JP2000345578A - 流動化処理土製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型でも処理量が多く、しかも製造コストを
安くできる流動化処理土製造装置及びその製造方法を提
供する。 【解決手段】 被処理土ホッパ４と、被処理土を搬送す
る搬送装置１０と、改良材ホッパ２０と、改良材供給装
置２１と、破砕混合部３０と、混練部４０と、水供給装
置５０とを搭載して流動化処理土製造装置１を構成し、
搬送装置１０で搬送した被処理土と改良材供給装置２１
から供給した改良材とを破砕混合部３０により破砕、混
合して混合材を製造し、混合材に水供給装置５０から水
又は泥水を供給して混練部４０で混練して流動化処理土
を製造する。これらの各機器及び駆動源を、走行部２を
有する架台３に搭載するのが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設現場等で発生
した残土の土質改良に用いる流動化処理土の製造装置及
び製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、道路や建設現場等において掘削し
た穴を、再掘削が可能なように簡易的に掘削土を利用し
て埋め戻す場合がある。この場合、再掘削時に容易に掘
削できるようにするために、あるいは管路等が埋設され
ている場所を掘削土を利用して埋め戻した後に所定以上
の土の強度を確保するために、掘削土に水又は泥水と固
化剤（例えばセメント）とを混練してスラリー状の埋め
戻し材、すなわち流動化処理土を製造して前記掘削穴に
流し込み、自然に固化させることにより所定の強度を確
保する方法が行われている。

【０００３】従来から、埋め戻しに用いる流動化処理土
を製造するために、各種の方法が行われて来ている。第
１例としては、地域内の所定基地に建設した大規模プラ
ントにより流動化処理土を製造する場合がある。この場
合、先ず、残土と水とを混合した後、大きな異物等を除
去し、次に、泥水や固化剤を加えて混練して流動化処理
土を製造する。その後、この流動化処理土をミキサ車等
で前記基地周辺の多くの埋め戻し現場に運搬して埋め戻
し作業を行っている。また第２例としては、上記のよう
なプラントを埋め戻し現場の近傍に仮設し、その現場専
用に流動化処理土を製造する方法がある。

【０００４】さらに第３例としては、例えば特開平９−
１９５２５３号公報に開示されたものがある。同公報に
よると、車両の架台上に土投入用バケット、プレミキサ
ー及びメインミキサーを搭載し、埋め戻し現場近傍で水
タンク車からの水の供給と、固化材の供給とを受け、混
練して流動化処理土を製造している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の流動化処理土の製造装置及び製造方法においては、
以下のような問題がある。 １）第１例においては、プラントが大規模であるため、
埋め戻し現場から離れた所定基地に建設されることが多
く、このため、製造された流動化処理土をミキサ車で周
辺の埋め戻し現場に何回も運搬する必要がある。ところ
が、流動化処理土はセメントを混入したいわゆる「なま
もの」であるため、遠距離の場所に運搬することは困難
である。（例えば、通常都心部では２０ｋｍ程度の距離
を運搬するのがほぼ限界である。）また、ミキサ車での
運搬は費用が高いという問題がある。さらに、土と水と
を単純に混合しているだけなので、均一に混合すること
が困難で、流動化処理土の製造に長時間を要すると共
に、バッチ式である（すなわち所定量を１回でまとめて
製造する）ため製造する時間がかかって製造の作業効率
が良くないという問題がある。また、一方埋め戻し現場
では発生する残土を外部で処理するための費用が必要と
なり、これにより現場での作業コストがアップする。 ２）第２例については、プラントを埋め戻し現場近くに
仮設するため、プラントの搬送費用、組み立て費用及び
分解費用等が高くかかり、コストアップを招くという問
題がある。 ３）第３例については、車載可能とするために製造装置
を小型化しており、かつ流動化処理土の製造がバッチ式
で行われるので、上記製造装置による処理能力が小さ
い。これにより、大規模工事の場合には効率的に作業で
きない。

【０００６】本発明は、上記の問題点に着目し、小型で
も処理量が多く、しかも製造コストを安くできる流動化
処理土製造装置及び製造方法を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段、作用および効果】上記の
目的を達成するために、本発明に係る流動化処理土製造
装置の第１発明は、流動化処理土用の被処理土が投入さ
れる被処理土ホッパと、被処理土ホッパの被処理土を搬
送する搬送装置と、改良材が投入される改良材ホッパ
と、改良材ホッパの改良材を供給する改良材供給装置
と、供給された被処理土及び改良材を破砕し混合する破
砕混合部と、被処理土及び改良材の混合材に水又は泥水
を供給する水供給装置と、混合材と水又は泥水とを混練
する混練部とを備えた構成としている。

【０００８】第１発明によれば、被処理土ホッパの被処
理土を搬送装置で搬送し、改良材ホッパの改良材を改良
材供給装置により供給し、この被処理土及び改良材を破
砕混合部で細かく破砕し混合し、この混合された混合材
に水又は泥水を供給した後、混練部で混合材と水又は泥
水とを混練して流動化処理土を製造するので、連続的に
流動化処理土の製造が可能となる。このとき、細かく破
砕された混合材を水又は泥水と混練するので、水又は泥
水に均一に混練され易く、短時間で連続的に流動化処理
土が製造される。したがって、小型の装置でも処理量が
多くなり、大規模の工事にも対応できる。また、埋め戻
し現場の近傍に従来のプラントよりも容易に本流動化処
理土製造装置を設置することができるので、ミキサ車に
よる流動化処理土の搬送が不要となり、搬送費や、プラ
ントの組み立て費及び分解費を無くすことができ、工事
費用を低減できる。さらに、埋め戻し現場で流動化処理
土を製造できるので、現場で発生した残土の利用が可能
であり、コストの低減がさらに可能である。

【０００９】第２発明は、第１発明の構成に基づき、混
練部を破砕混合部の下方に設けた構成としている。

【００１０】第２発明によれば、混練部を破砕混合部の
下方に設けたため、流動化処理土製造装置全体が小型化
され、コンパクトに構成される。したがって、埋め戻し
現場への設置及び搬送が容易であり、プラントの組み立
て及び分解が不要となるので、コストを安くできる。

【００１１】第３発明は、第１又は第２発明の構成に基
づき、自走式の走行部を有する架台に、前記被処理土ホ
ッパと、搬送装置と、改良材ホッパと、改良材供給装置
と、破砕混合部と、水供給装置と、混練部と、これらの
各機器及び走行部を駆動する駆動源とを搭載した構成と
している。

【００１２】第３発明によれば、流動化処理土製造用の
各機器及び動力源を、自走式の走行部を有する架台に搭
載したため、埋め戻し現場において、自走して最も作業
効率の良い場所に装置を容易に移動できる。よって、組
み立てや分解の手間も不要となり、作業効率を向上でき
るので、取扱いが容易で、コストを低減できる。

【００１３】また、本発明に係る流動化処理土製造方法
は、被処理土と改良材とを破砕し混合して混合材を製造
し、次に、混合材に水又は泥水を供給して混練し、土質
改良した流動化処理土を製造する方法としている。

【００１４】上記方法によれば、最初に被処理土に改良
材を加えた状態で破砕し混合するため、被処理土が水分
を含まない状態で容易に細かく破砕され混合される。よ
って、改良材との混合が短時間で均一に行われる。ま
た、この混合材に水又は泥水を供給して混練するので、
従来の方法に比して混練効率が良く、混練時間が短縮さ
れ、また連続して流動化処理土製造の作業が可能であ
る。したがって、以上のことから、作業効率が向上する
と共に、安定した品質の流動化処理土を容易に製造する
ことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る流動化処理
土製造装置及びその製造方法の実施形態について、図を
参照して詳述する。

【００１６】図１は、本発明に係る流動化処理土製造装
置の側面図である。同図に示すように、流動化処理土製
造装置１は自走式であり、かつ土と水との混練のタイミ
ングを適切にして効率的に流動化処理土を製造するもの
である。履帯式の走行部２を有する架台３の長手方向の
一側には被処理土を投入する被処理土ホッパ４が搭載さ
れ、架台３の中央部には破砕混合部３０が設けられてい
る。被処理土ホッパ４の下部には下部排出口５が設けら
れ、その下方には被処理土を搭載して破砕混合部３０ま
で運搬する搬送装置１０が配設されている。被処理土ホ
ッパ４と破砕混合部３０との間の上方には改良材ホッパ
２０が設けられ、改良材ホッパ２０の下部には改良材を
搬送装置１０上に供給する量を制御自在とした回転式の
改良材供給装置２１が配設されている。破砕混合部３０
は搬送装置１０により搬入される被処理土と改良材とを
破砕し混合するものであり、その混合した混合材に水を
供給する水供給装置５０を有している。また、破砕混合
部３０の下部には、上記混合材と水とを混練する混練部
４０が設けられている。混練部４０の端部には排出口４
１が設けられ、排出口４１の外側にはスクイーズ式のコ
ンクリートポンプ６０が配設されている。コンクリート
ポンプ６０の排出口６１には、流動化処理土を埋め戻し
場所に直接配送する配送管６２が接続される。架台３の
長手方向の他側には、搬送装置１０、改良材供給装置２
１、破砕混合部３０、混練部４０、水供給装置５０及び
走行部２等を駆動するための動力源７０が搭載されてい
る。なお、走行部２は車輪式であっても良い。

【００１７】図２は、破砕混合部３０の構成図である。
混合ケース３１の側面部に設けた開口部には搬送装置１
０の先端部が挿入されており、混合ケース３１内の上部
で、かつ搬送装置１０の先端部近傍には回転部本体の外
周部に所定本数のカッタを有するソイルカッタ３２が回
転自在に配設されている。またソイルタッタ３２の下方
には、回転部本体の外周部に設けた所定本数のアームの
先端部に回転自在なハンマーを有する複数個のロータリ
ハンマ３３が回転自在に配設されている。さらに破砕混
合部３０の下部には、第１実施形態の混練部４０が設け
られている。混練部４０は、混合ケース３１の下部に設
けられた混練ケース４２と、混練ケース４２に並列に回
転自在に内設された複数個のスクリュウ式ミキサ４３と
を有しており、スクリュウ式ミキサ４３は駆動モータ４
４により回転駆動される。スクリュウ式ミキサ４３の上
方には、水供給装置５０の複数個のノズル５１が配設さ
れている。また、混練ケース４２の端部には排出口４１
が設けられており、排出口４１の外側には前述のように
スクイーズ式コンクリートポンプ６０が配設されてい
る。なお、水供給装置５０のノズル５１は、混合ケース
３１の上部に配設しても良い。

【００１８】図３は、第１実施形態の搬送装置１０の模
式図である。搬送装置１０は一端部に配設されたモータ
１６と、モータ１６により駆動されるコンベア１１とを
有しており、コンベア１１にはコンベアスケール１２が
設けられている。コンベア１１は、ベルト式又は履帯式
等により構成される。被処理土ホッパ４にはスクラッピ
ングローター６が取着されていて、コンベア１１上を搬
送される被処理土Ａの高さを規定するようになってお
り、コンベアスケール１２はこの搬送される被処理土の
重量を検出する。

【００１９】図４は、水供給装置５０の系統図である。
モータ５２に駆動される水ポンプ５３は水源５４に接続
している。水ポンプ５３の吐出回路５５の先端部には複
数個のノズル５１が設けられており、吐出回路５５上に
は流量計５６及びバルブ５７が配設されている。バルブ
５７により混合材の量に応じて水量をコントロールして
おり、流量計５６により水量を検出している。尚、水ポ
ンプ５３の回転数により水量を検出してもよい。

【００２０】次に、流動化処理土製造装置１の作動につ
いて図２、図３に基づいて説明する。図３において、被
処理土ホッパ４に、現場で発生した残土の中から大きな
岩石、鉄骨及びコンクリート破片等を除去する前処理が
行われた被処理土を油圧ショベル等の積込機で投入す
る。次に、コンベア１１で被処理土Ａを破砕混合部３０
に搬送する。コンベア１１で搬送される被処理土Ａはコ
ンベアスケール１２とモータ１６の回転数とから供給ス
ピードと積算供給量とが検出される。モータ１６の回転
数は、単位時間当りの供給量が所定値となるように制御
される。次に、改良材供給装置２１は、改良材供給装置
２１に設けられた図示しない回転計等により改良材Ｂ
（例えばセメント）の供給スピードと積算供給量とを検
出し、予め設定した被処理土との混合比率となるように
改良材を供給する。

【００２１】次に、図２において、コンベア１１により
破砕混合部３０に搬送された被処理土Ａ及び改良材Ｂ
は、ソイルカッタ３２により細かく切断されると共に混
合され、この後、ロータリハンマ３３によりさらに細か
く破砕されると共に、さらに良く混合され、混合材Ｃを
作成する。この混合材Ｃには、水供給装置５０から水が
供給される。このとき、流量計５６により水の供給スピ
ードと積算供給量とが検出され、被処理土Ａ、改良材Ｂ
及び混合材Ｃの量に応じた水量が供給される。混合材Ｃ
と水とは混練ケース４２に送られ、混練ケース４２内で
は、スクリュウ式ミキサ４３により混合材Ｃと水とが混
練され、スラリー状の流動化処理土Ｄが製造される。製
造された流動化処理土Ｄはスクリュウ式ミキサ４３によ
り混練されつつ排出口４１から排出され、コンクリート
ポンプ６０に送られる。コンクリートポンプ６０は流動
化処理土Ｄを排出口６１から配送管６２を経て、埋め戻
し場所に圧送し、埋め戻し作業が行われる。また、作業
によっては路肩や河川の築堤等が行われる。

【００２２】上述のように、流動化処理土製造にあたっ
ては、先ず、被処理土と改良材とを細かく破砕しつつ混
合して混合材を作成した後、水を加えて混練するような
製造方法にしたため、水に混合材が良く溶けて混練時間
が短くなり、流動化処理土を短時間で製造できる。ま
た、被処理土、改良材及び水のそれぞれの供給スピード
と積算供給量とを検出し、所定の混合比になるようにそ
れぞれの供給量が各モータにより制御されるため、良質
の流動化処理土を連続的に製造することができる。した
がって、作業現場の施工管理が容易になり、作業効率を
向上できる。

【００２３】図５は、第２実施形態の搬送装置１０ａの
模式図である。被処理土ホッパ４にはコンベア１１上の
被処理土Ａの高さを規定するならし板７が設けられ、そ
の上方にはコンベア１１上の被処理土Ａの高さを非接触
で計測する被処理土高さ検出器（超音波センサ等）１３
が設けられている。コンベア１１の一端部のガイド輪１
４にはコンベア速度検出器（エンコーダ）１５が取着さ
れ、被処理土高さ検出器１３により検出された被処理土
Ａの高さと、コンベア速度検出器１５により検出された
コンベア１１の速度とに基づいて、搬送される被処理土
Ａの供給スピードと積算供給量とを検出するようになっ
ている。なお、第２実施形態においても、搬送装置１０
ａはベルト式又は履帯式であっても良い。

【００２４】図６は、第２実施形態の混練部４０ａの模
式図である。混練ケース４２内にはパドル式ミキサ４３
ａが回転自在に取着されている。混練部４０ａのその他
の構成は第１実施形態のものと同一なので説明は省略す
る。

【００２５】図７は、混練部４０の排出口４１に接続す
る排出手段の別の構成例を示している。本構成では、排
出口４１にとい６３を接続しており、排出口４１から排
出された流動化処理土は図示の矢印のようにとい６３に
沿って埋め戻し場所に搬送される。これは、埋め戻しや
築堤等の作業現場が流動化処理土製造装置１の近傍にあ
る場合に用いられる。本案によると、コンクリートポン
プは不要となり、製造コストを安くできる。

【００２６】以上説明したように、本発明に係る流動化
処理土製造装置は、被処理土と改良材とを細かく破砕し
つつ混合して混合材を作成した後、水を加えて混練する
ので、水に混合材が良く溶けて混練時間が短くなり、流
動化処理土を短時間で製造できる。また、被処理土、改
良材及び水は所定の混合比になるようにそれぞれ適量に
制御されるので、良質の流動化処理土を連続的に製造す
ることができる。この結果、本発明にかかる流動化処理
土製造装置は小型であっても処理量が多く、大規模工事
にも対応可能である。また小型で自走可能であるため、
埋め戻し及び築堤等の作業現場近傍の最も作業効率の良
い場所に設置可能であり、よって流動化処理土を遠隔の
プラントから輸送する必要がないので、輸送費用を安く
できる。さらに埋め戻し及び築堤等の作業現場の周辺に
仮設プラントを建設する場合に比して設置費用が安いの
で、経済的である。また、作業現場近傍に設置できるた
め、作業効率が良く、残土の利用が容易であり、工事費
用を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流動化処理土製造装置の側面図であ
る。

【図２】本発明の破砕混合部の構成図である。

【図３】本発明の第１実施形態の搬送装置の模式図であ
る。

【図４】本発明の水供給装置の系統図である。

【図５】本発明の第２実施形態の搬送装置の模式図であ
る。

【図６】本発明の第２実施形態の混練部の模式図であ
る。

【図７】本発明の混練部の排出口に接続する排出手段の
別の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１：流動化処理土製造装置、２：走行部、３：架台、
４：被処理土ホッパ、５：下部排出口、６：スクラッピ
ングロータ、７：ならし板、１０：搬送装置、１１：コ
ンベア、１２：コンベアスケール、１３：超音波セン
サ、２０：改良材ホッパ、２１：改良材供給装置、３
０：破砕混合部、３１：混合ケース、４０：混練部、４
１：排出口、４２：混練ケース、４３：スクリュウ式ミ
キサ、４３ａ：パドル式ミキサ、５０：水供給装置、５
１：ノズル、５６：流量計、５７：バルブ、６０：コン
クリートポンプ、６２：配送管、６３：とい、７０：駆
動源。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動化処理土用の被処理土が投入される
   被処理土ホッパ(4)と、被処理土ホッパ(4) の被処理土
   を搬送する搬送装置(10)と、改良材が投入される改良材
   ホッパ(20)と、改良材ホッパ(20)の改良材を供給する改
   良材供給装置(21)と、供給された被処理土及び改良材を
   破砕し混合する破砕混合部(30)と、被処理土及び改良材
   の混合材に水又は泥水を供給する水供給装置(50)と、混
   合材と水又は泥水とを混練する混練部(40)とを備えたこ
   とを特徴とする流動化処理土製造装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の流動化処理土製造装置に
   おいて、混練部(40)を破砕混合部(30)の下方に設けたこ
   とを特徴とする流動化処理土製造装置
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の流動化処理土製造
   装置において、自走式の走行部(2) を有する架台(3)
   に、前記被処理土ホッパ(4) と、搬送装置(10)と、改良
   材ホッパ(20)と、改良材供給装置(21)と、破砕混合部(3
   0)と、水供給装置(50)と、混練部(40)と、これらの各機
   器及び走行部(2) を駆動する駆動源(70)とを搭載したこ
   とを特徴とする流動化処理土製造装置。
4. 【請求項４】 被処理土と改良材とを破砕し混合して混
   合材を製造し、次に、混合材に水又は泥水を供給して混
   練し、土質改良した流動化処理土を製造することを特徴
   とする流動化処理土製造方法。