地盤改良薬液の混合システム
【課題】バッチ混合する配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化する地盤改良薬液を製造する場合に、各配合液を精度よく所定量だけ供給する混合システムを提供する。
【解決手段】供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させた際に、水ガラス水溶液槽１１、コロイダルシリカ水溶液槽１２、酸の水溶液槽１３に超過供給される水ガラス原液槽５、コロイダルシリカ原液槽６、酸の原液槽７に貯留された原液Ｂ、Ｃ、Ｗの超過質量を予め把握して制御装置２２に入力しておき、電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃが検出する検出流量に基づいて、給水槽１から水溶液槽１１、１２、１３に所定量の水Ｗを供給し、質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃが検出する検出質量に基づいて、制御装置２２により各原液Ｂ、Ｃ、Ｓの超過質量を見越して、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させて水溶液槽１１、１２、１３に各原液Ｂ、Ｃ、Ｓを予め設定された所定質量だけ供給する。
【解決手段】供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させた際に、水ガラス水溶液槽１１、コロイダルシリカ水溶液槽１２、酸の水溶液槽１３に超過供給される水ガラス原液槽５、コロイダルシリカ原液槽６、酸の原液槽７に貯留された原液Ｂ、Ｃ、Ｗの超過質量を予め把握して制御装置２２に入力しておき、電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃが検出する検出流量に基づいて、給水槽１から水溶液槽１１、１２、１３に所定量の水Ｗを供給し、質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃが検出する検出質量に基づいて、制御装置２２により各原液Ｂ、Ｃ、Ｓの超過質量を見越して、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させて水溶液槽１１、１２、１３に各原液Ｂ、Ｃ、Ｓを予め設定された所定質量だけ供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良薬液の混合システムに関し、さらに詳しくは、配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化する地盤改良薬液を、各配合液をバッチ混合して製造する場合に、各配合液精度よく所定の配合量だけ供給できる地盤改良薬液の混合システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤に対して地盤改良薬液を注入することにより、地盤を強化する工事が行なわれている。この地盤改良薬液としては、例えば、水ガラス系グラウト材が用いられている。水ガラス系グラウト材を得る方法としては、酸性反応剤水溶液に水ガラスを噴出して水ガラス中のアルカリを除去して非アルカリ性珪酸水溶液を得て、その後、非アルカリ性珪酸水溶液とセメント懸濁液とを混合する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法では、各配合液が開閉弁、供給ポンプ等からなる供給機構によって混合容器に供給されて混合され、混合液のｐＨ値は、ｐＨ検出器によって管理される。
【０００３】
地盤改良薬液には、配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化するものがあり、ｐＨ値によって地盤改良薬液のゲル化タイムが大きく変化する。そのため、このような地盤改良薬液の場合、各配合液を所定の配合量どおりに精度よく混合槽に供給して混合しなければ所望の性能を得ることができず、予め設定したとおりに地盤を強化できなくなる。しかしながら、従来の方法では、各配合液を所定の配合量どおりに精度よく供給して混合することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−９４０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化する地盤改良薬液を、各配合液をバッチ混合して製造する場合に、各配合液の配合量を精度よく供給できる地盤改良薬液の混合システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の地盤改良薬液の混合システムは、水ガラス水溶液とコロイダルシリカ水溶液と酸の水溶液とを所定割合にして混合槽でバッチ混合して、地盤改良薬液を製造する地盤改良薬液の混合システムにおいて、給水槽と、水ガラス原液槽と、コロイダルシリカ原液槽と、酸の原液槽と、水ガラス水溶液槽と、コロイダルシリカ水溶液槽と、酸の水溶液槽と、混合槽とを備え、前記それぞれの水溶液槽に攪拌機を設け、それぞれの水溶液槽と前記給水槽とを、流量計を備えた給水パイプを通じて接続し、
前記それぞれの水溶液槽とそれぞれの水溶液槽に対応する前記原液槽とを、供給ポンプおよび質量流量計を備えた供給パイプを通じて接続し、前記混合槽に攪拌機を設け、この混合槽と前記それぞれの水溶液槽とを接続パイプを通じて接続し、前記それぞれの供給ポンプを急停止させた際に、前記それぞれの供給パイプを通じて前記それぞれの水溶液槽に超過供給される前記それぞれの原液槽に貯留された原液の超過質量を予め把握して制御装置に入力しておき、前記それぞれの給水パイプに設けられた流量計が検出する検出流量に基づいて、前記給水槽から前記それぞれの水溶液槽に所定量の水を供給し、前記それぞれの原液槽から前記それぞれの水溶液槽に、所定質量のそれぞれの原液を供給する際に、前記それぞれの供給パイプに設けられた質量流量計が検出する検出質量に基づいて、前記制御装置によりそれぞれの原液の前記超過質量を見越して、前記それぞれの供給ポンプを急停止させて、前記それぞれの水溶液槽にそれぞれの原液を予め設定された所定質量だけ供給することを特徴とする。
【０００７】
ここで、前記それぞれの質量流量計の流量と測定誤差との関係を予め把握して前記制御装置に入力しておき、この把握した関係に基づいて、前記測定誤差が予め設定した許容値以下になる範囲内で流量を小さくするように前記それぞれの供給ポンプの圧送量を制御した後、ぞれぞれの供給ポンプを急停止させることもできる。前記それぞれの供給パイプを前記それぞれの水溶液槽の底面に接続することもできる。前記混合槽の底面に他の部分よりも下方に窪んだ凹部を設け、この凹部に混合槽で混合された地盤改良薬液を外部に排出する揚送ポンプを設置することもできる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水ガラス原液槽、コロイダルシリカ原液槽、酸の原液槽のそれぞれの原液槽と給水槽とを、流量計を備えた給水パイプを通じて接続し、前記それぞれの給水パイプに設けられた流量計が検出する検出流量に基づいて、前記給水槽から前記それぞれの水溶液槽に所定量の水を供給し、水ガラス水溶液槽、コロイダルシリカ水溶液槽、酸の水溶液槽のそれぞれの水溶液槽とそれぞれの水溶液槽に対応する原液槽とを、供給ポンプおよび質量流量計を備えた供給パイプを通じて接続したので、高精度が要求されるそれぞれの原液槽に貯留された原液のそれぞれの水溶液槽に対する供給量を、質量流量計によって精度よく検出することができる。
【０００９】
さらに、前記それぞれの供給ポンプを急停止させた際に、前記それぞれの供給パイプを通じて前記それぞれの水溶液槽に超過供給される前記それぞれの原液槽に貯留された原液の超過質量を予め把握して制御装置に入力しておき、前記それぞれの原液槽から前記それぞれの水溶液槽に、所定質量のそれぞれの原液を供給する際に、前記それぞれの供給パイプに設けられた質量流量計が検出する検出質量に基づいて、前記制御装置によりそれぞれの原液の前記超過質量を見越して、前記それぞれの供給ポンプを急停止させて、前記それぞれの水溶液槽にそれぞれの原液を予め設定された所定質量だけ供給するので、それぞれの供給ポンプを急停止させた際に生じる供給誤差を抑制できる。このようにして、水および各原液を精度よく所定の配合量だけ供給できるので、それぞれの水溶液槽に貯留した水溶液を混合槽に供給してバッチ混合することで、配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化する地盤改良薬液を、各配合液を所定の配合量どおりに混合して製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の地盤改良薬液の混合システムの全体概要図である。
【図２】質量流量計の流量と測定誤差との関係を例示するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の地盤改良薬液の混合システムを実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１に例示するように、本発明の地盤改良薬液の混合システム（以下、混合システムという）は、給水槽１と、水ガラス原液槽５と、コロイダルシリカ原液槽６と、酸の原液槽７と、水ガラス水溶液槽１１と、コロイダルシリカ水溶液槽１２と、酸の水溶液槽１３と、混合槽１５とを備えている。給水槽１には水Ｗ、水ガラス原液槽５には水ガラス原液Ｂ、コロイダルシリカ原液槽６にはコロイダルシリカ原液Ｃ、酸の原液槽７には酸の原液Ｓが貯留されている。酸の原液Ｓとしては、硫酸、リン酸等を例示できる。
【００１３】
それぞれの水溶液槽１１、１２、１３には攪拌機１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられていて、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３と給水槽１とが、電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃを備えた給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃを通じて接続されている。給水槽１には給水ポンプ２ａ、２ｂ、２ｃが設けられていて、これら給水ポンプ２ａ、２ｂ、２ｃには対応する給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃが取り付けられている。給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３に底面に接続されている。それぞれの給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃに取り付けられた電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃよりも下流側には、給水バルブ４ａ、４ｂ、４ｃが設けられている。
【００１４】
水ガラス水溶液槽１１と水ガラス原液槽５、コロイダルシリカ水溶液槽１２とコロイダルシリカ原液槽６、酸の水溶液槽１３と酸の原液槽７はそれぞれ、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃおよび質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃを備えた供給パイプ５ａ、６ａ、７ａを通じて接続されている。供給パイプ５ａ、６ａ、７ａは、それぞれの原液槽５、６、７の底面および水溶液槽１１、１２、１３の底面に接続されている。それぞれの供給パイプ５ａ、６ａ、７ａに取り付けられた質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃよりも下流側には給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが設けられている。
【００１５】
混合槽１５とそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３とは、接続パイプ１１ａ、１２ａ、１３ａを通じて接続されている。接続パイプ１１ａ、１２ａ、１３ａは開閉弁を有していて、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３の底面に接続されている。混合槽１５には攪拌機１６、ｐＨセンサ１７および揚送ポンプ１８が設けられている。混合槽１５の底面には他の部分よりも下方に窪んだ凹部１５ａが設けられている。この凹部１５ａには、水ガラス水溶液、コロイダルシリカ水溶液および酸の水溶液を混合して製造された地盤改良薬液Ｇを外部に排出する揚送ポンプ１８が設置されている。
【００１６】
揚送ポンプ１８とアジテータ槽２１とを接続する揚送パイプ１８ａには比重計１９が設けられていて、比重計１９よりも下流側には切換バルブ２０が設けられている。切換バルブ２０を介して揚送パイプ１８ａからリターンパイプ１８ｂが分岐して混合槽１５に接続されている。
【００１７】
この混合システムには制御装置２２が設けられていて、それぞれの電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃが検出した検出流量、質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃが検出した検出質量、比重計１９が検出した検出比重が制御装置２２に入力されるように構成されている。また、制御装置２２により、それぞれの給水バルブ４ａ、４ｂ、４ｃ、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、切換バルブ２０のバルブ操作、それぞれの給水ポンプ２ａ、２ｂ、２ｃ、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃ、揚送ポンプ１８の稼動が制御されるように構成されている。それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃにはインバータが付設されていて、インバータ制御によって供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃの回転数を微調整できるので、それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓの供給流量を微調整し易くなっている。
【００１８】
この混合システムでは、予め設定された所定量の水Ｗが、給水槽１からそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３に供給される。それぞれの給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃに設けられた電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃが検出する検出流量に基づいて、給水ポンプ２ａ、２ｂ、２ｃおよび給水バルブ４ａ、４ｂ、４ｃが制御装置２２により制御されることにより、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３に所定量の水Ｗが供給される。
【００１９】
また、それぞれの原液槽５、６、７から予め設定された所定質量（１バッチ分の地盤改良薬液Ｇに必要な量）の原液Ｂ、Ｃ、Ｓが、対応するそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３に供給される。それぞれの供給パイプ５ａ、６ａ、７ａに設けられた質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃが検出する検出質量に基づいて、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃおよび給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが制御装置２２により制御されることにより、それぞれの原液槽５、６、７からそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３に所定質量の原液Ｂ、Ｃ、Ｓが供給される。
【００２０】
このようにして、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３には、１バッチ分の地盤改良薬液Ｇに必要な量の原液Ｂ、Ｃ、Ｓを含有して予め設定された濃度に希釈された水ガラス水溶液、コロイダルシリカ水溶液、酸の水溶液が、攪拌機１４ａ、１４ｂ、１４ｃによって攪拌されつつ貯留される。
【００２１】
次いで、接続パイプ１１ａ、１２ａ、１３ａに設けられた開閉弁を開くことにより、所定量の水ガラス水溶液、コロイダルシリカ水溶液、酸の水溶液が、接続パイプ１１ａ、１２ａ、１３ａを通じて混合槽１５に供給される。それぞれの水溶液は、重力によって水溶液槽１１、１２、１３から混合槽１５に供給される。
【００２２】
次いで、混合槽１５では、供給された所定量の水ガラス水溶液、コロイダルシリカ水溶液、酸の水溶液が攪拌機１６によって攪拌されることにより、１バッチ分の地盤改良薬液Ｇが製造される。混合槽１５には、製造された地盤改良薬液Ｇが攪拌されつつ貯留される。
【００２３】
例えば、水ガラス、コロイダルシリカ、硫酸を所定割合で混合することにより、ｐＨ値２〜３程度の酸性の地盤改良薬液Ｇが製造される。混合槽１５に貯留されている地盤改良薬液ＧのｐＨ値は、ｐＨセンサによって所定の範囲内に入っているか否かが確認される。
地盤改良薬液Ｇは、揚送ポンプ１８によって、揚送パイプ１８ａを通じて混合槽１５からアジテータ槽２１に移送される。この際に、切換えバルブ２０を操作して、揚送パイプ１８ａからリターンパイプ１８ｂに分岐する移送経路を形成しておく。そして、この移送経路を経由させて地盤改良薬液Ｇを混合槽１５に戻すように流し、比重計１９によって地盤改良薬液Ｇの比重を検出して、その検出比重が予め設定された所定範囲に入っているか否かを最終チェックする。
【００２４】
地盤改良薬液Ｇの検出比重が予め設定された所定範囲に入っていることが確認できると、切換えバブル２０を操作して混合槽１５からアジテータ槽２１に向かう移送経路が形成されて、揚送パイプ１８を通じて地盤改良薬液Ｇがアジテータ槽２１に移送される。アジテータ槽２１に移送された１バッチ分の地盤改良薬液Ｇは、薬液注入装置によって適宜、軟弱地盤に注入される。
【００２５】
この実施形態では、混合槽１５の底面に設けられた凹部１５ａに揚送ポンプ１８が設置されているので、１バッチ分の地盤改良薬液Ｇを、混合槽１５の外部に残らず移送するには有利になっている。これにより、次の１バッチ分の地盤改良薬液Ｇを製造する際に、混合槽１５には前回製造した地盤改良薬液Ｇが実質的に残留しなくなる。そのため、それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓおよび水Ｗを所定量（所定質量）だけ混合して製造した地盤改良薬液Ｇを得るには有利になる。
【００２６】
地盤改良薬液Ｇには、配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化して、ゲル化タイムが大きく変化するものがある。特に、酸の原液Ｓの配合量は、ｐＨ値に大きく影響する。そこで、本発明では、流量計の中でも測定精度が高い質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃを用いて、ぞれぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓの供給量（供給質量）を精度よく検出できるようにしている。これにより、それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓを所定の配合量どおりに精度よく水溶液槽１１、１２、１３、ひいては混合槽１５に供給することができる。したがって、所望の性能をする地盤改良薬液Ｇを得ることができ、予め設定したとおりに地盤を強化することが可能になる。
【００２７】
尚、給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃに取り付けられる流量計は、それ程高い測定精度が必要ないので、電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃが使用されているが、その他のタイプの流量計を用いることもできる。
【００２８】
それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止して、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを閉じたとしても、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃが完全に停止するにはある程度の時間を要し、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを完全に閉じるにもある程度の時間を要する。このような時間おくれが生じるため、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃ、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを単純に操作すると、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３には予め設定された所定質量を超える量の原液Ｂ、Ｃ、Ｓが供給されてしまう。
【００２９】
そこで本発明では、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止して、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを閉じた際に、それぞれの供給パイプ５ａ、６ａ、７ａを通じてそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３に超過供給されるそれぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓの超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓ（＝実際に供給される供給質量−予め設定された所定質量）を予め把握しておき、その超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓが制御装置２２に入力されている。
【００３０】
そして、それぞれの質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃが検出する検出質量に基づいて、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させるタイミング、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを閉じ始めるタイミングが制御装置２２により演算され、それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓの超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓを見越して、早めにそれぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させ、その後、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを閉じるように制御する。これにより、それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを停止させる際に生じる供給誤差を抑制できる。それぞれの水溶液槽１１、１２、１３には、それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓを予め設定された所定質量だけ精度よく供給することができる。
【００３１】
それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃの仕様（供給性能）は、供給量に応じて適宜決定される。そのため、それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃは同じ仕様になる場合もあり、異なる仕様になることもある。それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓの超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓも異なるので、それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させるタイミング、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを閉じ始めるタイミングも異なることになる。
【００３２】
流量計一般に言えることであるが、図２に例示するように、流量が小さくなると測定誤差が大きくなる。高精度を有する質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃを用いても、測定誤差が大きくなる範囲で使用すれば、その性能の恩恵を十分に得られない。そこで、この実施形態では、それぞれの質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃの流量と測定誤差との関係を予め把握しおき、この関係が制御装置２２に入力されている。そして、この関係に基づいて、測定誤差が予め設定した許容値Ｐ以下になる範囲内で流量を小さくするようにそれぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃの供給流量を制御した後、ぞれぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させるように構成されている。
【００３３】
例えば、最大流量Ｆ１が得られるように供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを所定時間稼働し、次いで、測定誤差が許容値Ｐとなる流量Ｆになるまでポンプの回転羽根の回転数を低下させた後に、急停止させる。これにより、質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃの高精度な性能を享受することができる。また、ポンプの回転数を低下させた後に急停止させるので、上記した超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓが少なくなって供給誤差が低減する。これにより、所定質量の原液Ｂ、Ｃ、Ｓを供給するには益々有利になる。
【００３４】
それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃの回転数は、上記のように２段階に変化させるだけでなく、３段階以上に変化させることもできる。例えば、最大流量Ｆ１になる回転数で供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを所定時間稼働させてから、流量Ｆ２になる回転数に低下させて所定時間稼働させ、次いで、流量Ｆになる回転数にさらに低下させることもできる。
【００３５】
この実施形態では、供給パイプ５ａ、６ａ、７ａをそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３の底面に接続しているので、供給パイプ５ａ、６ａ、７ａに存在しているそれぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓには、水溶液槽１１、１２、１３に貯留されている水溶液の重さが作用する。そのため、供給パイプ５ａ、６ａ、７ａを水溶液槽１１、１２、１３の上部などの開放空間に接続する場合に比して、上記した超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓのばらつきが小さくなる。そのため、所定質量の原液Ｂ、Ｃ、Ｓをそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３に安定して供給することができる。
【００３６】
制御装置２２には、予め把握した超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓが入力、設定されているが、この超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓの設定を順次、補正する構成にすることもできる。例えば、バッチ毎に実際の超過質量を把握して制御装置２２に入力し、この把握した超過質量（例えば、複数バッチ分の平均値など）と、その時点で設定されている超過質量とを比較する。比較の結果、両者の差異が許容値以上の場合は、前者の超過質量に設定を補正する。
【００３７】
本発明の混合システムは、トラック等の搬送手段に搭載して工事現場まで搬送し、その現場に設置される。そして、現場でそれぞれの水溶液を混合して地盤改良薬液Ｇが製造される。
【符号の説明】
【００３８】
１ 給水槽
１ａ、１ｂ、１ｃ 給水パイプ
２ａ、２ｂ、２ｃ 給水ポンプ
３ａ、３ｂ、３ｃ 電磁流量計
４ａ、４ｂ、４ｃ 給水バルブ
５ 水ガラス原液槽
５ａ 供給パイプ
６ コロイダルシリカ原液槽
６ａ 供給パイプ
７ 酸の原液槽
７ａ 供給パイプ
８ａ、８ｂ、８ｃ 供給ポンプ
９ａ、９ｂ、９ｃ 質量流量計
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 給液バルブ
１１ 水ガラス水溶液槽
１１ａ 接続パイプ
１２ コロイダルシリカ水溶液槽
１２ａ 接続パイプ
１３ 酸の水溶液槽
１３ａ 接続パイプ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 撹拌機
１５ 混合槽
１５ａ 凹部
１６ 撹拌機
１７ ｐＨセンサ
１８ 揚送ポンプ
１８ａ 揚送パイプ
１８ｂ リターンパイプ
１９ 比重計
２０ 切換バルブ
２１ アジテータ槽
２２ 制御装置
Ｂ 水ガラス原液
Ｃ コロイダルシリカ原液
Ｓ 酸の原液
Ｗ 水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良薬液の混合システムに関し、さらに詳しくは、配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化する地盤改良薬液を、各配合液をバッチ混合して製造する場合に、各配合液精度よく所定の配合量だけ供給できる地盤改良薬液の混合システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤に対して地盤改良薬液を注入することにより、地盤を強化する工事が行なわれている。この地盤改良薬液としては、例えば、水ガラス系グラウト材が用いられている。水ガラス系グラウト材を得る方法としては、酸性反応剤水溶液に水ガラスを噴出して水ガラス中のアルカリを除去して非アルカリ性珪酸水溶液を得て、その後、非アルカリ性珪酸水溶液とセメント懸濁液とを混合する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法では、各配合液が開閉弁、供給ポンプ等からなる供給機構によって混合容器に供給されて混合され、混合液のｐＨ値は、ｐＨ検出器によって管理される。
【０００３】
地盤改良薬液には、配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化するものがあり、ｐＨ値によって地盤改良薬液のゲル化タイムが大きく変化する。そのため、このような地盤改良薬液の場合、各配合液を所定の配合量どおりに精度よく混合槽に供給して混合しなければ所望の性能を得ることができず、予め設定したとおりに地盤を強化できなくなる。しかしながら、従来の方法では、各配合液を所定の配合量どおりに精度よく供給して混合することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−９４０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化する地盤改良薬液を、各配合液をバッチ混合して製造する場合に、各配合液の配合量を精度よく供給できる地盤改良薬液の混合システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の地盤改良薬液の混合システムは、水ガラス水溶液とコロイダルシリカ水溶液と酸の水溶液とを所定割合にして混合槽でバッチ混合して、地盤改良薬液を製造する地盤改良薬液の混合システムにおいて、給水槽と、水ガラス原液槽と、コロイダルシリカ原液槽と、酸の原液槽と、水ガラス水溶液槽と、コロイダルシリカ水溶液槽と、酸の水溶液槽と、混合槽とを備え、前記それぞれの水溶液槽に攪拌機を設け、それぞれの水溶液槽と前記給水槽とを、流量計を備えた給水パイプを通じて接続し、
前記それぞれの水溶液槽とそれぞれの水溶液槽に対応する前記原液槽とを、供給ポンプおよび質量流量計を備えた供給パイプを通じて接続し、前記混合槽に攪拌機を設け、この混合槽と前記それぞれの水溶液槽とを接続パイプを通じて接続し、前記それぞれの供給ポンプを急停止させた際に、前記それぞれの供給パイプを通じて前記それぞれの水溶液槽に超過供給される前記それぞれの原液槽に貯留された原液の超過質量を予め把握して制御装置に入力しておき、前記それぞれの給水パイプに設けられた流量計が検出する検出流量に基づいて、前記給水槽から前記それぞれの水溶液槽に所定量の水を供給し、前記それぞれの原液槽から前記それぞれの水溶液槽に、所定質量のそれぞれの原液を供給する際に、前記それぞれの供給パイプに設けられた質量流量計が検出する検出質量に基づいて、前記制御装置によりそれぞれの原液の前記超過質量を見越して、前記それぞれの供給ポンプを急停止させて、前記それぞれの水溶液槽にそれぞれの原液を予め設定された所定質量だけ供給することを特徴とする。
【０００７】
ここで、前記それぞれの質量流量計の流量と測定誤差との関係を予め把握して前記制御装置に入力しておき、この把握した関係に基づいて、前記測定誤差が予め設定した許容値以下になる範囲内で流量を小さくするように前記それぞれの供給ポンプの圧送量を制御した後、ぞれぞれの供給ポンプを急停止させることもできる。前記それぞれの供給パイプを前記それぞれの水溶液槽の底面に接続することもできる。前記混合槽の底面に他の部分よりも下方に窪んだ凹部を設け、この凹部に混合槽で混合された地盤改良薬液を外部に排出する揚送ポンプを設置することもできる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水ガラス原液槽、コロイダルシリカ原液槽、酸の原液槽のそれぞれの原液槽と給水槽とを、流量計を備えた給水パイプを通じて接続し、前記それぞれの給水パイプに設けられた流量計が検出する検出流量に基づいて、前記給水槽から前記それぞれの水溶液槽に所定量の水を供給し、水ガラス水溶液槽、コロイダルシリカ水溶液槽、酸の水溶液槽のそれぞれの水溶液槽とそれぞれの水溶液槽に対応する原液槽とを、供給ポンプおよび質量流量計を備えた供給パイプを通じて接続したので、高精度が要求されるそれぞれの原液槽に貯留された原液のそれぞれの水溶液槽に対する供給量を、質量流量計によって精度よく検出することができる。
【０００９】
さらに、前記それぞれの供給ポンプを急停止させた際に、前記それぞれの供給パイプを通じて前記それぞれの水溶液槽に超過供給される前記それぞれの原液槽に貯留された原液の超過質量を予め把握して制御装置に入力しておき、前記それぞれの原液槽から前記それぞれの水溶液槽に、所定質量のそれぞれの原液を供給する際に、前記それぞれの供給パイプに設けられた質量流量計が検出する検出質量に基づいて、前記制御装置によりそれぞれの原液の前記超過質量を見越して、前記それぞれの供給ポンプを急停止させて、前記それぞれの水溶液槽にそれぞれの原液を予め設定された所定質量だけ供給するので、それぞれの供給ポンプを急停止させた際に生じる供給誤差を抑制できる。このようにして、水および各原液を精度よく所定の配合量だけ供給できるので、それぞれの水溶液槽に貯留した水溶液を混合槽に供給してバッチ混合することで、配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化する地盤改良薬液を、各配合液を所定の配合量どおりに混合して製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の地盤改良薬液の混合システムの全体概要図である。
【図２】質量流量計の流量と測定誤差との関係を例示するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の地盤改良薬液の混合システムを実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１に例示するように、本発明の地盤改良薬液の混合システム（以下、混合システムという）は、給水槽１と、水ガラス原液槽５と、コロイダルシリカ原液槽６と、酸の原液槽７と、水ガラス水溶液槽１１と、コロイダルシリカ水溶液槽１２と、酸の水溶液槽１３と、混合槽１５とを備えている。給水槽１には水Ｗ、水ガラス原液槽５には水ガラス原液Ｂ、コロイダルシリカ原液槽６にはコロイダルシリカ原液Ｃ、酸の原液槽７には酸の原液Ｓが貯留されている。酸の原液Ｓとしては、硫酸、リン酸等を例示できる。
【００１３】
それぞれの水溶液槽１１、１２、１３には攪拌機１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられていて、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３と給水槽１とが、電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃを備えた給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃを通じて接続されている。給水槽１には給水ポンプ２ａ、２ｂ、２ｃが設けられていて、これら給水ポンプ２ａ、２ｂ、２ｃには対応する給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃが取り付けられている。給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３に底面に接続されている。それぞれの給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃに取り付けられた電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃよりも下流側には、給水バルブ４ａ、４ｂ、４ｃが設けられている。
【００１４】
水ガラス水溶液槽１１と水ガラス原液槽５、コロイダルシリカ水溶液槽１２とコロイダルシリカ原液槽６、酸の水溶液槽１３と酸の原液槽７はそれぞれ、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃおよび質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃを備えた供給パイプ５ａ、６ａ、７ａを通じて接続されている。供給パイプ５ａ、６ａ、７ａは、それぞれの原液槽５、６、７の底面および水溶液槽１１、１２、１３の底面に接続されている。それぞれの供給パイプ５ａ、６ａ、７ａに取り付けられた質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃよりも下流側には給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが設けられている。
【００１５】
混合槽１５とそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３とは、接続パイプ１１ａ、１２ａ、１３ａを通じて接続されている。接続パイプ１１ａ、１２ａ、１３ａは開閉弁を有していて、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３の底面に接続されている。混合槽１５には攪拌機１６、ｐＨセンサ１７および揚送ポンプ１８が設けられている。混合槽１５の底面には他の部分よりも下方に窪んだ凹部１５ａが設けられている。この凹部１５ａには、水ガラス水溶液、コロイダルシリカ水溶液および酸の水溶液を混合して製造された地盤改良薬液Ｇを外部に排出する揚送ポンプ１８が設置されている。
【００１６】
揚送ポンプ１８とアジテータ槽２１とを接続する揚送パイプ１８ａには比重計１９が設けられていて、比重計１９よりも下流側には切換バルブ２０が設けられている。切換バルブ２０を介して揚送パイプ１８ａからリターンパイプ１８ｂが分岐して混合槽１５に接続されている。
【００１７】
この混合システムには制御装置２２が設けられていて、それぞれの電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃが検出した検出流量、質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃが検出した検出質量、比重計１９が検出した検出比重が制御装置２２に入力されるように構成されている。また、制御装置２２により、それぞれの給水バルブ４ａ、４ｂ、４ｃ、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、切換バルブ２０のバルブ操作、それぞれの給水ポンプ２ａ、２ｂ、２ｃ、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃ、揚送ポンプ１８の稼動が制御されるように構成されている。それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃにはインバータが付設されていて、インバータ制御によって供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃの回転数を微調整できるので、それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓの供給流量を微調整し易くなっている。
【００１８】
この混合システムでは、予め設定された所定量の水Ｗが、給水槽１からそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３に供給される。それぞれの給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃに設けられた電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃが検出する検出流量に基づいて、給水ポンプ２ａ、２ｂ、２ｃおよび給水バルブ４ａ、４ｂ、４ｃが制御装置２２により制御されることにより、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３に所定量の水Ｗが供給される。
【００１９】
また、それぞれの原液槽５、６、７から予め設定された所定質量（１バッチ分の地盤改良薬液Ｇに必要な量）の原液Ｂ、Ｃ、Ｓが、対応するそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３に供給される。それぞれの供給パイプ５ａ、６ａ、７ａに設けられた質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃが検出する検出質量に基づいて、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃおよび給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが制御装置２２により制御されることにより、それぞれの原液槽５、６、７からそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３に所定質量の原液Ｂ、Ｃ、Ｓが供給される。
【００２０】
このようにして、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３には、１バッチ分の地盤改良薬液Ｇに必要な量の原液Ｂ、Ｃ、Ｓを含有して予め設定された濃度に希釈された水ガラス水溶液、コロイダルシリカ水溶液、酸の水溶液が、攪拌機１４ａ、１４ｂ、１４ｃによって攪拌されつつ貯留される。
【００２１】
次いで、接続パイプ１１ａ、１２ａ、１３ａに設けられた開閉弁を開くことにより、所定量の水ガラス水溶液、コロイダルシリカ水溶液、酸の水溶液が、接続パイプ１１ａ、１２ａ、１３ａを通じて混合槽１５に供給される。それぞれの水溶液は、重力によって水溶液槽１１、１２、１３から混合槽１５に供給される。
【００２２】
次いで、混合槽１５では、供給された所定量の水ガラス水溶液、コロイダルシリカ水溶液、酸の水溶液が攪拌機１６によって攪拌されることにより、１バッチ分の地盤改良薬液Ｇが製造される。混合槽１５には、製造された地盤改良薬液Ｇが攪拌されつつ貯留される。
【００２３】
例えば、水ガラス、コロイダルシリカ、硫酸を所定割合で混合することにより、ｐＨ値２〜３程度の酸性の地盤改良薬液Ｇが製造される。混合槽１５に貯留されている地盤改良薬液ＧのｐＨ値は、ｐＨセンサによって所定の範囲内に入っているか否かが確認される。
地盤改良薬液Ｇは、揚送ポンプ１８によって、揚送パイプ１８ａを通じて混合槽１５からアジテータ槽２１に移送される。この際に、切換えバルブ２０を操作して、揚送パイプ１８ａからリターンパイプ１８ｂに分岐する移送経路を形成しておく。そして、この移送経路を経由させて地盤改良薬液Ｇを混合槽１５に戻すように流し、比重計１９によって地盤改良薬液Ｇの比重を検出して、その検出比重が予め設定された所定範囲に入っているか否かを最終チェックする。
【００２４】
地盤改良薬液Ｇの検出比重が予め設定された所定範囲に入っていることが確認できると、切換えバブル２０を操作して混合槽１５からアジテータ槽２１に向かう移送経路が形成されて、揚送パイプ１８を通じて地盤改良薬液Ｇがアジテータ槽２１に移送される。アジテータ槽２１に移送された１バッチ分の地盤改良薬液Ｇは、薬液注入装置によって適宜、軟弱地盤に注入される。
【００２５】
この実施形態では、混合槽１５の底面に設けられた凹部１５ａに揚送ポンプ１８が設置されているので、１バッチ分の地盤改良薬液Ｇを、混合槽１５の外部に残らず移送するには有利になっている。これにより、次の１バッチ分の地盤改良薬液Ｇを製造する際に、混合槽１５には前回製造した地盤改良薬液Ｇが実質的に残留しなくなる。そのため、それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓおよび水Ｗを所定量（所定質量）だけ混合して製造した地盤改良薬液Ｇを得るには有利になる。
【００２６】
地盤改良薬液Ｇには、配合液の配合割合によってｐＨ値が敏感に変化して、ゲル化タイムが大きく変化するものがある。特に、酸の原液Ｓの配合量は、ｐＨ値に大きく影響する。そこで、本発明では、流量計の中でも測定精度が高い質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃを用いて、ぞれぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓの供給量（供給質量）を精度よく検出できるようにしている。これにより、それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓを所定の配合量どおりに精度よく水溶液槽１１、１２、１３、ひいては混合槽１５に供給することができる。したがって、所望の性能をする地盤改良薬液Ｇを得ることができ、予め設定したとおりに地盤を強化することが可能になる。
【００２７】
尚、給水パイプ１ａ、１ｂ、１ｃに取り付けられる流量計は、それ程高い測定精度が必要ないので、電磁流量計３ａ、３ｂ、３ｃが使用されているが、その他のタイプの流量計を用いることもできる。
【００２８】
それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止して、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを閉じたとしても、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃが完全に停止するにはある程度の時間を要し、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを完全に閉じるにもある程度の時間を要する。このような時間おくれが生じるため、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃ、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを単純に操作すると、それぞれの水溶液槽１１、１２、１３には予め設定された所定質量を超える量の原液Ｂ、Ｃ、Ｓが供給されてしまう。
【００２９】
そこで本発明では、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止して、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを閉じた際に、それぞれの供給パイプ５ａ、６ａ、７ａを通じてそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３に超過供給されるそれぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓの超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓ（＝実際に供給される供給質量−予め設定された所定質量）を予め把握しておき、その超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓが制御装置２２に入力されている。
【００３０】
そして、それぞれの質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃが検出する検出質量に基づいて、供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させるタイミング、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを閉じ始めるタイミングが制御装置２２により演算され、それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓの超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓを見越して、早めにそれぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させ、その後、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを閉じるように制御する。これにより、それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを停止させる際に生じる供給誤差を抑制できる。それぞれの水溶液槽１１、１２、１３には、それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓを予め設定された所定質量だけ精度よく供給することができる。
【００３１】
それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃの仕様（供給性能）は、供給量に応じて適宜決定される。そのため、それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃは同じ仕様になる場合もあり、異なる仕様になることもある。それぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓの超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓも異なるので、それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させるタイミング、給液バルブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを閉じ始めるタイミングも異なることになる。
【００３２】
流量計一般に言えることであるが、図２に例示するように、流量が小さくなると測定誤差が大きくなる。高精度を有する質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃを用いても、測定誤差が大きくなる範囲で使用すれば、その性能の恩恵を十分に得られない。そこで、この実施形態では、それぞれの質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃの流量と測定誤差との関係を予め把握しおき、この関係が制御装置２２に入力されている。そして、この関係に基づいて、測定誤差が予め設定した許容値Ｐ以下になる範囲内で流量を小さくするようにそれぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃの供給流量を制御した後、ぞれぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを急停止させるように構成されている。
【００３３】
例えば、最大流量Ｆ１が得られるように供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを所定時間稼働し、次いで、測定誤差が許容値Ｐとなる流量Ｆになるまでポンプの回転羽根の回転数を低下させた後に、急停止させる。これにより、質量流量計９ａ、９ｂ、９ｃの高精度な性能を享受することができる。また、ポンプの回転数を低下させた後に急停止させるので、上記した超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓが少なくなって供給誤差が低減する。これにより、所定質量の原液Ｂ、Ｃ、Ｓを供給するには益々有利になる。
【００３４】
それぞれの供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃの回転数は、上記のように２段階に変化させるだけでなく、３段階以上に変化させることもできる。例えば、最大流量Ｆ１になる回転数で供給ポンプ８ａ、８ｂ、８ｃを所定時間稼働させてから、流量Ｆ２になる回転数に低下させて所定時間稼働させ、次いで、流量Ｆになる回転数にさらに低下させることもできる。
【００３５】
この実施形態では、供給パイプ５ａ、６ａ、７ａをそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３の底面に接続しているので、供給パイプ５ａ、６ａ、７ａに存在しているそれぞれの原液Ｂ、Ｃ、Ｓには、水溶液槽１１、１２、１３に貯留されている水溶液の重さが作用する。そのため、供給パイプ５ａ、６ａ、７ａを水溶液槽１１、１２、１３の上部などの開放空間に接続する場合に比して、上記した超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓのばらつきが小さくなる。そのため、所定質量の原液Ｂ、Ｃ、Ｓをそれぞれの水溶液槽１１、１２、１３に安定して供給することができる。
【００３６】
制御装置２２には、予め把握した超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓが入力、設定されているが、この超過質量Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｓの設定を順次、補正する構成にすることもできる。例えば、バッチ毎に実際の超過質量を把握して制御装置２２に入力し、この把握した超過質量（例えば、複数バッチ分の平均値など）と、その時点で設定されている超過質量とを比較する。比較の結果、両者の差異が許容値以上の場合は、前者の超過質量に設定を補正する。
【００３７】
本発明の混合システムは、トラック等の搬送手段に搭載して工事現場まで搬送し、その現場に設置される。そして、現場でそれぞれの水溶液を混合して地盤改良薬液Ｇが製造される。
【符号の説明】
【００３８】
１ 給水槽
１ａ、１ｂ、１ｃ 給水パイプ
２ａ、２ｂ、２ｃ 給水ポンプ
３ａ、３ｂ、３ｃ 電磁流量計
４ａ、４ｂ、４ｃ 給水バルブ
５ 水ガラス原液槽
５ａ 供給パイプ
６ コロイダルシリカ原液槽
６ａ 供給パイプ
７ 酸の原液槽
７ａ 供給パイプ
８ａ、８ｂ、８ｃ 供給ポンプ
９ａ、９ｂ、９ｃ 質量流量計
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 給液バルブ
１１ 水ガラス水溶液槽
１１ａ 接続パイプ
１２ コロイダルシリカ水溶液槽
１２ａ 接続パイプ
１３ 酸の水溶液槽
１３ａ 接続パイプ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 撹拌機
１５ 混合槽
１５ａ 凹部
１６ 撹拌機
１７ ｐＨセンサ
１８ 揚送ポンプ
１８ａ 揚送パイプ
１８ｂ リターンパイプ
１９ 比重計
２０ 切換バルブ
２１ アジテータ槽
２２ 制御装置
Ｂ 水ガラス原液
Ｃ コロイダルシリカ原液
Ｓ 酸の原液
Ｗ 水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水ガラス水溶液とコロイダルシリカ水溶液と酸の水溶液とを所定割合にして混合槽でバッチ混合して、地盤改良薬液を製造する地盤改良薬液の混合システムにおいて、
給水槽と、水ガラス原液槽と、コロイダルシリカ原液槽と、酸の原液槽と、水ガラス水溶液槽と、コロイダルシリカ水溶液槽と、酸の水溶液槽と、混合槽とを備え、
前記それぞれの水溶液槽に攪拌機を設け、それぞれの水溶液槽と前記給水槽とを、流量計を備えた給水パイプを通じて接続し、
前記それぞれの水溶液槽とそれぞれの水溶液槽に対応する前記原液槽とを、供給ポンプおよび質量流量計を備えた供給パイプを通じて接続し、
前記混合槽に攪拌機を設け、この混合槽と前記それぞれの水溶液槽とを接続パイプを通じて接続し、
前記それぞれの供給ポンプを急停止させた際に、前記それぞれの供給パイプを通じて前記それぞれの水溶液槽に超過供給される前記それぞれの原液槽に貯留された原液の超過質量を予め把握して制御装置に入力しておき、
前記それぞれの給水パイプに設けられた流量計が検出する検出流量に基づいて、前記給水槽から前記それぞれの水溶液槽に所定量の水を供給し、
前記それぞれの原液槽から前記それぞれの水溶液槽に、所定質量のそれぞれの原液を供給する際に、前記それぞれの供給パイプに設けられた質量流量計が検出する検出質量に基づいて、前記制御装置によりそれぞれの原液の前記超過質量を見越して、前記それぞれの供給ポンプを急停止させて、前記それぞれの水溶液槽にそれぞれの原液を予め設定された所定質量だけ供給することを特徴とする地盤改良薬液の混合システム。
【請求項２】
前記それぞれの質量流量計の流量と測定誤差との関係を予め把握して前記制御装置に入力しておき、この把握した関係に基づいて、前記測定誤差が予め設定した許容値以下になる範囲内で流量を小さくするように前記それぞれの供給ポンプの供給流量を制御した後、ぞれぞれの供給ポンプを急停止させる請求項１に記載の地盤改良薬液の混合システム。
【請求項３】
前記それぞれの供給パイプを前記それぞれの水溶液槽の底面に接続した請求項１または２に記載の地盤改良薬液の混合システム。
【請求項４】
前記混合槽の底面に他の部分よりも下方に窪んだ凹部を設け、この凹部に混合槽で製造された地盤改良薬液を外部に排出する揚送ポンプを設置した請求項１〜３のいずれかに記載の地盤改良薬液の混合システム。
【請求項１】
水ガラス水溶液とコロイダルシリカ水溶液と酸の水溶液とを所定割合にして混合槽でバッチ混合して、地盤改良薬液を製造する地盤改良薬液の混合システムにおいて、
給水槽と、水ガラス原液槽と、コロイダルシリカ原液槽と、酸の原液槽と、水ガラス水溶液槽と、コロイダルシリカ水溶液槽と、酸の水溶液槽と、混合槽とを備え、
前記それぞれの水溶液槽に攪拌機を設け、それぞれの水溶液槽と前記給水槽とを、流量計を備えた給水パイプを通じて接続し、
前記それぞれの水溶液槽とそれぞれの水溶液槽に対応する前記原液槽とを、供給ポンプおよび質量流量計を備えた供給パイプを通じて接続し、
前記混合槽に攪拌機を設け、この混合槽と前記それぞれの水溶液槽とを接続パイプを通じて接続し、
前記それぞれの供給ポンプを急停止させた際に、前記それぞれの供給パイプを通じて前記それぞれの水溶液槽に超過供給される前記それぞれの原液槽に貯留された原液の超過質量を予め把握して制御装置に入力しておき、
前記それぞれの給水パイプに設けられた流量計が検出する検出流量に基づいて、前記給水槽から前記それぞれの水溶液槽に所定量の水を供給し、
前記それぞれの原液槽から前記それぞれの水溶液槽に、所定質量のそれぞれの原液を供給する際に、前記それぞれの供給パイプに設けられた質量流量計が検出する検出質量に基づいて、前記制御装置によりそれぞれの原液の前記超過質量を見越して、前記それぞれの供給ポンプを急停止させて、前記それぞれの水溶液槽にそれぞれの原液を予め設定された所定質量だけ供給することを特徴とする地盤改良薬液の混合システム。
【請求項２】
前記それぞれの質量流量計の流量と測定誤差との関係を予め把握して前記制御装置に入力しておき、この把握した関係に基づいて、前記測定誤差が予め設定した許容値以下になる範囲内で流量を小さくするように前記それぞれの供給ポンプの供給流量を制御した後、ぞれぞれの供給ポンプを急停止させる請求項１に記載の地盤改良薬液の混合システム。
【請求項３】
前記それぞれの供給パイプを前記それぞれの水溶液槽の底面に接続した請求項１または２に記載の地盤改良薬液の混合システム。
【請求項４】
前記混合槽の底面に他の部分よりも下方に窪んだ凹部を設け、この凹部に混合槽で製造された地盤改良薬液を外部に排出する揚送ポンプを設置した請求項１〜３のいずれかに記載の地盤改良薬液の混合システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−７０１９（Ｐ２０１２−７０１９Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４１９５７（Ｐ２０１０−１４１９５７）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００２１９４０６）東亜建設工業株式会社 (177)
【出願人】（５０００３８８９１）信幸建設株式会社 (16)
【出願人】（５９６１６４６５２）太洋基礎工業株式会社 (3)
【出願人】（３９１００３５９８）富士化学株式会社 (40)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００２１９４０６）東亜建設工業株式会社 (177)
【出願人】（５０００３８８９１）信幸建設株式会社 (16)
【出願人】（５９６１６４６５２）太洋基礎工業株式会社 (3)
【出願人】（３９１００３５９８）富士化学株式会社 (40)
【Ｆターム（参考）】
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