JPS6346205B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は注入グラウトの配合及び注入量、注入
圧力等を自動的に適宜変化して、常時最適なグラ
ウトの注入を行うことができる自動制御グラウト
注入装置に関するものである。

従来のグラウト工法においては、注入グラウト
ポンプとして油圧式グラウトポンプやクランク式
グラウトポンプ等を採用しているが、いずれも注
入地盤の強度、構造等を考慮して、設計上注入圧
力と注入量、水セメント比等を規定しているの
で、常に注入圧力、注入量を監視して手動制御す
ると同時に、設計指示に従つて水セメント比の変
更、ケミカルグラウトにおいては注入薬剤の配合
割合の変化による固化開始時間の制御等を行う方
式が採用されており、また、注入材のミキシング
にはバツチ方式が採用されていて、標準的なミキ
サー容量は100〜300程度のものが実用に供され
ている。従つて、設計指示書通りにバツチの途中
で注入材料の配合割合を変更する必要が生じた時
は、ミキサー中の材料をそのまま注入して次のバ
ツチから配合を変更するか、またはミキサー中の
材料を放棄するか、いずれかの方法を採らざるを
得なかつた。

然し乍ら、上記の注入作業を人意的に正確に行
うことは極めて困難であるため、設計指示書には
注入グラウト及びケミカルグラウト等の配合、注
入圧力、注入量は段階状に数種類について規定せ
ざるを得なかつたし、また、注入結果の自動記録
においても、時間の経過に対する注入圧力、注入
量の変化を自動記録するだけで、最も重要な注入
材料の配合割合を自動記録することは行われてい
ない。

本発明は上述のような従来のグラウト注入装置
の難点を除去し、注入グラウトの設計指示書に従
つて、注入材料の配合割合、注入量、注入圧力を
すべて自動制御して注入を行うことができると共
に注入時間の経過に対する各注入材料の供給量、
注入グラウト量、注入圧力等をすべて自動記録で
きる自動制御グラウト注入装置を提供することを
目的としてなされたもので、その構成は、２種の
グラウト素材を計量し乍ら連続ミキサーに送給
し、該ミキサーによりそれらを混合して製したグ
ラウトを可変吐出量グラウトポンプにより吐出し
て地盤等に注入するようにしたグラウト注入装置
において、グラウトの注入圧力検出器及び流量検
出器を設けると共に、マイクロコンピユータを内
蔵し該コンピユータに可変吐出量グラウトポンプ
の制御に必要なグラウト注入の諸元と演算処理方
式をプログラミングして前記両検出器に関連させ
た制御機器と、前記２種のグラウト素材のそれぞ
れの制御に必要な諸元と演算処理方式をプログラ
ミングした制御機器とを、相互に関連させて付設
し、グラウトの注入時、その注入圧力及び注入量
の変化が前記検出器により検出されたら、前記各
制御機器により可変吐出量グラウトポンプの吐出
量及び各グラウト素材の供給量を制御して、注入
グラウトの注入圧力、注入量及び配合割合を変化
させるようにしたことを特徴とするものである。

次に本発明の実施の一例を図に拠り説明する。

１は清水供給管、２は清水量制御弁、３は清水
の流量検出器、４は連続ミキサー、５はセメント
計量槽、６はセメント連続供給用スクリユーオー
ガ、７は可撓管、８はセメント計量槽５の重量検
出器、９はセメント連続供給用スクリユーオーガ
６を駆動する可変速モータで、清水供給管１から
供給される清水は清水量制御弁２、流量検出器３
を経て連続ミキサー４へ送られ、また、セメント
はその計量槽５からスクリユーオーガ６により可
撓管７を経て連続ミキサー４へ送られ、該連続ミ
キサー４で清水とセメントがミキシングされてセ
メントミルクとなる。

１０は可変吐出量グラウトポンプ１１の吸込側
に連結したセメントミルク供給管、１２はセメン
トミルクの流量検出器、１３は前記グラウトポン
プ１１の吐出管で、前記連続ミキサー４でつくら
れたセメントミルクは供給管１０を通つてグラウ
トポンプ１１の吸込側に供給され、前記グラウト
ポンプ１１の吐出側から吐出されるセメントミル
クはその流量検出器１２を通つて吐出量１３から
注入地盤中に注入パツカー（図示せず）を通して
注入されるが、そのときのセメントミルクの注入
圧力は注入圧力検出器１４により検出される。

１５，１６，１７はそれぞれマイクロコンピユ
ータを内蔵した制御機器で、制御機器１５は可変
吐出量グラウトポンプ１１の吐出量制御を行い、
同じく１６は可変速モータ９の回転数を制御して
スクリユーオーガ６の回転を制御し、連続ミキサ
ー４へのセメントの供給量を制御するものであ
り、また、制御機器１７は清水量制御弁２の開度
を制御して清水の供給量を制御するものである。
１８はセメントミルクの注入圧力、注入量、セメ
ントの供給量、清水の供給量をそれぞれ連続記録
する自動連続記録計である。

尚、図中、点線は電気信号系を表示するもので
ある。

而して、本発明装置の作動について詳述すれ
ば、次の通りである。

まず、設計指示書に従つて、注入グラウト量、
注入圧力などの変化に対する水とセメントの配合
比等の各数値をそれぞれの制御機器１５，１６，
１７のマイクロコンピユータに挿入する。常に同
じ設計指示書で相当量の注入を同一方法で行う場
合は、それぞれの制御数値を予めROM化してお
くか、またはRAM中の数値を保持電源で常に保
持する構造にしておけば、一度各数値を挿入すれ
ば、以後同一の制御方式が常に行われる。

いま、全系のスイツチをONにすると同時に起
動時のプログラムに従つて、清水供給管１から供
給される清水はその制御弁２を通り適量が流量検
出器３を通つて連続ミキサー４に供給され、一
方、セメント計量槽５のセメントは可変速モータ
９の回転によるスクリユーオーガ６の回転によつ
て適量のセメントが可撓管７を通り連続ミキサー
４に供給されて、連続ミキサー４内では清水とセ
メントがミキシングされてセメントミルクとな
る。このセメントミルクはその供給管１０を通つ
て可変吐出量グラウトポンプ１１により流量検出
器１２を通り吐出管１３からそれに接続されたホ
ース等を通つて注入地盤中に注入され、この時の
セメントミルクの注入圧力は圧力検出器１４によ
り検出されて電気信号ラインを通り制御機器１５
と自動連続記録計１８に入力されると共に各検出
ラインの信号も同様にそれぞれの制御機器１６，
１７に取り込まれる。

次に各制御機器１５，１６，１７の作動例につ
いて説明する。

制御機器１５は注入圧力検出器１４からの圧力
電気信号PV₁とセメントミルクの流量検出器１２
からの流量電気信号A₁とを取り込み、注入圧力
設定値SVとの偏差を演算し、その操作量をMV₁
とし、可変吐出量ポンプ１１の吐出量を制御し
て、常時注入圧力設定値SVと注入圧力検出値
PV₁とが一致するように自動制御する。また、制
御機器１５の制御状態はD.Bラインにより、制御
機器１６、同１７にも送り込まれる。制御機器１
６は制御機器１５のD.Bラインからの信号とセメ
ントミルクの流量検出器１２からの流量信号PV₂
及びセメント重量検出器８からの信号A₂を取り
込み、注入材料である水とセメントの配合比を演
算して所要セメント量を決定し、所要セメント量
に対する可変速モータ９の速度制御信号として操
作信号MV₂を送る。従つて、最初にプログラミ
ングされた注入圧力、注入量に対する水セメント
比に対応したセメント量が演算され、該セメント
量が重量検出器８からの信号と正しく一致するよ
うに操作信号MV₂が出力されて可変速モータ９
を制御し、所要セメント量を連続ミキサー４に供
給するように制御する。また、制御機器１７にお
いては、水セメント比をD.Bラインからの信号
で、セメント供給量をA₃₁ラインからの信号で、
また清水供給量をA₃₂からの信号で、それぞれ取
り込み、それらを予めプログラミングされた演算
式により演算して所要清水量を算出し、操作信号
MV₃により清水量制御弁２を制御して所要清水
量を連続ミキサー４に供給するようにするのであ
る。

以上述べたように、予めプログラミングされた
制御方式によつて、制御機器１５系では注入圧力
に対する注入量、水セメント比の演算を行い、制
御機器１６系では所定注入量、水セメント比に対
するセメント量を演算算出して検出セメント量を
所定量に制御し、制御機器１７系では所定注入
量、水セメント比に対する清水量を所定量に制御
するのであり、一方、自動連続記録計１８では注
入グラウト圧力、注入グラウト量、供給セメント
量、供給清水量を連続記録するのである。

尚、各制御方式は各制御機器１５，１６，１７
に対するプログラムを変更することにより容易に
変更することが可能であり、また、上記実施例に
おいては、水、セメントによる注入グラウト制御
について述べたが、本発明装置は各種のケミカル
グラウトの注入制御にも適用できること勿論であ
る。

本発明は上述の通りであるから、本発明自動制
御グラウト注入装置によれば、注入グラウトの設
計指示書に従い、予めプログラミングされた制御
方式に従つてすべて確実に自動注入制御が行わ
れ、特に小容量の連続ミキシング装置を採用する
ことによつて水セメント比の連続変化にも容易に
対応できるし、注入グラウトの強度についても、
最も必要な水セメント比を自動記録することによ
つて該比を正確に把握できるので、充分な信頼性
を得られ、然も人為的な制御を必要としないた
め、省力化が可能で、経済的効果は極めて大なる
ものがある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施の一例を示す系統図である。 １……清水供給管、２……清水量制御弁、３…
…清水の流量検出器、４……連続ミキサー、５…
…セメント計量槽、６……セメント連続供給用ス
クリユーオーガ、７……可撓管、８……セメント
計量槽の重量検出器、９……可変速モータ、１０
……セメントミルク供給管、１１……可変吐出量
グラウトポンプ、１２……セメントミルクの流量
検出器、１３……吐出管、１４……注入圧力検出
器、１５，１６，１７……マイクロコンピユータ
を内蔵した制御機器、１８……自動連続記録計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２種のグラウト素材を計量し乍ら連続ミキサ
   ーに送給し、該ミキサーによりそれらを混合して
   製したグラウトを可変吐出量グラウトポンプによ
   り吐出して地盤等に注入するようにしたグラウト
   注入装置において、グラウトの注入圧力検出器及
   び流量検出器を設けると共に、マイクロコンピユ
   ータを内蔵し該コンピユータに可変吐出量グラウ
   トポンプの制御に必要なグラウト注入の諸元と演
   算処理方式をプログラミングして前記両検出器に
   関連させた制御機器と、前記２種のグラウト素材
   のそれぞれの制御に必要な諸元と演算処理方式を
   プログラミングした制御機器とを、相互に関連さ
   せて付設し、グラウトの注入時、その注入圧力及
   び注入量の変化が前記検出器により検出された
   ら、前記各制御機器により可変吐出量グラウトポ
   ンプの吐出量及び各グラウト素材の供給量を制御
   して、注入グラウトの注入圧力、注入量及び配合
   割合を変化させるようにしたことを特徴とする自
   動制御グラウト注入装置。 ２ グラウト注入時の諸元を自動的に連続記録す
   る自動連続記録装置を付設した特許請求の範囲第
   １項に記載の装置。