JP2005214009A - Device for producing bubble-mixed lightweight soil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現位置土に空隙形成材としての気泡と固化材を加えて混合撹拌して、気泡混合軽量土を製造するための気泡混合軽量土の製造装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for producing a bubble-mixed lightweight soil for producing a bubble-mixed lightweight soil by adding bubbles and a solidifying material as a void forming material to the current position soil and mixing and stirring the mixture.
周知のように気泡混合土は軽量であり、橋台、擁壁の裏込め材としての利用のほか、山岳地や軟弱地盤での拡幅盛土等に利用されており、その造成は土砂と固化材、水および気泡とを混合撹拌して気泡混合土とすることを基本としている。 As is well known, the air-mixed soil is lightweight and is used as a backfill material for abutments and retaining walls, as well as widening embankments in mountainous areas and soft ground. Basically, water and bubbles are mixed and stirred to form a bubble-mixed soil.
すなわち、従来、気泡混合軽量土は、例えば特許文献1に記載のように、ミキシングプラントで土砂、水および固化材を混合した上でこれに発泡装置で製造した気泡を気泡混合装置で混合して気泡混合軽量土とし、その製造された気泡混合軽量土を圧送ポンプを用いて耐圧ゴムホースもしくはコンクリート用圧送管にて施工箇所まで圧送した上で打設造成することになる。なお、この工法は一般にFCB工法と称されている。(例えば、特許文献1)
また、別の造成方法としては、例えば特許文献2に記載のように、施工現場の土砂を掘削し、その掘削土砂に加水して液性限界以上の含水比となし、これを撹拌してスラリ状とした上で発泡剤もしくは起泡剤等のを空隙形成材とセメント系固化材とを加えて混合撹拌し、これを現場地盤上に盛り上げて盛土とする。(例えば、特許文献2)
As another creation method, for example, as described in
特許文献1,2に代表されるような従来の技術では、いずれの場合も盛土造成箇所以外の場所にて気泡混合土を製造するものであり、下記のような欠点がある。
In the conventional techniques as typified by
すなわち、前者の技術では、ミキシングプラントにて土砂、水および固化材を混合し、これに発泡装置で製造した気泡を気泡混合装置で混合して気泡混合軽量土とするものであるから、現場発生土(土砂)を一次掘削してミキシングプラントの近くに一旦仮置きする必要があり、その仮置き場の設置によってスペース効率が悪くなる。また、製造された気泡混合軽量土を圧送ポンプのほか耐圧ゴムホースやコンクリート用圧送管を用いて施工箇所まで圧送して打設造成しているので、気泡混合軽量土そのものに十分な流動性を必要とする。その流動性の確保には多くの水を使用することになるため、気泡混合土としての必要強度を得る上で多くのセメント系固化材を必要とし、不経済とならざるを得ない。 In other words, in the former technique, earth and sand, water, and solidified material are mixed in a mixing plant, and the bubbles produced by the foaming device are mixed with the bubble mixing device to form a bubble-mixed lightweight soil. It is necessary to first excavate the soil (sediment) and temporarily place it near the mixing plant, and the installation of the temporary storage site deteriorates the space efficiency. In addition, since the air-mixed lightweight soil is pumped to the construction site using a pressure pump, a pressure rubber hose, and a concrete pressure-feed pipe, the air-mixed lightweight soil itself must have sufficient fluidity. And Since a large amount of water is used to secure the fluidity, a large amount of cement-based solidifying material is required to obtain the required strength as the bubble mixed soil, which must be uneconomical.
また、後者の技術では、施工現場の掘削のほか、含水比調整を含めた多くの工程を必要とするため、一日あたりの作業量にも限界があり、上記と同様に不経済なものとなる。 In addition, the latter technique requires many processes including excavation at the construction site and adjustment of the water content ratio, so there is a limit to the amount of work per day, and it is not economical as described above. Become.
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、現位置にて原土を掘削しながらその時点で気泡や固化材と混合撹拌することで気泡混合軽量土を製造することのできる極めて経済性に優れた気泡混合軽量土の製造装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made paying attention to such problems, and it is possible to produce a bubble-mixed lightweight soil by excavating the raw soil at the current position and mixing and stirring with bubbles and a solidified material at that time. An object of the present invention is to provide an apparatus for producing a light-mixed lightweight soil that is extremely economical.
請求項1に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を造成する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材とスラリ状の固化材を混合して混合材を製造するミキサーと、該ミキサーにより製造された混合材を圧送するポンプと、該ポンプにより圧送されてきた混合材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、圧縮空気を混入した前記混合材を圧送管の先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
The invention according to
A mixer for producing a mixed material by mixing a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent and a slurry-like solidifying material, a pump for pumping the mixed material produced by the mixer, and a pump for feeding by the pump A compressor that mixes compressed air into the mixed material that has been mixed, and a mixing stirrer that mixes and stirs the mixed material mixed with compressed air with the in-situ earth and sand while discharging the mixed material from the material discharge port at the tip of the pressure feeding pipe. ing.
請求項2に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材とスラリ状の固化材を混合して混合材を製造するミキサーと、該ミキサーにより製造された混合材を圧送するポンプと、該ポンプにより圧送されてきた混合材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、圧縮空気を混入した前記混合材を通過させることにより発泡させてエアミルクを製造する発泡装置と、該発泡装置により製造されたエアミルクを先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
The invention according to
A mixer for producing a mixed material by mixing a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent and a slurry-like solidifying material, a pump for pumping the mixed material produced by the mixer, and a pump for feeding by the pump A compressor for mixing compressed air into the mixed material, a foaming device for producing air milk by foaming by passing the mixed material mixed with compressed air, and air milk produced by the foaming device as a leading material A mixing stirrer that mixes and stirs with the soil in the original position while discharging from the discharge port.
請求項3に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、該発泡装置により製造した気泡を圧送する気泡圧送ポンプと、固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送するポンプと、該ポンプにより圧送されてきたスラリ状の固化材と前記気泡圧送ポンプにより圧送されてきた気泡を合流させた後に先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
The invention according to
A compressor for mixing compressed air into a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent, and a foaming device for producing bubbles by causing foaming by passing through a slurry-like foaming material mixed with compressed air; A bubble pump for pumping bubbles produced by the foaming device, a mixer for producing a slurry-like solidified material by adding water to the solidified material, a pump for pumping the slurry-like solidified material produced by the mixer, A mixing stirrer that mixes and stirs with the in situ soil and sand while discharging the slurry solidified material pumped by the pump and the bubbles pumped by the bubble pump, and then discharging from the material discharge port at the tip; It has.
請求項4に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、 圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、該発泡装置により製造した気泡と、固化材に水を加えたスラリ状の固化材とを混合してエアミルクを製造するミキサーと、該ミキサーにより製造されたエアミルクを圧送するポンプと、該ポンプにより圧送されてきたエアミルクを先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
The invention according to
A compressor that mixes compressed air into a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent, and a foaming device that produces bubbles by passing through a slurry-like foaming material mixed with compressed air, and A mixer for producing air milk by mixing the air bubbles produced by the foaming device and a slurry-like solidified material obtained by adding water to the solidified material, a pump for pumping the air milk produced by the mixer, and a pressure feed by the pump A mixing stirrer that mixes and stirs the air milk that has been mixed with the soil in the original position while discharging the air milk from the material discharge port at the tip.
請求項5に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送するポンプと、起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、該発泡装置により製造した気泡を圧送する気泡圧送ポンプと、該気泡圧送ポンプにより送られてきた気泡を先端の気泡吐出口から吐出させると共に、前記ポンプにより送られてきたスラリ状の固化材を先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
The invention according to
A mixer for producing a slurry-like solidified material by adding water to the solidified material, a pump for pumping the slurry-like solidified material produced by the mixer, and a slurry-like foamed material obtained by adding water to a foaming agent A compressor that mixes compressed air, a foaming device that foams by passing through a slurry-like foaming material mixed with compressed air, and a bubble pump that pumps bubbles produced by the foaming device; While discharging the bubbles sent by the bubble pump from the bubble discharge port at the tip, and mixing the slurry solidified material sent by the pump from the material discharge port at the tip, mixing with the in situ soil and sand, And a mixing stirrer for stirring.
請求項6に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送する第1のポンプと、起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材を圧送する第2のポンプと、該第2のポンプにより圧送されてきたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、該発泡装置により製造された気泡を先端の気泡吐出口から吐出させると共に、前記第1のポンプにより送られてきたスラリ状の固化材を先端の材料吐出口から吐出させて原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
The invention according to claim 6 is an apparatus for producing a bubble-mixed lightweight soil that mixes and stirs the present-position soil and a bubble-mixed material containing a solidifying material to produce a bubble-mixed lightweight soil,
A mixer for producing a slurry-like solidified material by adding water to the solidified material, a first pump for pumping the slurry-like solidified material produced by the mixer, and a slurry-like material having water added to a foaming agent A second pump for pumping the foam material, a compressor for mixing compressed air into the slurry-like foam material pumped by the second pump, and a slurry-like foaming material mixed with compressed air are passed through. The foaming device for producing bubbles by foaming, and the bubbles produced by the foaming device are discharged from the bubble discharge port at the tip, and the slurry-like solidified material sent by the first pump is discharged at the tip. A mixing stirrer that discharges from the material discharge port and mixes and stirs with the in situ soil and sand.
請求項7に記載の発明は、前記発泡装置を、一端側に導入口を有し、他端側に排出口を有する筒状の装置本体と、該装置本体内に装填されていて導入された気泡剤の発泡を促進させる発泡促進材と、で構成すると共に、前記筒状の装置本体の断面積を、前記導入口および排出口の断面積よりも大面積に形成した。 According to the seventh aspect of the present invention, the foaming device is introduced by being installed in a cylindrical device main body having an introduction port on one end side and a discharge port on the other end side. And a foaming promoting material that promotes foaming of the foaming agent, and the cross-sectional area of the cylindrical device body is larger than the cross-sectional area of the introduction port and the discharge port.
請求項8に記載の発明は、前記発泡促進材を、メッシュや多数の孔を有するプレート等の多孔材により構成した。
In the invention according to
請求項9に記載の発明は、前記混合攪拌機を、バックホウ等の建設機械の上下動可能なアームの先端に設けた。 According to a ninth aspect of the present invention, the mixing stirrer is provided at the tip of an arm that can move up and down in a construction machine such as a backhoe.
請求項10に記載の発明は、前記混合攪拌機を、フレーム上部の駆動輪とフレーム下部の従動輪との間にチェーンを巻き掛けるとともに、そのチェーンを上下方向に周回移動させることで原土の掘削を混合攪拌処理を行う構成にした。 According to a tenth aspect of the present invention, the mixing agitator wraps a chain between a driving wheel at the upper part of the frame and a driven wheel at the lower part of the frame, and excavates the raw earth by rotating the chain in the vertical direction. Was configured to perform mixing and stirring treatment.
本発明の気泡混合軽量土の製造装置によれば、従来のいわゆるプラント混合方式と異なり、気泡と固化材および原土との混合撹拌は現位置での原土の掘削と並行して行われるため、従来のような原土の一時的な仮置き場等も不要で、スペース効率と経済性に優れた施工を行える。 According to the apparatus for producing a bubble-mixed lightweight soil of the present invention, unlike the conventional so-called plant mixing method, the mixing and stirring of the bubble, the solidified material, and the raw soil is performed in parallel with the excavation of the raw soil at the current position. In addition, the temporary temporary storage place of the original soil is unnecessary, and construction with excellent space efficiency and economy can be performed.
図1〜図3は、第1の実施の形態を示し、図1は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図2Aおよび図2Bは要部(混合攪拌機)の説明図、図3は作業工程を模式化したブロック系統図である。
図1に示すように、前記気泡混合軽量土の製造装置1は、起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材と、同じくスラリ状の固化材とを混合してスラリ状の混合材(以下、単に混合材という)を製造するミキサー2と、該ミキサー2により製造された混合材を圧送するグラウトポンプ3と、該グラウトポンプ3により圧送されてきた混合材に圧縮空気を供給して混入させるコンプレッサー4と、該コンプレッサー4により圧縮空気を混入した混合材を先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機5と、を備えている。なお、11は起泡剤ストッカー、12は第1の水槽、13は固化材サイロ、14は第2の水槽、15は発動発電機である。前記混合攪拌機5は、例えば掘削系建設機械であるバックホウ16をベースマシン(母機)としてそのアーム17の先端に装着されている。
なお、上記スラリ状の固化材とは、固化材として例えばセメントを用いる場合に、粉体であるセメントと水を所定の水/セメント比にて混ぜ合わせたいわゆるミルク状のものを言い、以下セメントミルクと言う。また、エアミルクとは固化材を含む気泡混合材の下位概念であり、上記のセメントミルクに対し気泡剤を用いて製造した気泡を混入したものを言う。
1 to 3 show a first embodiment, FIG. 1 is a side view showing a schematic structure of an apparatus for producing a bubble-mixed lightweight soil, FIGS. 2A and 2B are explanatory views of a main part (mixing agitator), FIG. 3 is a block system diagram schematically showing the work process.
As shown in FIG. 1, the bubble mixed lightweight
The slurry-like solidified material means a so-called milk-like material obtained by mixing cement and water in a predetermined water / cement ratio when cement is used as the solidified material. Say milk. Air milk is a subordinate concept of a bubble mixing material including a solidifying material, and refers to a mixture of bubbles produced using a foaming agent in the cement milk.
図2A及び図2Bに示すように、混合撹拌機5の先端には材料吐出口21が設けられている。材料吐出口21は混合撹拌機5のフレーム23に沿って配設された圧送管22及び図1の圧送ホース30を介して前記グラウトポンプ3に接続されている。混合撹拌機5は、上下方向に延びるフレーム23の上部の駆動輪24と下部の従動輪25との間にエンドレスなドライブチェーン26を巻き掛けるとともに、そのドライブチェーン26の外周に所定のピッチで複数の撹拌翼27を装着したもので、フレーム23の下端には先に述べた材料吐出口21が設けられている。そして、フレーム23の上部に設けられた油圧モータ28を起動することにより各撹拌翼27がドライブチェーン26とともに周回移動して、それに併せてバックホウ16自体の推力による混合撹拌機5の地中への貫入と引き抜きとを繰り返すことにより、施工箇所の土砂の掘削と並行してその土砂と前記混合材との混合撹拌を行う。なお、前記圧送管22の上端には、第1の分岐通路29aを介して圧送ホース30が接続されていて、該圧送ホース30を介して前記グラウトポンプ3が接続されている。また、前記圧送管22の上端には、前記第1の分岐通路29aから分岐した第2の分岐通路29bが設けられていて、該第2の分岐通路29bは前記コンプレッサー4に接続されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, a
図3の作業工程図に示すように、前記起泡剤ストッカー11から供給された起泡剤に前記第1の水槽12から供給された水を加えてスラリ状の起泡材を製造するとともに、前記固化材サイロ13から供給された固化材に前記第2の水槽14から供給された水を加えてセメントミルクを製造し、さらにそれらのスラリ状の起泡材とセメントミルクを前記ミキサー2で攪拌、混合することにより混合材(前記スラリ状の起泡材とセメントミルクの混合体)を製造する。そして、この混合材をグラウトポンプ3にて混合撹拌機5側に圧送する。
その一方、前記混合撹拌機5の上端部では、前記コンプレッサー4により圧送管22に圧縮空気が供給される。そして、前記グラウトポンプ3により圧送管22に圧送されてきた混合材と、コンプレッサー4から供給されてきた圧縮空気とが混合撹拌機5の内部に配置された圧送管22の上端部で合流して前記混合撹拌機5の先端に設けた材料吐出口21から吐出され、原位置の土砂と混合、攪拌され、気泡混合軽量土が製造される。
この実施の形態においては、材料吐出口21からの混合材の吐出と混合撹拌機5による混合撹拌作用をもって混合材が初めて積極的に発泡化もしくは起泡化されていわゆるフォーム状のエアミルク(セメントミルクを含むスラリ状の起泡材が気泡化もしくはフォーム状化したもの)と化しながら、現位置の土砂と混合、撹拌されることでいわゆるフォーム状のエアミルクと土砂との混合物である気泡混合軽量土が製造されることになる。すなわち、上記混合材に圧縮空気を混入することで一部がフォーム状のエアミルクと化するものの、そのフォーム状化は不完全なものであり、上記のように材料吐出口21からの吐出と混合撹拌機5による現位置の土砂との混合、撹拌作用をもってフォーム状のエアミルクが生成されながらそのフォーム状のエアミルクと土砂との混合物であるいわゆる気泡混合軽量土が製造されることになる。
なお、前記ミキサー2やグラウトポンプ3、コンプレッサー4、起泡剤ストッカー11、第1の水槽12、固化材サイロ13等を予め移動可能な台車(図示省略)上に搭載しておいて、現場への移動を容易にしても良い。
As shown in the operation process diagram of FIG. 3, while adding the water supplied from the
On the other hand, at the upper end portion of the mixing
In this embodiment, the mixed material is first positively foamed or foamed by the discharge of the mixed material from the
The
図4〜図10は、第2の実施の形態を示し、図4は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図5A及び図5Bは要部(混合攪拌機)の説明図、図6は作業工程を模式化したブロック系統図、図7A〜図7Cは発泡装置の第1実施例の断面図、図8A〜図8Dは発泡装置の第2実施例の断面図、図9A及び図9Bは発泡補助材の第1実施例の断面図、図10A及び図10Bは発泡補助材の第2実施例の断面図である。 4-10 shows 2nd Embodiment, FIG. 4 is a side view which shows schematic structure of the manufacturing apparatus of bubble mixing lightweight soil, FIG. 5A and 5B are explanatory drawings of the principal part (mixing stirrer), FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating the work process, FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views of the first embodiment of the foaming apparatus, FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views of the second embodiment of the foaming apparatus, FIGS. FIG. 9B is a cross-sectional view of the first embodiment of the foaming auxiliary material, and FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views of the second embodiment of the foaming auxiliary material.
第2の実施の形態と前記第1の実施の形態の主たる相違点は、図5A及び図5Bに示すように、混合撹拌機5の上端に発泡装置31を設け、該発泡装置31に対し、グラウトポンプ3より圧送されてきた混合材とコンプレッサー4からの圧縮空気を共に導入することにより発泡化を促進させてフォーム状のエアミルクを積極的に形成し、そのエアミルクを混合撹拌機5側に供給する構成にしたことにある。図7A〜図7C及び図8A〜図8Dに示すように、前記発泡装置31は、一端側に導入口32を有し、他端側に排出口33を有する筒状の装置本体34と、該装置本体34内に装填されていて導入された混合材の発泡化もしくはフォーム状化を促進させる発泡促進材35と、で構成されている。図7A〜図7Cに示す第1実施例の発泡装置31において前記装置本体34は、前記導入口32を一端部に設けた円筒状の第1筒部34aと、該第1筒部34aの一端に連続し先端に行くに従って徐々に縮径しながら前記排出口33に連続する円錐状の第2筒部34bとからなっていて、前記第2筒部34b内に前記発泡促進材35が装填されている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the main difference between the second embodiment and the first embodiment is that a foaming
前記第1筒部34aの断面積D1は、前記導入口32および排出口33の断面積D2よりも大面積に形成されている。(D1>D2)。前記第1筒部34aの断面積D1を前記導入口32および排出口33の断面積D2よりも大面積に形成したのは、発泡効率を考慮したものである。発泡効率を考慮すると前記第1筒部34aの断面積D1は、前記導入口32および排出口33の断面積D2の1.5倍以上が望ましい。
The cross-sectional area D1 of the first
また、図8に示す第2実施例の発泡装置31の装置本体34は、前記導入口32に連続し先端に行くに従って徐々に拡径する円錐状の第1筒部34cと、該第1筒部34cの一端部に連続する円筒状の第2筒部34dと、該円筒状の第2筒部34dの一端部に連続し先端に行くに従って徐々に縮径しながら前記排出口33に連続する第3筒部34eとからなっていて、前記第1筒部34cと第2筒部34d内に前記発泡促進材35が装填されている。前記第2筒部34dの断面積D1は、前記導入口32および排出口33の断面積D2の1.5倍以上の断面積に形成されている。なお、前記第1実施例の第1筒部34aおよび第2実施例の第2筒部34dの断面形状は、図8Cに示す円筒状に限定されず、図8Dに示すように四角筒状、その他の断面形状であってもよい。
Further, the device
図7A及び図8Aに示すように、前記発泡促進材35は、複数の多孔材35aを所定の隙間δをもって重ね合わせることにより形成されている。
As shown in FIGS. 7A and 8A, the
図9A及び図9Bに示すように、第1実施例の多孔材35aは、金属板に無数の四角形の孔35bを設けた所謂パンチングプレートにより形成されている。そして、多孔材35aの下面に設けた脚状の突起、即ちスペーサー35cによって前記隙間δを設定するようになっている。図10A及び図10Bに示す第2実施例の多孔材35aは、金属板に無数の円形の孔35bを設けることにより形成されている。他の構成は第1実施例の場合と同じである。なお、上記実施例では、多孔材35aとして所謂パンチングプレートを使用した場合を示したが、金属製のメッシュや樹脂製のメッシュ(例えば魚網)等を使用しても良い。多孔材35a間に隙間δをもたせたのは発泡効率を向上させるためであり、隙間δの大きさは、孔35bやメシュの大きさ等により適宜決定される。また、重ね合わせた多孔材35a相互の孔35bの位置をずらすことにより発泡効率を向上させることができる。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the
第2の実施の形態の気泡混合軽量土の製造装置1は、上述のような構成であって、図6の作業工程図に示すように、前記起泡剤ストッカー11から供給された起泡剤に前記第1の水槽12から供給された水を加えて製造したスラリ状の起泡材と、前記固化材サイロ13から供給された固化材に前記第2の水槽14から供給された水を加えて製造したセメントミルクを、前記ミキサー2で攪拌、混合することにより混合材(前記スラリ状の起泡材とセメントミルクの混合体)を製造し、この混合材をグラウトポンプ3にて混合撹拌機5側に圧送するまでは図3の第1の実施の形態と同様である。
The bubble-mixed lightweight
混合撹拌機5側に圧送されてきた混合材は、該混合撹拌機5の上端部において前記コンプレッサー4により供給された圧縮空気と共に前記発泡装置31に供給され、発泡装置31内の発泡促進材35を通過することにより積極的に発泡化もしくはフォーム状化されてエアミルクが製造され、該エアミルクは、前記圧送管22を経た上で混合撹拌機5の先端に設けた材料吐出口21から吐出され、原位置の土砂と混合、攪拌され、その結果として気泡混合軽量土が製造される。
The mixed material pressure-fed to the
この実施の形態においては、グラウトポンプ3にて混合撹拌機5側に圧送されてきた混合材は、混合撹拌機5の上端部で前記発泡装置31によってエアミルクになった状態で圧送管22に送り込まれたのちに混合撹拌機5の先端に設けた材料吐出口21から吐出されて、現位置の土砂と混合、撹拌されることになるので、土砂との混合、撹拌効果が一段と向上する。なお、上記第2の実施の形態においては、発泡装置31を混合撹拌機5の上端部に付設した場合を示したが、発泡装置31は、混合撹拌機5の内部やベースマシンに設けても、或いはベースマシンよりも上流側のプラント側に設けてもよい。他の構成は第1の実施の形態と同じであるので重複する説明は省略する。
In this embodiment, the mixed material that has been pumped to the
図11〜図13は、第3の実施の形態を示し、図11は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図12A及び図12Bは要部(混合攪拌機)の説明図、図13は作業工程を模式化したブロック系統図である。
第3の実施の形態と前記第1の実施の形態の主たる相違点は、セメントミルクの製造、圧送系と、気泡の製造、圧送系を相互に独立させ、混合撹拌機5の上端にて初めて両者を混合させるようにした点にある。具体的には、前記ミキサー2により製造され、グラウトポンプ3により混合攪拌機5側に圧送されてきたセメントミルクに、発泡装置42により製造した気泡を加えて前記混合攪拌機5側の圧送管22の上端部でエアミルクを製造し、該エアミルクを混合攪拌機5の先端の材料吐出口21から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌して気泡混合軽量土を製造するようになっている。
FIGS. 11-13 shows 3rd Embodiment, FIG. 11 is a side view which shows schematic structure of the manufacturing apparatus of a bubble mixing lightweight soil, FIG. 12A and FIG. 12B are explanatory drawings of the principal part (mixing stirrer), FIG. 13 is a block diagram schematically illustrating the work process.
The main difference between the third embodiment and the first embodiment is that the cement milk production and pressure feeding system and the bubble production and pressure feeding system are mutually independent, and for the first time at the upper end of the mixing
図11に示すように、この製造装置1は、起泡剤ストッカー11から供給される起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を供給するコンプレッサー41と、該コンプレッサー41によりエアーを供給されたスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡化もしくはフォーム状化させて気泡を製造する発泡装置42と、該発泡装置42で製造した気泡を圧送ホース44を介して混合攪拌機5側に圧送する気泡圧送ポンプ43と、を備えている。図12A及び図12Bに示すように、前記気泡圧送ポンプ43に接続された圧送ホース44の端部は、前記コンプレッサー4に接続する分岐通路29bの下流側において前記圧送管22の上端部に接続されている。なお、上記発泡装置42は図7A及び図8Aに示した発泡装置を大型化したものと理解することができ、その機能は基本的に同じである。
As shown in FIG. 11, the
一方、この製造装置1は、図11に示すように、前記第1の実施の形態と同様に、固化材サイロ13から供給された固化材に第2の水槽14から供給された水を加えてセメントミルクを製造するミキサー2と、該ミキサー2により製造されたスラリ状の固化材を圧送するグラウトポンプ3と、該グラウトポンプ3により圧送されてきたスラリ状の固化材に圧縮空気を供給するコンプレッサー4のほか、混合攪拌機5等を備えている。
On the other hand, as shown in FIG. 11, the
第3の実施の形態の気泡混合軽量土の製造装置1は、上述のような構成であって、図13の作業工程図に示すように、前記固化材サイロ13から供給された固化材にと、前記第2の水槽14から供給された水とを、前記ミキサー2で攪拌、混合することにより製造されたスラリ状の固化材(セメントミルク)をグラウトポンプ3にて混合撹拌機5側に圧送する。一方、前記起泡剤ストッカー11から供給された起泡剤に前記第1の水槽12から供給された水を加えてスラリ状の起泡材を製造し、その起泡材に前記コンプレッサー41にて圧縮空気を混入させた上で前記発泡装置42に供給して発泡化もしくはフォーム状化を促進させて気泡を製造する。こうして製造された気泡は、前記気泡圧送ポンプ43で前記混合撹拌機5に向けて送られて、前記混合撹拌機5の上端部において前記グラウトポンプ3により圧送されてきたセメントミルクと合流する。気泡が混入されたセメントミルクはフォーム状のエアミルクと化して前記圧送管22に供給され、混合撹拌機5の先端に設けた材料吐出口21から吐出され、原位置の土砂と混合、攪拌され、気泡混合軽量土が製造される。なお、他の構成は第1、第2の実施の形態と同じであるので重複する説明は省略する。
The air-mixed lightweight
図14〜図16は、第4の実施の形態を示し、図14は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図15A及び図15Bは要部(混合攪拌機)の説明図、図16は作業工程を模式化したブロック系統図である。
第4の実施の形態と前記第3の実施の形態の主たる相違点は、発泡装置42で製造した気泡を気泡圧送ポンプ43でミキサー2に供給し、固化材に水を加えて製造したセメントミルクと同ミキサー2にて混合してフォーム状のエアミルクを製造し、該エアミルクをグラウトポンプ3で混合攪拌機5側に供給する点にある。
FIGS. 14-16 shows 4th Embodiment, FIG. 14 is a side view which shows schematic structure of the manufacturing apparatus of bubble mixing lightweight soil, FIG. 15A and FIG. 15B are explanatory drawings of the principal part (mixing stirrer), FIG. 16 is a block diagram schematically illustrating the work process.
The main difference between the fourth embodiment and the third embodiment is that the cement milk manufactured by supplying the foam produced by the foaming
即ち、図16の作業工程図に示すように、固化材サイロ13から供給された固化材と第2の水槽14から供給された水とをミキサー2に供給して混合することでセメントミルクを製造する一方、図14の発泡装置42にて製造され且つ気泡圧送ポンプ43にて圧送されてきた気泡を前記ミキサー2に供給し、セメントミルクと気泡とを混合することによりフォーム状のエアミルクを製造し、該エアミルクをグラウトポンプ3で混合攪拌機5側に供給する。
That is, as shown in the working process diagram of FIG. 16, the cement milk is manufactured by supplying the solidified material supplied from the solidified
この実施の形態によれば、前記ミキサー2を利用してスラリ状の固化材と気泡を確実に混合してよりきめの細かなエアミルクを製造することができる。なお、他の構成は第1〜第3の実施の形態と同じであるので重複する説明は省略する。
According to this embodiment, finer air milk can be produced by reliably mixing the slurry-like solidified material and air bubbles using the
図17〜図19は、第5の実施の形態を示し、図17は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図18A〜図18Cは要部(混合攪拌機)の説明図、図19は作業工程を模式化したブロック系統図である。 FIGS. 17 to 19 show a fifth embodiment, FIG. 17 is a side view showing a schematic structure of a production apparatus for bubble-mixed lightweight soil, and FIGS. 18A to 18C are explanatory views of main parts (mixing agitators), FIG. 19 is a block system diagram schematically showing the work process.
第5の実施の形態と前記第4の実施の形態の主たる相違点は、前記発泡装置42で製造した気泡を、前記気泡圧送ポンプ43により圧送ホース44を介して前記混合撹拌機5の先端の気泡吐出口45から吐出させると共に、前記グラウトポンプ3によって混合撹拌機5の先端部に送られてきたセメントミルクを、前記材料吐出口21から吐出させて、混合撹拌機5により原位置の土砂と混合、攪拌する点にある。
即ち、図18A〜図18Cに示すように、混合撹拌機5側には固化材圧送用の圧送管22とは別にこれと平行な気泡圧送用の第2圧送管122が用意されており、この第2圧送管122の上端は圧送ホース44を介して前記気泡圧送ポンプ43に接続され、圧送管44の下端は前記混合撹拌機5の先端の前記材料吐出口21と対峙する別の気泡吐出口45に接続されている。
The main difference between the fifth embodiment and the fourth embodiment is that the bubbles produced by the foaming
That is, as shown in FIG. 18A to FIG. 18C, a
従って、図19の作業工程図に示すように、前記固化材サイロ13から供給された固化材に前記第2の水槽14から供給された水を加えて前記ミキサー2で攪拌、混合することにより製造されたセメントミルクは、グラウトポンプ3により圧送ホース30を介して圧送管22の先端の材料吐出口21から吐出される。一方、前記発泡装置42で形成された気泡は、前記気泡圧送ポンプ43により圧送ホース44を介して前記混合撹拌機5の先端の気泡吐出口45から吐出される。そして、前記セメントミルクと気泡は、混合撹拌機5により、原位置の土砂と混合、攪拌され、気泡混合軽量土が製造される。なお、前記実施の形態と同一部分には同一符合を付して重複する説明を省略する。
図20〜図22は、第6の実施の形態を示し、図20は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図21A〜図21Cは要部(混合攪拌機)の説明図、図22は作業工程を模式化したブロック系統図である。
Therefore, as shown in the working process diagram of FIG. 19, the water supplied from the
20 to 22 show a sixth embodiment, FIG. 20 is a side view showing a schematic structure of a production apparatus for bubble mixed lightweight soil, and FIGS. 21A to 21C are explanatory views of a main part (mixing agitator). FIG. 22 is a block diagram schematically illustrating the work process.
第6の実施の形態と前記第2の実施の形態の主たる相違点は、起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材を第2のグラウトポンプ51により圧送ホース44を介して混合攪拌機5側の発泡装置52に供給して気泡を製造し、該気泡を前記混合撹拌機5の先端の気泡吐出口45から吐出させると共に、前記第1のグラウトポンプ3によって送られてきたセメントミルクを材料吐出口21から吐出させる。そして、同時吐出した前記気泡とスラリ状の固化材を混合撹拌機5で原位置の土砂と混合、攪拌する点にある。
即ち、図21に示すように、混合撹拌機5には固化材圧送用の圧送管22とは別にこれと平行な気泡材圧送用の第2圧送管122が用意されており、この第2圧送管122の上端は前記発泡装置52および圧送ホース44を介して前記第2のグラウトポンプ51に接続され、第2圧送管122の下端は前記混合撹拌機5の先端の前記材料吐出口21と対峙する別の気泡吐出口45に接続されている。なお、発泡装置52の構造は図7A及び図8Aに示したものと同様である。
The main difference between the sixth embodiment and the second embodiment is that a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent is mixed by a
That is, as shown in FIG. 21, the
従って、図22の作業工程図に示すように、前記固化材サイロ13から供給された固化材に第2の水槽14から供給された水を加えてミキサー2で攪拌、混合することにより製造されたセメントミルクは、第1のグラウトポンプ3により圧送ホース30を介して前記混合撹拌機5の先端の材料吐出口21から吐出される。一方、起泡剤と水を混合することにより形成された起泡材は、第2のグラウトポンプ51により前記発泡装置52に供給され、圧縮空気が混入されながらその発泡装置52を通過することにより発泡化もしくはフォーム状化が促進されて気泡が製造される。前記発泡装置52により形成された気泡は、第2圧送管122を介して気泡吐出口45から吐出される。そして、前記気泡とセメントミルクは、混合撹拌機5により、原位置の土砂と混合、攪拌され、気泡混合軽量土が製造される。なお、前記実施の形態と同一部分には同一符合を付して重複する説明を省略する。
Therefore, as shown in the operation process diagram of FIG. 22, it was manufactured by adding water supplied from the
1…気泡混合軽量土の製造装置
2…ミキサー
3…グラウトポンプ
4…コンプレッサー
5…混合攪拌機
11…起泡剤ストッカー
12…第1の水槽
13…固化材サイロ
14…第2の水槽
16…バックホウ
17…アーム
21…材料吐出口
22…圧送管
23…フレーム
24…駆動輪
25…従動輪
26…ドライブチェーン
27…攪拌翼
31…発泡装置
32…導入口
33…排出口
34…装置本体
35…発泡促進材
41…コンプレッサー
42…発泡装置
44…気泡吐出口
52…発泡装置
122…第2圧送管
DESCRIPTION OF
Claims (10)
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材とスラリ状の固化材を混合して混合材を製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造された混合材を圧送するポンプと、
該ポンプにより圧送されてきた混合材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入した前記混合材を圧送管の先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。 A device for producing a bubble-mixed lightweight soil that creates a bubble-mixed lightweight soil by mixing and stirring the current position soil and a bubble-mixed material containing a solidifying material,
A mixer for producing a mixed material by mixing a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent and a slurry-like solidifying material;
A pump for pumping the mixed material produced by the mixer;
A compressor for mixing compressed air into the mixed material pumped by the pump;
A mixing stirrer that mixes and stirs with the earth and sand in situ while discharging the mixed material mixed with compressed air from the material discharge port at the tip of the pressure feeding pipe;
A device for producing a light-mixed lightweight soil comprising:
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材とスラリ状の固化材を混合して混合材を製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造された混合材を圧送するポンプと、
該ポンプにより圧送されてきた混合材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入した前記混合材を通過させることにより発泡させてエアミルクを製造する発泡装置と、
該発泡装置により製造されたエアミルクを先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。 A device for producing a bubble-mixed lightweight soil that mixes and agitates a current-position soil and a bubble-mixed material containing a solidifying material to produce a bubble-mixed lightweight soil,
A mixer for producing a mixed material by mixing a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent and a slurry-like solidifying material;
A pump for pumping the mixed material produced by the mixer;
A compressor for mixing compressed air into the mixed material pumped by the pump;
A foaming device for producing air milk by foaming by passing the mixed material mixed with compressed air;
A mixing stirrer that mixes and stirs the in-situ earth and sand while discharging air milk produced by the foaming device from the material discharge port at the tip;
A device for producing a light-mixed lightweight soil comprising:
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、
該発泡装置により製造した気泡を圧送する気泡圧送ポンプと、
固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送するポンプと、
該ポンプにより圧送されてきたスラリ状の固化材と前記気泡圧送ポンプにより圧送されてきた気泡を合流させた後に先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。 A device for producing a bubble-mixed lightweight soil that mixes and agitates a current-position soil and a bubble-mixed material containing a solidifying material to produce a bubble-mixed lightweight soil,
A compressor in which compressed air is mixed into a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent;
A foaming device for producing bubbles by foaming by passing a slurry-like foaming material mixed with compressed air;
A bubble-feeding pump for pumping bubbles produced by the foaming device;
A mixer for producing a slurry-like solidified material by adding water to the solidified material;
A pump for pumping the slurry-like solidified material produced by the mixer;
A mixing stirrer that mixes and stirs with the in situ soil and sand while discharging the slurry solidified material pumped by the pump and the bubbles pumped by the bubble pump, and then discharging from the material discharge port at the tip;
A device for producing a light-mixed lightweight soil comprising:
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、
該発泡装置により製造した気泡と、固化材に水を加えたスラリ状の固化材とを混合してエアミルクを製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造されたエアミルクを圧送するポンプと、
該ポンプにより圧送されてきたエアミルクを先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。 A device for producing a bubble-mixed lightweight soil that mixes and agitates a current-position soil and a bubble-mixed material containing a solidifying material to produce a bubble-mixed lightweight soil,
A compressor in which compressed air is mixed into a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent;
A foaming device for producing bubbles by foaming by passing a slurry-like foaming material mixed with compressed air;
A mixer for producing air milk by mixing air bubbles produced by the foaming device and a slurry-like solidified material obtained by adding water to the solidified material;
A pump for pumping air milk produced by the mixer;
A mixing stirrer that mixes and agitates the in situ soil and sand while discharging air milk pumped by the pump from the material discharge port at the tip;
A device for producing a light-mixed lightweight soil comprising:
固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送するポンプと、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、
該発泡装置により製造した気泡を圧送する気泡圧送ポンプと、
該気泡圧送ポンプにより送られてきた気泡を先端の気泡吐出口から吐出させると共に、前記ポンプにより送られてきたスラリ状の固化材を先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。 A device for producing a bubble-mixed lightweight soil that mixes and agitates a current-position soil and a bubble-mixed material containing a solidifying material to produce a bubble-mixed lightweight soil,
A mixer for producing a slurry-like solidified material by adding water to the solidified material;
A pump for pumping the slurry-like solidified material produced by the mixer;
A compressor in which compressed air is mixed into a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent;
A foaming device for producing bubbles by foaming by passing a slurry-like foaming material mixed with compressed air;
A bubble-feeding pump for pumping bubbles produced by the foaming device;
While discharging the bubbles sent by the bubble pump from the bubble discharge port at the tip, and mixing the slurry solidified material sent by the pump from the material discharge port at the tip, mixing with the in situ soil and sand, A mixing stirrer for stirring;
A device for producing a light-mixed lightweight soil comprising:
固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送する第1のポンプと、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材を圧送する第2のポンプと、
該第2のポンプにより圧送されてきたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、
該発泡装置により製造された気泡を先端の気泡吐出口から吐出させると共に、前記第1のポンプにより送られてきたスラリ状の固化材を先端の材料吐出口から吐出させて原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。 A device for producing a bubble-mixed lightweight soil that mixes and agitates a current-position soil and a bubble-mixed material containing a solidifying material to produce a bubble-mixed lightweight soil,
A mixer for producing a slurry-like solidified material by adding water to the solidified material;
A first pump for pumping the slurry-like solidified material produced by the mixer;
A second pump for pumping a slurry-like foaming material obtained by adding water to a foaming agent;
A compressor for mixing compressed air into the slurry-like foaming material pumped by the second pump;
A foaming device for producing bubbles by foaming by passing a slurry-like foaming material mixed with compressed air;
The bubbles produced by the foaming device are discharged from the bubble discharge port at the tip, and the slurry-like solidified material sent by the first pump is discharged from the material discharge port at the tip to be mixed with the in situ soil and sand. A mixing stirrer for stirring;
A device for producing a light-mixed lightweight soil comprising:
前記筒状の装置本体の断面積は、前記導入口および排出口の断面積よりも大面積に形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の気泡混合軽量土の製造装置。 The foaming apparatus has a cylindrical apparatus main body having an inlet on one end and a discharge outlet on the other end, and foaming promotion that promotes foaming of the introduced bubble agent loaded in the apparatus main body. Composed of materials,
The cross-sectional area of the cylindrical apparatus main body is formed in a larger area than the cross-sectional area of the inlet and outlet, The air-mixed lightweight soil according to any one of claims 1 to 6 manufacturing device.
The mixing stirrer wraps a chain between a driving wheel at the upper part of the frame and a driven wheel at the lower part of the frame, and moves the chain in a vertical direction to perform excavation of the raw soil to perform a mixing stirring process. 10. The apparatus for producing a bubble-mixed lightweight soil according to any one of claims 1 to 9.
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