JPS60188519A - 地盤改良装置の改良材供給制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、陸上や海底、湖底等の軟弱地盤を改良する地
盤改良装置の改良材供給ｆｒｉｌｌ　ｍ　’ｍＡ　＠に
関゛づるものである。

この種の地盤改良１法として、先端に攪１１′翼を具備
した中空攪拌軸を用いて粉粒体状の改良材を軟弱地盤中
に噴射し、その改良Ｉと軟弱地盤とを攪拌混合して地盤
改良する地盤改良工法が知られている。

この工法では、乾燥したセメントや生石灰等の改良材を
改良材貯留タンクに貯留し、このタンクから改良材を送
出しながら圧縮空気により改良材供給ホースおよび中空
攪拌軸を経て地表面下の土庄や水圧のあるところまで空
気圧送するため、改良材貯留タンクには密封可能な圧力
タンクが必要である。

ところで、従来では、１本の攪拌軸に対して１基の改良
材貯留タンクから改良材を供給しているのが通例であり
、このため、大音量の地盤改良を行う場合、次のような
問題があった。

すなわち、現状の陸上用の工事において、たとえば直径
が１．０ｍの攪拌翼を用いて改良深度が２０ｍ、改良材
添加率が１２５Ｋｇ／ｌｌで地盤改良を行う場合、１本
当りの地盤改良に約２０００８ｙの改良材が必要であり
、また、２０　Ｉｎ、を越える大深度の地盤改良を行う
場合や、海底の地盤改良のように直径が１．５〜２．０
ＴｒＬの攪拌翼を用いた場合には、１本当りの地盤改良
に必要な改良材の量が１０〜１５屯となる。このような
大量の改良材を従来のように１基のタンクに貯留するに
は大容積のタンクが必要となり、設備費が膨大になる。

とくに、この工法では、改良材として乾燥した粉粒体が
用いられるため、そのタンクからの吐出量の検出のため
に、電磁流量計を使うことができず、ロードセル（重量
計）を用いて時間当りの吐出量を演惇することになるが
、前記のように大容積のタンクを用いた場合、たとえＯ
−ドセルの設置数を増やしたとしても、ロードセル１個
当りの計測精度に限界があるため、タンクから攪拌軸に
対１゛る改良材の適正な送給が困！ｌ′Ｃ−ある。その
ため、従来では、ロードセルによる計測可能な大きさの
タンクを用いでいるが、この場合、タンク内の改良材の
貯留ωが不足するため、地盤改良途中で、作業を一時中
断してタンクに改良材を補給する必要があり、作業能率
が非常に悪いという問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになさ
れたもので、その第１の目的は、改良材貯留タンクを小
形化し、かつ、２基以上の小形タンクに改良材を分散貯
留して各タンク内の改良材の貯留間の検出精度を向上さ
Ｖ１タンクから改良材を常に適正に送出させるとともに
、各タンクから撹拌軸に改良材を順次連続的に送給して
、大音量のｉｌｂ盤改自の連続作挙をｏＴ峠に１７１作
挙鮨畠を向上させ、かつ、良質の地盤改良を行わせる装
置を提供することにある。ざらに、第２の目的は、改良
材貯留タンクの小形化およびその設置数の節減を可能に
し、設備費の低廉化を図るとともに、地盤改良作業を中
断せずに、タンクに対する改良材の補給と、タンクから
攪拌軸に対する改良材の供給とを効率よく行い得るよう
にし、作業能率をさらに向上できる装置を提供づ゛るこ
とにある。

すなわら、本発明の第１の要旨は、改良材貯留量検出装
置および改良材送出装置を備えた２基以上の改良材貯留
タンクと、上流側が各タンクの改良材送出装置および圧
縮空気源に切替自在に接続されかつ下流側が地盤改良装
置の撹拌軸に接続された改良材送給管路とを具備し、か
つ、前記改良材貯留量検出装置による検出に基いて、所
定■の改良材が貯留されたタンクのうちいずれか１基の
タンクの改良材送出装置による改良材送給管路への改良
材の送出および該管路から地盤改良装置の撹拌軸への改
良材の送給を行わせるｋＨａ機能と、前記改良材が送出
されたタンクの改良材添加率が所定量以下になったとき
にそのタンクの改良材送出装置による改良材の送出を停
止するとともに所定量の改良材が貯留された他の１基の
タンクから改良材送出装置による前記管路への改良材の
送出および該管路から前記撹拌軸への改良材の送給に切
替える制御機能とを有する切替１ＩＩＩａｌｌ装置とを
具備している地盤改良装置の改良材供給制御装置にある
。

また、第２の要旨は、上記ＩＴ１の要旨に加えて、各タ
ンクに改良材補給装置を切替自在に接続するとともに、
前記検出装置による改良材貯留量の検出値が所定値未満
で改良材の送出が行われていないタンクに前記改良材補
給装置による改良材の所定量の補給を行わせる改良材補
給制御装置を設け、各タンクに対する改良材の補給と、
各タンクから撹拌軸への改良材の送給とを交互に行える
ようにした点にある。

以下、本発明の実施例を図によって説明づる。

図にＪ３いて、改良材補給装置１は、フィーダケース１
１内に駆動モータ１３によって駆動されるスクリュフィ
ーダ１２を装備してなるもので、その上流端は、サイロ
、パケットコンベア等を装備した改良材供給プラント（
図示省略）に接続されている。改良材補給装置１の搬出
口には改良材補給切替装置２によって作動される三方切
替弁２１と、シュート２２ａ、２２ｂおよびＩｌｌ閉弁
２３ａ。

２３ｂを介して改良材貯留タンク３ａ、３ｂが切替自在
に接続されている。各タンク３ａ、３ｂにはそれぞれ圧
力検出器３１８．３１ｂ、排気弁３２ａ、３２ｂ、改良
材貯留タンク装＠４ａ、４ｂ、改良材送出装置５ａ、５
ｂ／ｌｉ’ｉ段番ノられている。

改良材貯留量検出装置４ａ、４ｂには通常複数個のロー
ドセルが用いられ、各タンク３ａ、３ｂはこれらのロー
ドセル４ａ、４ｂを介して図外の架台に支持される。各
タンク３ａ、３ｂのロードセ／Ｌｚ４ａ、４ｂは加算箱
４１ａ、４１ｂおよび増幅器４２ａ、４２ｂを介して各
タンク３ａ、３ｂの改良材貯留量の上限値設定器４３ａ
、４３ｂを備えた比較演算器４４ａ、４４ｂと、各タン
ク３ａ、３ｂの改良材貯留量の下限値設定器４５ａ。

４５ｂを愉えた比較演算器４６ａ、４６ｂに接続されて
いる。各比較演算器からの信号は前記補給装置１の駆動
モータ１３の制御および前記補給切替装置２のｖ制御を
行う制御器７１と、タンク３．　ａ　、＋３ｂからの改
良材の送出等を制ｗするタンク切替制御装＠７に送られ
る。

改良材貯留量［５ａ、５ｂには駆動モータ５１ａ、５１
ｂにＪ：つ（駆動されるロータリーデープル等が用いら
れる。改良ｌ送出装置！５ａ、５ｂの一側部には圧縮空
気導入管路６２ａ、６２ｂおよびメイン流」−節介６１
ａ、６１ｂを介して圧縮空気ｖＡ６が接続され、他側部
には改良材送出管路６３ａ、６３ｂＪｊよび改良材送出
ｆ１１調節弁６４ａ。

６４ｂを介して改良材送給管路６５が接続されている。

該管路６５の上流側はバイパス管路６２Ｇおよびバイパ
ス流量調節弁６１ｃを介して前記圧縮空気源６に接続さ
れている。前記圧縮空気導入管路６２ａ、６２ｂおよび
バイパス管路６２Ｇには流量検出器６７ａ、６７ｂ、６
７ｃが接続されている。

７２ａ、７２ｂは各駆動モータ５１ａ、５１ｂの制御器
（インバータ）、７３ａ、７３ｂ、７３Ｃは各流量調節
弁６１ａ、６１ｂ、６１ｃの１ｌＪｌｌｌ器である。

地盤改良装置８は、ベースマシン（図例では船体）８１
に立設されたり−ダ８２に回転駆動装置８３が昇降自在
に支持され、この回転駆動Ｖｔ１ｉｆｆ８３にスイベル
ジヨイント８４を介して中空攪拌軸８５が接続され、該
攪拌軸８５の先端に噴出口および攪拌周８６が設けられ
てなるもので、そのスイベルジヨイント８４に前記改良
材送給管路６５の下流端が接続され、該管路６５がら攪
拌軸８５内に形成された中空通路内に改良材が送給され
るようになっている。８７は地盤改良装置８の操作室で
ある。

次に、上記装置の作動について説明する。

今、タンク３ａ内の改良材貯留量が所定量未満のときは
、ロードセル４ａにより検出されたタンク３ａ内の貯留
量検出信号が加算器４１ａ、演算器４２ａを紅で上限比
較演算器４４　ａ　４３よび下限比較演ｎ器４６ａに送
られ、該比較演粋器４４ａ。

４６ａにより予め上限設定器４３　ａ　（１３よび下限
設定器４５ａに設定された上限値Ｊ３よび下限値と比較
演紳され、上限比較演算器４４ａから補給切替制御器７
１に上限値未満信号が送られるとともに、前記下限比較
演算器４．６　ａからタンク切替制御装置７に下限値未
満信号が送られ、該制御装置７から前記制御器７１にタ
ンク３ａへの改良材補給開始（ｇ８が送られる。そして
、補給切替装置２により三方切替弁２１が図示の位置に
切替えられて補給装置１の搬出１」がシ１−１〜２２ａ
に連通されるとともに、開閉弁２３ａが聞かれ、かつ、
駆動モータ１３が駆動され、スクリコフィ〜ダ１２によ
り改良材供給ブラン１へからタンク３ａに改良材が補給
される。なＪ３、この補給時には、前記制御装置７から
制御器７２８１制御器７２ａ１送出石調節弁６４ａに送
出停止信号が送られ、タンク３ａの改良材送出装置５ａ
の駆動モータ５１ａが停止されるとともに、流量調節弁
６１　ａ　Ｊ３よび送出量調節弁６４ａが閉じられてい
る。

而して、タンク３ａ内に所定量の改良材が補給されると
、前記ロードセル４ａから加篩器／１．１　ａ、演ｎ器
４２ａ１上限比較演算器４−１８を紅で比較演粋された
貯留ｍ上限信号が前記制御器７１に送られ、補給装置１
の駆動モータ１３が停止されるとともに、補給切１４！
置２により三方切替弁２１が図面右位置に切替えられて
シュート２２ａの」−流側が閉じられ、タンク３ａに対
ηる改良材の補給が停止される。

然る後、制御装置７からの制御信号により開閉弁２３ａ
が閉じられるとどもに、メイン流ｉ１調節介６１ａが開
かれ、圧縮空気源６からタンク３ａ内に圧縮空気が供給
されてタンク３ａ内が加圧される。なお、この加圧時に
は前記制御装置７からの制御１３号により改良材送出装
置５ａが停止され、かつ、送出（６）調節弁６４ａおよ
び排気弁３２ａが閉じられている。

次いで、タンク３ａ内が所定圧力まで加圧されると、圧
力検出器３１ａの検出に阜いて前記調節弁６１ａ／１７
３じられる。こうしてタンク３ａ内に所定量の改良材が
補給された後、加圧され、タンク３ａから撹拌軸８５へ
の改良材の供給準備が完了し、その供給１１１−備完了
信号が制御ｉｔ装置７から地盤改良装置８の操作室８７
に送られ、改良材供給時機まで持（幾りる。

また、前記タンク３ａに対リ−る改良材の補給が終了し
た時点で、他方のタンク３ｂ内の改良材貯留量が所定量
未満のとぎは、ロードヒル４ｂによる検出に基いで、前
記タンク３ａに対づる改良材の補給時と同様の制御Ｊ３
よび作動により、前記補給装置１の駆動モータ１３が引
続いて駆動されるとともに、三方切替弁２１が図面右位
置に切替えられ、補給装置１により改良材供給プラント
からタンク３ｂに対Ｊる改良材の補給が行われる。この
とぎ、改良材送出装置５ｂは停止され、かつ、メイン流
ｍ調節弁６１ｂおよび送出（資）調節弁６４ｂは閉じら
れている。

そし−Ｃ１タンク３ｂ内に所定量の改良材が補給される
と、ロードセル４ｂからの検出信号および制御装置７か
らの制御信号により前記補給装＠１の駆動上−夕１３が
停止され、タンク３ｂに対する改良材の補給が停止され
た後、送出量調節弁６４ｂが閉じられたままでメイン流
量調節弁６１ｂが開かれ、圧縮空気源６からタンク３ｂ
内に圧縮空気が供給されてタンク３ｂ内が加圧され、タ
ンク３ｂ内が所定圧力まで加圧されると、圧力検出器３
１ｂの検出に基いて前記流ｍ調節弁６１ｂが閉じられる
。こうして、タンク３ｂ内に所定量の改良材が補給され
た後、加圧され、タンクａ　ｂ　ｌｆｉら撹拌軸８５へ
の改良材の供給準備が完了し、その供給準備完了信号が
制御装置７から地盤改良装置８の操作室８７に送られ、
改良材供給時機まで持Ｒプる。

一方、前記タンク３ａに改良材を補給している間に、地
盤改良装置８側において、回転駆動装置８３により攪拌
軸８５Ｊ３よび攪拌翼８６を回転させながら海底の軟弱
地盤Ａ中に所定の深度まで１１人させる。このとき、前
記制御装置７にロム開始信号が入力され、この信号に基
いてバイパス管路切替弁６１ｃが開かれ、圧縮空気源６
から改良材送給管路６５を経て攪拌軸８５内に圧縮空気
が送給され、水圧−３よび土正によって攪拌軸８５の先
端噴出口からまた拌軸８５内の中空通路内にヘドロ等が
侵入り°ることが防止される。

而して、前記タンク３ａに対する改良材の補給、加圧が
終了し、かつ、攪拌翼８６が軟弱地盤Ａに対して所定の
深度まで貫入されると、制御装置７からの制御信号によ
り、メイン流量調節弁６１ａが聞かれてタンク３ａ内に
圧縮空気が送込まれるとともに、改良材送出装置５ａの
駆動モータ５１ａが駆動され、かつ、送出量調節弁６４
ａが聞かれるとともに、バイパス流量調節弁６１Ｃが閉
じられ、タンク３ａ内の改良材が改良材供給管路６５に
送出され、この改良材が圧縮空気によって改良材供給管
路６５からスイベルジヨイント８４を経て攪拌軸８５内
に空気圧送され、攪拌軸８５の先端噴出口から軟弱地盤
Ａ中に連続的に噴出される。この状態で、攪拌翼８６が
回転されながら軟弱地盤Ａ中から徐々に引扱かれるよう
に上昇され、以って、前記改良材と軟弱地盤Ａとが攪拌
、混合され、地盤改良が行われる。

この地盤改良時において、地盤改良装置８から撹拌軸８
５の引抜きｉ度等の地盤改良情況の信号が制御装置７に
送られ、これに基いて送出量調節弁６４ａおよびメイン
流量調節弁６１　’ａそれに送出装置５ａの駆動モータ
５１ｉの回転速度等が制御され、タンク３ａから撹拌軸
８５に対する改良材の供給量が制御される。

次いで、前記タンク３ａから攪拌軸８５に対する改良材
の供給によってタンク３ａ内の改良材が所定量以下にな
ると、ロードセル４ａから加算器４１ａ１演算器４２ａ
、下限比較演算器４６ａを経て制御装置７に貯留量下限
信号が送られ、該制御装置７よりタンク３ａからの改良
材送出停止信号およびタンク３ｂからの改良材送出開始
信号が出力される。これに基いてタンク３ａにおりる改
良材送出装置５ａの駆動モータ５１ａが停止されるとと
もに、前記流ｍ調節弁６１ａおよび送出量調節弁６４ａ
が閉じられ、該タンク３ａから１■拌軸８５に対する改
良材の供給が停止される。

これと同時に、メイン流量調節弁６１ｂが開かれて他方
のタンク３ｂ内に圧縮空気が送込まれるとともに、改良
材送出装置５ｂの駆動モータ５１ｂが駆動され、かつ、
送出ω調節弁６４ｂが聞かれ、タンク３ｂ内の改良材が
改良材供給管路６５に送出され、この改良材が圧縮空気
によって改良材供給管路６５からスイベルジヨイント８
４を経て攪拌軸８５内に空気圧送され、以下、前記同様
の作動により、前記タンク３ａから供給された改良材に
よる地盤改良に引き続いて、タンク３ｂから供給される
改良材によって地盤改良が行われる。

また、このタンク３ｂから供給される改良材によって地
盤改良を行っている間に、前記改良材が所定ｍ以下とな
ったタンク３ａに対し、制御装置７からの制御信号によ
り排気弁３２ｂが一旦１■かれてタンク３ａ内の圧力が
大気圧に戻された後、該排気弁３２ａが閉じられ、以下
、前記と同様の作動により、補給装置１からタンク３ａ
に所定量の改良材が再度補給された後、加圧され、次の
取＾↓４Ｉｌｌ　ｂＡ　１．−　ｕ先−−−ｙ−ａ＋　
１４１１　−？ｌ−ｘ−ｈ　１．％　−ｒ＋　７７　−
／　ノア　Ｑｈ内の改良材が所定ｍ以下になると、この
タンク３ｂからの改良材の供給が停止され、再度タンク
３ａから改良材が供給されて地盤改良が行われる。

こうして、２基のタンク３ａ、３ｂを用い、その一方の
タンクから地盤改良装置８の攪拌軸８５に改良材を供給
して地盤改良を行っている間に、他方のタンクに改良材
を補給し、かつ、一方のタンク内の改良材が所定量以下
になると、そのタンクからの改良材の供給を停止して他
方のタンクから改良材を供給し、以って、両タンク３ａ
、３ｂから攪拌軸８５に改良材を交互に供給して連続的
に地盤改良を行うのである。

なお、第１の発明では、タンク３ａ、３ｂに対する改良
材の補給手段はとくに限定するものではなく、撹拌軸８
５の貫入、引抜きの一行程での改良材の消費量に見合っ
た量の改良材を２基以上の全タンクに分散して貯留した
後、各タンクから順次改良材を送出して撹拌軸に連続的
に送給するようにしてもよい。

以上説明したように、第１の発明によれば、２基以上の
改良材貯留タンクに改良材を貯留し、各タンクから順次
改良材を送出して撹拌軸に連続的に送給することにＪ：
す、攪拌翼の直径Ｊ３よび地盤改良深度が大きい場合で
あっても、改良材の連続供給が可能で、連続的に地盤改
良できる。しかも、タンク１基当りの改良材補給口が少
なくできるので、タンクを小形化でき、タンクから攪拌
軸に対する改良材供給量の検出のためのロードセル等の
ｔ１測精瓜を向上でき、改良材を常に適正に供給して改
良地盤の品質を向上できる。

さらに、第２の発明によれば、各タンクに対づる改良材
の補給と、各タンクから攪拌軸に対する改良材の送給と
を順次選択して行うことにより、攪拌翼の直径おにび地
盤改良深度が大きい場合であっても、小形タンク２基だ
（）でも改良材の連続送給が可能となり、設備全体とし
てのスペースを小さくでき、設置ａ’ｌＪの低廉化を図
ることができる。

また、装置全体の自動化、省力化を図ることができ、作
業能率を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

４４図は本発明の実施例を示す配管および制御系統説明
図である。 １・・・改良材補給装置、２・・・改良材補給切替装置
、３ａ、３ｂ・・・改良材貯留タンク、４ａ、４ｂ・・
・改良材貯留ｍ検出装置（ロードセル）、５ａ、５ｂ・
・・改良材送出装置、６・・・圧縮空気源、７・・・タ
ンク切替制御装置、８・・・地盤改良装置、４３ａ、４
３ｂ・・・貯留量Ｔｉ設定器、４５ａ、４５ｂ・・・貯
留齢下限設定器、６１８．６１ｂ・・・メイン流量調節
弁、６１ｃ・・・バイパス流ｍ調節弁、６４ａ、６４ｂ
・・・送出ｍ調節弁、６５・・・改良材供給管路、６６
・・・改良材供給ホース、８４・・・スイベルジヨイン
ト、８５・・・攪拌軸、８６・・・攪拌翼、Ａ・・・軟
弱地盤。 特許出願人　株式会社神戸製鋼所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、改良材貯留量検出装置および改良材送出装置を備え
   た２基以上の改良材貯留タンクと、上流側が各タンクの
   改良材送出装置および圧縮空気源に切替自在に接続され
   かつ下流側が地盤改良装置の撹拌軸に接続された改良材
   送給管路とを具備し、かつ、ｉＴＪ記改良材貯留量検出
   装置による検出に基いて、所定量の改良Ｉが貯留された
   タンクのうちいずれか１基のタンクの改良材送出装置に
   よる改良材送給管路への改良材の送出および該管路から
   地盤改良装置の撹拌軸への改良材の送給を行わせる制御
   機能と、前記改良材が送出されたタンクの改良材貯留量
   が所定間以下になったときにそのタンクの改良材送出装
   置による改良材の送出を停止するとともに所定間の改良
   材が貯留された他の１基のタンクから改良材送出装置に
   よる前記管路への改良材の送出および該管路から前記撹
   拌軸への改良材の送給に切替える制御機能とを有する切
   替制御装置を具備していることを特徴とする地盤改良装
   置の改良材供給制御装置。 ２、改良材貯留量検出装置および改良材送出装置を備え
   た２基以上の改良材貯留タンクと、各タンクに対して切
   替自在に接続された改良材補給装置と、上流側が各タン
   クの改良材送出装置Ｊ３　Ｊ：び圧縮空気源に切替自在
   に接続されかつ下流側が地盤改良装置の撹拌軸に接続さ
   れた改良材送給管路とを具備し、かつ、前記検出装置に
   よる改良材貯留量の検出値が所定値未満で改良材の送出
   が行われていないタンクに前記改良材補給装置による改
   良材の所定量の補給を行わせる改良材補給制御装置を具
   備し、さらに、改良材補給流のタンクのうちいずれか１
   基のタンクから改良材送出装置による改良材送給管路へ
   の改良材の送出および該管路から地盤改良装置の撹拌軸
   への改良材の送給を行わせる制御機能と、前記改良材が
   送出されたタンクの改良材貯留量が所定量以下になった
   とぎにそのタンクの改良材送出装置による改良材の送出
   を停止Ｊるとともに改良材添加率の他の１基のタンクの
   改良材送出装置による前記管路への改良材の送出および
   該管路から前記撹拌軸への改良材の送給に切替える制御
   機能とを有する切替制御装置を具備していることを特徴
   とづる地盤改良装置の改良材供給制御装置。