JP5602274B2 - Air mortar placing method - Google Patents
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Description
エアモルタルはトンネル内の充填材や、盛土工事における軽量盛土などに使用されている。本発明は、エアモルタルを打設するための工法に関する。 Air mortar is used for filling materials in tunnels and lightweight embankments in embankment work. The present invention relates to a construction method for placing air mortar.
本明細書でいう「エアモルタル」は、特に断らない限り打設前の混練物の状態のものを意味する。エアモルタル中には気泡が存在しており、硬化後には気泡に由来する空隙を内部に有する硬化体が形成される。「ベースモルタル」はエアモルタルを作るための素材モルタルの混練物であり、界面活性剤を含んだ起泡剤の溶液に空気を吹き込むことによって形成された気泡と、ベースモルタルとを混合することによってエアモルタルが得られる。 The “air mortar” in the present specification means a kneaded product before placing unless otherwise specified. Air bubbles are present in the air mortar, and after curing, a cured body having voids derived from the bubbles inside is formed. “Base mortar” is a kneaded mixture of raw material mortar for making air mortar. By mixing air bubbles into a foaming agent solution containing surfactant, base mortar is mixed. Air mortar is obtained.
エアモルタルの代表的な用途として、シールド工法や推進工法、山岳工法で構築されたトンネル内にガス管などの配管を埋設する場合の、配管とトンネルの空隙を埋めるための充填材料用途が挙げられる。従来、このような用途ではトンネルの坑口にプラントを設置してエアモルタルを作製し、これを坑内に圧送して打設するのが一般的である。ただし、エアモルタルを圧送すると内部の気泡が潰れたり材料分離が生じたりしやすいことから、100mを超えるような距離を圧送するエアモルタルでは、空気含有率(発泡率あるいは気泡率と呼ばれることもある)は60体積%程度までしか上げられないのが通常である。ガス埋設管の充填材などでは優れた透気性を確保する必要性から、より高い空気含有率(例えば65体積%以上)のエアモルタルを適用することが望まれている。 Typical applications for air mortar include filling materials for filling the gap between the pipe and tunnel when pipes such as gas pipes are buried in tunnels constructed by the shield method, propulsion method, and mountain method. . Conventionally, in such an application, it is common to install a plant at a tunnel wellhead to produce an air mortar, which is pumped and driven into the tunnel. However, when air mortar is pumped, the internal bubbles are easily crushed or material separation occurs. Therefore, in the air mortar that pumps a distance exceeding 100 m, the air content (sometimes referred to as the foaming rate or the bubble rate). ) Is usually raised to about 60% by volume. From the necessity of ensuring excellent air permeability in a filling material for a gas buried pipe, it is desired to apply an air mortar having a higher air content (for example, 65% by volume or more).
最近では安定性の高い気泡が得られる起泡剤が開発され、70体積%程度の高い空気含有率を有するエアモルタルを圧送することが可能になってきた。しかし、エアモルタルは本来粘性が高く、圧縮性の材料であることから、空気含有率の高いエアモルタルについて1kmを超えるような長距離の圧送を行うことは非常に困難である。 Recently, foaming agents capable of obtaining highly stable bubbles have been developed, and it has become possible to pump air mortar having a high air content of about 70% by volume. However, since air mortar is inherently high in viscosity and is a compressible material, it is very difficult to perform long-distance pumping exceeding 1 km for air mortar having a high air content.
本発明は、空気含有率の高いエアモルタルでも、モルタル混練物の製造プラントから例えば1kmを超えるような遠方の打設現場において、連続的に安定して打設することが可能な技術を提供すること、更にその打設に際してエアモルタルの品質を一定に保つことを容易にする技術を提供することを目的とする。 The present invention provides a technique capable of continuously and stably placing even an air mortar having a high air content at a distant placement site exceeding 1 km, for example, from a mortar kneaded production plant. In addition, an object of the present invention is to provide a technique that facilitates keeping the quality of the air mortar constant during the placement.
上記目的を達成すべく本発明者らは、ベースモルタルを打設現場近くまで長距離圧送した後、気泡と混合して連続的にエアモルタルを形成させ、これを打設する工法を採用することを種々試みた。しかしながら、ベースモルタルの長距離圧送を継続しながら、そのライン延長上で連続的に気泡を均一に混合させることは容易でないことがわかった。その大きな要因として混合時に生じる圧力損失(圧損)が考えられた。 In order to achieve the above object, the present inventors adopt a construction method in which the base mortar is pumped for a long distance to the vicinity of the placement site, and then mixed with bubbles to continuously form air mortar, which is then placed. Various attempts were made. However, it has been found that it is not easy to continuously mix the bubbles uniformly over the line extension while continuing the long-distance pumping of the base mortar. As a major factor, pressure loss (pressure loss) generated during mixing was considered.
そこで詳細な検討の結果、以下のような手法によりこの問題は大幅に軽減されることがわかった。すなわち本発明では、
管路内を圧送されてくるベースモルタルと、気泡を「混合器」によって混合して連続的にエアモルタルを生成させ、これを管路によって打設箇所に供給するに際し、
少なくとも、管路内を流れるエアモルタルの流量Q0およびゲージ圧P0を測定し、これらの測定値を用いて打設箇所に供給されるエアモルタルの空気含有率(体積%)を推定し、空気含有率の前記推定値が設定目標範囲を外れる場合に、その目標範囲となるように混合器に導入されるベースモルタル流量Qbと気泡流量の比率を調整する操作を行う、エアモルタル打設工法が提供される。
前記混合器として、圧送されてくるベースモルタルの流れの中に、その流動方向への流動力を付加するように気泡を吐出させてベースモルタルと合流させる「合流機構」と、合流した流動物を撹拌混合する「撹拌機構」を有するものを使用することができる。前記合流機構として例えば二重管構造の内管から気泡を吐出させるものを使用し、当該混合器での圧損をゼロあるいはマイナスとすることができる。
As a result of detailed examination, it was found that this problem can be greatly reduced by the following method. That is, in the present invention,
When the base mortar pumped in the pipeline and the bubbles are mixed by a “mixer” to continuously generate air mortar, and this is supplied to the placement site by the pipeline,
At least the flow rate Q 0 and the gauge pressure P 0 of the air mortar flowing in the pipe line are measured, and the air content (volume%) of the air mortar supplied to the placement site is estimated using these measured values. An air mortar placing method for performing an operation of adjusting a ratio between a base mortar flow rate Qb introduced into the mixer and a bubble flow rate so that the estimated value of the air content rate is out of a set target range. Is provided.
As the mixer, in the flow of the base mortar that is being pumped, a “merging mechanism” that discharges bubbles to join the base mortar so as to add a flow force in the flow direction, and the joined fluid Those having a “stirring mechanism” for stirring and mixing can be used. As the merging mechanism, for example, a mechanism that discharges air bubbles from an inner pipe having a double pipe structure can be used, and the pressure loss in the mixer can be made zero or negative.
前記混合器の合流機構としては、ベースモルタルが流れる管路の内部に、周囲をベースモルタルが流れるように配置した管の開口端から流動方向へ気泡を吐出して流動力を付加するものが好適な対象となる。また、前記混合器の撹拌機構は、流動物をせん断する障害部材を有し、前記合流機構で流動力が付加された流動物の流動力を利用して前記障害部材によって当該流動物を撹拌混合するタイプのものが適用できる。 As the merging mechanism of the mixer, one that adds flow force by discharging bubbles in the flow direction from the open end of a pipe arranged so that the base mortar flows around the inside of the pipe line through which the base mortar flows is suitable. It becomes a target. The stirring mechanism of the mixer has an obstacle member for shearing the fluid, and the fluid is stirred and mixed by the obstacle member using the fluid force of the fluid to which the fluid force is added by the merging mechanism. Applicable types are applicable.
特にエアモルタルの空気含有率を精度良くコントロールするために有効な手法として、上記のエアモルタル打設工法において、起泡剤溶液と空気を混合して気泡を発生させる「発泡器」を前記混合器の前段に配置し、少なくとも、管路内を流れるエアモルタルの流量Q0およびゲージ圧P0、混合器に導入されるベースモルタルの流量Qbの3項目あるいはさらに発泡器に導入される起泡剤溶液の流量Qkを含めた4項目をモニターして、これらの測定値を用いて打設箇所に供給されるエアモルタルの空気含有率(体積%)を推定し、空気含有率の前記推定値が目標値に近づくように、少なくとも発泡器に送り込む空気の流量Qaを調整する自動制御をリアルタイムで行う手法が提供される。
In particular, as an effective technique for accurately controlling the air content of air mortar, in the above-mentioned air mortar placing method, a “foamer” that generates bubbles by mixing a foaming agent solution and air is used as the mixer. And at least three items of air mortar flow rate Q 0 and gauge pressure P 0 flowing in the pipe line, base mortar flow rate Qb introduced into the mixer, and further a foaming agent introduced into the
本発明によれば、長距離を圧送してきたベースモルタルを用いて打設現場近くでエアモルタルを連続的に製造することが可能であり、以下のようなメリットが得られる。
(1)ベースモルタルの状態で長距離圧送するので、従来は困難であったモルタルプラントから数kmあるいは10km以上と非常に離れた位置での打設が可能となる。
(2)エアモルタルとしての圧送距離を短くすることができるので、エアモルタルの材料劣化が大幅に軽減される。このため空気含有率が例えば65%以上と高いエアモルタルでも長大トンネルの打設現場に適用できる。
(3)エアモルタルの空気含有率の変動が小さくなるようにコントロールすることが可能であり、ベースモルタル圧送開始初期の脈動や、温度等による圧送中の圧損変動が生じた場合でも、より品質の安定したエアモルタルを打設することができる。
(4)本発明に規定される混合器を用いると、混合性が向上し、気泡の均質性の面でも品質が向上する。
According to the present invention, it is possible to continuously manufacture air mortar near the placement site using the base mortar that has been pumped over a long distance, and the following advantages are obtained.
(1) Since long-distance pumping is performed in the state of base mortar, it is possible to place at a position very far from a mortar plant, which is difficult in the past, such as several km or 10 km or more.
(2) Since the pumping distance as an air mortar can be shortened, material deterioration of the air mortar is greatly reduced. For this reason, even air mortar with an air content as high as 65% or more can be applied to the construction site of a long tunnel.
(3) It is possible to control the fluctuation of the air content of the air mortar so that the quality can be improved even when the pulsation at the beginning of the base mortar pumping or the pressure loss fluctuation during the pumping due to the temperature occurs. Stable air mortar can be placed.
(4) When the mixer specified in the present invention is used, the mixing property is improved and the quality is improved in terms of the homogeneity of the bubbles.
図1に、本発明の工法を適用する場合の代表的なライン構成を例示する。ラインは大きくA〜Dの4つのセクションに分けることができる。
セクションAは、打設箇所から離れた位置でベースモルタルを作り、送り出す部分である。ベースモルタルプラント11でセメント、骨材、水等の原料を調合してベースモルタルの混練物を作り、それをポンプ12によってベースモルタル管路13の中へ送り出す。打設箇所がトンネル内である場合、セクションAは通常、トンネルの坑口付近に設けられる。
FIG. 1 illustrates a typical line configuration when the method of the present invention is applied. The line can be roughly divided into four sections A to D.
Section A is a part where a base mortar is made and delivered at a position away from the placement site. In the
セクションBは、セクションでAから送り出されたベースモルタルを打設箇所の近くまで圧送するパイプラインの役割を担う。そのパイプラインはベースモルタル管路13を主体とするが、パイプライン延長が例えば数100m以上と長い場合は、途中にベースモルタルを撹拌するアジテータ14、再度圧送力を付与する中継ポンプ15が、1組または2組以上設けられる。長距離圧送性に特に優れた組成のベースモルタルを使用すれば、セクションBのパイプライン長は数km以上あるいは10km以上にも延長することが可能である。
Section B plays the role of a pipeline that pumps the base mortar delivered from A in the section close to the placement site. The pipeline is mainly composed of the base
セクションCは、打設箇所の近くにおいて、圧送されてきたベースモルタルと気泡を混合して連続的にエアモルタルを生成させるところである。発泡器24と混合器17を備えている。発泡器24は起泡剤溶液に空気を吹き込んで気泡を生成させるものである。起泡剤溶液は起泡剤(界面活性剤主体の原液)を水で稀釈したものであり、起泡剤溶液タンク21から添加ポンプ22によって発泡器24に送られる。空気はエアコンプレッサ25で作った圧縮空気を空気流量調整弁28により適度に減圧したのち、発泡器24に送られる。発泡器24によって作られた気泡は気泡管路29を通り混合器17に連続的に導入される。一方、圧送されてきたベースモルタルも混合器17に連続的に導入され、ベースモルタルと気泡が混合される。このようにして得られたエアモルタルは、連続的にエアモルタル管路20の中へ圧送される。
Section C is a place where air mortar is continuously generated by mixing the base mortar that has been pumped and air bubbles in the vicinity of the placement site. A
セクションDは、打設箇所である。混合器17を打設箇所50の近くに設置しているので、エアモルタル管路20のライン長は概ね100m以内と短くすることができる。このため圧送中に気泡が潰れにくく、品質の良いエアモルタルが打設箇所に連続的に供給される。
Section D is a placement location. Since the
本発明の打設工法は特にセクションCでの「混合」に特徴がある。具体的には混合器の構成、さらには気泡含有率のコントロールに特徴がある。以下これらについて説明する。 The placement method of the present invention is particularly characterized by “mixing” in Section C. Specifically, it is characterized by the configuration of the mixer and further by the control of the bubble content. These will be described below.
〔混合器〕
本発明で適用する混合器17は、前段にベースモルタルと気泡を合流させる「合流機構」を有し、そのすぐ後段に合流した流動物を撹拌混合する「撹拌機構」を有するものである。
[Mixer]
The
合流機構は、圧送されてくるベースモルタルの流れの中に、その流動方向への流動力を付加するように気泡を吐出させる構造になっている。この付加された流動力(推進力)によって、気泡が混合されたことに起因する新たな圧損、すなわち、エアモルタルとベースモルタルの流動抵抗の差による圧損と、後段の撹拌機構で必然的に生じる圧損のかなりの部分が相殺される。 The merging mechanism has a structure in which bubbles are discharged so as to add a flow force in the flow direction to the flow of the base mortar being pumped. Due to the added fluid force (propulsive force), a new pressure loss due to the mixing of bubbles, that is, a pressure loss due to the difference in flow resistance between the air mortar and the base mortar, and inevitably occurs in the subsequent stirring mechanism. A significant portion of the pressure loss is offset.
このような合流機構の構造としては、ベースモルタルが流れる管路の内部に、周囲をベースモルタルが流れるように配置した管の開口端から気泡を吐出するタイプのものが好適である。つまり、ベースモルタルが流れる管の壁面に設けられた吐出口からではなく、ベースモルタルが流れる管の内部にある別の管の開口端を吐出口として、ベースモルタルの流れにほぼ一致する方向に気泡を吹き込むことが望ましい。そうすることにより、気泡の吹き込みによる加圧力がベースモルタルに効率良く伝達され、合流した流動物(まだ十分に混合されていない状態のベースモルタル+気泡)としての流動力増大に大きく寄与する。より具体的には、二重管構造とすることができる。 As a structure of such a merging mechanism, a structure in which bubbles are discharged from an open end of a pipe disposed so that the base mortar flows inside the pipe line through which the base mortar flows is suitable. In other words, it is not from the discharge port provided on the wall surface of the tube through which the base mortar flows, but the opening end of another tube inside the tube through which the base mortar flows is used as the discharge port, and the bubbles are in a direction substantially matching the flow of the base mortar It is desirable to blow in. By doing so, the pressure applied by blowing bubbles is efficiently transmitted to the base mortar, which greatly contributes to an increase in the fluid force as a combined fluid (base mortar not yet sufficiently mixed + bubbles). More specifically, a double tube structure can be used.
次に撹拌機構の構造としては、上記合流した流動物をせん断する障害部材を管路内に有し、合流した流動物の「流動力」を利用して前記障害部材によって当該流動物を撹拌混合する構造が好適に採用できる。障害部材は例えばフィン状の邪魔板などであり、これを管路の流路方向に複数設置することによって流動物が流れる間に撹拌混合されるようにする。障害部材自体を回転等させても構わないが、その場合は機構が複雑になる。そこで、障害部材は固定しておき、流動物の流動力(圧送されてきたベースモルタルの推進力+合流機構で吹き込まれた気泡による推進力)を利用して、流動物を障害部材によってせん断し、ベースモルタルと気泡を均一化することが望ましい。前段の合流機構で流動力が付与されているので、障害部材であるフィンの数を増やすなど、流動抵抗の大きい構造を採用することも容易となる。すなわち、撹拌機構の設計自由度が拡大することによって、より均一性の高いエアモルタルを得ることができる。 Next, as the structure of the stirring mechanism, there is an obstacle member that shears the joined fluid in the pipe line, and the fluid is stirred and mixed by the obstacle member using the “flow force” of the joined fluid. Such a structure can be suitably employed. The obstruction member is, for example, a fin-shaped baffle plate, and a plurality of the obstruction members are installed in the flow path direction of the pipeline so that the fluid is stirred and mixed while flowing. The obstacle member itself may be rotated, but in that case, the mechanism becomes complicated. Therefore, the obstacle member is fixed, and the fluid is sheared by the obstacle member using the fluid force of the fluid (the propulsive force of the pumped base mortar + the propulsive force of the bubbles blown by the confluence mechanism). It is desirable to make the base mortar and bubbles uniform. Since the fluid force is applied by the upstream merging mechanism, it is easy to adopt a structure having a large fluid resistance, such as increasing the number of fins that are obstacle members. That is, air mortar with higher uniformity can be obtained by expanding the design freedom of the stirring mechanism.
図2に、本発明に適用できる混合器の内部構造を模式的に例示する。混合器1は合流機構2の直後に撹拌機構3を有している。合流機構2は、ベースモルタル管路13の延長上にある外管8の内部に、気泡管路29から繋がる内管4を内蔵した「二重管構造」になっている。内管4の周囲には、ベースモルタル管路13から導入されるベースモルタル101が流れている。内管4は開口端5を有しており、開口端5から気泡102がベースモルタル101の流れの方向に勢いよく吐出される。これにより、ベースモルタル101に流動力が付与される。
FIG. 2 schematically illustrates the internal structure of a mixer applicable to the present invention. The mixer 1 has a
撹拌機構3は、軸棒6に取り付けられた複数のフィン状の障害部材7有している。軸棒6は管体9に固定されており、障害部材7自体は動かない。この混合器は前記合流機構2のすぐ後段に撹拌機構が設けられていることに特徴がある。前記合流機構2で合流して流動力が付与された流動物が、高い流動力を有した状態のまま撹拌機構3に導入される。流動物は、その流動力を利用して複数の障害部材に順次せん断されながら管体9内を進行する過程で撹拌され、ベースモルタル101と気泡102は均一性の高い状態に混合される。このようにしてエアモルタル103が連続的に作られ、エアモルタル管路20の中へ圧送される。
The
図3には、ベースモルタルと気泡を連続的に混合する場合に用いられている従来一般的な構造の合流機構を備え、その直後に図2と同様の撹拌機構を有するタイプの混合器の内部構造を模式的に示す。発明者らはこのようなタイプの混合器と、図2のタイプの混合器を用いてエアモルタルの作製実験を種々行ってきた。その結果、例えば、混合器1の管体9の内径を2.5インチ、混合器1につながるベースモルタル管路13とエアモルタル管路20の内径をともに2インチ、気泡管路29の内径を1インチとし、ベースモルタルを150L/minの流量でベースモルタル管路13から導入し、空気含有率65体積%のエアモルタルを連続的に作る条件において、混合器1の前後における圧力の差、すなわち混合器1での圧損を調べたところ、図3のタイプ(比較例)では圧損が3kg/cm2程度生じた。これに対し図2に示すタイプ(本発明例)では、圧損はほとんどゼロか、あるいはマイナス側となった。
FIG. 3 shows the inside of a mixer of the type having a conventional general merging mechanism used for continuously mixing base mortar and bubbles, and having a stirring mechanism similar to that shown in FIG. The structure is shown schematically. The inventors have conducted various air mortar production experiments using this type of mixer and the type of mixer shown in FIG. As a result, for example, the inner diameter of the
このように、ベースモルタルの流動方向へ流動力を付加するように気泡を吐出させる構造の「合流機構」と、その直後に配置された「撹拌機構」との組合せによって、圧損をほとんど生じさせずにエアモルタルを連続生成させることができる。このような混合器を採用したことによって初めて、打設現場近傍において、長距離を圧送してきたベースモルタルの流動力を利用して高品質のエアモルタルを生成させることが可能になる。 In this way, almost no pressure loss is caused by the combination of the “merging mechanism” that discharges bubbles so as to apply a flow force in the flow direction of the base mortar and the “stirring mechanism” that is arranged immediately after that. Air mortar can be continuously produced. Only when such a mixer is employed can high-quality air mortar be generated in the vicinity of the placement site by utilizing the fluidity of the base mortar that has been pumped over a long distance.
〔気泡含有率のコントロール〕
打設箇所に供給されるエアモルタルの空気含有率は、混合器17に導入されるベースモルタル流量Qbと気泡流量の比率を調整することによってコントロールすることができる。図1に示されるように、ベースモルタル流量Qbは、例えばベースモルタル管路13の途中に設けた流量計16によって把握することができる。ただし、このベースモルタル流量Qbを変動させるにはポンプ12や中継ポンプ15の出力を変化させる必要があり、そのような操作を頻繁に行うと特に長距離圧送では脈動が生じやすくなる。このため、ベースモルタル流量Qbは定常状態を保つようにして、気泡管路29から混合器17に導入される気泡の流量の方を変化させることによって、ベースモルタル流量Qbと気泡流量の比率を調整する方が制御は容易である。具体的には、空気流量調整弁28で発泡器24に送る空気量を調整することにより気泡導入量を変化させることができる。
[Control of bubble content]
The air content of the air mortar supplied to the placement site can be controlled by adjusting the ratio between the base mortar flow rate Qb introduced into the
エアモルタルの空気含有率を適正範囲にコントロールするには、エアモルタル管路20の中を流れるエアモルタルの流量Q0およびゲージ圧P0を測定することが極めて有効である。これらの値は図1に例示した流量計18および圧力計19によって計測される。予め、実際に使用するシステム(セクションA〜Dの構成)について、エアモルタルの流量Q0、ゲージ圧P0、ポンプ12あるいは中継ポンプ15の出力、空気流量調整弁28の弁開度と、エアモルタル中の空気含有率の相関関係(マップ)を求めておくことにより、エアモルタルの流量Q0およびゲージ圧P0の測定値を用いて打設箇所に供給されるエアモルタルの空気含有率を推定することができる。そして、空気含有率の前記推定値が設定目標範囲を外れる場合に、その目標範囲となるように混合器17に導入される定常状態のベースモルタル流量Qbと気泡流量の比率を調整する操作を行うことで、エアモルタルの空気含有率をコントロールできる。この場合、オペレーターによる弁開度の手動調整も可能であるが、マップに基づいた弁開度の指示値を出力する自動制御とすることもできる。なお、「エアモルタル中の空気含有率を推定する」とは、空気含有率の値そのものを算出することは必須要件ではなく、空気含有率に対応するパラメータを使用して空気含有率の適否を判断する場合を含む。
In order to control the air content of the air mortar within an appropriate range, it is extremely effective to measure the flow rate Q 0 and the gauge pressure P 0 of the air mortar flowing through the air
エアモルタルの空気含有率をより精度良くコントロールするためには、前記のエアモルタル流量Q0、ゲージ圧P0に加え、実際に混合器17に導入されているベースモルタル流量Qbを測定することが好ましい。これにより、ベースモルタル流量Qbに応じて、気泡流量を調整することが可能になり、ベースモルタル流量が定常状態でない場合、例えばベースモルタル圧送開始初期に脈動が生じている場合や、温度等による圧送中の圧損変動が生じた場合でも、エアモルタルの空気含有率をコントロールすることが可能になる。
In order to control the air content of the air mortar more accurately, in addition to the air mortar flow rate Q 0 and the gauge pressure P 0 , the base mortar flow rate Qb actually introduced into the
発明者らはさらに安定した制御を行うために種々検討したところ、エアモルタルの流量Q0、ゲージ圧P0、ベースモルタル流量Qbの3項目に加え、発泡器17に導入される起泡剤溶液流量Qkを測定することが極めて有利であることを見出した。すなわち、この4項目の実測データを使うと、下記(1)式により直接、エアモルタル中の空気含有率を算出することができ、システム毎に固有の相関関係を求めておくことは必ずしも必要ではなく、極めて汎用性の高い制御が可能になる。
空気含有率(Vol.%)=[{Q0−(Qb+Qk)}×(1+P0)]/{Q0(1+P0)−(Qb+Qk)P0}×100 ……(1)
ここで、
Q0: エアモルタル管路20を流れるエアモルタルの流量(L/min)
Qb: 混合器17に導入されるベースモルタル流量(L/min)
Qk: 発泡器24に導入される起泡剤溶液流量(L/min)
P0: エアモルタル管路20を流れるエアモルタルのゲージ圧(atm)
The inventors have made various studies to perform more stable control. As a result, in addition to the three items of air mortar flow rate Q 0 , gauge pressure P 0 , and base mortar flow rate Qb, the foaming agent solution introduced into the foaming
Air content (Vol.%) = [{Q 0 − (Qb + Qk)} × (1 + P 0 )] / {Q 0 (1 + P 0 ) − (Qb + Qk) P 0 } × 100 (1)
here,
Q 0 : Flow rate of air mortar flowing through the air mortar pipe line 20 (L / min)
Qb: Base mortar flow rate (L / min) introduced into the
Qk: Flow rate of foaming agent solution introduced into the foaming device 24 (L / min)
P 0 : Gauge pressure (atm) of air mortar flowing through the air
上記(1)式により、打設箇所に供給されるエアモルタル中の空気含有率を精度良く推定することができる。この推定値が目標値より低い場合には発泡器24に送る空気の流量を調整する空気流量調整弁28の開度を大きくし、逆に上記推定値が目標値より高い場合には空気流量調整弁28の開度を小さくする、という操作を加えることにより、リアルタイムでエアモルタル中の空気含有率を精度良くコントロールすることができる。
From the above equation (1), it is possible to accurately estimate the air content in the air mortar supplied to the placement site. When the estimated value is lower than the target value, the opening degree of the air flow
実際には、空気流量調整弁28に比例弁を用いて、自動制御化することが望ましい。その場合、図1に例示されるように、セクションCに制御盤40を設け、Q0、Qb、QkおよびP0をそれぞれ流量計18、流量計16、流量計23および圧力計19により連続的または定期的に測定し、それらの測定値を制御盤40でモニターし、制御盤40に内蔵される演算装置で(1)式に基づいてエアモルタル中の空気含有率を推定する。そして、その推定値が目標値に近づくように空気流量調整弁28の開度を自動制御によりリアルタイムで調整する。なお、「エアモルタル中の空気含有率を推定する」とは、必ずしも(1)式等により空気含有率の値そのものを算出することは必須要件ではなく、空気含有率に対応するパラメータを使用して演算処理しても構わない。
Actually, it is desirable to automatically control the air flow
空気流量調整弁28の開度を調整するだけではなく、さらに添加ポンプ22の出力を調整することにより発泡器24に送られる起泡剤溶液の流量Qkを変化させる動作を自動制御に加えてもよい。この場合は、例えば流量計26による空気流量Qaおよび圧力計27によるゲージ圧Paをモニターし、これらを空気流量調整弁28の開度調整に反映させることが有効である。さらには、制御盤40とポンプ12、アジテータ14、中継ポンプ15をつないでこれらの出力を調整することによりベースモルタル流量Qbを変化させる動作を自動制御に加えてもよい。制御手法としては、PID等のフィードバック制御が利用できる。予め得られているマップ(マトリックス)を参照して指示値を出力する制御と、適宜組み合わせることもできる。
In addition to adjusting the opening degree of the air flow
〔ベースモルタル〕
ベースモルタルとしては、長距離圧送性に優れた公知の各種モルタルが使用できる。
〔起泡剤〕
起泡剤としては、従来のエアモルタルに使用されている種々のものが適用可能であるが、空気含有率が例えば65体積%以上と高いエアモルタルを作製する場合は、気泡安定性に優れた界面活性剤を含むタイプの起泡剤を使用することが望まれる。例えば、アミンオキサイド型界面活性剤、フッ素系界面活性剤の一方または双方を配合する起泡剤が挙げられる。なかでもアミンオキサイド型ノニオン系界面活性剤を成分とする起泡剤が好適である。起泡剤は、水で稀釈して起泡剤溶液とし、この溶液に空気を吹き込んで気泡を形成させる。
[Base mortar]
As the base mortar, various known mortars excellent in long-distance pumpability can be used.
(Foaming agent)
Various foaming agents that are used in conventional air mortars can be applied. However, when producing an air mortar with a high air content of, for example, 65% by volume or more, the foam stability is excellent. It is desirable to use a type of foaming agent that includes a surfactant. For example, the foaming agent which mix | blends one or both of an amine oxide type surfactant and a fluorochemical surfactant is mentioned. Among these, a foaming agent containing an amine oxide type nonionic surfactant as a component is preferable. The foaming agent is diluted with water to form a foaming agent solution, and air is blown into this solution to form bubbles.
1 混合器
2 合流機構
3 撹拌機構
4 内管
5 開口端
6 軸棒
7 障害部材
8 外管
9 管体
101 ベースモルタル
102 気泡
103 エアモルタル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
少なくとも、管路内を流れるエアモルタルの流量Q0およびゲージ圧P0を測定し、これらの測定値を用いて打設箇所に供給されるエアモルタルの空気含有率(体積%)を推定し、空気含有率の前記推定値が設定目標範囲を外れる場合に、その目標範囲となるように混合器に導入されるベースモルタル流量Qbと気泡流量の比率を調整する操作を行う、エアモルタル打設工法。 When the base mortar pumped in the pipeline and the bubbles are mixed by a “mixer” to continuously generate air mortar, and this is supplied to the placement site by the pipeline,
At least the flow rate Q 0 and the gauge pressure P 0 of the air mortar flowing in the pipe line are measured, and the air content (volume%) of the air mortar supplied to the placement site is estimated using these measured values. An air mortar placing method for performing an operation of adjusting a ratio between a base mortar flow rate Qb introduced into the mixer and a bubble flow rate so that the estimated value of the air content rate is out of a set target range. .
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JP2002361056A (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fluid mixer |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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