JP6716006B1 - 散液装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラテックスを地盤改良剤に用いた場合であってもメンテナンスの負担を軽減することができるとともに、製造コストを低減することができる散液装置を提供する。【解決手段】スタビライザＳに設けられ、ラテックスを含む地盤改良剤を散液する散液装置３は、駆動流体を圧送するポンプ８と、ポンプから圧送された駆動流体が流れる管路５１〜５３と、ラテックスが流れる管路５４と、駆動流体とラテックスとの混合流体を地盤改良剤として散液する散液管路９と、散液管路の上流端部に接続されている分岐管６４と、を備え、管路５３の下流端部、および、管路５４の下流端部が分岐管に接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、散液装置に関する。

近年、路上等を自走しながら路盤や路床等の地盤をかき起こし、地盤改良剤を加えて破砕、混合して地盤改良を行うスタビライザ（ロードスタビライザ）の開発が進んでいる。スタビライザについては、例えば、特許文献１に開示されている。

実開平２−１１２７０８号公報

地盤改良剤には、石灰、セメント、アスファルト乳剤などの添加剤が用いられることが多いが、これらの添加剤が現地で入手困難となる場合がある。このため、例えば、ラテックスなど現地で容易に採取できる材料を地盤改良剤に用いることが望まれている。

しかしながら、スタビライザが備える散液装置がラテックスを含んだ地盤改良剤を散液すると、散液装置の管路内壁やポンプ内部にラテックスが付着することがある。このため、散液装置のメンテナンスに多大な時間と労力を要するという問題がある。

また、地盤改良剤にラテックスを混合すると地盤改良剤の粘度が大きくなるため、高い圧力や性能を備えたポンプを使用しなければならず、製造コストが増大するという問題がある。

そこで、本発明は、ラテックスを地盤改良剤に用いた場合であってもメンテナンスの負担を軽減することができるとともに、製造コストを低減することができる散液装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、建設車両に設けられ、ラテックスを含む地盤改良剤を散液する散液装置であって、駆動流体を圧送するポンプと、前記ポンプから圧送された駆動流体が流れる第１の管路と、ラテックスが流れる第２の管路と、前記駆動流体と前記ラテックスとの混合流体を前記地盤改良剤として散液する散液管路と、前記散液管路の上流端部に接続されている分岐管と、を備え、前記第１の管路の下流端部、および、前記第２の管路の下流端部が前記分岐管に接続されており、前記第２の管路は、前記分岐管よりも上方に配置され前記ラテックスを流下させて前記駆動流体に混合させることを特徴とする。

前記構成によれば、地盤改良剤の散液によってラテックスが付着、固着する部品は第２の管路、分岐管および散液管路となり、ポンプおよび第１の管路は除外される。このため、散液装置の部品に付着、固着したラテックスを除去するためのメンテナンスの対象を最小限にとどめることができる。したがって、ラテックスを地盤改良剤に用いた場合であってもメンテナンスの負担を軽減することができる。また、散液管路の上流端部でラテックスを混合させるため、高い圧力や性能を備えたポンプを用いる必要が無い。これにより、製造コストを低減することができる。

また、前記第１の管路のうち、前記ポンプの下流側の一部と前記ポンプの上流側の一部とに接続され、前記第１の管路を流れる前記駆動流体の流量を調節する第３の管路をさらに備えることが好ましい。

前記構成によれば、散液管路から散液される地盤改良剤の流量および圧力を調節したりすることができる。

また、前記第１の管路のうち、前記ポンプの下流側の一部に接続され、前記駆動流体を外部に放出する第４の管路をさらに備えることが好ましい。

前記構成によれば、例えば、第４の管路を用いて容易に洗浄することができる。

また、前記散液管路には複数の孔部が設けられており、ノズルを介さず前記孔部から前記混合流体を直接散液することが好ましい。

前記構成によれば、孔部の目詰まりを防ぐとともに、孔部の洗浄を容易に行うことができる。

本発明によれば、ラテックスを地盤改良剤に用いた場合であってもメンテナンスの負担を軽減することができるとともに、製造コストを低減することができる。

本実施形態の散液装置を備えるスタビライザ、および、タンクローリの側面図である。 本実施形態の散液装置がラテックスを含む地盤改良剤を散液するための回路図である。

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、スタビライザＳは、走行装置１と、作業装置２と、散液装置３とを備えている。走行装置１は、スタビライザＳを所望の方向に自走させる。作業装置２は、地盤改良を行う装置である。作業装置２は、フード２１と、ドラム２２と、ビット２３とを備えている。作業装置２は、フード２１内のドラム２２を回転させることで、ドラム２２の外周にあるビット２３が地盤をかき起こす。作業装置２は、かき起こした地盤に、散液装置３から散液される地盤改良剤を加え、破砕、混合して地盤改良を行うことができる。

散液装置３は、フード２１内に地盤改良剤を散液する装置である。散液装置３の詳細は後記する。地盤改良剤は、駆動流体とラテックスとの混合流体である。駆動流体は、例えば、水とすることができるが、これに限らず、例えば、水に石灰、セメント、アスファルト乳剤などの添加剤を混合したものでもよい。また、駆動流体は高温であってもよい。

図１に示すタンクローリＴは、スタビライザＳと同方向に走行し、スタビライザＳの散液装置３に駆動流体を供給する。また、図１に示すタンク４は、散液装置３に供給されるラテックスを貯蔵する。タンク４は、例えば、走行装置１の運転席付近に配置することができるが、これに限らず、任意の場所に配置することができる。また、タンク４に貯蔵されているラテックスは、例えば、ゴムの木から採取された樹液を精製したものでもよいし、ラテックスの固化を防ぐためのアンモニアを添加したものでもよい。

図２に示すように、散液装置３は、管路５１〜５６と、分岐管６１〜６４と、バルブ７１〜７４と、ポンプ８と、散液管路９とを備えている。

管路５１は、タンクローリＴが貯蔵する駆動流体をポンプ８に送るための管である。管路５２，５３は、ポンプ８から圧送された駆動流体を散液管路９に送るための管である。管路５４は、タンク４が貯蔵するラテックスを散液管路９に送るための管である。管路５５は、ポンプ８から圧送された駆動流体をポンプ８の上流側に送るための管である。管路５６は、洗浄する際に駆動流体を送るための管である。

分岐管６１は、管路５１の下流端部と、ポンプ８と、管路５５の下流端部とを接続する管である。分岐管６２は、管路５２の下流端部と、分岐管６３と、管路５６の上流端部とを接続する管である。分岐管６３は、分岐管６２と、バルブ７１，７３とを接続する管である。分岐管６４は、管路５３の下流端部と、バルブ７２と、散液管路９の上流端部とを接続する管である。分岐管６１〜６４は、例えば、Ｔ字管路を用いる。

バルブ７１は、管路５３の流路の開閉を行うとともに、駆動流体の流量を調節する。バルブ７１は、分岐管６３と、管路５３の上流端部とに接続されている。バルブ７２は、管路５４の流路の開閉を行うとともに、ラテックスの流量を調節する。バルブ７２は、管路５４の下流端部と、分岐管６４とに接続されている。バルブ７３は、管路５５の流路の開閉を行うとともに、駆動流体の流量を調節する。バルブ７３は、分岐管６３と、管路５５の上流端部とに接続されている。バルブ７４は、管路５６の流路の開閉を行うとともに、駆動流体の流量を調節する。バルブ７４は、管路５６の下流端部と、ノズル７５とに接続されている。

ポンプ８は、例えば、エンジンポンプであり、駆動流体を圧送する駆動源である。ポンプ８は、管路５１を介してタンクローリＴから駆動流体を吸引し、管路５２を介して駆動流体を圧送する。

散液管路９は、駆動流体とラテックスとの混合流体を地盤改良剤として散液する管である。散液管路９は、例えば、所定の径の孔部９３が軸方向に所定個数設けられた樹脂製または金属製のパイプ９１およびストッパー９２を含んで構成することができる。ストッパー９２は、パイプ９１の下流端に設けられ流れを堰き止める部材である。散液管路９の上流端部は、分岐管６４に直接接続されている。分岐管６４から最も上流側の孔部９３までの長さは、管路５３及び管路５４の長さに比べて十分に短くなっている。

本実施形態の孔部９３は径が１０ｍｍ程度の丸孔になっている。孔部９３にはノズルは設けておらず、孔部９３から直接混合流体を散液する構成になっている。このようにすることで、ラテックスによる孔部９３の目詰まりを防ぐとともに、孔部９３の清掃を容易に行うことができる。つまり、メンテナンスを容易に行うことができるとともに、寿命（使用期間）を長くすることができる。孔部９３の径（開口部の長さ）は、５〜２０ｍｍ程度で適宜設定すればよい。また、孔部９３の形状は丸孔に限定されず、適宜設定すればよい。

なお、パイプ９１の孔部９３の形状を適宜変更し、混合流体を霧状に噴出させるようにしてもよいし、ノズルを設けてもよい。また、例えば、孔部９３に流量計を設置してもよい。当該流量計は、一端を孔部９３に挿入し、他端から混合流体を流出させることができる。流量計を設けることにより、散液された混合流体の流量を把握することができるため、各バルブの開度を調節しつつ混合流体の散液量を所望の量に調節することができる。

管路５１〜５３は、特許請求の範囲の第１の管路の具体例である。管路５４は、特許請求の範囲の第２の管路の具体例である。管路５５は、特許請求の範囲の第３の管路の具体例である。管路５６は、特許請求の範囲の第４の管路の具体例である。散液管路９は、特許請求の範囲の散液管路の具体例である。分岐管６４は、特許請求の範囲の分岐管の具体例である。

＜動作例＞
駆動流体とラテックスとの混合時では、バルブ７１，７２を開き、バルブ７４を閉じる。駆動流体の流量を調節しない場合は、バルブ７３を閉じる。タンクローリＴから供給された駆動流体はポンプ８によって吸引され管路５１を流れる。ポンプ８から圧送された駆動流体は、管路５２→分岐管６２→分岐管６３→バルブ７１→管路５３→分岐管６４の順に流れる。

一方、タンク４に貯蔵されたラテックスは、管路５４→バルブ７２→分岐管６４の順に流れる。そして、分岐管６４にて、駆動流体およびラテックスが混合される。バルブ７２の開度を調節することにより、駆動流体とラテックスとの混合割合を調節することができる。駆動流体とラテックスとの混合流体は、散液管路９に案内され、パイプ９１の孔部９３から地盤改良剤として散液される。作業装置２は、かき起こした地盤に地盤改良剤を加え、破砕、混合を行う。

駆動流体の流量を調節する場合は、バルブ７３を開く。すると、ポンプ８から圧送された駆動流体の一部は、管路５２→分岐管６２→分岐管６３→バルブ７３→管路５５→分岐管６１→ポンプ８の順に流れる。このため、バルブ７３の開度に応じて管路５３に流れる駆動流体の流量を調節することができる。

また、メンテナンス等で洗浄する場合は、バルブ７１，７２を閉じ、バルブ７４を開く。バルブ７３は、基本的には閉じるが、開いてもよい。すると、ポンプ８から圧送された駆動流体の一部は、管路５２→分岐管６２→管路５６の順に流れる。管路５６は、例えば、フレキシブルなパイプであることが好ましい。管路５６から放出された駆動流体は洗浄以外の用途に用いてもよい。

＜作用効果＞
以上説明した本実施形態に係る散液装置３によれば、地盤改良剤の散液によってラテックスが付着、固着する部品は管路５４、分岐管６４、および、散液管路９となり、ポンプ８および管路５１〜５３は除外される。このため、散液装置３の部品に付着、固着したラテックスを除去するためのメンテナンスの対象を最小限にとどめることができる。したがって、ラテックスを地盤改良剤に用いた場合であってもメンテナンスの負担を軽減することができる。また、散液管路９の上流端部でラテックスを混合させるため、高い圧力や性能を備えたポンプ８を用いる必要が無い。これにより、製造コストを低減することができる。

なお、駆動流体とラテックスとの混合流体の粘度は、駆動流体のみの粘度よりも大きいため、混合流体を散液するのに相応の圧力で圧送することが本来必要である。しかし、本実施形態によれば、散液管路９の上流端部、つまり、散液する直前で駆動流体とラテックスとを混合させているため、混合流体そのものの流路を相対的に短く構成している。このため、ポンプ８の圧力を大きくしなくても、散液することができる。

また、分岐管６４は、地盤改良剤の散液においてエゼクタの役割を果たすことができる。つまり、所定の圧力で流れる駆動流体は、分岐管６４内に低圧空間を生成し、ベルヌーイの定理に従い、駆動流体よりも低圧で流れるラテックスを吸引することができる。その結果、新たに動力源を設けなくても、タンク４から所定量のラテックスを散液管路９へ送ることができる。

また、走行装置１の運転席付近に配置されているタンク４は、フード２１内に配置されている散液管路９よりも上方に配置されている（図１参照）。また、管路５４は、分岐管６４よりも上方に配置されている。よって、ラテックスを自然流下させて管路５４に流し、駆動流体に混合させることができる。その結果、ラテックスを圧送するためのポンプを不要とすることができる。

また、管路５５を設けることにより、散液管路９から散液される地盤改良剤の流量および圧力を調節したりすることができる。かかる構成は、駆動流体に対するブリードオフ回路として機能する。

また、地盤改良剤を散液する散液管路９は、ラテックスによるパイプ９１の孔部９３の目詰まりなどに起因して散液できず散液管路９内の圧力上昇により破損するおそれがある。しかし、管路５５を設け、地盤改良剤の流量および圧力を低減するように適宜調節することで、散液管路９の破損を回避することができる。また、管路５５を設けることにより、作業中に諸事情でバルブ７１，７２を閉じて散液を中止する場合であっても、ポンプ８は駆動を継続させ駆動流体をブリードオフ回路中に巡回させることができる。このため、散液中止の度にポンプ８を駆動停止させるという煩雑な操作を回避することができる。また、駆動流体を圧送するポンプ８に対して相応の能力が本来求められている。しかし、管路５５を設け、地盤改良剤の流量および圧力を調節可能とすることで、ポンプ８に求める能力の条件を緩和することができ、ポンプ８の能力選定の幅を広げることができる。

また、管路５６を設けることにより、容易に洗浄することができる。例えば、作業員は、ノズル７５から噴出した駆動流体で、タンク４を容易に洗浄することができる。また、作業員は、ノズル７５から噴出した駆動流体で、ラテックスが付着、固着する分岐管６４の内部や散液管路９の内部も容易に洗浄することができる。

また、例えば、散液管路９に関しては、作業員は、ストッパー９２を外してパイプ９１の下流端部にノズル７５の先端部を合わせて駆動流体を噴出することができる。これにより、駆動流体がパイプ９１内を逆流することになり、パイプ９１の内部を効率よく洗浄することができる。

Ｓ スタビライザ
Ｔ タンクローリ
１ 走行装置
２ 作業装置
３ 散液装置
４ タンク
５１〜５３ 管路（第１の管路）
５４ 管路（第２の管路）
５５ 管路（第３の管路）
５６ 管路（第４の管路）
６１〜６３ 分岐管
６４ 分岐管
７１〜７４ バルブ
８ ポンプ
９ 散液管路

Claims (4)

1. 建設車両に設けられ、ラテックスを含む地盤改良剤を散液する散液装置であって、
   駆動流体を圧送するポンプと、
   前記ポンプから圧送された駆動流体が流れる第１の管路と、
   ラテックスが流れる第２の管路と、
   前記駆動流体と前記ラテックスとの混合流体を前記地盤改良剤として散液する散液管路と、
   前記散液管路の上流端部に接続されている分岐管と、を備え、
   前記第１の管路の下流端部、および、前記第２の管路の下流端部が前記分岐管に接続されており、前記第２の管路は、前記分岐管よりも上方に配置され前記ラテックスを流下させて前記駆動流体に混合させることを特徴とする散液装置。
2. 前記第１の管路のうち、前記ポンプの下流側の一部と前記ポンプの上流側の一部とに接続され、前記第１の管路を流れる前記駆動流体の流量を調節する第３の管路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の散液装置。
3. 前記第１の管路のうち、前記ポンプの下流側の一部に接続され、前記駆動流体を外部に放出する第４の管路をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の散液装置。
4. 前記散液管路には複数の孔部が設けられており、ノズルを介さず前記孔部から前記混合流体を直接散液することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の散液装置。

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