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図面 (17)

課題

より簡素かつ省スペースでの混合物の搬送を可能とする。

解決手段

上記課題は、混合管路10における撹拌部12と排出口13との間に、マテリアルシール部14を有し、回転軸20はマテリアルシール部14まで延びており、回転軸20におけるマテリアルシール部14に位置する部分に、回転軸20の外周面から混合管路10の内周面まで延びる部分が回転軸20を中心とする螺旋方向に連続する形状を有し、撹拌部12で混合された混合物95を排出口13に押し出す排出スクリュー羽根23が設けられており、排出口13から排出される混合物95を、排出口13に対して接続された搬送管路15を介して圧送するための圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段80を有している、管路ミキサ1により解決される。

概要

背景

管路ミキサは、管路内に供給される複数の流動性材料を搬送しつつ混合するものであり、連続的に大量処理が可能であるうえ、比重の異なる材料の混合にも有効であること等から、泥土処理のみならず、セメントミルク製造、汚濁水浄化のための凝集剤の混合、気泡混合軽量土製造などに広く用いられてきた(例えば特許文献1〜3参照)。

図1は管路ミキサ1の一例を示している。この管路ミキサ1は、混合対象の流動性材料91,92が供給される材料供給部11、流動性材料91,92を混合しつつ移送する撹拌部12、及び混合物95が排出される排出口13を流れ方向にこの順に有する混合管路10と、この混合管路10内における材料供給部11及び撹拌部12を含む範囲に同心的に軸支され、モータ等の回転駆動源29により回転駆動される回転軸20と、回転軸20における材料供給部11に位置する部分に設けられたらせん状に連続する供給スクリュー羽根21と、回転軸20における撹拌部12に位置する部分に設けられた撹拌翼22とを有するものである。

混合対象の流動性材料91,92は、流動性を有するものであれば特に限定されず、それぞれ、泥土等のスラリー、スラリー以外の固液混合物液体、及び粉体等の中から適宜選択することができる。

管路ミキサ1では、材料供給部11に供給される流動性材料91,92が、供給スクリュー羽根21により混合管路10の撹拌部12内に押し込まれるため、供給スクリュー羽根21の押し出し能力供給量)がミキサ最大処理能力になる。よって、この範囲内で、所定の混合比となるように、混合管路10の材料供給部11に、混合対象の流動性材料91,92がそれぞれ供給される。

管路ミキサ1の材料供給部11には、混合対象となる複数の流動性材料91,92をそれぞれ供給するための供給口31,32が設けられる。供給口31,32は、混合管路10の管壁に形成された開口又は混合管路10の端部の開口とすることができる。また、回転軸20を中空軸とするとともに、回転軸20の周壁に開口を設けてこれを供給口とし、流動性材料91,92の少なくとも1種を回転軸20内を通じて混合管路10内に供給することもできる。図1に示す例では、混合管路10の材料供給部11の上流部に開口された第1供給口31から第1流動性材料91を、また第1供給口31よりも下流側における回転軸20に設けた第2供給口32から第2流動性材料92を供給するようになっているが、図6に示す例のように、混合管路10の材料供給部11の上流側に第1流動性材料91,92を供給するための第1供給口31を、及び材料供給部11の下流側の管壁に第2流動性材料91,92を供給するための第2供給口32を設けてもよい。符号28は回転軸20の端部に取り付けられたスイベル装置を示しており、このスイベル装置28を介して回転駆動される回転軸20内に第2流動性材料92が供給される。

回転軸20に設けられた供給口32から流動性材料42を供給する場合、この流動性材料42を圧送する圧送装置を組み合わせて使用する。例えば、図1に示す例において、第2流動性材料92が粉体の場合には、図示しないエアコンプレッサから供給される圧縮空気により第2流動性材料92をスイベル装置28を介して回転軸20内に圧送供給する。図2は、このための圧送供給装置40を示しており、貯留槽41と、この貯留槽41内の第2流動性材料92が供給されるホッパ42と、このホッパ42内の第2流動性材料92を切り出して定量供給を行うロータリーフィーダ43とを備えており、ロータリーフィーダ43から定量供給される第2流動性材料92を、図示しないエアコンプレッサからの圧縮空気94に乗せて圧送供給するものである。一方、第2流動性材料92が液体、スラリー、スラリー以外の固液混合物の場合には液体圧送用のポンプにより第2流動性材料92を第2供給口32に圧送することができる。

管路ミキサ1の代表的な利用例としては、図3に示すような浚渫泥土処理を挙げることができる。図示例は、浚渫泥土をバックホウ50により送泥ポンプ51に供給し、この送泥ポンプ51により浚渫泥土を第1流動性材料91として管路ミキサ1に供給するとともに、粉体固化材を第2流動性材料92として圧送供給装置40から圧縮空気94により管路ミキサ1に圧送供給し、管路ミキサ1内で泥土と粉体固化材とを十分に混合した後、管路ミキサ1の排出口13から排出される混合物95(処理土)を、搬送ポンプ52により所定の処理場所まで圧送するものである。施工条件によっては、搬送ポンプ52に代えてベルトコンベアにより処理場所まで輸送したり、管路ミキサ1から直接ピット投入し、ピット内の混合物95をダンプトラック搬出したりすることもある。また、送泥ポンプ51としてコンクリートポンプ等のピストン型の圧送ポンプを用いたとしても、管路ミキサ1のスクリュー羽根の作用により撹拌部12に対しては定量供給となるため、泥土の供給量に合わせて固化材の供給量を制御することにより配合量を容易に制御することができる。

図4は、低含水比泥土や、汚染土焼却灰等を第1流動性材料91とし、粉体固化材を第2流動性材料92として管路ミキサ1により混合し、処理土とする例を示している。この例は、第1流動性材料91は計量装置付きのベルトコンベア53により定量供給されることを想定している。

管路ミキサ1に対する第1流動性材料91の供給量にばらつきがある場合、例えば第1流動性材料91をサンドポンプ汎用ベルトコンベアにより行う場合には、図5に示すように、管路ミキサ1の第1供給口31に定量供給装置60を取り付けることもできる。図示例の定量供給装置60は、第1流動性材料91の貯留槽61と、この貯留槽61の下部に設けられたテーブルフィーダ62と、テーブルフィーダ62の排出口63から排出される第1流動性材料91を管路ミキサ1の第1供給口31に導入するホッパ64とを備えたものである。貯留槽61内に供給された第1流動性材料91は、モータ等の回転駆動源65により回転駆動される縦向き回転軸66に取り付けられた撹拌翼67及び排出翼68により、撹拌されつつ排出口63から管路ミキサ1の第1供給口31に対して順次排出される。

第2流動性材料92としてセメント等の粉体を供給する場合、図6に示すように、圧縮空気94を用いない定量供給装置70により管路ミキサ1内に定量供給することもできる。図示例は、貯留ホッパ71の下部にスクリューコンベア72を設け、このスクリューコンベア72の排出口73を管路ミキサ1の材料供給部11に接続したものであり、貯留ホッパ71に貯留された第2流動性材料92をスクリューコンベアにより管路ミキサ1に定量供給するものである。この例は、第1流動性材料91を水とし、第2流動性材料92をセメントとすることによりセメントミルクを製造したり、第1流動性材料91を泥土とし、第2流動性材料92をセメントとすることによりスラリー性固化処理土を製造したりするのに好適である。これらセメントミルク又は固化処理土を未固化の状態で一時的に保管するために、図示例のように、管路ミキサ1の排出口13をアジテータ75(撹拌機付き貯留槽)に接続し、必要に応じてアジテータ75から仕向け先ポンプ圧送する形態とすることもできる。

図7に示すように、管路ミキサ1は気泡混合軽量地盤材料の製造に用いることもできる。すなわち、泥土等の発生土及びセメント等の固化材を混合した固化処理土、セメントミルク、又はモルタルを未固化の状態で第1流動性材料91として管路ミキサ1に供給する。一方、希釈装置76で界面活性剤主体とする起泡剤に水を混合して起泡剤液96を製造し、この起泡剤液96をポンプ77により発泡器78に供給して圧縮空気94と混合し、発泡させることにより気泡液を製造し、この気泡液を第2流動性材料92として管路ミキサ1に供給する。管路ミキサ1では、第1流動性材料91と気泡液(第2流動性材料92)とが混合され、気泡混合軽量地盤材料としての混合物95排出される。

概要

より簡素かつ省スペースでの混合物の搬送を可能とする。上記課題は、混合管路10における撹拌部12と排出口13との間に、マテリアルシール部14を有し、回転軸20はマテリアルシール部14まで延びており、回転軸20におけるマテリアルシール部14に位置する部分に、回転軸20の外周面から混合管路10の内周面まで延びる部分が回転軸20を中心とする螺旋方向に連続する形状を有し、撹拌部12で混合された混合物95を排出口13に押し出す排出スクリュー羽根23が設けられており、排出口13から排出される混合物95を、排出口13に対して接続された搬送管路15を介して圧送するための圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段80を有している、管路ミキサ1により解決される。

目的

本発明の主たる課題は、より簡素かつ省スペースでの混合物の搬送を可能とすることにある

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の流動性材料が供給される材料供給部、複数の流動性材料を混合しつつ移送する撹拌部、及び混合物が排出される排出口を、流れ方向にこの順に有する混合管路と、前記材料供給部に前記流動性材料を供給する供給口と、この混合管路内における前記材料供給部及び前記撹拌部を含む範囲に同心的に軸支され、回転駆動される回転軸と、前記回転軸における前記材料供給部に位置する部分に設けられた供給スクリュー羽根と、前記回転軸における前記撹拌部に位置する部分に設けられた、径方向に突出する撹拌翼と、を備えた管路ミキサにおいて、前記混合管路における前記撹拌部と前記排出口との間に、マテリアルシール部を有し、前記回転軸は前記マテリアルシール部まで延びており、前記回転軸における前記マテリアルシール部に位置する部分に、前記回転軸の外周面から前記混合管路の内周面まで延びる部分が前記回転軸を中心とする螺旋方向に連続する形状を有し、前記撹拌部で混合された混合物を前記排出口に押し出す排出スクリュー羽根が設けられており、前記排出口から排出される混合物を、前記排出口に対して接続された搬送管路を介して圧送するための圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を有している、ことを特徴とする、管路ミキサ。

請求項2

前記圧縮空気供給手段は、前記混合管路の排出口と前記搬送管路との間に介在された圧縮空気供給管路と、この圧縮空気供給管路に設けられた圧縮空気供給口と、前記圧縮空気供給口に対して圧縮空気を供給するエアコンプレッサとを含むものである、請求項1記載の管路ミキサ。

請求項3

前記圧縮空気供給管路は、前記混合管路の排出口に接続された混合物供給口を有する混合物供給部と、この混合物供給部の下流側に設けられた第2マテリアルシール部とを有しており、前記圧縮空気供給管路内には、前記混合物供給部及び前記第2マテリアルシール部を含む範囲に同心的に軸支された、回転駆動される第2回転軸が設けられるとともに、この第2回転軸の外周面から前記圧縮空気供給管路の内周面まで延びる部分が前記第2回転軸を中心とする螺旋方向に連続する形状を有し、前記混合物を前記搬送管路側に押し出す第2排出スクリュー羽根が設けられており、前記第2回転軸は、その下流側の端部に前記圧縮空気供給口が開口する中空軸であり、前記第2回転軸の前記圧縮空気供給口と反対側の端部に接続されたスイベル装置を介して前記第2回転軸内に圧縮空気が供給されるようになっている、請求項2記載の管路ミキサ。

請求項4

前記混合管路の材料供給部に開口された、第1流動性材料の供給口と、前記回転軸における前記第1流動性材料の供給口より下流側に設けられた、第2流動性材料の供給口と、前記回転軸における前記第1流動性材料の供給口より下流側に設けられた、第3流動性材料の供給口とを有し、(a)第1流動性材料は土又は泥土であり、第2流動性材料が水又は滑剤であり、第3流動性材料が粉体固化材であるか、(b)第1流動性材料は土又は泥土であり、第2流動性材料が固化材であり、第3流動性材料が固化助剤又は増量材であるか、又は(c)第1流動性材料は汚染泥土であり、第2流動性材料が汚染物質還元剤であり、第3流動性材料が粉体固化材である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の管路ミキサ。

請求項5

前記複数の流動性材料は粉体固化材又は粉体固化助剤を含み、前記材料供給部に対する前記粉体固化材又は粉体固化助剤の供給口が、前記混合管路の上側の管壁における、前記回転軸の回転中心の真上よりも前記回転軸の回転方向側の部位に開口している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の管路ミキサ。

請求項6

すべての前記撹拌翼は、前記回転軸を中心とし、かつ前記回転軸の回転により下流側への移送作用を発揮する仮想螺旋スクリュー面に沿って、当該仮想螺旋スクリューの螺旋方向に間欠的に設けられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の管路ミキサ。

請求項7

前記撹拌翼は、前記回転軸を中心とする螺旋方向に間欠的に設けられており、少なくとも一部の撹拌翼は、前記回転軸の回転により上流側への移送作用を発揮する向きで設けられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の管路ミキサ。

請求項8

請求項1〜7のいずれか1項に記載の管路ミキサを用い、複数の流動性材料を混合し、混合物を前記搬送管路を介して搬送先空気圧送する、ことを特徴とする混合物の製造供給方法

技術分野

0001

本発明は、管路ミキサ及びこれを用いた混合物の製造供給方法に関する。

背景技術

0002

管路ミキサは、管路内に供給される複数の流動性材料を搬送しつつ混合するものであり、連続的に大量処理が可能であるうえ、比重の異なる材料の混合にも有効であること等から、泥土処理のみならず、セメントミルク製造、汚濁水浄化のための凝集剤の混合、気泡混合軽量土製造などに広く用いられてきた(例えば特許文献1〜3参照)。

0003

図1は管路ミキサ1の一例を示している。この管路ミキサ1は、混合対象の流動性材料91,92が供給される材料供給部11、流動性材料91,92を混合しつつ移送する撹拌部12、及び混合物95が排出される排出口13を流れ方向にこの順に有する混合管路10と、この混合管路10内における材料供給部11及び撹拌部12を含む範囲に同心的に軸支され、モータ等の回転駆動源29により回転駆動される回転軸20と、回転軸20における材料供給部11に位置する部分に設けられたらせん状に連続する供給スクリュー羽根21と、回転軸20における撹拌部12に位置する部分に設けられた撹拌翼22とを有するものである。

0004

混合対象の流動性材料91,92は、流動性を有するものであれば特に限定されず、それぞれ、泥土等のスラリー、スラリー以外の固液混合物液体、及び粉体等の中から適宜選択することができる。

0005

管路ミキサ1では、材料供給部11に供給される流動性材料91,92が、供給スクリュー羽根21により混合管路10の撹拌部12内に押し込まれるため、供給スクリュー羽根21の押し出し能力供給量)がミキサ最大処理能力になる。よって、この範囲内で、所定の混合比となるように、混合管路10の材料供給部11に、混合対象の流動性材料91,92がそれぞれ供給される。

0006

管路ミキサ1の材料供給部11には、混合対象となる複数の流動性材料91,92をそれぞれ供給するための供給口31,32が設けられる。供給口31,32は、混合管路10の管壁に形成された開口又は混合管路10の端部の開口とすることができる。また、回転軸20を中空軸とするとともに、回転軸20の周壁に開口を設けてこれを供給口とし、流動性材料91,92の少なくとも1種を回転軸20内を通じて混合管路10内に供給することもできる。図1に示す例では、混合管路10の材料供給部11の上流部に開口された第1供給口31から第1流動性材料91を、また第1供給口31よりも下流側における回転軸20に設けた第2供給口32から第2流動性材料92を供給するようになっているが、図6に示す例のように、混合管路10の材料供給部11の上流側に第1流動性材料91,92を供給するための第1供給口31を、及び材料供給部11の下流側の管壁に第2流動性材料91,92を供給するための第2供給口32を設けてもよい。符号28は回転軸20の端部に取り付けられたスイベル装置を示しており、このスイベル装置28を介して回転駆動される回転軸20内に第2流動性材料92が供給される。

0007

回転軸20に設けられた供給口32から流動性材料42を供給する場合、この流動性材料42を圧送する圧送装置を組み合わせて使用する。例えば、図1に示す例において、第2流動性材料92が粉体の場合には、図示しないエアコンプレッサから供給される圧縮空気により第2流動性材料92をスイベル装置28を介して回転軸20内に圧送供給する。図2は、このための圧送供給装置40を示しており、貯留槽41と、この貯留槽41内の第2流動性材料92が供給されるホッパ42と、このホッパ42内の第2流動性材料92を切り出して定量供給を行うロータリーフィーダ43とを備えており、ロータリーフィーダ43から定量供給される第2流動性材料92を、図示しないエアコンプレッサからの圧縮空気94に乗せて圧送供給するものである。一方、第2流動性材料92が液体、スラリー、スラリー以外の固液混合物の場合には液体圧送用のポンプにより第2流動性材料92を第2供給口32に圧送することができる。

0008

管路ミキサ1の代表的な利用例としては、図3に示すような浚渫泥土処理を挙げることができる。図示例は、浚渫泥土をバックホウ50により送泥ポンプ51に供給し、この送泥ポンプ51により浚渫泥土を第1流動性材料91として管路ミキサ1に供給するとともに、粉体固化材を第2流動性材料92として圧送供給装置40から圧縮空気94により管路ミキサ1に圧送供給し、管路ミキサ1内で泥土と粉体固化材とを十分に混合した後、管路ミキサ1の排出口13から排出される混合物95(処理土)を、搬送ポンプ52により所定の処理場所まで圧送するものである。施工条件によっては、搬送ポンプ52に代えてベルトコンベアにより処理場所まで輸送したり、管路ミキサ1から直接ピット投入し、ピット内の混合物95をダンプトラック搬出したりすることもある。また、送泥ポンプ51としてコンクリートポンプ等のピストン型の圧送ポンプを用いたとしても、管路ミキサ1のスクリュー羽根の作用により撹拌部12に対しては定量供給となるため、泥土の供給量に合わせて固化材の供給量を制御することにより配合量を容易に制御することができる。

0009

図4は、低含水比泥土や、汚染土焼却灰等を第1流動性材料91とし、粉体固化材を第2流動性材料92として管路ミキサ1により混合し、処理土とする例を示している。この例は、第1流動性材料91は計量装置付きのベルトコンベア53により定量供給されることを想定している。

0010

管路ミキサ1に対する第1流動性材料91の供給量にばらつきがある場合、例えば第1流動性材料91をサンドポンプ汎用ベルトコンベアにより行う場合には、図5に示すように、管路ミキサ1の第1供給口31に定量供給装置60を取り付けることもできる。図示例の定量供給装置60は、第1流動性材料91の貯留槽61と、この貯留槽61の下部に設けられたテーブルフィーダ62と、テーブルフィーダ62の排出口63から排出される第1流動性材料91を管路ミキサ1の第1供給口31に導入するホッパ64とを備えたものである。貯留槽61内に供給された第1流動性材料91は、モータ等の回転駆動源65により回転駆動される縦向き回転軸66に取り付けられた撹拌翼67及び排出翼68により、撹拌されつつ排出口63から管路ミキサ1の第1供給口31に対して順次排出される。

0011

第2流動性材料92としてセメント等の粉体を供給する場合、図6に示すように、圧縮空気94を用いない定量供給装置70により管路ミキサ1内に定量供給することもできる。図示例は、貯留ホッパ71の下部にスクリューコンベア72を設け、このスクリューコンベア72の排出口73を管路ミキサ1の材料供給部11に接続したものであり、貯留ホッパ71に貯留された第2流動性材料92をスクリューコンベアにより管路ミキサ1に定量供給するものである。この例は、第1流動性材料91を水とし、第2流動性材料92をセメントとすることによりセメントミルクを製造したり、第1流動性材料91を泥土とし、第2流動性材料92をセメントとすることによりスラリー性固化処理土を製造したりするのに好適である。これらセメントミルク又は固化処理土を未固化の状態で一時的に保管するために、図示例のように、管路ミキサ1の排出口13をアジテータ75(撹拌機付き貯留槽)に接続し、必要に応じてアジテータ75から仕向け先ポンプ圧送する形態とすることもできる。

0012

図7に示すように、管路ミキサ1は気泡混合軽量地盤材料の製造に用いることもできる。すなわち、泥土等の発生土及びセメント等の固化材を混合した固化処理土、セメントミルク、又はモルタルを未固化の状態で第1流動性材料91として管路ミキサ1に供給する。一方、希釈装置76で界面活性剤主体とする起泡剤に水を混合して起泡剤液96を製造し、この起泡剤液96をポンプ77により発泡器78に供給して圧縮空気94と混合し、発泡させることにより気泡液を製造し、この気泡液を第2流動性材料92として管路ミキサ1に供給する。管路ミキサ1では、第1流動性材料91と気泡液(第2流動性材料92)とが混合され、気泡混合軽量地盤材料としての混合物95排出される。

先行技術

0013

特開平4−7422号公報
特開平9−158245号公報
特開2004−60326号公報

発明が解決しようとする課題

0014

従来は、管路ミキサで製造される混合物を管路ミキサから一度排出した後、輸送ポンプやベルトコンベア、又はダンプトラックにより搬送し、山岳地や軟弱地盤上での盛土橋台擁壁裏込め構造物埋戻し等における地盤材料として用いる等していたが、より簡素かつ省スペースでの搬送に対する要望がある。

0015

そこで、本発明の主たる課題は、より簡素かつ省スペースでの混合物の搬送を可能とすることにある。

課題を解決するための手段

0016

上記課題を解決するための代表的態様は以下のとおりである。
<第1の態様>
複数の流動性材料が供給される材料供給部、複数の流動性材料を混合しつつ移送する撹拌部、及び混合物が排出される排出口を、流れ方向にこの順に有する混合管路と、
前記材料供給部に前記流動性材料を供給する供給口と、
この混合管路内における前記材料供給部及び前記撹拌部を含む範囲に同心的に軸支され、回転駆動される回転軸と、
前記回転軸における前記材料供給部に位置する部分に設けられた供給スクリュー羽根と、
前記回転軸における前記撹拌部に位置する部分に設けられた、径方向に突出する撹拌翼と、を備えた管路ミキサにおいて、
前記混合管路における前記撹拌部と前記排出口との間に、マテリアルシール部を有し、
前記回転軸は前記マテリアルシール部まで延びており、
前記回転軸における前記マテリアルシール部に位置する部分に、前記回転軸の外周面から前記混合管路の内周面まで延びる部分が前記回転軸を中心とする螺旋方向に連続する形状を有し、前記撹拌部で混合された混合物を前記排出口に押し出す排出スクリュー羽根が設けられており、
前記排出口から排出される混合物を、前記排出口に対して接続された搬送管路を介して圧送するための圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を有している、
ことを特徴とする管路ミキサ。

0017

作用効果
本態様のように、管路ミキサで製造される混合物を管路ミキサから一度排出せず、管路ミキサの排出口に対して接続された搬送管路を介して空気圧送することにより、より簡素、かつ省スペースでの混合物の搬送が可能となる。特に、排出スクリュー羽根を有するマテリアルシール部を設けたことにより、空気圧送の背圧による逆流を防止することができる。

0018

<第2の態様>
前記圧縮空気供給手段は、前記混合管路の排出口と前記搬送管路との間に介在された圧縮空気供給管路と、この圧縮空気供給管路に設けられた圧縮空気供給口と、前記圧縮空気供給口に対して圧縮空気を供給するエアコンプレッサとを含むものである、
第1の態様の管路ミキサ。

0019

(作用効果)
本態様は、混合管路の排出口より下流側で圧送用の圧縮空気を供給することによって、より長距離(例えば百数十メートル)の搬送に対応可能としたものである。

0020

<第3の態様>
前記圧縮空気供給管路は、前記混合管路の排出口に接続された混合物供給口を有する混合物供給部と、この混合物供給部の下流側に設けられた第2マテリアルシール部とを有しており、
前記圧縮空気供給管路内には、前記混合物供給部及び前記第2マテリアルシール部を含む範囲に同心的に軸支された、回転駆動される第2回転軸が設けられるとともに、この第2回転軸の外周面から前記圧縮空気供給管路の内周面まで延びる部分が前記第2回転軸を中心とする螺旋方向に連続する形状を有し、前記混合物を前記搬送管路側に押し出す第2排出スクリュー羽根が設けられており、
前記第2回転軸は、その下流側の端部に前記圧縮空気供給口が開口する中空軸であり、前記第2回転軸の前記圧縮空気供給口と反対側の端部に接続されたスイベル装置を介して前記第2回転軸内に圧縮空気が供給されるようになっている、
第2の態様の管路ミキサ。

0021

(作用効果)
本態様は、第2排出スクリュー羽根を有する第2マテリアルシール部を設け、それよりも下流側に圧縮空気を供給することによって、さらに長距離(例えば数百メートルから数キロメートル)の搬送に対応可能としたものである。

0022

<第4の態様>
前記混合管路の材料供給部に開口された、第1流動性材料の供給口と、
前記回転軸における前記第1流動性材料の供給口より下流側に設けられた、第2流動性材料の供給口と、
前記回転軸における前記第1流動性材料の供給口より下流側に設けられた、第3流動性材料の供給口とを有し、
(a)第1流動性材料は土又は泥土であり、第2流動性材料が水又は滑剤であり、第3流動性材料が粉体固化材であるか、
(b)第1流動性材料は土又は泥土であり、第2流動性材料が固化材であり、第3流動性材料が固化助剤又は増量材であるか、又は
(c)第1流動性材料は汚染泥土であり、第2流動性材料が汚染物質還元剤であり、第3流動性材料が粉体固化材である、
第1〜3のいずれか1つの態様の管路ミキサ。

0023

(作用効果)
粒子が小さく、そのまま締固めても強度の出ない低含水比の土の固化処理を行う場合、水を加えて流動性を高めた後に粉体固化材を混合すると混合性が良好となる。また、粘性の高い泥土又は低含水比の土を混合処理する場合、滑剤を加えて撹拌抵抗を小さくすることにより、撹拌翼の摩耗を減らす、撹拌翼への泥土の付着を軽減する、圧送時の管路抵抗を軽減するといった利点がもたらされる。よって、(a)の順に各流動性材料を供給し、混合することが好ましい。また、(b)の順に各流動性材料を供給し、混合することにより、固化助剤及び増量材をより効果的に用いることができる。さらに、(c)の順に各流動性材料を供給し、混合することにより、汚染物質の還元剤をより効果的に用いることができる。

0024

<第5の態様>
前記複数の流動性材料は粉体固化材又は粉体固化助剤を含み、
前記材料供給部に対する前記粉体固化材又は粉体固化助剤の供給口が、前記混合管路の上側の管壁における、前記回転軸の回転中心の真上よりも前記回転軸の回転方向側の部位に開口している、
第1〜4のいずれか1つの態様の管路ミキサ。

0025

(作用効果)
管路ミキサを用いたセメントミルク製造又は泥土処理では、材料供給部に定量供給される水又は泥土に対し、混合管路の管壁に設けられた供給口から粉体固化材又は粉体固化助剤を投入することが可能である。この場合、回転軸の回転中心の真上から混合管路内に粉体固化材又は粉体固化助剤を落下供給すると、回転する供給スクリュー羽根の遠心力によって供給口に向かって跳ね上がる水又は泥水が、粉体固化材又は粉体固化助剤の落下を妨げ、供給口付近に粉体固化材又は粉体固化助剤が付着して固結し、供給口が閉塞するおそれがある。これに対して、本態様のように粉体固化材又は粉体固化助剤の供給口を真上から回転軸の回転方向側にずらすと、粉体固化材又は粉体固化助剤が回転軸の回転に伴い回転する水又は泥土に吸い込まれる(巻き込まれる)ようになるため、供給口付近に粉体固化材又は粉体固化助剤が付着しにくくなり、供給口が閉塞するおそれを低減することができる。

0026

<第6の態様>
すべての前記撹拌翼は、前記回転軸を中心とし、かつ前記回転軸の回転により下流側への移送作用を発揮する仮想螺旋スクリュー面に沿って、当該仮想螺旋スクリューの螺旋方向に間欠的に設けられている、
第1〜5のいずれか1つの態様の管路ミキサ。

0027

(作用効果)
このような撹拌翼を有することにより、撹拌翼が撹拌機能及び移送機能の両方に優れたものとなる。

0028

<第7の態様>
前記撹拌翼は、前記回転軸を中心とする螺旋方向に間欠的に設けられており、
少なくとも一部の撹拌翼は、前記回転軸の回転により上流側への移送作用を発揮する向きで設けられている、
第1〜5のいずれか1つの態様の管路ミキサ。

0029

(作用効果)
このような撹拌翼により撹拌すると、混合物に乱流が発生し、混合性に優れたものとなる。

0030

<第8の態様>
第1〜7のいずれか1つの態様の管路ミキサを用い、複数の流動性材料を混合し、混合物を前記搬送管路を介して搬送先に空気圧送する、ことを特徴とする混合物の製造供給方法。

0031

(作用効果)
前述の各態様と同様の作用効果を奏する。

発明の効果

0032

本発明によれば、より簡素かつ省スペースでの混合物の搬送が可能となる、等の利点がもたらされる。

図面の簡単な説明

0033

管路ミキサの要部破断正面図である。
粉体の圧送供給装置の正面図である。
管路ミキサの利用例を示す設備構成図である。
管路ミキサの利用例を示す設備構成図である。
管路ミキサの利用例を示す設備構成図である。
管路ミキサの利用例を示す設備構成図である。
管路ミキサの利用例を示す設備構成図である。
管路ミキサの要部破断正面図である。
管路ミキサの要部破断正面図である。
管路ミキサの要部破断正面図である。
管路ミキサの利用例を示す設備構成図である。
管路ミキサの利用例を示す設備構成図である。
図12のA−A矢視図である。
2軸パドルミキサの断面図である。
回転軸の要部拡大正面図である。
回転軸の要部拡大正面図である。

実施例

0034

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら詳説する。

0035

<第1の形態>
図8は、管路ミキサ1の第1の形態を示している。この管路ミキサ1は、複数の流動性材料91,92が供給される材料供給部11、複数の流動性材料91,92を混合しつつ移送する撹拌部12、及び混合物95が排出される排出口13を、流れ方向にこの順に有する混合管路10と、材料供給部11に流動性材料91,92を供給する供給口31,32と、この混合管路10内における材料供給部11及び撹拌部12を含む範囲に同心的に軸支され、回転駆動される回転軸20と、回転軸20における材料供給部11に位置する部分に設けられた供給スクリュー羽根21と、回転軸20における撹拌部12に位置する部分に設けられた、径方向に突出する撹拌翼22とを備えている。図示例では、回転軸20は横向き(水平)に支持されており、混合管路10におけるスクリュー羽根及び撹拌翼22を有する部分も横向きの直管となっているが、これらは下流側に向かって上り勾配又は下り勾配の配置とすることもできる。

0036

図8に示される例では、混合管路10の材料供給部11の上流部に開口された第1供給口31から泥土等の第1流動性材料91を、また第1供給口31よりも下流側における回転軸20に設けた第2供給口32から粉体固化材等の第2流動性材料92を供給するようになっている。符号28は回転軸20の端部に取り付けられたスイベル装置を示しており、このスイベル装置28を介して回転駆動される回転軸20内に第2流動性材料92が供給される。これに対して、図12に示す例のように、混合管路10の材料供給部11の上流側に第1流動性材料91を供給するための第1供給口31を、及び材料供給部11の下流側の管壁に第2流動性材料92を供給するための第2供給口32を設けてもよい。これらの例からも分かるように、材料供給部11に対する供給口31,32は特に限定されない。

0037

特徴的には、混合管路10における撹拌部12と排出口13との間に、マテリアルシール部14を有し、回転軸20はマテリアルシール部14まで延びており、回転軸20におけるマテリアルシール部14に位置する部分に、回転軸20の外周面から混合管路10の内周面まで延びる部分が回転軸20を中心とする螺旋方向に連続する形状(つまりリボンスクリュー等の欠落部を有するものではない)を有し、撹拌部12で混合された混合物95を排出口13に押し出す排出スクリュー羽根23が設けられている。

0038

そして、排出口13から排出される混合物95は、排出口13に対して接続された搬送管路15を介して圧送される。本第1の形態は、この圧送のための圧縮空気94として、第2流動性材料92を第2供給口32から圧縮空気94により供給し、この第2供給口32からの供給空気排気圧を利用するものであり、50〜100mの搬送距離を想定しているものである。つまり、複数の流動性材料91,92のうち少なくとも1種は圧縮空気94により供給される粉体固化材や焼却灰や石膏等の粉体固化助剤等とする必要がある。圧縮空気94を供給するために第2流動性材料の供給装置として、前述の圧送供給装置40を用いることができる。このように、管路ミキサ1で製造される混合物95を管路ミキサ1から一度排出せず、管路ミキサ1の排出口13に対して接続された搬送管路を介して空気圧送することにより、より簡素、かつ省スペースでの混合物95の搬送が可能となる。また、排出スクリュー羽根23を有するマテリアルシール部14を設けたことにより、空気圧送の背圧による逆流を防止することができる。特に本第1の形態では、混合物95の圧送専用の圧縮空気供給手段を必要としない(もちろん組み合わせてもよい)利点もある。

0039

排出スクリュー羽根23は回転軸20の周囲に2周以上、特に3周以上連続することが好ましいが、それ以下でもよい。

0040

特に、図示例のように排出口と搬送管路15との間に、下流側に向かって内径が段階的又は連続的に減少する接続管路16を介在させると、マテリアルシール効果がより一層高いものとなるため好ましい。

0041

混合物95の圧送先は、特に限定されず、貯留ピット貯留タンク等の一時的な貯留部としたり、ベルトコンベア53やダンプトラック等の他の搬送装置としたり、近くの工事現場(盛土、橋台・擁壁・トンネルの裏込め、構造物の埋戻し等)における利用場所としたりすることができる。

0042

その他の点、例えば混合対象の流動性材料91,92の種類や、送泥ポンプ51、ベルトコンベア53、圧送供給装置40等の流動性材料91,92の供給装置については、背景技術の項で述べたものを適宜用いることができるため、ここでは説明を省略する。

0043

<第2の形態>
第1の形態では、混合物95の圧送のための圧縮空気97供給手段として、第2流動性材料92を供給するための圧縮空気97を利用するが、図9に示すように混合物95の圧送専用の圧縮空気供給手段80を設けることもできる。すなわち、この第2の形態は、混合管路10の排出口13と搬送管路15との間に、圧縮空気供給口82を有する圧縮空気供給管路81を介在させ、この圧縮空気供給口82に対して図示しないエアコンプレッサを接続したものである。このように、混合管路10の排出口13より下流側で圧送用の圧縮空気97を供給することによって、より長距離(例えば百数十メートル)の搬送に対応可能となる。圧縮空気供給管路81は、図示例ではエルボ管を用い、その途中に下流側の管芯に向けて圧縮空気供給口82を設けているが、次に述べる第3の形態のように直管とすることもできる。

0044

その他の点は第1の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

0045

<第3の形態>
さらに長距離(例えば数百メートルから数キロメートル)の搬送に対応可能とするために、図10に示すように、第2排出スクリュー羽根83を有する第2マテリアルシール部86を設け、それよりも下流側に圧縮空気97を供給する形態とすることもできる。すなわち、この第3の形態は、圧縮空気供給管路81は、混合管路10の排出口13に接続された混合物供給口を有する混合物供給部85と、この混合物供給部85の下流側に設けられた第2マテリアルシール部86とを有している。また、圧縮空気供給管路81内には、混合物供給部85及び第2マテリアルシール部86を含む範囲に同心的に軸支された、回転駆動される第2回転軸84が設けられるとともに、この第2回転軸84の外周面から圧縮空気供給管路81の内周面まで延びる部分が第2回転軸84を中心とする螺旋方向に連続する形状を有し、混合物95を搬送管路15側に押し出す第2排出スクリュー羽根83が設けられている。

0046

圧縮空気供給口82は特に限定されないが、図示例では、第2回転軸84が、その下流側の端部に圧縮空気供給口82が開口する中空軸となっており、第2回転軸84の圧縮空気供給口82と反対側の端部に接続された第2スイベル装置87を介して第2回転軸84内に圧縮空気97が供給されるようになっている。これにより、第2の形態のようにエルボ管を用いずとも、圧縮空気供給管路81の第2排出スクリュー羽根83より下流側において管芯に沿って圧縮空気97を供給することができる。

0047

その他の点は第2の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

0048

<第4の形態>
第1流動性材料91として土又は泥土、第2流動性材料92として水又は滑剤、及び第3流動性材料93として粉体固化材を供給して混合する場合、図11に示すように、混合管路10の材料供給部11に、第1流動性材料91のための第1供給口31を開口させ、回転軸20における第1供給口31より下流側に、第2流動性材料92のための第2供給口32を設け、回転軸20における第2供給口32より下流側に、第3流動性材料93のための第3供給口33を設けると好ましい。粒子が小さく、そのまま締固めても強度の出ない低含水比の土の固化処理を行う場合、水を加えて流動性を高めた後に粉体固化材を混合すると混合性が良好となる。また、粘性の高い泥土又は低含水比の土を混合処理する場合、滑剤を加えて撹拌抵抗を小さくすることにより、撹拌翼22の摩耗を減らす、撹拌翼22への泥土の付着を軽減する、圧送時の管路抵抗を軽減するといった利点がもたらされる。よって、この順に各流動性材料91,92,93を供給し、混合することが好ましい。

0049

また、第1流動性材料91として土又は泥土、第2流動性材料92として固化材、及び第3流動性材料93として固化助剤又は増量材を供給して混合する場合も、図11に示す例の順で各流動性材料91,92,93を供給することにより、固化助剤及び増量材をより効果的に用いることができるため好ましい。

0050

さらに、第1流動性材料91として汚染泥土、第2流動性材料92として汚染物質の還元剤、及び第3流動性材料93として粉体固化材を供給して混合する場合も、図11に示す例の順で各流動性材料91,92,93を供給することにより、汚染物質の還元剤をより効果的に用いることができるため好ましい。

0051

<第5の形態>
管路ミキサ1を用いたセメントミルク製造又は泥土処理では、図6に示す例のように、材料供給部11に定量供給される第1流動性材料91としての水又は泥土に対し、混合管路10の管壁に設けられた第2供給口32から第2流動性材料92としての粉体固化材又は粉体固化助剤を投入することが可能である。この場合、回転軸20の回転中心の真上から混合管路10内に粉体固化材又は粉体固化助剤を落下供給すると、回転する供給スクリュー羽根21の遠心力によって第2供給口32に向かって跳ね上がる水又は泥水が、粉体固化材又は粉体固化助剤の落下を妨げ、第2供給口32付近に粉体固化材又は粉体固化助剤が付着して固結し、第2供給口32が閉塞するおそれがある。

0052

そこで、図12及び図13に示すように、材料供給部11に対する粉体固化材又は粉体固化助剤の第2供給口32が、混合管路10の上側の管壁における、回転軸20の回転中心の真上よりも回転軸20の回転方向(図中の矢印方向)側の部位に開口している形態も提案される。このように粉体固化材又は粉体固化助剤のための第2供給口32を真上から回転軸20の回転方向側にずらすと、粉体固化材又は粉体固化助剤が回転軸20の回転に伴い回転する水又は泥土に吸い込まれる(巻き込まれる)ようになるため、第2供給口32付近に粉体固化材又は粉体固化助剤が付着しにくくなり、第2供給口32が閉塞するおそれを低減することができる。

0053

なお、このような投入原理は、図14に示すように2軸パドルミキサ87に対しても応用することができ、特に、回転軸88間の上方に粉体固化材又は粉体固化助剤の供給口89を設けると、粉体固化材又は粉体固化助剤が回転軸88の回転に伴い回転する水又は泥土に吸い込まれる(抱き込まれる)ようになる。

0054

<第6の形態>
撹拌翼22は、撹拌機能及び移送機能を有する限り特に限定されるものではないが、図15に示すように、すべての撹拌翼22が、回転軸20を中心とし、かつ回転軸20の回転により下流側への移送作用を発揮する仮想螺旋スクリュー面25に沿って、当該仮想螺旋スクリュー面25の螺旋方向に間欠的に設けられていると、撹拌機能及び移送機能の両方に優れたものとなる。

0055

<第7の形態>
また、図16に示すように、撹拌翼22f,22bが回転軸20を中心とする螺旋方向に間欠的に設けられるとともに、少なくとも一部の撹拌翼22bは、回転軸20の回転により上流側への移送作用を発揮する向きで設けられていると、混合物95に乱流が発生し、混合性に優れたものとなるため好ましい。図中の符号25は、回転軸20の回転により下流側への移送作用を発揮する仮想螺旋スクリュー面を示しており、符合22fは回転軸20の回転により下流側への移送作用を発揮する向きの撹拌翼を示している。図示例では、上流側への移送作用を発揮する向きの撹拌翼22bが2置きに設けられているが、1翼置きでもよく、また3翼以上置きに設けることもできる。

0056

本発明は、複数の流動性材料を搬送しつつ混合するものであれば、泥土処理のみならず、セメントミルク製造、汚濁水浄化のための凝集剤の混合、気泡混合軽量土製造等、広範な用途に適用できるものである。

0057

1…管路ミキサ、10…混合管路、11…材料供給部、12…撹拌部、13…排出口、14…マテリアルシール部、15…搬送管路、16…接続管路、20…回転軸、21…供給スクリュー羽根、22…撹拌翼、23…排出スクリュー羽根、28…スイベル装置、29…回転駆動源、31,32…供給口、31…第1供給口、32…第2供給口、33…第3供給口、40…圧送供給装置、51…送泥ポンプ、52…搬送ポンプ、53…ベルトコンベア、60…定量供給装置、80…圧縮空気供給手段、81…圧縮空気供給管路、82…圧縮空気供給口、83…第2排出スクリュー羽根、84…第2回転軸、85…混合物供給部、86…第2マテリアルシール部、91,92…流動性材料、91…第1流動性材料、92…第2流動性材料、93…第3流動性材料、94…圧縮空気、95…混合物。

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