JP4471773B2

JP4471773B2 - 多機能混合装置、発泡装置、軽量固化材の製造方法、軽量固化体

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Publication number: JP4471773B2
Application number: JP2004233789A
Authority: JP
Inventors: 昌平千田; 一紘渡辺; 征利前田
Original assignee: CHIDA ENGINEERING INC.; Maeda Kosen Co Ltd
Current assignee: CHIDA ENGINEERING INC.; Maeda Kosen Co Ltd
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-08-10
Also published as: JP2006051644A

Description

本発明は、軽量固化材の製造方法及び軽量固化体に関し、また軽量固化材の製造を含め多種多様な混合に対応できる多機能混合装置にも関し、更にこの多機能混合装置に好適な発泡装置にも関するものである。

従来、軽量固化材の製造方法として、特に管路ミキサを用いたものとしては、例えば、浚渫泥土等の含水流動性原料を仕向け先に移送する過程で軽量固化材料へ変化させる技術が提案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、この先行技術では、多種多様な原料、製造物、工事形態に対応できない、必要な機器の設置等に手間がかかるといった問題点があった。

また、軽量固化材の製造に際しては気泡が必要であり、従来はビーズを充填した筒内に界面活性剤等の起泡剤と空気を送り気泡を製造していた（例えば特許文献２参照）が、この従来法では細かく且つ強度の高い気泡を製造することが困難であった。

さらに、セメント系固化材として樹脂剤を混合した高強度固化材が知られているが、樹脂剤を用いることにより粘性が高くなり、軽量化のために気泡を混合させようとしても気泡を均一に分散混合することが困難であった。
特開２００４−６０３２６号公報特開平７−１００８１３号公報

そこで、本発明の主たる課題は、一つの装置で多種多様な原料、製造物、工事形態に対応できる混合装置を提供することにある。また、他の課題は、細かく且つ強度の高い気泡の製造を可能にすることにある。さらにまた他の課題は、軽量の固化体の製造技術を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
水平配置された直線状の混合管路およびその内部に設けられた撹拌軸を有する第一管路ミキサと、水平配置された直線状の混合管路およびその内部に設けられた撹拌軸を有する第二管路ミキサと、排出口を有するアジテータ槽およびその内部に設けられた撹拌手段を有するアジテータと、気泡を生成し供給する気泡製造装置と、圧送ポンプと、第一ホッパおよびその内部の材料を定量供給するための第一フィーダと、ならびに第二ホッパおよびその内部の材料を定量供給するための第二フィーダと、を含む機器が基台上に装備されるとともに、
使用する機器を任意に選択して配管することによって、機器の一部または全部を使用した混合装置が構成されるようになした、多機能混合装置であって、
前記第一管路ミキサおよび第二管路ミキサは、互に平行に前記アジテータ槽内に並設され、
前記第一管路ミキサの混合管路には、長手方向一端部の上部に投入口が設けられ、前記第二管路ミキサの混合管路には、前記第一管路ミキサの投入口と反対側の端部の上部に投入口が設けられており、
前記第一管路ミキサの投入口に前記第一フィーダが連結され、この第一フィーダの上に前記第一ホッパが設けられ、前記第二管路ミキサの投入口に前記第二フィーダが連結されており、この第二フィーダの上に前記第二ホッパが設けられている、
ことを特徴とする多機能混合装置。

（作用効果）
本発明の多機能混合装置では、管路ミキサ等の混合に必要とされる機器がそれぞれ必要数以上（単数でも複数でも良い）基台に装備されており、これらを任意に配管接続することによって、機器の一部または全部を使用した混合装置が構成される。よって、一つの装置で多種多様な原料、製造物、工事形態に対応できるようになる。なお、使用態様に応じて配管変更する必要がない部分等の一部の部分については、機器間を固定的な配管により接続しておくことも、また、全ての機器を使用態様に応じて配管するように構成することも本発明に含まれる。
また、このようにアジテータに管路ミキサを一体化することによって、アジテータ単体の設置スペースと殆ど変わりないスペースでミキサをも設置でき、非常にコンパクトな混合装置となる。これにより、例えば、車両搭載可能なサイズ・重量を有する可般型装置とすることも可能である。

＜請求項２記載の発明＞
前記第一管路ミキサの混合管路には、その投入口と反対側の端部の上部に排出口が設けられ、前記第二管路ミキサの混合管路には、その投入口と反対側の端部の上部に排出口が設けられており、前記アジテータ槽内において前記第一管路ミキサの排出口と前記第２管路ミキサの投入口とが連結管により連結されている、請求項１記載の多機能混合装置。

＜請求項３記載の発明＞
前記気泡製造装置は、側面に気泡排出路を有する円筒状の容器と、この容器内に同軸的に配置された円筒状の20〜120メッシュの網型フィルタと、このフィルタの内空部に軸心方向に沿って連通された圧縮空気供給路と、圧縮空気供給路に合流接続された起泡剤供給路とを備えているものである、請求項１又は２記載の多機能混合装置。

（作用効果）
上記範囲内の網目を有する網型フィルタを用いて気泡を製造すると、従来のビーズ充填筒を用いる場合と比べて細かく且つ強い気泡を製造できる。

＜請求項４記載の発明＞
水平配置された直線状の混合管路と、その内空内に同軸的に配置された中空撹拌軸と、混合管路の長手方向一端部に形成された投入口と、混合管路の長手方向他端部に形成された排出口と、中空撹拌軸における投入口側端部の外周面に形成された供給口とを有する第三管路ミキサを備え、
前記アジテータ槽内において前記第一管路ミキサの排出口と前記第２管路ミキサの投入口とが連結管により接続されており、
前記第二管路ミキサの排出口は開放状態とされることにより前記アジテータ槽内に連通されており、
前記アジテータ槽の排出口が前記圧送ポンプを介して前記第三管路ミキサの投入口に配管接続されており、
前記気泡製造装置の気泡排出路が前記第三管路ミキサの供給口に配管接続されている、
請求項３記載の多機能混合装置。

＜請求項５記載の発明＞
請求項４記載の多機能混合装置を用い、
第一フィーダにより前記第一ホッパから前記第一管路ミキサの投入口にセメントを供給するとともに、前記第一管路ミキサの投入口から水を供給し、これらセメント及び水を第一管路ミキサで混合してセメントミルクとし、
このセメントミルクを第二管路ミキサの投入口に供給するとともに、第二フィーダにより前記第二ホッパから前記第二管路ミキサの投入口に泥土を供給し、これらセメントミルクと泥土とを第二管路ミキサで混合してセメント混合泥土とし、
このセメント混合泥土を前記第二管路ミキサの排出口からアジテータ槽内に溢流供給し、アジテータ槽内に供給したセメント混合泥土を、前記圧送ポンプによる吸引によりアジテータの排出口から吸引して、前記第三管路ミキサの投入口に圧送供給するとともに、前記気泡製造装置で製造して気泡を前記第三管路ミキサにおける供給口から撹拌軸内および供給口を介して混合管路内に回転噴射し、前記第三管路ミキサで前記セメント混合泥土と気泡とを混合して軽量固化材を製造する、
ことを特徴とする軽量固化材の製造方法。

以上のとおり本発明によれば、一つの装置で多種多様な原料、製造物、工事形態に対応できるようになる、細かく且つ強度の高い気泡の製造が可能になる。さらにまた、軽量固化体の製造が可能になる。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら詳説する。
図１〜図３は本発明に係る多機能混合装置例を示している。この装置では、基台１の長手方向一方側が混合部Ｍとされ、他方側がポンプ部Ｐ及び気泡製造部Ｂとされている。混合部Ｍには、第一、第二及び第三管路ミキサ１０，２０，３０と、アジテータ４０とが装備されており、またこれらの上に、ホッパ５１，５３が一対と、各ホッパ内の材料を定量供給するためのフィーダ５２，５４とが装備されており、一方のホッパ５１は、基台１上に立設されたフレームＦに対してロードセル５５を解して吊り下げられている。

より詳細には、図示例の第一管路ミキサ１０は、図４にも示すように、水平配置された直線状の混合管路１１と、その内空内に同軸的に配置された撹拌軸１２とを有するものであり、混合管路１１の長手方向一端部の上部に第一投入口１３及び第二投入口１４が並設され、他端部の上部に排出口１５及び予備口兼点検口１６が形成されているものである。このように、投入口の数を複数に形成することもでき、また図示しないが排出口の数を複数にすることもできる。また、撹拌軸１２は、投入口１３，１４と対応する部分には螺旋方向に連続するスクリュー羽根１２Ｗが形成されており、更にこの部分から排出口１５までの範囲全体にわたり、螺旋方向に断続的に突出する撹拌羽根１２Ｍが形成されているものである。撹拌軸１２の端部は、混合管路１１外部に突出されており、この端部に対してチェーン等の伝動機構を介してモータ等の回転駆動源１０Ｍが接続されている。

第二管路ミキサ２０及び第三管路ミキサ３０は、図５にも示すように、混合管路２１，３１内相互が２９，３９により隔離されているものの、直列配置の一体構造を有し、両ミキサ２０，３０の撹拌軸２１，３１は直列連結され、共通の回転駆動源２０Ｍにより一体的に回転駆動されるように構成されたものである。複数の管路ミキサを設けるにあたり、装置の省スペース化及び簡略化を図る場合、このような構成が好適である。

また、第二管路ミキサ２０は、水平配置された直線状の混合管路２１と、その内空内に同軸的に配置された撹拌軸２２と、混合管路２１の長手方向一端部の上部に並設された第一投入口２３及び第二投入口２４と、他端部の上部に形成された排出口２５とを備えているものである。撹拌軸２２は、第一管路ミキサ１０と同様、投入口２３，２４と対応する部分にスクリュー羽根２２Ｗが形成され、この部分から排出口２５までの範囲全体にわたり撹拌羽根２２Ｍが形成されているものである。

第三管路ミキサ３０は、水平配置された直線状の混合管路３１と、その内空内に同軸的に配置された中空撹拌軸３２と、混合管路３１の長手方向一端部の側部に形成された投入口３３と、他端部の側部に形成された排出口３５と、中空撹拌軸３２における投入口側端部の外周面に形成された供給口３４と、を備えたものである。撹拌軸３２は、その長手方向略全体にわたり螺旋方向に断続的に突出する撹拌羽根３２Ｍが形成されている。このように本発明の管路ミキサにおける撹拌軸は、撹拌作用を有する限り、羽根の形状や数、軸における羽根配設範囲等に限定されるものではない。

また、第一及び第二管路ミキサ１０，２０では、材料の投入口１３、１４、２３，２４が混合管路１１，２１にのみ形成されているのに対し、第三管路ミキサ３０では、撹拌軸３２に材料の供給口３４が形成されており、管路３１内の中心位置から放射方向に向けて材料を回転供給できるように構成されている点が異なっている。撹拌軸３２の一端部にはスイーベル３６が接続されており、回転する撹拌軸３２内と固定配管との接続が可能なように構成されている。このタイプの管路ミキサ３０は、相対的に水分の少ない材料に対して水分の多い材料を回転供給することにより、特に均一な混合が可能となる利点がある。

管路ミキサ１０，２０，３０は、それ自体省スペースな装置であるが、特に、図示例のようにアジテータ４０のアジテータ槽内に一体的に設けることによって、更に省スペース化を図ることができ、これによって、例えば図８に示すようにトラック等の車両９０に搭載可能なサイズ・重量を有する可般型装置８０としたり、あるいは多機能ミキサー車としたりすることが可能となる。

より詳細には、図示例のアジテータ４０は、アジテータ槽４１の下部に水平方向に沿う撹拌軸４２が軸支され、この撹拌軸４２の外面には移送機能および撹拌機能を有する撹拌翼４２Ｍが多数設けられ、撹拌翼４２Ｍ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４１底部に排出口４５が形成されたものである。撹拌軸４２は槽外の回転駆動源４０Ｍによって回転駆動されるように構成されている。そして、第一管路ミキサ１０ならびに第二及び第三管路ミキサ２０，３０は、アジテータ槽４１内における撹拌軸４２の前側上部および後側上部に、撹拌軸４２と平行にそれぞれ配され、かつアジテータ槽４１の左右側壁間に跨って支承されている。このような構造を採用することによって、従来のアジテータ単体と殆ど変わり無い設置スペースで管路ミキサを複数本設置することができるようになる。

また、図示例では第二管路ミキサ２０の排出口は、開放状態ではアジテータ槽４１内に対して材料供給が可能なように構成されている。このように、少なくとも一つの管路ミキサの排出口がアジテータ槽内に配置されていると、特に配管等を要さずに管路ミキサとアジテータ槽とを接続できるため好ましい。

次に、基台１の長手方向他方側に装備される機器について説明する。基台１の他方側はポンプ部Ｐと気泡製造部Ｂとに区画されており、ポンプ部Ｐには、圧送ポンプ６０が設けられており、気泡製造部Ｂには、界面活性剤等の起泡剤を希釈水により所定の希釈倍率で希釈して貯留する起泡剤希釈・貯留槽７１と、この貯留槽７１に接続された起泡剤ポンプ７２と、エアコンプレッサ７３と、エアコンプレッサ７３から供給される圧縮空気及び起泡剤ポンプ７２から供給される起泡剤を合流混合して気泡を形成する発泡装置７４とを有する気泡製造装置７０が設けられている。製造された気泡はエアコンプレッサ７３による圧送力により送出される。

図６は特に好ましい発泡装置７４の例を示している。この発泡装置７４は、側面に気泡排出路７９を有する円筒状の容器７５と、この容器７５内に同軸的に配置された円筒状の網型フィルタ７６と、フィルタ７６の内空部に軸心方向に沿って連通された圧縮空気供給路７７と、圧縮空気供給路７７に合流接続された起泡剤供給路７８とを備えており、金網等からなる網型フィルタ７６の網目が20〜120メッシュの範囲内とされているものである。圧縮空気供給路７７は前述のエアコンプレッサ７３に接続され、起泡剤供給路７８は起泡剤ポンプ７２に接続される。

気泡の製造に際しては、圧縮空気供給路７７からフィルタ７６内に向かって供給される圧縮空気に対して、起泡剤供給路７８から界面活性剤等の起泡剤が合流混合され、この合流混合された圧縮空気および起泡剤がフィルタ７６に通過されて気泡が生成され、生成した気泡が排出路７９から排出される。網型フィルタの網目が20〜120メッシュの範囲内であると、細かく且つ強い気泡を製造できる。

以上のように構成された多機能混合装置は、基台１上に装備された機器１０〜７０を任意に配管接続することによって、機器の一部または全部を使用した混合装置を構成でき、非常に多種多様な混合プラントとして用いることができる。全ての機器を使用態様に応じて配管するように構成することもできるが、使用態様に応じて配管変更する必要がない部分等の一部の部分、例えば、図示例における起泡剤希釈・貯留槽７１と起泡剤ポンプ７２、起泡剤ポンプ７２と発泡装置７４、エアコンプレッサ７３と発泡装置７４、ホッパ５１，５３とフィーダ５２，５４等については、機器間を固定的に接続しておくこともできる。

図７は、泥土を用いて気泡混合土を製造する場合の例を示している。第一のホッパ５１に投入されたセメントは、フィーダ５２により切り出されて第一管路ミキサ１０の第一投入口１３に投入される。また、第二投入口１４から混練水が合流投入される。これらは、第一管路ミキサ１０により撹拌混合されてセメントミルクとなった後、排出口１５から第二管路ミキサ２０に供給される。なお、この例では、第一管路ミキサ１０の予備口兼点検口１６は使用しないため図示しない蓋により密閉しておく。また、第一管路ミキサ１０の排出口１５と第二管路ミキサ２０の第二投入口２４とは、連結管Ｗにより接続されている。

第二管路ミキサ２０では、第一管路ミキサ１０から第二投入口２４を介してセメントミルクが供給されるとともに、第二のホッパ５３に投入された泥土がフィーダ５４により切り出されて、第一投入口２３からを投入される。これらセメントミルクおよび泥土は第二管路ミキサ２０で混合されてセメント混合泥土となった後、排出口２５からアジテータ槽４１内に溢流する。

アジテータ槽４１内に供給されたセメント混合泥土は、圧送ポンプ６０による吸引によって、アジテータ排出口４５から吸引され、第三管路ミキサ３０の投入口３３に圧送供給される。このため、図示例では、アジテータ排出口と圧送ポンプ６０の入側とが配管Ｘにより、また圧送ポンプの出側と第三管路ミキサ３０の投入口３３とが配管Ｙによりそれぞれ接続されている。

一方、気泡製造部Ｂでは、貯留槽７１において起泡剤を所定の希釈倍率で希釈し一時的に貯留した後、この貯留した起泡剤を起泡剤ポンプ７２によって発泡装置７４へ圧送する。発泡装置７４にはエアコンプレッサ７３からの圧縮空気が供給されており、この圧縮空気と起泡剤とが合流された後、前述の網型フィルタや従来のビーズ充填筒等の発泡エレメントに通過され、気泡が生成される。この気泡は、エアコンプレッサ７３による圧送作用により、第三管路ミキサ３０の撹拌軸３２に接続されたスイーベル３６を介して撹拌軸３２内に供給される。このため、図示例では、発泡装置７４の排出路７９と第三管路ミキサ３０のスイーベル３６とを配管Ｚにより接続している。撹拌軸３２内に供給された気泡は、撹拌軸３２外周面の供給口３４から管路３１内に回転噴射される。第三管路ミキサ３０では、セメント混合泥土と気泡とが混合されて気泡混合土が製造され、この気泡混合土が混合処理材排出口３５から排出される。この場合、第三管路ミキサ３０内を通じて圧送ポンプ６０の圧力が加わるため、必要十分な圧送が可能となる。なお、本形態における各材料の配合を管理するために、適所に流量計を設けたり、ロードセル５５の計測結果を用いたり、フィーダ５２，５４の回転速度等を調整することができる。

他の応用例は下記に列挙したとおりであり、もちろん本発明に係る装置の応用はこれに限定されるものではない。
(1) セメント・モルタル・コンクリートプラント
セメントミルクプラントとして使用する場合、例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からセメントを供給し、第二投入口１４から水を供給し、混合物たるセメントミルクを予備口兼点検口１６から溢流させてアジテータ４０に供給し、アジテータ４０内のセメントミルクを圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、外部へ送出するように構成することができる。この場合、使用する管路ミキサは一つであり、他の機器は使用しない。

セメントモルタルプラントとして使用する場合、例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からセメントを供給し、第二投入口１４から水を供給し、混合物たるセメントミルクを排出口１５から第二管路ミキサ２０の第二投入口２４に供給するとともに、第二管路ミキサ２０の第一投入口２３から砂を投入し、混合物たるモルタルを排出口２５から溢流させてアジテータ４０に供給し、アジテータ４０内のモルタルを圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、外部へ送出するように構成することができる。この場合、使用する管路ミキサは二つであり、他の機器は使用しない。

樹脂系高強度モルタルプラントとして使用する場合、例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からセメントを供給し、第二投入口１４から水を供給し、混合物たるセメントミルクを排出口１５から第二管路ミキサ２０の第二投入口２４に供給するとともに、第二管路ミキサ２０の第一投入口２３から砂を投入し、混合物たるモルタルを排出口２５から溢流させてアジテータ４０に供給する。アジテータ４０内のモルタルは圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、第三管路ミキサ３０の投入口３３に供給するとともに、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メタクリル樹脂等の樹脂剤をスイーベル３６経由で供給口３４から管路３１内に供給し、混合物たる樹脂モルタルを排出口３５から外部へ送出する。この場合、三つの管路ミキサを使用する。

コンクリートプラントとして使用する場合は、例えば、上記セメントモルタルプラントの場合における砂に替えて、所望の骨材を供給すればよい。

(2) 気泡混合プラント
気泡混合セメントミルクプラントとして使用する場合、例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からセメントを供給し、第二投入口１４から水を供給し、混合物たるセメントミルクを予備口兼点検口１６から溢流させてアジテータ４０に供給し、アジテータ４０内のセメントミルクを圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、第三管路ミキサ３０の投入口３３に供給するとともに、気泡製造装置７０で製造した気泡をスイーベル３６経由で供給口３４から管路３１内に供給し、混合物たる気泡混合セメントミルクを排出口３５から外部へ送出する。この場合、第一及び第三の管路ミキサ１０，３０は使用するが、第二の管路ミキサは使用しない。

気泡混合モルタルプラントとして使用する場合、例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からセメントを供給し、第二投入口１４から水を供給し、混合物たるセメントミルクを排出口１５から第二管路ミキサ２０の第二投入口２４に供給するとともに、第二管路ミキサ２０の第一投入口２３から砂を投入し、混合物たるモルタルを排出口２５から溢流させてアジテータ４０に供給する。アジテータ４０内のモルタルは圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、第三管路ミキサ３０の投入口３３に供給するとともに、気泡製造装置７０で製造した気泡をスイーベル３６経由で供給口３４から管路３１内に供給し、混合物たる気泡混合モルタルを排出口３５から外部へ送出する。この場合、三つの管路ミキサを使用する。

気泡混合土（水、セメント、現場発生土及び気泡の混合物）プラントとして使用する場合、前述の図７に示すとおりであり、上記気泡混合モルタルプラントにおける砂に替えて現場発生土を供給すれば良い。また、同様に、上記気泡混合モルタルプラントにおける砂に替えてベントナイトやフライアッシュを供給することもできる。

気泡混合樹脂モルタル（水、セメント、砂、樹脂剤及び気泡の混合物）プラントとして使用する場合、例えば、上記気泡混合モルタルプラントにおいて第一管路ミキサの予備口兼点検口１６から樹脂剤を供給することができる。

(3) 泥土混合プラント
浚渫泥土等の泥土混合処理またはスラリー化安定処理プラントとして用いる場合、例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からセメントを供給し、第二投入口１４から泥水または泥土を供給し、混合物を予備口兼点検口１６から溢流させてアジテータ４０に供給し、アジテータ４０内の混合物を圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、外部へ送出するように構成することができる。この場合、使用する管路ミキサは一つであり、他の機器は使用しない。

地盤改良工法の一つとして、固化材の圧入により泥土地盤を置換するとともに、地上に排出される泥土を圧入用固化材の原料として用いる工法（例えば特公平７−１１１０５２号公報参照）がある。本発明の混合装置は、このような工法用の固化材製造プラントとして用いることができる。具体的には、実施形態の装置において、例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からセメントを供給し、第二投入口１４から水を供給し、混合物を排出口１５から第二管路ミキサ２０の第二投入口２４に供給するとともに、第二管路ミキサ２０の第一投入口２３から排泥を投入し、混合物を排出口２５から溢流させてアジテータ４０に供給し、アジテータ４０内の混合物を圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、地盤改良装置へ送出するように構成することができる。

また例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からセメントを供給し、第二投入口１４から泥水または泥土を供給し、混合物を排出口１５から第二管路ミキサ２０の第二投入口２４に供給するとともに、第二管路ミキサ２０の第一投入口２３からフライアッシュを投入し、混合物を排出口２５から溢流させてアジテータ４０に供給し、アジテータ４０内の混合物を圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、地盤改良装置へ送出するように構成することもできる。

(4) その他の混合プラント
本発明の装置はベントナイト混練プラントとしても用いることができる。この場合、例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からベントナイトを供給し、第二投入口１４から水を供給し、混合物たるベントナイト液を予備口兼点検口１６から溢流させてアジテータ４０に供給し、アジテータ４０内のベントナイト液を圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、外部へ送出するように構成することができる。

また、本発明の装置は裏込め材製造プラントとしても用いることができる。この場合、例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からセメントを供給し、第二投入口１４から水を供給し、混合物たるセメントミルクを排出口１５から第二管路ミキサ２０の第二投入口２４に供給するとともに、第二管路ミキサ２０の第一投入口２３から裏込め材を投入し、混合物を排出口２５から溢流させてアジテータ４０に供給し、アジテータ４０内の混合物を圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、外部へ送出するように構成することができる。この場合、使用する管路ミキサは二つであり、他の機器は使用しない。

また、本発明の装置は発泡ビーズ混合プラントとしても用いることができる。この場合、例えば、第一管路ミキサ１０の第一投入口１３からセメントを供給し、第二投入口１４から水を供給し、混合物たるセメントミルクを予備口兼点検口１６から溢流させてアジテータ４０に供給し、アジテータ４０内のセメントミルクを圧送ポンプ６０によりアジテータ排出口４５から吸引し、第三管路ミキサ３０の投入口３３に供給するとともに、発泡ビーズをスイーベル３６経由で供給口３４から管路３１内に供給し、混合物を排出口３５から外部へ送出することができる。

また、本発明の装置は短繊維混合プラントとしても用いることができる。この場合、例えば、上記発泡ビーズ混合プラントの発泡ビーズに替えて短繊維を供給すれば良い。

また、本発明の装置は基盤材混合プラントとしても用いることができる。この場合、例えば、上記裏込め材製造プラントの裏込め用材料に替えて第二管路ミキサ２０の第一投入口２３から基盤材を供給すれば良い。

また、本発明の装置は汚染土壌不溶化・還元処理プラントとしても用いることができる。この場合、上記基盤材混合プラントの基盤材に替えて第二管路ミキサ２０の第一投入口２３から不溶化剤または還元剤を供給すれば良い。

表１に示す、各種網目の金網型フィルタエレメントを用い、気泡製造試験を行い、泡の状態（細かさ及び均一さ）と強度（泡の持続時間の長さ）とについて観察した。その結果、同表に示すとおり、網目が20〜120メッシュのフィルタエレメントを用いた場合に特に細かくかつ強い気泡が製造できることが判明した。

本発明は、セメント系固化材料等の各種材料の混合に好適に用いることができる。

混合装置の正面図である。図１のII-II横断面図である。混合装置の側面図である。図３のIV-IV断面図である。図３のV-V断面図である。発泡装置の縦断面図である。混合フロー図である。トラック積載形態を示す正面図である。

符号の説明

１…基台、１０…第一管路ミキサ、２０…第二管路ミキサ、３０…第三管路ミキサ、４０…アジテータ、５１，５３…ホッパ、５２，５４…フィーダ、６０…圧送ポンプ、７０…気泡製造装置、８０…多機能混合装置、９０…トラック、１００…試験装置。

Claims

水平配置された直線状の混合管路およびその内部に設けられた撹拌軸を有する第一管路ミキサと、水平配置された直線状の混合管路およびその内部に設けられた撹拌軸を有する第二管路ミキサと、排出口を有するアジテータ槽およびその内部に設けられた撹拌手段を有するアジテータと、気泡を生成し供給する気泡製造装置と、圧送ポンプと、第一ホッパおよびその内部の材料を定量供給するための第一フィーダと、ならびに第二ホッパおよびその内部の材料を定量供給するための第二フィーダと、を含む機器が基台上に装備されるとともに、
使用する機器を任意に選択して配管することによって、機器の一部または全部を使用した混合装置が構成されるようになした、多機能混合装置であって、
前記第一管路ミキサおよび第二管路ミキサは、互に平行に前記アジテータ槽内に並設され、
前記第一管路ミキサの混合管路には、長手方向一端部の上部に投入口が設けられ、前記第二管路ミキサの混合管路には、前記第一管路ミキサの投入口と反対側の端部の上部に投入口が設けられており、
前記第一管路ミキサの投入口に前記第一フィーダが連結され、この第一フィーダの上に前記第一ホッパが設けられ、前記第二管路ミキサの投入口に前記第二フィーダが連結されており、この第二フィーダの上に前記第二ホッパが設けられている、
ことを特徴とする多機能混合装置。
前記第一管路ミキサの混合管路には、その投入口と反対側の端部の上部に排出口が設けられ、前記第二管路ミキサの混合管路には、その投入口と反対側の端部の上部に排出口が設けられており、前記アジテータ槽内において前記第一管路ミキサの排出口と前記第２管路ミキサの投入口とが連結管により連結されている、請求項１記載の多機能混合装置。
前記気泡製造装置は、側面に気泡排出路を有する円筒状の容器と、この容器内に同軸的に配置された円筒状の20〜120メッシュの網型フィルタと、このフィルタの内空部に軸心方向に沿って連通された圧縮空気供給路と、圧縮空気供給路に合流接続された起泡剤供給路とを備えているものである、請求項１又は２記載の多機能混合装置。
水平配置された直線状の混合管路と、その内空内に同軸的に配置された中空撹拌軸と、混合管路の長手方向一端部に形成された投入口と、混合管路の長手方向他端部に形成された排出口と、中空撹拌軸における投入口側端部の外周面に形成された供給口とを有する第三管路ミキサを備え、
前記アジテータ槽内において前記第一管路ミキサの排出口と前記第２管路ミキサの投入口とが連結管により接続されており、
前記第二管路ミキサの排出口は開放状態とされることにより前記アジテータ槽内に連通されており、
前記アジテータ槽の排出口が前記圧送ポンプを介して前記第三管路ミキサの投入口に配管接続されており、
前記気泡製造装置の気泡排出路が前記第三管路ミキサの供給口に配管接続されている、
請求項３記載の多機能混合装置。
請求項４記載の多機能混合装置を用い、
第一フィーダにより前記第一ホッパから前記第一管路ミキサの投入口にセメントを供給するとともに、前記第一管路ミキサの投入口から水を供給し、これらセメント及び水を第一管路ミキサで混合してセメントミルクとし、
このセメントミルクを第二管路ミキサの投入口に供給するとともに、第二フィーダにより前記第二ホッパから前記第二管路ミキサの投入口に泥土を供給し、これらセメントミルクと泥土とを第二管路ミキサで混合してセメント混合泥土とし、
このセメント混合泥土を前記第二管路ミキサの排出口からアジテータ槽内に溢流供給し、アジテータ槽内に供給したセメント混合泥土を、前記圧送ポンプによる吸引によりアジテータの排出口から吸引して、前記第三管路ミキサの投入口に圧送供給するとともに、前記気泡製造装置で製造して気泡を前記第三管路ミキサにおける供給口から撹拌軸内および供給口を介して混合管路内に回転噴射し、前記第三管路ミキサで前記セメント混合泥土と気泡とを混合して軽量固化材を製造する、
ことを特徴とする軽量固化材の製造方法。