JP2000073398A - 流動化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動化処理タンク内で生成した流動化処理土
を埋め戻し等のために迅速かつ確実に排出できるように
する。 【解決手段】 流動化処理タンク２０内で土砂と水及び
固化剤とを攪拌・混合して流動化処理土を生成するため
の攪拌混合手段２６は油圧モータ２９で回転駆動される
回転軸２７に攪拌翼２８を取り付けたものであり、その
主攪拌板３０の下面に設けた補助攪拌板３１ａには排出
促進板４５が固定して設けられる。排出促進板４５は、
先端側に向けて幅が連続的に狭くなり、回転方向の前方
側の端部は回転軸２７の回転中心からの放射線Ｆに対し
て所定の角度θだけ傾いており、流動化処理タンク２０
の底面２０ａに対して隙間δが形成され、この底面２０
ａとは非接触状態で極めて近接した位置に配置されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木現場や建設現
場で掘削により発生した土に流動化処理して埋め戻すた
めに用いられる流動化処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市ガス配管や下水管等を道路下に敷設
するに当っては、まずアスファルト等の舗装の層を剥し
て、所定の深さまで掘削することにより配管の埋設スペ
ースを確保し、このスペースに配管を設置する。そし
て、土砂を埋め戻した後に締め固めを行い、さらにその
上に再度舗装を行うようにする。ここで、配管が敷設さ
れる地層等によっては、掘削により発生した土を埋め戻
し用として用いることができないものもある。このよう
に、掘削による発生土がそのまま埋め戻し用として使用
できないものである場合には、その土砂を作業現場から
搬出して廃棄し、これに代えて良質な埋め戻し用の土を
新たに搬入して、掘削箇所の埋め戻しを行うようにして
いた。しかしながら、近年においては、発生土を廃棄す
る場所が不足する傾向にあり、またたとえ廃棄や処理が
可能な場所なり施設なりが存在するにしても、作業現場
から著しく離れた遠隔地である場合が多く、従ってこの
ような遠隔地まで運搬しなければならないことから費用
も手間もかかることから、その廃棄や処理が面倒になる
と共に、ダンプ公害等の問題があり、また良質な埋め戻
し土の入手は必ずしも手近で困難なこともあり、やはり
遠隔地からの搬入が必要となる等といった問題点があ
る。

【０００３】以上の点を考慮して、近年、掘削による発
生土の土質の改良を行って、埋め戻しに適した土に変え
る、所謂流動化埋め戻し工法が開発され、実用化される
ようになってきている。この流動化埋め戻し工法は、発
生土に水及び固化剤を、適切な配合割合で混合して撹拌
することにより流動化処理して均一に混合したスラリー
状態の埋め戻し用の素材に変えるようになし、このよう
に流動化処理された土を掘削箇所に埋め戻すようにする
ものである。この流動化埋め戻し工法は、掘削により発
生した土が、例えば関東ローム層や汚泥等のように質の
悪い土でも埋め戻し用として利用できるようになり、ま
た埋め戻し材は流動状態にあり、埋設物の周囲への回り
込みが円滑になることから、埋設物輻輳による埋め戻し
不良の発生を防止でき、また締め固めの必要がなくなる
ので、作業の迅速化や騒音・振動の発生が抑制される等
の利点がある。ここで、固化剤としては、セメント，セ
メント系固化剤，石灰，石灰系固化剤，セメント石灰複
合系固化剤が主に用いられ、また流動性や固化時間等を
調整するために、その他の添加剤や混合材が適宜添加さ
れる。水は、水道水や工業用水は当然用いることができ
るが、河川水や雨水等であっても良い。

【０００４】前述した流動化処理土を製造するには、発
生土だけでなく、固化剤及び水が容易に入手できなけれ
ばならない。また、発生土と水及び固化剤との混合割合
を厳格に設定しなければ、埋め戻し材として良好な品質
が得られない。さらに、発生土から異物や塊状物等を除
去し、かつ混合物の撹拌も適切に行わなければならな
い。以上のことから、流動化処理装置としては、かなり
大掛かりな設備が必要になり、このような設備は所定の
場所に固定的に据え付けられることになる。従って、作
業現場で発生した発生土をダンプトラック等でこの設備
に搬入して、流動化処理を行うようになし、処理された
埋め戻し材は、ミキサー車等により、再び作業現場に搬
入するようにしなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】共同溝や、シールドト
ンネル等のように大規模現場はともかくとして、例えば
道路に沿ってガス管を埋設する工事等のように、比較的
小規模な工事現場においては、土砂の掘削量及び埋め戻
し量が少ない。しかも、交通量の多い道路等では、埋め
戻し作業の簡易性及び迅速性が要求され、ダンプトラッ
クやミキサー車等が頻繁に出入りするのは好ましくはな
い。以上のことから、処理能力は限られたものであって
も、小型の流動化処理装置を、例えばトラックやトレー
ラ等の車両に搭載して、作業現場の近くまで搬入して、
発生土の流動化処理を行わせることができれば、前述し
たような小規模工事用として至便なものとなる。特に、
この流動化処理装置自体を自走式のものとすれば、工事
の進行に応じて埋め戻しを行う場所に極めて近い位置で
流動化処理を行える点でさらに有利である。さらにま
た、車両の走行手段として、履帯を備えたクローラ式走
行体を用いれば、掘り返し等により凹凸のある作業現場
でも走行が可能になるので、簡易な流動化処理工法を行
うのに最適なものとなる。

【０００６】流動化処理するに当っては、発生土と水と
固化剤とを完全かつ均一に混合する必要があり、自走式
の流動化処理装置にあっては、連続処理で均一な混合を
行うのは困難であるからバッチ式の処理となる。そし
て、流動化処理タンク内に回転攪拌機構を臨ませて設
け、この回転攪拌機構により、内容物である発生土と水
と固化剤とを迅速かつ効率的に攪拌・混合する必要があ
る。流動化処理タンクの内容物が均一に攪拌・混合され
た流動化処理土は流動化処理タンクからそのまま掘削部
位に埋め戻される。この場合、流動化処理タンクは車台
等に固定的に設置される関係から、その底面から排出用
の配管を引き出すようにすると、配管の引き回しに無理
が生じるので、流動化処理タンクの下部位置の側面部に
配管を接続せざるを得なくなる。しかも、排出用の配管
には吸引力を発生させるポンプ等を設けることは、動力
源の問題やメンテナンスの観点等から望ましくはない。
そこで、流動化処理タンクに設けた攪拌翼を作動させる
ことにより、流動化処理土を配管に送り込むようにす
る。

【０００７】ところで、流動化処理タンク内には、土砂
が投入されるが、土砂と共に岩石や金属塊その他の塊状
物も混入するのを防止できない。従って、回転攪拌機構
を構成する攪拌翼を流動化処理タンクの底面近傍にまで
延在させると、タンク底面と攪拌翼との間に塊状物がか
み込んで、この攪拌翼の回転に支障を来すことになり、
甚だしい場合には、攪拌翼が損傷する等といった不都合
が生じる。このために、攪拌翼はタンク底面からある程
度上方に位置させなければならない。そうすると、流動
化処理土が流動化処理タンクの底面に近い位置なると、
それ以上の排出が不可能となる。流動化処理タンク内に
所定量の流動化処理土が滞留したままになると、次の処
理作業に支障を来すだけでなく、作業終了後における流
動化処理タンク内の清掃を行うのが極めて困難になる等
といった不都合がある。

【０００８】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、流動化処理タンクで
流動化処理土を生成する際には、攪拌混合手段を円滑に
作動させ、生成した流動化処理土を埋め戻し等のために
迅速かつ確実に排出できるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、土砂と水と固化剤とが投入される流
動化処理タンク内に、鉛直状態に配置した回転軸に水平
方向に攪拌翼を延在させ、この回転軸を回転駆動手段で
回転駆動することにより内容物を攪拌・混合して、この
流動化処理タンクの下部側面から排出するものにであっ
て、前記攪拌翼には排出促進部材が固定して設けられ、
この排出促進部材は前記流動化処理タンクの底面側に向
けて延在されて、この底面に対して概略水平な面を形成
し、かつ少なくとも前記攪拌翼の回転方向における前方
側の端面が、前記回転軸を中心とした放射線に対して回
転中心側が前方に位置するように所定角度を持たせる構
成としたことをその特徴とするものである。

【００１０】ここで、攪拌翼は回転軸に連結されるが、
この回転軸と直交する方向に延びる複数の主攪拌板と、
これら各主攪拌板の上下両面に固着して設けられ、回転
軸の軸線方向に延びる複数の補助攪拌板とで攪拌翼を構
成することができ、特にこれら主攪拌板及び補助攪拌板
をそれぞれ回転方向に対して所定の角度傾斜した状態に
保持するのが好ましい。また、排出促進部材は下方に向
けて延在させた補助攪拌板に固定しすることができる。
そして、この排出促進部材は流動化処理タンクの底面に
対して僅かな隙間をもって対面するように配置できる。

【００１１】また、排出促進部材を、前記下方に向けて
延在させた補助攪拌板に固定的に支持させた軸に上下方
向に所定角度回動可能に連結する構成とすることもでき
る。この排出促進部材は斜め下方に向けて延在されて、
その下側端面が流動化処理タンクの底面と概略平行な面
となし、この面は底面に接触するか、または僅かな隙間
をもって対面するように配置する。そして、排出促進部
材を流動化処理タンクの内面に摺接させる場合には、排
出促進部材は、ゴム等の弾性部材と、この弾性部材を挟
み込む一対の挾持板からなる排出促進板ユニットとして
構成すれば、弾性部材が摩耗したり変形した時に容易に
交換できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の一形態について説明する。まず、図１に流動化処理
装置の概略構成を示す。図中において、１は流動化処理
タンク、２は攪拌混合手段である。まず、図１の（ａ）
に示したように、予め水Ｗを流動化処理タンク１に供給
しておき、この状態で、図１（ｂ）に示したように、発
生土Ｇを流動化処理タンク１に投入する。この発生土Ｇ
の投入前に、予め岩石等の塊状物や、金属等の異物を除
去しておくのが好ましい。ただし、塊状物や異物を完全
に取り除くのは困難であるから、それらが流動化処理タ
ンク１内にある程度混入のは許容する。また、この発生
土Ｇの投入作業を開始すると共に、攪拌混合手段２の作
動を開始して、水Ｗと発生土Ｇとを撹拌・混合させる。
このように、発生土Ｇの投入と攪拌混合手段２による撹
拌とを同時に平行して行うことにより、円滑に水Ｗと発
生土Ｇとを混合させることができる。

【００１３】水Ｗに発生土Ｇを加えながら、攪拌混合手
段２により流動化処理タンク１の内容物を撹拌すること
によって、発生土Ｇと水Ｗとを均一に混合させてスラリ
ー化させる。このように、発生土Ｇの水分調整が行われ
た上で、攪拌混合手段２による撹拌を継続しながら、図
１の（ｃ）に示したように、固化材Ｈを定量だけ投入し
て、この固化材ＨをスラリーＳに均一に混合し、攪拌混
合手段２により内容物を攪拌して全体が完全に均一な状
態にすることにより流動化処理土が得られる。この流動
化処理土は発生土Ｇと水Ｗ及び固化材Ｈとの混合比率に
もよるが、ある程度の流動状態を保った未固化状態のス
ラリーからなる流動物である。このように流動化処理を
行うことによって、埋め戻しに適さない例えば関東ロー
ム層等の土を有効な埋め戻し材に変換することができ、
掘削による発生土で掘削箇所の埋め戻しを行うことがで
きる。しかも、この埋め戻し材には固化材Ｈが混合され
ているから、埋め戻した直後はなお流動性を保つことか
ら、埋設物の周囲への回り込みが良好になり、また１〜
２４時間程度で固化することから、締め固めも必要とし
ない。さらに、固化剤の混合比率により固化後の強度の
調整を行えるから、埋め戻した場所を再度掘削すること
も可能になる。ここで、発生土Ｇと水Ｗ及び固化材Ｈの
混合比率は、発生土Ｇの性質や含水量等に応じて変化す
ることから、実際の流動化処理を行う前に実験等により
予め求めておくのが好ましい。

【００１４】以上のようにして発生土が流動化処理され
るが、この流動化処理装置は、図２乃至図４に示したよ
うに、走行車両に設置されて、自走式の流動化処理装置
１０として構成し、作業現場において掘削による発生土
を取り込んで、流動化処理した上で、直接掘削箇所に埋
め戻すことができる。ここで、車両としては、履帯を備
えたクローラ式の走行車両を例示するが、走行手段は必
ずしもクローラ式のものでなければならないのではな
く、ホイール式等の走行手段を備える車両であっても良
い。

【００１５】これらの図から明らかなように、走行手段
としては、左右一対の履帯を有するクローラ式走行体１
１から構成され、このクローラ式走行体１１には車体フ
レーム１２が連結される。クローラ式走行体１１は、左
右一対からなる走行体フレーム１３の両端に駆動スプロ
ケット１４とアイドラ１５とを設けて、これら駆動スプ
ロケット１４とアイドラ１５との間には、無限軌条を構
成する履帯１６が巻回して設けられている。従って、左
右の駆動スプロケット１４を駆動することによって、車
両全体が自走することになる。

【００１６】車体フレーム１２はクローラ式走行体１１
の上に旋回装置１８を介して連結されており、この旋回
装置１８により車体フレーム１２は旋回可能となってい
る。そして、車体フレーム１２上には、旋回中心Ｒに対
して、前方側の位置に動力装置１９が、また後方側には
流動化処理タンク２０が設置されて、重量バランスを取
るようにしている。また、動力装置１９の上部位置に
は、オペレータが着座して、機械の操作を行うための運
転席２１が設けられており、この運転席２１の近傍に
は、操作レバー等が装着され、これら操作レバーを操作
することによって、各部の操作を行うことができる。

【００１７】流動化処理タンク２０は、底面２０ａと、
周胴部２０ｂとからなる有底円筒状の部材から構成さ
れ、この流動化処理タンク２０には車輌の後方に向けて
張り出し部２２が設けられている。張り出し部２２から
処理タンク２０の上部の所定の範囲をカバーするよう
に、すのこ状の篩い分けユニット２５が着脱可能に取り
付けられており、この篩い分けユニット２５の部位が土
砂の投入部となる。篩い分けユニット２５は、枠状の本
体２５ａの上部に桟を掛け渡したり、格子を装着する等
により形成される篩い２５ｂを装着したものであって、
掘削した土に岩石等の塊状物や金属その他の塊状異物が
混入している場合に、そのうちの大きなものが流動化処
理タンク２０内に入らないように取り除くためのもので
ある。従って、必要に応じて、篩い分けユニット２５の
本体２５ａを水平方向に移動可能となし、油圧シリンダ
や油圧モータ等の往復動手段を用いて、この篩い分けユ
ニット２５を水平方向に往復移動させて、土砂の落下を
促進するように構成することもできる。ただし、比較的
小さな塊状物等が流動化処理タンク２０内に流入するの
は防止できない。

【００１８】流動化処理タンク２０には、図４から明ら
かなように、攪拌混合手段２６が装着されている。この
攪拌混合手段２６は、回転軸２７と、この回転軸２７の
下端部にその軸線と直交する方向に延在させた複数の撹
拌翼２８と、回転軸２７を回転駆動するために減速機付
きの油圧モータ２９とからなる攪拌機構を備えている。
ここで攪拌翼２８は、回転軸２７に連結した所定の幅を
有する長尺の主攪拌板３０を有し、この主攪拌板３０は
回転軸２７の下端部に設けた取付部２７ａに上下方向に
おいて斜めに取り付けられている。また、この主攪拌板
３０の途中位置には、所定の間隔を置いて、複数の補助
攪拌板３１が上下方向に突設されており、これら各補助
攪拌板３１の取り付けも回転方向に対して左右方向に対
して斜めになっている。そして、油圧モータ２９は取付
板３２に取り付けられている。この取付板３２は、門型
に形成した一対の支持部材３３，３３間に掛け渡すよう
に連結した上下一対の板体から構成されており、これら
支持部材３３，３３は車体フレーム１２に立設されてい
る。

【００１９】流動化処理タンク２０の上部には、前述し
た篩い分けユニット２５が装着される部位と、取付板３
２により覆われた部位とを除いて、蓋体３４が装着され
ており、この蓋体３４には給水管３５が貫通する状態に
設けられている。この給水管３５は、Ｌ字状に曲成した
パイプからなり、下方に向けた端部は蓋体３４を貫通し
て、流動化処理タンク２０内に臨んでいる。また水平部
分は、支持部材３３に連結されると共に、開閉弁３６が
設けられている。

【００２０】蓋体３４には開閉扉３４ａが設けられてお
り、この開閉扉３４ａを開くことによって、固化剤の投
入が可能となっている。固化剤は上部が開口した固化剤
容器３７内に収容されており、開閉扉３４ａを開いた状
態で、この固化剤容器３７を反転させることによって、
流動化処理タンク２０内に固化剤を投入できるようにな
っている。ここで、固化剤が入った固化剤容器３７はか
なりの重量があるために、その投入作業を自動化する構
成となっている。

【００２１】このために、固化剤容器３７はＬ字状の反
転部材３８に保持具３８ａによって保持されており、こ
の反転部材３８は車体フレーム１２に立設した支持ロッ
ド３９の水平部分に反転可能に連結されている。また、
反転部材３８の下面と車体フレーム１２との間には、油
圧シリンダ４０が枢着されており、この油圧シリンダ４
０により、反転部材３８を支持ロッド３９を中心として
反転させると、固化剤容器３７が反転して、固化剤が流
動化処理タンク２０内に供給される。

【００２２】さらに、流動化処理タンク２０の周胴部２
０ｂにおける下部側には流動化処理土の排出用配管４１
が取り付けられている。この排出用配管４１は開閉弁４
２を有する硬質パイプから構成されており、先端にはホ
ース４３が接続されるようになっている。また、流動化
処理タンク２０の周胴部２０ｂにおける下部位置には点
検口４４が設けられており、この点検口４４は開閉可能
な扉から構成されている。従って、流動化処理を行った
後に、流動化処理タンク２０内に残留する固形物を排除
したり、また内部の洗浄を行ったりできるようになって
いる。

【００２３】前述したように、流動化処理装置１０を用
いて流動化処理を行うが、この流動化処理は流動化処理
タンク２０の内容物である処理土と、水及び固化剤とを
均一に混合する必要がある。これらの内容物の攪拌・混
合は攪拌混合手段２６により行われ、この攪拌混合手段
２６で均一に混合されるとスラリー状態になる。そし
て、このスラリーは土と固化剤との含有比率がかなり高
いために、高粘度な流動物であり、この流動物が製品と
しての流動化処理土である。以上の流動化処理土は排出
用配管４１を介して直接掘削箇所に埋め戻されることに
なる。このための排出用配管４１は車体フレーム１２の
後方側に向けて延在させている。

【００２４】流動化処理土は以上のようにして製造さ
れ、埋め戻されるが、流動化処理タンク２０の内容物を
迅速かつ効率的に、しかも均一に攪拌・混合するように
なし、また生成した流動化処理土を迅速かつ完全に流動
化処理タンク２０から排出しなければならない。攪拌混
合手段２６は、基本的には流動化処理タンク２０の内容
物を攪拌・混合するものであるが、流動化処理土の排出
機能をも発揮させる。

【００２５】ここで、流動化処理土を排出するに当っ
て、流動化処理タンク２０内に多量の流動化処理土が収
容されている状態では、その圧力で排出用配管４１に向
けて押し出される。ただし、残量が減少するに応じて、
排出用配管４１に向けて押し出す圧力が低下することに
なり、粘度が高いことから、ある水準より低下するとも
はや自重では排出用配管４１に向けて押し出せなくな
る。このために、攪拌手段２６を構成する攪拌翼２８を
回転駆動することによって、流動化処理タンク２０内を
攪拌することによって、その流動化を促進して排出用配
管４１に送り出すようにする。

【００２６】ただし、篩い分けユニット２５が設けられ
ているとは言え、塊状物等が流動化処理タンク２０内に
混入するのを避けることはできない。このために、攪拌
翼２８を構成する主攪拌板３０を流動化処理タンク２０
の底面２０ａからある程度離間させなければ、この主攪
拌板３０と流動化処理タンク２０の底面２０ａとの間に
岩石等の固形の塊状物がかみ込んで、主攪拌板３０の回
転が阻害されたり、甚だしい場合には主攪拌板３０が変
形したり、損傷したりするおそれがある。従って、主攪
拌板３０による流動化処理タンク２０内からの排出機能
を発揮させるには限度があり、主攪拌板３０より下方の
部位からは殆ど流動化処理土を排出できずに流動化処理
タンク２０内に残留してしまう。また、主攪拌板３０を
流動化処理タンク２０の底面２０ａから離間させると、
それだけ攪拌機能も低下することになる。

【００２７】以上の点から、図５乃至図９に示したよう
に、主攪拌板３０と補助攪拌板３１とからなる攪拌翼２
８に排出促進部材としての排出促進板４５を取り付け
て、流動化処理タンク２０内を隈なく攪拌・混合するよ
うになし、しかも生成した流動化処理土を迅速かつ効率
的に排出できるようにしている。而して、排出促進板４
５は、図５乃至図７から明らかな通り、回転軸２７の取
付部２７ａから水平方向に延在されている主攪拌板３０
に連結して設けられ、上下方向に向けて設けた補助攪拌
板３１のうち、下方に向けて延在させた補助攪拌板３１
ａ（以下の説明では、補助攪拌板を総称する場合には符
号３１を、また下方側の補助攪拌板を言う時には符号３
１ａを用いる）の下端部に排出促進板４５が溶接等の手
段で連結・固着して設けられている。また、排出促進板
４５を固着した攪拌翼２８は、その主攪拌板３０の基端
部が回転軸２７の取付部２７ａにボルト４６により着脱
可能に固定されるようになっている。

【００２８】排出促進板４５は所定の厚みを有する長尺
の平板状の部材からなり、その表面形状は概略台形とな
っている。そして、この排出促進板４５は水平状態にし
て補助攪拌板３１ａに取り付けられており、その先端側
に向けて、つまり回転軸２７の回転中心から遠くなるに
応じて幅が連続的に狭くなっている。しかも、回転軸２
７の回転方向を図５のＡ方向とした時に、排出促進板４
５における回転方向の前方側の端部は、図８に示したよ
うに、回転軸２７の回転中心からの放射線Ｆに対して、
所定の角度θだけ傾いている。そして、この排出促進板
４５の傾き方向は、回転中心に近い側が回転方向の前方
に位置するようになっている。また、排出促進板４５の
取り付け高さ位置としては、流動化処理タンク２０の底
面２０ａに非接触状態を保つように、かつ好ましくは礫
等の極小さい粒状物は間をすり抜けることができる程度
の最小限の隙間δが形成され、この底面２０ａとは非接
触状態で、しかもこの底面２０ａに極めて近接した位置
に配置されている。

【００２９】本実施の形態における流動化処理装置１０
は以上のように構成されるものであって、例えば道路に
側溝を掘って、この側溝に下水管を配置した上で、この
下水管を埋設する工事を行う場合には、図１０に示した
ように、油圧ショベル５０とダンプトラック５１とを用
いる。油圧ショベル５０は、土砂の掘削を行うためのも
のであり、このためにバケット５２を有するフロント作
業機構５３が設けられている。また、ダンプトラック５
１は、その荷台５１ａに掘削した土砂の仮置きするため
と、余剰の土砂を搬出するためのものであり、荷台５１
ａには水槽５４が載置されている。

【００３０】まず、図１０の（ａ）に示したように、油
圧ショベル５０で掘削を行い、掘削により発生した発生
土はダンプトラック５１の荷台５１ａに載置される。こ
こで、ダンプトラック５１による仮置きは必ずしも必要
ではないが、土砂から岩石等の塊状物や金属等といった
固形異物を予め排除するために、仮置きを行うのが好ま
しい。そして、掘削箇所には、例えばヒューム管５５が
配置される。

【００３１】ダンプトラック５１に所要量の土砂が堆積
されると、流動化処理装置１０を走行させて、ダンプト
ラック５１に接近した位置に移動させる。この状態で、
まずダンプトラック５１の荷台５１ａに設置されている
水槽５４からの給水ホースを給水管３５に接続して開閉
弁３６を開いて流動化処理タンク２０に給水する。ここ
で、開閉弁３６の開閉操作は手動で行っても良いが、油
圧パイロット式で開閉するように構成すれば、運転席２
１でオペレータが自動制御できる。この流動化処理タン
ク２０内に所定量給水されると、その給水を停止する。

【００３２】そこで、図１０の（ｂ）に示したように、
油圧ショベル５０を作動させて、ダンプトラック５１の
荷台５１ａから土砂を取り出して、流動化処理タンク２
０に投入する。この土砂の投入は油圧ショベル５０のバ
ケット５２により篩い分けユニット２５上に土砂を供給
するようにして行われる。この土砂の投入が開始される
と、攪拌混合手段２６の作動を開始する。即ち、油圧モ
ータ２９により回転軸２７を軸回りに回転させることに
よって、この回転軸２７に連結して設けた攪拌翼２８を
回転させる。なお、土砂の投入開始当時は流動化処理タ
ンク２０の内部は殆ど水だけであるから、飛散防止を図
るために、回転軸２７を低速回転状態で作動させるのが
好ましい。

【００３３】土砂の投入を継続すると、流動化処理タン
ク２０内の粘度が高くなるから、ある程度まで土砂が投
入されると、回転軸２７の回転速度を上昇させることに
より攪拌効率を高める。これによって、土砂が水に均一
に混合されて、泥土状態乃至スラリー状態になる。固化
剤容器３７から固化剤を流動化処理タンク２０内に投入
して、このスラリーに固化剤を添加し、かつ攪拌翼２８
の回転を継続することにより、投入された固化剤がスラ
リー状態の土砂と水との混合物に均一に分散されて、高
粘度な流動物からなる流動化処理土が得られる。

【００３４】ここで、攪拌翼２８のうち、主攪拌板３０
では主に流動化処理タンク２０内で回転方向の流れ、つ
まり旋回流を形成するが、補助攪拌板３１は、外向きの
流れを作り出すためのものであり、従って流動化処理タ
ンク２０内では、その周胴部２０ｂ内面から上昇する流
れが形成され、中心部で下降する流れとなる、所謂対流
を生じさせる。また、これと共に排出促進板４５は、図
８から明らかなように、回転方向の前方側が外向きに角
度θだけ傾斜しているので、流動化処理タンク２０内で
のスラリーの外向きの流れを形成される。従って、図９
に矢印で示したように、この流動化処理タンク２０内で
は、旋回流と対流とによりその全体が隈なく攪拌され、
極めて高い攪拌効率が得られる。

【００３５】しかも、流動化処理タンク２０内に、岩石
その他の大きな塊状物が入り込み、主攪拌板３０に連結
した補助攪拌板３１と流動化処理タンク２０の底面２０
ａとの間にかみ込んだり、また補助攪拌板３１，３１間
の部位に嵌り込んだりすると、攪拌翼２８の回転に対す
る大きな抵抗が生じ、甚だしい場合には回転軸２７がロ
ックする可能性がある。しかしながら、この攪拌翼２８
の下部位置に設けた排出促進板４５は、図５からも明ら
かなように、回転方向において攪拌翼２８より前方に突
出している。従って、流動化処理タンク２０内の塊状物
にまず衝突するのは、攪拌翼２８より排出促進板４５の
方である。排出促進板４５は流動化処理タンク２０の底
面２０ａに対して最小限の隙間δしか離れていないの
で、この排出促進板４５は塊状物の下側に当接すること
になる結果、塊状物を流動化処理タンク２０の底面２０
ａから持ち上げるようになるから、たとえ大きな塊状物
であっても、回転軸２７の回転に伴い転動することにな
る。この結果、回転軸２７に対する回転負荷が極端に大
きくなることはない。また、この隙間δに相当する大き
さの砂利等は排出促進板４５と流動化処理タンク２０の
底面２０ａとの間に挟み込まれるが、このような小石等
は排出促進板４５で容易に破砕される等、回転軸２７の
回転に格別支障を来すことはない。さらに、排出促進板
４５は、その端面が塊状物と衝突するから、衝突時に極
めて大きな衝撃が作用したとしても、この排出促進板４
５が変形したり、損傷したりするおそれはない。

【００３６】以上のように、流動化処理タンク２０内に
おいて、質の悪い土を埋め戻し材として最適な流動化処
理土が得られるが、この流動化処理土は掘削箇所に埋め
戻されることになる。この埋め戻しは、図１０の（ｃ）
に示したように、流動化処理タンク２０に接続した排出
用配管４１にホース４３を接続して、開閉弁４２を開く
ことにより行う。埋め戻しをより迅速かつ効率的に行う
には、流動化処理装置１０をできるだけ掘削箇所に近接
させる。走行は履帯１６により行われるから、地面に凹
凸があっても、格別支障なく走行でき、しかも履帯１６
が段差から多少飛び出していても、車両全体のバランス
が崩れるようなことがないので、掘削箇所の至近位置で
流動化処理土の供給を行うことができる。

【００３７】この流動化処理土の排出時において、流動
化処理タンク２０内に多量の流動化処理土を構成する流
動物が収容されている状態では、その圧力で排出用配管
４１から自然排出される。しかしながら、排出用配管４
１は流動化処理タンク２０の周胴部２０ｂに接続されて
いることから、ある程度排出されると圧力が低下して、
自重による排出が困難になる。そこで、流動化処理タン
ク２０内に残存する流動物が少なくなると、排出用配管
４１からの流動物を強制的に排出するために、流動化処
理タンク２０内を攪拌するためには、回転軸２７を回転
させて、攪拌翼２８及びこの攪拌翼２８に連結した排出
促進板４５を回転駆動する。

【００３８】これによって、流動化処理タンク２０内の
流動化処理土に対して回転方向の力が作用するが、排出
促進板４５の回転方向における前方の端面は回転中心側
が回転方向の前方側に位置し、回転中心から放射方向に
向けて、つまり回転中心から遠ざかるに応じて回転方向
の後方となるように傾いているので、排出促進板４５に
より流動化処理土は回転しながら外方に向く流れが形成
される。この結果、排出用配管４１に迅速かつ確実に流
動化処理土を送り込むことができる。従って、流動化処
理タンク２０内においては、この排出促進板４５と流動
化処理タンク２０の底面２０ａとの間の隙間δに相当す
る部位に僅かに流動化処理土は残存する可能性はあるも
のの、ほぼ完全に排出できるようになる。ここで、隙間
δを設けたのは、排出促進板４５が流動化処理タンク２
０の底面２０ａと摺接して、摩耗等が発生するのを防止
するためのものであるから、この隙間δは極僅かなもの
とすることができ、もって流動化処理タンク２０内から
実質的に全ての流動化処理土を排出して、所定の箇所に
埋め戻すことができる。

【００３９】以上のように、排出促進板４５を流動化処
理タンク２０の底面２０ａに極めて近接した位置に設け
ると、その間に礫や砂利等がかみ込む等により摩耗や損
傷等を生じる可能性がある。排出促進板４５を一体に設
けた攪拌翼２８の主攪拌板３０は回転軸２７の取付部２
７ａにボルト４６で固定されていることから、排出促進
板４５や主攪拌板３０及び補助攪拌板３１等が損傷した
時には、排出促進板４５を含む攪拌翼２８全体を容易に
交換できるようになる。

【００４０】このようにして、流動化処理土を埋め戻し
た後には、水や固化剤の混合割合や天候等の関係で時間
のずれはあるものの、約１時間から１日程度で流動化処
理土が固化することになる。従って、十分固化した後
に、その上に舗装する等により、道路を修復できる。し
かも、流動化処理して改良した土が埋め戻されているか
ら、ヒューム管５５の周囲に円滑に回り込んで、空隙等
が生じることがなくなる結果、締め固めを行わなくても
路面沈下等のおそれはない。勿論、固化剤の混合比率を
適切に調整しておくことによって、再度掘削の必要があ
れば、油圧ショベル等で掘削が可能になる。

【００４１】而して、流動化処理装置１０を自走式とす
ることによって、作業を行っている現場に搬入して、最
も適切な位置で掘削により発生した発生土を流動化処理
して、掘削箇所に埋め戻すことができるので、作業の迅
速性が確保される。従って、特に交通量の多い道路での
配管等の埋設工事を円滑かつ迅速に行うことができる。
しかも、発生土と水及び固化剤の混合比率を正確に調整
することにより、極めて高い品質の流動化処理土を製造
することができる。特に、掘削による発生土の量が少な
い場合には、流動化処理装置１０の全体を小型化できる
ので、ダンプトラックやミキサー車等の大型車両を搬入
できないような幅の狭い道路での配管埋設工事等を行う
のに極めて有利である。なお、現場において流動化処理
を行うに当って、流動化処理装置１０に加えて、油圧シ
ョベルとダンプトラックとを用いるようにしたが、土砂
の掘削を行う油圧ショベル等の機械はともかく、例えば
掘削されら土砂をそのまま篩い分けユニット２５に供給
したり、また掘削した発生土を野積みにして塊状物や金
属等の異物を取り除くようにする場合には、ダンプトラ
ックは必要としない。また、給水は水槽５４から行わな
ければならないものではなく、水道水や貯水池等から得
るようにすることもできる。

【００４２】次に、図１１乃至図１４は排出促進部材の
他の例を示すものであって、排出促進部材６０は、攪拌
翼２８を構成する主攪拌板３０に取り付けられ、下方に
向けて延在した補助攪拌板３１，３１にそれぞれ固着し
て設けた支持板６１ａ，６１ｂに溶接等の手段で固定し
て設けられ、概略コ字状の部材からなる取付部材６２の
本体部６２ａの両端に設けた曲折部６２ｂ，６２ｂ間に
設けた軸６３に排出促進部材としての排出促進ユニット
６４を連結したものである。排出促進ユニット６４は、
所定の厚みを有するゴム板６５を幅の狭い挾持板６６，
６７で挟み込むようにしたものであり、これらは複数の
ボルト６８により組み付け状態に保持されている。一方
の挾持板６７には複数箇所にブラケット６９が連結して
設けられ、これらブラケット６９には透孔６９ａが穿設
されており、この透孔６９ａに取付部材６２に連結して
設けた軸６３を挿通させることによって、排出促進ユニ
ット６４は取付部材６２に軸６３の回りに回動自在に連
結される。

【００４３】ブラケット６９は挾持板６７に対して斜め
方向に延在されており、従って排出促進ユニット６４は
流動化処理タンク２０の底面２０ａに対して所定角度傾
斜している。この傾斜方向は、攪拌翼２８が図１１に矢
印方向に回転するとした時に、排出促進ユニット６４は
回転方向の前方から後方に向けて斜めに立ち上がる方向
となっている。そして、排出促進ユニット６４のうちの
ゴム板６５は挾持板６６，６７より下方に突出してお
り、その下端側の端面は底面２０ａと平行になった摺接
面６５ａとなり、この摺接面６５ａは底面２０ａに対し
て摺動しながら回転することになる。

【００４４】また、軸６３及びこの軸６３に連結した排
出促進ユニット６４は主攪拌板３０の軸線に対して水平
方向に所定角度傾斜するように設けられている。このた
めに、補助攪拌板３１に取り付けた支持板６１ａ，６１
ｂのうち、回転軸２７の回転中心から遠い側に位置する
支持板６１ａは幅が狭く、回転中心に近い側に位置する
支持板６１ｂの幅は広くなって、主攪拌板３０の端面か
ら所定長さ突出するようにして取り付けられる。従っ
て、これら支持板６１ａ，６１ｂに溶接等の手段で固定
される取付部材６２の本体部６２ａは、図１１に示した
水平面内で所定角度Θだけ傾いており、排出促進ユニッ
ト６４は、攪拌翼２８の回転方向において、回転中心か
ら遠ざかるに応じて回転方向の後方に向くように傾いて
いる。

【００４５】排出促進ユニット６４は軸６３の軸回りに
回動可能となっているが、これは流動化処理タンク２０
の底面２０ａ上に砂利等が堆積した時に、それらを乗り
越えるためのものであり、従って、排出促進ユニット６
４の回動角を制約する必要がある。このために、取付部
材６２には、ブラケット６９を設けた部位に対応する位
置に規制板７０が固着して設けられており、この規制板
７０にはストッパボルト７１が螺挿されている。排出促
進ユニット６４が軸６３の回りに上方に回動させる方向
に外力が作用した時に、ブラケット６９がストッパボル
ト７１と当接する位置までは自由に回動するが、それ以
上は回動することはない。

【００４６】排出促進部材６０をこのように構成するこ
とによっても、前述した排出促進板４５と同様の機能を
発揮する。つまり、流動化処理タンク２０内を攪拌する
際には、この流動化処理タンク２０の底面２０ａを含め
た全体が隈なく効率的に攪拌され、また流動化処理タン
ク２０内に大きな塊状物が入り込んでいたとしても、回
転方向前方側から後方側に向けて立ち上がるように傾斜
した排出促進ユニット６４によりこの塊状物を押し退け
るようにして回転することになり、塊状物の挟み込み等
で回転軸２７がロックする等のおそれはない。また、塊
状物がゴム板６５と底面２０ａとの間に挟み込まれて
も、排出促進ユニット６４全体が軸６３を中心として上
方に回動変位すると共に、ゴム板６５が弾性変形するか
ら、この塊状物を乗り越えることができる。そして、塊
状物を乗り越えない場合でも、弾性反発力の作用で塊状
物を押し出すようになる結果、塊状物のかみ込みによる
回転軸２７の負荷の異常上昇やロック等の発生を防止で
きる。

【００４７】流動化処理タンク２０内で土砂と固化剤と
が均一に混合されて、流動化処理土が生成され、この流
動化処理土を排出する際に、攪拌翼２８を回転させて、
より効率的に流動化処理土を排出するが、この時にも排
出促進部材６０による流動化処理土の排出促進機能を発
揮する。しかも、ゴム板６５は、その摺接面６５ａが流
動化処理タンク２０の底面２０ａと摺動しながら回転す
ることから、この流動化処理タンク２０内の流動化処理
土は、底面２０ａに堆積している砂利等を含めて、ほぼ
完全に排出できるようになる。また、ゴム板６５は回転
中心側から遠ざかる方向に向けて後方側に傾いているの
で、流動化処理土が外向きの流れが形成されることも、
排出促進板４５と同様である。

【００４８】ここで、ゴム板６５の摺接面６５ａは底面
２０ａに沿って摺動することから、この摺接面６５ａが
摩耗する。また、攪拌時には塊状物等を押し退ける機能
を発揮することから、このゴム板６５は常時大きな外力
が作用して変形する可能性も高くなる。このように、ゴ
ム板６５に摩耗や変形等が発生すると、それを交換しな
ければ、攪拌効率及び流動化処理土の排出効率が低下す
る。ゴム板６５は一対の挾持板６６，６７で挾持され
て、ボルト６８で止着されているので、このボルト６８
を脱着すれば、排出促進ユニット６４は容易に分解でき
るので、ゴム板６５の交換も容易に行える。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、以上のように、攪拌翼の下部
に流動化処理タンクの底面に近接する位置で、この底面
に対して概略水平に排出促進部材を設ける構成としたの
で、流動化処理タンク内で生成した流動化処理土を埋め
戻す等の際に、この排出促進部材を回転させることによ
り迅速かつ確実に排出できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】流動化処理工法の原理説明図である。

【図２】本発明の実施の一形態を示す自走式流動化処理
装置の正面図である。

【図３】図２における車体フレームの要部を示す平面図
である。

【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。

【図５】流動化処理タンクの平面図である。

【図６】図５のＹ−Ｙ断面図である。

【図７】攪拌翼及び排出促進板の図６の右方から見た図
である。

【図８】排出促進板の装着状態を示す構成説明図であ
る。

【図９】排出促進板の作用説明図である。

【図１０】自走式流動化処理装置を用いて行われる配管
の埋設作業の手順を示す作動説明図である。

【図１１】本発明の異なる実施の形態を示す排出促進部
材の平面図である。

【図１２】図１１の側面図である。

【図１３】軸と排出促進ユニットとを分離して示す排出
促進部材の斜視図である。

【図１４】排出促進部材の作動説明図である。

【符号の説明】

１０ 流動化処理装置 １２ 車体
フレーム ２０ 流動化処理タンク ２０ａ 底
面 ２０ｂ 周胴部 ２５ 篩い
分けユニット ２６ 攪拌混合手段 ２７ 回転
軸 ２８ 攪拌翼 ２９ 油圧
モータ ３０ 主攪拌板 ３１，３１
ａ 補助攪拌板 ４５ 排出促進板 ６０ 排出
促進部材 ６１ａ，６１ｂ 支持板 ６２ 取付
部材 ６３ 軸 ６４ 排出
促進ユニット ６５ ゴム板 ６９ ブラ
ケット ７０ 規制板 ７１ スト
ッパボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 吉弘 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 奥村 信也 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 中桐 史樹 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内 (72)発明者 三浦 哲志郎 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内 Ｆターム(参考） 4G037 AA05 AA13 BA05 BB14 DA21 DA23 EA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土砂と水と固化剤とが投入される流動化
   処理タンク内に、鉛直状態に配置した回転軸に水平方向
   に攪拌翼を延在させ、この回転軸を回転駆動手段で回転
   駆動することにより内容物を攪拌・混合して、この流動
   化処理タンクの下部側面から排出するものにおいて、前
   記攪拌翼には排出促進部材が固定して設けられ、この排
   出促進部材は前記流動化処理タンクの底面側に向けて延
   在させて、この底面に対して概略水平な面を形成し、か
   つ少なくとも前記攪拌翼の回転方向における前方側の端
   面が、前記回転軸を中心とした放射線に対して回転中心
   側が前方に位置するように所定角度を持たせる構成とし
   たことを特徴とする流動化処理装置。
2. 【請求項２】 前記攪拌翼は、前記回転軸に連結され、
   この回転軸と直交する方向に延びる複数の主攪拌板と、
   これら各主攪拌板の上下両面に固着して設けられ、前記
   回転軸の軸線と概略平行な方向に延びる複数の補助攪拌
   板とからなり、これら主攪拌板及び補助攪拌板は、それ
   ぞれ回転方向に対して所定の角度傾斜した状態に保持さ
   れ、また前記排出促進部材は下方に向けて延在させた補
   助攪拌板に固定されて、前記流動化処理タンクの底面と
   僅かな隙間をもって対面する状態に配置する構成とした
   ことを特徴とする請求項１記載の流動化処理装置。
3. 【請求項３】 前記排出促進部材は前記下方に向けて延
   在させた補助攪拌板に固定的に支持させた軸に上下方向
   に所定角度回動可能に連結したものから構成し、この排
   出促進部材は斜め下方に向けて延在されて、その下側端
   面を前記流動化処理タンクの底面と概略平行な面とな
   し、この面は底面に接触するか、または僅かな隙間をも
   って対面するように配置する構成としたことを特徴とす
   る請求項２記載の流動化処理装置。
4. 【請求項４】 前記排出促進部材は、その回転方向の前
   方側から後方に向けて所定角度立ち上がるように傾斜す
   ると共に、前記攪拌翼の主攪拌板に対して水平方向に所
   定の角度だけ傾けて取り付けられるものであり、この排
   出促進部材の傾き方向は、前記攪拌翼の回転中心から遠
   ざかるに応じて回転方向の後方となるように構成したこ
   とを特徴とする請求項３記載の流動化処理装置。
5. 【請求項５】 前記排出促進部材はゴム等の弾性部材
   と、この弾性部材を挟み込む一対の挾持板で構成した排
   出促進ユニットから構成して、前記弾性部材は前記流動
   化処理タンクの底面に摺接する摺接面を備える構成とし
   たことを特徴とする請求項３記載の流動化処理装置。
6. 【請求項６】 前記排出促進部材には、前記軸に対する
   回動角を規制する回動角規制手段を備える構成としたこ
   とを特徴とする請求項３記載の流動化処理装置。