JP2020180472A - 簡易土質改良システム及び簡易土質改良方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バックホウ工法及びスタビライザ工法に比べて土砂及び改良材の粉塵飛散を抑制でき、自走土質改良機工法に比べて低予算でより高品質の改良土砂を生成でき、且つストックヤードに改良土砂を仮置きすることなく必要量に応じた改良土砂を適宜生成することに適した簡易土質改良システム及び簡易土質改良方法を提供する。【解決手段】必要配合重量の土砂及び改良材が全て移送装置により撹拌装置の撹拌容器に投入されると（Ｓ６：Ｙｅｓ）、原料投入工程Ｓ５（予備撹拌工程Ｓ５５を含む。）を終了し、撹拌容器の正転駆動を継続して、撹拌工程Ｓ７を一定時間経過するまで継続し（Ｓ８：Ｎｏ）、土砂及び改良材を改良土砂へと変化させる。撹拌工程Ｓ７の一定時間継続後、輸送工程Ｓ９を実行し（Ｓ８：Ｙｅｓ）、この間も撹拌工程Ｓ７による被撹拌物の撹拌を継続し、撹拌装置の走行体を走行させて、改良土砂を提供場所まで輸送する（Ｓ１０：Ｎｏ）。【選択図】図５

Description

本発明は、粘性土を除く流動性のある土砂と改良材とを混合した改良土砂を生成する簡易土質改良システムに関し、特に、建設現場その他の工事現場に改良土砂を生成する簡易土質改良システム及び簡易土質改良方法に関するものである。

従来の土質改良工事では、その工事が行われる工事現場の条件や、その工事現場に隣接する周辺地域の環境や、その工事箇所の土質など種々の条件を検討したうえで、その工事に適した土質改良工法（方法）の選定や、その土質改良に適した改良材の選定が行われている。ここで、従来の土質改良工法としては、例えば、バックホウ工法や、スタビライザ工法や、自走式土質改良機工法などが提案されている。

バックホウ工法は、専用の混合バケットを装着したバックホウを用いて、土質改良対象箇所となる軟弱地盤の表層から約２ｍ迄の部分について、その軟弱土と改良材とを混合撹拌して、その土質改良対象箇所を改良処理する工法である。なお、バックホウは、土砂を掬うショベル（バケット）が取り付けられた建設機械であり、いわゆる油圧ショベルなどと総称されるものである。

スタビライザー工法は、スタビライザーを用いて、土質改良対象箇所となる軟弱地盤の表層から約１．２ｍ迄の部分に対し、その地盤に改良材を散布し、スタビライザーを用いて混合撹拌して、その土質改良対象箇所を改良処理する工法である。なお、スタビライザは、土砂を撹拌するための回転刃を有した撹拌機が取り付けられた建設機械であり、そのベースマシンの走行機構にはクローラ式のものやホイール式のものがある。

自走式土質改良機工法は、自走式土質改良機を用いて土砂と改良材とを装置内部で撹拌混合して改良土砂を生成する工法である。自走式土質改良機は、それのホッパーに投入された土砂の容積をその装置内部で計測し、その計測した土砂の容積量に対応した量の改良材を投入して改良土を生成するので、改良材の投入誤差が少なく、その装置内部で土砂及び改良材を撹拌混合するためバックホウ工法やスタビライザ工法に比べて混合効率が高く、改良材の割増率が少なくて済むというメリットがあると言われている。

特開特開２０１４−４０７０４号

鈴木 浩、福田 淳二、「移動式土質改良機による改良工事事例について」、［online］、平成２１年１０月２９日、平成２１年度国土交通省国土技術研究会、［平成３１年３月５日検索］、インターネット（ＵＲＬ：http://www.mlit.go.jp/chosahokoku/h21giken/program/kadai/pdf/innovation/inno1-01.pdf）

しかしながら、上記したバックホウ工法やスタビライザ工法では、土質改良対象箇所となる軟弱地盤に対して改良材を直接撒いてバックホウやスタビライザにより軟弱土と改良材を混合するので、屋外が土質改良対象箇所である場合には、改良材が粉塵となって飛散してしまい、改良土砂の混合効率が悪く、改良材の割増率が高くなってしまうという問題点があった。

特に、バックホウ工法は、土砂及び改良材の混合する際に大量の土砂及び改良材を掬ってそれを地面に落下させながら掻き混ぜて混合するため、大量の土砂及び改良材を地面に落下させる度に大量の粉塵が飛散するため、工事現場の周辺地域への粉塵被害が甚大となってしまうという問題点があった。しかも、バックホウ工法は、オペレータが操作するバックホウのバケットにより土砂及び改良材を掬うことで混合するため、そもそも土砂及び改良材を互いに均一に混合することが難しく、なおかつ、オペレータの熟練度によって改良土砂の品質が大きく左右されるため、良質の改良土砂を大量生成することが困難であるという問題点があった。

一方、スタビライザ工法は、回転刃が高速回転する攪拌機により土砂及び改良材を撹拌混合するため、バックホウ工法に比べて改良土砂の撹拌混合は効率良く行える。このため、土砂及び改良材を互いに均一に混合することも、改良土砂の品質も一定化するものではあるが、土砂及び改良材を高速回転する撹拌機により勢いよく掻き混ぜて混合するため、土砂及び改良材が粉塵となって大量に空中に巻き上がり易く、結果、工事現場の周辺地域への粉塵被害を解消できないという問題点がある。

これらに対し、自走式土質改良機工法では、その自走式土質改良機の装置内部が完全な密閉状態である訳ではないが、その装置内部で土砂及び改良材を撹拌混合するため、バックホウ工法及びスタビライザ工法に比べて粉塵の発生は抑制されるが、自走式土質改良機により生成された改良土砂を仮置きするためのストックヤードが必要となってしまう。しかも、このストックヤードには面積の広い用地が必要となるため、改良土砂の提供場所である土質改良箇所の近くに十分な広さのストックヤードを確保することができず、土質改良箇所から離れた場所にストックヤードが設けられることも多く、このような離れた場所にあるストックヤードに仮置きされた改良土砂を、バックホウによりダンプトラックなどの貨物車に積載して、土質改良箇所となる提供場所へ運搬輸送する必要がある。

また、自走式土質改良機工法は、自走式土質改良機により改良土砂を連続的に大量に生成するものであるので、土砂及び改良材の撹拌混合するための時間を十分に確保することができず、土砂及び改良材を互いに均一に混合することができない場合があり、撹拌不足による土砂及び改良材の混合ムラが発生してしまうという問題点がある。また、ストックヤードに仮置きされた改良土砂を、ダンプトラックなどの貨物車両を使用して運搬輸送するので、ダンプトラックから改良土砂を荷下ろしする際に改良土砂がばら撒かれてその周辺の土砂に紛れて分別不能となって、高価な改良土砂を無駄に損失してしまうという問題点がある。

しかも、自走式土質改良機工法により生成した改良土砂は、屋外のストックヤードに一時的に仮置きした場合、改良土砂が単なる残土などと見分けがつかず、事情を知らない現場作業員が無断で勝手に廃棄処分してしまうことがあり、多額の損失となってしまうという問題点がある。例えば、ベークライトと砂とを混合した改良土砂は、その見た目が土のようであるので、改良土砂であるとは知らずに廃棄処分されることが多々あり、かかる改良土砂は、その価格がセメントと同等であり、概ね１立方メートルあたり２万円程度する。仮に、工事全体で使用する改良土砂の価格が２億円とした場合、その工事で生成した改良土砂の２〜３割程度が無駄に廃棄処分されており、その価格は２〜３０００万円となり、その経済的損失は多額なものとなる。

そのうえ、自走式土質改良機は、例えば、その１ヶ月当たりのレンタル料が２５０万円であり、年間レンタル料が総額３０００万円と極めて高額となってしまう。このため、工事予算の少ない建設工事では、自走式土質改良機を使用すること自体が到底難しいため、工事箇所の土質改良工法として、従来工法であるバックホウ工法やスタビライザ工法を以前として用いなければならず、これらの従来工法を用いることに伴う種々の不具合を依然として解消できないという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、バックホウ工法及びスタビライザ工法に比べて土砂及び改良材の粉塵飛散を抑制でき、自走土質改良機工法に比べて低予算でより高品質の改良土砂を生成することができ、かつ、ストックヤードに改良土砂を仮置きすることなく必要量に応じた改良土砂を適宜生成することに適した簡易土質改良システム及び簡易土質改良方法を提供することを目的としている。

この目的を達成するため、第１発明の簡易土砂改良システムは、粘性土を除く流動性のある土砂と改良材とを混合した改良土砂を生成するものであり、動力源を有する走行体とその走行体に搭載され土砂及び改良材を含んだ被撹拌物を収容して撹拌する密閉型の撹拌容器とを有する走行移動形の撹拌装置と、その撹拌装置の撹拌容器から離れた位置からその撹拌容器に対して被撹拌物を移送する移送装置と、その移送装置に対して前記撹拌容器の位置より移送方向上流側で土砂を供給する供給機構とその供給機構により供給される土砂を収容可能な収容容器とを有する土砂供給装置と、その土砂供給装置により土砂が供給される前記移送装置に対して前記撹拌容器の位置より移送方向上流側で改良材を供給する供給機構とその供給機構により供給される改良材を収容可能な収容容器とを有する改良材供給装置と、その改良材供給装置の収容容器に収容される改良材の重量を計量する改良材計量装置と、前記土砂供給装置の収容容器に収容される土砂の重量を計量する土砂計量装置とを備えている。

この第１発明の簡易土質改良システムによれば、所定重量の改良土砂を生成する場合、その所定重量と同容量の被撹拌物を撹拌装置の密閉型の撹拌容器に投入する。土砂及び改良材を所定の配合重量割合で含んだ所定重量の改良土砂を生成する場合、その改良土砂と同じ配合重量割合で土砂及び改良材を含んだ被撹拌物が必要となる。つまり、所定重量の改良土砂を生成する場合、この所定重量に土砂の配合重量割合を乗じて得た必要配合重量の土砂と、この所定重量に改良材の配合重量割合を乗じて得た必要配合重量の改良材とを、混ぜ合わせる必要がある。

そこで、まずは、土砂を必要配合重量だけ土砂供給装置の収容容器に入れて、改良材を必要配合重量だけ改良材供給装置に入れる。このとき、土砂を土砂供給装置の収容容器に入れ、土砂計量装置によって、土砂供給装置の収容容器に収容された土砂の重量を計量し、その収容容器に必要配合重量の土砂が入ったことを確認すると、土砂計量装置による土砂重量計量工程を終了する。

また、改良材を必要配合重量だけ改良材供給装置に入れる場合、改良材計量装置によって、改良材供給装置の収容容器に収容された改良材の重量を計量し、その収容容器に必要配合重量の改良材が入ったことを確認すると、改良材計量装置による改良材重量計量工程を終了する。なお、各計量装置による重量の計量値は表示部などに出力されて表示しても良い。

土砂供給装置及び改良材供給装置の収容容器に必要配合重量の土砂及び改良材が入ると、土砂供給装置及び改良材供給装置の供給機構によって、土砂及び改良材を、土砂供給装置及び改良材供給装置の収容容器から必要配合重量に比べて少量ずつ移送装置に対して供給する。この土砂供給装置及び改良材供給装置の供給機構は、移送装置が撹拌装置の撹拌容器に土砂及び改良材の供給する位置に比べて、この移送装置による移送方向上流側で、この移送装置に土砂及び改良材を供給する。

移送装置によって土砂及び改良材を撹拌容器へ移送する形態とすることで、撹拌容器と土砂供給装置及び改良材供給装置とを互いに離れて位置に設置できるので、例えば、撹拌装置が走行体により移動する際に、土砂供給装置及び改良材供給装置の存在が邪魔になることを防止でき、撹拌装置の走行の邪魔になることを防止し易く、工事現場全体の作業性を高めることができる。また、例えば、土砂供給装置及び改良材供給装置が撹拌装置に近接して撹拌容器の撹拌動作を邪魔することがなく、撹拌装置の操作者等が撹拌装置の周りで作業するスペースを確保できる。

そして、土砂供給装置及び改良材供給装置によって土砂及び改良材がそれぞれ必要配合重量ずつ供給されきると、土砂供給装置及び改良材供給装置による被撹拌物供給工程が終了し、移送装置によって必要配合重量の土砂及び改良材が撹拌装置の撹拌容器に全て運び込まれると、移送装置による被撹拌物の移送工程が終了する。

所定重量の被撹拌物が撹拌容器に入れられた後、撹拌装置は、その撹拌容器に撹拌動作をさせながら、その走行体が動力源により駆動されて、改良土砂の提供場所へ向かって走行移動する。この提供場所への走行移動中に、撹拌装置は、その撹拌容器を撹拌動作させることで、被撹拌物を撹拌して土砂及び改良材が互いに均一に分散し合ってむらのより少ない状態に混合し、所定重量の改良土砂を生成する。

よって、この走行体を備えた撹拌装置によれば、被撹拌物を撹拌して改良土砂を生成する時間を、その改良土砂を提供場所まで運搬する時間として活用できる。そして、撹拌装置が改良土砂の提供場所に到着すると、撹拌装置の撹拌容器内から改良土砂を排出して土質改良箇所に提供する。改良土砂の排出後、撹拌装置は走行体によって移送装置の移送方向下流側へと走行移動して戻り、再び、移送装置によって被撹拌物が投入されるまで待機する。

なお、撹拌装置は複数台であっても良い。かかる場合、１台の撹拌装置が提供場所へ走行移動して不在の場合、他の撹拌装置の撹拌容器に対して被撹拌物を投入することができるので、被撹拌物を撹拌装置に運び入れる工程が中断されたり停滞したりすることを防止できる。

＜落下による掻き混ぜ効果＞
第２発明の簡易土質改良システムは、第１発明の簡易土質改良システムにおいて 前記移送装置は、前記土砂供給装置及び改良材供給装置の前記供給機構により供給される土砂及び改良材を受け止めて移送方向下流側へ移送する上流移送装置と、その上流移送装置の移送方向下流側から落下した土砂及び改良材を受けて被撹拌物として前記撹拌装置の前記撹拌容器へ向けて移送する下流移送装置とを備えている。

この第２発明の簡易土質改良システムによれば、第１発明の簡易土質改良システムと同様の作用及び効果を奏するうえ、土砂供給装置の収容容器からその供給機構により土砂が上流移送装置に供給され、改良材供給装置の収容容器からその供給機構により改良材が上流移送装置に供給される。土砂及び改良材は、上流移送装置によってその移送方向下流側へ向かって移送されて、この上流移送装置から次段の下流移送装置の移送方向上流側へと落下して乗り移る。下流移送装置へ乗り移った土砂及び改良材は、下流移送装置によってその移送方向下流側へ向かって移送されて、この下流移送装置の下流側の端部から撹拌装置の撹拌容器に入れられる。

撹拌容器へ移送される被撹拌物に含まれる土砂及び改良材は、移送装置によって撹拌容器まで移送される過程で上流移送装置から下流移送装置に落下して移し替えられるので、この下流移送装置へ向かって落下する最中や下流移送装置に受け止められた際に互いに混ざり合って、撹拌容器で撹拌される前に予備的な混ぜ合わせが行われる。しかも、この混ぜ合わせによって改良材が土砂の中に巻き込まれるので、改良材が粉塵となって飛散し難くなる。

特に、移送装置がベルトコンベア装置である場合、かかる移送装置は、被撹拌物を載置可能な搬送ベルトを駆動装置により上流側から下流側へ向かって送り移動させるが、この搬送ベルトの上に土砂と改良材とを載せて移送を行うので、改良材が粉塵となって飛散し易くなるおそれがあるのだが、これら土砂及び改良材を移送途中で落下により混ぜ合わせるので、改良材の飛散量の抑制を図ることができる。

＜一対の上流移送装置と２組の土砂供給装置及び改良材供給装置＞
第３発明の簡易土質改良システムは、第２発明の簡易土質改良システムにおいて、前記移送装置は、前記土砂供給装置及び改良材供給装置から土砂及び改良材がそれぞれ供給される一対の前記上流移送装置を備えており、前記土砂供給装置及び改良材供給装置は、前記一対の上流移送装置の一方に対して土砂及び改良材を供給する一組の土砂供給装置及び改良材供給装置と、前記一対の上流移送装置の他方に対して土砂及び改良材を供給するもう一組の土砂供給装置及び改良材供給装置とを備えている。

この第３発明の簡易土質改良システムによれば、第２発明の簡易土質改良システムと同様の作用及び効果を奏するうえ、一対の上流移送装置のうち一方には、土砂及び改良材を供給する一組の土砂供給装置及び改良材供給装置が配設されており、一対の上流移送装置のうち他方にも、同じく土砂及び改良材を供給するもう一組の土砂供給装置及び改良材供給装置が配設されている。かかる場合、一組の土砂供給装置及び改良材供給装置によって土砂及び改良材を一方の上流移送装置に供給し続ける一方で、もう一組の土砂供給装置及び改良材供給装置による他方の上流移送装置への土砂及び改良材の供給を中止してこれらに土砂及び改良材を補給することができるので、移送装置による撹拌装置への土砂及び改良材の供給を、これらの補給のために中断させることなく、連続的に継続することができる。

なお、第３発明に関する第１変形例によれば、簡易土質改良システムは、一組の土砂供給装置及び改良材供給装置によって一対の上流移送装置のそれぞれに対して土砂及び改良材を供給するものであっても良い。第３発明に関する第２変形例によれば、簡易土質改良システムは、上流移送装置が土砂供給装置から供給される土砂のみを移送するものであり、改良材供給装置は上流移送装置から下流移送装置に落下する土砂に向けて改良材を供給することで、土砂及び改良材を落下に伴わせて混ぜ合わせるものであっても良い。また、第３発明に関する第３変形例によれば、簡易土質改良システムは、一方の上流移送装置から土砂を、他方の上流移送装置から改良材を、それぞれ別々に移送して下流移送装置に対して落下させて、その落下途中又は下流移送装置の上で土砂及び改良材を混ぜ合わせるものであっても良い。

＜土砂及び改良材を含む被撹拌物の連続的移送＞
第４発明の簡易土質改良システムは、第１から第３発明のいずれかの簡易土質改良システムにおいて、前記移送装置は、前記撹拌装置の前記撹拌容器へ被撹拌物を連続的に移送するものであり、前記土砂供給装置及び改良材供給装置は、前記供給機構によって土砂及び改良材を前記移送装置に対して連続的に供給するものである。

この第４発明の簡易土質改良システムによれば、第１から第３発明のいずれかの簡易土質改良システムと同様の作用及び効果を奏するうえ、土砂及び改良材は、土砂供給装置及び改良材供給装置によって連続的に移送装置に供給され、被撹拌物として移送装置によって撹拌装置の撹拌容器へ連続的に移送されて運び入れられる。このため、所定重量の改良土砂を生成する場合に、その所定重量に対応する必要配合重量の土砂及び改良材を全て一気に撹拌容器へ入れる訳ではなく、土砂及び改良材は、その必要配合重量に比べて少量ずつ土砂供給装置及び改良材供給装置により当該移送装置に連続的に供給されて、撹拌装置の撹拌容器に対して連続的に移送される。

この連続的な移送によって、土砂及び改良材を少量ずつでも撹拌容器に対して絶え間なく入れ続けられるので、土砂及び改良材をボックホウなどの大型重機で複数回に分けて掬って撹拌容器内へ投入する従来工法（特許文献１参照。）に比べて、必要配合重量の土砂及び改良材を撹拌容器に入れるために要する工程を簡素化でき、作業効率を向上することができる。なお、土砂及び改良材を少量ずつ撹拌容器に入れる場合、かかる土砂及び改良材の全てが撹拌容器に入りきる以前から撹拌容器の撹拌動作を併せて行うことで、撹拌容器内に入った土砂及び改良材の量が少ない状態からその量が徐々に増えて行く過程で、被撹拌物を絶え間なく撹拌できるので、撹拌装置に必要配合重量の土砂及び改良材を全て投入した後に行われる撹拌工程の実行時間を短縮化でき、より短時間で土砂及び改良材をむらなく撹拌混合できる。

＜荷重センサを搭載した供給装置＞
第５発明の簡易土質改良システムは、第１から第４発明のいずれかの簡易土質改良システムにおいて、前記土砂計量装置は、前記土砂供給装置の前記収容容器の重量を受ける載荷部と、その載荷部上に加わる重量を検出する検出部とを有する荷重センサとを備えており、前記改良材計量装置は、前記改良材供給装置の前記収容容器の重量を受ける載荷部と、その載荷部上に加わる重量を検出する検出部とを有する荷重センサとを備えており、前記土砂供給装置は、前記土砂計量装置の前記荷重センサを搭載しており、前記改良材供給装置は、前記改良材計量装置の前記荷重センサを搭載している。

この第５発明の簡易土質改良システムによれば、第１から第４発明のいずれかの簡易土質改良システムと同様の作用及び効果を奏するうえ、土砂供給装置は、土砂の供給機構及び収容容器に加えて土砂計量装置に備わる荷重センサを搭載しており、改良材供給装置は、改良材の供給機構及び収容容器に加えて改良材計量装置に備わる荷重センサを搭載している。土砂計量装置は、土砂供給装置の収容容器に土砂が入れられると、その荷重センサを介して、その土砂の重量を計量することができる。また、改良材計量装置は、改良材供給装置の収容容器に改良材が入れられると、その荷重センサを介して、その改良材の重量を計量することができる。

このように土砂供給装置及び改良材供給装置は、その収容容器に収容される物の重量を、それらの装置に搭載した荷重センサを介して計量できるので、予め土砂及び改良材の重量を別途計量してから土砂供給装置及び改良材供給装置に入れる必要がなく、土砂供給装置及び改良材供給装置に土砂及び改良材を補給（必要配合重量となるよう土砂又は改良材を供給する（入れる）ことをいう。）する土砂投入工程及び改良材投入工程と、その補給される土砂及び改良材の重量を計量する計量工程とを同時に行うことができる。しかも、計量機能を持たない土砂計量装置及び改良材計量装置を使用する場合のように、土砂計量装置及び改良材計量装置を別途用意する必要もない。

ここで、土砂計量装置によれば、土砂の重量を計量する場合、土砂供給装置に搭載された荷重センサは、その載荷部によって土砂供給装置の収容容器の重量を受けると、この受けた重量をその検出部によって計量する。例えば、土砂計量装置によれば、荷重センサを用いて土砂の重量を計量する場合、まず、土砂の未積載状態（未収容状態）における土砂供給装置の収容容器の重量（未積載重量）を計量し、また、土砂の積載状態（収容状態）におけるその収容容器の重量（既積載重量）を計量し、これら未積載重量と既積載重量との差分値を土砂の重量の計量値として演算し、この演算結果を表示することで作業者等に提示することができる。そして、この表示された土砂の重量の計量値が必要配合重量になるまで、土砂供給装置の収容容器に土砂を入れることで、土砂供給装置に必要配合重量分の土砂を正確に入れることができる。

また、改良材計量装置によれば、改良材の重量を計量する場合、改良材供給装置に搭載された荷重センサは、その載荷部によって改良材供給装置の収容容器の重量を受けると、この受けた重量をその検出部によって計量する。例えば、改良材計量装置によれば、荷重センサを用いて改良材の重量を計量する場合、まず、改良材の未積載状態（未収容状態）における改良材供給装置の収容容器の重量（未積載重量）を計量し、また、改良材の積載状態（収容状態）におけるその収容容器の重量（既積載重量）を計量し、これら未積載重量と既積載重量との差分値を改良材の重量の計量値として演算し、この演算結果を表示することで作業者等に提示することができる。そして、この表示された改良材の重量の計量値が必要配合重量になるまで、改良材供給装置の収容容器に改良材を入れることで、改良材供給装置に必要配合重量分の改良材を正確に入れることができる。

＜ミキサトラックを用いた撹拌装置＞
第６発明の簡易土質改良システムは、第１から第５発明のいずれかの簡易土質改良システムにおいて、前記撹拌装置は、前記走行体である自動車と、その自動車に回転自在に搭載される前記密閉型の撹拌容器であるミキシングドラムと、そのミキシングドラム内へ被撹拌物を前記移送装置により投入する投入口と、そのミキシングドラム内から改良土砂を排出する排出口と、前記投入口から投入された被撹拌物を撹拌するため前記ミキシングドラムを正転駆動させる一方、前記排出口から被撹拌物を排出するため前記ミキシングドラムを逆転駆動させる駆動装置とを備えたミキサトラックである。

この第６発明の簡易土質改良システムによれば、第１から第５発明のいずれかの簡易土質改良システムと同様の作用及び効果を奏するうえ、ミキサトラックのミキシングドラムを駆動装置により逆転駆動して、排出口から被撹拌物を排出させる場合、被撹拌物に含まれる土砂が粘性土であると、ミキシングドラム内に被撹拌物が粘り着いてしまうため、排出口から被撹拌物を排出できず、土砂と改良材との混合が十分にできず、改良土砂の生成が困難となるところ、被撹拌物に含まれる土砂は粘性土を除いた土砂であることから、ミキシングドラム内に土砂が粘り着くことを防止でき、結果、排出口を通じて改良土砂を排出でき、ミキシングドラム内で被撹拌物を十分撹拌できる。

＜撹拌容器の投入口が狭いことによる粉塵防止＞
第７発明の簡易土質改良システムは、第１から第６発明のいずれかの簡易土質改良システムにおいて、前記撹拌装置の撹拌容器は、その撹拌容器の内部に被撹拌物を投入する投入口を有し、その投入口の開口面積が前記撹拌容器の最大断面積に比べて狭く形成されている。

この第７発明の簡易土質改良システムによれば、第１から第６発明のいずれかの簡易土質改良システムと同様の作用及び効果を奏するうえ、撹拌装置の撹拌容器は、その撹拌容器の内部に被撹拌物を投入する投入口の開口面積が撹拌容器の最大断面積に比べて狭く形成されるので、撹拌容器内に収容された被撹拌物が外部へ粉塵となって飛散することを防止できる。また、移送装置によって少量ずつ土砂及び改良材を入れることで、投入口の開口面積が撹拌容器の最大断面積に比べて狭く形成されていても、かかる投入口に土砂及び改良材を円滑に入れることができる。

＜一対の上流移送装置からの落下衝突による混合＞
第８発明の簡易土質改良システムは、第２発明、第３発明、又は第２若しくは第３発明に従属する第４から第７発明のいずれかの簡易土質改良システムにおいて、前記移送装置は、前記土砂供給装置及び改良材供給装置から土砂及び改良材がそれぞれ供給される一対の前記上流移送装置を備えており、その一対の上流移送装置から前記下流移送装置へ落下する土砂及び改良材の落下経路は互いに交差し又は重なり合っている。

この第８発明の簡易土質改良システムによれば、第２発明、第３発明、又は第２若しくは第３発明に従属する第４から第７発明のいずれかの簡易土質改良システムと同様の作用及び効果を奏するうえ、一対の上流移送装置のそれぞれから下流移送装置へ落下する土砂及び改良材の落下経路が互いに交差し又は重なり合っているので、一方の上流移送装置から落下する土砂及び改良材と、他方の上流移送装置から落下する土砂及び改良材とが、下流移送装置に向かう落下経路の途中で衝突し合い、その衝突に伴う衝撃によって土砂及び改良材の混ぜ合わせがより促進されて、改良材が土砂の中により一層混ざり込みやすくなるので、改良材が更に飛散し難くなる。

＜落下妨害部材による掻き混ぜ効果＞
第９発明の簡易土質改良システムは、第２発明、第３発明、又は第２若しくは第３発明に従属する第４から第８発明のいずれかの簡易土質改良システムにおいて、前記上流移送装置の移送方向下流側であってその上流移送装置から落下する被撹拌物の落下経路上の一部に設けられその落下経路を通過する被撹拌物を衝突させる落下妨害部材を備えている。

この第９発明の簡易土質改良システムによれば、第２発明、第３発明、又は第２若しくは第３発明に従属する第４から第８発明のいずれかの簡易土質改良システムと同様の作用及び効果を奏するうえ、土砂及び改良材を含んだ被撹拌物を移送装置によって移送する過程で、土砂及び改良材を上流移送装置から下流移送装置へ落下させて、かつ、その落下経路の途中で土砂及び改良材を落下阻害部材に衝突させることで、土砂及び改良材の混ぜ合わせがより促進されて、改良材が土砂の中により一層混ざり込みやすくなるので、改良材が更に飛散し難くなる。

なお、落下妨害部材は、例えば、土砂及び改良材の落下経路に設けられる網状体であって、この網状体は、土砂及び改良材を衝突させる複数の格子材と、その複数の格子材の間に設けられ土砂及び改良材が通過して落下する網目とを備えたものであっても良い。また、落下妨害部材は、土砂及び改良材が衝突する棒状又は板状の部材であって、これら棒状又は板材の部材に衝突してから土砂及び改良材が下流移送装置へ再落下するような物であっても良い。

＜計量装置がトラックスケール等の携帯荷重センサ＞
第１０発明の簡易土質改良システムは、第１から第９発明のいずれかの簡易土質改良システムにおいて、前記土砂計量装置は、前記土砂供給装置が載置される載荷部と、その載荷部上に加わる重量を検出する検出部とを備えている可搬形の荷重センサを備えており、前記改良材計量装置は、前記改良材供給装置が載置される載荷部と、その載荷部上に加わる重量を検出する検出部とを備えている可搬形の荷重センサを備えている。

この第１０発明の簡易土質改良システムによれば、第１から第９発明のいずれかの簡易土質改良システムと同様の作用及び効果を奏するうえ、土砂計量装置及び改良材計量装置はいずれも可搬形の荷重センサを備えているので、これらの荷重センサの載荷部に土砂供給装置及び改良材供給装置をそれぞれ載置することで、荷重センサの検出部によって土砂供給装置及び改良材供給装置の重量を検出できる。このため、計量機能のない汎用型の土砂ホッパーや改良材ホッパーなどを土砂供給装置及び改良材供給装置を使用することもでき、簡易形の簡易土質改良システムを容易に構成することができる。

ここで、土砂供給装置は、その可搬形の荷重センサの載荷部に載置されており、この載荷部上にある土砂供給装置の重量が荷重センサの検出部によって計量される。例えば、土砂計量装置によれば、荷重センサを用いて土砂の重量を計量する場合、まず、土砂の未積載状態（未収容状態）で土砂供給装置の重量（未積載重量）を計量し、また、土砂の積載状態（収容状態）で土砂供給装置の重量（既積載重量）を計量し、これら未積載重量と既積載重量との差分値を土砂の重量の計量値として演算し、この演算結果を表示することで作業者等に提示することができる。そして、この表示された土砂の重量の計量値が土砂の必要配合重量になるまで、土砂供給装置の収容容器に土砂を入れることで、土砂供給装置に必要配合重量分の土砂を正確に入れることができる。

また、改良材供給装置は、その可搬形の荷重センサの載荷部に載置されており、この載荷部上にある改良材供給装置の重量が荷重センサの検出部によって計量される。例えば、改良材計量装置によれば、荷重センサを用いて改良材の重量を計量する場合、まず、改良材の未積載状態（未収容状態）で改良材供給装置の重量（未積載重量）を計量し、また、改良材の積載状態（収容状態）で改良材供給装置の重量（既積載重量）を計量し、これら未積載重量と既積載重量との差分値を改良材の重量の計量値として演算し、この演算結果を表示することで作業者等に提示することができる。そして、この表示された改良材の重量の計量値が改良材の必要配合重量になるまで、改良材供給装置の収容容器に改良材を入れることで、改良材供給装置に必要配合重量分の改良材を正確に入れることができる。

＜土砂及び改良材をまとめて投入＞
第１１発明の簡易土質改良システムは、第１から第１０発明の簡易土質改良システムにおいて、前記土砂供給装置及び改良材供給装置に代えて、前記移送装置に対して前記撹拌容器の位置より移送方向上流側で被撹拌物を供給する供給機構とその供給機構により供給される被撹拌物に含まれる土砂及び改良材をまとめて収容可能な収容容器とを有する原料供給装置を備えており、前記土砂計量装置及び改良材計量装置に代えて、前記原料供給装置の収容容器に収容される土砂及び改良土の重量を計量する原料計量装置を備えている。

この第１１発明の簡易土質改良システムによれば、第１から第１０発明の簡易土質改良システムと同様の作用及び効果を奏するうえ、原料供給装置は、土砂及び改良材をそれぞれ必要配合重量ずつ同じ収容容器に入れて、その収容容器から土砂及び改良材を一緒に供給機構によって移送装置へ供給する。かかる場合、この原料供給装置の収容容器に収容される土砂及び改良材の重量は、まとめて１つの原料計量装置によって計量することができる。例えば、原料供給装置の収容容器に土砂及び改良材が未積載状態での重量（未積載重量）とその収容容器に土砂が入れられた積載状態での重量（土砂積載重量）との差分値を土砂の重量の計量値とし、この土砂の重量の計量値が必要配合重量になるまで土砂が収容容器に入れられる。それから、収容容器に土砂が必要配合重量だけ入った状態での重量（土砂必要配合重量）とその収容容器に更に改良材が入れられた積載状態での重量（改良材積載重量）との差分を改良材の重量の計量値とし、この改良材の重量の計量値が必要配合重量になるまで改良材が収容容器に入れられる。この結果、一つの収容容器に土砂及び改良材をそれぞれの必要配合重量ずつ収容させることができる。

＜簡易土質改良方法＞
第１２発明の簡易土質改良方法は、粘性土を除く流動性のある土砂と改良材とを必要配合重量ずつ混合した所定重量の改良土砂を生成する簡易土質改良方法において、土砂が供給装置の収容容器に収容された状態で計量装置により必要配合重量の土砂を計測する土砂計量工程と、改良材が供給装置の収容容器に収容された状態で計量装置により必要配合重量の改良材を計測する改良材計量工程と、その土砂計量工程及び改良材計量工程により計量された必要配合重量の土砂及び改良材を、供給装置によって移送装置へ供給し、その移送装置によりその必要配合重量よりも少量ずつ徐々に撹拌装置の密閉型の撹拌容器に入れる投入工程と、その投入工程により前記撹拌容器に入れられた土砂及び改良材を必要配合重量ずつ含んだ被撹拌物を前記撹拌装置により撹拌して所定重量の改良土砂を生成する撹拌工程と、その撹拌工程の継続中に前記撹拌装置に備わる走行体により改良土砂の提供場所まで走行移動して当該撹拌装置を提供場所に輸送する輸送工程とを備えている。

第１３発明の簡易土質改良方法は、第１２発明の簡易土質改良方法において、前記土砂計量工程は、前記供給装置の前記収容容器に土砂を入れながらその収容容器に収容されている土砂の重量を前記計量装置により計量し、その計量された土砂の重量が必要配合重量になった場合に、その土砂を入れることを停止するものであり、前記改良材計量工程は、前記供給装置の前記収容容器に改良材を入れながらその収容容器に収容されている改良材の重量を前記計量装置により計量し、その計量された改良材の重量が必要配合重量になった場合に、その改良材を入れることを停止するものである。

本発明の簡易土質改良システムによれば、撹拌装置は、その走行体によって改良土砂の提供場所へ走行移動するものであるので、その撹拌容器に収容可能な所定重量の被撹拌物しか一度に運搬輸送することしかできないことから、改良土砂の１回当たりの生成量を撹拌容器に収容可能な所定重量に限定できる結果、改良土砂が一度に大量生成されてそれがストックヤードなどに山積みに貯め置かれることがなく、改良土砂が極めて高価であることを知らない現場作業員などが自己の勝手な判断であたかも建設残土などの低廉な不要土砂のように知らず知らずのうち廃棄処分されてしまうことを防止でき、かかる改良土砂の廃棄処分に伴う建設コストの損失を抑制できるという効果がある。

しかも、走行体を備えた撹拌装置によれば、被撹拌物を撹拌して改良土砂を生成する時間を、その改良土砂を提供場所まで運搬する時間として活用できる。つまり、撹拌装置が走行体の走行移動によって提供場所に向かって最中に、改良土砂の生成に必要な被撹拌物の撹拌工程を同時進行させることができるので、改良土砂の提供場所への供給に伴うリードタイムを短縮化できるという効果がある。

そのうえ、土砂及び改良材の撹拌を密閉型の撹拌容器の中で行うので、その撹拌中に土砂及び改良材が粉塵となって飛散することを防止できるという効果がある。さらに、土砂及び改良材を移送装置によって移送して撹拌装置の撹拌容器に順次移送して入れるので、土砂及び改良材を一度で撹拌容器に入れることができず、土砂及び改良材はそれらの必要配合重量に比べて少量ずつ撹拌容器へ向けて移送されることとなる。したがって、土砂や改良材を一気に大量に撹拌容器に入れる場合に比べて、例えば、撹拌容器の投入口に土砂及び改良材を落下させて入れるときに土砂や改良材の飛散量を低減できるという効果がある。

本発明の一実施形態である土質改良システムの構成を示した正面図である。 図１の拡大図である。 土質改良システムの構成を示した平面図である。 土質改良システムの構成を示す側面図である。 土質改良システムを用いた土質改良方法のフローチャートである。 第２実施形態の土質改良システムに関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システムに対する変更部分を示した平面図である。 第２実施形態の土質改良システムに関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システムに対する変更部分を示した側面図である。 第３実施形態の土質改良システムに関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システムに対する変更部分を示した平面図である。 第３実施形態の土質改良システムに関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システムに対する変更部分を示した側面図である。 第４実施形態の土質改良システムに関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システムに対する変更部分を示した平面図である。 第４実施形態の土質改良システムに関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システムに対する変更部分を示した側面図である。 第５実施形態の土質改良システムに関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システムに対する変更部分を示した平面図である。 第５実施形態の土質改良システムに関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システムに対する変更部分を示した側面図である。

＜第１実施形態＞
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。まずは、図１から図５を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態である土質改良システム１の構成を示した正面図であり、図２は、図１の拡大図であり、図３は、土質改良システム１の構成を示した平面図であり、図４は、土質改良システム１の構成を示す側面図であり、図５は、土質改良システム１を用いた土質改良方法のフローチャートである。なお、図１から図４では、図面の簡略化等のために便宜上、適宜図示を省略している部分がある。

図１から図４に示すように、第１実施形態の土質改良システム１は、粘性土を除く流動性のある土砂と改良材とを混合した改良土砂を生成するものであり、走行移動形の撹拌装置２と、移送装置３と、土砂供給装置４と、改良材供給装置５と、土砂計量装置６と、改良材計量装置７とを備えている。この土質改良システム１は、土質改良基地に設置されるものである。土質改良基地は、例えば、建設現場などの各種の工事現場や工事現場に隣接した周辺地域に設けられる。土質改良基地には、主に、移送装置３と、土砂供給装置４と、改良材供給装置５と、土砂計量装置６と、改良材計量装置７とが設置されており、撹拌装置２は、改良土砂を運搬輸送するため、土質改良基地と改良土砂の提供場所となる土質改良箇所との間を往復する。

＜撹拌措置＞
図１から図３に示すように、走行移動形の撹拌装置２は、動力源としてエンジンを有する走行体２１と、その走行体２１に搭載され土砂及び改良材を含んだ被撹拌物を収容して混合撹拌する密閉型の撹拌容器２２とを備えている。例えば、撹拌装置２は、ミキサトラックであり、走行体２１は、貨物トラックなどの自動車であり、撹拌容器２２は、その自動車に回転自在に搭載されるミキシングドラムである。また、撹拌装置２であるミキサトラックは、撹拌容器２２内へ被撹拌物を移送装置３により投入する投入口２３と、撹拌容器２２内から改良土砂を排出する排出口２４と、投入口２３から投入された被撹拌物を撹拌するために撹拌容器２２を正転駆動させるとともに、排出口２４から被撹拌物を排出するため撹拌容器２２を逆転駆動させる撹拌駆動装置２５とを備えている。

このミキサトラックを用いた撹拌装置２の撹拌容器２２は、その投入口２３の開口面積が撹拌容器２２の最大断面積に比べて狭く形成されているため（図３参照。）、撹拌容器２２内で被撹拌物が撹拌されて動き回っても、被撹拌物が粉塵となって撹拌容器２２の中から外部へ飛散し難く、そのうえ、移送装置３によって少量ずつ土砂及び改良材がこの投入口２３に入れられるので、開口面積が撹拌容器２２の最大断面積に比べて狭くて土砂及び改良材が入りにくい投入口２３であっても、土砂及び改良材をスムーズに入れられる。

＜移送装置＞
図１から４に示すように、移送装置３は、撹拌装置２の撹拌容器２２から離れた位置からその撹拌容器２２に対して被撹拌物を移送するものである。例えば、移送装置３は、ベルトコンベア装置であり、被撹拌物を載置可能に形成される搬送ベルト３ａと、その搬送ベルト３ａを上流側から下流側へ向かって送り移動させる駆動モータ及び伝達機構を有したベルト駆動装置３ｂとを備えている。

＜土砂供給装置＞
図４に示すように、土砂供給装置４は、移送装置３における撹拌容器２２の設置位置より移送方向上流側の位置で、その移送装置３に対して土砂を供給する装置である。この土砂供給装置４は、土砂を収容可能な収容容器４１と、その収容容器４１にある土砂を移送装置３に対して供給する供給機構４２とを備えている。例えば、土砂供給装置４は土砂ホッパーであり、収容容器４１は土砂の投入口４１ａ及び排出口４１ｂを有する収容タンクであり、供給機構４２は、収容容器４１の排出口４１ｂの開度調整する開閉弁（図示せず。）と、その開閉弁の開度操作を行う操作ハンドル４２ａとを有したものである。なお、供給機構４２は、改良材供給装置５の供給機構５２と同様に、後述するスクリューバルブ５２ａを用いても良い。

＜改良材供給装置＞
また、改良材供給装置５は、移送装置３における撹拌容器２２の設置位置より移送方向上流側の位置で、その移送装置３に対して改良材を供給する装置である。この改良材供給装置５は、改良材を収容可能な収容容器５１と、その収容容器５１にある改良材を移送装置３に対して供給する供給機構５２とを備えている。例えば、改良材供給装置５は改良材ホッパーであり、収容容器５１は改良材の投入口５１ａ及び排出口５１ｂを有する収容タンクであり、供給機構５２は、収容容器５１の排出口５１ｂから排出される改良材の重量を駆動モータにより回転されるスクリューの回転量により調整するスクリューバルブ５２ａとを備えている。

なお、土砂供給装置４及び改良材供給装置５は、その外筐体であるフレームにより収容容器４１，５１がそれぞれ保持されており、このフレームは、土質改良基地となる場所の地面に敷かれた鋼板などの基礎部材８の上に設置されている。基礎部材８は、土砂供給装置４及び改良材供給装置５を設置地面上で支える基礎構造体であり、かかる設置場所の地盤支持力を補強している。

＜土砂計量装置・改良材計量装置＞
土砂計量装置６は、土砂供給装置４の収容容器４１に収容される土砂の重量を計量する装置である。改良材計量装置７は、改良材供給装置５の収容容器５１に収容される改良材の重量を計量する装置である。なお、撹拌装置２、移送装置３（上流移送装置３１及び下流移送装置３２を含む。）、土砂供給装置４、及び、改良材供給装置５は、運搬して移動可能な、又は、自ら走行して移動可能な可搬形の装置である。また、土砂計量装置６、及び改良材計量装置７は、後述するように土砂供給装置４や改良材供給装置５に搭載されていても良いが、その他にも運搬して移動可能、又は自ら走行して移動可能である可搬形の装置であっても良い。

＜移送装置の落下による仮混合＞
図３及び図４に示すように、移送装置３は、上流移送装置３１と、下流移送装置３２とを備えている。上流移送装置３１は、土砂供給装置４及び改良材供給装置５の供給機構５２により供給される土砂及び改良材を受け止めて移送方向下流側へ移送する装置である。下流移送装置３２は、上流移送装置３１の移送方向下流側から落下した土砂及び改良材を受けて被撹拌物として撹拌装置２の撹拌容器２２へ向けて移送する装置である。これらの移送装置３はいずれもベルトコンベア装置であり、被撹拌物を載置可能に形成される搬送ベルト３ａと、その搬送ベルト３ａを上流側から下流側へ向かって送り移動させるベルト駆動装置３ｂとを備えたものである。移送装置３は、土砂及び改良材を含んだ被撹拌物を、上流移送装置３１から下流移送装置３２に落下させて移し替えるので、土砂及び改良材が下流移送装置３２へ向かって落下する最中や下流移送装置３２に受け止められた際に互いに混ざり合う。

＜一対の上流移送装置＞
移送装置３は、土砂供給装置４及び改良材供給装置５から土砂及び改良材がそれぞれ供給される一対の上流移送装置３１，３１を備えている。一対の上流移送装置３１，３１は、その移送方向が下流移送装置３２の移送方向との直交した状態となっており、更に、各上流移送装置３１が、下流移送装置３２の移送方向に直交する方向の両側に下流移送装置３２を挟んだ状態で設けられている。一対の上流移送装置３１，３１は、それらの移送方向下流側端部が互いに間隔を隔てた状態で配置されており、かつ、それらの移送方向下流側端部が下流移送装置３２の移送方向において互いの搬送ベルト３ａ，３ａの横幅と同程度分だけズレた位置にある。このため、一方の上流移送装置３１の移送方向下流側端部は、他方の上流移送装置３１の移送方向下流側端部に比べて、下流移送装置３２の移送方向下流側に配置されており、一対の上流移送装置３１，３１から別々に落下した土砂及び改良材が落下途中の空中で衝突せず、下流移送装置３２へと移し替えられるようになっている。

例えば、下流移送装置３２に用いられるベルトコンベア装置は、ベルトの移動速度が５０ｍ／分で、その搬送能力が４．５立方メール／分であるものを用いることができ、一対の上流移送装置３１，３１による下流移送装置３２への土砂及び改良材の移送量（供給量）は、この下流移送装置３２の搬送能力を超えない範囲内に設定することが好適である。また、上流移送装置３１，３１及び下流移送装置３２は、いずれも搬送ベルトが３ａが移送方向下流側から上流側へ向かって上昇傾斜しており、土砂及び改良材が下方から上方へ向かって移送されるようになっている。

また、移送装置３により単位時間当りに移送される土砂及び改良材の重量及び容量は、移送装置３、即ち、上流移送装置３１，３１及び下流移送装置３２の搬送ベルト３ａの上に積載可能な重量及び容量に限定されることとなることから、自ずと、撹拌装置２（ミキサトラック）の撹拌容器２２（ミキシングドラム）に収容可能な被撹拌物の許容重量及び許容容量に比べて大幅に少量となる。また、撹拌容器２２の投入口２３の開口面積も小さいことから、移送装置３による土砂及び改良材の供給量は、その開口面積を通過可能な容量に限定されることとなる。

＜二組の土砂供給装置・改良材供給装置＞
一組の土砂供給装置４及び改良材供給装置５は一方の上流移送装置３１に配設されており、もう一組の土砂供給装置４及び改良材供給装置５は他方の上流移送装置３１に配設されている。このため、一組の土砂供給装置４及び改良材供給装置５により一方の上流移送装置３１に土砂及び改良材を供給し続けながら、もう一組の土砂供給装置４及び改良材供給装置５については、他方の上流移送装置３１への土砂及び改良材の供給を停止して土砂及び改良材の補給を行うこともできる。よって、２組の土砂供給装置４及び改良材供給装置５を一組ずつ交互に供給と補給を繰り返すことで、土砂供給装置４及び改良材供給装置５に土砂及び改良材を補給する際に、移送装置３による撹拌装置２への土砂及び改良材の供給を中断させることなく連続的に継続することができる。

＜移送装置の連続的移送＞
移送装置３は、その一対の上流移送装置３１，３１及び下流移送装置３２のどれもが撹拌装置２の撹拌容器２２へ被撹拌物を連続的に移送するものである。一対の上流移送装置３１，３１及び下流移送装置３２は、どれもベルト駆動装置３ｂによって搬送ベルト３ａが移送方向上流側から下流側へ向けて連続的に移動されることで、その搬送ベルト３ａ上に載置された被撹拌物を移送方向上流側から下流側へ移送するものである。土砂供給装置４及び改良材供給装置５は、各上流移送装置３１に対してそれぞれ一組ずつ配設されており、土砂及び改良材を上流移送装置３１に対して連続的に供給するものである。

移送装置３は、所定重量の改良土砂を生成する場合、その所定重量の改良土砂の生成に必要となる必要配合重量の土砂及び改良材を全て一気に撹拌容器２２へ入れる訳ではなく、土砂及び改良材の必要配合重量に比べて少量ずつ土砂供給装置４及び改良材供給装置５から連続的に供給を受けて、この供給を少量の土砂及び改良材を、撹拌装置２の撹拌容器２２に対して連続的に一定の時間を掛けて運び入れることができる。このように少量ずつ撹拌装置２の投入口２３に土砂及び改良材を投入できるので、投入の際に粉塵となって飛散する土砂及び改良材の量を低減できる。

＜供給装置に搭載される重量センサを有する土砂計量装置・改良材計量装置＞
土砂計量装置６は、土砂供給装置４の収容容器４１の重量を受ける載荷部６１ａと、その載荷部６１ａ上に加わる重量を検出する検出部６１ｂとを有する重量センサ６１を備えており、この重量センサ６１が土砂供給装置４に搭載されている。また、改良材計量装置７は、改良材供給装置５の収容容器５１の重量を受ける載荷部７１ａと、その載荷部７１ａ上に加わる重量を検出する検出部７１ｂとを有する重量センサ７１を備えており、この重量センサ７１が改良材供給装置５に搭載されている。なお、重量センサは、その載荷部に加わる重量や力を検出部によってその重量や力の大きさに対応した電気信号に変換して出力するロードセルなどの荷重変換器であり、例えば、ひずみゲージ式・圧電式・容量式・電磁式・音叉式などの各種の検出（変換）方式を用いたものがある（以下同じ。）。

さらに、土砂計量装置６及び改良材計量装置７は、重量センサ６１，７１が備える載荷部６１ａ，７１ａ及び検出部６１ｂ，７１ｂに加えて、検出部６１ｂ，７１ｂから入力される電気信号を重量の計量値に変換し、その計量値を用いて各種演算処理を実行し、その計量値又はその演算結果を出力する演算部６２，７２と、その演算部６２，７２から入力される計量値又は演算結果を表示する表示部６３，７３とを備えている。ここで、重量センサ６１，７１の検出部６１ｂ，７１ｂによる重量の検出結果は、有線方式又は無線方式の通信部６４，７４を介して、土砂計量装置６及び改良材計量装置７の演算部６２，７２に入力される。なお、土砂計量装置６及び改良材計量装置７の演算部６２，７２、表示部６３，７３及び通信部６４，７４は、ＰＣなどの通信装置及び表示装置を有するコンピュータなどの外部装置であっても、重量センサ６１，７１に内蔵してもされる内部装置であっても良い。

土砂計量装置６によれば、土砂供給装置４に搭載された重量センサ６１は、その載荷部６１ａによって土砂供給装置４の収容容器４１の重量を受けると、その検出部６１ｂによって載荷部６１ａで受けた重量の大きさに対応した電気信号を出力する。例えば、重量センサ６１の検出部６１ｂは、土砂の未積載状態（未収容状態）における土砂供給装置４の収容容器４１の重量（未積載重量）に対応した電気信号を出力し、また、土砂の積載状態（収容状態）における土砂供給装置４の収容容器４１の重量（既積載重量）に対応した電気信号を出力する。土砂計量装置６の演算部６２は、荷重センサ６１から出力された未積載重量及び既積載重量の電気信号を重量の計量値に変換し、これら未積載重量と既積載重量との差分値を演算して、この演算結果を土砂の重量の計量値として出力する。土砂計量装置６の表示部６３は、この演算部６２から出力された土砂の重量の計量値を表示部６３に表示することで作業者等に提示する。なお、この表示部に表示される計量値が土砂の必要配合重量になるまで、土砂供給装置４の収容容器４１に土砂を入れることで、土砂供給装置４に必要配合重量分の土砂を正確に入れられたことになる。

また、改良材計量装置７によれば、改良材供給装置５に搭載された重量センサ７１は、その載荷部７１ａによって改良材供給装置５の収容容器５１の重量を受けると、この受けた重量をその検出部７１ｂによって計量する。例えば、改良材計量装置７によれば、重量センサ７１を用いて改良材の重量を計量する場合、まず、改良材が未積載状態（未収容状態）における改良材供給装置５の収容容器５１の重量（未積載重量）を検出し、また、改良材が積載状態（収容状態）におけるその収容容器５１の重量（既積載重量）を検出し、これら未積載重量と既積載重量との差分値を演算して、この演算結果を改良材の重量の計量値として出力する。改良材計量装置７の表示部７３は、この演算部７２から出力された改良材の重量の計量値を表示部７３に表示することで作業者等に提示する。そして、この表示部７３に表示される計量値が改良材の必要配合重量になるまで、改良材供給装置５の収容容器５１に改良材を入れることで、改良材供給装置５に必要配合重量分の改良材を正確に入れられたことになる。

＜改良土砂・土砂・改良材・簡易土質改良方法＞
次に、図５を参照して、上記のように構成された土質改良システム１を用いた土質改良方法について、以下に説明する。また、この土質改良システム１により改良土砂の生成に用いられる土砂及び改良材についても併せて説明する。

＜改良土砂・土砂・改良材＞
まず、土質材料（以下、単に「土砂」又は「土」ともいう。）は、地盤工学基準「地盤材料の工学的分類方法」（ＪＧＳ００５１−２０００）において観察による区分と粒径による区分から分類される。ここで、粗粒土とは、粒径（粒の大きさ）から砂や礫分が構成比で５０％より多く含まれる土質材料をいう。また、細粒土とは、粒径０．０７５ｍｍ未満の粘土分やシルト分が構成比で５０％より多く含まれる土質材料をいう。また、砂質土（さしつど）とは、粗粒土に属する土のうち、細粒分が５０％未満で、粒径２ｍｍ以下の土をいう。また、礫質土とは、粗粒土に属する土のうち、細粒分が５０％未満で、粒径２ｍｍ以上７５ｍｍ以下の土をいう。

粘性土とは、細粒土に属する土のうち土質区分上の粘りけのある土をいい、経験的には、粘性土を指先に付けたときに水で洗い流すと指先に土が残るものをいう。また、粘性土は、細粒土に属する土であるため、粘土分とシルト分が構成比率で５０％より多く含まれるものである。シルトとは、細粒土に属する土のうち、 土質力学的には粒径０．０７４〜０．００５ミリメートルｍｍ（地質学的には粒径が１／１６ｍｍ以下のもの）の中で、粘土（土質力学的には粒径０．００５ｍｍ未満（地質学的には粒径が１／２５６ｍｍ以下））より粒が大きく粗いものをいう。

土質改良システム１により生成される改良土砂は、被撹拌物に含まれる土砂中に改良材を均質的に分散混合させた混合土砂であり、土砂中に改良材が全体的に一定の密度で分散した状態となっていることが好ましいものである。例えば、改良土砂には、土砂である砂質土に改良材であるベントナイトを混合したベントナイト混合土や、土砂である砂質土に改良材であるゼオライトを混合したゼオライト混合土などがある。なお、この改良土砂は、土砂及び改良材を含んだ被撹拌物を撹拌することによって、その土砂中に改良材がより均一に混ざり合った状態となる。

改良土砂の原料として用いられる土砂（被改良土砂）は、土質材料のうち砂質土（砂を含む）と礫質土（礫を含む）とを含む粗粒土であり、粘性土を対象外としている。ここで、粘性土を対象外とする理由は、粘性土の場合、粘性が強く水分が多いため、例えば、土砂供給装置４の供給機構４２内や撹拌装置２の撹拌容器２２内にへばり付くため、土砂の供給や撹拌が困難となるからである。また、粘性土に改良材をムラなく均一に分散するように撹拌装置２によって撹拌すると、粘性土と改良材とが互いに均一に混ざりにくく、結果、粘性土の周りに改良材が付着して、粘性土のダマの周りに改良土が纏わり付くように付着した、いわゆる「きなこ餅」状態となって、改良土砂の品質低下を招いてしまうからである。

なお、土砂が砂質土の場合、その砂質土の含水比は、その最適含水比より乾燥した状態のものが好適である。仮に、砂質土の含水比が最適含水比を上回ると、締め固め作業時に機械にへばり付いて剥がれにくくなり、かつ、急激に締め固め状態が悪くなって締まり難い状態となるからである。そのうえ、砂質土の含水比が最適含水比を上回わると、土砂供給装置４の供給機構４２内や撹拌装置２の撹拌容器２２内に砂質土がへばり付いて、土砂の供給や撹拌が困難となるからである。

また、改良材は、粉体状のものと液体状のもとがある。粉状改良材には、固化材、凝集剤、吸着剤があり、固化材には、例えば、セメント系のもの、石灰系のもの・石膏系のもの、ベントナイトのもの、ゼオライトがある。また、液状改良材には、固化材、凝集剤、吸着剤その他の改良材がある。

＜簡易土質改良方法＞
図５に示した本実施形態の土質改良方法によれば、所定重量の改良土砂を生成する場合、その所定重量と同容量の被撹拌物を撹拌装置２の撹拌容器２２に投入する必要がある。所定重量の改良土砂は、その改良土砂と同重量の被撹拌物を撹拌して土砂と改良材を均質に混合させたものである。改良土と被撹拌物とは、土砂及び改良材の混合度合いは異なっているが、土砂及び改良材の構成成分の配合重量割合（重量％）が同じ割合である。例えば、改良土砂に含まれる土砂及び改良材の配合重量割合が土砂８０重量％で改良材２０重量％である場合、被撹拌物に含まれる土砂及び改良材の配合重量割合も同様に土砂８０重量％で改良材２０重量％となる。即ち、改良土砂に含まれる土砂及び改良材の配合重量割合は、被撹拌物に含まれる土砂及び改良材の配合重量割合と一致する。

このため、土砂及び改良材を所定の配合重量割合で含んだ改良土砂を生成する場合、その改良土砂と同じ配合重量割合で土砂及び改良材を含んだ被撹拌物が必要となる。つまり、所定重量の改良土砂を生成する場合、この所定重量に土砂の配合重量割合を乗じて得た必要配合重量の土砂と、この所定重量に改良材の配合重量割合を乗じて得た必要配合重量の改良材とを、混ぜ合わせる必要がある。

そこで、図５に示すように、まずは、土砂を必要配合重量だけ土砂供給装置４の収容容器４１に入れて、改良材を必要配合重量だけ改良材供給装置５の収容容器５１に入れる必要がある。このため、土砂計量工程Ｓ２と改良材計量工程Ｓ４とを実行する。土砂計量工程Ｓ２では、土砂の重量が必要配合重量になるまで土砂を土砂供給装置４の収容容器４１に入れ（Ｓ１：Ｎｏ，Ｓ２）、土砂計量装置６によって、土砂供給装置４の収容容器４１に収容された土砂の重量を計量し、その収容容器４１に必要配合重量の土砂が入ると、この土砂計量工程Ｓ２を終了する（Ｓ１：Ｙｅｓ）。一方、改良材計量工程Ｓ４では、改良材の重量が必要配合重量になるまで改良材を改良材供給装置５の収容容器５１に入れ（Ｓ３：Ｎｏ，Ｓ４）、改良材計量装置７によって、改良材供給装置５の収容容器５１に収容された改良材の重量を計量し、その収容容器５１に必要配合重量の改良材が入ると、この改良材計量工程Ｓ４を終了する（Ｓ３：Ｙｅｓ）。

土砂計量工程Ｓ２及び改良材計量工程Ｓ４の後は、原料投入工程Ｓ５を実行する。原料投入工程Ｓ５では、土砂計量工程Ｓ２及び改良材計量工程Ｓ４により計量された必要配合重量の土砂及び改良材の双方を、土砂供給装置４及び改良材供給装置５によって移送装置３における一対の上流移送装置３１，３１の各々に必要配合重量よりも少量ずつ徐々に供給する（土砂・改良材供給工程Ｓ５１）。土砂及び改良材が少量ずつ供給された各上流移送装置３１は、それぞれ土砂及び改良材を移送方向上流側から下流側へ少量ずつ徐々に移送し（上流移送工程Ｓ５２）、その移送方向下流側端部から下流移送装置３２へ土砂及び改良材を落下させる（仮混合工程Ｓ５３）。この落下によって、土砂及び改良材は、下流移送装置３２に移し替えられて、この下流移送装置３２の移送方向上流から下流側へ移送されて必要配合重量よりも少量ずつ徐々に撹拌装置２の撹拌容器２２へその投入口２３から入れられる（下流移送工程Ｓ５４）。

ここで、原料投入工程Ｓ５の実行中は、撹拌装置２による予備撹拌工程Ｓ５５も同時に実行する。この予備撹拌工程Ｓ５５では、移送装置３によって撹拌容器２２に土砂及び改良材が投入されている場合に（Ｓ６：Ｎｏ）、撹拌装置２の撹拌容器２２を撹拌駆動装置２５によって正転駆動させて、その撹拌容器２２の中で被撹拌物である土砂及び改良材を撹拌混合し、必要配合重量の土砂及び改良材が入りきるまで（Ｓ６：Ｙｅｓ）、この撹拌容器２２の正転駆動を継続する。なお、かかる場合、撹拌装置２の撹拌容器２２は、撹拌駆動装置２５によって低速域から高速域までの任意の回転速度で正転駆動させられる。

この予備撹拌工程Ｓ５５を実行することによって、必要配合重量に至らない少量の状態のうちから、土砂及び改良材を互いにより均一に近い状態に混合するよう促すことができ、その結果、必要配合重量の土砂及び改良材の全てを互いにより均一に近い混合状態にまで仕上げるための所要時間、即ち、撹拌工程Ｓ７の所要時間を短縮化でき、撹拌装置２の走行体２１による走行移動開始から改良土砂の提供場所に到着するまでの時間が短時間であっても、その間に改良土砂の生成を完了し易くなる。

土砂供給装置４及び改良材供給装置５によって必要配合重量の土砂及び改良材が全て移送装置３へ供給されて、かかる移送装置３によって必要配合重量の土砂及び改良材の全てが撹拌装置２の撹拌容器２２に投入されてしまうと（Ｓ６：Ｙｅｓ）、原料投入工程Ｓ５（予備撹拌工程Ｓ５５を含む。）が終了する。原料投入工程Ｓ５（予備撹拌工程Ｓ５５を含む。）の終了後は、撹拌容器２２の正転駆動を止めることなく、引き続き、撹拌工程Ｓ７を実行する。この撹拌工程Ｓ７では、引き続き、撹拌装置２の撹拌容器２２を撹拌駆動装置２５により正転駆動し、撹拌容器２２を回転させて、撹拌容器２２内にある被撹拌物を撹拌して、かかる被撹拌物に含まれる土砂及び改良材が互いにより均一に混ざりあった状態となるように混合する。この撹拌工程Ｓ７では、この撹拌工程Ｓ７の開始後の一定時間（例えば１０分程度）経過するまで（Ｓ８：Ｎｏ）、撹拌容器２２を高速で回転させることで、土砂及び改良材が互いにより均一に混ざり合った改良土砂へと変化させる。

輸送工程Ｓ９は、撹拌工程Ｓ７を一定時間継続した後に実行開始されるが（Ｓ８：Ｙｅｓ）、この輸送工程Ｓ９の実行中も撹拌工程Ｓ７は継続して実行する。具体的には、輸送工程Ｓ９では、撹拌工程Ｓ７による撹拌容器２２の回転速度を低下させて、走行体２１による撹拌装置２の移動に適した低速域の回転速度で撹拌容器２２を正転駆動させることで、撹拌工程Ｓ７による被撹拌物の撹拌を継続しながら、撹拌装置２に備わる走行体２１を走行させて、撹拌装置２を土質改良基地から改良土砂の提供場所まで走行移動させて、当該撹拌装置２の撹拌容器２２内に収容された改良土砂を提供場所まで輸送する（Ｓ１０：Ｎｏ）。この輸送によって、改良土砂の提供場所まで撹拌装置２が直接移動されて、撹拌装置２から改良土砂が提供場所に対して直接運搬輸送される。輸送工程Ｓ９は、撹拌装置２が提供場所に到着すると（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、この輸送工程Ｓ９を終了する。

排出工程Ｓ１１は、輸送工程Ｓ９の終了に実行される。この排出工程Ｓ１１では、輸送工程Ｓ９中も継続した撹拌工程Ｓ７を終了し、撹拌装置２の撹拌容器２２から改良土砂を排出して提供場所へ供給する。具体的には、ミキサトラックが撹拌装置２の場合は、撹拌容器２２の撹拌駆動装置２５による正転駆動を一旦停止したうえで、改めて、撹拌容器２２を撹拌駆動装置２５により逆転駆動させて、撹拌容器２２の排出口２４から改良土砂を排出して提供場所に供給する。撹拌容器２２から提供場所に対して、所定重量の改良土砂を供給し終えるか、又は、必要重量の改良土砂を供給し終えると、排出工程Ｓ１１を終了する。なお、改良土砂を別の提供場所に再輸送する場合は、排出工程Ｓ１１を一旦終了し、再度、撹拌工程Ｓ７を実行しながら、次の提供場所まで輸送工程Ｓ９を実行した後、撹拌工程Ｓ７を終了して、排出工程Ｓ１１を再開する。

返送工程Ｓ１２では、撹拌装置２が備える走行体２１を走行させて、撹拌装置２を改良土砂の提供場所から土質改良基地まで返送する。撹拌装置２を土質改良基地まで返送すると、走行体２１を移動させて、撹拌装置２の投入口２３を移送装置３の移送方向下流端部の下に位置して、上記した原料投入工程Ｓ５、撹拌工程Ｓ７、輸送工程Ｓ９、排出工程Ｓ１１、返送工程Ｓ１２を繰り返し実行する。また、土砂計量工程Ｓ２及び改良材計量工程Ｓ４は、輸送工程Ｓ９、排出工程Ｓ１１及び返送工程Ｓ１２の実行中も行うことができる。

ここで、一組の土砂供給装置４及び改良材供給装置５に対して土砂及び改良材を補給して土砂計量工程Ｓ２及び改良材計量工程Ｓ４を行っている最中に、もう一組の土砂供給装置４及び改良材供給装置５並びに移送装置３を用いて原料投入工程Ｓ５及び予備撹拌工程Ｓ５５を実行することができる。また、一の撹拌装置２で撹拌工程Ｓ７を実行している間に、他の撹拌装置２に対して原料投入工程Ｓ５を実行することができる。

＜本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の土質改良システム１によれば、撹拌装置２がミキサトラックであって撹拌容器２２がミキシングドラムである場合、撹拌装置２は、その撹拌容器２２を用いて所定重量（所定容量）の被撹拌物をバッチ式混合により撹拌することになるので、その撹拌容器２２の容量に応じた分量だけ改良土砂を生成することができる。このため、大量の改良土砂を不必要に生成することがなく、不要となった改良土砂が無駄に廃棄処分されることを防止できる。また、撹拌容器２２に収容可能な所定重量（例えば、ミキサトラックで数ｔ〜十数ｔ程度）の被撹拌物に限って撹拌混合するので、撹拌不足による混合ムラが生じ難く、土砂及び改良材を互いに均一に混合させることができる。

しかも、撹拌装置２の撹拌容器２２が密閉性のあるミキサトラックのミキシングドラムであるので、かかる撹拌容器２２内で被撹拌物を混合する場合に、撹拌容器２２の外に被撹拌物が粉塵となって飛散することが防止できる。また、改良土砂の提供場所が狭い箇所であるため必要となる改良土砂が極少量な場合であっても、その必要な極少量が撹拌容器２２の収容可能容量以内であれば、その極少量に合わせた分量の改良土砂を容易に生成できるので、余分な改良土砂が大量に残って施工（打設）ロスとなる改良土砂を低減できる。しかも、撹拌装置２の台数、即ち、ミキサトラックの台数をその時々の状況に応じて増減することで、改良土砂の提供量（施工量）を容易に調整することもできる。

土砂供給装置４及び改良材供給装置５の収容容器４１，５１に収容される土砂及び改良材の重量を計量するので、土砂及び改良材の必要配合重量を計量してから、これら土砂及び改良材を土砂供給装置４及び改良材供給装置５の収容容器４１，５１にそれぞれ移し替える必要がないので、かかる移し替えの際に生じる土砂及び改良材の移し残しによって、土砂及び改良材の配合重量割合に撹拌混合の度にバラツキが出ることを防止でき、より良質の改良土砂を生成することができる。

また、土砂供給装置４及び改良材供給装置５の収容容器４１，５１に収容される土砂及び改良材の重量を計量するので、改良材を土砂の重量に対して適した必要配合重量を改良材供給装置５により移送装置３を介して撹拌装置２へ供給できるので、改良材の添加ムラを防止して、土砂と改良材との配合重量比率を適正化することができる。また、土砂供給装置４、改良材供給装置５、移送装置３、土砂計量装置６、及び、改良材計量装置７が可搬形のものであるので、土質改良システム１の移動、組み立て、解体を容易に行うことができる。

土質改良システム１は、既存の自走式土質改良機に比べて、被撹拌物を撹拌しながら撹拌装置２を走行体２１により移動させて改良土砂を運搬輸送できるので、かかる移動時間を改良土砂の撹拌時間として使用することができ、かかる撹拌時間を十分に確保することができ、その結果、撹拌不足による土砂及び改良材の混合ムラを大幅に改善でき、土砂及ぶ改良材が互いにより均一に混合した良質の改良土砂を生成できる。

また、既存の自走式土質改良機とは異なり、撹拌装置２による被撹拌物を撹拌することによる改良土砂の生成と、撹拌装置２の走行体２１による改良土砂の運搬輸送とを同時に行えるので、生成後の改良土砂を運搬輸送用のダンプトラックなどの貨物車両に積み替える必要がなく、かかる積み替えに必要となる時間を削減でき、改良土砂の提供に伴うリードタイムを更に短縮化できる。

また、既存の自走式土質改良機とは異なり、改良土砂の運搬輸送には、例えば、ミキサートラックなどの走行体２１を備えた撹拌装置２を使用し、ダンプトラックなどの貨物車両を使用しないので、ダンプトラックから改良土砂を荷下ろしする際に改良土砂がばら撒かれてその周辺の土砂に紛れて分別不能となって損失してしまうことを防止できる。しかも、従来の自走式土質改良機のように生成した改良土砂を、屋外のストックヤードなどに一時的に仮置きする必要がなく、かかる仮置きされた改良土砂が無断で廃棄処分されてしまうことを防止できる。

また、土質改良システム１は、既存の汎用的装置の組み合わせで構成することができる簡易的な土質改良システム１ではあるもの、かかる簡易的な土質改良システム１によって生成された改良土砂の品質は、一般的な改良土砂の生成装置でもあるバッチャープラントで生成される改良土砂と同等の高品質を確保できることを確認できた。

この撹拌装置２としてのミキサトラックは、そのミキシングドラム内に収容された被撹拌物を、概ね１０分程度の撹拌動作で、被撹拌物に含まれる土砂及び改良材を十分品質といえる均一混合状態にして改良土砂として製品化することができる。

このように改良土砂は、撹拌装置２として被撹拌物の土砂及び改良材をミキサトラックのミキシングドラムの回転による撹拌だけで生成できるので、このミキサトラックが提供場所に向かって走行移動する輸送工程（Ｓ９，Ｓ１０：Ｎｏ）最中に、改良土砂の生成に必要な撹拌工程Ｓ７を同時進行させることができ、リードタイムを短縮化することができる。

また、移送装置３がベルトコンベア形移送装置３であるので、その搬送ベルト３ａ上に土砂及び改良材を載置した状態で、撹拌装置２の撹拌容器２２まで搬送して、撹拌容器２２の投入口２３へ土砂及び改良材を含んだ被撹拌物を落下させて、その投入口２３から撹拌容器２２内へ投入するが、かかる搬送移動体の上に土砂及び改良材の必要配合重量に比べて少量ずつ時間を掛けて投入するので、従来方法のように、土砂及び改良材の必要配合重量を数回に分けて大型重機で大量ずつ投入する場合に比べて、土砂及び改良材が粉塵となって飛散することを防止することができる。

＜第２実施形態＞＜上流移送装置からの落下衝突による仮混合＞
つぎに、図６及び図７を参照して、第２実施形態の土質改良システム２００について説明する。

図６及び図７は、第２実施形態の土質改良システム２００に関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システム１に対する変更部分を図示しており、図６は平面図であり、図７は側面図であって、図７（ａ）は土砂及び改良材の落下経路（図中の２点鎖線の矢印参照。）が交差した状態を示した一対の上流移送装置３１，３１の部分拡大図であり、図７（ｂ）は土砂及び改良材の落下経路（図中の２点鎖線の矢印参照。）が重なった状態を示した一対の上流移送装置３１，３１の部分拡大図である。なお、図６及び図７では、図面の簡略化等のために便宜上、適宜図示を省略している部分があり、第１実施形態の土質改良システム１と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、移送装置３における一対の上流移送装置３１，３１は、下流移送装置３２の移送方向との直交方向両側に下流移送装置３２を挟んだ状態で設けられている。一対の上流移送装置３１，３１は、それらの移送方向下流側端部が互いに間隔を隔てた状態で配置されており、かつ、それらの移送方向下流側端部が互いに真正面に対向した位置にある。よって、一対の上流移送装置３１，３１から別々に落下した土砂及び改良材が落下途中の空中で衝突して、下流移送装置３２へと移し替えられるようになっている。

図７に示すように、一対の上流移送装置３１，３１の配設位置は、これら一対の上流移送装置３１，３１から下流移送装置３２へと落下する土砂及び改良材の落下経路（図中の２点鎖線の矢印参照。）が、互いに交差し又は重なり合うように設定されている。このため、一方の上流移送装置３１から落下する土砂及び改良材と、他方の上流移送装置３１から落下する土砂及び改良材とが、下流移送装置３２に向かう落下経路の途中で衝突し合い、その衝突に伴う衝撃によって土砂及び改良材の混ぜ合わせがより促進されて、改良材が土砂の中により一層混ざり込みやすくなる。

＜第３実施形態＞＜落下妨害部材による仮混合＞
つぎに、図８及び図９を参照して、第３実施形態の土質改良システム３００について説明する。

図８及び図９は、第３実施形態の土質改良システム３００に関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システム１に対する変更部分を図示しており、図８は平面図であり、図９は側面図であって、図９（ａ）は一方の上流移送装置３１の部分拡大図であり、図９（ｂ）は他方の上流移送装置３１の部分的拡大図である。なお、図８及び図９では、図面の簡略化等のために便宜上、適宜図示を省略している部分があり、第１実施形態の土質改良システム１と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

図８に示すように、落下妨害部材３１０は、上流移送装置３１の移送方向下流側であって、その上流移送装置３１から被撹拌物が落下する箇所（図中の２点鎖線の四角形で囲った範囲及びその周辺を参照。）、即ち、上流移送装置３１の移送方向下流側端部に、設けられている。落下妨害部材３１０は、土砂及び改良材の落下経路（図中の２点鎖線の矢印参照。）のうち、その一部分が土砂及び改良材が通過する開口部３１１となっており、その残りの部分が土砂及び改良材と衝突してその落下を妨害する閉塞部３１２となっている。本実施形態の落下妨害部材３１０は、網状体である。この網状体は、土砂及び改良材を衝突させる複数の格子材が閉塞部３１２となり、その複数の格子材の間に設けられ土砂及び改良材が通過して落下する網目が開口部３１１となったものである。

図９に示すように、この落下妨害部材３１０は、上流移送装置３１から落下する被撹拌物の落下経路上の全体を覆い塞ぐ訳ではなく、その一部分を土砂及び改良材が通過する開口部３１１として、その残りの部分を土砂及び改良材が衝突する閉塞部３１２として存在させるので、その落下経路を通過する被撹拌物を衝突させてその落下を妨害しつつも、被撹拌物に含まれる土砂及び改良材を下流移送装置３２まで落下させることができ、この閉塞部３１２に衝突することで、土砂及び改良材の混ぜ合わせがより促進されて、改良材が土砂の中により一層混ざり込みやすくなる。なお、閉塞部３１２に衝突した土砂及び改良材も閉塞部３１２に隣接して開口部３１１を通過して落下することができる。

なお、落下妨害部材３１０の形態は、必ずしも網状体に限定されるものではなく、その一部分が土砂及び改良材を通過させる開口又は空間となっており、その残りの部分が土砂及び改良材と衝突して落下を邪魔する部材となっているものであれば、例えば、土砂及び改良材の落下経路の一部に設けられる棒状又は板状の部材であっても良い。なお、これら棒状又は板状の部材に衝突した土砂及び改良材がかかる部材の上に残らずに再度落下しやすくなるよう、棒状部材の場合は丸棒状にして土砂及び改良材が積もり難い小径状のものとし、板状部材の場合は、これを斜めに傾斜姿勢で設けて、その上面を土砂及び改良材が滑り落ちるようにすると良い。

この第３実施形態の土質改良システム３００によれば、一対の上流移送装置３１，３１からそれぞれ落下する土砂及び改良材は、下流移送装置３２に向かう落下経路の途中で、落下妨害部材３１０に衝突することで掻き混ぜられて、その後、下流移送装置３２に向かって再落下して下流移送装置３２の搬送ベルト３ａに受け止められるので、改良材が土砂の中により一層混ざり込みやすくなる。

＜第４実施形態＞＜土砂計量装置・改良材計量装置の可搬形の重量センサ＞
つぎに、図１０及び図１１を参照して、第４実施形態の土質改良システム４００について説明する。

図１０及び図１１は、第４実施形態の土質改良システム４００に関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システム１に対する変更部分を図示しており、図１０は平面図であり、図１１は側面図である。なお、図１０及び図１１では、図面の簡略化等のために便宜上、適宜図示を省略している部分があり、第１実施形態の土質改良システム１と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

図１０に示すように、第４実施形態の土質改良システム４００によれば、土砂計量装置４６０及び改良材計量装置４７０は、第１実施形態とは異なり、いずれも可搬形のトラックスケールとして用いられる可搬形の重量センサ４６１，４７１を備えている。重量センサ４６１，４７１は、上記した基礎部材８の上に設置されており、この基礎部材８によって重量センサ４６１，４７１が設置地面上で支えられている。

ここで、土砂計量装置４６０は、土砂供給装置４全体の重量を受ける載荷部４６１ａと、その載荷部４６１ａ上に加わる重量を検出する検出部４６１ｂとを有する重量センサ４６１を備えており、この重量センサ４６１の載荷部４６１ａには土砂供給装置４が常に載置されている。また、改良材計量装置７は、改良材供給装置５全体の重量を受ける載荷部４７１ａと、その載荷部４７１ａ上に加わる重量を検出する検出部４７１ｂとを有する重量センサ４７１を備えており、この重量センサ４７１の載荷部４７１ａには改良材供給装置５に常に載置されている。

さらに、土砂計量装置４６０及び改良材計量装置４７０は、重量センサ４６１，４７１が備える載荷部４６１ａ，４７１ａ及び検出部４６１ｂ，４７１ｂに加えて、検出部４６１ｂ，４７１ａから入力される電気信号を重量の計量値に変換し、その計量値を用いて各種演算処理を実行し、その計量値又はその演算結果を出力する演算部４６２，４７２と、その演算部４６２，４７２から入力される計量値又は演算結果を表示する表示部４６３，４７３とを備えている。ここで、重量センサ４６１，４７１の検出部４６１ｂ，４７１ｂによる重量の検出結果は、図示しない有線又は無線方式の通信部４６４，４７４を介して、土砂計量装置４６０及び改良材計量装置４７０の演算部４６２，４７２に入力される。なお、土砂計量装置４６０及び改良材計量装置４７０の演算部４６２，４７２、表示部４６３，４７３及び通信部４６４，４７４は、ＰＣなどの通信装置及び表示装置を有するコンピュータなどの外部装置であっても、重量センサ４６１，４７１に内蔵してもされる内部装置であっても良い。

土砂計量装置４６０によれば、土砂供給装置４を搭載した重量センサ４６１は、その載荷部４６１ａによって土砂供給装置４全体の重量を受けており、その検出部４６１ｂによって載荷部４６１ａで受けた重量の大きさに対応した電気信号を出力する。例えば、重量センサ４６１の検出部４６１ｂは、土砂の未積載状態（未収容状態）における土砂供給装置４全体の重量（未積載重量）に対応した電気信号を出力し、また、土砂の積載状態（収容状態）における土砂供給装置４全体の重量（既積載重量）に対応した電気信号を出力する。土砂計量装置４６０の演算部４６２は、検出部４６１ｂから出力された未積載重量及び既積載重量の電気信号を重量の計量値に変換し、これら未積載重量と既積載重量との差分値を演算して、この演算結果を土砂の重量の計量値として出力する。土砂計量装置４６０の表示部４６３は、この演算部４６２から出力された土砂の重量の計量値を表示部４６３に表示することで作業者等に提示する。そして、この表示部４６３に表示される計量値が土砂の必要配合重量になるまで、土砂供給装置４の収容容器４１に土砂を入れると、土砂供給装置４に必要配合重量分の土砂を正確に入ったことになる。

改良材計量装置４７０によれば、改良材供給装置５を搭載した重量センサ４７１は、その載荷部４７１ａによって改良材供給装置５全体の重量を受けており、その検出部４７１ｂによって載荷部４７１ａで受けた重量の大きさに対応した電気信号を出力する。例えば、重量センサ４７１の検出部４７１ｂは、改良材の未積載状態（未収容状態）における改良材供給装置５全体の重量（未積載重量）に対応した電気信号を出力し、また、改良材の積載状態（収容状態）における改良材供給装置５全体の重量（既積載重量）に対応した電気信号を出力する。改良材計量装置４７０の演算部４７２は、検出部４７１ｂから出力された未積載重量及び既積載重量の電気信号を重量の計量値に変換し、これら未積載重量と既積載重量との差分値を演算して、この演算結果を改良材の重量の計量値として出力する。改良材計量装置４７０の表示部４７３は、この演算部４７２から出力された改良材の重量の計量値を表示部４７３に表示することで作業者等に提示する。そして、この表示部４７３に表示される計量値が改良材の必要配合重量になるまで、改良材供給装置５の収容容器５１に改良材を入れると、改良材供給装置５に必要配合重量分の改良材を正確に入ったことになる。

＜第５実施形態＞＜原料供給装置・原料計量装置＞
つぎに、図１２及び図１３を参照して、第５実施形態の土質改良システム５００について説明する。

図１２及び図１３は、第５実施形態の土質改良システム５００に関する説明図であり、第１実施形態の土質改良システム１に対する変更部分を図示しており、図１２は平面図であり、図１３は側面図である。なお、図１２及び図１３では、図面の簡略化等のために便宜上、適宜図示を省略している部分があり、第１実施形態の土質改良システム１と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

図１２及び図１３に示すように、原料供給装置５１０は、移送装置３の移送方向において撹拌容器２２の位置よりもその移送方向の上流側で被撹拌物を供給する供給機構５１２と、その供給機構５１２により供給される被撹拌物に含まれる土砂及び改良材をまとめて収容可能な収容容器５１１とを備えている。また、原料計量装置５２０は、原料供給装置５１０の収容容器５１１に収容される土砂及び改良土の重量を計量するものである。つまり、第５実施形態の土質改良システム５００は、第１実施形態の土質改良システム１が土砂及び改良材についてそれぞれ原料供給装置５１０及び原料計量装置５２０を備えていたのに対し、土砂及び改良材をまとめて供給する原料供給装置５１０と、土砂及び改良材をまとめて計量する原料計量装置５２０とを備えたシステムであっても良い。

原料供給装置５１０の収容容器５１１は、土砂及び改良材の投入口５１１ａ及び排出口５１１ｂを有する収容タンクであり、原料供給装置５１０の供給機構５１２は、収容容器５１１の排出口５１１ｂから排出される改良材の重量を駆動モータにより回転されるスクリューの回転量により調整するためにスクリューバルブ５１２ａを備えている。よって、この原料供給装置５１０によれば、供給機構５１２がスクリューバルブ５１２ａを用いるので、このスクリューバルブ５１２ａのスクリューの回転を用いて土砂及び改良材を多少なりとも混ぜ合わせることができ、移送装置へ供給される土砂及び改良材は、その土砂の中に改良材が巻き込まれた状態となり、改良材の飛散を抑制できる。

このため、土砂及び改良材は、それぞれ必要配合重量ずつ同じ原料供給装置５１０の同じ収容容器５１１に入れられ、その収容容器５１１から土砂及び改良材が一緒に同じ原料供給装置５１０の同じ供給機構５１２を用いて移送装置３へ一緒に供給される。また、原料供給装置５１０の収容容器５１１に収容される土砂及び改良材は、その重量が原料計量装置５２０によって順番に計量される。例えば、原料供給装置５１０の収容容器５１１に土砂及び改良材が未積載状態での重量（未積載重量）とその収容容器５１１に土砂が入れられた積載状態での重量（土砂積載重量）との差分値を土砂の重量の計量値とし、この土砂の重量の計量値が必要配合重量になるまで土砂が収容容器５１１に入れられる。それから、原料供給装置５１０の収容容器５１１に土砂が必要配合重量だけ入った状態での重量（土砂必要配合重量）とその収容容器５１１に更に改良材が入れられた積載状態での重量（改良材積載重量）との差分を改良材の重量の計量値とし、この改良材の重量の計量値が必要配合重量になるまで改良材が収容容器５１１に入れられる。この結果、一つの収容容器５１１に土砂及び改良材をそれぞれの必要配合重量ずつ収容させることができる。

また、原料計量装置５２０は、原料供給装置５１０の収容容器５１１の重量を受ける載荷部５２１ａと、その載荷部５２１ａ上に加わる重量を検出する検出部５２１ｂとを有する重量センサ５２１を備えており、この重量センサ５２１が原料供給装置５１０に搭載されている。

この原料計量装置５２０は、重量センサ５２１が備える載荷部５２１ａ及び検出部５２１ｂに加えて、検出部５２１ｂから入力される電気信号を重量の計量値に変換し、その計量値を用いて各種演算処理を実行し、その計量値又はその演算結果を出力する演算部５２２と、その演算部５２２から入力される計量値又は演算結果を表示する表示部５２３とを備えている。ここで、重量センサ５２１の検出部５２１ｂによる重量の検出結果は、図示しない有線又は無線方式の通信部５２４を介して、土砂計量装置６及び改良材計量装置７の演算部５２２に入力される。なお、原料計量装置５２０の演算部５２２、表示部５２３及び通信部５２４は、ＰＣなどの通信装置及び表示装置を有するコンピュータなどの外部装置であっても、重量センサ５２１に内蔵してもされる内部装置であっても良い。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、移送装置３，３１，３２は、必ずしもベルトコンベア移送装置に限定されるものではなく、例えば、被撹拌物を収容する小容器であるバケットを搬送移動方向に複数設けたバケット形の搬送移動体を用いたバケットコンベア移送装置であっても良い。また、移送装置は、被撹拌物を回転するスクリューにより移送するスクリューコンベア移送装置であっても良い。

１，２００，３００，４００，５００ 土質改良システム（簡易土質改良システム）
２ 撹拌装置（走行移動形の撹拌装置）
２１ 走行体
２２ 撹拌容器（密閉型の撹拌容器）
２３ 投入口（撹拌装置の投入口）
２４ 排出口（撹拌装置の排出口）
２５ 駆動装置（撹拌装置の駆動装置）
３ 移送装置
３１ 上流移送装置（移送装置の一部）
３２ 下流移送装置（移送装置の一部）
４ 土砂供給装置
４１ 土砂供給装置の収容容器
４２ 土砂供給装置の供給機構
５，５ 改良材供給装置
５１ 改良材供給装置の収容容器
５２ 改良材供給装置の供給機構
６ 土砂計量装置
６１ 土砂計量装置の荷重センサ
６１ａ 土砂計量装置の荷重センサの載荷部
６１ｂ 土砂計量装置の荷重センサの検出部
７ 改良材計量装置
７１ 改良材計量装置の荷重センサ
７１ａ 改良材計量装置の荷重センサの載荷部
７１ｂ 改良材計量装置の荷重センサの検出部
３１０ 落下妨害部材
４６１ 土砂計量装置の可搬形の荷重センサ
４６１ａ 土砂計量装置の可搬形の荷重センサの載荷部
４６１ｂ 土砂計量装置の可搬形の荷重センサの検出部
４７１ 改良材計量装置の可搬形の荷重センサ
４７１ａ 改良材計量装置の可搬形の荷重センサの載荷部
４７１ｂ 改良材計量装置の可搬形の荷重センサの検出部
５１０ 原料供給装置
５１１ 原料供給装置の収容容器
５１２ 原料供給装置の供給機構
５２０ 原料計量装置
５２１ 原料計量装置の荷重センサ
５２１ａ 原料計量装置の荷重センサの載荷部
５２１ｂ 原料計量装置の荷重センサの検出部
Ｓ２ 土砂計量工程
Ｓ４ 改良材計量工程
Ｓ５ 原料投入工程（投入工程）
Ｓ７ 撹拌工程
Ｓ９ 輸送工程

Claims (13)

1. 粘性土を除く流動性のある土砂と改良材とを混合した改良土砂を生成する簡易土質改良システムにおいて、
   動力源を有する走行体とその走行体に搭載され土砂及び改良材を含んだ被撹拌物を収容して撹拌する密閉型の撹拌容器とを有する走行移動形の撹拌装置と、
   その撹拌装置の撹拌容器から離れた位置からその撹拌容器に対して被撹拌物を移送する移送装置と、
   その移送装置に対して前記撹拌容器の位置より移送方向上流側で土砂を供給する供給機構とその供給機構により供給される土砂を収容可能な収容容器とを有する土砂供給装置と、
   その土砂供給装置により土砂が供給される前記移送装置に対して前記撹拌容器の位置より移送方向上流側で改良材を供給する供給機構とその供給機構により供給される改良材を収容可能な収容容器とを有する改良材供給装置と、
   その改良材供給装置の収容容器に収容される改良材の重量を計量する改良材計量装置と、
   前記土砂供給装置の収容容器に収容される土砂の重量を計量する土砂計量装置とを備えていることを特徴とする簡易土質改良システム。
2. 前記移送装置は、前記土砂供給装置及び改良材供給装置の前記供給機構により供給される土砂及び改良材を受け止めて移送方向下流側へ移送する上流移送装置と、その上流移送装置の移送方向下流側から落下した土砂及び改良材を受けて被撹拌物として前記撹拌装置の前記撹拌容器へ向けて移送する下流移送装置とを備えていることを特徴とする請求項１記載の簡易土質改良システム。
3. 前記移送装置は、前記土砂供給装置及び改良材供給装置から土砂及び改良材がそれぞれ供給される一対の前記上流移送装置を備えており、
   前記土砂供給装置及び改良材供給装置は、前記一対の上流移送装置の一方に対して土砂及び改良材を供給する一組の土砂供給装置及び改良材供給装置と、前記一対の上流移送装置の他方に対して土砂及び改良材を供給するもう一組の土砂供給装置及び改良材供給装置とを備えていることを特徴とする請求項２記載の簡易土質改良システム。
4. 前記移送装置は、前記撹拌装置の前記撹拌容器へ被撹拌物を連続的に移送するものであり、
   前記土砂供給装置及び改良材供給装置は、前記供給機構によって土砂及び改良材を前記移送装置に対して連続的に供給するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の簡易土質改良システム。
5. 前記土砂計量装置は、前記土砂供給装置の前記収容容器の重量を受ける載荷部と、その載荷部上に加わる重量を検出する検出部とを有する荷重センサとを備えており、
   前記改良材計量装置は、前記改良材供給装置の前記収容容器の重量を受ける載荷部と、その載荷部上に加わる重量を検出する検出部とを有する荷重センサとを備えており、
   前記土砂供給装置は、前記土砂計量装置の前記荷重センサを搭載しており、
   前記改良材供給装置は、前記改良材計量装置の前記荷重センサを搭載していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の簡易土質改良システム。
6. 前記撹拌装置は、前記走行体である自動車と、その自動車に回転自在に搭載される前記密閉型の撹拌容器であるミキシングドラムと、そのミキシングドラム内へ被撹拌物を前記移送装置により投入する投入口と、そのミキシングドラム内から改良土砂を排出する排出口と、前記投入口から投入された被撹拌物を撹拌するため前記ミキシングドラムを正転駆動させる一方、前記排出口から被撹拌物を排出するため前記ミキシングドラムを逆転駆動させる駆動装置とを備えたミキサトラックであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の簡易土質改良システム。
7. 前記撹拌装置の撹拌容器は、その撹拌容器の内部に被撹拌物を投入する投入口を有し、その投入口の開口面積が前記撹拌容器の最大断面積に比べて狭く形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の簡易土質改良システム。
8. 前記移送装置は、前記土砂供給装置及び改良材供給装置から土砂及び改良材がそれぞれ供給される一対の前記上流移送装置を備えており、その一対の上流移送装置から前記下流移送装置へ落下する土砂及び改良材の落下経路は互いに交差し又は重なり合っていることを特徴とする請求項２、請求項３、又は請求項２若しくは３に従属する請求項４から７のいずれかに記載の簡易土質改良システム。
9. 前記上流移送装置の移送方向下流側であってその上流移送装置から落下する被撹拌物の落下経路上の一部に設けられその落下経路を通過する被撹拌物を衝突させる落下妨害部材を備えていることを特徴とする請求項２、請求項３、又は請求項２若しくは３に従属する請求項４から８のいずれかに記載の簡易土質改良システム。
10. 前記土砂計量装置は、前記土砂供給装置が載置される載荷部と、その載荷部上に加わる重量を検出する検出部とを備えている可搬形の荷重センサを備えており、
    前記改良材計量装置は、前記改良材供給装置が載置される載荷部と、その載荷部上に加わる重量を検出する検出部とを備えている可搬形の荷重センサを備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の簡易土質改良システム。
11. 前記土砂供給装置及び改良材供給装置に代えて、前記移送装置に対して前記撹拌容器の位置より移送方向上流側で被撹拌物を供給する供給機構とその供給機構により供給される被撹拌物に含まれる土砂及び改良材をまとめて収容可能な収容容器とを有する原料供給装置を備えており、
    前記土砂計量装置及び改良材計量装置に代えて、前記原料供給装置の収容容器に収容される土砂及び改良土の重量を計量する原料計量装置を備えていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の簡易土質改良システム。
12. 粘性土を除く流動性のある土砂と改良材とを必要配合重量ずつ混合した所定重量の改良土砂を生成する簡易土質改良方法において、
    土砂が供給装置の収容容器に収容された状態で計量装置により必要配合重量の土砂を計測する土砂計量工程と、
    改良材が供給装置の収容容器に収容された状態で計量装置により必要配合重量の改良材を計測する改良材計量工程と、
    その土砂計量工程及び改良材計量工程により計量された必要配合重量の土砂及び改良材を、供給装置によって移送装置へ供給し、その移送装置によりその必要配合重量よりも少量ずつ徐々に撹拌装置の密閉型の撹拌容器に入れる投入工程と、
    その投入工程により前記撹拌容器に入れられた土砂及び改良材を必要配合重量ずつ含んだ被撹拌物を前記撹拌装置により撹拌して所定重量の改良土砂を生成する撹拌工程と、
    その撹拌工程の継続中に前記撹拌装置に備わる走行体により改良土砂の提供場所まで走行移動して当該撹拌装置を提供場所に輸送する輸送工程とを備えていることを特徴とする簡易土質改良方法。
13. 前記土砂計量工程は、前記供給装置の前記収容容器に土砂を入れながらその収容容器に収容されている土砂の重量を前記計量装置により計量し、その計量された土砂の重量が必要配合重量になった場合に、その土砂を入れることを停止するものであり、
    前記改良材計量工程は、前記供給装置の前記収容容器に改良材を入れながらその収容容器に収容されている改良材の重量を前記計量装置により計量し、その計量された改良材の重量が必要配合重量になった場合に、その改良材を入れることを停止するものであることを特徴とする請求項１２記載の簡易土質改良方法。

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