JP2000257109A - 流動化埋め戻し工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 道路での配管の埋設工事等を行うに当って、
最小限のスペースで、掘削による溝の形成から流動化処
理土を埋め戻すまでの作業を迅速かつ確実に行うことが
でき、また交通障害を最小限に抑制できるようにする。 【解決手段】 道路における掘削溝ＤＧから作業スペー
スＳＳだけ離れた位置に土砂仮置きユニットＴＦを設置
し、作業スペースＳＳに油圧ショベルＰＳとダンプトラ
ックＤＴを配置して舗装を剥離してダンプトラックＤＴ
で搬出した後に、油圧ショベルＰＳで溝を掘削して土砂
仮置きユニットＴＦに埋め戻し用の土砂を投入し、次い
で作業スペースＳＳに流動化処理装置ＦＳを自走させて
搬入して、土砂仮置きユニットＴＦの土砂をこの流動化
処理装置ＦＳのミキシングタンク２０に投入し、かつ水
と固化材とを供給して、このミキシングタンク２０に設
けた攪拌手段２６により攪拌することにより流動化処理
土を生成して、ホース４３から溝に流動化処理土を埋め
戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば都市ガス配
管や下水管等を道路下に敷設する工事等を行なうに当た
って、掘削土で埋め戻すことができないような土砂を改
質・固化させて配管等の設置個所にそのまま埋め戻しを
行なう流動化埋め戻し工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市土木の一例として、例えば都市ガス
管や下水管等を道路の下に埋設する配管の埋設工事があ
る。この種の工事を施工する際には、まず油圧ショベル
等を用いて路面を構成するアスファルト等の舗装部分を
剥離した上で、所定の幅及び深さに及ぶ側溝を掘削し
て、この掘削個所の所定の位置に配管その他の埋設物を
設置する。配管を設置した後には掘削箇所を埋め戻す
が、この埋め戻しは掘削した土砂をそのままリサイクル
して用いるのが望ましい。ただし、配管が敷設される地
層等によっては、掘削土の土質が劣悪でそのまま埋め戻
すと陥没等が発生する可能性があるものもある。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
用できない場合には、発生土は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、掘削箇所に埋め戻さなければならない。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、また良質な埋め戻し土を手近で容易に入
手するのも困難な場合もある。また、掘削土を廃棄した
り、新たな埋め戻し材を供給したりする作業はダンプト
ランプ等の輸送手段で行うが、このために工事中にダン
プトラックが頻繁に出入りすることは交通障害等の原因
となる等の点で望ましいものではない。

【０００３】以上の点を考慮して、掘削により発生した
土を改質して、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
固化材を、適切な配合割合で混合して撹拌することによ
り均一に混合したスラリー状態の埋め戻し用の素材に変
えて掘削箇所に埋め戻すようにするものである。

【０００４】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
悪い土であっても埋め戻し用として再利用が可能にな
り、発生土の廃棄及び埋め戻し土の入手の必要がなくな
る点で有利である。また、埋め戻し材で埋め戻す際は流
動状態であり、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もある。こ
こで、固化材としては、セメント，セメント系固化材，
石灰，石灰系固化材，セメント石灰複合系固化材が主に
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。

【０００５】そこで、流動化埋め戻し処理を行う装置と
して、履帯走行式の車両を有し、この車両にミキシング
タンクと、このミキシングタンク内を攪拌する攪拌手段
とを備えた流動化処理装置が、例えば特開平１０−２９
９０２９号公報等において知られている。この流動化処
理装置は、自走式であるために、工事現場に直接搬入し
て、掘削土をミキシングタンクに投入すると共に、水及
び固化材を添加して流動化処理を行い、生成された流動
化処理土はそのまま掘削箇所に埋め戻される。この装置
を用いることによって、従来は廃棄されていた掘削土を
埋め戻し材として有用な資源に転換でき、またダンプト
ラックやミキサー車等の頻繁な出入りが必要ではなくな
る等様々な利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば道路
に沿って側溝を設けて、この側溝にガス管や水道管等を
埋設する工事というように、比較的小規模な工事現場で
あって、交通量の多い道路等では交通渋滞を招く等の点
で工事の簡易性及び迅速性が要求される。特に、工事の
占有幅を狭くすることは、最低限車両の片側交互通行を
可能にするためにも、また道幅の狭い道路、例えば４ｍ
幅の道路でも円滑かつ迅速に工事を行うためにも極めて
重要である。また、溝を掘削する作業は油圧ショベルを
用いて行うが、この油圧ショベルは履帯走行式のもので
あり、また前述した流動化処理装置も履帯走行式である
ことから、油圧ショベル及び流動化処理装置は走行速度
が極めて遅いものであるから、作業中にあまり長い距離
走行させると、その分だけ工事時間が長くなってしま
う。さらに、路面を構成する舗装、例えばアスファルト
を剥離した上で、所定の深さの溝を形成するが、アスフ
ァルト等は当然埋め戻し材としては利用できない。従っ
て、掘削時には埋め戻し材と廃材とが生じ、これらをど
う分類分けして、埋め戻し材となる掘削土をどの位置
に、どのようにして集積するかによっては、工事に要す
る車両の数や、処理時間、さらには作業スペース等に大
きな影響を及ぼすことになる。従って、工事現場に流動
化処理装置を搬入して、掘削土を流動化処理して埋め戻
すことができるにしても、その工法の如何によっては、
道路の交通が大幅に規制され、かつ狭い道路の作業に支
障を来すことがある等といった問題点がある。

【０００７】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、配管の埋設工事等を
行うに当って、最小限のスペースで、掘削による溝の形
成から流動化処理土を埋め戻すまでの作業を迅速かつ確
実に行うことができ、また交通障害を最小限に抑制でき
るようにすることにある。

【０００８】

【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、履帯走行式の車両に攪拌手段を備え
たミキシングタンクを設置し、このミキシングタンクに
掘削土と水及び固化材とを攪拌・混合して流動化処理土
を生成する流動化処理装置と、油圧ショベルと、掘削土
を仮置きするための土砂仮置きユニットとを備え、前記
油圧ショベルで掘削した溝に埋設物を設置した後に流動
化処理土で埋め戻す工法において、道路における掘削位
置から、少なくとも前記油圧ショベルを配置し、かつ前
記流動化処理装置とダンプトラックとを入れ替え可能な
作業スペースだけ離間させた位置に土砂仮置きユニット
を設置する設置工程と、前記作業スペースに前記油圧シ
ョベル及びダンプトラックを搬入して舗装を剥離してダ
ンプトラックで搬出する舗装除去工程と、前記油圧ショ
ベルで溝を掘削して前記土砂仮置きユニットに埋め戻し
用の土砂を投入する土砂掘削工程と、前記流動化処理装
置を自走させて前記作業スペースに搬入して、前記土砂
仮置きユニットの土砂を前記ミキシングタンクに投入
し、かつ水と固化材とを供給して、このミキシングタン
クに設けた攪拌手段により攪拌することによって、流動
化処理土を生成する流動化処理工程と、前記ミキシング
タンクから配管を介して前記溝に流動化処理土を埋め戻
す埋め戻し工程とからなることをその特徴とするもので
ある。

【０００９】

【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。而して、掘削した土砂を
流動化処理により土質改良した上で、掘削個所に埋め戻
すが、まず、図１に基づいて流動化処理の手順を説明す
る。図中において、１はミキシングタンク、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をミキシングタンク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をミキシング
タンク１に投入する。この発生土Ｇの投入に先立って岩
石，コンクリート片等の塊状物や、金属等の固形異物を
除去しておくのが好ましい。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。ただし、水と発生土との供
給順序はこれに限定されない。

【００１０】水Ｗに発生土Ｇを加えながら、攪拌混合手
段２によりミキシングタンク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。このようにして発生土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Ｃを定量だけ投入
して、この固化材Ｃ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。この結果、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、掘削による発生土をもって掘削箇所の埋め戻しを行
うことができる。しかも、この埋め戻し材である流動化
処理土は、埋め戻した後に１〜２４時間程度で固化する
ことから、埋設物の周囲への回り込みが良好になり、ま
た締め固めも必要としない。そして、固化材の混合比率
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Ｃ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。

【００１１】以上のようにして発生土を流動化処理され
るが、この流動化処理装置は、図２乃至図６に示したよ
うに、クローラ式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ようになる。

【００１２】而して、図２は流動化処理装置の正面図で
あり、図３はミキシングタンクの平面図、図４は図３の
Ｘ−Ｘ断面図である。また、図５は図２の左側面図であ
り、さらに図６は図２のＹ−Ｙ断面図である。

【００１３】まず、図２において、１１は左右一対の履
帯を有するクローラ式走行体、１２は車体フレームであ
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。

【００１４】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
ミキシングタンク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、ミキシングタンク２０の重心
は履帯１６の両端の間の位置に配置されている。また、
動力装置１９の上部には、運転席２４が設けられてお
り、この運転席２４にオペレータが搭乗して、その近傍
に設けた操作レバー（図示せず）を操作することによっ
て、各部の駆動制御が行われる。

【００１５】ミキシングタンク２０は、有底円筒状の部
材から構成されており、車体フレーム１２に直接設置さ
れるのではなく、車体フレーム１２に設けた後述する荷
重センサ４５上に載置されている。このミキシングタン
ク２０は、後方への張り出し部２０ａが設けられてお
り、図３からも明らかなように、この張り出し部２０ａ
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
土砂の投入口となる。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異物が
混入している場合に、そのうちの大きなものを取り除く
ためのものである。

【００１６】ミキシングタンク２０には、図４から明ら
かなように、撹拌装置２６が装着されている。この撹拌
装置２６は、回転軸２７に撹拌翼２８を連結して設けた
ものであって、この回転軸２７には減速機２９を介して
油圧モータ３０の出力軸に対してカップリング部材３１
で連結されている。減速機２９のハウジング及び油圧モ
ータ３０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されており、これら支持部材３
３，３３は車体フレーム１２に立設されている。従っ
て、撹拌装置２６を構成する全ての部材は車体フレーム
１２に支持されており、かつ撹拌翼２８はミキシングタ
ンク２０内の所定の位置に保持される。これによって、
ミキシングタンク２０の軽量化が図られる。

【００１７】ミキシングタンク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が取り付けられ
ている。給水管３５は開閉弁３６を備えたＬ字状に曲成
したパイプで構成される。また、蓋体３４には開閉扉３
４ａが設けられており、この開閉扉３４ａを開くことに
よって、固化材の投入が可能となっている。固化材は上
部が開口した固化材投入容器３７内に収容されており、
開閉扉３４ａを開いた状態で、この固化材投入容器３７
を反転させることによって、ミキシングタンク２０内に
固化材を投入できるようになっている。ここで、固化材
が入った固化材容器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。

【００１８】このために、固化材容器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４０が縮小状態になっている時には、固化材容器３
７の開口部は上向きとなり、油圧シリンダ４０を伸長さ
せると、図２に仮想線で示したように、反転部材３８は
支持ロッド３９を中心として反転して、固化材容器３７
を反転させて、固化材がミキシングタンク２０内に供給
される。

【００１９】さらに、ミキシングタンク２０の下部側に
は流動化処理土の供給用配管４１が取り付けられてい
る。この供給用配管４１は開閉弁４２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、ミキシングタンク２０の下
部位置には点検口４４が設けられており、この点検口４
４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、ミキシングタンク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。

【００２０】ミキシングタンク２０には、前述したよう
に、土砂と、水及び固化材が投入されるが、このミキシ
ングタンク２０で処理されて得た流動化処理土の品質
は、これらの各部の混合比率により大きく変化する。従
って、土砂と水と固化材との混合比率を厳格に制御しな
ければならない。このために、ミキシングタンク２０に
は、他の部材の荷重が作用しないようになっており、か
つ図６に示したように、車体フレーム２０に３箇所設け
た荷重センサ４５上に設置されている。この荷重センサ
４５は台板４６に設けられており、この台板４６は防振
手段４７を介して車体フレーム１２に連結されている。

【００２１】以上のように、荷重センサ４５によりミキ
シングタンク２０の重量が検出されることから、土砂の
投入量及び水の供給量の調整を行うことができる。しか
も、この検出結果をオペレータに知らせるために、運転
席２４の前方に設けた表示パネル４８に表示されること
になる。これによって、オペレータは常に土砂と水と固
化材との混合比率を確認できる。

【００２２】以上の構成を有する流動化処理装置を用い
て道路の下に配管を埋設する等の工事が行われる。この
工事は土砂の掘削から始まるが、土砂を掘削するため
に、掘削機械として広く用いられている油圧ショベルを
必要とする。ここで、まず、この工法を実施するに当っ
て、単位工事区間を設定する。流動化埋め戻しは、配管
が埋設される全工事区間をいくつかの小区間に分けて施
工する。単位工事区間は、所定の時間内で土砂の掘削か
ら、配管の埋設を経て、埋め戻しを行なえること等を基
準として設定される。

【００２３】そして、この工法を実施する際に必要な機
器類としては、前述した流動化処理装置と、土砂の掘削
を行う油圧ショベルと、剥離したアスファルト等の舗装
を廃材として搬出するダンプトラックとからなる３種類
の車両と、土砂仮置きユニットとであり、さらに必要に
応じて、配管設置部の基礎を形成する枕木等や、溝の崩
壊を防ぐ土留め柵、流動化処理土の供給時に配管が浮き
上がるのを防止する配管固定部材等も用いられる。

【００２４】そこで、図７に土砂仮置きユニットの構成
を示す。この土砂仮置きユニットは、枠体５０とシート
５１とから構成される。枠体５０は鋼板等で構成され、
左右の側板５２，５２と前後の端板５３，５３とからな
り、端板５３はその両側部が外向きに曲折されており、
この曲折部５３ａを側板５２の端部と接合させて、ボル
ト５４を用いて締着することにより枠状に組み立てられ
る。従って、ボルト５４を脱着することにより、容易に
分解した搬送することもできる。また、シート５１は路
面等に敷設されるものであり、枠体５０はこのシート５
１の上に設置される。これによって、工事が終了して枠
体５０を分解した後に、シート５１を取り除くだけで、
格別清掃等を行うことなく撤去できることになる。

【００２５】土砂仮置きユニットを構成する枠体５０の
容積は、単位工事区間において埋め戻し用として用いら
れる掘削土を完全に収容できるものとするのが望まし
い。ただし、その幅寸法は、少なくとも工事に必要な車
両である油圧ショベル，流動化処理装置，ダンプトラッ
クのうちの最も幅寸法の狭いものと同じか、それ以下の
寸法とするのがさらに望ましい。特に、４ｍ道路のよう
に、狭い道路での工事に当っては、流動化処理装置及び
ダンプトラックが枠体５０の横を通り抜けることができ
る寸法とする必要がある。また、枠体５０の高さ及び長
さ方向においては、油圧ショベルの掘削作業機としての
バケットで土砂を均等に投入でき、また容易に取り出す
ことができる寸法とする。

【００２６】また、土留め柵は、例えば図８に示した構
成のものを用いることができる。同図に示した土留め柵
は、溝の左右の壁面に沿うように立設される本体柵６０
と、前後の流出防止柵６１とから構成される。本体柵６
０は溝の左右の壁面が崩壊するのを防止するためのもの
であり、また流出防止柵６１は埋め戻した流動化処理土
が流動状態にある時にその流出を防止するためのもので
あり、またこの流出防止柵６１は配管を跨ぐように設置
され、流動化処理土が供給された時に、この配管が浮き
上がるのを防止する配管固定部材としても機能する。さ
らに、この土留め柵を安定的に保持するために、その４
つの角隅部には保持杭６２が打ち込まれ、かつ左右の本
体柵６０，６０間にはジャッキ６３が掛け渡される。ま
た、複数本の配管を一度に埋設する際には、中間部分の
配管に対しては、図９に示したような配管固定部材を複
数箇所設けるようにする。この配管固定部材は、左右一
対の杭６４と、両杭６４，６４間に掛け渡して設ける桟
６５とから構成される。これら杭６４及び桟６５は配管
を仮に固定するためのものであるから、木製のもので形
成することができる。

【００２７】而して、実際の施工に当っては、まず掘削
箇所の延長線上の位置に土砂仮置きユニットを設置する
が、この土砂仮置きユニットの設置位置は工事に必要な
占有スペースを決定する極めて重要な要素となり、また
それに依存して作業に要する時間も左右される。そこ
で、図１０及び図１１において、掘削溝をＤＧ、土砂仮
置きユニットをＴＦ、油圧ショベルをＰＳ、流動化処理
装置をＦＳ、ダンプトラックをＤＴとした時に、土砂仮
置きユニットＴＦは、道路における掘削溝ＤＧと同じ側
に片寄せた位置であって、この掘削溝ＤＧと土砂仮置き
ユニットＴＦとの間には、油圧ショベルＰＳを配置した
上で、ダンプトラックＤＴと流動化処理装置ＦＳとが進
入したり、退出したりするために最小のスペースを設け
る。ただし、このスペースには油圧ショベルＰＳに加え
てこれらダンプトラックＤＴと流動化処理装置ＦＳと同
時に配置されることはない。従って、掘削溝ＤＧと土砂
仮置きユニットＴＦとの間のスペースが作業スペースＳ
Ｓとなる。これが土砂仮置きユニットＴＦの設置工程で
ある。

【００２８】以上のようにして土砂仮置きユニットＴＦ
が設置された後においては、図１０に示したように、作
業スペースＳＳには掘削溝ＤＧ側に油圧ショベルＰＳ
を、土砂仮置きユニットＴＦ側にダンプトラックＤＴを
配置する。また、流動化処理装置ＦＳは作業の邪魔にな
らない位置、例えば土砂仮置きユニットＴＦの前方側に
位置させる。そこで、道路の表層部を構成する舗装、例
えばアスファルトを剥離する。このアスファルトの剥離
は油圧ショベルＰＳにより行い、剥離したアスファルト
は廃材であり、それをダンプトラックＤＴの荷台に投入
する。そして、ダンプトラックＤＴにアスファルトが所
要量積載されると、同図に矢印で示したように、この作
業スペースＳＳから土砂仮置きユニットＴＦの横を通り
抜けて、外部に排出する。以上が舗装除去工程である。
ここで、土砂仮置きユニットＴＦを道路の片側に配置す
ることによって、ダンプトラックＤＴ及び後述する流動
化処理装置ＦＳの作業スペースへの出入りが容易にな
り、また道路における車両の通行に対する障害を最小限
に抑制できる。

【００２９】舗装を剥離した後に、所定の深さの溝を掘
削する。この作業は油圧ショベルＰＳの単独作業で行
う。そして、掘削した土砂は、埋め戻し用として用いら
れるものであるから、土砂仮置きユニットＴＦを構成す
る枠体５０内に集積する。この時に、掘削溝ＤＧの位置
と、土砂仮置きユニットＴＦの設置位置とは離れている
が、油圧ショベルＰＳは履帯式の走行手段を備えている
ので、その間の往復走行は可能である。ただし、一般に
油圧ショベルＰＳの走行速度は遅いことから、土砂仮置
きユニットＴＦまでの距離を最小限にすることにより、
掘削土の土砂仮置きユニットＴＦへの移載時間が短縮さ
れる。

【００３０】溝の掘削が完了すると、土留め柵を設置す
るが、この作業は油圧ショベルの作業機をクレーンとし
て機能させることにより容易に行うことができる。ま
た、土留め措置が施された後には、基礎固めを行う。こ
の基礎固めは溝底を平らにすると共に、所定の傾斜を持
たせるためのものであり、この傾斜角は極めて正確に設
定しなければならない。一般に基礎固めは枕木を並べる
ようにするか、コンクリートを流し込んだり、土を締め
固めする等により行うことができる。そして、この基礎
固めが終了すると、配管を溝の内部に設置し、土留め柵
を構成する流出防止柵６１や、杭６４と桟６５とからな
る配管固定部材を装着する。

【００３１】以上の配管設置作業は油圧ショベルＰＳを
稼動させる必要があるものもあり、また油圧ショベルＰ
Ｓによらないで作業することもある。少なくとも配管が
設置された後に、また配管設置作業を行っている間に、
流動化処理装置ＦＳを作業スペースＳＳ内に進入させて
掘削土の流動化処理を行う流動化処理工程に入る。ここ
で、流動化処理工程においては、土砂仮置きユニットＴ
Ｆに集積されている掘削土を油圧ショベルＰＳにより流
動化処理装置ＦＳのミキシングタンク２０に投入する関
係から、図１１に示したように、油圧ショベルＰＳを土
砂仮置きユニットＴＦに近い側に、また流動化処理装置
ＦＳをそれより掘削溝ＤＧに近い側に配置する。この流
動化処理装置ＦＳは履帯走行手段を備えているから、自
走により所望の位置に移動できる。

【００３２】而して、図１に示した手順で掘削土から流
動化処理土を生成する。このためには、まずミキシング
タンク２０内に所定量の水を注入する。この水の注入は
水道蛇口からホースを引き出して給水配管４４に接続す
るか、または給水タンクを用い、この給水タンクからの
送水ホースを給水配管４４に接続する等により行うこと
ができる。さらに河川等の水を利用することもできる。
そして、注水量はロードセル４３により検出できるの
で、ミキシングタンク２０内に所定量の水が供給された
段階で注水を停止する。

【００３３】次に、土砂仮置きユニットＴＦ内の掘削土
を油圧ショベルＰＳですくい取ってミキシングタンク２
０内に投入しながら、攪拌装置２２を構成する回転軸２
４を油圧モータ３８で回転駆動する。これによって、当
初は土砂の濃度が少なく、攪拌翼２５の攪拌抵抗が小さ
くなるので、円滑な攪拌が可能となる。この回転軸２４
に装着した攪拌翼２５を回転させることにより行う攪拌
は、掘削土の投入作業が継続されている限り連続的に行
うようになし、この攪拌によりミキシングタンク２０内
に投入された土砂を水と均一に攪拌・混合させることに
よりスラリー化させる。ここで、土砂の投入量もロード
セル４３により検出することができるから、水と土砂と
の混合比を適正に保つことができる。ミキシングタンク
２０内がほぼ完全にスラリー化した後、或はその前の段
階において、攪拌を継続しながら固化材をミキシングタ
ンク２０内に投入する。この固化材の投入量もロードセ
ル４３で検出することは可能であるが、水及び土砂の混
合量が検出されるから、これらの量に見合った量の固化
材を計量した上で投入するようにしても良い。いずれに
しろ、水と土砂と固化材との混合比を所定の値にするこ
とは容易に行える。ここで、流動化処理工程時には、油
圧ショベルＰＳも流動化処理装置ＦＳも走行停止状態で
行う。

【００３４】そして、固化材がスラリーに均一に混合さ
せることにより流動化処理土が生成される。そこで、供
給用配管４５のホース接続部４５ａに流動化処理土の排
出用ホースを接続して、配管設置スペースが埋め戻され
ることになる。これが埋め戻し工程である。この埋め戻
しは、供給用配管４５に接続されるホースの長くすれ
ば、必ずしも流動化処理装置ＦＳを自走させる必要はな
いが、埋め戻し箇所の近くまで移動させる方が、流動化
処理土の埋め戻しをより円滑かつ迅速に行うことができ
る。

【００３５】以上の流動化処理工程及び埋め戻し工程
は、ミキシングタンク２０の容量にもよるが、１乃至複
数回繰り返し行う。これによって、土留め柵で囲まれた
配管の設置スペースにおいて所定の高さレベルまで流動
化処理土が充填される。ここで、流動化処理土はかなり
流動化の度合いが高いために、配管の下方にまで円滑に
回り込むようになり、このスペースのいずれかに空隙等
が生じることなく完全に流動化処理土で配管が埋設でき
る。また、流動化処理土は粘性のある流体であるから、
これを配管設置スペースに流し込むと、配管は浮き上が
ろうとするが、配管固定部材が設けられているので、み
だりに移動したりすることなく安定した状態に保持され
る。

【００３６】また、この埋め戻し工程の進行中におい
て、土留め柵を構成する本体柵６０に装着したジャッキ
６３が流動化処理土で埋まる前の段階で、かつ土留め板
６０が周囲の土砂で押し潰されない程度にまで流動化処
理土が充填された時に、このジャッキ６３を取り外す。
また、流動化処理土を完全に充填された後に、本体柵６
０を抜き取る。流動化処理土はなお流動状態に保たれて
いるから、流出防止柵６１はそのまま残しておく。この
本体柵６０の取り外し作業等も油圧ショベルＰＳを用い
て行うことができる。また、本体柵６０を取り外して
も、供給された流動化処理土の圧力でこのスペースに容
易に回り込むので、この部位に空隙等ができるおそれも
ない。

【００３７】以上により単位工事区間における配管の埋
設及び流動化埋め戻しが完了する。そして、流動化処理
土を埋め戻した後には、水や固化材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、工事
が終了した後には鉄板等でその上を覆うようになし、ま
た土砂仮置きユニットＴＦを撤去することにより車両の
通行も可能になる。また、十分固化した後に、その上に
再度舗装する等により道路が修復される。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、配管の
周囲に円滑に回り込んで空隙等が生じるおそれがないこ
とから、締め固めを行わなくても路面沈下等のおそれは
ない。

【００３８】従って、掘削から埋め戻しに至る全ての作
業を行う際に、最小のスペースを確保するだけで、ダン
プトラック等を頻繁に往復させる必要がないことから、
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、工事中における交通規制は最小限の
ものとすることができる。また、４ｍ幅の道路というよ
うに、狭い道路における配管の埋設工事を支障なく行え
る。

【００３９】ところで、流動化処理土を最も必要とする
のは配管が設置されている周辺部分であり、配管が流動
化処理土で完全に覆われておれば、多少軟弱な土質であ
っても、流動化処理を行わないままで埋め戻して、締め
固めを行うようにすれば、地盤沈下等が生じない。そこ
で、配管を設置した溝に、この配管が完全に埋まる位置
まで流動化処理土を供給し、次いでその表面をシートで
覆うようにした上で、流動化処理を行わない掘削土を供
給するようにしても良い。また、掘削土の量が少ない場
合には、土砂仮置きユニットに枠体５０に代えてダンプ
トラックを配置するようにしても良い。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の流動化埋
め戻し工法によれば、配管の埋設工事等を行うに当っ
て、最小限のスペースで、掘削による溝の形成から流動
化処理土を埋め戻すまでの作業を迅速かつ確実に行うこ
とができ、また交通障害を最小限に抑制できる等の効果
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】流動化処理タンクの平面図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。

【図５】図２の左側面図である。

【図６】図２のＹ−Ｙ断面図である。

【図７】掘削土を仮置きするための仮置きユニットの構
成説明図である。

【図８】土留め柵の構成説明図である。

【図９】配管固定部材の構成説明図である。

【図１０】自走式流動化処理装置を用いて行われる配管
の埋設作業における舗装剥離工程の説明図である。

【図１１】自走式流動化処理装置を用いて行われる配管
の埋設作業における流動化処理工程の説明図である。

【符号の説明】

１０ 自走式流動化処理装置 １１ クロ
ーラ式走行体 １２ 車体フレーム １６ 履帯 １８ 旋回装置 １９ 動力
装置 ２０ 流動化処理タンク ２４ 運転
席 ２５ 篩い分けユニット ２６ 撹拌
装置 ３５ 給水管 ３７ 固化
材容器 ４５ 荷重センサ ５０ 枠体 ５１ シート ６０ 本体
柵 ６１ 流出防止柵 ６４ 杭 ６５ 桟 ＤＧ 掘削
溝 ＴＦ 土砂仮置きユニット ＰＳ 油圧
ショベル ＦＳ 流動化処理装置 ＤＴ ダン
プトラック ＳＳ 作業スペース

───────────────────────────────────────────────────── 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 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） 2D040 AB09 BA13 BB02 BB03 CB03 CD07 EB04 4D004 AA32 AC07 CA15 CA34 CA45 CB08 CB21 CC13

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 履帯走行式の車両に攪拌手段を備えたミ
   キシングタンクを設置し、このミキシングタンクに掘削
   土と水及び固化材とを攪拌・混合して流動化処理土を生
   成する流動化処理装置と、油圧ショベルと、掘削土を仮
   置きするための土砂仮置きユニットとを備え、前記油圧
   ショベルで掘削した溝に埋設物を設置した後に流動化処
   理土で埋め戻す工法において、 道路における掘削位置から、少なくとも前記油圧ショベ
   ルを配置し、かつ前記流動化処理装置とダンプトラック
   とを入れ替え可能な作業スペースだけ離間させた位置に
   土砂仮置きユニットを設置する設置工程と、 前記作業スペースに前記油圧ショベル及びダンプトラッ
   クを搬入して舗装を剥離してダンプトラックで搬出する
   舗装除去工程と、 前記油圧ショベルで溝を掘削して前記土砂仮置きユニッ
   トに埋め戻し用の土砂を投入する土砂掘削工程と、 前記流動化処理装置を自走させて前記作業スペースに搬
   入して、前記土砂仮置きユニットの土砂を前記ミキシン
   グタンクに投入し、かつ水と固化材とを供給して、この
   ミキシングタンクに設けた攪拌手段により攪拌すること
   によって、流動化処理土を生成する流動化処理工程と、 前記ミキシングタンクから配管を介して前記溝に流動化
   処理土を埋め戻す埋め戻し工程とからなることを特徴と
   する流動化埋め戻し工法。