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JP4188069B2 - Liquid transport method and liquid transport apparatus - Google Patents
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JP4188069B2 - Liquid transport method and liquid transport apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高低差のある区間で液体を連続的に輸送する液体輸送方法及び液体輸送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、泥水式シールドを使用した工法では、例えば特許文献１に記載されているように、切羽の安定を図るとともに掘削土砂を坑外に搬出するために、カッターチャンバ内には泥水が送り込まれる。この泥水の輸送には、地上に設置された泥水の調整槽とカッターチャンバとの間を結ぶ送泥配管及び送泥配管の途中に配置された送泥ポンプが使用される。そして、カッターチャンバ内で掘削土砂と混合攪拌された泥水は、カッターチャンバと地上とを結ぶ排泥配管及び排泥配管の途中に配置された排泥ポンプで地上まで輸送される。地上まで輸送された泥水は、所定の泥水処理施設で掘削土砂が除去された後、調整槽に戻される。
【０００３】
このような泥水式シールドを使用した工法では、掘削方向に向かってシールドが進行すると、送泥配管及び排泥配管の途中に伸縮管といった配管延長補助装置が継ぎ入れられる。シールドが進行していくにしたがって、これら送泥配管、排泥配管及び伸縮管等で構成される送排泥ラインは延伸されていく。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１１５１８０号公報（第４頁、図１及び図２参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、泥水式シールドを立坑の掘削に使用する場合には、送排泥ラインを制限なく延伸することはできず、立坑の掘削深度に限界が生じる。すなわち立坑の深さが深まるにつれて、前記した配管やポンプにかかる泥水の圧力は高まっていくが、立坑の最深部での泥水の圧力が、配管の耐久圧やポンプが適正に動作する圧力限界を超えると、泥水を輸送することができなくなるため、それ以上に掘削深度を高めることはできない。一般に、泥水式シールドを立坑の掘削に使用する場合の掘削深度の限界（泥水の輸送深さの限界）は、７０〜８０ｍであると考えられている。したがって、これまで限界とされている掘削深度をさらに高めようとすれば、泥水をさらに深い位置まで送り込み、かつ送り込んだ泥水を、その深い位置から汲み出すことができる液体輸送システムが必要となる。
【０００６】
そこで、本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、高低差がある区間で液体を連続的に輸送する場合に、その区間の距離が次第に長くなっていってもその高低差のある区間で支障なく液体を連続的に輸送することができる液体輸送方法及び液体輸送装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の液体輸送方法は、バルブを介して相互に連結された複数の配管が水平位置の高い上流側から水平位置の低い下流側に向かって延びるように配置された液体輸送管を使用し、最も上流の配管内に送り込んだ液体を、各配管内を通過させて下流側に向けて連続的に輸送する液体輸送方法であって、前記各配管内の液体の圧力を検出する圧力検出工程と、前記配管のうち、前記圧力検出工程で検出された液体の圧力が予め設定された基準圧力を上回った配管の上流側に配置されたバルブを絞ることによりこの配管に流れ込む液体の流量を低減させるとともに、前記基準圧力を下回った配管の上流側に配置されたバルブを開くことによりこの配管に流れ込む液体の流量を増加させる流量制御工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この液体輸送方法では、バルブを介して相互に連結された複数の配管を備える液体輸送管が使用されており、しかも各配管内での液体の圧力が所定の圧力を超えないように、各バルブの開度が調整されている。したがって、液体輸送管を通して、水平位置の高い上流側から水平位置の低い下流側に向かって液体を連続的に輸送するにあたって、輸送される液体の圧力のすべてが液体輸送管の最低部にかかることがない。つまり、これら配管及びバルブが継ぎ足されて液体輸送管の長さが延伸することによって、液体輸送区間の高低差が大きくなったとしても、液体輸送管の最低部にかかる液体の圧力が増加することがないので、その高低差のある区間でも支障なく液体を輸送することができる。
【０００９】
請求項２に記載の液体輸送方法は、請求項１に記載の液体輸送方法において、前記流量制御工程での前記配管に流れ込む前記液体の流量は、前記圧力検出工程で検出された前記液体の圧力が前記基準圧力に一致するように、前記圧力検出工程で検出された前記液体の圧力と前記基準圧力との偏差に基づいてＰＩＤ制御されていることを特徴とする。
【００１０】
この液体輸送方法では、圧力検出工程で検出された液体の圧力で配管内の液体の液面位置が特定される。そして、圧力検出工程で検出された液体の圧力が基準圧力に一致するように、配管に流れ込む前記液体の流量がＰＩＤ制御される。したがって、この液体輸送方法によれば、配管内の液体の液面位置が、予め設定した基準圧力を示す配管内の所定の位置まで迅速に到達するように配管に流れ込む液体の流量を調節することができる。
【００１１】
請求項３に記載の液体輸送方法は、可変速ポンプを介して相互に連結された複数の配管が、水平位置が低い上流側から水平位置が高い下流側に向かって延びるように配置されるとともに、前記可変速ポンプ間で延びる前記配管の途中に配置されたバルブを有する液体輸送管を使用し、閉鎖された前記バルブ間で前記各配管内に満たされた液体を、前記各バルブを開けることにより上流側から下流側に向けて連続的に輸送する液体輸送方法であって、前記各バルブを閉じたまま上流側から下流側に向けて前記各可変速ポンプに液体を吐出させて前記バルブの上流側での前記配管内の圧力を上げるとともに、前記バルブの下流側での前記配管内の圧力を下げる配管内圧力調整工程と、前記バルブで隔てられた上下の前記配管内の液体の圧力が等しくなったときに、前記バルブを開くとともに、前記可変速ポンプの液体吐出量を高めて前記配管内の前記液体を下流側に輸送する輸送工程とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この液体輸送方法では、可変速ポンプで液体を輸送しているときは、各可変速ポンプが液体輸送管内の液体の圧力を分散して受けているので、液体輸送管内の全ての液体圧力が最低部にかかることはない。また、液体の輸送を中断しているときは、液体が配管ごとにバルブで隔てられることにより液体輸送管内に分散して滞留しているので、液体輸送管に滞留する全ての液体の圧力が最低部にかかることはない。したがって、配管及びバルブが継ぎ足されて液体輸送管の長さが延伸することによって、液体輸送区間の高低差が大きくなったとしても、液体輸送管の最低部にかかる液体の圧力は増加することがないので、その高低差のある区間でも支障なく液体を輸送することができる。
【００１３】
請求項４に記載の液体輸送装置は、輸送する液体を貯留するとともに、水平位置が高い上流側に配置される上流側液槽と、輸送された前記液体を貯留するとともに、水平位置が低い下流側に配置される下流側液槽と、バルブを介して相互に接続された複数の配管を有するとともに、前記上流側液槽及び前記下流側液槽とを結ぶ液体輸送管と、前記上流側液槽に接続される前記配管に配置されて、前記上流側液槽内の液体を前記液体輸送管内に導き入れるポンプと、前記バルブ間で延びる前記配管の途中に配置されて、その配管内に送り込まれた液体の圧力を検出して管内圧力検出信号を出力する管内圧力検出手段と、前記管内圧力検出手段からの前記管内圧力検出信号を受けて前記バルブの開閉タイミング及び開度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この液体輸送装置によれば、上流側液槽に貯留される液体は、バルブを介して相互に接続された複数の配管を有している液体輸送管を通して下流側液槽に輸送される。そして、この液体輸送装置で液体が輸送されるにあたって、各バルブの開度は、管内圧力検出手段で検出された配管内の圧力に応じて制御手段により制御されている。すなわち、配管内の圧力に応じて、その配管内に上流側から流れ込む液体の流量は、バルブの開度により調節される。したがって、管内圧力検出手段及び制御手段によって、各配管における圧力が予め設定した所定の圧力を超えないようにバルブの開度を調節することができる。
【００１５】
このように各配管内の圧力が所定の圧力を超えないように設定されることによって、輸送される液体の圧力のすべてが液体輸送管の最低部にかかることがない。つまり、これら配管及びバルブが継ぎ足されて液体輸送管の長さが延伸することによって、液体輸送区間の高低差が大きくなったとしても、液体輸送管の最低部にかかる液体の圧力は増加することがないので、その高低差のある区間でも支障なく液体を輸送することができる。
【００１６】
また、管内圧力検出手段によって検出される各配管内の圧力に基づけば、配管内の液量を間接的に知ることができる。したがって、管内圧力検出手段から出力される管内圧力検出信号に基づいてバルブの開閉タイミングを制御手段が制御することによって、液体を効率よく上流側から下流側に向けて輸送することができる。
【００１７】
請求項５に記載の液体輸送装置は、請求項４に記載の液体輸送装置において、前記下流側液槽に配置されて、この下流側液槽に貯留される液体の液面位置を検出して槽内液面検出信号を出力する液面検出手段と、この液面検出手段からの前記槽内液面検出信号を受けて前記バルブの開度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
この液体輸送装置では、下流側液槽の液面位置に応じて、制御装置はバルブの開度を調節する。この液面位置に応じてバルブの開度を調節することによって、液体輸送管の液体の流量を調節すれば、下流側液槽の液面位置を所定の液面位置に維持しつつ、前記した上流側液槽から下流側液槽に向けて輸送することができる。そして、この液体輸送装置を例えば泥水式シールドの泥水輸送装置に使用すれば、カッターチャンバ、すなわち下流側液槽の液体圧力（カッターチャンバでの泥水圧力）を一定に維持するように液体（泥水）を輸送することができる。
【００１９】
請求項６に記載の液体輸送装置は、請求項４または請求項５に記載の液体輸送装置において、前記バルブ間で延びる前記配管の途中には、充填される液体の液面基準位置が予め設定されるとともに、前記制御手段は、前記管内圧力検出信号に基づいて特定した配管内の液面位置が前記液面基準位置に一致するように、前記配管内の前記液面位置と前記液面基準位置との偏差を演算して前記バルブの開度をＰＩＤ制御することを特徴とする。
【００２０】
この液体輸送装置によれば、制御手段が、配管内の液面位置と液面基準位置との偏差を演算して前記バルブの開度をＰＩＤ制御するので、配管内の液体の液面位置が、予め設定した液面基準位置まで迅速に到達するように配管に流れ込む液体の流量を調節することができる。
【００２１】
これら請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の液体輸送装置において、バルブ間で延びる配管の途中に配管の密閉性を回避する大気開放バルブを備えていてもよい。
【００２２】
これら液体輸送装置では、配管内の液体をこれに続く配管に受け渡すときに、液体を受け渡す配管には、この大気開放バルブを介して空気が入り込むので、この配管から下流側に連結された配管へと液体は円滑に排出される。その一方で、液体を受け渡される下流側の配管からは、この配管の大気開放バルブを通じて配管内の空気が抜けていくので、液体は円滑に配管に受け入れられる。
【００２３】
請求項７に記載の液体輸送装置は、輸送する液体を貯留するとともに、水平位置が低い上流側に配置される液槽と、可変速ポンプを介して相互に連結された複数の配管を有するとともに、その一端が前記液槽に接続されて前記液体を水平位置が高い下流側に輸送する液体輸送管と、前記可変速ポンプ間で延びる前記配管の途中に配置されるバルブと、前記バルブを挟み込むように前記配管にそれぞれ配置されるとともに、前記配管内の圧力を検出して圧力検出信号を出力する吐出圧力検出手段及び吸込圧力検出手段と、前記吐出圧力検出手段及び前記吸込圧力検出手段からの圧力検出信号を受けて前記可変速ポンプの回転数及び前記バルブの開閉タイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
この液体輸送装置では、各バルブを閉めることにより、液体輸送管内は配管単位に区切られる。したがって、各配管内に液体を満たした状態でこの液体輸送管をたとえ垂直に立てたとしても、液体は各配管内に分散しているので、液体輸送管に滞留する全ての液体の圧力が液体輸送管の最低部にかかることはない。
【００２５】
また、このように各バルブで液体輸送管内が区切られるとともに、各バルブ間に液体を滞留させた液体輸送管では、バルブを挟む上下の配管内の圧力差は、バルブ間に滞留する液体の水頭圧に等しい。そして、この液体輸送管の各バルブを閉じたままで、各可変速ポンプを駆動して液体を液体輸送管の上方向に向けて吐出させると、ポンプの下側（上流側）では配管内の圧力が下がっていくとともに、ポンプの上側（下流側）では配管内の圧力が上がっていくので、前記した圧力差はなくなっていく。その一方で、制御手段は、バルブを挟む上下の配管内の圧力が等しくなったことを吐出圧力検出器及び吸込圧力検出器が出力した圧力検出信号に基づいて判断する。そして、制御手段は、その判断に基づいてバルブを開け、かつ可変速ポンプの回転数を上げるように可変速ポンプ及びバルブを制御する。その結果、液体は上方向に向けて円滑に輸送されていく。こうして液体が輸送される際に、液体の圧力は、各可変速ポンプに分散してかかる。したがって、液体輸送管の最低部に配置された可変速ポンプに集中して全ての液体の圧力がかかることはない。
【００２６】
請求項７に記載の液体輸送装置において、可変速ポンプ間で延びる配管の途中に配管内の残圧を開放する残圧開放バルブを備えていてもよい。
【００２７】
この液体輸送装置では、この装置による液体輸送を停止するときに、各バルブを閉じるとともに各可変速ポンプの回転を停止すると、各配管内には、残圧が発生する。残圧開放バルブは、配管内に残圧が発生したときに残圧開放バルブを介して配管内の液体を配管外に排出することによってその残圧を開放する。
【００２８】
また、前記した請求項４乃至請求項７に記載の液体輸送装置において、エアコンプレッサと、エアレシーバタンクと、前記配管に配置される空気圧で開閉可能なバルブと、前記エアコンプレッサ及びエアレシーバタンクを結ぶ空気流通管並びに前記エアレシーバタンク及び空気圧で開閉可能なバルブを結ぶ空気流通管とを有する非電気式のバルブ開閉装置を備えていてもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
以下、図面を参照して、本発明に係る液体輸送装置及び液体輸送方法ついて説明する。なお、本実施の形態では、まず本発明の液体輸送装置が組み込まれた泥水シールドを例にとって、液体輸送装置、すなわち泥水輸送装置を構成する送泥装置及び排泥装置について説明する。
【００３０】
参照する図面において、図１は、第１の実施の形態に係る泥水輸送装置が組み込まれた泥水式シールドの構成図、図２は、図１の泥水輸送装置の一部を構成する送泥装置の構造を示す概略図、図３は、図１の泥水輸送装置の一部を構成する排泥装置の構造を示す概略図である。
【００３１】
泥水式シールドは、図１に示すように、立坑Ａの切羽に向き合うカッターヘッド１２及びこのカッターヘッド１２の前面に取り付けられたカッタービット１３を有する掘削機構１４、泥水が送り込まれるカッターチャンバ１５、地上Ｂに設置されて、比重や粘性等の性状が調整された泥水を貯留する調整槽（上流側液槽、以下に同じ）１６、この調整槽１６の泥水をカッターチャンバ（下流側液槽、以下に同じ）１５内に送り込む送泥側輸送管（液体輸送管、以下に同じ）１７、調整槽１６の泥水を送泥側輸送管１７内に導き入れる送泥ポンプ２３、カッターチャンバ１５内で掘削土砂と攪拌混合された泥水を地上Ｂ側に向けて送り出す排泥側輸送管（液体輸送管、以下に同じ）１８並びに送泥側輸送管１７の泥水の輸送条件を制御する送泥制御装置（制御手段、以下に同じ）１９ａ及び排泥側輸送管１８の泥水の輸送条件を制御する排泥制御装置（制御手段、以下に同じ）１９ｂを備えている。このような泥水式シールドに組み込まれた泥水輸送装置（液体輸送装置）を構成する送泥装置及び排泥装置をこの順番で以下に説明する。
【００３２】
＜送泥装置＞
送泥装置は、図１に示すように、調整槽１６、カッターチャンバ１５、送泥側輸送管１７、送泥ポンプ２３、水位計２１及び送泥制御装置１９ａを備えている。調整槽１６及びカッターチャンバ１５は送泥側輸送管１７で結ばれており、この送泥側輸送管１７は地上Ｂから立坑Ａの深部に向う泥水の輸送経路を形成している。
【００３３】
ここで図２を併せて参照すると明らかなように、この送泥側輸送管１７は、複数の送泥配管２６と、これら送泥配管２６を相互に連結するコントロールバルブ（特許請求の範囲に記載の「バルブ」、以下に同じ）２２と、コントロールバルブ２２間で延びる送泥配管２６の途中に配置される圧力検出器（管内圧力検出手段、以下に同じ）２４と、コントロールバルブ２２の下側（下流側）で送泥配管２６に配置される大気開放バルブ２５と、送泥側輸送管１７の最も下流側に配置された送泥配管２６に取り付けられて、カッターチャンバ１５内に流れ込む泥水の流量を検出するとともに、流量検出信号を出力する送泥流量計２０とを備えている。この送泥側輸送管１７におけるコントロールバルブ２２間の距離（送泥配管２６の長さ）は５０ｍ程度に設定すればよい。
【００３４】
コントロールバルブ２２は、送泥制御装置１９ａから出力されるバルブ開度増加信号及びバルブ開度低減信号に応じて開度を調節するように構成されている。送泥配管２６には、この送泥配管２６の上流側に配置されたコントロールバルブ２２寄りの位置で高位置基準線ＨＬが、そして下流側に配置されたコントロールバルブ２２寄りの位置で低位置基準線ＬＬが予め設定されている。後記するように、送泥配管２６内では、これら高位置基準線ＨＬ及び低位置基準線ＬＬ間で泥水の水位が上下するようになっている。
【００３５】
圧力検出器２４は、送泥配管２６の下流側に配置されたコントロールバルブ２２寄りの位置でその送泥配管２６に取り付けられている。この圧力検出器２４は、送泥配管２６内の泥水の圧力を検出することにより、送泥配管２６内の泥水量（泥水の水位）を検出するとともに、泥水の水位を数値的に表わす圧力検出信号を送泥制御装置１９ａに向けて出力するように構成されている。
【００３６】
大気開放バルブ２５は、前記した上流側のコントロールバルブ２２と高位置基準線ＨＬとの間で各送泥配管２６から分岐した分岐管２９に取り付けられている。また、大気開放バルブ２５は、送泥側輸送管１７の最も下流側に配置された送泥配管２６から分岐した分岐管２９にも配置されている。この大気開放バルブ２５は、各送泥配管２６の密閉性を解除するものである。
送泥ポンプ２３（図１参照）は、送泥側輸送管１７の最も上流側に配置された送泥配管２６に取り付けられている。この送泥ポンプ２３は、調整槽１６内に貯留された泥水を送泥側輸送管１７に導き入れるためのものである。
【００３７】
カッターチャンバ１５では、カッターチャンバ１５内の泥水の圧力を予め決められた圧力（切羽圧）に維持するために、所定の泥水の水位が維持されなければならない。このカッターチャンバ１５に取り付けられた水位計（液面検出手段、以下に同じ）２１（図１及び図２参照）は、カッターチャンバ１５内の泥水の水位を検出するとともに、水位を数値的に表わす水位データ信号を出力するように構成されている。この水位計２１は、送泥制御装置１９ａ及び前記コントロールバルブ２２と協働して、カッターチャンバ１５内の泥水の水位を一定に維持するものである。なお、カッターチャンバ１５には、前記したと同様の大気開放バルブ２５が配設されている。
【００３８】
送泥制御装置１９ａは、図１及び図２に示すように、圧力検出器２４、水位計２１、コントロールバルブ２２及び送泥ポンプ２３と電気的に接続されている。送泥制御装置１９ａは、圧力検出器２４から出力される圧力検出信号及び水位計２１から出力される水位データ信号に応答して、後記する送泥方法に示す手順に従ってコントロールバルブ２２の開度を制御するために、コントロールバルブ２２に向けてバルブ開度増加信号及びバルブ開度低減信号を出力するように構成されている。
【００３９】
＜排泥装置＞
排泥装置は、図１に示すように、カッターチャンバ１５、排泥側輸送管１８及び排泥制御装置１９ｂで構成されている。排泥側輸送管１８は、カッターチャンバ１５と地上Ｂに配置される泥水処理施設（図示せず）とを結んでおり、排泥側輸送管１８は立坑Ａの深部から地上Ｂに向う泥水の輸送経路を形成している。
【００４０】
ここで図３を併せて参照すると明らかなように、この排泥側輸送管１８は、インバータ３２が取り付けられた排泥ポンプ（可変速ポンプ、以下に同じ）３３を介して相互に連結された複数の排泥配管３８と、排泥ポンプ３３間で延びる排泥配管３８の途中に配置される排泥開閉弁３４（特許請求の範囲に記載の「バルブ」、以下に同じ）、吐出圧力検出器（吐出圧力検出手段、以下に同じ）３５、吸込圧力検出器（吸込圧力検出手段、以下に同じ）３６及び残圧開放バルブ３７とを備えている。なお、この排泥側輸送管１８における排泥ポンプ３３間の距離（排泥配管３８の長さ）は、使用する排泥ポンプ３３の性能に応じて適宜に設定すればよいが、通常は５０〜６０ｍ程度でよい。
【００４１】
排泥ポンプ３３は、排泥制御装置１９ｂが出力する回転数上昇命令信号に応答して駆動し、カッターチャンバ１５側から地上Ｂ側に向けて排泥配管３８内の泥水を吐出するように排泥配管３８に取り付けられている（図１参照）。排泥ポンプ３３は、回転数上昇命令信号が排泥制御装置１９ｂからインバータ３２に向けて出力されることにより、その回転数が高められるようになっている。
【００４２】
排泥開閉弁３４は、排泥制御装置１９ｂから出力される弁開放命令及び弁閉鎖命令信号に応じて、開閉するように構成されている。
【００４３】
吐出圧力検出器３５は、排泥開閉弁３４の下側（上流側）の排泥配管３８にその排泥開閉弁３４に近接するように配置されている。この吐出圧力検出器３５は、排泥開閉弁３４の直ぐ上流側の排泥配管３８内における泥水の圧力を検出して、圧力検出信号を排泥制御装置１９ｂに向けて出力するものである。
【００４４】
吸込圧力検出器３６は、排泥開閉弁３４の上側（下流側）の排泥配管３８にその排泥開閉弁３４に近接するように配置されている。この吸込圧力検出器３６は、排泥開閉弁３４の直ぐ下流側の排泥配管３８内における泥水の圧力を検出して、圧力検出信号を排泥制御装置１９ｂに向けて出力するものである。
【００４５】
残圧開放バルブ３７は、排泥開閉弁３４と吐出圧力検出器３５との間で各排泥配管３８から分岐した分岐管３９に配置されている。この残圧開放バルブ３７は、排泥ポンプ３３が停止したときに排泥配管３８内の残圧を開放するものである。
【００４６】
排泥制御装置１９ｂは、吐出圧力検出器３５、吸込圧力検出器３６、排泥開閉弁３４及びインバータ３２と電気的に接続されている。この排泥制御装置１９ｂは、吐出圧力検出器３５及び吸込圧力検出器３６から出力された圧力検出信号に応じて、後記する排泥方法に示す手順に従って排泥開閉弁３４の開閉動作を制御するために、排泥開閉弁３４に向けて弁開放命令信号及び弁閉鎖命令信号を出力するように構成されている。また排泥制御装置１９ｂは、インバータ３２と協働して排泥ポンプ３３における泥水の吐出量を制御するように構成されている。
【００４７】
次に、本発明の液体輸送方法の一実施形態として示す泥水輸送方法について説明する。なお、ここではさらに具体的な送泥装置及び排泥装置を示しながら、これら送泥装置及び排泥装置を使用した送泥方法及び排泥方法を例にとって泥水輸送方法を説明する。
【００４８】
図４、図５、図６、図７及び図８は、送泥装置の構成と、この送泥装置の各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図、図９、図１０、図１１及び図１２は、排泥装置の構成と、この排泥装置の各排泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【００４９】
＜送泥方法＞
この送泥方法で使用される送泥装置は、図４〜図８に示すように、水平位置の高い上流側から水平位置の低い下流側に向かって、第１送泥配管２６ａ、第２送泥配管２６ｂ、第３送泥配管２６ｃ及び第４送泥配管２６ｄがこの順に配置されている。各送泥配管２６ａ〜２６ｄ（以下、送泥配管を特定しない場合には、単に「送泥配管２６」という）の間には、上流側から順に第１コントロールバルブ２２ａ、第２コントロールバルブ２２ｂ及び第３コントロールバルブ２２ｃが配置されている（以下、コントロールバルブを特定しない場合には、単に「コントロールバルブ２２」という）。
【００５０】
第１送泥配管２６ａには、泥水を下流側に移送する送泥ポンプ２３が配置されており、第１送泥配管２６ａの上流側には、泥水を貯留する調整槽１６（図１参照）が配置されている。なお、送泥ポンプ２３の駆動及び停止の動作は、後記する送泥制御装置１９ａ（図２参照）によって制御されている。
【００５１】
第４送泥配管２６ｄには、送泥流量計２０が配置されるとともに、この第４送泥配管２６ｄの下流側には、カッターチャンバ１５が配置されている。
第１送泥配管２６ａには圧力検出器２４ａが、そして第２送泥配管２６ｂには圧力検出器２４ｂが、第３送泥配管２６ｃには圧力検出器２４ｃがそれぞれ配置されている。これら圧力検出器２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、第１〜第３送泥配管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ内における泥水の圧力を検出して、その圧力を特定する圧力検出信号を排泥制御装置１９ｂに向けて出力するようになっている。
第２、第３及び第４送泥配管２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ及びカッターチャンバ１５には、大気開放バルブ２５が配置されている。
【００５２】
この送泥装置を運転するにあたって、各送泥配管２６には、図４に示すように、泥水が充填されている。この泥水は、従前の運転の終了時に各送泥配管２６内に残存したものである。この各送泥配管２６内の泥水の量に特に制限はないが、ここでは高位置基準線ＨＬまで各送泥配管２６内に泥水が満たされている場合を想定して、以下に、送泥方法を説明する。
【００５３】
この実施の形態に係る送泥方法が実施されるに先だって、各コントロールバルブ２２は閉鎖されている。まず、この送泥装置が始動すると、前記した掘削機構１４（図１参照）による掘削が開始されるとともに、後記する排泥装置によってカッターチャンバ１５内の排泥が開始される。このとき水位計２１、送泥制御装置１９ａ及びコントロールバルブ２２は、次のように動作する。
【００５４】
水位計２１は、カッターチャンバ１５内の水位を検出するとともに、この水位を数値的に表す水位データ信号を送泥制御装置１９ａに向けて出力する。水位データ信号を受けた送泥制御装置１９ａでは、所定の水位Ｘ0 （所定の切羽圧を維持するための水位）と水位データ信号の示す水位Ｘ1 とを照らし合わせて、Ｘ0 ≦Ｘ1 ならば、第３コントロールバルブ２２ｃに向けてバルブ閉鎖命令信号が出力される。その結果、第３コントロールバルブ２２ｃでは閉鎖状態が維持される。その一方で、Ｘ0 ＞Ｘ1 ならば第３コントロールバルブ２２ｃに向けてバルブ開放命令信号が出力される。その結果、第３コントロールバルブ２２ｃが開かれて、第３送泥配管２６ｃ内の泥水はカッターチャンバ１５内に流れ込んでいく。このとき第３及び第４送泥配管２６ｃ，２６ｄ並びにカッターチャンバ１５に配置された大気開放バルブ２５は開かれており、第３及び第４送泥配管２６ｃ，２６ｄ内には大気開放バルブ２５から空気が入り込むとともに、カッターチャンバ１５からは空気が排出されるので、泥水は円滑にカッターチャンバ１５内に流れ込んでいく。
【００５５】
第４送泥配管２６ｄを流れる泥水の流量は、送泥流量計２０で検出されるとともに、送泥流量計２０は、検出した流量を数値的に表わす流量検出信号を後記する土量演算装置４０（図１３参照）に向けて出力する。この流量検出信号を受けた土量演算装置４０は、後記する掘削土量の計測に、この流量検出信号を利用する。
【００５６】
そして、泥水がカッターチャンバ１５内に送り込まれて、カッターチャンバ１５内の泥水の水位が、前記所定の水位Ｘ0 に達すれば、水位計２１が出力する水位データ信号が示す水位Ｘ1 （Ｘ0 ≦Ｘ1 の場合）に基づいて第３コントロールバルブ２２ｃは閉じられて送泥は中止するが、ここでは、Ｘ0 ＞Ｘ1 となる場合、すなわちカッターチャンバ１５への送泥が継続する場合を想定してこの送泥方法の説明をさらに続ける。
【００５７】
図５に示すように、カッターチャンバ１５内に泥水が流れ込むことによって、第３送泥配管２６ｃで泥水の水位が低位置基準線ＬＬまで下がると、送泥制御装置１９ａは、第３送泥配管２６ｃの圧力検出器２４ｃから受けた圧力検出信号に基づいて水位が低位置基準線ＬＬまで下がったと判断して第２コントロールバルブ２２ｂに向けてバルブ開度増加信号を出力する。第２コントロールバルブ２２ｂは、バルブ開度増加信号を受けることによって開かれる。その結果、図６に示すように、第２送泥配管２６ｂ内の泥水が第３送泥配管２６ｃ内に注ぎ込まれて、第２送泥配管２６ｂ内の泥水の水位が低下するとともに、第３送泥配管２６ｃ内の泥水の水位は上昇する。このとき第２送泥配管２６ｂの大気開放バルブ２５から空気が第２送泥配管２６ｂ内に入り込むとともに、第３送泥配管２６ｃの大気開放バルブ２５から第３送泥配管２６ｃ内の空気が排出されるので、第３送泥配管２６ｃ内には、円滑に第２送泥配管２６ｂの泥水が送り込まれる。
【００５８】
そして、第２送泥配管２６ｂ内の泥水の水位が低位置基準線ＬＬまで下がると、送泥制御装置１９ａは、第２送泥配管２６ｂの圧力検出器２４ｂからの圧力検出信号に基づいて、第１コントロールバルブ２２ａに向けてバルブ開度増加信号を出力する。第１コントロールバルブ２２ａは、バルブ開度増加信号を受けることによって開かれる。その結果、図７に示すように、第１送泥配管２６ａ内の泥水が第２送泥配管２６ｂ内に注ぎ込まれて、第１送泥配管２６ａ内の泥水の水位が低下するとともに、第２送泥配管２６ｂ内の泥水の水位は上昇する。このとき、前記したと同様に、第２送泥配管２６ｂの大気開放バルブ２５の働きで、第２送泥配管２６ｂ内には、円滑に第１送泥配管２６ａの泥水が送り込まれる。
【００５９】
泥水が第２送泥配管２６ｂに送り込まれて、第１送泥配管２６ａ内の泥水の水位が、第１送泥配管２６ａに予め設定したポンプ駆動水位基準線ＰＬを下回ると、第１送泥配管２６ａの圧力検出器２４ａは、送泥制御装置１９ａに向けてポンプ駆動水位基準線ＰＬを下回った旨を特定する圧力検出信号を出力する。この圧力検出信号を受けた送泥制御装置１９ａは、ポンプ駆動命令信号を送泥ポンプ２３に向けて出力する。ポンプ駆動命令信号を受けた送泥ポンプ２３は、調整槽１６（図１参照）の泥水を第１送泥配管２６ａ内に導き入れる。その間、第１コントロールバルブ２２ａが開いているので、調整槽１６からの泥水は、第１送泥配管２６ａを経由して、第２送泥配管２６ｂ内に流れ込んでいく。
【００６０】
その一方で、第２コントロールバルブ２２ｂ及び第３コントロールバルブ２２ｃが開いているので、第２送泥配管２６ｂ内の泥水は、第３送泥配管２６ｃに流れ込んでいくとともに、第３送泥配管２６ｃ内の泥水は、第４送泥配管２６ｄを介してカッターチャンバ１５内に流れ込んでいく。したがって、図７に示すように、第３送泥配管２６ｃでは、カッターチャンバ１５側に泥水を送りつつも、第２送泥配管２６ｂから供給される泥水で、泥水の水位が上昇していく。これと同様に、第２送泥配管２６ｂでも、泥水の水位は上昇していく。このとき第２送泥配管２６ｂ及び第３送泥配管２６ｃの大気開放バルブ２５を通して第２送泥配管２６ｂ及び第３送泥配管２６ｃ内の空気は排出されるので、両送泥配管２６ｂ，２６ｃには円滑に泥水が流れ込んでいく。
【００６１】
次に、図８に示すように、第３送泥配管２６ｃ内の泥水の水位が高位置基準線ＨＬに達すると、送泥制御装置１９ａは、第３送泥配管２６ｃの圧力検出器２４ｃからの圧力検出信号に基づいて水位が低位置基準線ＨＬに達したと判断して、第２コントロールバルブ２２ｂに向けてバルブ開度低減信号を出力する。このバルブ開度低減信号を受けた送泥制御装置１９ａは、第３コントロールバルブ２２ｃの開度よりも第２コントロールバルブ２２ｂの開度を低減させる。また、第２送泥配管２６ｂ内の泥水の水位が高位置基準線ＨＬに達すると、送泥制御装置１９ａは、第２送泥配管２６ｂの圧力検出器２４ｂからの圧力検出信号に基づいて、第１コントロールバルブ２２ａに向けてバルブ開度低減信号を出力して第２コントロールバルブ２２ｂの開度よりも第１コントロールバルブ２２ａの開度を低減させる。第１コントロールバルブ２２ａの開度が低減するにともなって、第１送泥配管２６ａ内の水位は上昇する。そして、泥水の水位が前記したポンプ駆動水位基準線ＰＬを上回ったときに、第１送泥配管２６ａの圧力検出器２４ａは、送泥制御装置１９ａに向けてポンプ駆動水位基準線ＰＬを上回った旨を特定する圧力検出信号を出力する。この圧力検出信号を受けた送泥制御装置１９ａは、送泥ポンプ２３に向けてポンプ停止命令信号を出力することにより、送泥ポンプ２３を停止させる。調整槽１６から第１送泥配管２６ａへの送泥は中断する。
【００６２】
このようにして第１コントロールバルブ２２ａ及び第２コントロールバルブ２２ｂの開度を低減させると、第２送泥配管２６ｂ及び第３送泥配管２６ｃ内では、再び泥水の水位が低下していく。第２送泥配管２６ｂ及び第３送泥配管２６ｃで再び泥水の水位が低位置基準線ＬＬまで下がると、送泥制御装置１９ａは、前記したと同様にして第１コントロールバルブ２２ａ及び第２コントロールバルブ２２ｂに向けてバルブ開度増加信号を出力する。
【００６３】
第２送泥配管２６ｂ及び第３送泥配管２６ｃでは、泥水の水位が再び上昇する。そして、第２送泥配管２６ｂ及び第３送泥配管２６ｃ内では、カッターチャンバ１５内での泥水の水位Ｘ1 が前記した所定の水位Ｘ0 を下回るかぎり、高位置基準線ＨＬと低位置基準線ＬＬとの間で泥水の水位が上下しながら、調整槽１６から送泥側輸送管１７内に導き入れられた泥水は、カッターチャンバ１５内に連続的に送り続けられる。なお、カッターチャンバ１５内での泥水の水位Ｘ1 が前記した所定の水位Ｘ0 に達したとき（所定の切羽圧に達したとき）や、この送泥装置の運転を停止するときには、送泥制御装置１９ａが、各コントロールバルブ２２に向けてバルブ開度低減信号を出力し続けてこれらバルブを閉鎖するように設定すればよい。
【００６４】
このような送泥装置及び送泥方法では、調整槽１６からカッターチャンバ１５に向う送泥側輸送管１７として、コントロールバルブ２２を介して相互に連結された複数の送泥配管２６が使用されており、しかも各送泥配管２６内での泥水の圧力が所定の圧力を超えないように、換言すれば、各送泥配管２６内での泥水の水位が所定の水位を超えないように、各コントロールバルブ２２の開度が調整されている。したがって、送泥側輸送管１７を通して地上Ｂから立坑Ａの最深部まで輸送される泥水の圧力のすべてが送泥側輸送管１７の最低部にかかることがない。つまり、これら送泥配管２６及びコントロールバルブ２２が継ぎ足されて送泥側輸送管１７の長さがたとえ延伸したとしても、送泥側輸送管１７の最下流側にかかる泥水圧が増加することはない。したがって、これら泥水装置及び送泥方法が泥水式シールド工法に用いられれば深部への泥水輸送が可能になり、立坑Ａの掘削深度をより一層高めることができる。
【００６５】
＜排泥方法＞
この排泥方法に使用される排泥装置は、図９〜図１２に示すように、水平位置が低い上流側から水平位置が高い下流側に向かって、複数の排泥配管３８が配置されている。各排泥配管３８は、排泥ポンプ３３を介して相互に連結されており、カッターチャンバ１５から地上Ｂに向けて泥水を輸送する排泥側輸送管１８を形成している（図１参照）。各排泥配管３８には、前記したと同様に、排泥開閉弁３４、吸込圧力検出器３６、吐出圧力検出器３５及び残圧開放バルブ３７が取り付けられている。
【００６６】
この排泥装置を運転する先だって、各排泥配管３８には、図９に示すように、泥水が満たされている。この泥水は、従前の運転の終了時に各排泥配管３８内に残存したものである。各排泥配管３８では、各排泥配管３８に取り付けられた残圧開放バルブ３７が排泥配管３８内の残圧を開放しているので、各排泥配管３８内の圧力は、上側（下流側）の排泥開放弁３４付近でほぼ大気圧と等しく、そして下側（上流側）の排泥開放弁３４付近で最大圧となるように分布している。
【００６７】
この排泥方法では、前記した掘削機構１４（図１参照）による掘削が開始されるとともに、この排泥装置が始動する。はじめに、各排泥ポンプ３３は、各排泥開放弁３４が閉じられたたままで駆動する。このとき排泥制御装置１９ｂ（図１及び図３参照）から各インバータ３２に向けて出力される回転数上昇命令信号に応答して、各排泥ポンプ３３は、低速で回転して泥水を上側（下流側）に吐出する。このように各排泥ポンプ３３が駆動すると、図１０に示すように、吸込圧力検出器３６付近の排泥配管３８内では、排泥ポンプ３３によって泥水が吸込まれるので圧力が減少していく。これに対して吐出圧力検出器３５付近の排泥配管３８内では、排泥ポンプ３３が泥水を吐出するので圧力が増加していく。したがって、各排泥開閉弁３４の下側（上流側）と上側（下流側）との圧力差は次第に減少していく。なお、各排泥開閉弁３４の上流側及び下流側の圧力の変化は、それぞれ吸込圧力検出器３６及び吐出圧力検出器３５で検出されて圧力検出信号として出力される。そして、排泥制御装置１９ｂ（図１及び図３参照）からインバータ３２に向けて出力される回転数上昇命令信号によって排泥ポンプ３３の回転数が高められると、図１１に示すように、各排泥開閉弁３４の上流側と下流側との排泥配管３８内の圧力は等しくなる。
【００６８】
その一方で、排泥制御装置１９ｂ（図１及び図３参照）は、吸込圧力検出器３６及び吐出圧力検出器３５から出力された圧力検出信号を受けて、各排泥開閉弁３４の上流側と下流側との排泥配管３８内の圧力が等しくなったことを判断する。この判断によって排泥制御装置１９ｂは各排泥開閉弁３４に向けて弁開放命令信号を出力して排泥開閉弁３４を開くとともに、各インバータ３２に向けて回転数上昇命令信号を出力して各排泥ポンプ３３の回転数をさらに高める。このように各排泥ポンプ３３の回転数が高められると、各排泥ポンプ３３の泥水の吐出量が増大して排泥側輸送管１８内に泥水の流れが生じる。その結果、泥水は、図１２に示すように、各排泥配管３８での配管抵抗に抗しながら、上流のカッターチャンバ１５側から下流の地上Ｂ側へと連続的に輸送されていく。
【００６９】
なお、この排泥方法において、排泥を中断するときには、前記した排泥装置の運転を開始した手順と逆の順番を辿ればよい。すなわち、まず各排泥ポンプ３３の下流側での泥水の水圧が大気圧とほぼ等しくなるように（図１１参照）、各排泥ポンプ３３の回転数を低下させて上流側への泥水の吐出量を減少させていく。そして、さらに各排泥ポンプ３３の回転数を低下させることによって、各排泥開閉弁３４の下流側での泥水の水圧が大気圧とほぼ等しくなったときに（図９参照）、各排泥開閉弁３４を閉鎖すればよい。その結果、泥水は排泥配管３８ごとに排泥開閉弁３４で隔てられて排泥側輸送管１８内に滞留する。なお、この際、各排泥配管３８内の残圧は、残圧開放バルブ３７で開放される。
【００７０】
この排泥方法によれば、排泥ポンプ３３で泥水を輸送しているときは、各排泥ポンプ３３で排泥側輸送管１８内の泥水の圧力を分散して受けているので、地上Ｂから立坑Ａの最深部までの泥水圧の全てが最深部にかかることはない。また、泥水の輸送を中断しているときは、排泥側輸送管１８内の泥水が排泥開閉弁３４で隔てられているので、地上Ｂから立坑Ａの最深部までの泥水圧の全てが排泥側輸送管１８の最低部にかかることはない。また、各排泥配管３８に取り付けられた残圧開放バルブ３７によって、各排泥配管３８内で生じた残圧やその他の異常圧力は、排泥配管３８内に満たされ泥水を排泥配管３８外に放出すれば開放することができ、過剰な圧力が排泥配管３８にかかることは避けられる。したがって、排泥配管３８と排泥ポンプ３３とが継ぎ足されて排泥側輸送管１８の長さがたとえ延伸したとしても、排泥側輸送管１８の最上流側（立坑Ａの最深部）にかかる泥水圧が増加することはない。このような排泥方法が泥水式シールド工法に用いられれば深部からの泥水の輸送が可能になり、立坑Ａの掘削深度をより一層高めることができる。
【００７１】
以上、詳述した泥水輸送装置は、さらに掘削土量計測装置及び非電気式のバルブ開閉装置を備えていてもよい。
掘削土量計測装置は、図１３に示すように、送泥側輸送管１７の最も下流側（下側）に配置された送泥配管２６に取り付けられた泥水の密度計４２及び送泥流量計２０と、排泥側輸送管１８の最も上流側（下側）に配置された排泥配管３８に取り付けられた泥水の密度計４２及び排泥流量計４４と、土量演算装置４０とを備えている。これら密度計４２，４２、送泥流量計２０及び排泥流量計４４は、土量演算装置４０と電気的に接続されている。
密度計４２は、送泥配管２６内及び排泥配管３８内の泥水の密度を計測するとともに、計測した密度を密度データ信号として出力するように構成されている。
【００７２】
排泥流量計４４は、カッターチャンバ１５から排出されて、排泥配管３８内を流れる泥水の流量を検出するとともに、流量検出信号を出力するように構成されている。
土量演算装置４０は、送泥配管２６側の密度計４２及び送泥流量計２０から出力された密度データ信号及び流量検出信号並びに排泥配管３８側の密度計４２及び排泥流量計４４から出力された密度データ信号及び流量検出信号に基づいて、送泥配管２６内を流れる泥水と排泥配管３８内を流れる泥水との単位時間あたりの重量差を算出するように構成されている。
【００７３】
この掘削土量計測装置は、土量演算装置４０が算出した重量差、すなわち送泥配管２６内の泥水重量に対する排泥配管３８内の泥水重量の増加分により、この泥水輸送装置を備えた泥水式シールドの単位時間あたりの掘削土量を計測するものである。
【００７４】
非電気式のバルブ開閉装置は、図１３に示すように、エアコンプレッサ４５と、エアレシーバタンク４６と、空気圧で開閉可能なバルブ４７とを備えている。そして、エアコンプレッサ４５とエアレシーバタンク４６とは、空気流通管４８ａで結ばれており、エアレシーバタンク４６には、エアコンプレッサ４５で圧搾空気が充填されるようになっている。また、空気圧で開閉可能なバルブ４７は、エアレシーバタンク４６及び空気流通管４８ａのいずれかと空気流通管４８ｂで結ばれている。この非電気式のバルブ開閉装置では、エアレシーバタンク４６に充填された圧搾空気が空気流通管４８ｂを介してバルブ４７に送り込まれることによって、圧搾空気がバルブ４７のシリンダに作用してこのバルブ４７を閉鎖するようになっている。
【００７５】
空気圧で開閉可能なバルブ４７としては、電気的に開閉されるバルブに、圧搾空気を受けて開閉するような機構を取り付けることにより、電気的に開閉し、かつ空気圧で開閉するようなバルブであってもよい。この実施の態様で使用される排泥開閉弁３４には、この圧搾空気を受けて開閉する機構が取り付けられている。
【００７６】
このバルブ開閉装置によれば、例えば停電時に、バルブ系統の制御が不能になった場合でも、圧搾空気で各バルブ３４，４７を閉鎖することができる。したがって、全てのバルブ３４，４７が開放状態になって、送泥側輸送管１７及び排泥側輸送管１８に滞留する泥水の水頭圧が送泥側輸送管１７及び排泥側輸送管１８の最低部にかかることは避けられる。
【００７７】
〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、送泥配管２６に高位置基準線ＨＬ及び低位置基準線ＬＬを設定したが、本実施の形態では、高低２つの位置基準線ＨＬ，ＬＬに代えて送泥配管２６に一の基準線を設定するとともに、この基準線に泥水の水位が一致するように、送泥制御装置が各コントロールバルブの開度を制御するようにした泥水輸送装置及び泥水輸送方法を以下に説明する。なお、本実施の形態に示す泥水輸送装置は、第１の実施の形態で使用した送泥装置に代えて後記する送泥装置を使用したほかは、第１の実施の形態の液体輸送装置と同様に構成されているので、ここでは主に送泥装置及び送泥方法について説明する。また、第１の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７８】
＜送泥装置＞
送泥装置は、図１４に示すように、第１の実施の形態で示した送泥制御装置１９ａ（図１及び図２参照）に代えて、送泥制御装置１９ｃ（制御手段、以下に同じ）を使用したほかは第１の実施の形態の送泥装置と同様に構成されている。
【００７９】
送泥制御装置１９ｃは、圧力検出器２４から出力される圧力検出信号に応答して、送泥配管２６に予め設定された泥水基準線（液面基準位置、以下に同じ）ＳＬに送泥配管２６内の泥水の水位が一致するように、圧力検出器２４の上側（上流側）に配置されたコントロールバルブ２２の開度を後記する手順でＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ・Ｉｎｔｅｇｒａｌ・Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御するように構成されている。また、送泥制御装置１９ｃは、カッターチャンバ１５における泥水の所定の水位を維持するために、第１の実施の形態と同様にして、水位計２１（図１及び図２参照）から出力される水位データ信号に応答して、第３コントロールバルブ２２ｃに向けてバルブ開度増加信号またはバルブ開度低減信号を出力するようになっている。
【００８０】
＜送泥方法＞
次に、さらに具体的な送泥装置を示しながら、この送泥装置を使用した送泥方法について説明する。
図１５、図１６、図１７及び図１８は、送泥装置の構成と、この送泥装置の各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【００８１】
この送泥方法で使用される送泥装置は、図１５〜図１８に示すように、第１の実施の形態の送泥装置（図４参照）と同様の、第１〜第４送泥配管（２６ａ〜２６ｄ）、第１〜第３コントロールバルブ（２２ａ〜２２ｃ）、圧力検出器２４ａ，２４ｂ，２４ｃ、送泥ポンプ２３、調整槽１６（図１参照）、送泥流量計２０、カッターチャンバ１５、及び大気開放バルブ２５を備えている。なお、送泥ポンプ２３の駆動及び停止の動作は、後記するように送泥制御装置１９ｃ（図１４参照）によって制御されている。
【００８２】
このような送泥装置が運転されるにあたって、図１５に示すように、第１〜第３コントロールバルブ（２２ａ〜２２ｃ）は閉鎖されており、第１〜第３送泥配管（２６ａ〜２６ｃ）には泥水がそれぞれ充填されている。この泥水は、従前の運転の終了時に第１〜第３送泥配管（２６ａ〜２６ｃ）内に残存したものである。
【００８３】
まず、この送泥装置が始動すると、送泥制御装置１９ｃは、圧力検出器２４ｂ，２４ｃから出力された圧力検出信号に基づいて、第２及び第３送泥配管２６ｂ，２６ｃ内の泥水が所定の圧力（基準圧力）になるように第１及び第２コントロールバルブ２２ａ，２２ｂをＰＩＤ制御する。さらに詳しくいうと、第２及び第３送泥配管２６ｂ，２６ｃにおける泥水の水位と、第２及び第３送泥配管２６ｂ，２６ｃのそれぞれに設定された泥水基準線ＳＬとの距離（偏差）に応じて、第１及び第２コントロールバルブ２２ａ，２２ｂの開度をそれぞれＰＩＤ制御する。このＰＩＤ制御方法としては、公知の方法でよく、圧力検出器２４ｂ，２４ｃからの圧力検出信号を基に前記した偏差を演算するとともに、この偏差からＰＩＤ定数に基づいたＰＩＤ制御演算を行い、バルブ開度増加信号またはバルブ開度低減信号を出力することができるものであればよい。なお、本実施の形態における初期状態、すなわち図１５に示すように、第２及び第３送泥配管２６ｂ，２６ｃにおける泥水の水位が、泥水基準線ＳＬの上側（上流側）に位置する場合には、送泥制御装置１９ｃがバルブ開度低減信号を既に閉じている第１及び第２コントロールバルブ２２ａ，２２ｂに向けて出力するので、第２及び第３送泥配管２６ｂ，２６ｃにおける泥水の水位は変動しない。
【００８４】
その一方で、この送泥装置が始動すると、第１の実施の形態と同様にして、掘削機構１４（図１参照）による掘削が開始されるとともに、排泥装置によってカッターチャンバ１５内の排泥が開始される。そして、水位計２１（図１及び図２参照）から出力される水位データ信号に応答して第３コントロールバルブ２２ｃが開かれることによって、第３送泥配管２６ｃ内の泥水はカッターチャンバ１５内に流れ込んでいく。
【００８５】
図１６に示すように、カッターチャンバ１５内に泥水が流れ込むことによって、第３送泥配管２６ｃで泥水の水位が泥水基準線ＳＬより下方に下がると、送泥制御装置１９ｃは、圧力検出器２４ｃからの圧力検出信号を受けることによって、泥水の水位と泥水基準線ＳＬとの偏差Δｈ１に基づいてＰＩＤ制御演算を行う。そして、送泥制御装置１９ｃは、第２コントロールバルブ２２ｂに向けてバルブ開度増加信号を出力する。
【００８６】
第２コントロールバルブ２２ｂは、バルブ開度増加信号を受けることによって開かれる。その結果、図１７に示すように、第２送泥配管２６ｂ内の泥水が第３送泥配管２６ｃ内に注ぎ込まれて、第２送泥配管２６ｂ内の泥水の水位が低下するとともに、第３送泥配管２６ｃ内の泥水の水位は、泥水基準線ＳＬに一致するように上昇していく。
【００８７】
そして、第２送泥配管２６ｂで泥水の水位が泥水基準線ＳＬより下方に下がると、送泥制御装置１９ｃは、圧力検出器２４ｂからの圧力検出信号を受けることによって、泥水の水位と泥水基準線ＳＬとの偏差Δｈ２に基づいてＰＩＤ制御演算を行う。そして、送泥制御装置１９ｃは、第１コントロールバルブ２２ａに向けてバルブ開度増加信号を出力する。
【００８８】
第１コントロールバルブ２２ａは、バルブ開度増加信号を受けることによって開かれる。その結果、図１８に示すように、第１送泥配管２６ａ内の泥水が第２送泥配管２６ｂ内に注ぎ込まれることによって、第１送泥配管２６ａ内の泥水の圧力が低下するとともに、第２送泥配管２６ｂ内の泥水の水位は、泥水基準線ＳＬに一致するように上昇していく。
【００８９】
泥水が第２送泥配管２６ｂに送り込まれて、第１送泥配管２６ａ内の泥水の圧力が、予め設定された所定の基準圧力を下回ると、送泥制御装置１９ｃは、圧力検出器２４ａからの圧力検出信号に基づいてポンプ駆動命令信号を送泥ポンプ２３に向けて出力する。ポンプ駆動命令信号を受けた送泥ポンプ２３は、調整槽１６（図１参照）の泥水を第１送泥配管２６ａ内に送り込むことによって、第１送泥配管２６ａ内の泥水の圧力を高める。そして、第１送泥配管２６ａ内の泥水の圧力が、予め設定された所定の基準圧力を上回ると、送泥制御装置１９ｃは、圧力検出器２４ａからの圧力検出信号に基づいてポンプ停止命令信号を送泥ポンプ２３に向けて出力する。ポンプ停止命令信号を受けた送泥ポンプ２３は、第１送泥配管２６ａ内への送泥を中断する。このように第１送泥配管２６ａ内の泥水の圧力を調節するにあたって、送泥ポンプ２３の送泥量の制御は、圧力検出器２４ｂからの圧力検出信号に基づいて前記した所定の基準圧力と第１送泥配管２６ａ内の泥水の圧力との偏差を送泥制御装置１９ｃに演算させるＰＩＤ制御であってもよい。
【００９０】
そして、第２送泥配管２６ｂ及び第３送泥配管２６ｃ内では、第１の実施の形態と同様に、カッターチャンバ１５内での泥水の水位Ｘ1 が前記した所定の水位Ｘ0 を下回るかぎり、泥水の水位が泥水基準線ＳＬに一致し、あるいは泥水の水位が泥水基準線ＳＬを境に上下しながら、調整槽１６の泥水がカッターチャンバ１５内に向けて連続的に送り続けられる。なお、カッターチャンバ１５内での泥水の水位Ｘ1 が前記した所定の水位Ｘ0 に達したとき（所定の切羽圧に達したとき）や、この送泥装置の運転を停止するときには、送泥制御装置１９ｃが、各コントロールバルブ２２に向けてバルブ開度低減信号を出力し続けてこれらバルブを閉鎖するように設定すればよい。
【００９１】
本実施の形態の送泥装置及び送泥方法によれば、第１の実施の形態と同様に、各送泥配管２６内での泥水の圧力が所定の圧力を超えないように、各コントロールバルブ２２の開度が調整されているので、送泥側輸送管１７を通して地上Ｂから立坑Ａの最深部まで輸送される泥水の圧力のすべてが送泥側輸送管１７の最低部にかかることがない。したがって、これら泥水装置及び送泥方法を泥水式シールド工法に用いれば深部への泥水輸送が可能になり、立坑Ａの掘削深度をより一層高めることができる。
【００９２】
また、本実施の形態の送泥装置及び送泥方法では、各送泥配管内の泥水の水位が泥水基準線ＳＬに一致するように各コントロールバルブ２２の開度を送泥制御装置１９ｃに制御させるにあたって、ＰＩＤ制御方法が採用されている。したがって、本実施の形態の送泥装置及び送泥方法によれば、Ｐ要素（比例要素）、Ｉ要素（積分要素）及びＤ要素（微分要素）のそれぞれに所定の重みが配分された総合判断によって、送泥制御装置１９ｃが各コントロールバルブ２２の開度を制御するので、送泥配管内の泥水の水位を泥水基準線ＳＬに迅速に近づけることができる。
【００９３】
以上、詳述した送泥輸送方法は、これら実施の形態に制限されるものではない。第１の実施の形態に係る送泥方法では、送泥配管２６に高位置基準線ＨＬ及び低位置基準線ＬＬを設定したが、両基準線の間隔（距離）に特に制限はない。
また、第１及び第２の実施の形態では、本発明を立坑Ａの掘削に使用される泥水式シールドに組み込まれた泥水輸送装置を例にとって説明したが、本発明の液体輸送装置及び液体輸送方法はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の液体輸送装置及び液体輸送方法は、高低差が著しい区間で液体を輸送する場合に使用することができ、例えば、立坑掘削後に形成された地下空間で、さらに横方向に掘削する場合の掘削土の搬出装置及び搬出方法、地下空間に設置される施設及び地上間での給排水装置及び給排水方法並びに例えば５００ｍを超える超高層建築物に使用される給排水装置及び給排水方法等として使用されてもよい。
【００９４】
【発明の効果】
本発明の液体輸送装置及び液体輸送方法によれば、高低差がある区間で液体を連続的に輸送する場合に、その区間の距離が次第に長くなっていってもその高低差のある区間で支障なく液体を輸送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る泥水輸送装置が組み込まれた泥水式シールドの構成図である。
【図２】図１の泥水輸送装置の一部を構成する送泥装置の構造を示す概略図である。
【図３】図１の泥水輸送装置の一部を構成する排泥装置の構造を示す概略図である。
【図４】送泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した送泥方法において各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図５】送泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した送泥方法において各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図６】送泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した送泥方法において各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図７】送泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した送泥方法において各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図８】送泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した送泥方法において各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図９】排泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した排泥方法において各排泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図１０】排泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した排泥方法において各排泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図１１】排泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した排泥方法において各排泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図１２】排泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した排泥方法において各排泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図１３】本発明の液体輸送装置の一実施形態として示す泥水輸送装置が組み込まれた泥水シールドの構成を示す概略図である。
【図１４】第２の実施の形態として例示する泥水輸送装置の一部を構成する送泥装置の構造を示す概略図である。
【図１５】送泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した送泥方法において各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図１６】送泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した送泥方法において各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図１７】送泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した送泥方法において各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【図１８】送泥方法に使用される装置の構成と、この装置を使用した送泥方法において各送泥配管内に導入された泥水の圧力分布とを示す概念図である。
【符号の説明】
１７ 送泥側輸送管
１８ 排泥側輸送管
１９ａ 送泥制御装置
１９ｂ 排泥制御装置
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ コントロールバルブ
２３ 送泥ポンプ
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 圧力検出器
２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ 送泥配管
３３ 排泥ポンプ
３４ 排泥開閉弁
３５ 吐出圧力検出器
３６ 吸込圧力検出器
３８ 排泥配管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid transport method and a liquid transport apparatus for continuously transporting a liquid in a section having a height difference.
[0002]
[Prior art]
In general, in a construction method using a muddy water type shield, for example, as described in Patent Document 1, muddy water is fed into a cutter chamber in order to stabilize the face and carry out excavated earth and sand to the outside of the mine. For this mud transport, a mud feed pipe connecting between the mud water adjusting tank installed on the ground and the cutter chamber and a mud feed pump disposed in the middle of the mud feed pipe are used. Then, the mud mixed and stirred with the excavated sediment in the cutter chamber is transported to the ground by a mud pipe connecting the cutter chamber and the ground and a mud pump disposed in the middle of the mud pipe. The muddy water transported to the ground is returned to the adjustment tank after the excavated sediment is removed at a predetermined muddy water treatment facility.
[0003]
In the construction method using such a muddy water type shield, when the shield advances in the excavation direction, a pipe extension auxiliary device such as an expansion pipe is inserted in the middle of the mud supply pipe and the mud discharge pipe. As the shield progresses, the feed / mud line including these mud feed pipes, drainage pipes and expansion / contraction pipes is extended.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-115180 (see page 4, FIG. 1 and FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the mud shield is used for excavation of a shaft, the transmission / discharge mud line cannot be extended without limitation, and the excavation depth of the shaft is limited. In other words, as the depth of the shaft increases, the pressure of the muddy water applied to the pipes and pumps increases, but the muddy water pressure at the deepest part of the shaft decreases the pipe endurance pressure and the pressure limit at which the pump operates properly. Beyond that, it will not be possible to transport mud, so the drilling depth cannot be increased further. Generally, it is considered that the limit of the excavation depth (limit of the transport depth of mud water) when the mud shield is used for excavation of a shaft is 70 to 80 m. Therefore, in order to further increase the depth of excavation, which has been limited so far, there is a need for a liquid transport system that can feed mud water to a deeper position and pump the fed mud water from the deep position.
[0006]
Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and when liquid is continuously transported in a section having a height difference, even if the distance of the section is gradually increased, It is an object of the present invention to provide a liquid transport method and a liquid transport apparatus capable of transporting liquid continuously without trouble in a certain section.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the liquid transport method according to claim 1, a plurality of pipes connected to each other through a valve extend from an upstream side having a high horizontal position toward a downstream side having a low horizontal position. A liquid transport method using a liquid transport pipe disposed in the pipe and continuously transporting the liquid fed into the most upstream pipe toward the downstream side through each pipe, A pressure detecting step for detecting the pressure of the liquid, and a valve disposed on the upstream side of the pipe in which the pressure of the liquid detected in the pressure detecting step exceeds a preset reference pressure among the pipes And a flow rate control step for reducing the flow rate of the liquid flowing into the pipe and increasing the flow rate of the liquid flowing into the pipe by opening a valve arranged on the upstream side of the pipe below the reference pressure. It is characterized in.
[0008]
In this liquid transport method, a liquid transport pipe having a plurality of pipes connected to each other through valves is used, and each valve is controlled so that the liquid pressure in each pipe does not exceed a predetermined pressure. The degree of opening is adjusted. Therefore, when the liquid is continuously transported through the liquid transport pipe from the upstream side having a high horizontal position toward the downstream side having a low horizontal position, all of the pressure of the transported liquid is applied to the lowest part of the liquid transport pipe. There is no. In other words, the pressure of the liquid applied to the lowest part of the liquid transport pipe increases even if the height difference of the liquid transport section is increased by extending the length of the liquid transport pipe by adding these pipes and valves. Therefore, the liquid can be transported without any trouble even in a section having a difference in elevation.
[0009]
The liquid transport method according to claim 2 is the liquid transport method according to claim 1, wherein the flow rate of the liquid flowing into the pipe in the flow rate control step is the pressure of the liquid detected in the pressure detection step. Is controlled by PID based on the deviation between the pressure of the liquid detected in the pressure detection step and the reference pressure so as to match the reference pressure.
[0010]
In this liquid transport method, the liquid level position of the liquid in the pipe is specified by the pressure of the liquid detected in the pressure detection step. Then, the flow rate of the liquid flowing into the pipe is PID-controlled so that the pressure of the liquid detected in the pressure detection step matches the reference pressure. Therefore, according to this liquid transportation method, the flow rate of the liquid flowing into the pipe is adjusted so that the liquid level position of the liquid in the pipe quickly reaches a predetermined position in the pipe showing the preset reference pressure. Can do.
[0011]
In the liquid transport method according to claim 3, the plurality of pipes connected to each other via the variable speed pump are arranged so as to extend from the upstream side having a low horizontal position toward the downstream side having a high horizontal position. And using a liquid transport pipe having a valve disposed in the middle of the pipe extending between the variable speed pumps, and opening the valves for the liquid filled in the pipes between the closed valves. The liquid transport method for continuously transporting from the upstream side to the downstream side by the above-described method, wherein each variable speed pump is made to discharge liquid from the upstream side toward the downstream side while the valves are closed, and The pressure inside the pipe that increases the pressure in the pipe on the upstream side and reduces the pressure in the pipe on the downstream side of the valve, and the pressure of the liquid in the upper and lower pipes separated by the valve Equal When it becomes, with open the valve, characterized in that it comprises a transport step of transporting the liquid in the pipe to increase the liquid ejection amount of the variable speed pump downstream.
[0012]
In this liquid transport method, when the liquid is transported by the variable speed pump, each variable speed pump receives the pressure of the liquid in the liquid transport pipe in a distributed manner, so that all the liquid pressures in the liquid transport pipe are the lowest. It doesn't take a part. In addition, when the liquid transport is interrupted, the liquid is dispersed and stays in the liquid transport pipe by being separated by a valve for each pipe, so that the pressure of all the liquid staying in the liquid transport pipe is the lowest. It doesn't take a part. Therefore, even if the height difference of the liquid transport section is increased by adding the pipe and valve and extending the length of the liquid transport pipe, the pressure of the liquid applied to the lowest part of the liquid transport pipe may increase. Therefore, the liquid can be transported without any trouble even in the section with the difference in height.
[0013]
The liquid transport device according to claim 4 stores the liquid to be transported, and stores an upstream liquid tank disposed on the upstream side having a high horizontal position, and stores the transported liquid and has a low horizontal position on the downstream side. A downstream liquid tank disposed on the side, a plurality of pipes connected to each other via a valve, a liquid transport pipe connecting the upstream liquid tank and the downstream liquid tank, and the upstream liquid Arranged in the pipe connected to the tank, the pump for introducing the liquid in the upstream liquid tank into the liquid transport pipe, and arranged in the middle of the pipe extending between the valves, and sent into the pipe In-pipe pressure detection means for detecting the pressure of the liquid and outputting a pipe pressure detection signal, and control means for controlling the opening / closing timing and the opening degree of the valve in response to the pipe pressure detection signal from the pipe pressure detection means And be prepared And wherein the Rukoto.
[0014]
According to this liquid transport apparatus, the liquid stored in the upstream liquid tank is transported to the downstream liquid tank through the liquid transport pipe having a plurality of pipes connected to each other through the valve. When the liquid is transported by the liquid transport device, the opening degree of each valve is controlled by the control means according to the pressure in the pipe detected by the pipe pressure detecting means. That is, according to the pressure in the pipe, the flow rate of the liquid flowing into the pipe from the upstream side is adjusted by the opening of the valve. Therefore, the opening degree of the valve can be adjusted by the in-pipe pressure detection means and the control means so that the pressure in each pipe does not exceed a predetermined pressure set in advance.
[0015]
Thus, by setting the pressure in each pipe so as not to exceed a predetermined pressure, all of the pressure of the liquid to be transported does not apply to the lowest part of the liquid transport pipe. In other words, the pressure of the liquid applied to the lowest part of the liquid transport pipe increases even if the height difference of the liquid transport section is increased by extending the length of the liquid transport pipe by adding these pipes and valves. Therefore, the liquid can be transported without any trouble even in a section having a difference in elevation.
[0016]
Further, based on the pressure in each pipe detected by the pipe pressure detecting means, the amount of liquid in the pipe can be known indirectly. Therefore, the control means controls the opening / closing timing of the valve based on the pipe pressure detection signal output from the pipe pressure detection means, whereby the liquid can be efficiently transported from the upstream side to the downstream side.
[0017]
The liquid transport device according to claim 5 is the liquid transport device according to claim 4, wherein the liquid transport device is arranged in the downstream liquid tank and detects a liquid surface position of the liquid stored in the downstream liquid tank. Liquid level detection means for outputting a liquid level detection signal in the tank, and control means for receiving the liquid level detection signal in the tank from the liquid level detection means and controlling the opening of the valve. .
[0018]
In this liquid transport device, the control device adjusts the opening of the valve according to the liquid level position of the downstream liquid tank. By adjusting the flow rate of the liquid in the liquid transport pipe by adjusting the opening of the valve according to the liquid level position, the liquid level position of the downstream liquid tank is maintained at the predetermined liquid level position as described above. It can be transported from the upstream liquid tank toward the downstream liquid tank. And if this liquid transport device is used for, for example, a muddy water shield of a muddy water type shield, the liquid (muddy water) is maintained so that the liquid pressure (muddy water pressure in the cutter chamber) of the cutter chamber, that is, the downstream liquid tank is kept constant. Can be transported.
[0019]
The liquid transport device according to claim 6 is the liquid transport device according to claim 4 or 5, wherein a liquid level reference position of the liquid to be filled is set in advance in the middle of the pipe extending between the valves. In addition, the control means includes the liquid level position in the pipe and the liquid level reference so that the liquid level position in the pipe specified based on the pipe pressure detection signal coincides with the liquid level reference position. A deviation from the position is calculated, and the opening degree of the valve is PID controlled.
[0020]
According to this liquid transport apparatus, since the control means calculates the deviation between the liquid level position in the pipe and the liquid level reference position and performs PID control of the opening degree of the valve, the liquid level position of the liquid in the pipe is determined. The flow rate of the liquid flowing into the pipe can be adjusted so as to quickly reach the preset liquid level reference position.
[0021]
In the liquid transport device according to any one of claims 4 to 6, an air release valve for avoiding airtightness of the pipe may be provided in the middle of the pipe extending between the valves.
[0022]
In these liquid transport devices, when the liquid in the pipe is transferred to the subsequent pipe, air enters the pipe that transfers the liquid through the atmosphere release valve, so that the pipe is connected downstream from the pipe. The liquid is smoothly discharged into the pipe. On the other hand, since the air in the piping escapes from the downstream piping through which the liquid is delivered through the air release valve of the piping, the liquid is smoothly received in the piping.
[0023]
The liquid transport device according to claim 7 stores the liquid to be transported and is disposed on the upstream side where the horizontal position is low. Liquid The tank has a plurality of pipes connected to each other via a variable speed pump, and one end of the pipe is connected to the tank. liquid A liquid transport pipe connected to the tank and transporting the liquid to the downstream side where the horizontal position is high, a valve disposed in the middle of the pipe extending between the variable speed pumps, and the pipe so as to sandwich the valve, respectively And a discharge pressure detecting means and a suction pressure detecting means for detecting a pressure in the pipe and outputting a pressure detection signal, and receiving a pressure detection signal from the discharge pressure detecting means and the suction pressure detecting means. And a control means for controlling the rotational speed of the variable speed pump and the opening / closing timing of the valve.
[0024]
In this liquid transport apparatus, the liquid transport pipe is divided into pipe units by closing the valves. Therefore, even if this liquid transport pipe is erected vertically with the liquid filled in each pipe, the liquid is dispersed in each pipe, so the pressure of all the liquid staying in the liquid transport pipe is It does not cover the lowest part of the transport pipe.
[0025]
In addition, in the liquid transport pipe in which the liquid is separated between the valves in this way and the liquid is retained between the valves, the pressure difference between the upper and lower pipes sandwiching the valve is the head of the liquid retained between the valves. Equal to pressure. Then, with each valve of the liquid transport pipe closed, when each variable speed pump is driven to discharge the liquid upward in the liquid transport pipe, the pressure inside the pipe is below (upstream) the pump. Since the pressure in the pipe increases on the upper side (downstream side) of the pump, the pressure difference described above disappears. On the other hand, the control means determines that the pressures in the upper and lower pipes sandwiching the valve are equal based on the pressure detection signals output from the discharge pressure detector and the suction pressure detector. Based on the determination, the control means opens the valve and controls the variable speed pump and the valve so as to increase the rotational speed of the variable speed pump. As a result, the liquid is transported smoothly upward. Thus, when the liquid is transported, the pressure of the liquid is distributed and applied to each variable speed pump. Therefore, the pressure of all the liquid is not concentrated on the variable speed pump arranged at the lowest part of the liquid transport pipe.
[0026]
In the liquid transport device according to claim 7, a residual pressure release valve for releasing the residual pressure in the pipe may be provided in the middle of the pipe extending between the variable speed pumps.
[0027]
In this liquid transport apparatus, when the liquid transport by this apparatus is stopped, if each valve is closed and the rotation of each variable speed pump is stopped, a residual pressure is generated in each pipe. The residual pressure release valve releases the residual pressure by discharging the liquid in the pipe to the outside of the pipe via the residual pressure release valve when the residual pressure is generated in the pipe.
[0028]
Furthermore, in the liquid transport device according to any one of claims 4 to 7, the air compressor, the air receiver tank, a valve arranged in the pipe and openable / closable by air pressure, the air compressor and the air receiver tank are provided. A non-electric valve opening / closing device having an air circulation pipe to be connected and an air circulation pipe to connect the air receiver tank and a valve that can be opened and closed by air pressure may be provided.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a liquid transport apparatus and a liquid transport method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, first, the liquid transport device, that is, the mud transport device and the mud discharge device constituting the mud transport device will be described by taking the mud shield with the liquid transport device of the present invention incorporated therein as an example.
[0030]
In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a configuration diagram of a muddy water type shield in which the muddy water transport device according to the first embodiment is incorporated, and FIG. 2 is a mud transport device that constitutes a part of the muddy water transport device of FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of a mud discharge device that constitutes a part of the mud transport device of FIG.
[0031]
As shown in FIG. 1, the muddy water type shield includes a cutter head 12 facing the face of the vertical shaft A and a drilling mechanism 14 having a cutter bit 13 attached to the front surface of the cutter head 12, a cutter chamber 15 into which muddy water is fed, An adjustment tank (upstream liquid tank, the same applies to the following) 16 that stores the muddy water whose properties such as specific gravity and viscosity are adjusted, installed in B, and the muddy water of the adjustment tank 16 into the cutter chamber (downstream liquid tank, the following) The same as above) Mud-side transport pipe (liquid transport pipe, the same applies to the following) 17 to be fed into 15, mud pump 23 for introducing the mud in the adjustment tank 16 into the mud-side transport pipe 17, and excavation in the cutter chamber 15 Mud feed for controlling the mud water transport conditions of the mud drain side transport pipe (liquid transport pipe, the same applies hereinafter) 18 and the mud side transport pipe 17 for sending mud mixed with earth and sand toward the ground B side Control device (control means, hereinafter the same) the waste sludge control device for controlling 19a and mud transport conditions Hydro-side transport tube 18 and a (control means, hereinafter the same) 19b. The mud feeding device and the mud discharging device constituting the mud water transport device (liquid transport device) incorporated in such a mud type shield will be described below in this order.
[0032]
<Mud feeding device>
As shown in FIG. 1, the mud feeding device includes an adjustment tank 16, a cutter chamber 15, a mud feeding side transport pipe 17, a mud feeding pump 23, a water level gauge 21, and a mud feeding control device 19 a. The adjustment tank 16 and the cutter chamber 15 are connected by a mud-side transport pipe 17, and the mud-side transport pipe 17 forms a mud transport path from the ground B to the deep part of the shaft A.
[0033]
As is apparent when referring also to FIG. 2, the mud feeding side transport pipe 17 includes a plurality of mud feeding pipes 26 and a control valve for interconnecting the mud feeding pipes 26 (described in the claims). 22), a pressure detector (in-pipe pressure detection means, the same applies to the following) 24 disposed in the middle of the mud feed pipe 26 extending between the control valves 22, and a lower side of the control valve 22. Muddy water that flows into the cutter chamber 15 by being attached to the air release valve 25 arranged on the mud feeding pipe 26 (on the downstream side) and the mud feeding pipe 26 arranged on the most downstream side of the mud feeding side transport pipe 17. A mud flow meter 20 that detects the flow rate and outputs a flow rate detection signal is provided. The distance between the control valves 22 (the length of the mud pipe 26) in the mud side transport pipe 17 may be set to about 50 m.
[0034]
The control valve 22 is configured to adjust the opening according to the valve opening increase signal and the valve opening decrease signal output from the mud control device 19a. The mud feed pipe 26 has a high position reference line HL at a position near the control valve 22 arranged on the upstream side of the mud feed pipe 26 and a low position reference at a position near the control valve 22 arranged on the downstream side. Line LL is set in advance. As will be described later, in the mud feed pipe 26, the muddy water level rises and falls between the high position reference line HL and the low position reference line LL.
[0035]
The pressure detector 24 is attached to the mud feed pipe 26 at a position near the control valve 22 disposed on the downstream side of the mud feed pipe 26. The pressure detector 24 detects the muddy water pressure in the mud feed pipe 26 by detecting the pressure of the muddy water in the mud feed pipe 26 and also detects the muddy water level numerically. It is comprised so that a signal may be output toward the mud feed control apparatus 19a.
[0036]
The air release valve 25 is attached to a branch pipe 29 branched from each mud feed pipe 26 between the upstream control valve 22 and the high position reference line HL. Further, the air release valve 25 is also disposed in a branch pipe 29 branched from the mud feed pipe 26 arranged on the most downstream side of the mud feed side transport pipe 17. The air release valve 25 releases the airtightness of each mud pipe 26.
The mud feed pump 23 (see FIG. 1) is attached to the mud feed pipe 26 arranged on the most upstream side of the mud feed side transport pipe 17. The mud pump 23 is for introducing the mud stored in the adjustment tank 16 into the mud transport pipe 17.
[0037]
In the cutter chamber 15, in order to maintain the pressure of muddy water in the cutter chamber 15 at a predetermined pressure (face pressure), a predetermined muddy water level must be maintained. A water level gauge (liquid level detection means, the same applies hereinafter) 21 (see FIGS. 1 and 2) attached to the cutter chamber 15 detects the muddy water level in the cutter chamber 15 and numerically represents the water level. It is configured to output a water level data signal. This water level meter 21 cooperates with the mud feed control device 19a and the control valve 22 to maintain a constant level of mud water in the cutter chamber 15. The cutter chamber 15 is provided with an atmosphere release valve 25 similar to that described above.
[0038]
As shown in FIGS. 1 and 2, the mud feeding control device 19 a is electrically connected to the pressure detector 24, the water level gauge 21, the control valve 22, and the mud feeding pump 23. In response to the pressure detection signal output from the pressure detector 24 and the water level data signal output from the water level gauge 21, the mud supply control device 19a increases the opening of the control valve 22 according to the procedure shown in the mud feeding method described later. In order to control, a valve opening increase signal and a valve opening decrease signal are output to the control valve 22.
[0039]
<Mudging device>
As shown in FIG. 1, the mud draining device includes a cutter chamber 15, a mud-side transport pipe 18, and a mud control device 19 b. The mud drain side transport pipe 18 connects the cutter chamber 15 and a muddy water treatment facility (not shown) disposed on the ground B, and the mud drain side transport pipe 18 is muddy water from the deep part of the shaft A toward the ground B. It forms a transport route.
[0040]
As is apparent when referring also to FIG. 3, the sludge-side transport pipe 18 is connected to each other via a sludge pump (variable speed pump, the same applies hereinafter) 33 to which an inverter 32 is attached. A plurality of drainage pipes 38, a drainage on-off valve 34 ("valve" described in claims, the same applies hereinafter) disposed in the middle of the drainage pipe 38 extending between the mud pumps 33, discharge pressure detection A discharge pressure detection means (same as below) 35, a suction pressure detector (suction pressure detection means as follows) 36, and a residual pressure release valve 37. The distance between the mud pumps 33 (the length of the mud pipe 38) in the mud-side transport pipe 18 may be set as appropriate according to the performance of the used mud pump 33. It may be about ~ 60m.
[0041]
The mud pump 33 is driven in response to the rotation speed increase command signal output from the mud control device 19b and discharges mud water in the mud pipe 38 from the cutter chamber 15 side toward the ground B side. It is attached to the mud pipe 38 (see FIG. 1). The rotation speed of the mud pump 33 is increased when the rotation speed increase command signal is output from the mud control device 19b to the inverter 32.
[0042]
The waste mud open / close valve 34 is configured to open and close in response to a valve opening command and a valve closing command signal output from the mud control device 19b.
[0043]
The discharge pressure detector 35 is disposed in the mud pipe 38 on the lower side (upstream side) of the mud on / off valve 34 so as to be close to the mud on / off valve 34. The discharge pressure detector 35 detects the pressure of muddy water in the mud pipe 38 immediately upstream of the mud on / off valve 34 and outputs a pressure detection signal to the mud control device 19b.
[0044]
The suction pressure detector 36 is disposed in the mud pipe 38 on the upper side (downstream side) of the mud on / off valve 34 so as to be close to the mud on / off valve 34. The suction pressure detector 36 detects the pressure of mud water in the mud pipe 38 immediately downstream of the mud on / off valve 34 and outputs a pressure detection signal to the mud control device 19b.
[0045]
The residual pressure release valve 37 is arranged in a branch pipe 39 branched from each of the mud pipes 38 between the mud on / off valve 34 and the discharge pressure detector 35. This residual pressure release valve 37 releases the residual pressure in the exhaust mud pipe 38 when the exhaust mud pump 33 stops.
[0046]
The waste mud control device 19b is electrically connected to the discharge pressure detector 35, the suction pressure detector 36, the waste mud on / off valve 34, and the inverter 32. This mud control device 19b controls the opening / closing operation of the mud on / off valve 34 according to the procedure shown in the mud method described later, in accordance with the pressure detection signals output from the discharge pressure detector 35 and the suction pressure detector 36. Therefore, the valve opening command signal and the valve closing command signal are output to the mud opening / closing valve 34. Further, the mud control device 19b is configured to control the amount of mud discharged from the mud pump 33 in cooperation with the inverter 32.
[0047]
Next, the muddy water transport method shown as an embodiment of the liquid transport method of the present invention will be described. Here, while showing more specific mud feeding device and mud discharging device, the mud water transport method will be described taking the mud feeding method and the mud discharging method using these mud feeding device and the mud discharging device as an example.
[0048]
4, 5, 6, 7 and 8 are conceptual diagrams showing the configuration of the mud feeding device and the pressure distribution of the mud water introduced into each mud feeding pipe of the mud feeding device, FIG. 10, FIG. 11 and FIG. 12 are conceptual diagrams showing the configuration of the mud discharge device and the pressure distribution of the mud water introduced into each of the mud discharge pipes of the mud discharge device.
[0049]
<Mudling method>
As shown in FIGS. 4 to 8, the mud feeding device used in this mud feeding method has the first mud feeding pipe 26 a and the second feeding from the upstream side having a high horizontal position toward the downstream side having a low horizontal position. The mud pipe 26b, the third mud feed pipe 26c, and the fourth mud feed pipe 26d are arranged in this order. Between each of the mud feed pipes 26a to 26d (hereinafter simply referred to as “mud feed pipe 26” when the mud feed pipe is not specified), the first control valve 22a, the second control valve 22b, A third control valve 22c is arranged (hereinafter simply referred to as “control valve 22” when the control valve is not specified).
[0050]
A mud pump 23 for transferring mud water to the downstream side is arranged in the first mud feed pipe 26a, and an adjustment tank 16 for storing mud water on the upstream side of the first mud feed pipe 26a (see FIG. 1). Is arranged. In addition, the operation | movement of a mud feed pump 23 and a stop operation | movement is controlled by the mud feed control apparatus 19a (refer FIG. 2) mentioned later.
[0051]
A mud flow meter 20 is arranged in the fourth mud feed pipe 26d, and a cutter chamber 15 is arranged on the downstream side of the fourth mud feed pipe 26d.
The first mud feed pipe 26a has a pressure detector 24a and the second mud feed pipe 26a. b In the pressure detector 2 4 b, pressure detectors 24c are arranged in the third mud feed pipe 26c. These pressure detectors 24a, 24b, and 24c detect the pressure of muddy water in the first to third mud feed pipes 26a, 26b, and 26c, and direct a pressure detection signal that specifies the pressure to the mud discharge control device 19b. Output.
An air release valve 25 is disposed in the second, third and fourth mud feeding pipes 26 b, 26 c, 26 d and the cutter chamber 15.
[0052]
In operating this mud feeding apparatus, each mud feeding pipe 26 is filled with mud water as shown in FIG. This muddy water remains in each mud pipe 26 at the end of the previous operation. There is no particular limitation on the amount of mud water in each mud feed pipe 26, but here, assuming that the mud water is filled in each mud feed pipe 26 to the high position reference line HL, mud feed is described below. A method will be described.
[0053]
Prior to the implementation of the mud feeding method according to this embodiment, each control valve 22 is closed. First, when the mud feeding device is started, excavation by the excavation mechanism 14 (see FIG. 1) is started, and the mud in the cutter chamber 15 is started by the mud discharging device described later. At this time, the water level gauge 21, the mud supply control device 19a and the control valve 22 operate as follows.
[0054]
The water level meter 21 detects the water level in the cutter chamber 15 and outputs a water level data signal that numerically represents the water level to the mud control device 19a. In the mud control device 19a that has received the water level data signal, the predetermined water level X 0 (Water level for maintaining a predetermined face pressure) and water level X indicated by the water level data signal 1 And X 0 ≦ X 1 Then, a valve closing command signal is output toward the third control valve 22c. As a result, the third control valve 22c is kept closed. On the other hand, X 0 > X 1 Then, a valve opening command signal is output toward the third control valve 22c. As a result, the third control valve 22 c is opened, and the muddy water in the third mud feeding pipe 26 c flows into the cutter chamber 15. At this time, the third and fourth mud feed pipes 26c and 26d and the air release valve 25 arranged in the cutter chamber 15 are opened, and the third and fourth mud feed pipes 26c and 26d are opened from the air release valve 25. As air enters and air is discharged from the cutter chamber 15, the muddy water smoothly flows into the cutter chamber 15.
[0055]
The flow rate of the mud flowing through the fourth mud feed pipe 26d is detected by the mud flow meter 20, and the mud flow meter 20 is a soil volume computing device 40 which will later describe a flow rate detection signal that numerically represents the detected flow rate. (See FIG. 13). The soil volume calculation device 40 that has received this flow rate detection signal uses this flow rate detection signal for the measurement of the excavated soil volume to be described later.
[0056]
Then, the muddy water is fed into the cutter chamber 15, and the muddy water level in the cutter chamber 15 is set to the predetermined water level X. 0 Water level X indicated by the water level data signal output from the water level gauge 21 1 (X 0 ≦ X 1 3), the third control valve 22c is closed and mud feeding is stopped. 0 > X 1 In this case, that is, assuming that mud feeding to the cutter chamber 15 is continued, the explanation of this mud feeding method will be further continued.
[0057]
As shown in FIG. 5, when the muddy water flows into the cutter chamber 15 and the muddy water level drops to the low position reference line LL in the third mud feed pipe 26c, the mud feed control device 19a Based on the pressure detection signal received from the pressure detector 24c of 26c, it is determined that the water level has dropped to the low position reference line LL, and a valve opening increase signal is output to the second control valve 22b. The second control valve 22b is opened by receiving a valve opening increase signal. As a result, as shown in FIG. 6, the muddy water in the second mud feed pipe 26b is poured into the third mud feed pipe 26c, the level of muddy water in the second mud feed pipe 26b decreases, and the third The muddy water level in the mud feed pipe 26c rises. At this time, air enters the second mud feed pipe 26b from the air release valve 25 of the second mud feed pipe 26b, and air in the third mud feed pipe 26c is discharged from the air release valve 25 of the third mud feed pipe 26c. Therefore, the muddy water of the second mud feed pipe 26b is smoothly fed into the third mud feed pipe 26c.
[0058]
Then, when the muddy water level in the second mud feeding pipe 26b falls to the low position reference line LL, the mud feeding control device 19a is based on the pressure detection signal from the pressure detector 24b of the second mud feeding pipe 26b. A valve opening increase signal is output toward the first control valve 22a. The first control valve 22a is opened by receiving a valve opening increase signal. As a result, as shown in FIG. 7, the mud water in the first mud feed pipe 26a is poured into the second mud feed pipe 26b, the level of mud water in the first mud feed pipe 26a decreases, and the second The muddy water level in the mud feed pipe 26b rises. At this time, as described above, the mud water in the first mud feed pipe 26a is smoothly fed into the second mud feed pipe 26b by the action of the air release valve 25 of the second mud feed pipe 26b.
[0059]
When the muddy water is fed into the second mud feed pipe 26b and the muddy water level in the first mud feed pipe 26a falls below the pump drive water level reference line PL preset in the first mud feed pipe 26a, the first mud feed pipe The pressure detector 24a of the pipe 26a outputs a pressure detection signal that specifies that the pressure is below the pump drive water level reference line PL toward the mud feed control device 19a. Upon receiving this pressure detection signal, the mud feeding control device 19 a outputs a pump drive command signal to the mud feeding pump 23. Upon receiving the pump drive command signal, the mud pump 23 guides mud water from the adjustment tank 16 (see FIG. 1) into the first mud feed pipe 26a. Meanwhile, since the first control valve 22a is open, the muddy water from the adjustment tank 16 flows into the second mud feed pipe 26b via the first mud feed pipe 26a.
[0060]
On the other hand, since the second control valve 22b and the third control valve 22c are open, the muddy water in the second mud feed pipe 26b flows into the third mud feed pipe 26c and the third mud feed pipe 26c. The muddy water inside flows into the cutter chamber 15 via the fourth mud feeding pipe 26d. Accordingly, as shown in FIG. 7, in the third mud feeding pipe 26c, the muddy water level rises with the mud supplied from the second mud feeding pipe 26b while sending the mud water to the cutter chamber 15 side. Similarly, the muddy water level also rises in the second mud feed pipe 26b. At this time, since the air in the second mud feed pipe 26b and the third mud feed pipe 26c is discharged through the air release valve 25 of the second mud feed pipe 26b and the third mud feed pipe 26c, both the mud feed pipes 26b and 26c are discharged. Muddy water flows smoothly into the area.
[0061]
Next, as shown in FIG. 8, when the muddy water level in the third mud feed pipe 26c reaches the high position reference line HL, the mud feed control device 19a starts from the pressure detector 24c of the third mud feed pipe 26c. Based on this pressure detection signal, it is determined that the water level has reached the low position reference line HL, and a valve opening degree reduction signal is output toward the second control valve 22b. Upon receiving this valve opening reduction signal, the mud control device 19a reduces the opening of the second control valve 22b more than the opening of the third control valve 22c. Moreover, when the muddy water level in the second mud feed pipe 26b reaches the high position reference line HL, the mud feed control device 19a is based on the pressure detection signal from the pressure detector 24b of the second mud feed pipe 26b. A valve opening degree reduction signal is output toward the first control valve 22a to reduce the opening degree of the first control valve 22a rather than the opening degree of the second control valve 22b. As the opening degree of the first control valve 22a decreases, the water level in the first mud feed pipe 26a rises. And when the muddy water level exceeded the pump drive water level reference line PL, the pressure detector 24a of the first mud feed pipe 26a exceeded the pump drive water level reference line PL toward the mud feed control device 19a. A pressure detection signal for specifying the effect is output. Receiving this pressure detection signal, the mud feeding control device 19 a stops the mud feeding pump 23 by outputting a pump stop command signal to the mud feeding pump 23. Mud feeding from the adjustment tank 16 to the first mud feeding pipe 26a is interrupted.
[0062]
Thus, if the opening degree of the 1st control valve 22a and the 2nd control valve 22b is reduced, the level of muddy water will fall again in the 2nd mud feed pipe 26b and the 3rd mud feed pipe 26c. When the muddy water level drops again to the low position reference line LL in the second mud feed pipe 26b and the third mud feed pipe 26c, the mud feed control device 19a performs the first control valve 22a and the second control valve in the same manner as described above. A valve opening increase signal is output toward the valve 22b.
[0063]
In the second mud feeding pipe 26b and the third mud feeding pipe 26c, the muddy water level rises again. And in the 2nd mud feed pipe 26b and the 3rd mud feed pipe 26c, the water level X of the muddy water in the cutter chamber 15 1 Is the above-mentioned predetermined water level X 0 The muddy water introduced from the adjustment tank 16 into the mud-side transport pipe 17 is moved into the cutter chamber 15 while the muddy water level rises and falls between the high position reference line HL and the low position reference line LL. Will continue to be sent continuously. The muddy water level X in the cutter chamber 15 1 Is the above-mentioned predetermined water level X 0 Is reached (when a predetermined face pressure is reached) or when the operation of the mud feeding device is stopped, the mud feeding control device 19a continues to output a valve opening reduction signal to each control valve 22. The valve may be set to be closed.
[0064]
In such a mud feeding device and a mud feeding method, a plurality of mud feeding pipes 26 connected to each other via a control valve 22 are used as the mud feeding side transport pipe 17 from the adjustment tank 16 toward the cutter chamber 15. In addition, the muddy water pressure in each mud pipe 26 does not exceed a predetermined pressure, in other words, the muddy water level in each mud pipe 26 does not exceed a predetermined water level. The opening degree of the control valve 22 is adjusted. Therefore, all the pressure of the muddy water transported from the ground B to the deepest part of the shaft A through the mud-side transport pipe 17 is not applied to the lowest part of the mud-side transport pipe 17. That is, even if the mud feeding pipe 26 and the control valve 22 are added and the length of the mud feeding side transport pipe 17 is extended, the muddy water pressure applied to the most downstream side of the mud feeding side transport pipe 17 is not increased. Absent. Therefore, if these mud apparatus and mud feeding method are used in the mud type shield construction method, mud water can be transported to the deep part, and the excavation depth of the shaft A can be further increased.
[0065]
<Discharge method>
As shown in FIGS. 9 to 12, the mud draining apparatus used in this mud draining method has a plurality of mud pipes 38 arranged from an upstream side having a low horizontal position toward a downstream side having a high horizontal position. Yes. The respective sludge pipes 38 are connected to each other via a sludge pump 33. , Mosquito Tatter chamber 15 Ground An exhaust mud side transport pipe 18 for transporting mud water toward the upper B is formed (see FIG. 1). Similarly to the above, each mud pipe 38 is provided with a mud open / close valve 34, a suction pressure detector 36, a discharge pressure detector 35, and a residual pressure release valve 37.
[0066]
As shown in FIG. 9, each of the mud pipes 38 is filled with mud water before the mud apparatus is operated. This muddy water remains in each drainage pipe 38 at the end of the previous operation. In each mud pipe 38, the residual pressure release valve 37 attached to each mud pipe 38 releases the residual pressure in the mud pipe 38, so that the pressure in each mud pipe 38 is on the upper side (downstream). The pressure distribution is approximately equal to the atmospheric pressure in the vicinity of the drainage mud release valve 34 on the side) and the maximum pressure in the vicinity of the mud release valve 34 on the lower side (upstream side).
[0067]
In this mud draining method, excavation by the excavation mechanism 14 (see FIG. 1) is started and the mud drain device is started. First, each mud pump 33 is driven while each mud release valve 34 is closed. At this time, in response to the rotation speed increase command signal output to each inverter 32 from the mud control device 19b (see FIG. 1 and FIG. 3), each mud pump 33 rotates at a low speed to raise the mud water upward. Discharge (downstream). When each of the mud pumps 33 is driven in this manner, as shown in FIG. 10, the mud water is sucked by the mud pump 33 in the mud pipe 38 near the suction pressure detector 36, so that the pressure decreases. . On the other hand, in the mud pipe 38 near the discharge pressure detector 35, the mud pump 33 discharges mud water, so that the pressure increases. Therefore, the pressure difference between the lower side (upstream side) and the upper side (downstream side) of each mud on-off valve 34 gradually decreases. Note that changes in pressure on the upstream side and downstream side of each drainage on-off valve 34 are detected by a suction pressure detector 36 and a discharge pressure detector 35, respectively, and output as a pressure detection signal. And if the rotation speed of the sludge pump 33 is increased by the rotation speed increase command signal output to the inverter 32 from the sludge control device 19b (see FIGS. 1 and 3), as shown in FIG. The pressures in the mud pipes 38 on the upstream side and the downstream side of the mud shut-off valve 34 are equal.
[0068]
On the other hand, the waste mud control device 19b (see FIGS. 1 and 3) receives the pressure detection signals output from the suction pressure detector 36 and the discharge pressure detector 35 and receives the upstream side of each mud on / off valve 34. It is determined that the pressure in the mud pipe 38 is equal to that on the downstream side. By this determination, the mud control device 19b outputs a valve opening command signal to each of the mud on / off valves 34 to open the mud on / off valve 34, and outputs a rotation speed increase command signal to each of the inverters 32. The rotational speed of each mud pump 33 is further increased. When the rotational speed of each of the mud pumps 33 is increased in this way, the amount of mud discharged from each mud pump 33 increases, and a mud flow flows in the mud-side transport pipe 18. As a result, as shown in FIG. 12, the muddy water is continuously transported from the upstream cutter chamber 15 side to the downstream ground B side while resisting the pipe resistance in each of the mud pipes 38.
[0069]
In this mud discharging method, when the mud is interrupted, the reverse order of the procedure for starting the operation of the mud discharging device described above may be followed. That is, first, the muddy water pressure on the downstream side of each of the mud pumps 33 is substantially equal to the atmospheric pressure (see FIG. 11), and the number of revolutions of each of the mud pumps 33 is reduced to discharge muddy water to the upstream side. Reduce the amount. And when the water pressure of the muddy water on the downstream side of each mud on-off valve 34 becomes substantially equal to the atmospheric pressure by further reducing the rotational speed of each mud pump 33 (see FIG. 9), each mud The on-off valve 34 may be closed. As a result, the muddy water is separated by the mud open / close valve 34 for each mud pipe 38 and stays in the mud-side transport pipe 18. At this time, the residual pressure in each sludge pipe 38 is released by the residual pressure release valve 37.
[0070]
According to this mud discharge method, when the mud water is transported by the mud pumps 33, the mud water in the mud side transport pipe 18 is distributed and received by the respective mud pumps 33. All of the muddy water pressure from to the deepest part of the shaft A is not applied to the deepest part. In addition, when the mud water transportation is interrupted, the mud water in the mud side transport pipe 18 is separated by the mud opening / closing valve 34, so that all of the mud water pressure from the ground B to the deepest part of the shaft A is It does not reach the lowest part of the mud discharge transport pipe 18. Further, residual pressure and other abnormal pressure generated in each mud pipe 38 are filled in the mud pipe 38 by the residual pressure release valve 37 attached to each mud pipe 38 and muddy water is discharged into the mud pipe 38. If it discharges outside, it can be opened, and it is avoided that excessive pressure is applied to the drainage pipe 38. Therefore, even if the sludge pipe 38 and the sludge pump 33 are added and the length of the sludge side transport pipe 18 is extended, the most upstream side (the deepest part of the vertical shaft A) of the sludge side transport pipe 18 is provided. Such mud pressure does not increase. If such a mud drainage method is used for the muddy water type shield method, the muddy water can be transported from the deep part, and the excavation depth of the shaft A can be further increased.
[0071]
As described above, the detailed mud transport device may further include an excavated soil volume measuring device and a non-electric valve opening / closing device.
As shown in FIG. 13, the excavated soil volume measuring device includes a mud density meter 42 and a mud flow meter attached to a mud feed pipe 26 arranged on the most downstream side (lower side) of the mud feed pipe 17. 20, a muddy water density meter 42 and a mud flow meter 44 attached to a mud pipe 38 arranged on the most upstream side (lower side) of the mud side transport pipe 18, and a soil amount calculation device 40. ing. These density meters 42, 42, the mud flow meter 20, and the waste mud flow meter 44 are electrically connected to the soil amount calculation device 40.
The density meter 42 is configured to measure the density of muddy water in the mud supply pipe 26 and the mud discharge pipe 38 and to output the measured density as a density data signal.
[0072]
The mud flow meter 44 is configured to detect the flow rate of muddy water that is discharged from the cutter chamber 15 and flows in the mud piping 38 and outputs a flow rate detection signal.
The soil volume calculation device 40 includes a density data signal and a flow rate detection signal output from the density meter 42 and the mud flow meter 20 on the mud pipe 26 side, and a density meter 42 and an exhaust mud flow meter 44 on the mud pipe 38 side. Based on the output density data signal and flow rate detection signal, the weight difference per unit time between the mud flowing in the mud pipe 26 and the mud flowing in the exhaust pipe 38 is calculated.
[0073]
This excavated soil volume measuring device is a muddy water equipped with this muddy water transporting device based on the difference in weight calculated by the soil volume calculating device 40, that is, the increase in the muddy water weight in the mud pipe 38 relative to the muddy water weight in the mud pipe 26. It measures the amount of excavated soil per unit time of the type shield.
[0074]
As shown in FIG. 13, the non-electric valve opening / closing device includes an air compressor 45, an air receiver tank 46, and a valve 47 that can be opened and closed by air pressure. The air compressor 45 and the air receiver tank 46 are connected by an air circulation pipe 48 a, and the air receiver tank 46 is filled with compressed air by the air compressor 45. The valve 47 that can be opened and closed by air pressure is connected to either the air receiver tank 46 or the air circulation pipe 48a by the air circulation pipe 48b. In this non-electric valve opening / closing device, the compressed air filled in the air receiver tank 46 is sent to the valve 47 through the air flow pipe 48b, so that the compressed air acts on the cylinder of the valve 47 and this valve 47 Is supposed to be closed.
[0075]
The valve 47 that can be opened and closed by air pressure is a valve that is electrically opened and closed by attaching a mechanism that opens and closes by receiving compressed air to the valve that is electrically opened and closed. May be. A mechanism that opens and closes by receiving the compressed air is attached to the drainage on-off valve 34 used in this embodiment.
[0076]
According to this valve opening / closing device, the valves 34 and 47 can be closed with compressed air even when the control of the valve system becomes impossible, for example, during a power failure. Therefore, all the valves 34 and 47 are opened, and the head pressure of the muddy water staying in the mud-side transport pipe 17 and the exhaust mud-side transport pipe 18 is increased in the mud-side transport pipe 17 and the exhaust mud-side transport pipe 18. It is possible to avoid the lowest part.
[0077]
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the high position reference line HL and the low position reference line LL are set in the mud feed pipe 26. However, in this embodiment, the mud feed pipe is used instead of the two high and low position reference lines HL and LL. A mud transport device and a mud transport method in which the mud feed control device controls the opening of each control valve so that the muddy water level coincides with the reference line is set as follows. Explained. The mud transport apparatus shown in the present embodiment is the same as the liquid transport apparatus of the first embodiment except that the mud transport apparatus described later is used instead of the mud transport apparatus used in the first embodiment. Since it is configured similarly, the mud feeding device and the mud feeding method will be mainly described here. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected about the component similar to 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
[0078]
<Mud feeding device>
As shown in FIG. 14, the mud feeding device is replaced with the mud feeding control device 19a (see FIGS. 1 and 2) shown in the first embodiment, and the mud feeding control device 19c (control means, the same applies to the following). ) Is used in the same manner as the mud feeder of the first embodiment.
[0079]
In response to the pressure detection signal output from the pressure detector 24, the mud feeding control device 19c sends the mud feeding pipe to the mud water reference line (liquid level reference position, the same applies hereinafter) SL preset in the mud feeding pipe 26. The PID (Proportional / Integral / Differential) is controlled by the procedure described later so that the level of the muddy water in 26 is equal to the opening of the control valve 22 arranged on the upper side (upstream side) of the pressure detector 24. Has been. Further, the mud supply control device 19c is output from the water level gauge 21 (see FIGS. 1 and 2) in the same manner as in the first embodiment in order to maintain a predetermined level of muddy water in the cutter chamber 15. In response to the water level data signal, a valve opening increase signal or a valve opening decrease signal is output to the third control valve 22c.
[0080]
<Mudling method>
Next, a mud feeding method using the mud feeding device will be described while showing a more specific mud feeding device.
FIGS. 15, 16, 17 and 18 are conceptual diagrams showing the configuration of the mud feeding device and the pressure distribution of the mud water introduced into each mud feeding pipe of the mud feeding device.
[0081]
As shown in FIGS. 15 to 18, the mud feeding device used in this mud feeding method is the same as the first to fourth mud feeding pipes similar to the mud feeding device (see FIG. 4) of the first embodiment. (26a to 26d), first to third control valves (22a to 22c), pressure detectors 24a, 24b and 24c, a mud pump 23, an adjustment tank 16 (see FIG. 1), a mud flow meter 20, a cutter chamber 15 , And And an air release valve 25. The operation of driving and stopping the mud pump 23 is controlled by a mud control device 19c (see FIG. 14) as will be described later.
[0082]
When such a mud feeding device is operated, as shown in FIG. 15, the first to third control valves (22a to 22c) are closed, and the first to third mud feeding pipes (26a to 26c) are closed. Each is filled with muddy water. This muddy water remains in the first to third mud feed pipes (26a to 26c) at the end of the previous operation.
[0083]
First, when the mud feeding device is started, the mud feeding control device 19c determines that the mud water in the second and third mud feeding pipes 26b and 26c is predetermined based on the pressure detection signals output from the pressure detectors 24b and 24c. The first and second control valves 22a and 22b are subjected to PID control so that the pressure becomes the reference pressure (reference pressure). More specifically, the distance (deviation) between the muddy water level in the second and third mud feed pipes 26b and 26c and the muddy water reference line SL set in each of the second and third mud feed pipes 26b and 26c. Accordingly, the opening degrees of the first and second control valves 22a and 22b are respectively PID controlled. As this PID control method, a known method may be used, and the above-described deviation is calculated based on the pressure detection signals from the pressure detectors 24b and 24c, and PID control calculation based on the PID constant is performed from this deviation, Any device capable of outputting an opening degree increase signal or a valve opening degree reduction signal may be used. In the initial state in the present embodiment, that is, as shown in FIG. 15, the muddy water level in the second and third mud feed pipes 26b and 26c is located on the upper side (upstream side) of the muddy water reference line SL. Since the mud feed control device 19c outputs the valve opening degree reduction signal toward the first and second control valves 22a and 22b which are already closed, the level of mud water in the second and third mud feed pipes 26b and 26c Does not fluctuate.
[0084]
On the other hand, when the mud feeding device is started, excavation by the excavating mechanism 14 (see FIG. 1) is started in the same manner as in the first embodiment, and the mud in the cutter chamber 15 is discharged by the mud discharging device. Is started. Then, the third control valve 22c is opened in response to the water level data signal output from the water level gauge 21 (see FIGS. 1 and 2), so that the muddy water in the third mud feeding pipe 26c enters the cutter chamber 15. It flows in.
[0085]
As shown in FIG. 16, when the muddy water flows into the cutter chamber 15 and the muddy water level is lowered below the muddy water reference line SL in the third mud feeding pipe 26c, the mud feeding control device 19c includes the pressure detector 24c. By receiving the pressure detection signal from, the PID control calculation is performed based on the deviation Δh1 between the muddy water level and the muddy water reference line SL. Then, the mud feeding control device 19c outputs a valve opening increase signal toward the second control valve 22b.
[0086]
The second control valve 22b is opened by receiving a valve opening increase signal. As a result, as shown in FIG. 17, the muddy water in the second mud feed pipe 26b is poured into the third mud feed pipe 26c, and the level of the muddy water in the second mud feed pipe 26b is lowered. The muddy water level in the mud supply pipe 26c rises so as to coincide with the muddy water reference line SL.
[0087]
Then, when the muddy water level falls below the muddy water reference line SL in the second mud feeding pipe 26b, the muddy water control device 19c receives the pressure detection signal from the pressure detector 24b, thereby the muddy water level and the muddy water standard. A PID control calculation is performed based on the deviation Δh2 from the line SL. Then, the mud feeding control device 19c outputs a valve opening increase signal toward the first control valve 22a.
[0088]
The first control valve 22a is opened by receiving a valve opening increase signal. As a result, as shown in FIG. 18, the mud water in the first mud feed pipe 26a is poured into the second mud feed pipe 26b, thereby reducing the pressure of the mud water in the first mud feed pipe 26a. The muddy water level in the 2-mud pipe 26b rises to coincide with the muddy water reference line SL.
[0089]
When the muddy water is fed into the second mud feeding pipe 26b and the pressure of the mud water in the first mud feeding pipe 26a falls below a predetermined reference pressure set in advance, the mud feeding control device 19c is connected to the pressure detector 24a. The pump drive command signal is output to the mud pump 23 based on the pressure detection signal. Upon receiving the pump drive command signal, the mud pump 23 increases the pressure of the mud water in the first mud feed pipe 26a by feeding the mud water in the adjustment tank 16 (see FIG. 1) into the first mud feed pipe 26a. When the pressure of the mud in the first mud feed pipe 26a exceeds a predetermined reference pressure set in advance, the mud feed control device 19c sends a pump stop command signal based on the pressure detection signal from the pressure detector 24a. Is output to the mud pump 23. Upon receiving the pump stop command signal, the mud pump 23 interrupts mud feeding into the first mud pipe 26a. In this way, when adjusting the pressure of the mud water in the first mud feed pipe 26a, the mud feed amount of the mud pump 23 is controlled based on the above-mentioned predetermined reference pressure based on the pressure detection signal from the pressure detector 24b. PID control that causes the mud feed control device 19c to calculate a deviation from the mud pressure in the first mud feed pipe 26a may be used.
[0090]
And in the 2nd mud feed pipe 26b and the 3rd mud feed pipe 26c, the level X of the muddy water in the cutter chamber 15 is the same as in the first embodiment. 1 Is the above-mentioned predetermined water level X 0 As long as the muddy water level is equal to the muddy water reference line SL or the muddy water level rises and falls with the muddy water reference line SL as a boundary, the muddy water in the adjustment tank 16 continues to be fed into the cutter chamber 15 It is done. The muddy water level X in the cutter chamber 15 1 Is the above-mentioned predetermined water level X 0 Is reached (when a predetermined face pressure is reached) or when the operation of the mud feeding device is stopped, the mud feeding control device 19c continues to output a valve opening reduction signal to each control valve 22. The valve may be set to be closed.
[0091]
According to the mud feeding device and the mud feeding method of the present embodiment, as in the first embodiment, each control valve is set so that the mud pressure in each mud feeding pipe 26 does not exceed a predetermined pressure. Since the opening degree of 22 is adjusted, all the pressure of the muddy water transported from the ground B to the deepest part of the shaft A through the mud transport pipe 17 is not applied to the lowest part of the mud transport pipe 17. . Therefore, if these mud apparatus and mud feeding method are used for the mud shield method, mud water can be transported to the deep part, and the excavation depth of the shaft A can be further increased.
[0092]
Further, in the mud feeding device and the mud feeding method of the present embodiment, the opening degree of each control valve 22 is controlled by the mud feeding control device 19c so that the level of the mud water in each mud feeding pipe coincides with the mud water reference line SL. In doing so, a PID control method is employed. Therefore, according to the mud feeding apparatus and the mud feeding method of the present embodiment, a comprehensive determination in which predetermined weights are allocated to each of the P element (proportional element), the I element (integral element), and the D element (differential element). Thus, since the mud feed control device 19c controls the opening degree of each control valve 22, the mud water level in the mud feed pipe can be brought close to the mud water reference line SL quickly.
[0093]
The mud transport method detailed above is not limited to these embodiments. In the mud feeding method according to the first embodiment, the high position reference line HL and the low position reference line LL are set in the mud feeding pipe 26, but the interval (distance) between the two reference lines is not particularly limited.
In the first and second embodiments, the present invention has been described by taking, as an example, the muddy water transport apparatus incorporated in the muddy water shield used for excavation of the shaft A. However, the liquid transport apparatus and the liquid transport of the present invention are described. The method is not limited to this. That is, the liquid transport apparatus and the liquid transport method of the present invention can be used when liquid is transported in a section where there is a significant difference in height, for example, in the underground space formed after shaft excavation, further excavating in the lateral direction. Excavated soil unloading device and method, facilities installed in underground space and ground surface water supply and drainage device and water supply and drainage method, as well as water supply and drainage device and water supply and drainage method used for high-rise buildings exceeding 500m, etc. May be.
[0094]
【The invention's effect】
According to the liquid transport device and the liquid transport method of the present invention, when liquid is continuously transported in a section having a height difference, even if the distance of the section is gradually increased, the section having the height difference has a problem. Liquid can be transported.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a muddy water shield in which a muddy water transport device according to a first embodiment is incorporated.
FIG. 2 is a schematic view showing a structure of a mud feeding device constituting a part of the mud water transporting device of FIG.
FIG. 3 is a schematic view showing the structure of a mud discharge device that constitutes a part of the mud transport device of FIG. 1;
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in a mud feeding method and the pressure distribution of mud water introduced into each mud feeding pipe in the mud feeding method using this device.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud feeding method and the pressure distribution of mud water introduced into each mud feeding pipe in the mud feeding method using this device.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud feeding method and the pressure distribution of mud water introduced into each mud feeding pipe in the mud feeding method using this device.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in a mud feeding method and the pressure distribution of mud water introduced into each mud feeding pipe in the mud feeding method using this device.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud feeding method and the pressure distribution of mud water introduced into each mud feeding pipe in the mud feeding method using this device.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud discharge method and the pressure distribution of mud water introduced into each of the sludge pipes in the mud discharge method using this device.
FIG. 10 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud discharge method and the pressure distribution of mud water introduced into each drainage pipe in the mud discharge method using this device.
FIG. 11 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud discharge method and the pressure distribution of mud water introduced into each sludge pipe in the mud discharge method using this device.
FIG. 12 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud discharge method and the pressure distribution of mud water introduced into each sludge pipe in the mud discharge method using this device.
FIG. 13 is a schematic view showing a configuration of a muddy water shield in which a muddy water conveying device shown as an embodiment of the liquid conveying device of the present invention is incorporated.
FIG. 14 is a schematic view showing the structure of a mud transport device that constitutes a part of the mud transport device exemplified as the second embodiment.
FIG. 15 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud feeding method and the pressure distribution of mud water introduced into each mud feeding pipe in the mud feeding method using this device.
FIG. 16 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud feeding method and the pressure distribution of mud water introduced into each mud feeding pipe in the mud feeding method using this device.
FIG. 17 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud feeding method and the pressure distribution of mud water introduced into each mud feeding pipe in the mud feeding method using this device.
FIG. 18 is a conceptual diagram showing the configuration of a device used in the mud feeding method and the pressure distribution of mud water introduced into each mud feeding pipe in the mud feeding method using this device.
[Explanation of symbols]
17 Mud transport pipe
18 Waste mud transport pipe
19a Mud feed control device
19b Mud control equipment
22, 22a, 22b, 22c Control valve
23 Mud pump
24, 24a, 24b, 24c Pressure detector
26, 26a, 26b, 26c, 26d Mud feed pipe
33 Mud pump
34 Mud open / close valve
35 Discharge pressure detector
36 Suction pressure detector
38 Waste mud piping

Claims (7)

バルブを介して相互に連結された複数の配管が水平位置の高い上流側から水平位置の低い下流側に向かって延びるように配置された液体輸送管を使用し、最も上流の配管内に送り込んだ液体を、各配管内を通過させて下流側に向けて連続的に輸送する液体輸送方法であって、
前記各配管内の液体の圧力を検出する圧力検出工程と、
前記配管のうち、前記圧力検出工程で検出された液体の圧力が予め設定された基準圧力を上回った配管の上流側に配置されたバルブを絞ることによりこの配管に流れ込む液体の流量を低減させるとともに、前記基準圧力を下回った配管の上流側に配置されたバルブを開くことによりこの配管に流れ込む液体の流量を増加させる流量制御工程とを備えることを特徴とする液体輸送方法。A plurality of pipes connected to each other via a valve are used to transfer liquid into the most upstream pipe using a liquid transport pipe arranged so as to extend from the upstream side having a high horizontal position toward the downstream side having a low horizontal position. A liquid transport method for continuously transporting liquid toward the downstream side through each pipe,
A pressure detection step of detecting the pressure of the liquid in each of the pipes;
Among the pipes, the flow rate of the liquid flowing into the pipe is reduced by narrowing a valve disposed on the upstream side of the pipe where the pressure of the liquid detected in the pressure detection step exceeds a preset reference pressure. And a flow rate control step of increasing a flow rate of the liquid flowing into the pipe by opening a valve arranged on the upstream side of the pipe below the reference pressure. 請求項１に記載の液体輸送方法において、前記流量制御工程での前記配管に流れ込む前記液体の流量は、前記圧力検出工程で検出された前記液体の圧力が前記基準圧力に一致するように、前記圧力検出工程で検出された前記液体の圧力と前記基準圧力との偏差に基づいてＰＩＤ制御されていることを特徴とする液体輸送方法。  The liquid transport method according to claim 1, wherein the flow rate of the liquid flowing into the pipe in the flow rate control step is such that the pressure of the liquid detected in the pressure detection step matches the reference pressure. A liquid transporting method, wherein PID control is performed based on a deviation between the pressure of the liquid detected in the pressure detection step and the reference pressure. 可変速ポンプを介して相互に連結された複数の配管が、水平位置が低い上流側から水平位置が高い下流側に向かって延びるように配置されるとともに、前記可変速ポンプ間で延びる前記配管の途中に配置されたバルブを有する液体輸送管を使用し、閉鎖された前記バルブ間で前記各配管内に満たされた液体を、前記各バルブを開けることにより上流側から下流側に向けて連続的に輸送する液体輸送方法であって、
前記各バルブを閉じたまま上流側から下流側に向けて前記各可変速ポンプに液体を吐出させて前記バルブの上流側での前記配管内の圧力を上げるとともに、前記バルブの下流側での前記配管内の圧力を下げる配管内圧力調整工程と、
前記バルブで隔てられた上下の前記配管内の液体の圧力が等しくなったときに、前記バルブを開くとともに、前記可変速ポンプの液体吐出量を高めて前記配管内の前記液体を下流側に輸送する輸送工程とを備えることを特徴とする液体輸送方法。A plurality of pipes interconnected via a variable speed pump are arranged so as to extend from an upstream side having a low horizontal position toward a downstream side having a high horizontal position, and the pipes extending between the variable speed pumps. Using a liquid transport pipe having a valve arranged in the middle, the liquid filled in each pipe between the closed valves is continuously opened from the upstream side to the downstream side by opening the valves. A liquid transport method for transporting to
While each valve is closed, the variable speed pump is made to discharge liquid from the upstream side toward the downstream side to increase the pressure in the pipe on the upstream side of the valve, and the downstream side of the valve In-pipe pressure adjustment process to reduce the pressure in the pipe,
When the pressure of the liquid in the upper and lower pipes separated by the valve becomes equal, the valve is opened and the liquid discharge amount of the variable speed pump is increased to transport the liquid in the pipe downstream. A liquid transporting method. 輸送する液体を貯留するとともに、水平位置が高い上流側に配置される上流側液槽と、
輸送された前記液体を貯留するとともに、水平位置が低い下流側に配置される下流側液槽と、
バルブを介して相互に接続された複数の配管を有するとともに、前記上流側液槽及び前記下流側液槽とを結ぶ液体輸送管と、
前記上流側液槽に接続される前記配管に配置されて、前記上流側液槽内の液体を前記液体輸送管内に導き入れるポンプと、
前記バルブ間で延びる前記配管の途中に配置されて、その配管内に送り込まれた液体の圧力を検出して管内圧力検出信号を出力する管内圧力検出手段と、
前記管内圧力検出手段からの前記管内圧力検出信号を受けて前記バルブの開閉タイミング及び開度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする液体輸送装置。While storing the liquid to be transported, an upstream liquid tank disposed on the upstream side where the horizontal position is high, and
While storing the transported liquid, a downstream liquid tank disposed on the downstream side where the horizontal position is low,
A plurality of pipes connected to each other via a valve, and a liquid transport pipe connecting the upstream liquid tank and the downstream liquid tank;
A pump that is disposed in the pipe connected to the upstream liquid tank and introduces the liquid in the upstream liquid tank into the liquid transport pipe;
In-pipe pressure detection means that is arranged in the middle of the pipe extending between the valves, detects the pressure of the liquid fed into the pipe, and outputs a pipe pressure detection signal;
A liquid transporting apparatus comprising: a control means for receiving an in-pipe pressure detection signal from the in-pipe pressure detection means and controlling an opening / closing timing and an opening degree of the valve. 請求項４に記載の液体輸送装置において、前記下流側液槽に配置されて、この下流側液槽に貯留される液体の液面位置を検出して槽内液面検出信号を出力する液面検出手段と、この液面検出手段からの前記槽内液面検出信号を受けて前記バルブの開度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする液体輸送装置。  5. The liquid level according to claim 4, wherein the liquid level is arranged in the downstream side liquid tank and detects a liquid level position of the liquid stored in the downstream side liquid tank and outputs a liquid level detection signal in the tank. A liquid transporting apparatus comprising: a detecting unit; and a control unit that receives the liquid level detection signal in the tank from the liquid level detecting unit and controls the opening of the valve. 請求項４または請求項５に記載の液体輸送装置において、前記バルブ間で延びる前記配管の途中には、充填される液体の液面基準位置が予め設定されるとともに、前記制御手段は、前記管内圧力検出信号に基づいて特定した配管内の液面位置が前記液面基準位置に一致するように、前記配管内の前記液面位置と前記液面基準位置との偏差を演算して前記バルブの開度をＰＩＤ制御することを特徴とする液体輸送装置。  6. The liquid transport device according to claim 4, wherein a liquid level reference position of a liquid to be filled is set in advance in the middle of the pipe extending between the valves, and the control means is arranged in the pipe. A deviation between the liquid level position in the pipe and the liquid level reference position is calculated so that the liquid level position in the pipe specified based on the pressure detection signal matches the liquid level reference position. A liquid transporting device characterized in that the opening degree is PID controlled. 輸送する液体を貯留するとともに、水平位置が低い上流側に配置される液槽と、
可変速ポンプを介して相互に連結された複数の配管を有するとともに、その一端が前記液槽に接続されて前記液体を水平位置が高い下流側に輸送する液体輸送管と、
前記可変速ポンプ間で延びる前記配管の途中に配置されるバルブと、
前記バルブを挟み込むように前記配管にそれぞれ配置されるとともに、前記配管内の圧力を検出して圧力検出信号を出力する吐出圧力検出手段及び吸込圧力検出手段と、
前記吐出圧力検出手段及び前記吸込圧力検出手段からの圧力検出信号を受けて前記可変速ポンプの回転数及び前記バルブの開閉タイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする液体輸送装置。While reserving the liquid to be transported, and the liquid bath are horizontally positioned Ru disposed lower upstream,
A liquid transport pipe having a plurality of pipes connected to each other via a variable speed pump, one end of which is connected to the liquid tank and transporting the liquid to the downstream side having a high horizontal position;
A valve disposed in the middle of the pipe extending between the variable speed pumps;
A discharge pressure detecting means and a suction pressure detecting means, which are arranged in the pipe so as to sandwich the valve, detect a pressure in the pipe and output a pressure detection signal,
A liquid transporting apparatus comprising: control means for receiving a pressure detection signal from the discharge pressure detecting means and the suction pressure detecting means and controlling the rotational speed of the variable speed pump and the opening / closing timing of the valve.
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