JP3820072B2 - 軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムおよび軟弱土・土砂−硬化剤混練装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、採取した軟弱土もしくは土砂に硬化剤を加えて改良土を製造するとともに、この改良土を圧送するためのシステム、および、軟弱土もしくは土砂に硬化剤を混練して改良土を形成するための軟弱土・土砂−硬化剤混練装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
港湾や河川に堆積した微粒粘土質の軟弱土は、浚渫され埋立土として使用されている。この軟弱土は、乾燥・固化時間の短縮や海水汚濁防止の面から、グラブやバケットによる高濃度浚渫が行われ、硬化剤を添加した改良土として形成された後に、埋立地にパイプ輸送(圧送)されるようになっている。
【0003】
この際に用いられる軟弱土改良・圧送システムの概要を図9に示す。図9中に示す軟弱土改良・圧送システム1においては、例えば港湾の沖合において浚渫船2により軟弱土Sをグラブ浚渫し、さらに、浚渫した軟弱土Sを土砂運搬船3により、圧送船4にまで搬送する。圧送船4では、セメントミルクが製造されるとともに、このセメントミルクと軟弱土Sとを混練することにより、改良土が製造され、この改良土が、管路5を通じて埋立地6に向けて圧送される。これにより、埋立地6に対して改良土を供給することが可能となっている。
【0004】
図10は、圧送船4内部において改良土を形成する際に用いられる設備の概略構成を示す図である。圧送船4には、セメントミルクを製造するためのセメントミルクプラント7と、軟弱土およびセメントミルクを混練するための混練装置8と、混練装置8から排出された改良土を圧送するための圧送装置9とが備えられている。
【0005】
セメントミルクプラント7は、セメントを貯蔵するためのセメントタンク10と、セメントタンク10に接続されたミキサー11とミキサ11において製造されたセメントミルクを一時的に貯蔵するためのチャージタンク12とを備えており、ミキサー11には、セメントミルク10を製造する際に必要な水を供給する給水ライン13が接続されている。
【0006】
一方、混練装置8は、軟弱土を投入することが可能な軟弱土ホッパ15と、一端側が軟弱土ホッパ15に対して接続され、他端側が圧送装置9に対して接続されたスクリュウコンベア16とを備えた構成とされている。スクリュウコンベア16は、チャージタンク12に対してセメントミルク供給管17を介して接続されている。また、圧送装置9は、スクリュウコンベア16に対して接続されたポンプ19とポンプ19に接続された圧送管20とを備えた構成となっている。
【0007】
圧送船4内部においては、セメントタンク10からセメントが、給水ライン13から水が、ミキサー11に対して定量供給され、ミキサー11においてセメントおよび水が混練されることにより、セメントミルクが製造される。製造されたセメントミルクは、チャージタンク12に一時的に貯蔵された後、セメントミルク供給管17を介してスクリュウコンベア16に対して供給される。
【0008】
また、土砂運搬船3(図9参照)によって運搬された軟弱土Sは、軟弱土ホッパ15内に投入され、スクリュウコンベア16によって圧送装置9に供給される過程で、セメントミルクが添加され混練されることにより、改良土として形成される。そして、このように形成された改良土が、圧送装置9によって埋立地に対して供給される。
【0009】
図11は、スクリュウコンベア16の要部の構成を示す図であり、図12は、図11におけるI−I線矢視断面図である。図中に示すように、スクリュウコンベア16は、一対のスクリュウ22,22を備えた二軸型のスクリュウコンベアとして形成されている。このように一対のスクリュウ22,22を同時にバレル23内において回転させることにより、一軸型のスクリュウコンベアを使用した場合に比較して、軟弱土Sとセメントミルクとの混練がより良好に行い得るようになっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような二軸型のスクリュウコンベア16を用いた混練装置8は、以下のような問題点を有していた。
すなわち、混練装置8においては、単一のバレル23内において二軸のスクリュウ22が収納されているために、軸駆動機構が複雑となり、製作コストが嵩むばかりか、清掃時の取り外しなどにおけるメンテナンス性が劣るという問題点があった。また特に、狭い圧送船4内においては、メンテナンス性の問題が、より一層顕著なものとなっていた。
【0011】
また、バレル23の断面形状が、図12に示すような空隙部24,24を有するものであるために、セメントミルクと軟弱土Sとを混練する際の加圧に限界があり、したがって、良好な混練性能を確保するのが困難な場合があるとともに、軟弱土Sまたは改良土の搬送速度にも限界があった。
【0012】
さらに、混練装置8においては、スクリュウ22,22同士の噛み合い部において、異物を噛み込むことによるトラブルが発生しやすかった。特に、石や鉄片を噛み込んだ場合には、スクリュウ22を駆動するモータ25,25(図11参照)に過負荷が生じ、装置が停止することがあり、また、ロープや布などを噛み込んだ場合には、軟弱土Sもしくは改良土の流量が低下し、運転性の低下を招くこととなっていた。また、異物噛み込みによるトラブルを避けるために、低回転、低流速で運転を行おうとすると、スクリュウ軸を大きくする必要があるとともに、低速・低せん断のために、高粘度状態運転を行わなければならず、モータ25,25に対して大きな動力が必要となっていた。
【0013】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、軟弱土もしくは土砂とセメントミルク等の硬化剤とを良好に混練することが可能であるとともに、メンテナンスが容易であり、なおかつ、高回転高流速で運転可能な軟弱土・土砂−硬化剤混練装置、およびこのような混練装置を有する軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムを提供することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。
すなわち、請求項1記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、採取した軟弱土もしくは土砂に硬化剤を加えて改良土を製造するとともに、該改良土を圧送するためのシステムであって、
前記硬化剤を製造するための硬化剤製造装置と、
製造された硬化剤と前記軟弱土もしくは土砂とを混練して前記改良土を製造するための軟弱土・土砂−硬化剤混練装置と、
製造された改良土を、該改良土の使用対象位置に圧送するための圧送装置とを備え、
前記軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一軸型スクリュウコンベアの一端側に前記軟弱土もしくは土砂の投入口を設けるとともに、他端側に前記改良土の排出口を設けた構成とされ、
該一軸型スクリュウコンベアのトラフ内壁面には、複数の固定ピンが突出状態に設けられ、
該固定ピンは、前記一軸型スクリュウコンベア内部の前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送経路内において前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置されていることを特徴としている。
【0015】
このような構成により、軟弱土・土砂−硬化剤混練装置において、固定ピンにより、トラフ内部において搬送される軟弱土もしくは土砂または改良土に対して、高強度のせん断力が与えられる。また、スクリュウコンベアに一軸型のものが用いられるために、異物の噛み込みなどの心配が無く、分解清掃などの作業を容易に行うことができる。
【0016】
請求項2記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項1記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記トラフは、その断面形状が円形とされていることを特徴としている。
【0017】
このような構成により、トラフとスクリュウ翼との間のクリアランスを小さくすることができる。
【0018】
請求項3記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項1または2記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記固定ピンには、前記硬化剤を前記軟弱土もしくは土砂または改良土に対して注入するための注入孔が設けられていることを特徴としている。
【0019】
このような構成により、軟弱土もしくは土砂に対して硬化剤を良好に分散混合することができる。
【0020】
請求項4記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項3記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記注入孔は、前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口していることを特徴としている。
【0021】
このような構成により、硬化剤を低圧注入することができる。
【0022】
請求項5記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項1から4のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一対の前記一軸型スクリュウコンベアを備えて構成され、
これら一軸型スクリュウコンベアは、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口を下側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口に対向させて配置され、
上側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口と下側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口との間には、前記軟弱土もしくは土砂が通過可能な迂回路が設けられていることを特徴としている。
【0023】
このような構成により、一対の一軸スクリュウコンベアを狭いスペースに配置することができ、なおかつ、軟弱土もしくは土砂に硬化剤を混練する必要がない場合には、軟弱土もしくは土砂を迂回させることができる。
【0024】
請求項6記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項1から5のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記硬化剤製造装置は、硬化剤製造用スクリュウコンベアの一端部側にセメントの供給口が設けられ、他端部側に前記硬化剤の吐出口が設けられるとともに、該一端部および他端部の中間部が前記セメントに対して水を供給する水供給部として形成された構成となっており、
前記硬化剤製造用スクリュウコンベアは、前記供給口と前記水供給部との間に位置する部分のスクリュウのピッチが、前記水供給部のスクリュウのピッチに比較して小とされていることを特徴としている。
【0025】
このような構成とされるために、供給口と水供給部との間において、セメントを加圧することができ、水供給部から水が逆流することを防ぐことができる。
【0026】
請求項7記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項6記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記水供給部は、その前記一端部側の端部に、前記セメントを予備混合するために必要な水を供給するための第一の水注入口が設けられ、前記他端部側の端部に、前記硬化剤を所望の濃度とするための追加水を供給可能な第二の水注入口が設けられた構成とされていることを特徴としている。
【0027】
このような構成とされるために、容易に所定濃度のセメントミルクを製造することができる。
【0028】
請求項8記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項6または7記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記水供給部においては、前記硬化剤製造用スクリュウコンベアのトラフの内壁面に、複数の突出ピンが、前記セメントの搬送方向と交差する方向に位置させて設けられていることを特徴としている。
【0029】
このような構成により、突出ピンによってセメントにせん断応力を付与し、これにより、水およびセメントを良好に撹拌することができる。
【0030】
請求項9記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムは、請求項1から8のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記硬化剤製造装置は、前記供給口に対してセメントを連続供給する連続供給機を備え、
該連続供給機は、セメントを一定量貯蔵するためのクッションタンクと、該クッションタンクの下方に水平に設けられた平面状の受入ホッパと、該受入ホッパ上に堆積した前記セメントを前記供給口に対して供給するためのセメント搬送用スクリュウコンベアとを備え、
前記受入ホッパは、前記クッションタンクの下面に設けられて前記セメントを排出するセメント排出口の直下に配置され、
該セメント排出口と前記受入ホッパとの間には、円盤状の載荷部を有する荷重測定装置が設けられ、
荷重測定装置は、前記載荷部上に堆積した前記セメントを下方に連続的に落下させる落下手段を有するとともに、
前記セメントが、前記受入ホッパから前記セメント排出口に至る位置に、その円錐面と水平面とのなす角が所定の安息角となるような円錐形状をもって連続的に堆積した場合に、前記載荷部の外周輪郭部が前記円錐面上に位置する構成とされ、
前記荷重測定装置および前記セメント搬送用スクリュウコンベアを駆動する駆動装置が、制御装置に接続され、
該制御装置は、前記セメントが前記受入ホッパから前記セメント排出口に至る位置に前記円錐形状をもって連続的に堆積した場合に、前記荷重測定装置により測定される前記セメントの荷重が一定になるように、前記セメント搬送用スクリュウコンベアの回転数を制御することを特徴としている。
【0031】
このような構成においては、荷重測定装置によって測定されたセメントの荷重が一定である場合に、セメントが、載荷部上において円錐面が水平面に対して安息角をなすような円錐形状を保ったまま堆積していると判断することができる。したがって、この場合、載荷部の下方においても、堆積したセメントの円錐形状の安息角が崩れることなく維持されていると考えられ、載荷部の下方に堆積したセメントが所定の円錐(台)形状で堆積していると判断できる。これにより、載荷部の荷重が一定となるように、セメント搬送用スクリュウコンベアの回転数を調整することによって、常に一定形状に堆積したセメントの山からセメントを採取できることとなり、セメントを連続的かつ定量的に搬送することが可能となる。
【0032】
請求項10記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、土砂に硬化剤を混練して改良土を形成するための軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
一軸型スクリュウコンベアの一端側に前記軟弱土もしくは土砂の投入口が設けられるとともに、他端側に前記改良土の排出口が設けられ、
該一軸型スクリュウコンベアのトラフ内壁面には、複数の固定ピンが突出状態に設けられ、
該固定ピンは、前記スクリュウコンベア内部の前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送経路内において前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置されていることを特徴としている。
【0033】
このような構成により、この発明においては、固定ピンにより、トラフ内部において搬送される軟弱土もしくは土砂または改良土に対して、高強度のせん断力が与えられる。また、スクリュウコンベアに一軸型のものが用いられるために、異物の噛み込みなどの心配が無く、分解清掃などの作業を容易に行うことができる。
【0034】
請求項11記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、請求項10記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記トラフは、その断面形状が円形とされていることを特徴としている。
【0035】
このような構成により、トラフとスクリュウ翼との間のクリアランスを小さくすることができる。
【0036】
請求項12記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、請求項10または11記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記固定ピンには、前記硬化剤を前記軟弱土もしくは土砂または改良土に対して注入するための注入孔が設けられていることを特徴としている。
【0037】
このような構成により、軟弱土もしくは土砂に対して硬化剤を良好に分散混合することができる。
【0038】
請求項13記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、請求項12記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記注入孔は、前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口していることを特徴としている。
【0039】
このような構成とされるために、この軟弱土・土砂−硬化剤混練装置においては、硬化剤を低圧注入することができる。
【0040】
請求項14記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、請求項10から13のいずれかに記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
一対の前記一軸型スクリュウコンベアを有し、
これら一軸型スクリュウコンベアは、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口を下側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口に対向させて配置され、
上側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口と下側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口との間には、前記軟弱土もしくは土砂が通過可能な迂回路が設けられていることを特徴としている。
【0041】
このような構成により、一対の一軸スクリュウコンベアを狭いスペースに配置することができ、なおかつ、軟弱土もしくは土砂に硬化剤を混練する必要がない場合には、軟弱土もしくは土砂を迂回させることができる。
【0042】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図面に基づいて説明する。
なお、この実施の形態において説明する軟弱土改良・圧送システムの概略構成は、上記従来の技術の軟弱土改良・圧送システムと同様であるため、ここでは、上記従来の技術と異なる点のみを説明するとともに、上記従来の技術と共通する構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0043】
本実施の形態において、上記従来の技術と異なる点は、図1に概要を示すような、本実施の形態に係る軟弱土改良・圧送システム(軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム)30のうち、圧送船4上に搭載された設備に関する点である。
【0044】
図1中に示すように、軟弱土改良・圧送システム30は、セメントミルクを製造するためのセメントミルクプラント31と、製造されたセメントミルクプラント31を軟弱土Sに対して混練するための混練装置(軟弱土・土砂−硬化剤混練装置)32と、海水を採取してセメントミルクプラント31および混練装置32に対して供給するための海水採取プラント33と、混練装置32において形成された改良土を埋立地6に対して圧送するための圧送装置9とを備えた概略構成とされている。
【0045】
セメントミルクプラント31は、セメントを貯蔵するためのチャージホッパ35と、チャージホッパ35から排出されたセメントを計量しつつ搬送する計量フィーダ36と、計量フィーダ36に接続されてセメントミルクを連続的に製造するセメントミルク連続製造機(硬化剤製造装置)37とを備えている。また、このセメントミルク連続製造機37は、セメントを連続供給するための連続供給機38と、連続供給機38に接続された硬化剤製造用スクリュウコンベア39とを備えた構成とされている。
【0046】
また、混練装置32は、破砕機40を有する軟弱土ホッパ41と、軟弱土ホッパ41に接続された一軸型スクリュウコンベア42と、この一軸型スクリュウコンベア42と対をなすように設けられるとともに、一端が一軸型スクリュウコンベア42に接続され、他端が圧送装置9に対して接続された一軸型スクリュウコンベア43とを備えた構成となっている。
【0047】
また、海水採取プラント33は、海水を揚水するための海水ポンプ45と、揚水した海水を計量する計量計46と、海水を一時的に貯蔵する海水用クッションタンク47とを直列に接続した構成となっている。海水用クッションタンク47は、海水供給ライン48を介して、セメントミルク連続製造機37および混練装置32に対して接続されている。
【0048】
次に、圧送船4上の内部において軟弱土Sから改良土を形成する際の手順について説明する。
この場合の手順の概要は以下の通りである。すなわち、まず、セメントミルクプラント31においてセメントミルクを製造するとともに、製造されたセメントミルクをセメントミルク供給管50を介して、混練装置32に対して供給する。混練装置32においては、土砂運搬船3によって搬送された軟弱土Sがバックフォ51などにより、軟弱土ホッパ41に投入され、破砕機40によって塊状の部分が破砕された状態で、一軸型スクリュウコンベア42,43に対して供給される。そして、これら一軸型スクリュウコンベア42,43において、セメントミルクと軟弱土Sとが混練されることにより改良土が形成される。
【0049】
ここでは、まず、セメントミルクプラント31においてセメントミルクを製造する際の手順を、セメントミルクプラント31の構成の詳細と併せて説明する。
このセメントミルクプラント31においては、チャージホッパ35に貯蔵されたセメントが計量フィーダ36を通じて、セメントミルク連続製造機37の連続供給機38に対して供給される。連続供給機38は、図2に拡大して示すように、セメントを一定量貯蔵するためのクッションタンク54と、クッションタンク54の下方に水平に設けられた平面状の受入ホッパ55と、受入ホッパ55上に堆積したセメントCを硬化剤製造用スクリュウコンベア39(図1参照)に対して供給するためのセメント搬送用スクリュウコンベア56とを備えた構成とされている。
【0050】
受入ホッパ55は、クッションタンク54の下面に設けられてセメントCを排出するためのセメント排出口57の直下に配置されており、このセメント排出口57と受入ホッパ55との間には、水平配置された円盤状の載荷部58を有する荷重測定装置59が設けられている。
【0051】
荷重測定装置59は、載荷部58上に堆積したセメントCの重量を測定可能とされたものであり、載荷部58上に、回転レーキ(落下手段)60が設けられた構成となっている。載荷部58および回転レーキ60を拡大して示したのが図3および4である。回転レーキ60は、円盤状の載荷部58の半径と略同一の長さ寸法に形成されたレーキ部61と、載荷部58の中心を回転中心としてレーキ部61を回転駆動するモータ(駆動装置)62とを備えた構成とされている。モータ62は、載荷部58の下方に設けられている。これにより、モータ62を駆動することで、レーキ部61を回転させ、載荷部58上にセメントCが堆積している場合には、セメントCを載荷部58の下方に連続的に落下させることが可能となっている。
【0052】
また、クッションタンク54のセメント排出口57からセメントCを受入ホッパ55上に自然落下させた場合、セメントCは、図2中に示すように、受入ホッパ55からセメント排出口57に至る位置に、その円錐面S1と水平面H1とのなす角が所定の安息角(図2中θ1)となるような円錐形状F1をもって連続的に堆積することとなるが、載荷部58は、このような場合に、その外周輪郭部58aが円錐形状F1の円錐面S1上に位置するように形成されている。
【0053】
また、セメント搬送用スクリュウコンベア56は、モータ(駆動装置)64によって回転駆動され、受入ホッパ55上に堆積したセメントCを次工程に搬送することが可能となっている。ここに、荷重測定装置59とモータ64とは制御装置65に接続されている。制御装置65は、荷重測定装置59の出力に基づいてモータ64の回転数を制御できるようになっている。
【0054】
セメント搬送用スクリュウコンベア56によって搬送されたセメントCは、硬化剤製造用スクリュウコンベア39の供給口に対して供給される。硬化剤製造用スクリュウコンベア39は、図5に示すように、その一端部66側に、セメントCの供給口67が設けられ、他端部68側にセメントミルクの吐出口69が設けられた構成となっている。また、一端部66および他端部68の中間部70の一定領域が、セメントCに対して海水を供給する水供給部71として形成されている。
【0055】
また、硬化剤製造用スクリュウコンベア39は、供給口67と水供給部71との間に位置する部分のスクリュウ翼72のピッチ(図5中p1)が、供給口67付近のスクリュウ翼72のピッチ(図5中p2)、および、水供給部71のスクリュウ翼72のピッチ(図5中p3)に比較して小となるように形成されている。
【0056】
また、水供給部71は、一端部66側の端部に第一の水注入口74が設けられ、他端部68側の端部に第二の水注入口75が設けられた構成となっている。これら第一および第二の水注入口74,75は、ともに、海水供給ライン48(図1参照)に対して接続されており、第一の水注入口74は、セメントCを予備混合するために必要な海水を供給し、また第二のの水注入口75は、セメントCを海水と混合することにより形成されたセメントミルクを所望の濃度とするための追加(海)水を供給するためのものとなっている。
【0057】
さらに、この水供給部71においては、硬化剤製造用スクリュウコンベア39のトラフ76の内壁面77に、複数の突出ピン78,78,…が、セメントCが搬送される方向(図中x方向)と直交する方向に位置させて設けられている。
【0058】
また、水供給部71のさらに他端部68側には、スクリュウ79の軸80に対して図6に拡大して示すようなダブルヘリカル81が取り付けられている。
【0059】
このようなセメントミルクプラント31においてセメントミルクを製造するには、まず、チャージホッパ35に貯蔵したセメントCを、計量フィーダ36を通じて、連続供給機38のクッションタンク54に対して供給する。このセメントCは、クッションタンク54からセメント排出口57を通じて受入ホッパ55上に排出され、受入ホッパ55上に図2に示したような円錐形状F1をもって堆積する。
【0060】
この場合、荷重測定装置59の載荷部58上にもセメントCが堆積することとなり、この際に回転レーキ60のモータ62を駆動することにより、載荷部58上に堆積したセメントCを連続的に落下させるようにする。また、この場合、荷重測定装置59は、載荷部58上に堆積したセメントCの重量を検出して、制御装置65にその結果を出力する。このとき、制御装置65は、荷重測定装置59から得られる出力が一定となるように、モータ64を制御してセメント搬送用スクリュウコンベア56の回転数を調整する。
【0061】
制御装置65にこのような制御を行わせるのは、以下のような理由による。すなわち、セメントCがクッションタンク54のセメント排出口57から載荷部58に対して自然落下させられることから、荷重測定装置59によって測定されたセメントCの荷重が一定である場合には、セメントCが、載荷部58上において円錐面が水平面に対して安息角θ1をなすような円錐形状を保ったまま堆積していると判断することができる。また、この場合、載荷部58からもセメントCが回転レーキ60によって常に連続的に落下させられていることから、載荷部58の下方においても、堆積したセメントCの円錐形状F1の安息角θ1が崩れることなく維持されていると考えられ、載荷部58の下方に堆積したセメントCが所定の円錐(台)形状で堆積していると判断できる。(なお、載荷部58の下方の安息角θ1が崩れた場合、図2のような構成においては、その影響は、当然載荷部58上に堆積したセメントCにも及ぶため、この場合には、荷重測定装置59の出力が一定に保たれなくなると考えられる。)
【0062】
したがって、載荷部58の荷重が一定となるように、セメント搬送用スクリュウコンベア56の回転数を調整することによって、常に図2に示したような一定形状に堆積したセメントCの山からセメントCを採取できることとなり、これにより、セメントCを連続的かつ定量的に搬送することが可能となる。つまり、ここでは、セメントCの硬化剤製造用スクリュウコンベア39に対する連続・定量供給を目的として、制御を行っている。
【0063】
このようにして、連続供給機38から連続・定量供給されるセメントCは、セメント搬送用スクリュウコンベア56によって、硬化剤製造用スクリュウコンベア39の供給口67に搬送され、硬化剤製造用スクリュウコンベア39の内部に投入される。
【0064】
硬化剤製造用スクリュウコンベア39においては、モータ82(図2参照)を駆動することにより、スクリュウ81が回転され、これによりセメントCがトラフ76内を搬送される。
【0065】
このとき、供給口67付近のスクリュウ翼72のピッチp2が、供給口67と水供給部71との間に位置する部分のスクリュウ翼72のピッチp1に比較して大とされるために、セメントCは、水供給部71にまで搬送される間にスクリュウ翼72によって加圧されることとなる。
【0066】
また、水供給部71におけるスクリュウ翼72のピッチp3が、供給口67と水供給部71との間のスクリュウ翼72のピッチp1に比較して大となっているために、水供給部71においては、加圧された圧力が開放されることとなる。
【0067】
このように、セメントCが、水供給部71に至る以前において加圧されるために、水供給部71における第一の水注入口74から、海水供給ライン48(図1参照)を介して海水を供給した場合に、海水がトラフ76内を逆流しないようになっている。
【0068】
水供給部71に搬送されたセメントCは、第一の水注入口74から注入された海水と予備混合されスクリュウ翼72によって撹拌されつつ、さらにx方向に搬送される。この場合、トラフ76の内面に突出状態に設けられた突出ピン78により、セメントCおよびセメントCと海水とを混合することにより形成されたセメントミルクに対してせん断応力が付与され、これにより、海水およびセメントCを良好に撹拌することができる。
【0069】
さらに、このような混合撹拌によって形成されたセメントミルクに対して、第二の水注入口75から再び海水(追加水)が注入されることにより、セメントミルクを所望の濃度とすることができる。さらに、このようにして形成されたセメントミルクをダブルヘリカル81によって撹拌することにより、セメントミルクのセメントとミルクを良好に分散することができる。
【0070】
以上のような手順により、セメントミルクプラント31においてセメントミルクを連続製造することができる。
【0071】
次に、このようにして製造したセメントミルクを用いて、混練装置32において改良土を形成する際の手順を、混練装置32の構成の詳細と併せて説明する。
混練装置32においては、土砂運搬船3によって搬送された軟弱土Sがバックフォ51により、軟弱土ホッパ41に投入される。この際に、軟弱土Sは、塊状の部分が破砕機40によって破砕された状態とされ、さらに、軟弱土ホッパ41から一軸型スクリュウコンベア42に投入される。
【0072】
図7は、一軸型スクリュウコンベア42およびこれに接続された一軸型スクリュウコンベア43の構成の詳細を示す図である。
一軸型スクリュウコンベア42および43は、ともに、その一端42a,43a側に軟弱土Sの投入口84,85が設けられ、他端42b,43b側に軟弱土Sの排出口86,87が設けられた構成となっている。これらのうち投入口84は、軟弱土ホッパ41(図1参照)に接続された構成となっている。
【0073】
また、これら一軸型スクリュウコンベア42および43は、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸型スクリュウコンベア42の排出口86に対して、一軸型スクリュウコンベア43の投入口85を対向させて配置されている。これにより、一軸型スクリュウコンベア42から排出された軟弱土Sは、一軸型スクリュウコンベア43に対して再び投入されることとなる。また、一軸型スクリュウコンベア42の投入口84と一軸型スクリュウコンベア43の排出口87との間には軟弱土Sが通過可能な迂回路201が設けられており、迂回路201には開閉可能なシャッター200が設けられている。なお、このシャッター200は平常時には閉じられている。
【0074】
また、これら一軸型スクリュウコンベア42,43は、そのトラフ89,90の内壁面91,92に固定ピン94,94,…が突出状態に設けられた構成となっている。これら固定ピン94,94,…は、トラフ89,90内部の軟弱土Sの搬送経路(スクリュウ軸95,96を中心軸とし、スクリュウ翼97,98と同一のピッチの螺旋形状の経路)にそれぞれ直交するように配置されている。
【0075】
図8は、一軸型スクリュウコンベア42(43)の軸方向に直交する断面を示す図である。図中に示すように、トラフ89(90)は、円形の断面形状とされている。また、固定ピン94には、セメントミルク供給管50(図1参照)に接続されてセメントミルクを軟弱土Sに対して注入するための注入孔100が設けられている。各注入孔100は、そのトラフ89(90)内部に対する開口部101が、トラフ89(90)内部の軟弱土Sの搬送経路(スクリュウ軸95(96))を中心軸とし、スクリュウ翼97(98)と同一のピッチの螺旋形状の経路)と同一の方向にそれぞれ開口した構成となっている。
【0076】
なお、図7に示すように、一軸型スクリュウコンベア42および43は、別々のモータ102,103により、そのスクリュウ105,106が回転駆動される構成となっている。
【0077】
一軸型スクリュウコンベア42および43がこのような構成とされることから、軟弱土ホッパ41に対して投入された軟弱土Sは、一軸型スクリュウコンベア42の投入口84に投入され、スクリュウ105によって撹拌されつつ搬送される。このとき、軟弱土Sは、固定ピン94,94,…の設置対象箇所を通過する際に、セメントミルクが添加され、これにより改良土として形成されることとなる。また、軟弱土Sが固定ピン94,94,…の設置対象箇所を通過する際には、固定ピン94,94,…からせん断応力が与えられること、および、この際にセメントミルクがトラフ89,90の中心部に注入されることとなるために、良好に軟弱土S中にセメントミルクを高速に撹拌分散することが可能となる。また、この場合、注入孔100の開口部101が、軟弱土Sの搬送方向と同一方向に開口されているために、セメントミルクを高圧で注入する必要がない。
【0078】
また、一軸型スクリュウコンベア42の排出口86から排出された軟弱土S(改良土)は、一軸型スクリュウコンベア43の投入口85に投入されることとなり、ここで再度、セメントミルクが添加されて混練されるとともに、排出口87から排出される。この場合、モータ103の回転数等を調整することにより、スクリュウ106の回転数ピッチをスクリュウ105と異ならせ、これによりセメントミルクの分散性をさらに増大させるようにする。
【0079】
このようにして、一軸型スクリュウコンベア42,43により軟弱土Sに対してセメントミルクを添加撹拌し、改良土を形成するとともに、一軸型スクリュウコンベア43の排出口87から改良土を排出し、これを圧送装置9に対して供給する。なお、ここで、軟弱土Sに対してセメントミルクを混練する必要がない場合には、シャッター200を開放することにより、一軸型スクリュウコンベア42の投入口84に投入された軟弱土Sが、迂回路201を通過して、そのまま一軸型スクリュウコンベア43の排出口87に排出されるようにする。これにより、一軸型スクリュウコンベア42,43を駆動する必要が無くなる。
【0080】
以上により、圧送船内4内において改良土が形成される。なお、圧送装置9に供給された改良土は、圧送装置9のポンプ19により加圧されて、圧送管20を通じて埋立地6に搬送される。
【0081】
以上述べたように、軟弱土改良・圧送システム30においては、混練装置32が、一軸型スクリュウコンベア42,43の一端42a,43a側に軟弱土Sの投入口84,85を設けるとともに、他端42b,43b側に改良土の排出口86,87を設けた構成とされ、さらに、一軸型スクリュウコンベア42,43のトラフ89,90の内壁面91,92に、複数の固定ピン94,94,…を突出状態に設けるとともに、これら固定ピン94,94,…をトラフ89,90内部の軟弱土S(または改良土)の搬送経路内において軟弱土S(または改良土)の搬送方向と直交するように配置したため、固定ピン94,94,…により、トラフ89,90内部において搬送される軟弱土Sまたは改良土に対して、高強度のせん断力を与えることができ、軟弱土Sを強力に混練してセメントミルクの分散性を増大させることができる。これにより、均質性の高い改良土を形成することが可能となる。また、スクリュウコンベアとして一軸型のものが用いられるために、異物の噛み込みなどの心配が無く、分解清掃などの作業を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れたシステムを実現することができるとともに、従来と異なり、異物噛み込みの危険を避けるために運転速度を制限することが無く、高速運転が可能となる。
【0082】
また、上述の軟弱土改良・圧送システム30においては、一軸型スクリュウコンベア42,43のトラフ89,90の断面形状が円形とされているために、トラフ89,90とスクリュウ翼97,98との間のクリアランスを小さくすることができ、従来に比較して高圧運転が可能となる。また、トラフ89,90内に軟弱土Sを充満させて連続輸送を行うことが容易となるために、軟弱土Sおよび改良土の輸送量を安定させて、運転制御を容易化することができる。
【0083】
また、上述の軟弱土改良・圧送システム30においては、各固定ピン94,94,…に、セメントミルクを軟弱土Sに対して注入するための注入孔100が設けられているために、軟弱土Sの中心部に対してセメントミルクを良好に分散混合することができ、均一な改良土を形成することが可能である。
【0084】
さらに、この場合、注入孔100が、軟弱土Sまたは改良土の搬送方向と同一の方向に開口しているために、セメントミルクを低圧注入することができ、軟弱土Sを高圧で混練したとしても、セメントミルクを圧送するためのポンプ等に過度の負担がかかることがない。
【0085】
また、混練装置32が、一対の一軸型スクリュウコンベア42,43を備えた構成とされ、一軸型スクリュウコンベア42,43が、互いに上下に位置するように設けられるとともに、一軸型スクリュウコンベア42の排出口86に一軸型スクリュウコンベア43の投入口85が対向するように配置され、なおかつ、一軸型スクリュウコンベア42の投入口84と一軸型スクリュウコンベア43の排出口87との間に迂回路201が設けられているために、二本の一軸型スクリュウコンベア42,43をスペースをとることなく連結配置することができだけでなく、軟弱土Sに対してセメントミルクを混入する必要がない場合には、シャッター200を開放することにより、軟弱土Sを、迂回路201を通じて迂回搬送することができる。
【0086】
また、上述の軟弱土改良・圧送システム30においては、セメントミルク連続製造機37の硬化剤製造用スクリュウコンベア39の一端部66側にセメントの供給口67が設けられ、他端部68側にセメントミルクの吐出口69が設けられるとともに、一端部66および他端部68の中間部70がセメントCに対して水を供給する水供給部71として形成された構成となっており、さらに、供給口67と水供給部71との間に位置する部分のスクリュウ翼72のピッチが、水供給部71のスクリュウ翼72のピッチに比較して小とされているため、供給口67と水供給部71との間において、セメントCを加圧することができ、海水を高圧で供給した場合にも、水供給部71から海水が逆流することを防ぐことができる。これにより、セメントCに水を添加しながら、セメントミルクを連続的に製造することが可能となり、従来と異なり、セメントミルクをバッチ式撹拌タンク等を用いて製造する必要がない。したがって、従来に比較して、設備の省スペース化を図ることが可能であるとともに、セメントミルクを加圧供給することができるため、ポンプを不要とすることができる。また、硬化剤製造用スクリュウコンベア39において、駆動部がモータ82のみであるため、運転制御が容易となる。さらに、セメントミルクを連続製造できるために、セメントが滞留・硬化する部分が無くメンテナンスが容易である。さらに、硬化剤製造用スクリュウコンベア39の容量を従来に比較して小さくすることができるため、運転を急停止した場合のセメントの処理が大きな問題となることが無く、対応が容易である。
【0087】
また、この場合、硬化剤製造用スクリュウコンベア39が、水供給部71の一端部66側の端部に、セメントCを予備混合するために必要な海水を供給するための第一の水注入口74が設けられ、他端部68側の端部に、セメントミルクを所望の濃度とするための追加水を供給可能な第二の水注入口75が設けられた構成となっているために、所定濃度のセメントミルクを、セメントを分散させた状態で容易に製造することができる。
【0088】
さらに、水供給部71においては、硬化剤製造用スクリュウコンベア39のトラフ76の内壁面に、複数の突出ピン78,78,…が、セメントCの搬送方向と直交する方向に位置させて設けられているために、これら突出ピン78,78,…によって、セメントにせん断応力を付与し、これにより、水およびセメントを良好に撹拌することができ、品質の高いセメントミルクを製造することが可能となる。
【0089】
また、上述の軟弱土改良・圧送システム30は、セメントミルク連続製造機37が、硬化剤製造用スクリュウコンベア39の供給口67に対してセメントCを連続供給する連続供給機38を備えた構成とされるとともに、連続供給機38が、セメントを連続・定量供給できるようになっているために、従来と異なり、必要量のセメントを供給するための煩雑な操作や高度な計算を行う必要が無く、従来に比較して運転制御が容易となる。また、これにより、従来と異なり、セメントミルクをバッチ式撹拌タンク等を用いて製造する必要がなく、従来に比較して、設備の省スペース化を図ることが可能である
【0090】
以上において本発明の一実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて他の構成を採用するようにしても良い。
【0091】
例えば、上記実施の形態の軟弱土改良・圧送システム30は、軟弱土を改良等するものに限定されず、土砂を改良する際に用いても良い。また、上記実施の形態の混練装置32は、軟弱土とセメントミルクとを混練するもののみに限定されず、土砂と他の硬化剤とを混練するものであってもよい。
【0092】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、軟弱土・土砂−硬化剤混練装置が、一軸型スクリュウコンベアの一端側に軟弱土もしくは土砂の投入口を設けるとともに、他端側に改良土の排出口を設けた構成とされ、さらに、一軸型スクリュウコンベアのトラフの内壁面に、複数の固定ピンを突出状態に設け、これら固定ピンを軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送経路内において軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置したため、固定ピンにより、トラフ内部において搬送される軟弱土もしくは土砂または改良土に対して、高強度のせん断力を与えることができ、軟弱土もしくは土砂を強力に混練して硬化剤の分散性を増大させることができる。これにより、品質の高い改良土を形成することが可能となる。また、スクリュウコンベアとして一軸型のものが用いられるために、異物の噛み込みなどの心配が無く、分解清掃などの作業を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れたシステムを実現することができるとともに、従来と異なり、異物噛み込みの危険を避けるために運転速度を制限することが無く、高速運転が可能となる。
【0093】
請求項2に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、一軸型スクリュウコンベアのトラフの断面形状が円形とされているために、トラフとスクリュウ翼との間のクリアランスを小さくすることができ、従来に比較して高圧運転が可能となる。また、トラフ内に軟弱土もしくは土砂を充満させて連続輸送を行うことが容易となるために、軟弱土もしくは土砂および改良土の輸送量を安定させて、運転制御を容易化することができる。
【0094】
請求項3に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、各固定ピンに、硬化剤を軟弱土もしくは土砂に対して中心部に注入するための注入孔が設けられているために、軟弱土もしくは土砂に対して硬化剤を良好に分散混合することができ、均一な改良土を形成することが可能である。
【0095】
請求項4に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、固定ピンに設けられた注入孔が、軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口しているために、硬化剤を低圧注入することができ、軟弱土もしくは土砂を高圧で混練したとしても、硬化剤を圧送するためのポンプ等に過度の負担がかかることがない。
【0096】
請求項5に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、軟弱土・土砂−硬化剤混練装置が、一対の一軸型スクリュウコンベアを備えた構成とされ、これら一軸型スクリュウコンベアが、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸型スクリュウコンベアの排出口に、下側の一軸型スクリュウコンベアの投入口が対向するように配置され、なおかつ上側の一軸型スクリュウコンベアの投入口と下側の一軸型スクリュウコンベアとの間に迂回路が設けられるために、二本の一軸型スクリュウコンベアをスペースをとることなく連結配置することができる。また、軟弱土もしくは土砂に対して硬化剤を混入する必要がない場合には、軟弱土もしくは土砂を、この迂回路を通じて迂回搬送することができる。
【0097】
請求項6に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、硬化剤製造装置の硬化剤製造用スクリュウコンベアの一端部側にセメントの供給口が設けられ、他端部側に硬化剤の吐出口が設けられるとともに、一端部および他端部の中間部がセメントに対して水を供給する水供給部として形成された構成となっており、さらに、供給口と水供給部との間に位置する部分のスクリュウピッチが、水供給部のスクリュウピッチに比較して小とされているため、供給口と水供給部との間において、セメントを加圧することができ、高圧水を供給した場合でも、水供給部から水が逆流することを防ぐことができる。これにより、セメントに水を添加しながら、硬化剤を連続的に製造することが可能となり、従来と異なり、硬化剤をバッチ式撹拌タンク等を用いて製造する必要がない。したがって、従来に比較して、設備の省スペース化を図ることが可能であるとともに、硬化剤を加圧供給することができるため、ポンプを不要とすることができる。また、硬化剤製造用スクリュウコンベアにおいて、駆動部がモータのみであるため、運転制御が容易である。さらに、硬化剤を連続製造できるために、セメントが滞留・硬化する部分が無くメンテナンスが容易である。また、硬化剤製造用スクリュウコンベアの容量を小さくすることができるため、運転を急停止した場合のセメントの処理が大きな問題となることが無く、対応が容易である。
【0098】
請求項7に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、硬化剤製造用スクリュウコンベアの水供給部の一端部側の端部に、セメントを予備混合するために必要な水を供給するための第一の水注入口が設けられ、他端部側の端部に、硬化剤を所望の濃度とするための追加水を供給可能な第二の水注入口が設けられた構成となっているために、所定濃度の硬化剤を、セメントを分散させた状態で容易に製造することができる。
【0099】
請求項8に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、硬化剤製造用スクリュウコンベアの水供給部において、トラフの内壁面に、複数の突出ピンが、セメントの搬送方向と直交する方向に位置させて設けられているために、これら突出ピンによって、セメントにせん断応力を付与し、これにより、水およびセメントを良好に撹拌することができ、品質の高い硬化剤を製造することが可能となる。
【0100】
請求項9に係る軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムにおいては、硬化剤連続製造機が、硬化剤製造用スクリュウコンベアの供給口に対してセメントを連続供給する連続供給機を備えた構成とされるとともに、連続供給機が、セメントを連続・定量供給できるようになっているために、従来と異なり、必要量のセメントを供給するための煩雑な操作や高度な計算を行う必要が無く、従来に比較して運転制御が容易となる。また、これにより、従来と異なり、硬化剤をバッチ式撹拌タンク等を用いて製造する必要がなく、従来に比較して、設備の省スペース化を図ることが可能である
【0101】
請求項10に係る軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一軸型スクリュウコンベアの一端側に土砂の投入口を設けるとともに、他端側に改良土の排出口を設けた構成とされ、さらに、一軸型スクリュウコンベアのトラフの内壁面に、複数の固定ピンを突出状態に設け、これら固定ピンを土砂または改良土の搬送経路内において土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置したため、固定ピンにより、トラフ内部において搬送される土砂または改良土に対して、高強度のせん断力を与えることができ、土砂を強力に混練して硬化剤の分散性を増大させることができる。これにより、品質の高い改良土を形成することが可能となる。また、スクリュウコンベアとして一軸型のものが用いられるために、異物の噛み込みなどの心配が無く、分解清掃などの作業を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れたシステムを実現することができる。また、従来と異なり、異物噛み込みの危険を避けるために運転速度を制限することが無く、高速運転が可能となる。
【0102】
請求項11に係る軟弱土・土砂−硬化剤混練装置においては、一軸型スクリュウコンベアのトラフの断面形状が円形とされているために、トラフとスクリュウ翼との間のクリアランスを小さくすることができ、従来に比較して高圧運転が可能となる。また、トラフ内に土砂を充満させて連続輸送を行うことが容易となるために、土砂および改良土の輸送量を安定させて、運転制御を容易化することができる。
【0103】
請求項12に係る軟弱土・土砂−硬化剤混練装置においては、各固定ピンに、硬化剤を土砂に対して注入するための注入孔が設けられているために、土砂に対して硬化剤を良好に分散混合することができ、均一な改良土を形成することが可能である。
【0104】
請求項13に係る軟弱土・土砂−硬化剤混練装置においては、固定ピンに設けられた注入孔が、土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口しているために、硬化剤を低圧注入することができ、土砂を高圧で混練したとしても、硬化剤を圧送するためのポンプ等に過度の負担がかかることがない。
【0105】
請求項14に係る軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一対の一軸型スクリュウコンベアを備えた構成とされ、これら一軸型スクリュウコンベアが、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸型スクリュウコンベアの排出口に、下側の一軸型スクリュウコンベアの投入口が対向するように配置され、なおかつ上側の一軸型スクリュウコンベアの投入口と下側の一軸型スクリュウコンベアとの間に迂回路が設けられるために、二本の一軸型スクリュウコンベアをスペースをとることなく連結配置することができる。また、軟弱土もしくは土砂に対して硬化剤を混入する必要がない場合には、軟弱土もしくは土砂を、この迂回路を通じて迂回搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態である軟弱土改良・圧送システムのうち、圧送船内部において改良土を形成する際に用いられる設備の概略構成を示す図である。
【図2】 図1に示した軟弱土改良・圧送システムにおいて、セメントミルク連続製造機に用いられる連続供給機の概略構成を示す正面図である。
【図3】 図2に示した連続供給機において用いられる回転レーキの正面図である。
【図4】 同、平面図である。
【図5】 図1に示した軟弱土改良・圧送システムにおいて、セメントミルク連続製造機に用いられる硬化剤製造用スクリュウコンベアの構成を示す側断面図である。
【図6】 図5に示した硬化剤製造用スクリュウコンベアにおいて用いられるダブルヘリカルの構成の詳細を示す側面図である。
【図7】 図1に示した軟弱土改良・圧送システムにおいて、セメントミルク連続製造機に用いられる一軸型スクリュウコンベアの構成を示す側断面図である。
【図8】 図7に示した一軸型スクリュウコンベアの軸方向に直交する断面を示す図である。
【図9】 従来の軟弱土改良・圧送システムの全体概要を示す模式図である。
【図10】 図9に示した圧送船内部において改良土を形成する際に用いられる設備の概略構成を示す図である。
【図11】 図10に示した設備において用いられるスクリュウコンベアの要部の構成を示す図である。
【図12】 図11におけるI−I線矢視断面図である。
【符号の説明】
30 軟弱土改良・圧送システム(軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム)
31 セメントミルクプラント
32 混練装置(軟弱土・土砂−硬化剤混練装置)
37 セメントミルク連続製造機(硬化剤製造装置)
38 連続供給機
39 硬化剤製造用スクリュウコンベア
42,43 一軸型スクリュウコンベア
42a,43a 一端
42b,43b 他端
54 クッションタンク
55 受入ホッパ
56 セメント搬送用スクリュウコンベア
57 セメント排出口
58 載荷部
58a 外周輪郭部
59 荷重測定装置
60 回転レーキ(落下手段)
64 モータ(駆動装置)
65 制御装置
66 一端部
67 供給口
68 他端部
69 吐出口
70 中間部
71 水供給部
74 第一の水注入口
75 第二の水注入口
76 トラフ
77 内壁面
78 突出ピン
79 スクリュウ
84,85 投入口
86,87 排出口
89,90 トラフ
91,92 内壁面
94 固定ピン
100 注入孔
101 開口部
200 シャッター
201 迂回路
θ1 安息角
F1 円錐形状
S1 円錐面
Claims (14)
- 採取した軟弱土もしくは土砂に硬化剤を加えて改良土を製造するとともに、該改良土を圧送するためのシステムであって、
前記硬化剤を製造するための硬化剤製造装置と、
製造された硬化剤と前記軟弱土もしくは土砂とを混練して前記改良土を製造するための軟弱土・土砂−硬化剤混練装置と、
製造された改良土を、該改良土の使用対象位置に圧送するための圧送装置とを備え、
前記軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一軸型スクリュウコンベアの一端側に前記軟弱土もしくは土砂の投入口を設けるとともに、他端側に前記改良土の排出口を設けた構成とされ、
該一軸型スクリュウコンベアのトラフ内壁面には、複数の固定ピンが突出状態に設けられ、
該固定ピンは、前記一軸型スクリュウコンベア内部の前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送経路内において前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置されていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。 - 請求項1記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記トラフは、その断面形状が円形とされていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。 - 請求項1または2記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記固定ピンには、前記硬化剤を前記軟弱土もしくは土砂または改良土に対して注入するための注入孔が設けられていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。 - 請求項3記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記注入孔は、前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口していることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。 - 請求項1から4のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記軟弱土・土砂−硬化剤混練装置は、一対の前記一軸型スクリュウコンベアを備えて構成され、
これら一軸型スクリュウコンベアは、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口を下側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口に対向させて配置され、
上側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口と下側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口との間には、前記軟弱土もしくは土砂が通過可能な迂回路が設けられていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。 - 請求項1から5のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記硬化剤製造装置は、硬化剤製造用スクリュウコンベアの一端部側にセメントの供給口が設けられ、他端部側に前記硬化剤の吐出口が設けられるとともに、該一端部および他端部の中間部が前記セメントに対して水を供給する水供給部として形成された構成となっており、
前記硬化剤製造用スクリュウコンベアは、前記供給口と前記水供給部との間に位置する部分のスクリュウのピッチが、前記水供給部のスクリュウのピッチに比較して小とされていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。 - 請求項6記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記水供給部は、その前記一端部側の端部に、前記セメントを予備混合するために必要な水を供給するための第一の水注入口が設けられ、前記他端部側の端部に、前記硬化剤を所望の濃度とするための追加水を供給可能な第二の水注入口が設けられた構成とされていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。 - 請求項6または7記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記水供給部においては、前記硬化剤製造用スクリュウコンベアのトラフの内壁面に、複数の突出ピンが、前記セメントの搬送方向と交差する方向に位置させて設けられていることを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。 - 請求項1から8のいずれかに記載の軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システムであって、
前記硬化剤製造装置は、前記供給口に対してセメントを連続供給する連続供給機を備え、
該連続供給機は、セメントを一定量貯蔵するためのクッションタンクと、該クッションタンクの下方に水平に設けられた平面状の受入ホッパと、該受入ホッパ上に堆積した前記セメントを前記供給口に対して供給するためのセメント搬送用スクリュウコンベアとを備え、
前記受入ホッパは、前記クッションタンクの下面に設けられて前記セメントを排出するセメント排出口の直下に配置され、
該セメント排出口と前記受入ホッパとの間には、円盤状の載荷部を有する荷重測定装置が設けられ、
荷重測定装置は、前記載荷部上に堆積した前記セメントを下方に連続的に落下させる落下手段を有するとともに、
前記セメントが、前記受入ホッパから前記セメント排出口に至る位置に、その円錐面と水平面とのなす角が所定の安息角となるような円錐形状をもって連続的に堆積した場合に、前記載荷部の外周輪郭部が前記円錐面上に位置する構成とされ、
前記荷重測定装置および前記セメント搬送用スクリュウコンベアを駆動する駆動装置が、制御装置に接続され、
該制御装置は、前記セメントが前記受入ホッパから前記セメント排出口に至る位置に前記円錐形状をもって連続的に堆積した場合に、前記荷重測定装置により測定される前記セメントの荷重が一定になるように、前記セメント搬送用スクリュウコンベアの回転数を制御することを特徴とする軟弱土もしくは土砂の改良・圧送システム。 - 軟弱土もしくは土砂に硬化剤を混練して改良土を形成するための軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
一軸型スクリュウコンベアの一端側に前記軟弱土もしくは土砂の投入口が設けられるとともに、他端側に前記改良土の排出口が設けられ、
該一軸型スクリュウコンベアのトラフ内壁面には、複数の固定ピンが突出状態に設けられ、
該固定ピンは、前記スクリュウコンベア内部の前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送経路内において前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と交差するように配置されていることを特徴とする軟弱土・土砂−硬化剤混練装置。 - 請求項10記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記トラフは、その断面形状が円形とされていることを特徴とする軟弱土・土砂−硬化剤混練装置。 - 請求項10または11記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記固定ピンには、前記硬化剤を前記軟弱土もしくは土砂または改良土に対して注入するための注入孔が設けられていることを特徴とする軟弱土・土砂−硬化剤混練装置。 - 請求項12記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
前記注入孔は、前記軟弱土もしくは土砂または改良土の搬送方向と同一の方向に開口していることを特徴とする軟弱土・土砂−硬化剤混練装置。 - 請求項10から13のいずれかに記載の軟弱土・土砂−硬化剤混練装置であって、
一対の前記一軸型スクリュウコンベアを有し、
これら一軸型スクリュウコンベアは、互いに上下に位置するように設けられるとともに、上側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口を下側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口に対向させて配置され、
上側の一軸スクリュウコンベアの前記投入口と下側の一軸スクリュウコンベアの前記排出口との間には、前記軟弱土もしくは土砂が通過可能な迂回路が設けられていることを特徴とする軟弱土・土砂−硬化剤混練装置。
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