JP2002327451A - 土砂混合用ミキサー車と、混合土の打設工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特別の設備を必要とせず、土砂が詰まったり、
混合土の製造能力が低下したりしない土砂混合用ミキサ
ー車を提供すること、およびこれを用いた混合土の打設
工法を提供する。 【解決手段】ミキサードラム１１のホッパー１２に漏斗
（じょうご）状の土砂投入部１を配置し、該土砂投入部
に水を注ぐ注水口２を設置し、土砂投入部からミキサー
ドラム内へ土砂を誘導する土砂誘導部４を設置した土砂
混合用ミキサー車１０を用い、投入場所において、土
砂、水および固化材を、土砂混合用ミキサー車に投入す
る工程と、投入された土砂、水および固化材を混合しな
がら、打設場所に運搬する工程と、該打設場所に、前記
土砂混合用ミキサー車から混合された土砂を排出して打
設する工程を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土砂の混合、特に
掘削発生土を利用するための土砂混合用ミキサー車と、
これを用いた混合土の打設工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガス管等の埋設物を埋設した後の
埋戻材として、多くの場合、別の場所から採取した良質
の砂が用いられてきた。これは、現位置で発生する掘削
発生土が埋戻材として適している場合が少ないことや、
その判別基準および適用基準が明確でなかったことによ
る。

【０００３】しかし、近年、天然資源である良質砂の枯
渇化と、採取による環境破壊、運搬にともなう交通公害
および掘削発生土の処分地問題等の観点から、これまで
埋戻材として不適と判断されてきた掘削発生土の有効利
用活動が活発化している。

【０００４】そして、掘削発生土に土質改良材を混合す
ることにより、埋戻材として適した性状に改良した改良
土の利用も普及している。また、掘削発生土の判別基
準、適用基準も明確化されてきており、掘削発生土の性
状や用途に合わせた処理方法、利用方法も具体化されつ
つある。

【０００５】一方、締固めを必要とする従来の埋め戻し
工法にも検討が行われ、掘削発生土や安価な土砂に水と
固化材を混合することにより流動性と自硬性を持たせ、
狭隘部でも締固め作業なくして埋戻を可能にしている。
さらに、地山と同等以上の強度を持たせた、流動化処理
土に関係する技術も活発に開発されており、既に実用化
された技術もある。

【０００６】例えば、特開昭６３−２３３１１５号公
報、特開平１−３１２１１８号公報、特開平４−３５１
３３８号公報に開示されている方法では、掘削発生土や
安価な土砂に水または泥水を混合し、土粒子が完全にほ
ぐれ均一な泥水状態になるまで混練後、固化材を均一に
混合して製造した流動化埋戻材を用いることにより、狭
隘部でも締固め作業なしでの埋戻し作業を可能とし、さ
らに地山と同等以上の強度を実現している。

【０００７】また、特開平７−１１６６７号公報では、
ミキサーなどを用いて掘削発生土に固化材と水とを混合
したスラリーを加えて混練する、流動化埋戻材の製造方
法や、その装置が提案されている。

【０００８】さらに、特開平１０−７２８４５号公報お
よび特開平１０−７２８４６号公報では、掘削発生土と
固化材(水を含む)をミキサー車にて混合、運搬する方法
が開示されている。また、バックホウなどの土砂掘削機
で土砂混合用ミキサー車のホッパーへ直接投入すること
も考えられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ミキサ
ー車が土砂保管容器（土砂積み込み装置）の下に移動
し、土砂保管容器下端を開口してミキサー車のホッパー
へ土砂を投入する方法では、設備が大がかりとなり、比
較的広い敷地がある場所でないと適用することができな
い。（設備上の問題） さらに、土砂保管容器への土砂移動に時間がかかり、高
コストとなる。専用の土砂保管容器を備えても、土砂の
投入量はミキサー車のホッパーの開口部の大きさで決ま
り、一般的に土砂が詰まりやすく、能率が低下する。土
砂掘削機でミキサー車のホッパーへ直接投入する方法で
は、土砂がこぼれ落ちたり、土砂が詰まったりして、能
力が著しく低下する。（能率上の問題） 上述の特許公報に記載の方法は、特開平１０−７２８４
５号公報および特開平１０−７２８４６号公報を除きい
ずれも、水と泥水との混練や、その後の固化材との混
練、あるいは掘削発生土とスラリーとの混練に特殊なミ
キサーを有する専用プラントを必要としている。（設備
上の問題） また、特開平１０−７２８４５号公報および特開平１０
−７２８４６号公報に示された方法についても、以下に
示す問題点を有している。すなわち、ミキサー車を用い
て土砂と固化材(水を含む)を混合する場合、ホッパーか
ら投入された各材料は、ドラムの回転にともないドラム
に装着されたブレードにより攪拌されるのみである。

【００１０】したがって、土砂が土塊を含む粘性土など
の場合、製造された混合土は、固化材と水および土砂の
細粒分からなるスラリーに土塊が浮遊した状態である。
その性状は、混合する土砂の割合が、混合土中に体積比
で６０％よりも少ない場合には所望の品質が得られな
い。（品質上の問題） さらに、土砂の性状によってはミキサー車の投入ホッパ
ーへの付着や投入口での詰まりが発生するため、ドラム
への投入が困難となり、混合土の製造能力が大幅に低下
する。（能率上の問題） 本発明は、このような問題を解決するためになされたも
のであり、その目的とするところは、効率よく土砂を投
入することができる土砂混合用ミキサー車を提供するこ
と、および該土砂混合用ミキサー車を用いて製造した混
合土で打設する工法を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を満足するた
め本発明の土砂混合用ミキサー車は、請求項１として、
投入された土砂を混合するミキサードラムが装備された
土砂混合用ミキサー車であって、該ミキサードラムのホ
ッパーに漏斗（じょうご）状の土砂投入部を配置し、土
砂投入部に水を注ぐ注水部を設置したことを特徴とす
る。

【００１２】請求項２として、請求項１記載の土砂混合
用ミキサー車において前記土砂投入部から前記ミキサー
ドラム内へ土砂を誘導する土砂誘導部を設置したことを
特徴とする。

【００１３】上述の目的を満足するため本発明の混合土
の打設工法は、請求項３として、ホッパーに漏斗（じょ
うご）状の土砂投入部を配置し、該土砂投入部に水を注
ぐ注水部が設置された土砂混合用ミキサー車、または、
ホッパーに漏斗（じょうご）状の土砂投入部と、該土砂
投入部からミキサードラム内へ土砂を誘導する土砂誘導
部を設置し、前記土砂投入部に水を注ぐ注水部が設置さ
れた土砂混合用ミキサー車を用い、投入場所において、
土砂、水および固化材を、前記土砂混合用ミキサー車に
投入する工程と、前記投入された土砂、水および固化材
を混合しながら、打設場所に運搬する工程と、該打設場
所に、前記土砂混合用ミキサー車から混合された土砂を
排出して打設する工程を有すことを特徴とする。

【００１４】請求項４として、請求項３記載の混合土の
打設工法において土砂、水および固化材を、前記土砂混
合用ミキサー車に投入する工程、土砂および水および固
化材を任意の順序で投入する工程、または、予め水と固
化材を混合してなる固化材液および土砂を任意の順序で
投入する工程、または、予め土砂と固化材を混合してな
る固化材土砂および水を任意の順序で投入する工程、の
いずれかを有すことを特徴とする。

【００１５】請求項５として、請求項３および請求項４
のいずれかに記載の混合土の打設工法において前記土砂
混合用ミキサー車から排出される混合された土砂が、土
砂を６０以上８５以下の体積％含む混合土で、かつその
スランプフローが３５０以上１０００ｍｍ未満の流動性
を有し、２８日後の一軸圧縮強さが５０以上５００ｋＮ
／ｍ２以下の強度特性を有する混合土であることを特徴
とする。

【００１６】このような課題を解決する手段を採用する
ことにより、効率よく土砂を投入することができる土砂
混合用ミキサー車が得られ、該土砂混合用ミキサー車を
用いて製造した混合土の打設工法が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は、本発明
に係る土砂混合用ミキサー車の一実施の形態を示す一部
断面の斜視図である。図１において、土砂混合用ミキサ
ー車１０にミキサードラム１１が装備され、ミキサード
ラム１１への投入口にホッパー１２が配置されている。
この土砂混合用ミキサー車１０は、生コンクリートの運
搬に使用される一般の生コンミキサー車であり、容易に
市場調達（レンタル）できる。

【００１８】前記ホッパー１２の上部には、ホッパー口
よりも広い開口部を有す漏斗の形状をした土砂投入部１
が着脱自在に配置され、この土砂投入部１にはホッパー
１２へ水を流す注水口２が設置されている。また、注水
口２には給水ホース３が接続され、図示しない給水手段
により給水されるようになっている。

【００１９】なお、土砂投入部１は底面が馬蹄形である
錐台状に限定するものではなく、その形状は設計事項で
ある。また、注水口２は１か所に設置するものに限定さ
れず、複数を設置してもよい。そのとき、給水ホースは
各注水口２毎に給水手段に接続し、あるいは単一の給水
ホースを分岐して各注水口２に接続してもよい。

【００２０】前記土砂投入部１の下方に連続し、ミキサ
ードラム１１の内部にいたる土砂誘導部４が配置されて
いる。この土砂誘導部４は、断面略円弧の樋であって、
前記注水口３から流れ出た水と、投入された土砂を、ミ
キサードラム１１の内部に確実に誘導する。

【００２１】図２は、本発明に係る土砂混合用ミキサー
車の一実施の形態における土砂投入作業を示す側面図で
ある。図２において、土砂は、土砂混合用ミキサー車１
０の土砂投入部１に、バックホウなどの土砂掘削機２０
から直接投入することができる。また、前記土砂掘削機
２０とは別個に用意した、専用の土供給装置から投入し
てもよい。

【００２２】ほとんどの土砂には粘着力があるため、そ
のまま土砂を投入し続けるとしだいに土砂混合用ミキサ
ー車１０のホッパー１２の壁に土砂が付着し、やがて詰
まる。ついには、ミキサードラム１１へ土砂が入らなく
なる虞れがあるため、図示しない給水手段から給水ホー
ス３を介して注水口２より断続的にまたは連続的に注水
し、詰りを確実に防止する。

【００２３】なお、土砂と水および固化材は、それぞれ
を別個に挿入すること限定するものではなく、予め、
水と固化材を混合してなる固化材液および土砂を、任意
の順序で投入する。予め、土砂と固化材を混合してな
る固化材土砂および水を、任意の順序で投入する。など
の、いずれであってもよい。

【００２４】次に、実施の形態１における、土砂の混合
について説明する。

【００２５】土砂混合用ミキサー車１０に投入された土
砂と固化材(水を含む)は、ミキサードラム１１の回転に
ともないミキサードラム１１に装着されたブレード（図
示しない）により攪拌されて、混合土が製造される。

【００２６】したがって、土砂が土塊を含む粘性土など
の場合、製造された混合土は、固化材と水と土砂の細粒
分からなるスラリーに土塊が浮遊した状態であり、その
土塊は壊れることはない。

【００２７】混合する土砂の割合が、混合土中にその体
積比で６０％よりも少ない場合にはスランプフローが１
０００ｍｍを越えてしまい、所望の品質が得られない。
混合する土砂の割合が、混合土中にその体積比で８５％
を越えると、逆に、スランプフローが３５０ｍｍを下回
り、やはり所望の品質が得られない。すなわち、混合す
る土砂の割合が、混合土中にその体積比で６０〜８５％
であれば、所望の流動性、強度特性を備えることとな
る。

【００２８】さらに、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、
土砂または予め固化材を混合した土砂のミキサー車への
投入を、土砂投入装置Ｇにて行うと、どのような土砂を
投入してもミキサー車の投入ホッパーへの土砂付着や投
入口での詰りが発生せず、混合土の製造能力が低下する
ことがない。

【００２９】上記土砂投入装置Ｇは、シート状の本体ａ
の周縁に複数の吊り上げバンドｂが取付けられ、本体ａ
の中央部には土砂排出口ｃが設けられている。この土砂
排出口ｃの端部は土砂開閉装置ｄによって開閉されるも
のである。

【００３０】（実施例１）水、固化材、土砂の順番に土
砂混合用ミキサー車に投入し、混合土を製造した。土砂
の割合を変化させ、混合土のスランプフローと、２８日
後の一軸圧縮強さを測定した。表１に、土砂の割合と、
その場合の混合土のスランプフローおよび２８日後の一
軸圧縮強さを示す。

【００３１】スランプフロー測定の試験用具として、ス
ランプコーンを用いる。このスランプコーンは、上端内
径１０ｃｍ、下端内径２０ｃｍおよび高さ３０ｃｍの鉄
製のものを用い、適当な位置に抑えと取っ手を付けてい
る。

【００３２】試験方法としては、内面を湿布などで拭
き、水平に設置した水密性平板上に置き、試料を詰め
る。上端を均した後、直ちにスランプコーンを引き上げ
る。引き上げる時間は、高さ３０ｃｍで２〜３秒とす
る。広がった試料の長径と、その直角方向の径を測定
し、平均値をスランプフロー（ｍｍ）とする。

【００３３】また、２８日後の一軸圧縮強さ（ｋＮ／ｍ
２）の測定は、ＪＧＦ Ｔ ５１１−１９９０「土の一
軸圧縮試験方法」による。

【００３４】この混合土を、地中埋設管の埋戻し土とし
て打設した場合の流動性、強度特性を検討したところ、
スランプフローが３５０以上１０００ｍｍ未満で、２８
日後の一軸圧縮強さが５０以上５００ｋＮ／ｍ^２以下で
ある必要があることが明らかになっている。

【００３５】

【表１】

【００３６】なお、 ＊：必要特性の外れたもの。 ＊
＊：１０００ｍｍを越えて試料が試験用平板上を溢れた
必要特性の外れたもの。

【００３７】表１から明らかなように、混合土中の土砂
の割合を、体積比で６０％以上８５％以下とすれば、ス
ランプフローが３５０以上１０００ｍｍ未満で、２８日
後の一軸圧縮強度が５０以上５００ｋＮ／ｍ２以下とな
ることが分かる。

【００３８】（実施例２）混合土中の土砂の割合を６５
％体積比にして、ミキサー車への水、固化材、土砂の投
入順序を変化させ、混合土を製造し、混合土のスランプ
フローと２８日後の一軸圧縮強さを測定した。

【００３９】表２に、ミキサー車への投入順序と、その
場合の混合土のスランプフローと、２８日後の一軸圧縮
強さを示す。スランプフローと一軸圧縮強さの測定方法
は、実施例１に述べたとおりである。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２から明らかなように、水、固化材、土
砂の投入順序を変えても所望の流動性と強度特性が得ら
れる。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、以
下に示すような効果を奏する。

【００４３】（１）土砂をミキサードラム内に投入する
時、土砂投入部の注水口から断続的または連続的に水を
流しているため、土砂がホッパー壁面に付着することが
なく、また、土砂と水を同時に投入することができるか
ら、作業効率が改善され、作業時間を短縮することがで
きる。

【００４４】（２）土砂投入部がホッパー口よりも広い
開口部を有する漏斗状になっているため、バックホウ等
の土砂掘削機から直接投入してもミキサードラムから土
砂がこぼれ落ちることがなく、効率よく土砂を投入する
ことができる。

【００４５】（３）移動自在な土砂混合用ミキサー車に
よって混合土を調整することができるため、土砂または
固化材の投入場所の制限が弱まり、さらに、移動中に混
合土を調整することができるから、混合土の調整から打
設にいたる工程を、迅速かつ自由に設計することができ
る。

【００４６】（４）固化材、土砂および水、または、予
め混合した固化材液ないし固化材土砂の投入順序を変え
ても所望の流動性と強度特性が得られるから、混合土の
調整から打設にいたる工程を、自由に設計することがで
きる。

【００４７】（５）所望の流動性と強度特性を備えた混
合土を製造し、かつ打設する工法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における、土砂混合用ミ
キサー車の一部断面にした斜視図。

【図２】本発明の一実施の形態における、土砂混合用ミ
キサー車への土砂投入作業を説明する側面図。

【図３】本発明の一実施の形態における、土砂投入装置
の説明図。

【符号の説明】

１…土砂投入部、 ２…注水口、 ３…給水ホース、 ４…土砂誘導部、 １０…土砂混合用ミキサー車、 １１…ミキサードラム、 １２…ホッパー、 ２０…土砂掘削機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安部 大志 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山本 行範 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 藤▲崎▼ 幸成 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 浦本 俊明 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 杉本 格 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 西野 健太郎 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 Ｆターム(参考） 2D043 CA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】投入された土砂を混合するミキサードラム
   が装備された土砂混合用ミキサー車であって、 該ミキサードラムのホッパーに漏斗（じょうご）状の土
   砂投入部を配置し、該土砂投入部に水を注ぐ注水部を設
   置したことを特徴とする土砂混合用ミキサー車。
2. 【請求項２】前記土砂投入部から前記ミキサードラム内
   へ土砂を誘導する土砂誘導部を設置したことを特徴とす
   る請求項１記載の土砂混合用ミキサー車。
3. 【請求項３】ホッパーに漏斗（じょうご）状の土砂投入
   部を配置し、該土砂投入部に水を注ぐ注水部が設置され
   た土砂混合用ミキサー車、または、ホッパーに漏斗（じ
   ょうご）状の土砂投入部と、該土砂投入部からミキサー
   ドラム内へ土砂を誘導する土砂誘導部を設置し、前記土
   砂投入部に水を注ぐ注水部が設置された土砂混合用ミキ
   サー車を用い、 投入場所において、土砂、水および固化材を、前記土砂
   混合用ミキサー車に投入する工程と、 前記投入された土砂、水および固化材を混合しながら、
   打設場所に運搬する工程と、 該打設場所に、前記土砂混合用ミキサー車から混合され
   た土砂を排出して打設する工程を有すことを特徴とする
   混合土の打設工法。
4. 【請求項４】前記土砂、水および固化材を、前記土砂混
   合用ミキサー車に投入する工程、土砂および水および固
   化材を任意の順序で投入する工程、または、予め水と固
   化材を混合してなる固化材液および土砂を任意の順序で
   投入する工程、または、予め土砂と固化材を混合してな
   る固化材土砂および水を任意の順序で投入する工程、の
   いずれかを有すことを特徴とする請求項３記載の混合土
   の打設工法。
5. 【請求項５】前記土砂混合用ミキサー車から排出される
   混合された土砂が、前記土砂を６０以上８５以下の体積
   ％含む混合土で、かつそのスランプフローが３５０以上
   １０００ｍｍ未満の流動性を有し、２８日後の一軸圧縮
   強さが５０以上５００ｋＮ／ｍ２以下の強度特性を有す
   る混合土であることを特徴とする請求項３および請求項
   ４のいずれかに記載の混合土の打設工法。