサー例)
他方、図7は、混合管路12内に対して第1流動材料Xが非圧送状態で供給される場合に好適な実施形態を示している。この第2の実施形態に係る管路型ミキサー装置例は、混合管路12は直管状とされ、スクリュー羽根14s形成部分と対応する位置の上壁に、第1流動材料Xを落下供給するための供給部(供給口)12iが連通形成されており、この供給部に対して定量フィーダ(図中はロータリーフィーダ)12rを介してホッパ12hが連通されている点で、他の例と異なる。その他の構成は基本的に前述の例と同様である。
【0078】
かかる管路型ミキサー装置では、ホッパ12hに貯留された第1流動材料Xは定量フィーダ12rにより切り出され、供給部12iを介して混合管路12内に落下供給される。供給された第1流動材料Xはスクリュー羽根14sの押出し作用により排出部12e側へ連続定量流として押出される。押し出された第1流動材料は、噴射口14aよりも上流側において回転駆動される攪拌翼4mによって予備攪拌(プレミキシング)された後、噴射口4aから定量的に噴射供給される第2流動材料Yと合流され、これら第1流動材料と第2流動材料とが噴射口14aの位置およびその下流側において回転駆動される攪拌翼14mにより攪拌混合され、この攪拌混合物が排出部2eを介して排出される。
【0079】
このように、非圧送状態で第1流動材料Xが供給される場合、スクリュー羽根14sによる単位時間あたりの押出量が第1流動材料Xの単位時間あたりの供給量未満であると、供給された第1流動材料Xをスクリュー羽根14sの下流側部分に安定・確実に送り込み、当該部分に材料を充満させることができず、安定した比率での混合が困難である。したがって、スクリュー羽根14sによる単位時間あたりの押出量が、第1流動材料Xの単位時間あたりの供給量以上となるようにすることが推奨される。これによって、スクリュー羽根14sの下流側に材料を常時充満させることができる。この場合、スクリュー羽根14sによる押出量分の混合材料が当該ミキサー装置から確実に排出されるようになる。
【0080】
(第6のミキサー例)
また本発明では、図8に示すように、第1流動材料Xについても軸部材14に別途設けた供給口14dから混合管路12内に供給することができる。この場合、軸部材14は2重管(または2本の並列管でも良い)により構成し、軸部材外面に各流路の吐出口14a,14dを開口させ、一方を第1流動材料X用として、また他方を第2流動材料Y用として構成することができる。この場合、例えば上流側から混練水や泥水、泥土を供給するとともに、下流側から粉粒体またはスラリー状固化材を供給することによって、スラリー状固化材や固化処理土を製造することができる。
【0081】
(ミキサーの細部構成)
第1のミキサー例の項で述べたように、スラリー状材料をポンプ圧送により供給し、粉粒体を圧気供給する場合には、排気手段がないと混気圧送となる。この場合、空気が体積変化を起こし易いために移送が円滑に行えない場合も想定される。かかる場合には、第3及び第4の例に示すように、混合管路12における粉粒体供給位置よりも下流側の上部に排気手段を備え付けるのが好ましい。図示例では、混練管路12の所定部位に窪みスペース12sを設け、この窪みスペース12sの上部に排気口12dを連通させる等により排気手段を備え付けるのが好ましい。一方、固化材等をスラリー状態で供給する場合には、排気手段は必要としない。
【0082】
また、第1流動材料Xを圧送供給する形態では、スクリュー羽根14sによる整流・減勢作用があり、このため混合物の送り出しの勢いが低減し、円滑な排出を行えない場合も想定される。したがって、図4及び図5に示すように、軸部材14における攪拌翼14mの下流側に、混合物の前記下流側排出部への送り出しを促進するブーストスクリュー羽根14bを設けるのも好ましい。なお、図6〜8に示す例において軸部材14における攪拌翼14mの下流側に設けられているスクリュー羽根14rは、上記ブースト作用を有するものではない。これは、上流のスクリュー羽根14sやブーストスクリュー羽根14bとは移送方向が反対向きとなっており、攪拌翼により順次押し出されてくる混合物を混合管路12下部の排出口12e上を通過させずに押し戻して、排出口に円滑に落とし込むためのものである。
【0083】
さらに、本発明の管路型ミキサーでは、図3〜図9に示すように、軸部材における第2流動材料供給口14aの軸部材回転方向の前側にカバー部材14cを設けるのも好ましい形態である。かかるカバー部材14cは軸部材14に伴って攪拌物を押しのけながら回転するため、第2流動材料供給口14a位置に第2流動材料の供給スペース(空洞)が常時形成され、供給口14aからはこのスペースに第2流動材料が送り出される。よって、第2流動材料を円滑かつ確実に第1流動材料中に分散供給できるようになる。なお、図9(a)及び(b)は、互いに移送角が90°異なる状態を対比的に示したものであり、両者の構成は同じである。
【0084】
さらに、本発明の攪拌翼14mは、図9に詳細に示すように、攪拌作用および混合対象移送作用を有する複機能翼m2と攪拌作用のみ有する単機能翼m1とにより編制し、これらを軸部材14を中心とした螺旋方向に沿って、複機能翼m2一枚または二枚おきに単機能翼m1一枚が介在する交互配置で設けるのも好ましい形態である。図示例では、複機能翼m2は軸心と直交する面に対して所定の角度で傾斜した平板体となっており、一方、単機能翼m1は軸心と直交する面と平行な平板体となっている。かかる交互配置を採用することにより、移送特性を損なわずに混合性を向上させることができる。
【0085】
複機能翼m2は、スクリューの一部を切り取ったプロペラ状(曲面板状)にするのが望ましいように考えられるかもしれないが、実際には、図示のように平板状にして軸を挟んだ配置とすると、泥土が当たる位置によって、泥土類の動きの方向が変化し、より混合攪拌性が高まるため好ましい。すなわち、図10に示すように、同じ回転半径上にあるA点およびB点において、回転方向に直角に作用する押出し力Pが、平板状の複機能翼表面に沿ってA点では外方に向かう移動力P1、B点では内方に向かう移動力P2を発生させ、これが攪拌効果を増大させるのである。
【0086】
ただし、本発明の管路型ミキサーは、いずれか一方の攪拌翼のみでも第1流動材料の供給圧を調整する等により機能させることは可能である。
【0087】
また、本発明の攪拌翼14mは、軸部材14を中心とした螺旋方向に沿って、90度または60度の位相間隔をもって複数配置されていると、より効果的な攪拌混合が可能となることも判明している。
【0088】
さらに、本発明者らは、現在までの研究開発の結果から、下記のスクリュー羽根14s及び攪拌翼14mの構成ならびに動作条件の組み合わせが非常に好適であるとの知見を得ている。
1.スクリュー羽根の巻き数:1〜3(枚)
2.スクリュー羽根のピッチ(SP):混合管の直径の0.4〜0.8倍
3.攪拌翼の配置:螺旋配置
4.攪拌翼の数:1ピッチ(MP)あたり4〜6枚の間隔で5〜15ピッチ
5.運転時の軸部材回転数:150〜200/πd(rpm)
ここに、dはスクリュー羽根および攪拌翼の径である。
6.混合管路内の材料流速v:10〜50m/min
【0089】
(軸部材の供給口を複数にした例)
他方、本発明の管路型ミキサー装置においては、一つの管路型ミキサー装置に3以上の供給手段を設け、上記例よりも更に多くの経路を介して2種類または3種類以上の材料を混合管路内に供給するように構成できる。
【0090】
具体的には図11および図12に示すように、攪拌翼14mと対応する部位を長く取り、軸部材14における攪拌翼14mと対応する部位に、所定の間隔をもって複数の供給口を設けることができる。図11に示す例は前述の第2の例を、および図12に示す例は前述の第3の例をそれぞれ変形し軸部材の供給口14aを一つ追加したものであり、基本的構成は前述のとおりである。ただし、これらの例40,50では軸部材14の下流側端部が混合管路12外に貫通導出されるとともに、軸部材14内における上流側供給口14aと下流側供給口14aとの間の部分が図示しない閉塞部材により遮断されている。かくして、先に添加混合する材料Y1を軸部材14の上流側端部から供給すれば、それが上流側供給口14aから混合管路12内に供給され、上流側及び下流側供給口14a,14a間に位置する攪拌翼14mにより第1流動材料Xと混合される。さらに、後に添加混合する材料Y2を軸部材14の下流側端部から供給すれば、それが下流側供給口14aから混合管路12内に供給され、下流側供給口14aの下流側に位置する攪拌翼14mにより、材料Y1が混合された第1流動材料Xと混合される。
【0091】
この場合において、上流側供給口14aから供給する材料Y1と下流側供給口から供給する材料Y2は同じにすることもできるし、異ならせることもできる。また、さらに軸部材14の供給口数を増やすこともでき、この場合軸部材14を二重以上の多重管構造とし、管路内および管路間の隙間を介して流動材料の供給経路を形成することができる(図示せず)。
【0092】
(複数の管路型ミキサーを直列接続した例)
本発明の管路型ミキサーは材料搬送管路の一部として介在させることによって、材料搬送過程で他の添加材料(第2流動材料)との混合を可能にするものであり、添加材料が一種類の場合や複数種類の添加材料を共通の管路を介して供給できる場合等においては一本の搬送ラインに一つの管路型ミキサーのみを設置するだけでも良いが、複数種または同種の添加材料を段階的に添加混合する場合等においては、複数の管路型ミキサー装置を直接的または他の装置や管路を介して間接的に直列接続し、各管路型ミキサー装置において、順次添加材料を追加混合することもできる。
【0093】
この具体例を図13〜図15に示した。図13に示す例は、搬送管Tを介して前述の第1の例のミキサー10,10を直列に連結したものであり、第1流動材料Xに対して、第2、第3の流動材料Y1,Y2が順次混合される。また図14に示す例は、下方に開口する排出口12eを有する管路型ミキサー10Aを上流側に配置し、上方に開口する供給口12iを有する管路型ミキサー10Bを下流側に配置し、上流側ミキサー10Aの下向き排出口12eと下流側ミキサー10Bの上向き供給口12iとを直接連結し、両ミキサー10A,10Bを一体化したものである。このように混合部を複数有するものも本発明の管路型ミキサーに含まれる。この図14に示す例では、材料の移送元と移送先との位置関係に応じて、いずれか一方のミキサー10Aを他方のミキサー10Bに対して連結部を中心に任意角度回転した配置を採ることができ、例えば図15に示すように、材料の折り返し移送を行うU字配置とすることもできる。
【0094】
なお、これらの具体例において、前述した他の管路型ミキサーを使用することも、もちろん可能である(図示せず)。
【0095】
ところで、前述の軽量固化材料の製造方法はかかる直列形態を応用したものであるが、本発明の管路ミキサーの直列接続形態は前述の軽量固化材料の製造方法に限られるものではない。例えば、前述の軽量固化材料の製造方法とは反対に、第1の管路型ミキサー4において軽量化材料を供給し、第2の管路型ミキサー5において固化材を混合する形態にも使用することができる。
【0096】
<固化材供給装置の実施形態>
図16は、本発明に係る固化剤供給装置例を示している。符号20は、セメント等の粉粒体を一時的に貯留する粉粒体貯留ホッパであり、例えばサイロ等に貯留されている粉粒体が必要に応じて上部の供給口20iからホッパ20内に供給される。
【0097】
ホッパ20に供給された粉粒体固化材は、定量切り出し装置(図示例はロータリーフィーダ)21により切り出され、その排出口から落下排出され、鉛直方向に沿う直線状合流管路22の径方向中央部分を通じて攪拌混合装置23の供給部23iに投入される。合流管路22内は、粉粒体が落下流通する中央部分の周囲に環状の液溜り堰22dが設けられ、この堰22d内(中央部に対しては外側)に管壁を貫通する液体供給管22iが連通されている。よって、液体供給管22iから液体(水、添加剤等)を供給すると、その液体は堰22d内に一時的に貯留された後に、堰22dをオーバーフローして中央部に滝状に供給される。一方、攪拌混合装置23は、基本的に前述の図7に示す管路型ミキサーからホッパ、ロータリーフィーダおよび排気手段を省略したものと基本的に同様であるため、説明を省略する。
【0098】
かくして構成された固化材供給装置では、合流管路22内に落下供給された粉粒体は、合流管路22内の中央部分を通過する過程で、その周囲の堰22dをオーバーフローして滝状に供給される液体により挟み込まれ若しくは絞り込まれ、液体により包まれるようにして液体と合流される。合流した粉粒体と液体とは攪拌混合装置23により攪拌混合された後、外部に送り出される。
【0099】
図17には別の本発明に係る固化材供給装置例を示した。この形態では、図16に示す形態に対して、合流管路が逆さ円錐台状をなすサイクロンシュート22Sとなっており、その上部の内壁に内周方向を臨むように液体供給管22iが連通されている点が主に異なる。この場合、液体供給管からサイクロンシュート内に供給された液体は内周面に沿って旋回降下する。したがって、サイクロンシュート22S内に落下供給された粉粒体は、液体の旋回降下部分内に落下されて、液体により包み込まれるようにして合流される。攪拌混合装置23は管路型ミキサーであり、サイクロシュート22S下部が連通する供給口24iが上流側上部に形成され、下流側端部上部に排出口24eが形成された水平直管型の混合管路を有するものであり、混合物が排出口24eからオーバーフローにより排出されるタイプのものである。
【0100】
これらの例においては、粉粒体が液体により包み込まれるようにして合流されるため、合流管路内面や攪拌混合装置内面等、周囲への粉粒体の付着等なしに両者を確実に連続合流させることができる。またその結果、より正確な配合比の固化材を得ることができるようになるという利点がもたらされる。
【0101】
また、これらの例では、図示のようにホッパ20及び定量切り出し装置21をフレキシブル継手25を介して合流管路22等と接続するとともに、ロードセル26,26を介して吊り下げており、このロードセル26の計測値によりホッパ20及び定量切り出し装置21内の貯留粉粒体量を計測できるようになっている。また、液体は、定量ポンプから流量計を介して供給することで量管理する方法や、水槽または水ホッパからロータリーフィーダを介して供給する方式を採ることができる(図示略)。さらに、上記例では攪拌混合装置23,24として管路型ミキサーを使用したが、バッチ式または連続式のアジテータを用いることもできる。
【0102】
<比重調整装置の実施形態>
例えば、前述のように、浚渫泥土のような品質が安定しない材料を利用する場合、その品質管理が重要となる。その主要なパラメータのひとつに比重管理がある。水分及び固形分を含む流動性原料の比重管理は、含水量の調整にほかならない。ここでは、広範な含水比の含水物や、含水比の変動幅が大きい場合等に対応できる比重調整装置についても提案する。
【0103】
図18は、本発明に係る比重調整装置例30を示しており、主要構成として比重調整槽31を備えている。比重調整槽31は、槽内の流動性原料の体積を計測する体積計測手段として水位センサー31Sを備えている。すなわち、比重調整槽は一定の容積を有しているため、水位センサー31Sにより水位を計測するだけで、槽内の流動性原料の体積を計測できる。
【0104】
また図示形態では、比重調整槽31はロードセル31L,31Lによって吊り下げられており、このロードセル31Lにより槽内の流動性原料の重量を計測できるようになっている。そして、これらの計測結果に基づいて槽31内の流動性原料の比重を求めることができる。この比重測定は、例えば図示しない制御装置により行われる。
【0105】
また、槽31内への流動性原料の供給管31Aおよび給水管31Bが、槽31上方に開口しており、また槽31内の上部には、上澄み水を吸引するための吸引管31Cが挿入されている。
【0106】
かくして構成された比重調整槽31においては、槽31内に投入される流動材料の容積および質量を水位センサー31S及びロードセル31Lにより計量することによってその流動材料の比重を計測し、それが所期の比重に満たない場合には所要量の水を吸引管31Cを介して吸引排水し、また所期の比重よりも大きい場合には給水管31Bを介して所要量の加水を行うことによって比重調整することができる。すなわち、この比重調整槽31は、加水を主体とし、排水を要する場合には土粒子の沈降沈殿を待って上澄み水を排水する方式となっている。なお、この動作は図示しない制御装置により行わしめることができる。
【0107】
他方、本実施形態では、比重調整槽31の底部には排出口が設けられ、この排出口はゲートバルブ32等のバルブを介してアジテータ槽33(攪拌混合手段)に連通されている。したがって、比重調整された流動材料はゲートバルブ32の開放によってアジテータ槽33に供給され、攪拌混合される。流動性原料を比重調整槽31内に一時的に貯留すると、水分と固形分との分離が進行するため、このように、比重調整を終えた流動性原料は攪拌混合処理を経て外部に供給するのが望ましい。
【0108】
図示例のアジテータ槽33は、下部に水平方向に沿う攪拌軸33xが軸支され、この攪拌軸33xの外面には移送機能および攪拌機能を有する攪拌翼m2が多数設けられ、この攪拌軸33xが槽33外の回転駆動源33mに連結され回転駆動されるように構成され、攪拌翼m2による材料移送方向の下流側の位置においてアジテータ槽底部に排出口が形成されたものである。
【0109】
さらに、図示の比重調整装置は、前述の図2に示す製造方法を想定したものであり、アジテータ槽33の排出口に対して定量切り出し装置R(図示例はロータリーフィーダ)を介して管路型ミキサー4´が連結されており、アジテータ槽33内で攪拌された流動材料を切り出し装置Rにより切り出し、管路型ミキサー4´に対して定量供給するようになっている。またこの場合、管路型ミキサー4´への供給精度をあげるため、図示形態では、アジテータ槽33をロードセル33R,33Rで懸架し、このロードセル33Rにより計測されるアジテータ槽33内の流動材料保有量に応じて定量切り出し装置Rの回転を制御するように構成するのも望ましい形態である。
【0110】
これに対して、図19は、比重調整槽31内に貯留された流動性原料の水分をろ過材31Fを介して積極的に吸引排水する例を示している(上記のように上澄み水を排出する場合にもろ過材を介して吸引することもできる)。
【0111】
より詳細には、比重調整槽31内に、中央部を取り囲むように濾布等のろ過材31Fを建てこみ、その取り囲み部分内と、ろ過材31F外面と槽31内面との間の排水スペース31zとをろ過材31Fにより遮断するとともに、吸引管31Cを槽壁を貫通して排水スペース31z内に臨ませている。また、槽31内への流動性原料の供給管31Aおよび給水管31Bは、ろ過材32Fによる取り囲み部分内上に開口している。
【0112】
この場合、排水に際しては、調整槽31内のろ過材31F取り囲み部分内に流動材料が供給されると、自重圧により水のみがろ過材31Fを通って排水スペース31zに滲出するので、この滲出水を吸引管31Cを介して所要量吸引排出する。
【0113】
本形態では、上記機能を発揮しうる限り、ろ過材31Fの配置は任意である。ろ過材として濾布を使用する場合、図20に示すように、(a)に示すように調整槽31の内周面に沿って円筒状の濾布を配置したり、(b)に示すように濾布支持部材31P,31Pを必要数を立設して、周方向に所定の間隔で局所的に中央側に張り出させたり、(c)に示すように6頂点星形に配置したりすることができる。
【0114】
また、図19に示す比重調整装置30´は、前述の図1に示す製造方法を想定したものであり、アジテータ槽33の排出口に対してピストンポンプ2が接続されており、このピストンポンプ2によって、アジテータ槽33内からの流動材料の吸引取出しならびに外部(図1に示す形態では第1の管路型ミキサー4)に対する流動材料の送り出しが可能となっている。
【0115】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば安定した比率での混合が可能となる。また、泥土や泥水から均質な軽量固化材料を製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る計量固化材料の製造方法のフロー図である。
【図2】 他の、本発明に係る計量固化材料の製造方法のフロー図である。
【図3】 別の、本発明に係る計量固化材料の製造方法のフロー図である。
【図4】 管路型ミキサーの第1の例を示す縦断面図である。
【図5】 管路型ミキサーの第2の例を示す縦断面図である。
【図6】 管路型ミキサーの第3の例を示す縦断面図である。
【図7】 管路型ミキサーの第5の例を示す縦断面図である。
【図8】 管路型ミキサーの第6の例を示す縦断面図である。
【図9】 回転角の異なる状態を示す、管路型ミキサーの要部拡大縦断面および横断面図である。
【図10】 攪拌混合原理の説明図である。
【図11】 他の管路型ミキサーの例を示す縦断面図である。
【図12】 別の管路型ミキサーの例を示す縦断面図である。
【図13】 管路型ミキサーを複数接続した例を示す縦断面図である。
【図14】 管路型ミキサーを複数接続した他の例を示す縦断面図である。
【図15】 管路型ミキサーを複数接続した別の例を示す縦断面図である。
【図16】 固化材供給装置例を示す縦断面図である。
【図17】 別の固化材供給装置例を示す縦断面図である。
【図18】 比重調整装置例を示す縦断面図である。
【図19】 他の比重調整装置例を示す縦断面図である。
【図20】 ろ過材の配置例を示す横断面図である。
【符号の説明】
1,30…比重調整装置、2…ピストンポンプ、4,4´,5,10…管路型ミキサー装置、6…固化材供給装置、12…混合管路、12i…供給部、12e…排出部、14…軸部材、14s…スクリュー羽根、14m…攪拌翼、14a…噴射口、X…第1流動材料、Y…第2流動材料、3,30…比重調整装置。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionLightweight solidified materialIt relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
  For example, dredged mud generated in dredging works generally has a high water content, and even if it is dumped at the disposal site, it takes many years for the soil to exhibit sufficient strength as the ground. In view of this problem, the present inventor has so far proposed various processing methods for continuously mixing mud with a solidified material in a transport pipe. Specifically, those disclosed in JP-A-59-179197, JP-A-3-77893, JP-A-9-158245, and JP-A-2000-54428 correspond to this. In addition, as a pipe-type mixer (in-pipe mixing apparatus) used for this, the one disclosed in JP-A-2001-79827 has also been proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the preceding examples have the following problems.
[0004]
  (B) While it is desired to reuse water-containing fluid waste such as dredged mud due to the recent decrease in disposal sites, simply adding a solidifying material as in the preceding example, It lacks functionality and added value, and has been difficult to use in recent advanced civil engineering technologies.
[0005]
  (B) In the preceding example, a continuous solidifying material addition process is performed by a pipe-type mixer. However, the above-described pipe-type mixer has a problem in terms of the stability of the mixing ratio.
[0006]
  (C) In the solidifying material addition treatment as in the preceding example, a powder solidified material such as cement may be added directly to mud or the like, but it is mixed with a liquid such as water in advance to solidify cement milk or the like. It is also possible to produce a material and add it to mud. In particular, in the latter case, it is necessary to continuously supply a large amount of solidified material in order to perform a large amount of treatment such as dredged mud soil treatment.
[0007]
  However, since the solidified material solidifies over time, it is difficult to make a solid, so it is desirable to continuously produce and supply the solidified material on site, and in this case, the powder solidified material and the liquid are continuously combined. Needless to say, it is desirable to let them do.
[0008]
  However, the solidified solidified material and the liquid are continuously joined together because the solidified solidified material easily adheres to the moisture and solidifies, and the solidified material adheres to the passageway and the inner surface of the container and is thereby blocked. It was very difficult because of concern.
[0009]
  (D) When a solidifying material is added to water-containing waste such as mud, the blending affects the solidification characteristics. Therefore, in the previous example, it was proposed to adjust the specific gravity of the mud by adding water. However, water alone cannot cope with a high water content. Therefore, a technique capable of surely adjusting the specific gravity of a hydrated material having a wide water content ratio is desired.
[0010]
  Therefore, a main problem of the present invention is to provide a technique effective for reuse of hydrous fluid waste. Another challenge is the ability to mix in a stable ratioTechnologyIs to provide. Another challenge is to produce homogeneous lightweight soil materials from mud and mud.TechnologyIs to provide. Yet another challenge is to reliably adjust the specific gravity of a wide range of water content.TechnologyIs to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  <Invention of Claim 1>
  Has an upstream supply section and a downstream discharge sectionA mixing pipe, a shaft member that is coaxially supported in the mixing pipe, screw blades and stirring blades arranged in parallel from the upstream side on the outer surface of the shaft member, a rotation driving means for the shaft member, The shaft member is provided with at least one additive supply port provided at a portion corresponding to the stirring blade in the shaft member, and is supplied into the mixing pipeRaw materialIs transferred to the additive supply port side through the screw blades that are rotationally driven, and then the additive is supplied to the flowable raw material from the additive supply port.Raw materialAnd the additive are agitated and mixed by a rotationally driven agitating blade.The first duct type mixer and the secondUsing a pipe-type mixer,
  Fluid raw materials containing moisture and solids to destinationPumpingWhile changing to a lightweight solidified material;
  (A) Adjusting the specific gravity of the fluid raw material by adding or removing moistureShi,
  (B)thisA flowable raw material with adjusted specific gravityThrough this order in the mixing line of the first line type mixer and the mixing line of the second line type mixerContinuouslyPumpingAnd
    (B1)In the process of pumping the inside of the mixing pipe of the first pipe-type mixer, after rectifying by the rotationally driven screw blades, the solidified material is supplied to the rectified fluid raw material from the additive supply port, The agitation raw material and the solidified material are agitated and mixed by a rotationally driven agitating blade,
    (B2)The flowable raw material to which the solidifying material is added is rectified by screw blades that are rotationally driven in the process of pumping the inside of the mixing pipe of the second pipe-type mixer, and then the weight reducing material is supplied from the additive supply port. And stirring and mixing the flowable raw material to which these solidifying materials are added and the lightening material with a stirring blade driven to rotate,
  A method for producing a lightweight solidified material.
[0012]
  (Function and effect)
  According to such a manufacturing method, a fluid raw material (such as mud or mud generated at a construction site) containing moisture and solid content can be made into a light weight solidified material smoothly at the site and in the course of its pipeline transportation. It should be noted that lightweight materials such as bubbles and foam beads are difficult to homogenously mix with high water content fluid materials such as mud, but circulate in narrow and narrow spaces like pipe-type mixers. It was confirmed that if the lightening material is agitated and mixed with the fluid material while rotating and supplying the lightening material from the supply port that rotates with the shaft member, much more uniform mixing than originally expected is possible.
[0013]
  The main feature of the present invention is that it takes into account the pulsation (amount variation with time) of the fluid raw material in the pipe-type mixer apparatus. This is the case when a fluid raw material is supplied by a piston pump or the like. Thus, when a fluid raw material is pressure-fed and supplied with pulsation, if this is mixed with an additive as it is, the mixing ratio cannot be stabilized. The preceding examples do not have this viewpoint at all.
[0014]
  However, in the pipe-type mixer apparatus used in the present invention, the flowable raw material is rectified by screw blades and changed into a substantially continuous flow, and then mixed with the additive. That is, when the material is transferred by the screw blade, even if the material supply amount on the inlet side fluctuates, this fluctuation is canceled out by the quantitative extrusion action of the screw blade and hardly affects the outlet side. The present invention makes use of this to eliminate the pulsation of the fluid raw material. Therefore, in this invention, an additive can be mixed with a fluid raw material at a stable ratio.
[0015]
  In addition, although the point which provides a screw blade | wing has also disclosed also in the above-mentioned prior art example, such a rectification | straightening effect | action is not exhibited only by providing a screw blade | wing. Specific means for exerting the rectifying action of the present invention cannot be generally described because various means can be considered depending on the supply mode of the fluid raw material, but a typical one is described in claim 4 described later. Propose.
[0016]
  <Invention of Claim 2>
A mixing pipe having an upstream supply section and a downstream discharge section, a shaft member coaxially supported in the mixing pipe, screw blades and agitation arranged in parallel from the upstream side on the outer surface of the shaft member A blade, a rotation driving means of the shaft member, and an upstream side additive material supply port and a downstream side additive material supply port which are provided at intervals in the longitudinal direction of the shaft member at a portion corresponding to the stirring blade in the shaft member The flowable raw material supplied into the mixing pipe line is transferred to the additive supply port side through the screw blades that are rotationally driven, and then the additive is supplied to the flowable raw material from the additive supply port. , Using a pipe-type mixer configured to stir and mix these fluid raw materials and additives with a rotationally driven stirring blade,
  A method of changing a flowable raw material containing moisture and solids into a lightweight solidified material while being pumped to a destination;
  (A) Adjusting the specific gravity of the fluid raw material by adding or removing moisture,
  (C) While the fluidity material adjusted in specific gravity is continuously pumped through the mixing pipe of the pipe-type mixer,
    (C1) After rectifying by the rotationally driven screw blade, the solidified material is supplied to the rectified fluid raw material from the upstream additive supply port, and the fluid raw material and the solidified material are rotated by a stirring blade that is rotationally driven. Stirring and mixing
    (C2) Next, the weight reducing material is supplied from the downstream additive supply port to the fluid raw material to which the solidifying material is added, and the fluid raw material to which the solidifying material is added and the weight reducing material are driven to rotate. Mix by stirring,
  A method for producing a lightweight solidified material.
[0017]
  (Function and effect)
  In this manufacturing method, the same effect as that of the first aspect of the invention can be achieved. Also, Since the addition and mixing of the solidifying material and the lightening material can be performed with a single pipe-type mixer, there is an advantage that the system can be made compact.
[0018]
  <Claim3Invention of description>
  Pipeline mixer for adding the solidifying materialofA pressure pump is interposed on the upstream side.Only with source pressureThe flowable raw material adjusted in specific gravity is used as the pipe-type mixer.InAdd and mix each additive while passingThe manufacturing method of the lightweight solidification material of Claim 1 or 2.
[0019]
  (Function and effect)
  in this way,Flowable raw material only with the original pressure of the pumpA very simple and energy-saving system can be configured by passing the stirring and mixing position by the pipe-type mixer. Needless to say, this configuration and advantages,tubeThis is due to the adoption of the principle of the road mixer.
[0020]
  <Invention of Claim 4>
  The light weight according to any one of claims 1 to 3, wherein the stirring and mixing is performed under a condition in which a rectifying amount per unit time by the screw blade is equal to or more than a supply amount per unit time of the fluid raw material. A method for producing a solidified material.
[0021]
  (Function and effect)
  Into the mixing linePumping fluid raw materialsThe amount of rectification by the screw blades (that is, the effect of pulsation on the supply side is sufficiently canceled by the screw)Fluid raw materialSupply amount)Fluid raw materialIs supplied, the excess amount becomes the fluctuation of the mixing ratio. Therefore,This sectionAs statedIt is desirable to carry out stirring and mixing under conditions where the rectifiable amount per unit time by the screw blades is equal to or greater than the supply amount per unit time of the fluid raw material.
[0022]
  <Invention of Claim 5>
  The lightweight solidification according to any one of claims 1 to 4, wherein a boost screw blade is provided on the downstream side of the stirring blade in the shaft member of the pipe-type mixer, and the feeding of the stirring mixture to the downstream discharge portion is promoted. Material manufacturing method.
[0023]
  (Function and effect)
  By providing such a boost screw blade, even if the fluid raw material fed under pressure passes through the screw blade, the stirring mixture is smoothly fed out. In particular, in the case where the downstream pipe line of the mixing section is long and the pipe resistance is large, or when the feeding resistance is intentionally provided as described in claim 9 described later, the provision of such boost screw blades promotes the extrusion pressure. This is preferable because the risk of blockage of the pipeline is reduced.
[0024]
  <Invention of Claim 6>
  A mixing pipe having an upstream supply section and a downstream discharge section, a shaft member coaxially supported in the mixing pipe, screw blades and agitation arranged in parallel from the upstream side on the outer surface of the shaft member A flowable raw material that is provided in a mixing pipe line is provided with a blade, a rotation driving means of a shaft member, and at least one additive supply port provided at a portion corresponding to the stirring blade in the shaft member. After being transferred to the additive supply port side through a screw blade that is rotationally driven, the additive material is supplied to the fluid raw material from the additive material supply port, and the fluid raw material and the additive material are rotationally driven with stirring blades Using the first pipe-type mixer and the second pipe-type mixer configured to be stirred and mixed by
  A method of changing a flowable raw material containing moisture and solids into a lightweight solidified material while being pumped to a destination;
  (A) Adjusting the specific gravity of the fluid raw material by adding or removing moisture,
  (D1) The fluidity material adjusted in specific gravity is supplied in a non-pressure-feed state into the mixing conduit of the first conduit mixer, and the supplied fluidity material is rotated by screw blades that are driven to rotate. The flow rate of the fluid raw material is transferred to the downstream side by an extrusion amount equal to or greater than the supply amount per unit time, and the solidified material is supplied from the additive supply port to the fluid raw material in the transfer process. Stir and mix with a rotating impeller,
  (D2) The fluid raw material to which the solidifying material is added is pumped through the mixing pipe of the second pipe-type mixer by a pump and is rectified by screw blades that are rotationally driven in the pumping process. After that, the lightening material is supplied from the additive supply port, and the flowable raw material and the lightening material added with the solidifying material are stirred and mixed by a stirring blade that is driven to rotate.
  A method for producing a lightweight solidified material.
[0025]
  (Function and effect)
  The present invention relates to the inside of the mixing pipeFluid raw materialIs intended to be supplied in a non-pumped state. For example from material hopperFluid raw materialThis corresponds to the case of cutting out and supplying it into the mixing pipeline. In this case, the amount of extrusion per unit time by screw blades isFluid raw materialSupplied to be less than the supply amount per unit timeFluid raw materialIs sent to the downstream part of the screw blade stably and securely.Fluid raw materials and additivesAnd the mixture cannot be filled, and mixing at a stable ratio is difficult.
  However, according to the invention described in this section,The fluid raw material is transferred to the downstream side by a screw blade that is rotationally driven with an extrusion amount that is greater than the supply amount per unit time of the fluid raw material.And was suppliedFluid raw materialCan be fed stably and reliably to the downstream part of the screw blade,Fluid raw materials and additivesAnd the mixture can be filled, and mixing at a stable ratio becomes possible.
[0026]
  <Invention of Claim 7>
  The fluid material adjusted in specific gravity is stored in a hopper, the fluid material in the hopper is cut out by a quantitative feeder, and supplied to an upstream supply unit of the first pipe-type mixer. 8. A method for producing a lightweight solidified material according to 7.
[0027]
  (Function and effect)
  For mixing pipesFluid raw materialAs a form that is supplied in a non-pumping state,Description in this sectionLike from the hopperFluid raw materialThe form which supplies can also be taken.
[0028]
  <Invention of Claim 8>
  Of the pipe-type mixerIn the part corresponding to the upstream supply part in the shaft memberFluid raw materialProvide a supply portThe manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-5 which supplies the said fluid raw material in a mixing pipe line through this supply port.
[0029]
  (Function and effect)
  in this case,Fluid raw materialsThe rotation is supplied as the shaft member rotates. Therefore,Fluid raw materialCan be distributed and supplied into the pipe, so that a sufficient rectifying effect is exhibited even if the rectifying ability of the screw blades is reduced.
[0030]
  <Invention of Claim 9>
  Of the pipe-type mixerMixing lineInPart or all of the downstream side of the stirring bladeThe, Located above the part corresponding to the screw blade and the stirring bladeLet, At least in the downstream part of the screw blade, the flowable raw material,Additives and themMixture ofTheFull chargeThe method for producing a lightweight solidified material according to claim 1, wherein the stirring and mixing are performed.
[0031]
  (Function and effect)
  Do as described in this sectionByIn the pipeline mixerThe feeding resistance of the stirring mixture is increased, and at least the downstream part of the screw blade has a flowable raw material,Additives and themMixture ofTheFull chargeCan beA reliable and sufficient mixing is possible.
[0032]
  <Claim10Invention of description>
  SaidPipe type mixerIn shaft memberAdditivesCover member on the front side in the rotation direction of the shaft member of the supply portTheProvide this cover memberTheRotate with shaft memberLetAgitationThePush awayLetByAdditive supply port positionInAdditivesSupply spaceTheFormationDoOr according to any one of claims 1-9.A method for producing a lightweight solidified material.
[0033]
  (Function and effect)
  With this configuration,AdditivesSmoothly and reliablyFluid raw materialIt becomes possible to supply in a distributed manner. This form is especiallyFluid raw materialNeedless to say, this is suitable when the is in a pumping state.
[0034]
  <Claim11Invention of description>
  SaidPipe line mixerThe stirring blade has a multi-function blade having a stirring action and a mixing target transfer action and a single-function blade having only a stirring action, and these have a single function blade along the spiral direction around the shaft member. It is provided in alternate arrangement with one or two single function wings interposedThe manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-10 which is a thing.
[0035]
  (Function and effect)
  If only a multi-function blade having a stirring action and a mixing target transferring action is arranged as a stirring blade, the transferring action becomes dominant as a whole, and the transferring action is given priority over stirring, and high mixing properties cannot be obtained. On the other hand, when a single-function blade having only a stirring action is attached, the transfer efficiency is lowered, and as a result, the continuous mixing property is impaired. Therefore, as described above, by adopting an alternate arrangement in which the multifunction blades and the single function blades are interleaved with the former one or every other two, the transfer property is improved without impairing the transfer characteristics. Can do. This has been confirmed by experiments.
[0036]
  <Claim12Invention of description>
  SaidPipe type mixerThe stirring blade has an elongated flat plate shape, and a plurality of stirring blades are arranged with a phase interval of 90 degrees or 60 degrees along the spiral direction centering on the shaft member.The manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-11.
[0037]
  (Function and effect)
  By adopting such a configuration such as a transfer interval, more effective stirring and mixing can be performed. This has also been confirmed by experiments.
[0038]
  <Claim13Invention of description>
  SaidPipe type mixerThe screw blade is formed so that the number of windings is 1 to 3, and the pitch is 0.4 to 0.8 times the diameter of the mixing tube,
  SaidPipe type mixerThe stirring blades are arranged at 5 to 15 pitches along the spiral direction around the shaft member, with an interval of 4 to 6 per pitch.
  When the diameter of the screw blade and the stirring blade is d, the rotational speed of the shaft memberThe150-200 / πd (rpm)age,AndThe material flow velocity v in the mixing line is 10-50 m / min.The manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-12 which performs the said stirring mixing as.
[0039]
  (Function and effect)
  The present inventionsoIn particular, the above-mentioned characteristics are remarkably exhibited under the configuration of such screw blades and stirring blades and operating conditions. Of course, it goes without saying that the above features also appear in other cases.
[0040]
  <Claim14Invention of description>
  PowderSolidified materialFall supplyWithFalling powderSolidified materialAgainst the granule from its surroundingsSolidified materialSupply liquid in a waterfall shape to pinch or narrowThe, PowderSolidified materialAnd the liquid togetherthisMerged powderSolidified materialAnd liquid are stirred and mixedThe manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-13 which uses this stirring mixture as a solidification material added with the said pipe line type mixer.
[0041]
  (Function and effect)
  PowderSolidified materialIn the case of producing a solidified material by mixing the liquid and the liquid, for example, when mixing cement and muddy water or water, it is very difficult to continuously join the two as described above. For this problem, as described above, falling powderSolidified materialWhen the liquid is supplied in a waterfall shape so as to sandwich or narrow the granular material from its surroundings, the granular materialSolidified materialBecause it is encased in liquidSolidified materialIt is possible to reliably join the two without adhesion or the like. As a result, a solidified material having a more accurate blending ratio can be obtained.
[0042]
  <Claim15Invention of description>
  While the liquid is swirling and dropping, the granular material is in the swivel part.Solidified materialIs dropped, and the granule and liquid are merged,thisMerged powderSolidified materialAnd liquid are stirred and mixedThe manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-13 which uses this stirring mixture as a solidification material added with the said pipe line type mixer.
[0043]
  (Function and effect)
  While the liquid is swirling and dropping, the granular material is in the swivel part.Solidified materialDrop the powderSolidified materialEven if the liquid and liquid are combined,Solidified materialAre combined so as to be encased in the liquid. Therefore, the granular material to the surroundingsSolidified materialIt is possible to reliably join the two without adhesion or the like. As a result, a solidified material having a more accurate blending ratio can be obtained.
[0044]
  <Claim16Invention of description>
  In adjusting the specific gravity of (A),Fluidity including moisture and solidsRaw materialsSpecific gravity adjustment tankAs well as, Fluidity in the specific gravity adjustment tankmaterialVolume ofAnd weightMeasureAndThe specific gravity is calculated based on these measurement results.,thisDepending on the specific gravity measurement result, fluidity in the specific gravity adjustment tankmaterialIs added to the specific gravity adjustment tank so that the specific gravity becomes a predetermined specific gravity.OrDrain moisture from the specific gravity adjustment tankThe manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-15.
[0045]
  (Function and effect)
  On the other handIn the invention described in this section,Fluidity including water and solids such as mudmaterialWhen adjusting the specific gravity of water, not only water but also drainageStructure to doIt is characterized by the fact that it is made. Only by adjusting the specific gravity by water, it is not possible to deal with water containing a wide range of water content or when the fluctuation range of the water content is large. It has become a thing.
[0046]
  <Claim17Invention of description>
  Drain moisture from the specific gravity adjustment tankInFluidity stored in the specific gravity adjustment tankmaterialSucking out and draining the supernatant water,The method for producing a lightweight solidified material according to claim 16.
[0047]
  (Function and effect)
  When the specific gravity is adjusted by sucking and discharging the supernatant water as described above, there are advantages that the configuration is very simple, low cost, and easy to apply to existing apparatuses.
[0048]
  <Claim18Invention of description>
  Drain moisture from the specific gravity adjustment tankInThe water of the fluid material stored in the specific gravity adjusting tank is drained by suction through a filter medium,The method for producing a lightweight solidified material according to claim 16 or 17.
[0049]
  (Function and effect)
  If the specific gravity is adjusted by sucking and draining the water of the fluid material through the filter medium, the speed and reliability of the treatment can be improved. In this range, the configuration is simple, the cost is not high, and the application to existing devices is easy.
[0050]
  <Claim19Invention of description>
  Specific gravity adjustmentShiFluid materialThe method for producing a lightweight solidified material according to any one of claims 16 to 19, wherein after the stirring and mixing, the solidification material and the lightening material are added by the pipe line mixer.
[0051]
  (Function and effect)
  Specific gravity adjustment of the present inventionsoSince the fluid material is temporarily stored in the specific gravity adjustment tank, separation of moisture and solid content proceeds. Therefore, as described above, the liquidity has been adjusted for specific gravity.materialThrough a stirring and mixing processAdd solidification material and lightening material with a pipe-type mixerIs desirable.
[0052]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  <Embodiment of Manufacturing Method and Apparatus for Lightweight Solidified Material>
  (First form)
  FIG. 1 shows a flow of a method for producing a lightweight solidified material according to the present invention. The flowable raw material used in the present invention is not particularly limited as long as it contains moisture and solid content, but industrial waste such as mud, mud, slurry-like lime charcoal and steel slag is preferably used. If mud or mud is used, lightweight soil can be produced.
[0053]
  Such by-products are not uniform in water content. Therefore, in the present invention, the flowable raw material is first supplied to the specific gravity adjusting device 1 and the specific gravity is measured. Based on the measurement result, the blending ratio of the solidified material and the weight reducing material to be mixed later becomes a desired ratio. In addition, the specific gravity is adjusted by adding or removing moisture. Although a specific example of the specific gravity adjusting device 1 will be described later, a device having a function of solving a fluid material, a specific gravity adjusting function, and a remixing function is preferably used.
[0054]
  The fluid raw material whose specific gravity is adjusted is sent to the transfer line by the pump device 2. In the transfer line, a first pipe-type mixer 4 and a second pipe-type mixer 5 are interposed, and the flowable raw material passes through these in order. These line type mixers 4 and 5 satisfy the requirements of the present invention.I.e. having upstream supply and downstream dischargeA mixing pipe, a shaft member that is coaxially supported in the mixing pipe, screw blades and stirring blades arranged in parallel from the upstream side on the outer surface of the shaft member, a rotation driving means for the shaft member, The shaft member includes at least one additive supply port provided in a portion corresponding to the stirring blade, and is supplied into the mixing pipe.Fluid raw materialIs transferred to the additive supply port side through screw blades that are rotationally driven.Fluid raw materialAs long as the additive material is supplied from the additive material supply port and the fluidized material and the additive material are stirred and mixed by a rotationally driven stirring blade, the same material may be used even if both are used. It may be used. Preferred specific examples of the pipe-type mixer will be described later.The
[0055]
  In the first pipeline type mixer 4,Fluid raw material is pumped through the mixing pipeIn the process ofAfter rectifying by the rotationally driven screw blades, for this rectified fluid raw material,Solidified material supplied from solidified material supply deviceTheAdd from the additive supply port of the rotating shaft memberShimixtureYouThe In the illustrated example, powder solidified material such as cement (in this case, the raw material of the solidified material) is supplied from the silo 6s to the solidified material supply device 6 as needed, and mixed with liquid such as water by the solidified material supply device 6. It is assumed that the slurry-like solidified material is supplied to the first pipe-type mixer 4 after being made into a slurry.
[0056]
  The flowable raw material to which the solidifying material is added in the first pipe-type mixer 4 is then passed through the second pipe-type mixer 5. In the second pipeline type mixer 5,Flowing raw material with added solidification material is pumped through the mixing pipe.In the process ofAfter rectifying by the rotationally driven screw blades, for this rectified fluid raw material,Lightweight materials such as foaming agent, foam beads, foamed resin shredded fragmentsTheAdditive mixingYouThe
[0057]
  Thus, by passing through the first and second pipe-type mixers 4 and 5, the flowable raw material is changed into a light solidified material in the transfer process. At this time, in the first embodiment, a configuration is adopted in which the first and second pipe-type mixers 4 and 5 are passed only by the original pressure of the pump that sends the flowable raw material whose specific gravity is adjusted to the transfer line. It is also characterized by a very simple and energy saving configuration. Therefore, the mixing ratio of the flowable raw material and the solidifying material or the lightening material in the first and second pipe-type mixers 4 and 5 measures the flow rate between the feed pump and the first pipe-type mixer 4. Accordingly, it can be determined by adjusting or controlling the supply amount of the solidifying material supply device 6 or the lightening material supply amount.
[0058]
  In the illustrated example, when the light weight solidified material is charged as the backfill of the retaining wall W covering the slope G, the light solidified material C is changed into the light solidified material C in the process of transferring the fluid raw material to the slope. Is assumed.
[0059]
  (Second form)
  On the other hand, the example shown in FIG. 2 shows a system configuration example in the case of using a hopper supply type pipe-type mixer 4 ′ (details will be described later as a fifth mixer example). That is, the flowable raw material is supplied to the specific gravity adjusting device 1, and after the specific gravity is adjusted in the same manner as in the example shown in FIG. 1, a predetermined amount is continuously cut out by a quantitative cutting means such as the rotary feeder R. It is dropped and supplied to the pipe-type mixer 4 '.
[0060]
  The flowable raw material supplied to the first pipe-type mixer 4 ′ isWhile being transferred to the downstream side by an extrusion amount that is greater than the supply amount per unit time of the fluid raw material by the screw blade that is driven to rotate,The transfer processFor fluid raw materialsThe solidified material supplied from the solidified material supply device 6 ′ isFrom the additive supply portAdditionAgitated by a rotationally driven agitating bladeMixed. In the illustrated example, powder solidified material such as cement is supplied from the silo 6s to the solidified material supply device 6 as needed, and a predetermined amount is continuously supplied to the first pipe type while the solidified material supply device 6 remains in the form of granular material. The case where it supplies to mixer 4 'is assumed. In this case, liquiditymaterialThe mixing ratio of the solidifying material and the solidifying material can be determined by presetting the supply amounts of the rotary feeder R and the solidifying material supply device 6 '.
[0061]
  The flowable raw material to which the solidifying material is added in the first pipe-type mixer 4 'is then supplied to the second pipe-type mixer 5 by the pumping pump 2, and the second pipe-type mixer is the same as in the above example. In the process of passing through the 5 pipes, the lightening material is added and mixed to be converted into a lightweight solidified material.
[0062]
  In the second embodiment, the supply amount of the flowable material to the second pipe-type mixer 5 is determined by the pressure-feed flow rate of the pressure-feed pump 2, and therefore between the pressure-feed pump 2 and the second pipe-type mixer 5. The blending ratio in the second pipe-type mixer 5 can be determined by interposing the flow meter 3 and adjusting or controlling the supply amount of the lightening material according to the measurement result. Others are basically the same as the first embodiment.
[0063]
  (Third form)
  In the above example, a solid line material addition and a light weight material addition are separately provided as the line type mixer. In the present invention, as shown in FIG. 3, one line type mixer is provided. 40 (the pipe-type mixer 40 in the figure corresponds to the example shown in FIG. 11 described later), a plurality of additive supply ports are provided at appropriate intervals in the longitudinal direction of the shaft member, and from the upstream supply port, It is also possible to add a solidifying material and add a lightening material from the supply port on the downstream side. In this case, it is necessary to take a long stirring and mixing portion. However, since it is possible to add and mix the solidifying material and the lightening material with a single pipe-type mixer 40 as a whole, there is an advantage that the system can be made compact. .
[0064]
  (Deformation)
  As can be seen from the comparison between the first and second embodiments, when the pipe-type mixer is used in series, the material can be transferred by arranging a pressure pump at an appropriate place (one place or a plurality of places).
[0065]
  In addition, as long as the solidifying material and the lightening material are added and mixed in this order, one or more pipe-type mixers are added, or one or more additive material supply ports are added to the shaft member, so that the solidifying material and the weight are reduced. The same or different materials can be added before, during or after the addition of the materials. Specifically, after adding and mixing the solidifying material, many variations are conceivable, such as mixing coal ash as the first lightening material and subsequently introducing bubbles as the second lightening material.
[0066]
  <Embodiment of a pipeline mixer>
  (First mixer example)
  4 shows the first fluid material X such as mud.(Equivalent to fluid raw material. The same shall apply hereinafter.)The embodiment in the case of supplying pressure to the pipe-type mixer apparatus 10 by a pump or the like is shown. That is, in this pipe-type mixer apparatus example 10, the shaft member 14 is coaxially supported in the inner space of the mixing pipe 12 having the upstream supply section 12i and the downstream discharge section 12e. A large number of screw blades 14s and stirring blades 14m are provided on the outer peripheral surface of the blade 14 at intervals in the longitudinal direction in order from the upstream side. The base end portion of the shaft member 14 is penetrated to the outside of the pipe through the S-shaped bent portion of the mixing pipe 12 and is connected so as to be able to transmit power to the rotation driving means 15 such as a motor. Further, the shaft member 14 is hollow, and an injection port 14a communicating with the inside and outside is formed at a position corresponding to the middle of the stirring blade forming portion, and the base end opening communicates with the supply pipe line 17 via the swivel device 16. The second fluid material Y is supplied from the supply pipe line 17 to the formation portion of the stirring blade 14m through the shaft member 14 and the injection port 14a in this order.
[0067]
  The first fluid material X is pressure-supplied and supplied to the supply unit 12 i of the pipe-type mixer device 10 by, for example, a piston pump. The first fluid material fed under pressure into the mixing line 12 is first de-energized and rectified by the rotationally driven screw blades 14s to form a substantially continuous flow. At this time, depending on the type of the first fluid material X, preliminary stirring is also performed at the same time. In particular, when the first fluid material X is pressure-fed and supplied by an intermittent supply means such as a piston pump, the first wave pattern in which the pressure-feeding state and the pressure-feed stop state are repeatedly and instantaneously repeated by switching the valve. The fluid material reaches the screw blade 14s. The screw blade 14s reduces the wave pressure, and also has a function of performing suction extrusion when the pumping is stopped.
[0068]
  The first fluid material rectified by the screw blades 14s is then pre-stirred by the stirring blade 14m that is rotationally driven on the upstream side of the injection port 14a, and then the second fluid material Y that is quantitatively supplied from the injection port 14a.(Equivalent to additive. The same shall apply hereinafter.)The first fluid material and the second fluid material are agitated and mixed by the agitating blade 14m that is rotationally driven at the injection port position and downstream thereof, and the agitated mixture is discharged through the discharge portion 12e.
[0069]
  In particular, in the case where the first fluid material X is fed by pressure as in this example, the amount of rectification per unit time by the screw blade 14s is the unit time of the first fluid material X in order to exert the above rectifying action. It is recommended to configure it so that it will be more than the supply per unit. The amount of rectification of the screw blade 14s can be obtained by a test, and the supply amount of the first fluid material X is obtained from a predetermined pump capacity, or a flow meter or the like is provided upstream of the pipe-type mixer device 1. Intervening measurementOrcan do. For this purpose, the rotational speed of the screw blade 14s by the rotation driving means 15 is appropriately set or controlled according to the supply amount of the first fluid material, and the size / shape, the pipe volume, etc. of the screw blade 4s are appropriately set. To designOrcan do.
[0070]
  In the pipe-type mixer device 1 configured in this way, the first fluid material supplied into the mixing pipe 12 is converted into a stable continuous quantitative flow by a rectifying action by the screw blade 14s.ShiThen, it can be mixed with the second fluid material Y. Therefore, in the present invention, the first and second fluid materials X and Y can be mixed at a stable ratio. In the pipe-type mixer of the present invention using such a rectifying action, even when the first fluid material X is supplied by an intermittent supply means such as a piston pump, the pulsation can be canceled out by screw blades and continuously quantified. .
[0071]
  The first fluid material X in the first mixer example can be mud and mud, as well as mud such as slurry coal ash and steel slag, and the second fluid material Y is cement / lime-based solidified material. In addition, it can be a material that is mixed with mud such as foaming agent, coal ash, foamed beads, fluidizing agent, and hydrophobic agent.
[0072]
  For example, mud can be supplied by pumping as the first fluid material X, and a solidified material can be added and kneaded as the second fluid material to produce a solidified soil. In this case, the solidifying material or the like in this case can be applied in the form of a granular material or a slurry. However, since the powder solidified material is supplied by being put on the pressure air, when the exhaust means is not provided in the mixing pipe line 12 as in this example, the mixture is fed with mixed air pressure in which air is mixed into the mixture. In this case, the pressure for feeding the mixture to the discharge unit 12e is obtained by adding the pressure of the supply air of the granular solidified material to the supply pressure of the mud. On the other hand, when a slurry-like solidifying material is added and mixed, mixed pressure feeding is not performed. In this case, the pressure for sending the mixture to the discharge part 12e is due to the supply pressure of the mud.
[0073]
  (Second mixer example)
  As in the first example, the mixing pipe 12 is a straight pipe that is horizontally arranged and discharged from the end opening, or the mixing pipe is a straight pipe that is horizontally arranged and has a discharge portion on the bottom surface, although not shown. If the part or the whole of the downstream side of the stirring blade 14m is located below the portion corresponding to the screw blade 14s and the stirring blade 14m as shown in FIG. It is assumed that the portions corresponding to the blades 14s and the stirring blades 14m are not easily filled, and mixing at a desired ratio cannot be performed.
[0074]
  In the second example shown in FIG. 5, the portions corresponding to the screw blades 14s and the stirring blade 14m of the mixing pipe 12 are straight pipes and are horizontally arranged, but the downstream portion of the stirring blade 14m is bent to discharge the discharge portion 12e. Is located above the portions corresponding to the screw blades 14s and the stirring blade 14m. By adopting such a configuration, although the mixing pipe 12 is a straight pipe and horizontally arranged, the feeding resistance of the stirring mixture is increased, and the parts corresponding to the screw blades 14s and the stirring blade 14m are filled with the fluid material to ensure that And sufficient mixing becomes possible. In addition, if there is resistance to feeding the stirring mixture, a stable amount can be discharged, making it easy to manage the amount.
[0075]
  (Third mixer example)
  As shown in FIG. 6, although the mixing pipe 12 is a straight pipe, even if the entire pipe 2 is inclined so that the downstream side is on the upper side, the feeding resistance of the mixture is increased and the stirring and mixing portion is filled with the material. be able to. In the illustrated embodiment, a discharge portion (discharge port) 12e is provided at the bottom of the downstream end portion of the mixing pipe 12, but this discharge portion 12e is located above the portion corresponding to the screw blade 14s and the stirring blade 14m. Therefore, the feeding resistance of the mixture is still increased. Further, only in the example shown in FIG. 6, the upstream bent portion is bent in the horizontal direction, but the same configuration can be adopted in other examples.
[0076]
  (Fourth mixer example)
  Although not shown, although the mixing pipe is a straight pipe, a discharge part 12e is provided at the upper end of the downstream side of the mixing pipe to overflow the mixture, thereby increasing the feeding resistance of the mixture and filling the stirring and mixing part with the material. be able to.
[0077]
  (Fifth mixer example)
  On the other hand, FIG. 7 shows an embodiment suitable for the case where the first fluid material X is supplied into the mixing pipe line 12 in a non-pumping state. In the example of the pipe-type mixer device according to the second embodiment, the mixing pipe 12 is a straight pipe, and the first fluid material X is supplied to the upper wall at a position corresponding to the portion where the screw blade 14s is formed. This is different from the other examples in that a supply portion (supply port) 12i is formed in communication and a hopper 12h is connected to the supply portion via a quantitative feeder (rotary feeder in the figure) 12r. Other configurations are basically the same as the above-described example.
[0078]
  In such a pipe-type mixer apparatus, the first fluid material X stored in the hopper 12h is cut out by the quantitative feeder 12r, and dropped and supplied into the mixing pipe line 12 through the supply unit 12i. The supplied first fluid material X is extruded as a continuous quantitative flow toward the discharge portion 12e by the extrusion action of the screw blade 14s. The extruded first fluid material is preagitated (premixed) by the agitating blade 4m that is rotationally driven upstream of the injection port 14a, and then the second fluid material that is quantitatively injected and supplied from the injection port 4a. Y is joined, and the first fluid material and the second fluid material are agitated and mixed by the agitating blade 14m that is rotationally driven at the position of the injection port 14a and downstream thereof, and this agitated mixture is discharged via the discharge portion 2e. Is done.
[0079]
  As described above, when the first fluid material X is supplied in a non-pumping state, the extrusion amount per unit time by the screw blade 14s is supplied to be less than the supply amount per unit time of the first fluid material X. The first fluid material X is stably and surely fed into the downstream portion of the screw blade 14s, and the portion cannot be filled with the material, and mixing at a stable ratio is difficult. Therefore, it is recommended that the amount of extrusion per unit time by the screw blade 14s be equal to or greater than the amount of supply of the first fluid material X per unit time. As a result, the material can be constantly filled on the downstream side of the screw blade 14s. In this case, the mixed material for the amount of extrusion by the screw blade 14s is reliably discharged from the mixer device.
[0080]
  (Sixth mixer example)
  In the present invention, as shown in FIG. 8, the first fluid material X can also be supplied into the mixing conduit 12 from a supply port 14 d provided separately in the shaft member 14. In this case, the shaft member 14 is composed of a double pipe (or two parallel pipes), and the outlets 14a and 14d of the respective flow paths are opened on the outer surface of the shaft member, and one is used for the first fluid material X. The other can be configured for the second fluid material Y. In this case, for example, the slurry-like solidified material and the solidified soil can be produced by supplying the kneaded water, the muddy water, and the mud from the upstream side, and supplying the granular material or the slurry-like solidified material from the downstream side.
[0081]
  (Detailed configuration of mixer)
  As described in the section of the first mixer example, when the slurry-like material is supplied by pumping and the granular material is supplied by pressure, mixed pressure feeding is performed without an exhaust means. In this case, it may be assumed that air cannot be smoothly transferred because air easily changes in volume. In such a case, as shown in the third and fourth examples, it is preferable to provide an exhaust means on the upper part of the mixing pipe 12 on the downstream side of the powder and granular material supply position. In the illustrated example, it is preferable to provide an exhaust means by providing a hollow space 12 s at a predetermined portion of the kneading pipe 12 and communicating an exhaust port 12 d above the hollow space 12 s. On the other hand, when supplying the solidified material or the like in a slurry state, no exhaust means is required.
[0082]
  Moreover, in the form which pressure-feeds and supplies the 1st fluidized material X, there exists a rectification | straightening / depressurization effect | action by the screw blade 14s, For this reason, the momentum of sending out of a mixture reduces, and the case where smooth discharge cannot be performed is also assumed. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, it is also preferable to provide boost screw blades 14 b for promoting the delivery of the mixture to the downstream discharge portion on the downstream side of the stirring blade 14 m in the shaft member 14. In addition, in the example shown in FIGS. 6-8, the screw blade 14r provided in the downstream of the stirring blade 14m in the shaft member 14 does not have the said boost effect | action. This is because the transfer direction is opposite to that of the upstream screw blade 14s and the boost screw blade 14b, and the mixture sequentially pushed out by the stirring blade does not pass over the discharge port 12e below the mixing pipe 12. Push it back and drop it smoothly into the outlet.
[0083]
  Furthermore, in the pipe-type mixer of the present invention, as shown in FIGS. 3 to 9, it is also preferable that a cover member 14 c be provided on the front side of the second fluid material supply port 14 a in the shaft member in the shaft member rotation direction. . Since the cover member 14c rotates while pushing the agitated material along with the shaft member 14, a supply space (cavity) of the second fluid material is always formed at the position of the second fluid material supply port 14a. A second fluid material is delivered to the space. Therefore, the second fluid material can be distributed and supplied smoothly and reliably into the first fluid material. FIGS. 9 (a) and 9 (b) show, in contrast, a state in which the transfer angle is 90 ° different from each other, and the configuration of both is the same.
[0084]
  Further, as shown in detail in FIG. 9, the stirring blade 14m of the present invention is knitted by a multi-function blade m2 having a stirring action and a mixing target transferring action and a single function blade m1 having only a stirring action, and these are shaft members. It is also a preferred form that the multi-function blades m2 are provided in an alternate arrangement along the spiral direction centering around 14, with one or more double-function blades m1 interposed therebetween. In the illustrated example, the multi-function blade m2 is a flat plate inclined at a predetermined angle with respect to a plane orthogonal to the axis, while the single-function blade m1 is a flat plate parallel to the plane orthogonal to the axis. It has become. By adopting such an alternate arrangement, the mixing property can be improved without impairing the transfer characteristics.
[0085]
  It may be considered that the multi-function blade m2 is preferably a propeller shape (curved plate shape) obtained by cutting off a part of the screw. The arrangement is preferable because the direction of the movement of the mud changes depending on the position where the mud hits, and the mixing and stirring property is further improved. That is, as shown in FIG. 10, at point A and point B on the same turning radius, the pushing force P acting at right angles to the rotation direction is outward at point A along the flat multi-functional blade surface. Inward moving force P1 and point B generate inward moving force P2, which increases the agitation effect.
[0086]
  However, the pipe-type mixer of the present invention can be made to function by adjusting the supply pressure of the first fluid material only with any one stirring blade.
[0087]
  Further, when a plurality of the stirring blades 14m of the present invention are arranged with a phase interval of 90 degrees or 60 degrees along the spiral direction with the shaft member 14 as the center, more effective stirring and mixing can be performed. Has also been found.
[0088]
  Furthermore, the present inventors have obtained the knowledge that the combination of the following configurations and operating conditions of the screw blade 14s and the stirring blade 14m and the operating conditions are very suitable from the results of research and development up to now.
  1. Number of screw blade turns: 1-3 (sheets)
  2. Screw blade pitch (SP): 0.4 to 0.8 times the diameter of the mixing tube
  3. Arrangement of stirring blades: spiral arrangement
  4). Number of stirring blades: 5 to 15 pitches at intervals of 4 to 6 per pitch (MP)
  5. Shaft member rotation speed during operation: 150 to 200 / πd (rpm)
  Here, d is the diameter of the screw blade and the stirring blade.
  6). Material flow velocity in the mixing line v: 10-50 m / min
[0089]
  (Example of multiple shaft member supply ports)
  On the other hand, in the pipe-type mixer apparatus of the present invention, three or more supply means are provided in one pipe-type mixer apparatus, and two or more kinds of materials are mixed through more paths than in the above example. It can comprise so that it may supply in a pipe line.
[0090]
  Specifically, as shown in FIGS. 11 and 12, a portion corresponding to the stirring blade 14m is made long, and a plurality of supply ports are provided at predetermined intervals in the portion corresponding to the stirring blade 14m in the shaft member 14. it can. The example shown in FIG. 11 is a modification of the above-described second example, and the example of FIG. 12 is a modification of the above-described third example, to which one shaft member supply port 14a is added. As described above. However, in these examples 40 and 50, the downstream end of the shaft member 14 is led out through the mixing pipe 12 and between the upstream supply port 14a and the downstream supply port 14a in the shaft member 14. The portion is blocked by a blocking member (not shown). Thus, if the material Y1 to be added and mixed first is supplied from the upstream end of the shaft member 14, it is supplied from the upstream supply port 14a into the mixing conduit 12, and the upstream and downstream supply ports 14a, 14a. It is mixed with the first fluid material X by the stirring blade 14m positioned therebetween. Further, if the material Y2 to be added and mixed later is supplied from the downstream end of the shaft member 14, it is supplied from the downstream supply port 14a into the mixing pipe 12, and is located downstream of the downstream supply port 14a. The first flow material X mixed with the material Y1 is mixed by the stirring blade 14m.
[0091]
  In this case, the material Y1 supplied from the upstream supply port 14a and the material Y2 supplied from the downstream supply port can be the same or different. Further, the number of supply ports of the shaft member 14 can be further increased. In this case, the shaft member 14 has a double or more multi-pipe structure, and a supply path for the fluid material is formed through the gaps between the pipe lines. (Not shown).
[0092]
  (Example of connecting multiple pipe-type mixers in series)
  The pipe-type mixer of the present invention allows mixing with another additive material (second fluid material) during the material conveyance process by interposing it as a part of the material conveyance pipe line. In the case of different types or when multiple types of additive materials can be supplied via a common pipeline, it is possible to install only one pipeline mixer on a single transfer line. When adding and mixing materials in stages, etc., a plurality of pipe-type mixer devices are connected in series directly or indirectly through other devices or pipes, and added sequentially in each pipe-type mixer device. Additional ingredients can be mixed.
[0093]
  Specific examples are shown in FIGS. In the example shown in FIG. 13, the mixers 10 and 10 of the first example described above are connected in series via the transport pipe T, and the second and third fluid materials are compared with the first fluid material X. Y1 and Y2 are sequentially mixed. Moreover, the example shown in FIG. 14 arrange | positions the pipe line type mixer 10A which has the discharge port 12e opened below on the upstream side, arrange | positions the pipe line type mixer 10B which has the supply port 12i opened on the upper side, The downward discharge port 12e of the upstream mixer 10A and the upward supply port 12i of the downstream mixer 10B are directly connected, and both mixers 10A and 10B are integrated. Thus, what has two or more mixing parts is also contained in the pipe line type mixer of the present invention. In the example shown in FIG. 14, according to the positional relationship between the material transfer source and the transfer destination, any one of the mixers 10A is rotated with respect to the other mixer 10B by an arbitrary angle around the connecting portion. For example, as shown in FIG. 15, a U-shaped arrangement that performs the return transfer of the material may be employed.
[0094]
  In these specific examples, it is of course possible to use the other pipe-type mixer described above (not shown).
[0095]
  By the way, although the manufacturing method of the above-mentioned light weight solidification material applies such a serial form, the serial connection form of the pipe mixer of the present invention is not restricted to the above-mentioned manufacturing method of the light weight solidification material. For example, contrary to the manufacturing method of the above-mentioned light weight solidification material, it uses also in the form which supplies a light weight material in the 1st pipe line type mixer 4, and mixes a solidification material in the 2nd pipe line type mixer 5. be able to.
[0096]
  <Embodiment of solidification material supply apparatus>
  FIG. 16 shows an example of a solidifying agent supply apparatus according to the present invention. Reference numeral 20 denotes a granular material storage hopper that temporarily stores granular materials such as cement. For example, the granular material stored in a silo or the like is supplied into the hopper 20 from the upper supply port 20i as necessary. Supplied.
[0097]
  The granular solidified material supplied to the hopper 20 is cut out by a quantitative cutting device (rotary feeder in the illustrated example) 21, dropped and discharged from its discharge port, and the radial center of the straight merged conduit 22 along the vertical direction. Through the portion, it is charged into the supply unit 23i of the stirring and mixing device 23. In the merging pipeline 22, an annular liquid reservoir weir 22d is provided around the central part where the powder particles fall and flow, and the liquid supply penetrating the pipe wall into the weir 22d (outside from the central part) The tube 22i is in communication. Therefore, when a liquid (water, additive, etc.) is supplied from the liquid supply pipe 22i, the liquid is temporarily stored in the weir 22d and then overflows the weir 22d and is supplied in a waterfall shape to the center. On the other hand, the stirring and mixing device 23 is basically the same as that in which the hopper, the rotary feeder and the exhaust means are omitted from the above-described pipe-type mixer shown in FIG.
[0098]
  In the solidification material supply apparatus configured as described above, the granular material dropped and supplied into the merging pipeline 22 overflows the surrounding weir 22d in the process of passing through the central portion in the merging pipeline 22, and forms a waterfall. It is sandwiched or squeezed by the liquid supplied to the liquid and merged with the liquid so as to be wrapped by the liquid. The joined granular material and liquid are stirred and mixed by the stirring and mixing device 23 and then sent to the outside.
[0099]
  FIG. 17 shows another example of the solidifying material supply apparatus according to the present invention. In this embodiment, the confluence pipe is a cyclone chute 22S having an inverted frustoconical shape with respect to the embodiment shown in FIG. 16, and the liquid supply pipe 22i is communicated with the inner wall of the upper part so as to face the inner circumferential direction. There are mainly differences. In this case, the liquid supplied from the liquid supply pipe into the cyclone chute is swung down along the inner peripheral surface. Therefore, the granular material dropped and supplied into the cyclone chute 22S is dropped into the swirl descending portion of the liquid and merged so as to be wrapped by the liquid. The stirring and mixing device 23 is a pipe-type mixer, and is a horizontal straight pipe-type mixing tube in which a supply port 24i communicating with the lower part of the cyclochute 22S is formed in the upper part on the upstream side and a discharge port 24e is formed in the upper part on the downstream side. It has a path, and is a type in which the mixture is discharged from the discharge port 24e by overflow.
[0100]
  In these examples, the particles are merged so as to be wrapped by the liquid, so that both the inner surface of the merging pipe and the inner surface of the stirring and mixing device can be surely joined together without adhesion of the particles to the surroundings. Can be made. As a result, there is an advantage that a solidified material having a more accurate blending ratio can be obtained.
[0101]
  In these examples, as shown in the figure, the hopper 20 and the quantitative cutout device 21 are connected to the merging pipe line 22 and the like via the flexible joint 25 and are suspended via the load cells 26 and 26. The amount of stored powder particles in the hopper 20 and the quantitative cutout device 21 can be measured by the measured value. In addition, a method of managing the amount of liquid by supplying it from a metering pump through a flow meter or a method of supplying a liquid from a water tank or a water hopper through a rotary feeder can be adopted (not shown). Further, in the above example, a pipe-type mixer is used as the stirring and mixing devices 23 and 24, but a batch type or continuous type agitator may also be used.
[0102]
  <Embodiment of specific gravity adjusting device>
  For example, as described above, when using a material whose quality is not stable, such as dredged mud, the quality control is important. Specific gravity management is one of the main parameters. Contains moisture and solidsFluid raw materialThe specific gravity management is nothing but the adjustment of water content. Here, we propose a specific gravity adjustment device that can handle hydrated substances with a wide range of moisture content and when the variation range of moisture content is large.
[0103]
  FIG. 18 shows a specific gravity adjusting device example 30 according to the present invention, which includes a specific gravity adjusting tank 31 as a main component. The specific gravity adjustment tank 31 isFluid raw materialA water level sensor 31S is provided as a volume measuring means for measuring the volume of the water. That is, since the specific gravity adjustment tank has a certain volume, it is only necessary to measure the water level by the water level sensor 31S.Fluid raw materialCan be measured.
[0104]
  In the illustrated embodiment, the specific gravity adjustment tank 31 is suspended by load cells 31L and 31L, and the load cell 31LFluid raw materialThe weight of can be measured. And based on these measurement results,Fluid raw materialSpecific gravity can be obtained. This specific gravity measurement is performed by a control device (not shown), for example.
[0105]
  Also, into the tank 31Fluid raw materialThe supply pipe 31 </ b> A and the water supply pipe 31 </ b> B open above the tank 31, and a suction pipe 31 </ b> C for sucking the supernatant water is inserted into the upper part of the tank 31.
[0106]
  In the specific gravity adjustment tank 31 thus configured, the specific gravity of the fluid material is measured by measuring the volume and mass of the fluid material introduced into the tank 31 with the water level sensor 31S and the load cell 31L. When the specific gravity is not satisfied, a specific amount of water is sucked and drained through the suction pipe 31C, and when the specific gravity is larger than the expected specific gravity, the specific gravity is adjusted by performing the required amount of water through the water supply pipe 31B. be able to. That is, the specific gravity adjustment tank 31 is mainly composed of water, and when drainage is required, the supernatant water is drained after waiting for sedimentation of soil particles. This operation can be performed by a control device (not shown).
[0107]
  On the other hand, in the present embodiment, a discharge port is provided at the bottom of the specific gravity adjustment tank 31, and this discharge port communicates with the agitator tank 33 (stirring and mixing means) via a valve such as the gate valve 32. Therefore, the fluid material adjusted in specific gravity is supplied to the agitator tank 33 by opening the gate valve 32, and is stirred and mixed.Fluid raw materialIs temporarily stored in the specific gravity adjustment tank 31, since the separation of moisture and solid content proceeds, the specific gravity adjustment is thus completed.Fluid raw materialIs preferably supplied to the outside through a stirring and mixing process.
[0108]
  The agitator tank 33 in the illustrated example is supported at the bottom by a stirring shaft 33x extending in the horizontal direction, and on the outer surface of the stirring shaft 33x, a number of stirring blades m2 having a transfer function and a stirring function are provided. The rotary drive source 33m outside the tank 33 is connected to be driven to rotate, and a discharge port is formed at the bottom of the agitator tank at a downstream position in the material transfer direction by the stirring blade m2.
[0109]
  Further, the specific gravity adjusting device shown in the figure assumes the manufacturing method shown in FIG. 2 described above, and is connected to the discharge port of the agitator tank 33 through a quantitative cutting device R (in the example shown, a rotary feeder). A mixer 4 ′ is connected, and the fluid material stirred in the agitator tank 33 is cut out by the cutting device R and supplied in a fixed amount to the pipe-type mixer 4 ′. Further, in this case, in order to increase the supply accuracy to the pipe-type mixer 4 ′, in the illustrated embodiment, the agitator tank 33 is suspended by load cells 33R and 33R, and the amount of fluid material retained in the agitator tank 33 measured by the load cell 33R. It is also a desirable form that the rotation of the quantitative cutout device R is controlled according to the above.
[0110]
  On the other hand, FIG. 19 was stored in the specific gravity adjustment tank 31.Fluid raw materialIn this example, the water is actively sucked and drained through the filter medium 31F (even when the supernatant water is discharged as described above, it can also be sucked through the filter medium).
[0111]
  More specifically, a filter medium 31F such as a filter cloth is built in the specific gravity adjusting tank 31 so as to surround the center portion, and a drainage space 31z between the enclosed portion and between the outer surface of the filter medium 31F and the inner surface of the tank 31. Is blocked by the filter medium 31F, and the suction pipe 31C passes through the tank wall and faces the drainage space 31z. Also, into the tank 31Fluid raw materialThe supply pipe 31 </ b> A and the water supply pipe 31 </ b> B are open on the inside of the surrounding portion by the filter medium 32 </ b> F.
[0112]
  In this case, at the time of drainage, when the fluid material is supplied into the portion surrounding the filter medium 31F in the adjustment tank 31, only the water oozes out through the filter medium 31F to the drainage space 31z due to its own pressure. Is sucked and discharged through a suction pipe 31C.
[0113]
  In this form, as long as the said function can be exhibited, arrangement | positioning of the filter medium 31F is arbitrary. When a filter cloth is used as the filter medium, as shown in FIG. 20, a cylindrical filter cloth is arranged along the inner peripheral surface of the adjustment tank 31 as shown in (a), or as shown in (b). The required number of filter cloth support members 31P and 31P are erected on the outer periphery of the filter cloth support members 31P and 31P so as to protrude locally toward the center at predetermined intervals in the circumferential direction, or arranged in a six-vertex star shape as shown in (c). can do.
[0114]
  Further, the specific gravity adjusting device 30 ′ shown in FIG. 19 is based on the manufacturing method shown in FIG. 1, and the piston pump 2 is connected to the discharge port of the agitator tank 33. Thus, the fluid material can be sucked and taken out from the agitator tank 33 and the fluid material can be sent to the outside (the first pipe-type mixer 4 in the embodiment shown in FIG. 1).
[0115]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, mixing at a stable ratio becomes possible. In addition, a homogeneous lightweight solidified material can be produced from mud and muddy water.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of a method for producing a metered solid material according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of another method for producing a metered solid material according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of another method for producing a metered solid material according to the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a first example of a pipe-type mixer.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a second example of the pipe-type mixer.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a third example of the pipe-type mixer.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a fifth example of the pipe-type mixer.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a sixth example of the pipe-type mixer.
FIGS. 9A and 9B are an enlarged vertical cross-sectional view and a cross-sectional view of main parts of a pipe-type mixer, showing different rotation angles. FIGS.
FIG. 10 is an explanatory diagram of the principle of stirring and mixing.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing an example of another pipe-type mixer.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing an example of another pipe type mixer.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing an example in which a plurality of pipeline mixers are connected.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing another example in which a plurality of pipe-type mixers are connected.
FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing another example in which a plurality of pipe-type mixers are connected.
FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing an example of a solidifying material supply device.
FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing another example of a solidifying material supply device.
FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing an example of a specific gravity adjusting device.
FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing another specific gravity adjusting device example.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing an example of the arrangement of filter media.
[Explanation of symbols]
  DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,30 ... Specific gravity adjustment apparatus, 2 ... Piston pump, 4,4 ', 5,10 ... Pipe line type mixer apparatus, 6 ... Solidification material supply apparatus, 12 ... Mixing pipe line, 12i ... Supply part, 12e ... Discharge part , 14 ... shaft member, 14s ... screw blade, 14m ... stirring blade, 14a ... injection port, X ... first fluid material, Y ... second fluid material, 3, 30 ... specific gravity adjusting device.

Claims (19)

上流側供給部および下流側排出部を有する混合管路と、混合管路内に同軸的に軸支された軸部材と、軸部材の外面に、上流側から順に並設されたスクリュー羽根および攪拌翼と、軸部材の回転駆動手段と、前記軸部材における攪拌翼と対応する部位に設けられた、少なくとも一つの添加材供給口とを備え、混合管路内に供給される流動性原料を、回転駆動されるスクリュー羽根を経て添加材供給口側へ移送した後、この流動性原料に前記添加材供給口から添加材を供給し、これら流動性原料と添加材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合するように構成した、第1の管路型ミキサー及び第2の管路型ミキサーを用い、
水分及び固形分を含む流動性原料を仕向け先へ圧送しながら軽量固化材料へ変化させる方法であって;
(A)前記流動性原料を、水分の追加または除去により比重調整
(B)この比重調整した流動性原料を、第1の管路型ミキサーの混合管路内および第2の管路型ミキサーの混合管路内をこの順に介して連続的に圧送するとともに、
(B1)前記第1の管路型ミキサーの混合管路内を圧送する過程で、回転駆動されるスクリュー羽根により整流した後、この整流した流動性原料に添加剤供給口から固化材を供給し、これら流動性原料と固化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合し、
(B2)この固化材を添加した流動性原料を、前記第2の管路型ミキサーの混合管路内を圧送する過程で、回転駆動されるスクリュー羽根により整流した後、前記添加剤供給口から軽量化材を供給し、これら固化材を添加した流動性原料と軽量化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合する、
ことを特徴とする軽量固化材料の製造方法。
A mixing pipe having an upstream supply section and a downstream discharge section, a shaft member coaxially supported in the mixing pipe, screw blades and agitation arranged in parallel from the upstream side on the outer surface of the shaft member A flowable raw material that is provided in a mixing pipe line is provided with a blade, a rotation driving means of a shaft member, and at least one additive supply port provided at a portion corresponding to the stirring blade in the shaft member. After being transferred to the additive supply port side through a screw blade that is rotationally driven, the additive material is supplied to the fluid raw material from the additive material supply port, and the fluid raw material and the additive material are rotationally driven with stirring blades Using the first pipe-type mixer and the second pipe-type mixer configured to be stirred and mixed by
A method of changing a flowable raw material containing moisture and solids into a lightweight solidified material while being pumped to a destination;
(A) Adjusting the specific gravity of the fluid raw material by adding or removing moisture,
(B) The fluidity material adjusted in specific gravity is continuously pumped in this order through the mixing pipe of the first pipe-type mixer and the mixing pipe of the second pipe-type mixer ,
(B1) In the process of pumping the inside of the mixing pipe of the first pipe-type mixer, after rectifying by rotationally driven screw blades, the solidified material is supplied to the rectified fluid raw material from the additive supply port. The fluid raw material and the solidified material are stirred and mixed by a stirring blade that is driven to rotate,
(B2) The flowable raw material to which the solidifying material has been added is rectified by screw blades that are rotationally driven in the process of pumping the inside of the mixing pipe of the second pipe mixer, and then from the additive supply port. Supply the lightening material, stir and mix the flowable raw material and the lightening material to which these solidification materials are added, with a stirring blade that is driven to rotate.
A method for producing a lightweight solidified material.
上流側供給部および下流側排出部を有する混合管路と、混合管路内に同軸的に軸支された軸部材と、軸部材の外面に、上流側から順に並設されたスクリュー羽根および攪拌翼と、軸部材の回転駆動手段と、前記軸部材における攪拌翼と対応する部位に、軸部材の長手方向に間隔をあけて設けられた上流側添加材供給口および下流側添加材供給口とを備え、混合管路内に供給される流動性原料を、回転駆動されるスクリュー羽根を経て添加材供給口側へ移送した後、この流動性原料に前記添加材供給口から添加材を供給し、これら流動性原料と添加材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合するように構成した管路型ミキサーを用い、A mixing pipe having an upstream supply section and a downstream discharge section, a shaft member coaxially supported in the mixing pipe, screw blades and agitation arranged in parallel from the upstream side on the outer surface of the shaft member A blade, a rotation driving means of the shaft member, and an upstream side additive material supply port and a downstream side additive material supply port which are provided at intervals in the longitudinal direction of the shaft member at a portion corresponding to the stirring blade in the shaft member The flowable raw material supplied into the mixing pipe line is transferred to the additive supply port side through the screw blades that are rotationally driven, and then the additive is supplied to the flowable raw material from the additive supply port. , Using a pipe-type mixer configured to stir and mix these fluid raw materials and additives with a rotationally driven stirring blade,
水分及び固形分を含む流動性原料を仕向け先へ圧送しながら軽量固化材料へ変化させる方法であって;A method of changing a flowable raw material containing moisture and solids into a lightweight solidified material while being pumped to a destination;
(A)前記流動性原料を、水分の追加または除去により比重調整し、(A) Adjusting the specific gravity of the fluid raw material by adding or removing moisture,
(C)この比重調整した流動性原料を、管路型ミキサーの混合管路内を介して連続的に圧送するとともに、この圧送過程で、(C) While the fluidity material adjusted in specific gravity is continuously pumped through the mixing pipe of the pipe-type mixer,
(C1)回転駆動されるスクリュー羽根により整流した後、この整流した流動性原料に上流側添加剤供給口から固化材を供給し、これら流動性原料と固化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合し、(C1) After rectifying by the rotationally driven screw blade, the solidified material is supplied to the rectified fluid raw material from the upstream additive supply port, and the fluid raw material and the solidified material are rotated by a stirring blade that is rotationally driven. Stirring and mixing
(C2)次いで、この固化材を添加した流動性原料に下流側添加剤供給口から軽量化材を供給し、これら固化材を添加した流動性原料と軽量化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合する、(C2) Next, the weight reducing material is supplied from the downstream additive supply port to the fluid raw material to which the solidifying material is added, and the fluid raw material to which the solidifying material is added and the weight reducing material are driven to rotate. Mix by stirring,
ことを特徴とする軽量固化材料の製造方法。A method for producing a lightweight solidified material.
前記固化材添加を行う管路型ミキサーの上流側に圧送ポンプを介在させ、この圧送ポンプの元圧のみで前記比重調整した流動性原料を前記管路型ミキサーに通過させつつ各添加材の添加混合を行う、請求項1または2記載の軽量固化材料の製造方法。Addition of each additive while passing the flowable raw material adjusted in specific gravity only by the original pressure of this pumping pump through the said pipe-type mixer by interposing a pumping pump upstream of the pipe-type mixer that performs the above-mentioned solidifying material addition The manufacturing method of the lightweight solidification material of Claim 1 or 2 which mixes. 前記スクリュー羽根による単位時間あたりの整流可能量が、前記流動性原料の単位時間あたりの供給量以上となる条件下で前記撹拌混合を行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。The light weight according to any one of claims 1 to 3, wherein the stirring and mixing is performed under a condition in which a rectifying amount per unit time by the screw blade is equal to or more than a supply amount per unit time of the fluid raw material. A method for producing a solidified material. 前記管路型ミキサーの軸部材における攪拌翼の下流側にブーストスクリュー羽根を設け、撹拌混合物の下流側排出部への送り出しを促進する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。The lightweight solidification according to any one of claims 1 to 4, wherein a boost screw blade is provided on the downstream side of the stirring blade in the shaft member of the pipe-type mixer, and the feeding of the stirring mixture to the downstream discharge portion is promoted. Material manufacturing method. 上流側供給部および下流側排出部を有する混合管路と、混合管路内に同軸的に軸支された軸部材と、軸部材の外面に、上流側から順に並設されたスクリュー羽根および攪拌翼と、軸部材の回転駆動手段と、前記軸部材における攪拌翼と対応する部位に設けられた、少なくとも一つの添加材供給口とを備え、混合管路内に供給される流動性原料を、回転駆動されるスクリュー羽根を経て添加材供給口側へ移送した後、この流動性原料に前記添加材供給口から添加材を供給し、これら流動性原料と添加材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合するように構成した、第1の管路型ミキサー及び第2の管路型ミキサーを用い、A mixing pipe having an upstream supply section and a downstream discharge section, a shaft member coaxially supported in the mixing pipe, screw blades and agitation arranged in parallel from the upstream side on the outer surface of the shaft member A flowable raw material that is provided in a mixing pipe line is provided with a blade, a rotation driving means of a shaft member, and at least one additive supply port provided at a portion corresponding to the stirring blade in the shaft member. After being transferred to the additive supply port side through a screw blade that is rotationally driven, the additive material is supplied to the fluid raw material from the additive material supply port, and the fluid raw material and the additive material are rotationally driven with stirring blades Using the first pipe-type mixer and the second pipe-type mixer configured to be stirred and mixed by
水分及び固形分を含む流動性原料を仕向け先へ圧送しながら軽量固化材料へ変化させる方法であって;A method of changing a flowable raw material containing moisture and solids into a lightweight solidified material while being pumped to a destination;
(A)前記流動性原料を、水分の追加または除去により比重調整し、(A) Adjusting the specific gravity of the fluid raw material by adding or removing moisture,
(D1)この比重調整した流動性原料を、前記第1の管路型ミキサーの混合管路内に非圧送状態で供給し、この供給した流動性原料を、回転駆動されるスクリュー羽根によって流動性原料の単位時間あたりの供給量以上の押出量で下流側へ移送するとともに、この移送過程の流動性原料に添加剤供給口から固化材を供給し、これら流動性原料と固化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合し、(D1) The flowable raw material adjusted in specific gravity is supplied into the mixing pipe of the first pipe-type mixer in a non-pressure-feed state, and the supplied flowable raw material is fluidized by screw blades that are rotationally driven. The raw material is transferred to the downstream side with an extrusion amount that is greater than the supply amount per unit time, and the solidified material is supplied from the additive supply port to the fluid raw material in the transfer process, and the fluid raw material and the solidified material are driven to rotate. Stirring and mixing with a stirring blade,
(D2)この固化材を添加した流動性原料を、圧送ポンプにより前記第2の管路型ミキサーの混合管路内を介して圧送するとともに、その圧送過程で、回転駆動されるスクリュー羽根により整流した後、前記添加剤供給口から軽量化材を供給し、これら固化材を添加した流動性原料と軽量化材とを回転駆動される攪拌翼により攪拌混合する、(D2) The fluid raw material to which the solidifying material is added is pumped through the mixing pipe of the second pipe-type mixer by a pump and is rectified by screw blades that are rotationally driven in the pumping process. After that, the lightening material is supplied from the additive supply port, and the flowable raw material and the lightening material added with the solidifying material are stirred and mixed by a stirring blade that is rotationally driven.
ことを特徴とする軽量固化材料の製造方法。A method for producing a lightweight solidified material.
前記比重調整した流動性原料をホッパ内に貯留しておき、このホッパ内の流動性原料を定量フィーダにより切り出し、前記第1の管路型ミキサーの上流側供給部に対して供給する、請求項7記載の軽量固化材料の製造方法。The fluid material adjusted in specific gravity is stored in a hopper, the fluid material in the hopper is cut out by a quantitative feeder, and supplied to an upstream supply unit of the first pipe-type mixer. 8. A method for producing a lightweight solidified material according to 7. 前記管路型ミキサーの軸部材における上流側供給部と対応する部位に流動性原料の供給口を設け、この供給口を介して前記流動性原料を混合管路内に供給する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。The fluid raw material supply port is provided at a portion corresponding to the upstream supply portion of the shaft-type mixer shaft member, and the fluid raw material is supplied into the mixing pipe line through the supply port. 6. The method for producing a lightweight solidified material according to any one of 5 above. 前記管路型ミキサーの混合管路における前記攪拌翼の下流側の一部または全部、前記スクリュー羽根および攪拌翼と対応する部分よりも上側に位置させ、少なくともスクリュー羽根の下流側部分に、流動性原料、添加材およびそれらの混合物常時充満させて前記撹拌混合を行う、請求項1〜8のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。 Some or all of the downstream side of the stirring blade in the mixing pipe of the conduit type mixer, is positioned on the upper side than the screw vane and the agitating blade portions corresponding to the downstream side portion of at least the screw vane, flow The manufacturing method of the light-weight solidified material of any one of Claims 1-8 which always fills a property raw material, an additive, and those mixtures, and performs the said stirring mixing. 前記管路型ミキサーの軸部材における添加材供給口の軸部材回転方向の前側にカバー部材を設け、このカバー部材を軸部材に伴って回転させ攪拌物を押しのけることにより添加材供給口位置に添加材の供給スペースを形成する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。A cover member is provided on the front side in the shaft member rotation direction of the additive material supply port in the shaft type mixer of the pipe-type mixer, and the cover member is rotated along with the shaft member to push the agitated material and added to the additive material supply port position. The manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-9 which forms the supply space of a material. 前記管路型ミキサーは、前記攪拌翼として、攪拌作用および混合対象移送作用を有する複機能翼と攪拌作用のみ有する単機能翼とを有し、これらが前記軸部材を中心とした螺旋方向に沿って、複機能翼一枚または二枚おきに単機能翼一枚が介在する交互配置で設けられたものである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。The pipe-type mixer has, as the stirring blade, a multi-function blade having a stirring action and a mixing target transfer action and a single-function blade having only a stirring action, and these follow a spiral direction centering on the shaft member. The method for producing a lightweight solidified material according to any one of claims 1 to 10, which is provided in an alternate arrangement in which one or more single-function blades are interposed every other multifunction blade. 前記管路型ミキサーの攪拌翼は細長平板状をなし、前記軸部材を中心とした螺旋方向に沿って、90度または60度の位相間隔をもって複数配置されているものである、請求項1〜11のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。The stirring blades of the pipe-type mixer have an elongated flat plate shape, and a plurality of stirring blades are arranged with a phase interval of 90 degrees or 60 degrees along a spiral direction centering on the shaft member. 11. A method for producing a lightweight solidified material according to any one of 11 above. 前記管路型ミキサーのスクリュー羽根は、巻き数が1〜3、ピッチが前記混合管の直径の0.4〜0.8倍となるように形成されており、The screw blades of the pipeline mixer are formed so that the number of turns is 1 to 3, and the pitch is 0.4 to 0.8 times the diameter of the mixing tube,
前記管路型ミキサーの攪拌翼は前記軸部材を中心とした螺旋方向に沿って、1ピッチあThe stirring blade of the pipe-type mixer has a pitch of 1 pitch along the spiral direction around the shaft member. たり4〜6枚となる間隔をもって、5〜15ピッチ配置されており、With 5 to 15 pitches, with an interval of 4 to 6
前記スクリュー羽根および攪拌翼の径をdとしたとき、前記軸部材の回転数を150〜200/πd(rpm)とし、かつ混合管路内の材料流速vを10〜50m/minとして前記撹拌混合を行う、請求項1〜12のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。When the diameters of the screw blade and the stirring blade are d, the stirring and mixing is performed with the shaft member having a rotational speed of 150 to 200 / πd (rpm) and a material flow velocity v in the mixing pipe of 10 to 50 m / min. The manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-12 which performs.
粉粒体固化材を落下供給するとともに、落下する粉粒体固化材に対してその周囲から粉粒体固化材を挟み込む若しくは絞り込むように液体を滝状に供給して、粉粒体固化材と液体とを合流させ、この合流した粉粒体固化材と液体とを攪拌混合した後、この撹拌混合物を、前記管路型ミキサーで添加する固化材として用いる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。While supplying the powder solidified material by dropping, supplying liquid in a waterfall shape so as to sandwich or narrow the powder solidified material from the surroundings to the falling powder solidified material, The liquid mixture is combined, and the combined powder solidified material and the liquid are stirred and mixed, and then the stirred mixture is used as a solidified material to be added by the pipe-type mixer. The manufacturing method of the lightweight solidification material of item. 液体を旋回降下させつつその旋回部内に粉粒体固化材を落下させて、粉粒体と液体とを合流させ、この合流した粉粒体固化材と液体とを攪拌混合した後、この撹拌混合物を、前記管路型ミキサーで添加する固化材として用いる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。While the liquid is swirling down, the solidified solid material is dropped into the swirling portion, the granular material and the liquid are merged, the mixed solidified material and the liquid are stirred and mixed, and then this stirred mixture The manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-13 used as a solidification material added with the said pipe line type mixer. 前記(A)の比重調整に際し、水分及び固形分を含む流動性原料を比重調整槽に投入するとともに、前記比重調整槽内の流動性原料の体積および重量を計測し、これらの計測結果に基づいて比重を求め、この比重計測結果に応じて、前記比重調整槽内の流動性原料が所定の比重となるように、前記比重調整槽内へ加水を行うか或いは比重調整槽内から水分を排出させる、請求項1〜15のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。In adjusting the specific gravity of (A), a flowable raw material containing moisture and solid content is introduced into a specific gravity adjustment tank, and the volume and weight of the flowable raw material in the specific gravity adjustment tank are measured, and based on these measurement results The specific gravity is calculated, and water is added to the specific gravity adjustment tank or water is discharged from the specific gravity adjustment tank so that the fluid raw material in the specific gravity adjustment tank has a predetermined specific gravity according to the specific gravity measurement result. The manufacturing method of the lightweight solidification material of any one of Claims 1-15 made. 前記比重調整槽内から水分を排出させるにあたり、前記比重調整槽内に貯留された流動性原料の上澄み水を吸引排出する、請求項16記載の軽量固化材料の製造方法。The method for producing a lightweight solidified material according to claim 16, wherein, when water is discharged from the specific gravity adjusting tank, the supernatant water of the fluid raw material stored in the specific gravity adjusting tank is sucked and discharged. 前記比重調整槽内から水分を排出させるにあたり、前記比重調整槽内に貯留された流動性材料の水分をろ過材を介して吸引排水する、請求項16または17記載の軽量固化材料の製造方法。18. The method for producing a lightweight solidified material according to claim 16, wherein, when water is discharged from the specific gravity adjusting tank, the water of the fluid material stored in the specific gravity adjusting tank is sucked and drained through a filter medium. 前記比重調整した流動性材料を攪拌混合した後に、前記管路型ミキサーによる固化材の添加および軽量化材の添加を行う、請求項16〜19のいずれか1項に記載の軽量固化材料の製造方法。The lightweight solidified material production according to any one of claims 16 to 19, wherein the fluidity material adjusted in specific gravity is stirred and mixed, and then the solidification material and the lightening material are added by the pipeline mixer. Method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009002036A (en) * 2007-06-21 2009-01-08 Penta Ocean Construction Co Ltd Mixing device for underwater placement pipe, and method of mixing interior of underwater placement pipe

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4188151B2 (en) * 2003-06-13 2008-11-26 株式会社フジタ Screw conveyor type continuous stirring device
JP6734640B2 (en) * 2015-11-17 2020-08-05 五洋建設株式会社 Lightweight embankment material and its use
JP6626144B2 (en) * 2018-03-02 2019-12-25 株式会社チダエンジニアリング Pipeline mixer and method for producing and supplying mixture using the same
JP7121542B2 (en) * 2018-05-28 2022-08-18 株式会社不動テトラ Method for producing fluidized sand
CN110631956A (en) * 2019-03-29 2019-12-31 东莞市水利勘测设计院有限公司 Rapid determination and adjustment method for solid content of slurry in oxidation reaction tank
CN114225739B (en) * 2021-12-19 2022-08-30 湖南安固仕新材料有限公司 Production process of putty paste with environment-friendly and crack resistance
CN114800867B (en) * 2022-05-05 2023-05-30 西南石油大学 Well cementation cement paste mixing arrangement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009002036A (en) * 2007-06-21 2009-01-08 Penta Ocean Construction Co Ltd Mixing device for underwater placement pipe, and method of mixing interior of underwater placement pipe

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