JP2001049692A - 掘削土改良方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の掘削土を改良して均質な改良土を得
る。 【解決手段】 掘削土に生石灰を混合して土質を改良し
た改良土を得る掘削土改良において、掘削土のうち所定
以上の塊をロールスクリーン３で弁別し、この塊が取り
除かれた残りの掘削土に生石灰槽７から生石灰を供給し
て混合機４により混合する。そして、前記塊は破砕機２
２で破砕し、この破砕して得た掘削土を、前記生石灰が
混合された掘削土と混合し、これを改良土とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は掘削土（残土）を再
利用するためにその土質を改良する掘削土改良方法およ
び装置に係り、特に、常に一定の品質の改良土を得るこ
とができる掘削土改良方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路工事やビルの建て替え工事，水道
（ガス）管の埋設工事などを行うとき、大量の掘削土が
掘り出される。しかし、上記道路工事やビルの建て替え
工事，水道管を埋設するために堀り出した掘削土等は、
粒径が不均一でしかも多量の水分を含むなど土質が適当
でないため、発生した大量の残土は、埋め立て地や廃棄
場までトラックで運搬し、廃棄するのが一般的であっ
た。

【０００３】しかし、近年では埋め立て地が減少し、廃
棄場所もなくなってきたため、掘削土の処理が問題とな
り、例えば特開昭５８−１０１９３６号公報記載の様
に、掘削土に対して砕き処理やふるい分け処理，ミキサ
処理などを施して掘削土の土質を改良し、再利用する方
法が提案されている。

【０００４】このような提案に対して現場における要求
条件は厳しく、例えば水道（ガス）管の埋設工事におい
ては、現場の要求条件に対応できない為、水道管の埋め
戻しに使用することができないという問題点がある。例
えば水道管の埋設工事では、埋設した水道管が破損しな
いように、つまり水道管に不均一な外圧がかからないよ
うに、まず土中に直径数センチ程度の砂利まじりの土
（路床土）を敷き、その上側に管巻き砂と呼ばれる直径
数ミリ程度以下の砂利まじりの土を敷き、その管巻き砂
の中に水道管を埋設し、さらにその上に水道管に均等に
外圧が加わるように順次粒径の大きい埋め土を被せ付け
るようにして上方に道路基盤を作る等して水道管に均等
に外圧が加わらないようにする為の複数種の改良土を提
供しなければならず、その要求条件が厳しく対応できな
い問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】掘削土の改良は、生石
灰を混合し水分を除去すると共に、スクリーン（弁別
機）などを通して粒径が設定値以上のものを除去するこ
とで行う。例えば、スクリーンを調整して粒径が０〜４
０ｍｍ程度のもの作れば、それは上述した路床土として
利用でき、粒径が０〜１０ｍｍ程度のものを作れば、そ
れを管卷き砂として利用できる。

【０００６】掘削土に混合する生石灰の量は、掘削土が
乾燥していれば掘削土に対して０．５パーセントで済む
が、掘削土が水分を多く含む泥が主体の場合には３パー
セント程度混合することになる。しかし、過剰な生石灰
を混合した改良土を堆積場に積んでおくと、生石灰はコ
ンクリートの様に固化剤としての機能も有するため、固
まってしまい、実際に再使用するときにその品質が劣化
してしまう。

【０００７】掘削土を改良した土を再利用する場合、堆
積場で保管しているときは、生石灰含有比率は小さくサ
ラサラの状態となっており、道路などに利用して埋め圧
力が加わったとき生石灰含有比率は高くて固化剤として
働くという状態が良い。しかし、掘削土といっても、ア
スファルトやコンクリートの道路を掘削して生じた掘削
土や、泥道を掘削して生じた掘削土など、様々な種類の
掘削土があるため、これらから均一な品質の改良土を作
るようにしないと掘削土の再利用を促進することができ
ない。

【０００８】本発明の目的は、均質な改良土を得ること
ができる掘削土改良方法およびその装置を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、掘削土に生
石灰を混合して土質を改良した改良土を得る掘削土改良
方法において、掘削土のうち所定以上の塊を弁別し、前
記塊が取り除かれた残りの掘削土に生石灰を供給して混
合し、前記塊を破砕して得た掘削土と、前記生石灰が混
合された掘削土とを混合して改良土とすることで、達成
される。

【００１０】上記目的は、掘削土のうち所定以上の塊を
弁別する弁別手段と、該弁別手段で前記塊が取り除かれ
た残りの掘削土を搬送する第１搬送手段と、該第１搬送
手段で搬送されてくる掘削土に生石灰を供給する生石灰
槽と、前記第１搬送手段で搬送されてきた掘削土と前記
生石灰槽から供給された生石灰とを混合する混合機と、
該混合機で生石灰が混合された掘削土を搬送する第２搬
送手段と、前記弁別手段で取り除かれた塊を取り込み破
砕する破砕機と、該破砕機で破砕された掘削土を前記第
２搬送手段に搬送する第３搬送手段とを備えることで、
達成される。

【００１１】掘削土中に含まれるコンクリート片等の塊
は、これを破砕すると乾燥した掘削土となる。従って、
これに混合すべき生石灰の量は少なくて済む。これに対
し、上記の塊が除去された後の掘削土は泥が主体となっ
ている場合が多く、つまり、水分が多く含まれているた
め、これに混合する生石灰の量は多めにする必要があ
る。

【００１２】大きなコンクリート片などの塊が含まれる
掘削土に生石灰を混合してからこの塊を破砕する構成に
すると、乾燥した掘削土にも泥に対すると同量の生石灰
を混合することとなり、水分の多い泥に混合すべき生石
灰の量が相対的に減少することになってしまう。

【００１３】しかし、本発明では、水分の多い掘削土に
まず過剰な生石灰を混合して良質の乾燥度をえることが
でき、その後に破砕された乾燥掘削土を戻して混合する
ため、生石灰を経済的に活用できると共に、全体的にみ
れば常に均質な改良土を得ることができる。また、上記
構成とすることで、掘削土中の破砕すべき塊の分量と、
掘削土中の水分が多い掘削土の分量に応じて混合すべき
生石灰の量を夫々適量に調整することが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係
る掘削土リサイクルプラント（掘削土改良装置）の機能
構成図であり、図２は図１に対応する掘削土リサイクル
プラントの平面図である。図３は、図２のIII−III線矢
視図（横に長い図のため、混合機４と水平スクリーン５
の間を破断線で分断し（ａ）図，（ｂ）図としてあ
る。）であり、図４は図２のIV−IV線矢視図であり、図
５は図２のV−V線矢視図であり、図６は図２のVI−VI線
矢視図であり、図７は図２のVII−VII線矢視図である。

【００１５】図１，図２において、この掘削土リサイク
ルプラントは、前述の工事現場からトラック等で運搬さ
れ、集積場２に積まれた掘削土を投入機械２１を通して
原料ホッパー１に投入し、その掘削土のうち所定以上の
塊たとえば１００ｍｍ以上の塊を弁別する第１弁別手段
（ロールスクリーン）３（図３参照）と、このロールス
クリーン３で前記の塊が取り除かれた残りの掘削土を搬
送する第１搬送手段（本実施形態ではベルトコンベア２
４とを備える。

【００１６】更に、ベルトコンベア２４で搬送されてく
る掘削土に生石灰を供給する生石灰槽７（図３参照）
と、ベルトコンベア２４で搬送されてきた掘削土と前記
生石灰槽７からベルトコンベア２４上の掘削土の上に撒
かれた生石灰とを混合する混合機４（図３参照）とを備
える。混合機４で生石灰が混合された掘削土は第２搬送
手段（本実施形態ではベルトコンベア２６）で搬送され
る。なお２３は鉄骨製の支持脚を示し、生石灰層７，混
合機４等、高所に設置すべき機械を支承するためのもの
で基礎的に着脱可能に例えばボルト止めしてある。

【００１７】前記のロールスクリーン３で取り除かれた
塊はベルトコンベア２７で第１破砕機２２まで搬送さ
れ、ここで破砕される。この破砕機２２は、その場所に
固定設置された破砕機でもいいが、本実施形態では移動
用の車を持った自走式の破砕機２２（図５参照）とし、
破砕機の設置箇所を移動可能にすることで、プラント敷
地の形状やその変更に容易に対応可能としている。

【００１８】自走式破砕機２２で破砕された掘削土は、
ベルトコンベア２８により、前記のベルトコンベア２６
まで搬送される。つまり、破砕機２２で破砕された掘削
土は、生石灰が混合機４で混合された後の掘削土に、合
流点２９の位置で合流するようになっている。

【００１９】ロールスクリーン３で弁別された塊を破砕
機２２で破砕した掘削土は、乾燥した掘削土といえる。
この乾燥した掘削土には、生石灰を混合する必要性は薄
い。これに対し、ロールスクリーン３を通過してベルト
コンベア２４で運ばれてくる掘削土は、水分の多い泥状
のものが多いため、この水分を除去しないと土質が改良
されず、再利用もできない。

【００２０】そこで、本実施形態では、この泥状の部分
が多くなる掘削土に過剰な生石灰を供給し、生石灰によ
る水分除去を効果的に行うことで土質を改良し、この掘
削土に、ベルトコンベア２８で運ばれてくる乾燥した掘
削土を合流点２９で合流させる構成とすることで、生石
灰を経済的に使用することが可能となる。

【００２１】また、投入機２１から投入された掘削土の
うちコンベア２７に流れる分量とコンベア２４に流れる
分量の比に応じて、生石灰槽７からコンベア２４上に供
給する生石灰の量つまり水分の多いと考えられる掘削土
の分量に応じて供給すべき生石灰の量を、作業員の判断
や自動的に調整することも可能とである。好ましくは、
コンベア２６を水平スクリーンに向けて流れる全量に対
して一定比率の適量となる量の生石灰、例えば掘削土の
含水量によっても異なるが、掘削土の０．５〜３％の量
を、コンベア２４に乗って流れる土に対して供給する。
そうすると、そこの土に対しては、生石灰は過剰供給と
なり、土の乾燥効率は高くなる。しかし、上記コンベア
２６に乗って水平スクリーン５に至った時点では、コン
ベア２７に乗って破砕された後の乾燥した土が合体して
混じるので、全体量に対する生石灰の量は適正混合比と
なる。

【００２２】生石灰が混合されて適質な土質となった掘
削土は、ベルトコンベア２６から第２弁別手段としての
水平スクリーン５（図３，図７参照）に供給される。こ
の水平スクリーン５は、設定値たとえば４０ｍｍ以上の
塊があればこれを弁別し、４０ｍｍ以下の掘削土を通過
させる機能を有する。

【００２３】水平スクリーン５を通過し、土質が改良さ
れた粒径が４０ｍｍ以下の改良土はベルトコンベア３４
による堆積場３６に運ばれ、ここに堆積される。水平ス
クリーン５の設定値を１０ｍｍとして得られる管卷き砂
は、ベルトコンベア３４からベルトコンベア３７に切替
自在に接続されて堆積場３８に堆積されるようになって
いる。他の品質の改良土が製造されたときはベルトコン
ベア３９で堆積場４０に堆積されるようになっている。

【００２４】水平スクリーン５で弁別された４０ｍｍ以
上の塊は、ベルトコンベア３０で第２破砕機である小型
のハルドパクト６（図４，図６参照）に送り込まれ、こ
こで破砕された掘削土はベルトコンベア３２により前記
ベルトコンベア２６に戻されて、再度水平スクリーン５
でスクリーンされる。本実施形態では、ベルトコンベア
３０の途中に電磁式の鉄片除去機１２（図４参照）が設
けられており、ここで、コンクリート構造物などに用い
られた鉄筋などの鉄片が除去されるようになっている。
なお本願の説明において、符号１，３，７，４，５，
６，１２，２１，２２，２３，２４，２６，２７，２
８，３４，３７，１３等を付して示される各機械器具は
通常夫々に独立した機械装置として知られており、実施
に当っては周知の同機能を備える対応機器を分離可能状
態で、例えばボルト、鋲等を用いて連結組立するとよ
い。

【００２５】本実施形態では、上述した構成の掘削土リ
サイクルプラントをプラント敷地内に建設するに際し、
混合機４と水平スクリーン５とハルドパクト６とをコン
パクトにまとめて設置し、これらを密閉するような建屋
３３で覆うようにする。これにより、これらから発する
騒音や粉塵が外部に漏れ出る量を減らして防音，防塵を
図る。また、建屋３３の大きさは、プラント全体を覆う
建屋とする場合よりずっと小さくできるので、その建設
コストが減り、掘削土のリサイクルコストを低減するこ
とが可能となる。

【００２６】建屋３３には、隣接して吸気装置１５に連
らなるフィルタ装置１３を設け、建屋３３内で発生した
塵埃を吸気して集め、ろ過する。これにより、建屋３３
の外に粉塵が飛び散るのが防止される。尚、フィルタ装
置１３の吸気ダクト１４を、粉塵発生源となる混合機４
や水平スクリーン５，ハルドパクト６まで延出して設け
ることで、効果的に集塵することが可能となる。集めら
れた粉塵は、掘削土中に戻すことで、資源として利用す
ることが可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、投入される掘削土が多
様であっても夫々に対応した均質な改良土を得ることが
可能になると共に、使用する生石灰を経済的に使用する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る掘削土リサイクルプ
ラントの機能構成図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る掘削土リサイクルプ
ラントの平面図である。

【図３】図２のIII−III線位置の機材の高さ関係を示す
矢視図である。

【図４】図２のIV−IV線位置の機材の高さ関係を示す矢
視図である。

【図５】図２のV−V線位置の機材の高さ関係を示す矢視
図である。

【図６】図２のVI−VI線位置の機材の高さ関係を示す矢
視図である。

【図７】図２のVII−VII線位置の機材の高さ関係を示す
矢視図である。

【符号の説明】

１…原料ホッパー、３…ロールスクリーン、４…混合
機、５…水平スクリーン、６…ハルドパクト、７…生石
灰槽、１２…鉄片除去装置、１３…フィルタ装置、１４
…吸気ダクト、２１…投入機、２２…破砕機、２４，２
６，２７，２８，３０，３４，３７，３９…ベルトコン
ベア、３３…建屋。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削土に生石灰を混合して土質を改良し
   た改良土を得る掘削土改良方法において、掘削土のうち
   所定以上の塊を弁別し、前記塊が取り除かれた残りの掘
   削土に生石灰を供給して混合し、前記塊を破砕して得た
   掘削土と、前記生石灰が混合された掘削土とを混合して
   改良土とすることを特徴とする掘削土改良方法。
2. 【請求項２】 掘削土に生石灰を混合して土質を改良し
   た改良土を得る掘削土改良方法において、掘削土のうち
   所定以上の塊を弁別し、前記塊が取り除かれた残りの掘
   削土に生石灰を供給して混合し、前記塊を破砕して得た
   掘削土と、前記生石灰が混合された掘削土とを混合した
   後に弁別手段により粒径が設定値以下の掘削土だけを選
   別して改良土とすることを特徴とする掘削土改良方法。
3. 【請求項３】 掘削土に対して一定比率の生石灰を混合
   して土質を改良した改良土を得る掘削土改良方法におい
   て、掘削土のうち所定以上の塊を弁別し、前記塊が取り
   除かれた残りの掘削土に対しては過剰な量となる生石灰
   を供給して混合し、前記塊を破砕して得た掘削土と、前
   記生石灰が混合された掘削土とを混合することによっ
   て、上記掘削土の全量に対する生石灰の量が前記の一定
   比率となるようにして改良土とすることを特徴とする掘
   削土改良方法。
4. 【請求項４】 掘削土のうち所定以上の塊を弁別する弁
   別手段と、該弁別手段で前記塊が取り除かれた残りの掘
   削土を搬送する第１搬送手段と、該第１搬送手段で搬送
   されてくる掘削土に生石灰を供給する生石灰槽と、前記
   第１搬送手段で搬送されてきた掘削土と前記生石灰槽か
   ら供給された生石灰とを混合する混合機と、該混合機で
   生石灰が混合された掘削土を搬送する第２搬送手段と、
   前記弁別手段で取り除かれた塊を取り込み破砕する破砕
   機と、該破砕機で破砕された掘削土を前記第２搬送手段
   に搬送する第３搬送手段とを備えることを特徴とする掘
   削土改良装置。
5. 【請求項５】 掘削土のうち所定以上の塊を弁別する第
   １弁別手段と、該第１弁別手段で前記塊が取り除かれた
   残りの掘削土に生石灰を供給する生石灰槽と、掘削土に
   前記生石灰槽から供給された生石灰を混合する混合機
   と、前記第１弁別手段で取り除かれた塊を取り込み破砕
   する破砕機と、該破砕機で破砕された掘削土と前記混合
   機で混合された生石灰混じりの掘削土とを取り込み粒径
   が設定値以下の掘削土を選別して改良土として取り出す
   第２弁別手段とを備えることを特徴とする掘削土改良装
   置。