JP3474461B2 - 残土流動化処理方法および設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、建設現場で発生する残土を、埋戻材として再
利用するための再生処理を行う残土流動化処理方法およ
び設備に関する。

【０００１】

【従来の技術】近年、掘削工事を行う建設現場で発生す
る残土を再利用する技術が開発されている。代表的なも
のとしては、撹拌装置を有する混練機に残土を投入し、
残土を撹拌装置で解泥処理した後にセメント等の固化材
を混合して混練処理を行う残土の流動化処理設備が知ら
れている。

【０００２】従来、再生処理設備自体が小規模な装置で
あることもあって、こうした再生処理設備においては、
解泥処理と混練処理を、同一の装置内で行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
再生処理設備では、同一の装置内で解泥処理と混練処理
をするために、一連の残土の再生処理が完了するまで、
新しい残土の処理を行うことができないことが問題とな
っていた。この問題は特に、次々に新しい残土が大量に
発生する大規模な建設現場において顕著であったため、
大量の残土を連続して処理可能な効率的な残土流動化処
理方法及び残土流動化処理設備が切望されていた。

【０００４】また、建設現場で発生する残土の性質は一
定でなく、さらに残土の解泥状況を確認することなくセ
メント等を混練して流動化土を生成していたため、先に
生成された流動化土と次に生成された流動化土に品質の
ばらつきが生じたり、解泥処理が不十分な部分を残した
まま流動化土が形成されることが問題となっていた。そ
のため、より安定した品質の流動化土を提供できる残土
流動化処理方法および設備が切望されていた。

【０００５】一方、解泥処理の過程では、従来は残土か
ら一定以上の大きさの礫分をスクリーンによって除去し
た後に解泥機で解泥処理を行っていた。しかし、残土が
粘性土質である場合には残土そのものがスクリーンを通
過しないため、解泥機に残土がスムーズに投入されず、
解泥処理そのものに遅滞を生じることがあった。そのた
め、先述の残土の効率的な処理の問題とも相俟って、効
率的な解泥処理が可能な解泥処理設備が切望されてい
た。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、大規模な建設
現場において、残土をシステマチックかつ大量に連続し
て処理可能であり、より均質で安定した高品質の流動化
土を生成可能な残土流動化処理方法及び残土流動化処理
設備を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下のような構成とした。すなわち、建設
現場で発生した残土を水と撹拌混合することにより調整
泥土を生成し、この調整泥土を蓄積しながら撹拌して順
次移送し、前記調整泥土と固化材を加えて混練すること
により流動化土を連続して生成することを特徴とする残
土流動化処理方法を提供することとしている。

【０００８】また本発明は、建設現場で発生した残土を
水と撹拌混合して調整泥土を生成する解泥機と、この解
泥機に給水する解泥用給水装置とを備えた解泥処理設備
と、前記調整泥土を蓄積し、撹拌手段で撹拌する調整泥
土槽と、前記調整泥土と固化材を混練して流動化土を生
成する混練機と、この混練機に固化材を供給する固化材
供給装置と、この混練機に給水する混練用給水装置とを
有する混練処理設備と、前記調整泥土を前記解泥処理設
備から前記混練処理設備に移送する移送手段とを有する
ことを特徴とする残土流動化処理設備である。

【０００９】前記残土流動化処理設備において、前記移
送手段によって移送される前記調整泥土の密度を計測す
る比重計を有することを特徴としている。

【００１０】さらに残土流動化処理設備において、前記
解泥処理設備は、前記調整泥土より礫分を除去するスク
リーンを有することを特徴としている。

【００１１】本発明による残土流動化処理方法では、建
設現場で発生した残土を水と撹拌混合して調整泥土を生
成した後、この調整泥土を蓄積しながら撹拌することに
より調整泥土を均質化する。残土が調整泥土に加工され
た段階で均質化を行うので、最終的に生成され流動化土
のばらつきをなくし、品質の安定化を図るものである。
この均質化された調整泥土を、蓄積しつつ順次他の場所
へ移送して固化材を加えて混練し、流動化土を生成する
ので、連続した残土流動化処理ができる。

【００１２】また、本発明による残土流動化処理設備で
は、建設現場で発生した残土は、解泥処理設備内の解泥
機に投入される。この解泥機は、残土を給水装置より供
給される水と撹拌混合することにより、調整泥土を生成
する。生成された調整泥土は、解泥処理設備から混練処
理設備に移送される過程において、いったん調整泥土槽
に蓄積される。この調整泥土槽内では、先に生成された
調整泥土と後に生成された調整泥土が撹拌混合されるこ
とによって均質化される。混練処理設備では、以上の処
理で均質化された調整泥土に、セメント等の固化材や水
を加えて混練機内で撹拌混合を行い、流動化土を生成す
る。

【００１３】以上のように、解泥処理設備と混練処理設
備を独立した構造としているため、大量の残土を連続し
て処理することが可能である。さらに、解泥処理設備に
おいては、解泥処理の後にスクリーンによって礫分を除
去することにより、効率的な礫分の除去を行うことがで
きる。流動化土生成のための水の供給にあたっては、移
送手段に設けた比重計による計測値を参考にすること
で、生成される流動化土の品質の安定化を図るための適
切な給水量を決定することができる。

【００１４】以下、本発明の構成を詳述する。 （建設現場）本発明における残土流動化処理設備は、立
坑の掘削やシールド掘進など掘削によって残土が発生す
る現場一般に適用が可能である。特に発生する残土の質
が一定でない建設現場や軟弱な残土が発生する建設現場
において有効である。 （解泥処理設備）本発明における解泥処理設備は、建設
現場から発生する残土を解泥して調整泥土とする設備で
ある。解泥用撹拌装置を備えた解泥機と、解泥用給水装
置とを有する設備であればよいが、残土の組成粒度が大
である場合には、流動化調整材を加える流動化調整材供
給装置を設けても良い。この流動化調整材としてはセメ
ント混入産業廃棄物に石粉を混練したものを例示するこ
とができる。

【００１５】解泥機内に投入された残土は、解泥用撹拌
装置で撹拌を行った後、解泥用給水装置により水が加え
られ、更に解泥用撹拌装置によって撹拌が加えられるこ
とでペースト状に加工される。このペースト状に加工さ
れた残土にさらに撹拌と給水を行うことで調整泥土が生
成される。尚、この解泥処理設備には、調整泥土より礫
分を除去するスクリーンを設けてもよい。 （調整泥土槽）調整泥土槽は調整泥土の均質化を行うた
めの装置であり、本体部分である大型容器の内部に、泥
土を撹拌混合する撹拌手段を設置した構造を有する。解
泥処理設備で生成された調整泥土は、混練処理が行われ
る前に本体に順次蓄積され、撹拌手段によって先に供給
された調整泥土と後に供給された調整泥土が撹拌混合さ
れることによって均質化される。流動化土の品質のばら
つきをなくすためには、残土が調整泥土に加工された段
階で均質化することが有効であるため、本発明では、こ
の装置によって調整泥土の均質化を行うものである。

【００１６】調整泥土槽の本体の材質、形状、及びその
容量は特に限定されるものではないが、容量において
は、特に解泥処理設備で生成される１回の調整泥土の容
積の５〜１０倍であることが好適である。この調整泥土
槽は、調整泥土が解泥処理設備から混練処理設備に移送
されるまでの過程に設置されるものであればよく、また
複数設置することも可能である。特に、解泥処理設備と
移送手段の間及び移送手段と混練処理設備の間にそれぞ
れ調整泥土槽を介在させるように形成することが好適で
ある。調整泥土槽が移送手段の途中に設けられる場合に
は、圧送ポンプをこの調整泥土槽自体に設置するように
してもよい。また、撹拌手段としては、複数段の撹拌翼
を備えた撹拌軸を駆動させる撹拌機を例示することがで
きる。

【００１７】このような調整泥土槽を用いることによ
り、解泥処理設備で生成される調整泥土は先に生成され
たものと後に生成されたものとが均質化されることにな
る。 （混練処理設備）本発明における混練処理設備は、移送
手段より供給される調整泥土に、固化材を加えて混練
し、流動化土を生成する装置である。この混練処理設備
には混練用撹拌装置を備えた混練機と、混練用給水装置
と、セメント等の固化材を供給する固化材供給装置を有
しているが、流動化土の品質を調整するために混和剤供
給装置を設置してもよい。また、先述したように、混練
用給水装置による給水量を決定するにあたっては、前記
比重計の計測値を参考にしてもよい。さらに、固化材供
給装置は調整泥土の品質や要求される流動化土の品質に
応じて切り替えられるように複数形成してもよい。使用
する固化材としては、セメント及びセメント系の固化材
が好適である。混和剤供給装置によって供給される混和
剤としてはセメントの硬化時間を延長するリターダーや
流動化土に更なる流動性を付与する流動化剤、さらに水
との親和性を高める親水剤を例示することができる。
尚、この混練処理設備は、解泥処理設備と別個に設ける
が、解泥処理設備と隣接して設置したり、解泥処理設備
の下方に位置するように設置してもよく、解泥処理設備
との位置関係は限定されるものではない。すなわち、下
方に設置する場合はこれらを積み重ね、上部に解泥処理
設備、下部に混練処理設備を設置して、両設備を連結す
る移送手段を、自然落下を利用したシュート等の装置と
してもよい。 （移送手段）本発明における移送手段は、解泥処理設備
と混練処理設備の双方に連結され、解泥処理設備で解泥
処理された調整泥土を混練処理設備に移送する装置であ
り、具体的には圧送ポンプを備えたパイプラインを例示
することができる。また、混練処理設備の上方に解泥処
理設備を設置する場合には、移送手段をシュート等の装
置とすることもできる。この場合には、圧送ポンプのよ
うな装置を設けなくても、自然落下によって調整泥土を
解泥処理設備から混練処理設備に移送することができ
る。さらに、この移送手段には、後述する調整泥土槽を
解泥処理設備側、混練処理設備側それぞれの端部に設け
ることができ、さらに移送手段中に比重計等の計測装置
を設置してもよい。

【００１８】尚、本発明は、以下の構成を付加しても成
立する。 （比重計）本発明における比重計は、移送手段に設置さ
れて解泥処理設備から混練処理設備に移送される調整泥
土の密度を測定する装置である。この比重計の計測値に
よって混練処理における適切な給水量を決定することが
できる。したがって、調整泥土の密度に関係なく、混練
処理設備で最終的に生成される流動化土を一定の品質に
保つことができ、流動化土の均質化を図ることができ
る。この比重計は移送手段に設置することが好適である
が、調整泥土槽に設けてもよく、また複数の場所に設置
してそれぞれの平均値を算出するようにしてもよい。 （スクリーン）本発明におけるスクリーンは、解泥処理
設備に設置される装置であり、解泥処理設備で生成され
た調整泥土から所定のサイズ以上の礫分を除去する機能
を有する。具体的には、網状の部材を振動させることに
よって礫分の除去を行う振動スクリーンを例示すること
ができる。従来は解泥処理の前にスクリーンによる礫分
の除去を行っていたが、本発明では特に、解泥処理の後
にスクリーンによる礫分の除去を行うこととすることに
より、効率的な解泥処理を実現している。また、解泥処
理設備に破砕装置とベルトコンベアを設けて、振動スク
リーンによって除去された礫分を破砕し、破砕した礫分
をベルトコンベアによって移送し、他の残土と混合して
再度解泥処理を行うようにしてもよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明による残土流動化処理
設備の正面図であり、図２は同設備の解泥処理設備を示
す側面図、図３は混練処理設備を示す側面図である。

【００２０】本発明による残土流動化処理設備１は、解
泥処理設備２と移送手段３と混練処理設備４より構成さ
れており、解泥処理設備２は混練処理設備４に隣接して
設置されている。建設現場より排出された残土５は、図
２に示すようにベルトコンベア７によって解泥処理設備
２に送出され、解泥処理設備２において解泥処理されて
調整泥土に加工される。この調整泥土は、移送手段３に
よって図３に示す混練処理設備４に送り出され、セメン
ト等と混練されて流動化土に加工される。この流動化土
は混練処理設備４よりミキサ車８に積み込まれて必要な
場所に配送されることとなる。以下、各処理設備での処
理を詳述する。

【００２１】図４は本発明による流動化処理設備の構成
を示す模式図である。解泥処理設備２の解泥機９には、
ベルトスケール６を有するベルトコンベア７ａが設置さ
れており、解泥機９の下方にはシュート１５ａを介して
振動スクリーン１０が設置されている。流動化調整材供
給装置１１及び解泥用給水装置１２、解泥用撹拌装置１
３が解泥機９に設置され、さらに振動スクリーン１０に
はシュート１５ｂを介して破砕装置１４が接続されてお
り、破砕装置１４にもベルトコンベア７ｂが設置されて
いる。

【００２２】建設現場で発生した残土５はベルトスケー
ル６によって適当な量に計量された後、ベルトコンベア
７ａによって移送され、解泥機９内に投入される。解泥
機９内では、まず残土５の塊状の部分をほぐすために解
泥用撹拌装置１３による撹拌が行われる。次に給水装置
１２によって供給された水と残土５が解泥用撹拌装置１
３によって再度撹拌し、ペースト状になるまで練り合わ
される。残土５の組成粒度が大である場合には、必要に
応じて流動化調整材供給装置１１によって流動化調整材
が図示しないホッパを介して投入される。ペースト状に
なった残土５はさらに水と混ぜ合わされて調整泥土１７
に加工される。この調整泥土１７は、解泥機９からシュ
ート１５を介して振動スクリーン１０に送出され、振動
スクリーン１０の動作によって、調整泥土１７内に含ま
れる一定のサイズ以上の礫分１６が除去される。本実施
の形態における解泥処理設備２は、このように調整泥土
１７の生成後に振動スクリーン１０による礫分１６の除
去を行っているので、礫分の除去後に調整泥土を生成し
ていた従来の解泥処理設備に比べて効率的に解泥処理を
行うことができる。除去された礫分１６はシュート１５
ｂによって破砕装置１４に送出され、この破砕装置１４
で処理可能なサイズに破砕されて、再び建設現場の他の
残土と混合される。したがって破砕された礫分１６に
は、他の残土が解泥処理される時に、同時に再度解泥処
理が行われることとなる。尚、破砕装置１４で破砕され
た礫分１６を直接解泥機９に送り込み、再度解泥処理を
行うようにしてもよい。

【００２３】以上の解泥処理の工程によって生成された
調整泥土１７は調整泥土槽２１ａ、移送手段３、調整泥
土槽２１ｂを介して混練処理設備４に送出される。本実
施の形態においては、この移送手段３は図４に示すよう
に圧送ポンプ１８とパイプライン１９によって構成され
ている。パイプライン１９は解泥処理設備２、混練処理
設備４とそれぞれ調整泥土槽２１ａ、２１ｂを介して連
結されており、パイプライン１９上には比重計２０が設
置されている。さらに各調整泥土槽２１ａ、２１ｂには
それぞれ撹拌手段２２ａ、２２ｂが設置されている。

【００２４】解泥処理設備２の振動スクリーン１０より
送出された調整泥土１７は、解泥処理設備側の調整泥土
槽２１ａ（以下、一次調整泥土槽２１ａ）にいったん送
出される。送出された調整泥土１７はすぐにパイプライ
ン１９に送出されるのではなく、一次調整泥土槽２１ａ
内でいったん蓄積され、後で処理された調整泥土と撹拌
手段２１ａによって撹拌混合される。一次調整泥土槽２
１ａ内では解泥処理された調整泥土１７が数回蓄積され
るまで撹拌混合によって均質化された後、パイプライン
１９を介して混練処理設備側の調整泥土槽２１ｂ（以
下、二次調整泥土槽２１ｂ）に送出される。このパイプ
ライン１９を通過する際に、調整泥土１７の密度が比重
計２０によって検出される。同様に、二次調整泥土槽２
１ｂはパイプライン１９によって移送された調整泥土１
７を蓄積し、撹拌手段２１ｂの撹拌混合によって調整泥
土１７を均質化する。このように複数回の均質化が行わ
れた調整泥土１７は、図示しないホッパを介して混練処
理設備４に送出される。上述したように、本実施の形態
では調整泥土が解泥処理設備２から混練処理設備４に移
送されるまでの過程に調整泥土槽２１ａ、２１ｂを設け
ているので、混練処理を行う前に調整泥土１７を均質化
することができ、結果として流動化土の品質の安定化を
図ることができる。

【００２５】混練処理設備４は図４の模式図に示すよう
に混練機２３と固化材供給装置２４、混練用給水装置２
５、混和剤供給装置２６、流動化土ホッパ２７、混練用
撹拌装置２８によって構成される。送出された調整泥土
１７は混練機２３内においてセメント供給装置２４から
供給される固化材及び混練用給水装置２５から供給され
る水と混合され、混練用撹拌装置２８によって撹拌され
て、流動化土２９に加工される。本実施の形態では固化
材としてセメントが使用されている。また、本実施の形
態においては、混練用給水装置２５の最適な給水量を、
先に移送手段３の比重計２０で計測された調整泥土１７
の密度の計測値が参考にした上で決定している。したが
って、供給される調整泥土１７の密度に関係なく、生成
される流動化土２９の品質を均質化することができる。
この混練処理の過程において、流動化土の使用目的や流
動化状態によって混和剤供給装置２６より適当な混和剤
が供給される。この混和剤としては、セメントの硬化時
間を延長するリターダーや、流動化土に更なる流動性を
付与する流動化剤、さらに水との親和性を高める親水剤
を使用することができる。

【００２６】このようにして生成された流動化土２９は
流動化土ホッパ２７に蓄積される。またこの流動化土ホ
ッパ２７の下方にはゲート３０が付設されており、ゲー
ト３０の下方には、ミキサ車８の駐車可能なスペースが
形成されている。流動化土２９はゲート３０から適宜ミ
キサ車８に供給され、このミキサ車８によって流動化土
を埋戻材として使用する各建設現場に配送される。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、解泥処理と混練処理を
連続的に別個に行うので、大量の残土を連続して効率的
に処理することができ、さらに品質の安定した流動化土
を提供することが可能である。

【００２８】また流動化土を埋戻材として使用する他の
建設現場においても、安定した品質の流動化土を使用で
きるので、埋め戻し作業の効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における残土流動化処理設備の正面図で
ある。

【図２】本発明における残土流動化処理設備の解泥処理
設備の側面図である。

【図３】本発明における残土流動化処理設備の混練処理
設備の側面図である。

【図４】本発明における残土流動化処理設備の構成を示
す模式図である。

【符号の説明】

１・・残土流動化処理設備 ２・・解泥処理設備 ３・・移送手段 ４・・混練処理設備 ５・・残土 ６・・ベルトスケール ７ａ、７ｂ・・ベルトコンベア ８・・ミキサ車 ９・・解泥機 １０・・振動スクリーン（スクリーン） １１・・流動化調整材供給装置 １２・・解泥用給水装置 １３・・解泥用撹拌装置 １４・・破砕装置 １５ａ、１５ｂ・・シュート １６・・礫分 １７・・調整泥土 １８・・圧送ポンプ １９・・パイプライン ２０・・比重計 ２１ａ、２１ｂ・・調整泥土槽 ２２ａ、２２ｂ・・撹拌手段 ２３・・混練機 ２４・・セメント供給装置装置 ２５・・混練用給水装置 ２６・・混和剤供給装置 ２７・・流動化土ホッパ ２８・・混練用撹拌装置 ２９・・流動化土 ３０・・ゲート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白相 六郎 東京都千代田区飯田橋三丁目11番18号 株式会社ミヤマ工業内 (72)発明者 田村 真 神奈川県横浜市金沢区昭和町3174番地 石川島建機株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−8495（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−47097（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設現場で発生した残土を水と撹拌混合
   する解泥処理により調整泥土を生成し、この調整泥土に
   固化剤や水を混合して混練処理を行う残土流動化処理に
   おいて、 先に生成された調整泥土をいったん蓄積し、後に生成さ
   れた調整泥土と撹拌する、調整泥土の均質化処理を前記
   解泥処理と混練処理との間で複数回行い、 前記複数回行う調整泥土の均質化処理のうち最後に行う
   均質化処理の対象となる調整泥土の密度を前記最後の均
   質化処理前に比重計により計測し、 この時の計測値を参照して、混練処理の対象となる最後
   の均質化処理によって生成された調整泥土に固化材とと
   もに加える混練用の給水量を決定する ことで、流動化土
   を連続して生成することを特徴とする残土流動化処理方
   法。
2. 【請求項２】 前記均質化処理を二回行うことを特徴と
   する請求項１に記載の残土流動化処理方法。
3. 【請求項３】 建設現場で発生した残土を水と撹拌混合
   して調整泥土を生成する解泥機と、 この解泥機に給水する解泥用給水装置とを備えた解泥処
   理設備と、先に生成された調整泥土がいったん蓄積され、後で生成
   された調整泥土と撹拌手段で撹拌混合することによって
   調整泥土を均質化する一次調整泥土槽と、 この一次調整泥土槽で均質化された調整泥土の密度を計
   測する比重計と、 前記一次調整泥土槽で均質化された調整泥土が順次移送
   されるとともに前記一次調整泥土槽で先に均質化された
   調整泥土がいったん蓄積され、前記一次調整泥土槽で後
   から均質化された調整泥土とを撹拌手段で撹拌混合する
   ことにより調整泥土の均質化を再び行う二次調整泥土槽
   と、 この二次調整泥土槽から送られた調整泥土と固化材を混
   練して流動化土を生成する混練機と、この混練機に固化
   材を供給する固化材供給装置と、前記比重計による計測
   値を参照した上でこの混練機に給水する給水量が決定さ
   れる混練用給水装置とを有する混練処理設備と、 前記調整泥土を前記解泥処理設備から前記混練処理設備
   に移送するとともに前記比重計が設置された移送手段と
   を有することを特徴とする残土流動化処理設備。
4. 【請求項４】 前記解泥処理設備は、前記調整泥土より
   礫分を除去するスクリーンを有することを特徴とする、
   請求項３に記載の残土流動化処理設備。