JPH0835924A - 泥水の性状測定方法とその装置 - Google Patents
泥水の性状測定方法とその装置Info
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
短時間に高精度にしかも連続的に測定できるようにす
る。 【構成】 泥水測定容器20に貯留された泥水重量を測
定するステップと、泥水測定容器20から泥水を流出さ
せ、その流出終了までに要する流出時間を測定するステ
ップと、その後、泥水測定容器20から流出させた泥水
に含まれる砂分を分級するステップと、分級した砂分の
重量を測定するステップと、上記泥水重量と泥水測定容
器20に貯留される泥水量とから比重を算出するステッ
プと、上記流出時間に基づいて粘度を算出するステップ
と、砂分の重量に基づいて砂分率を算出するステップと
からなる。
Description
続地中壁工法あるいはリバース工法等の掘削工法に使用
する泥水の性状測定方法とその装置に関する。
廃棄物として廃棄処分される他、その一部を切羽や溝壁
の安定とともに掘削土砂の輸送用して再利用している。
この再利用に必要な泥水の性状管理のために、マッドバ
ランスを用いた泥水比重の測定、ファンネル粘度計(V
=500cm3 )を用いたファンネル粘度の測定及び砂分
計を用いた砂分率の測定を、それぞれ手作業で行なって
いた。
による測定では、人為的な誤差を含むために正確な測定
値を得ることができず、さらに短時間で測定することが
できないという欠点があった。
と測定方法とが、特開平3−148039号公報と、特
開平1−169090号公報とに記載されている。特開
平3−148039号公報に記載された測定装置は、泥
水の比重とファンネル粘度の測定を自動化したものであ
る。しかしながら、砂分率の測定については手作業で行
なう必要があるために人為的な誤差を排除できず、また
全測定の終了までに長時間を要していた。
た測定方法は、砂分率の測定と泥水の比重,ファンネル
粘度の測定とを選択的に行なうものである。しかしなが
ら、同公報に示されたファンネル粘度の測定は、砂分を
除去した後の泥水を用いているために、実際の泥水のフ
ァンネル粘度と異なることとなる。また、砂分率の測
定、泥水の比重,ファンネル粘度の3つの測定を連続し
て行なうことができないので、全測定終了までに長時間
を要するばかりでなく測定対象となる泥水も同じのもの
を使用できないという欠点があった。
分率を自動的にかつ短時間で高精度にしかも連続的に測
定できる泥水の性状測定方法とその装置の提供を第1の
目的とする。また、砂分を分級する前の泥水の比重とそ
の粘度とを自動的に測定できる泥水の性状測定装置の提
供を第2の目的とする。
方法は、泥水測定容器20に貯留された泥水重量を測定
するステップと、泥水測定容器20から泥水を流出さ
せ、その流出終了までに要する流出時間を測定するステ
ップと、その後、泥水測定容器20から流出させた泥水
に含まれる砂分を分級するステップと、分級した砂分の
重量を測定するステップと、上記泥水重量と泥水測定容
器20に貯留される泥水量とから比重を算出するステッ
プと、上記流出時間に基づいて粘度を算出するステップ
と、砂分の重量に基づいて砂分率を算出するステップと
からなる。
容器20に貯留した泥水重量を測定する第1の重量測定
手段22と、泥水測定容器20から泥水を流出させ、そ
の流出終了までに要する流出時間を測定する流出時間測
定手段22と、泥水測定容器20から流出させた泥水に
含まれる砂分を分級する分級手段Cと、分級した砂分の
重量を測定する第2の重量測定手段29と、泥水重量と
泥水測定容器20に貯留される泥水量とから比重を算出
する比重算出手段37aと、上記流出時間に基づいて泥
水の粘度を算出する粘度算出手段37cと、分級した砂
分の重量に基づいて砂分率を算出する砂分率算出手段3
7dとを具備している。
する前の泥水重量と泥水量とを測定するとともに、泥水
測定容器から該泥水を流出させ、その流出終了までに要
する流出時間を測定する。その後、泥水測定容器から流
出させた泥水に含まれる砂分を分級し、その分級した砂
分の重量を測定する。
重を算出するとともに、泥水の流出時間に基づいて、泥
水の粘度を算出する。また、砂分の重量に基づいて泥水
の砂分率を算出する。
する。図1は本発明の泥水の性状測定装置全体を示す正
面図、図2はその主要部の拡大正面図、図3はその側面
図である。本装置は、図示しないシールド装置等から圧
送される泥水を一時的に貯留させておく調整槽1と、こ
の調整槽1から送給された泥水を大気に開放するクッシ
ョンタンクAと、泥水の比重、粘度を測定する泥水測定
部Bと、この泥水測定部Bから流出した泥水中の砂分を
分級する分級手段としての分級部Cと、本装置各部の駆
動制御を行なう制御部Dとを有しており、このうちクッ
ションタンクA、泥水測定部B及び分級部Cは、フレー
ム体FLに配置されている。
と、これらの起立フレーム2の上端部、中間部及び下端
部を連結フレーム3、4,5及び6でそれぞれ連結した
大枠体7と、その上部に配置された小枠体8とを備えて
なり、大枠体7の連結フレーム4上に泥水測定部Bが載
置されるとともに、連結フレーム5上に分級部Cが載置
されている。また、フレーム体FLの背面側には梯子F
Laが設けられている。
中間部上に立設された4本の起立フレーム8aと、これ
らの上端部間を連結フレーム8b,8b、8c,8cで
連結したものであり、それらの連結フレーム8b,8c
上にクッションタンクAが載置されている。
る泥水をクッションタンクAに送給する吸い上げポンプ
Pが配置され、この吸い上げポンプPとクッションタン
クAとの間には送泥パイプ9が配設されている。また、
送泥パイプ9の途中には、吸い上げポンプPから送給さ
れる泥水を調整槽1に戻す分岐パイプ10が形成される
とともに、その分岐パイプ10からクッションタンクA
に到る部分には三方弁11が設けられている。
ンタンクAに到る経路(イ)と、クッションタンクAの
後記オーバーフロー筒12内に貯留する泥水を排出パイ
プ13から排出させる経路(ロ)とを択一的に切り換え
るものであり、制御部Dからの駆動信号により所定のタ
イミングで切り換えられる。
されるとともに、泥水に含まれる塵埃を除去するスクリ
ーン12aが設けられたオーバーフロー筒12と、この
オーバーフロー筒12を底板中央に固定した受泥槽14
と、その底板14aの端部に固定された流出管15とか
らなる。
給された泥水は、スクリーン12aによって塵埃が除去
されるとともに、オーバーフロー筒12の上部から受泥
槽14内に流出して大気に開放された後、流出管15か
ら流出パイプ15aを介して泥水測定部Bに向けて流れ
落ちる。
4とオーバーフロー筒12の内部を洗浄する3つのシャ
ワーノズル16が配置されている。また、シャワーノズ
ル16へ洗浄水を送給する給水管17の途中には、制御
部Dによって駆動される開閉バルブ18が設けられてい
る。
と、泥水測定容器としてのファンネル粘度計20と、こ
のファンネル粘度計20の流出口20aに設けられた流
出バルブ21と、ファンネル粘度計20内に貯留された
泥水の重量を測定する第1の重量測定手段及び流出時間
測定手段としてのロードセル22と、シャワーノズル2
3,23,24とを有している。
計20内に貯留する泥水量を一定に保持させるように、
余剰の泥水を排出させる余剰排出管19aが接続されて
おり、排出された余剰の泥水は排出パイプ19bを介し
て外部に排出される。
400cm3 のものである。また、その流出口20aは
一般的なファンネル粘度計(V=500cm3 )のもの
よりも大口径に形成しており、泥水に含まれる砂分等が
詰まらないようにしている。
9とファンネル粘度計20内の泥水を洗浄する位置に配
置されており、また、シャワーノズル24は余剰排出管
19a内の泥水を洗浄する位置に配置されている。これ
らのシャワーノズル23,23,24に洗浄水を供給す
る給水枝管25aは、上記給水管17の途中から分岐し
て形成された給水管25の途中に接続されており、そこ
には制御部Dによって駆動される開閉バルブ26が設け
られている。
出した泥水に含まれる砂分を分級する篩27と、この篩
27を内部に装架したシュート28と、第2の重量測定
手段としての一対のロードセル29,29と、シャワー
ノズル30a,30bとを有している。
筒部28aの下側に逆円錐状に形成されたロート部28
bと、排出管28cとが一体として形成されたもので、
連結フレーム5上に取り付けた3つのシリンダ31によ
って昇降移動可能に支持されている。
28のロート部28bの両側に配置されており、ロート
部28bの外側壁には、各ロードセル29,29に対向
する位置にそれぞれ当接片28d,28dが設けられて
いる。これらの当接片28d,28dは、シリンダ31
のシリンダロッド31aが伸長駆動されているときには
ロードセル29,29と離間し、また、シリンダロッド
31a,31aが縮退駆動されたときには、ロードセル
29,29に当接するようになっている。
側壁に対向して設けられた一対の軸32,33を中心と
した垂直面内で回転自在に支持されている。また、一対
の軸32,33のうちの一方の軸32には、篩27に所
要の振動を与えるバイブレータ34が取り付けられると
ともに、他方の軸33には篩27を回転させる反転手段
としてのモータMが固定されている。
泥水に含まれる砂分を分級するような振動を与えるもの
である。モータMは、泥水を受ける水平姿勢と、その姿
勢から180度回転させて裏返した姿勢との間で篩27
を往復反転させるものである。従って、篩27上にふる
い残された砂分は、その反転動作によって下方に投棄さ
れる。
28の上方に配置されており、これらのシャワーノズル
30a,30bのうちの一方のシャワーノズル30a
は、篩27に向けて洗浄水を直線的に噴射させるもの
で、これにより篩27に形成される泥水膜を破壊する泥
水膜破壊手段として機能させている。
ート28と篩27に付着した泥水を洗浄するように洗浄
水を円錐状に噴出するようになっている。なお、シャワ
ーノズル30a,30bに到る給水管25の途中には、
制御部Dによって駆動される開閉バルブ35が設けられ
ている。
けられた制御パネル36、前記ロードセル22,29等
からの測定値の取り込み、演算及び外部への出力を司る
CPU(Central Processing Unit )37、本装置全体
の制御中枢となるプログラマブルシーケンサ38、前記
CPU37に実行させるプログラムやデータ等を記憶し
たROM(Read Only Memory)で構成された記憶部MR
(図4参照)等を中心として構成されている。
憶されている。 (1)ファンネル粘度計20に貯留される泥水の粘度変
化によって、その泥水量を補正する補正式をコーディン
グした泥水量補正プログラム。すなわち、泥水の粘度が
変化するとその表面張力も変化して、ファンネル粘度計
20に実際に貯留される泥水量が増減変化する。そこ
で、泥水の粘度の変化によって泥水量を補正するように
して、ファンネル粘度計20に実際に貯留される泥水量
を求めるようにしている。
泥水の重量を、補正後の泥水量で除して比重を算出する
比重算出プログラム。 (3)泥水の流出開始からその終了までの時間と、粘度
との関係式をコーディングした粘度算出プログラム。
測定した砂分の重量と砂分率との関係式をコーディング
した砂分率算出プログラム。すなわち、泥水量とこれに
含まれる砂分の重量と砂分率との関係は所定の式で表さ
れるので、泥水量と砂分の重量とから砂分率を算出す
る。 (5)ファンネル粘度計20からの泥水の流出時間と、
一般的なファンネル粘度計(V=500cm3 )からの
泥水の流出時間との換算式。
いて次の機能を有している。 (1)記憶部MRに記憶されている泥水量補正プログラ
ムによって、ファンネル粘度計20に貯留される泥水量
を補正する補正手段37b(図4参照)。 (2)記憶部MRに記憶されている比重算出プログラム
によって、泥水の比重を算出する比重算出手段37a。 (3)記憶部MRに記憶されている粘度算出プログラム
によって、泥水の粘度を算出する粘度算出手段37c。 (4)記憶部MRに記憶されている砂分率算出プログラ
ムによって、泥水の砂分率を算出する砂分率算出手段3
7d。
チャートを参照して説明する。 <泥水重量の測定>ステップ1乃至ステップ5におい
て、ファンネル粘度計20内に貯留される泥水の重量の
測定を行なう。
様):泥水測定部Bの流出バルブ21を閉じるととも
に、ロードセル22によって泥水測定部B全体の空重量
を測定する。 ステップ2:シリンダ31,31のロッド31a,31
aを縮退駆動し、分級部Cをロードセル29,29に支
持させて、分級部C全体の空重量を測定する。これらの
空重量は、CPU37内の図示しないメインメモリ等に
記憶される。
いて、クッションタンクAに向けて所要量の泥水を送給
する。その送給された泥水は流出管15から泥水測定部
Bのファンネル粘度計20に供給される。このとき、フ
ァンネル粘度計20の容量を越えて注入された泥水は、
余剰排出管19aから外部に排出される。
粘度計20に泥水を供給した後の泥水測定部B全体の重
量をロードセル22によって測定する。
め設定した基準重量以上であれば、その重量から泥水測
定部Bの空重量を減算して泥水の重量を算出し、その値
をCPU37内の図示しないメインメモリ等に記憶し
て、ステップ6に進む。
を下回っている場合にはステップ12に進み、泥水の供
給が異常であるとしてたとえばブザー等で報知するとと
もに測定動作を停止する。 ステップ6:バイブレータ34を起動させるとともに、
開閉バルブ35を開いてシャワーノズル30a,30b
から洗浄水を噴射させる。
出時間の測定>ステップ7乃至ステップ9において、フ
ァンネル粘度計20から流出する泥水の流出時間の測定
を行なう。
ァンネル粘度計20内に貯留している泥水を流出させ
る。この流出バルブ21の開駆動と同時にロードセル2
2によって泥水測定部B全体の重量の変化を測定する。
また、流出した泥水は、洗浄水が噴射されるとともに振
動している分級部Cの篩27を通過し、この通過の際に
その泥水に含まれる砂分が分級される。
部B全体の重量の変化が無くなった場合には、ステップ
10に進んで泥水の流出が異常であるとして、ブザー等
で報知するとともに測定動作を停止する。
ければ、その重量変化がなくなったときまでの時間を、
前記記憶部MRに記憶されている換算式によって一般的
なファンネル粘度計(V=500cm3 )の流出時間に
換算し、この時間を泥水の流出時間としてたとえば前記
メインメモリ等に記憶して、ステップ11に進む。一
方、ここで泥水測定部Bの重量変化があればステップ8
に戻る。
>ステップ11において、泥水の粘度、比重の算出と泥
水量の補正を行なう。 ステップ11:メインメモリ等に記憶されている泥水の
流出時間に基づいて粘度算出手段37cによってその泥
水の粘度を算出する。また、補正手段37bによって前
記メインメモリ等に記憶されている泥水量を補正する。
さらに比重算出手段37aによって泥水重量を補正後の
泥水量で除して比重を算出する。
だけ開いて、シャワーノズル23,23によってファン
ネル粘度計20の洗浄を行なう。
止するとともに開閉バルブ35を閉じて、シリンダ31
のロッド31aを縮退駆動する。これにより、分級部C
に残っている砂分の重量がロードセル29,29によっ
て測定される。砂分率算出手段37dは、測定した砂分
重量と補正後の泥水量とから、砂分率を算出する。 以上のステップにより、比重,粘度及び砂分率の算出が
完了する。以下のステップは各部の洗浄動作である。 ステップ14:開閉バルブ18と開閉バルブ26とを開
いて、クッションタンクAとファンネル粘度計20の洗
浄を行なう。
じた後、シャワーノズル30a,30bの開閉バルブ3
5を開くとともにバイブレータ34を起動して、篩27
とホッパー28の洗浄を行なう。 ステップ16:篩27を数回反転させて砂分を廃棄した
後、バイブレータ34を停止する。 以上の泥水の測定動作が終了した後、再度泥水の測定を
行なう場合には、ステップ1に戻って測定を繰り返す。
ではなく、その要旨の範囲内で様々な変形実施が可能で
ある。 (1)前記実施例では、泥水膜破壊手段としてのシャワ
ーノズル30aを1つだけ設けた例について説明した
が、複数設けるようにしてもよい。
度計(V=2400cm3 )を使用すれば、その測定誤
差を減少させることができるが、一般的なファンネル粘
度計(V=500cm3 )を使用してもよい。
ものではなく、空圧,油圧シリンダ等のアクチュエータ
を使用してもよい。
するとき、バイブレータ34で振動を与えながらその篩
を反転させるものについて説明したが、振動を与えずに
篩を反転させるようにしてもよい。
できる。 (1)砂分を含む泥水重量を測定した後、泥水測定容器
から泥水を流出させて、その流出終了までに要する流出
時間を測定しているので、砂分を分級する前の実際に使
用する泥水の比重と粘度の算出に必要なデータを連続し
て取得することができるとともに、比重と粘度とを正確
に算出することができる。
補正しているので、泥水の粘度が変化する場合にも、泥
水測定容器に貯留する実際の泥水量を求めることができ
る。これにより、その泥水の比重や粘度をさらに正確に
求めることができる。
から重量の変化がなくなるまでの時間に基づいて泥水の
粘度を算出すれば、泥水の流出を検出するための光電セ
ンサ等を別個に設置する必要がなく、測定の信頼性を向
上させることができる。
篩に形成される泥膜を迅速に破壊することができるの
で、砂分重量の測定を正確に行なうことができるととも
に、その測定時間を短縮できる。さらに、泥水膜破壊手
段としてシャワーノズルを用いれば、簡易な構造であり
ながら容易に泥水膜を破壊することができる。
である。
ーチャートである。
ある。
計 22 第1の重量測定手段及び流出時間測定
手段としてのロードセル 27 篩 29 第2の重量測定手段としてのロードセ
ル 30a 泥水膜破壊手段としてのシャワーノズ
ル 34 バイブレータ 37a 比重算出手段 37b 補正手段 37c 粘度算出手段 37d 砂分率算出手段 B 泥水測定部 C 分級手段としての分級部 M 反転手段としてのモータ
Claims (9)
- 【請求項1】 泥水測定容器に貯留された泥水重量を測
定するステップと、泥水測定容器から泥水を流出させ、
その流出終了までに要する流出時間を測定するステップ
と、その後、泥水測定容器から流出させた泥水に含まれ
る砂分を分級するステップと、分級した砂分の重量を測
定するステップと、上記泥水重量と泥水測定容器に貯留
される泥水量とから比重を算出するステップと、上記流
出時間に基づいて粘度を算出するステップと、砂分の重
量に基づいて砂分率を算出するステップとからなること
を特徴とする泥水の性状測定方法。 - 【請求項2】 泥水測定容器からの泥水の流出開始から
重量の変化がなくなるまでの時間を泥水の流出時間とし
て測定することを特徴とする請求項1記載の泥水の性状
測定方法。 - 【請求項3】 泥水の粘度変化に基づいて、泥水測定容
器に貯留される泥水量を補正するステップを有すること
を特徴とする請求項1又は2記載の泥水の性状測定方
法。 - 【請求項4】 泥水測定容器から流出させた泥水に含ま
れる砂分を分級するステップは、篩を振動させながら該
篩に形成される泥水膜を破壊するステップと、砂分を投
棄するように該篩を反転させるステップとを有すること
を特徴とする請求項1,2又は3記載の泥水の性状測定
方法。 - 【請求項5】 泥水測定容器に貯留した泥水重量を測定
する第1の重量測定手段と、泥水測定容器から泥水を流
出させ、その流出終了までに要する流出時間を測定する
流出時間測定手段と、泥水測定容器から流出させた泥水
に含まれる砂分を分級する分級手段と、分級した砂分の
重量を測定する第2の重量測定手段と、泥水重量と泥水
測定容器に貯留される泥水量とから比重を算出する比重
算出手段と、上記流出時間に基づいて泥水の粘度を算出
する粘度算出手段と、分級した砂分の重量に基づいて砂
分率を算出する砂分率算出手段とを具備してなることを
特徴とする泥水の性状測定装置。 - 【請求項6】 泥水測定容器からの泥水の流出開始から
重量の変化がなくなるまでの時間を泥水の流出時間と
し、粘度算出手段はその泥水の流出時間に基づいて泥水
の粘度を算出することを特徴とする請求項5記載の泥水
の性状測定装置。 - 【請求項7】 泥水の粘度変化によって、泥水測定容器
に貯留される泥水量を補正する補正手段を設けたことを
特徴する請求項5又は6記載の泥水の性状測定装置。 - 【請求項8】 分級手段は、泥水中に含まれる砂分を分
級する篩と、この篩を振動させるバイブレータと、篩に
形成される泥水膜を破壊する泥水膜破壊手段と、篩で分
級した砂分の重量を測定するロードセルと、砂分を投棄
するように篩を反転させる反転手段とを有する請求項
5,6又は7記載の泥水の性状測定装置。 - 【請求項9】 泥水膜破壊手段は、洗浄用水を篩に向け
て噴射するシャワーノズルである請求項8記載の泥水の
性状測定装置。
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JP19014494A JP3353183B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 泥水の性状測定方法とその装置 |
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JP19014494A JP3353183B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 泥水の性状測定方法とその装置 |
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JPH0835924A true JPH0835924A (ja) | 1996-02-06 |
JP3353183B2 JP3353183B2 (ja) | 2002-12-03 |
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ID=16253142
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JP19014494A Expired - Lifetime JP3353183B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 泥水の性状測定方法とその装置 |
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JP (1) | JP3353183B2 (ja) |
Cited By (6)
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- 1994-07-21 JP JP19014494A patent/JP3353183B2/ja not_active Expired - Lifetime
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