JP3608339B2 - 流動化処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木現場や建設現場で掘削により発生した土に流動化処理して埋め戻すために用いられる流動化処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガス配管や下水管等を道路下に敷設するに当っては、まずアスファルト等の舗装の層を剥して、所定の深さまで掘削することにより配管の埋設スペースを確保し、このスペースに配管を設置する。そして、土砂を埋め戻した後に締め固めを行い、さらにその上に再度舗装を行うようにする。ここで、配管が敷設される地層等によっては、掘削により発生した土を埋め戻し用として用いることができないものもある。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ものである場合には、その土砂を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、掘削箇所の埋め戻しを行うようにしていた。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、またたとえ廃棄や処理が可能な場所なり施設なりが存在するにしても、作業現場から著しく離れた遠隔地である場合が多く、従ってこのような遠隔地まで運搬しなければならないことから費用も手間もかかることから、その廃棄や処理が面倒になると共に、ダンプ公害等の問題があり、また良質な埋め戻し土の入手は必ずしも手近で困難なこともあり、やはり遠隔地からの搬入が必要となる等といった問題点がある。
【０００３】
以上の点を考慮して、近年、掘削による発生土の土質の改良を行って、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剤を、適切な配合割合で混合して撹拌することにより流動化処理して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るようになし、このように流動化処理された土を掘削箇所に埋め戻すようにするものである。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も埋め戻し用として利用できるようになり、また埋め戻し材は流動状態にあり、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がある。ここで、固化剤としては、セメント，セメント系固化剤，石灰，石灰系固化剤，セメント石灰複合系固化剤が主に用いられ、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。水は、水道水や工業用水は当然用いることができるが、河川水や雨水等であっても良い。
【０００４】
前述した流動化処理土を製造するには、発生土だけでなく、固化剤及び水が容易に入手できなければならない。また、発生土と水及び固化剤との混合割合を厳格に設定しなければ、埋め戻し材として良好な品質が得られない。さらに、発生土から異物や塊状物等を除去し、かつ混合物の撹拌も適切に行わなければならない。以上のことから、流動化処理装置としては、かなり大掛かりな設備が必要になり、このような設備は所定の場所に固定的に据え付けられることになる。従って、作業現場で発生した発生土をダンプトラック等でこの設備に搬入して、流動化処理を行うようになし、処理された埋め戻し材は、ミキサー車等により、再び作業現場に搬入するようにしなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば共同溝や、シールドトンネル等のように大規模現場はともかくとして、例えば道路に沿ってガス管を埋設する工事等というように、比較的小規模な工事現場においては、土砂の掘削量及び埋め戻し量が少ない。しかも、交通量の多い道路等では、埋め戻し作業の簡易性及び迅速性が要求され、ダンプトラックやミキサー車等が頻繁に出入りするのは好ましくはない。以上のことから、処理能力は限られたものであっても、小型の流動化処理装置を、例えばトラックやトレーラ等の車両に搭載して、作業現場の近くまで搬入して、発生土の流動化処理を行わせることができれば、前述したような小規模工事用として至便なものとなる。特に、走行手段として、履帯を備えたクローラ式走行体を用いれば、掘り返し等により凹凸のある地面でも走行が可能になるので、埋め戻しを行う場所に極めて近い位置で流動化処理を行える点でさらに有利である。
【０００６】
ここで、流動化処理を行うには、発生土と水と固化剤との混合比率を厳格に調整しなければ、高品質の埋め戻し材が得られない。即ち、土砂とそれに混合される固化剤との比率において、土砂の比率が高すぎると、流動化処理土が十分に固化されず、固化剤の比率を高くしすぎると、埋め戻し土が固くなり、埋設管の補修等のために行われる再掘削が困難になってしまう等の不都合が生じる。また、水の比率が低過ぎると、土砂との混合が十分に行われず流動化が不十分になると共に、土砂と固化剤とのミキシングが均一に行えないことになる。水の量を多くすると、固化が十分に行われなくなる。従って、流動化処理土を製造するに当って、混合比率は極めて重要であるが、車載式の流動化処理装置では、発生土，水及び固化剤の投入量を制御することが困難であり、良質な埋め戻し材を製造できないという問題点がある。
【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、車載式の流動化処理装置において、良質な流動化処理土を製造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、土砂と水と固化剤との供給部、及び流動化処理した流動化処理土の供給部を備えた流動化処理タンクを重量検出手段を介して走行車両の車台に設置し、かつこの車台に支持部材を立設させて設けて、この支持部材に前記流動化処理タンク内を撹拌する撹拌手段を支持させて設ける構成としたことをその特徴とするものである。
【０００９】
流動化処理タンクに投入される土砂は、予め塊状物や異物等を除去する必要がある。塊状物や異物等の除去は、流動化処理タンクに投入する前に完全に行われておれば良いが、作業の効率化及びそれらの分離・除去の確実性を図るには、流動化処理タンクの投入部に塊状物や異物等を分離する篩い分け手段を装着するのが好ましい。この場合において、篩い分け手段は流動化処理タンクではなく、支持部材に固定して設けるようにする。また、流動化処理タンクには給水管が装着されるが、この給水管も支持部材側に装着するのが好ましい。重量検出手段は、防振支持台を介して車台に連結するようになし、またこの防振支持台に装着される防振手段としては、内部に硬質材からなる球体を埋設した柱状の弾性部材と、この弾性部材の上下の両端に固着され、かつ球体と点接触する一対の硬質の連結部材とから構成し、これら両連結部材のうちの一方を前記防振支持台に、他方を前記車台に連結する構成としたものを用いることができる。
【００１０】
【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。まず、図１に流動化処理装置の概略構成を示す。図中において、１は流動化処理タンク、２は撹拌装置である。まず、図１の（ａ）に示したように、予め水Ｗを流動化処理タンク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を流動化処理タンク１に投入する。この発生土Ｇの投入前に、予め岩石等の塊状物や、金属等の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、撹拌装置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の投入と撹拌装置２による撹拌とを同時に平行して行うことによって、円滑に水Ｗと発生土Ｇとを混合させることができる。このように、水Ｗに発生土Ｇを加えながら、撹拌装置２により流動化処理タンク１内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、発生土Ｇの水分調整が行われた上で、撹拌装置２による撹拌を継続しながら、図１の（ｃ）に示したように、固化剤Ｃを定量だけ投入して、この固化剤ＣをスラリーＳに均一に混合する。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、この埋め戻し材としては、流動化処理土であって、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。また、固化剤の混合比率によ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及び固化剤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が流動化処理されるが、この流動化処理装置は、図２に示したように、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。ここで、車両としては、履帯を備えたクローラ式の走行車両を例示するが、走行手段は必ずしもクローラ式のものでなければならないのではなく、ホイール式等の走行手段を備える車両であっても良い。
【００１２】
而して、図２は流動化処理装置の正面図であり、図３は流動化処理タンクの平面図、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。さらに、図７は装置の駆動機構を示す回路図である。さらにまた、防振手段の構成を図８に示す。
【００１３】
まず、図２において、１１は走行手段としての左右一対の履帯を有するクローラ式走行体、１２は車台を構成する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、無限軌条を構成する履帯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、また後方側には流動化処理タンク２０が設置されて、重量バランスを取るようにしている。動力装置１９は、図７から明らかなように、エンジン２１及び油圧ポンプ２２ａ，２２ｂを有し、エンジン２１を作動させることにより、油圧ポンプ２２ａ，２２ｂを駆動して、作動油タンク２３から供給された作動油を加圧して、各油圧アクチュエータに圧油を供給して、これら各油圧アクチュエータに接続した装置の各部を駆動することができるようになっている。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】
流動化処理タンク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。この流動化処理タンク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部となる。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が流動化処理タンク２０内に入らないように取り除くためのものである。
【００１６】
流動化処理タンク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した上下一対の板体から構成されており、これら支持部材３３，３３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は流動化処理タンク２０内の所定の位置に保持される。また、前述した篩い分けユニット２５を構成する枠状の本体２５ａも流動化処理タンク２０に取り付けられるのではなく、取付板３２に連結・固定されている。従って、この篩い分けユニット２５の荷重も流動化処理タンク２０には作用しない。なお、この篩い分けユニット２５の本体２５ａを支持部材３３に水平方向に移動可能に連結して、油圧シリンダや油圧モータ等の往復動手段を用いて、この篩い分けユニット２５を水平方向に往復移動させて、土砂の落下を促進するように構成することも可能である。
【００１７】
流動化処理タンク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３２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が貫通する状態に設けられている。この給水管３５は、Ｌ字状に曲成したパイプからなり、下方に向けた端部は蓋体３４を貫通して、流動化処理タンク２０内に臨んでいる。また水平部分は、支持部材３３に連結されると共に、開閉弁３６が設けられている。そして、水平部分の端部には、給水ホースが接続されるようになっている。従って、流動化処理タンク２０にはこの給水管３５の荷重も作用しないことになる。
【００１８】
蓋体３４には開閉扉３４ａが設けられており、この開閉扉３４ａを開くことによって、固化剤の投入が可能となっている。固化剤は上部が開口した固化剤容器３７内に収容されており、開閉扉３４ａを開いた状態で、この固化剤容器３７を反転させることによって、流動化処理タンク２０内に固化剤を投入できるようになっている。ここで、固化剤が入った固化剤容器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。
【００１９】
このために、固化剤容器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、固化剤容器３７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、固化剤容器３７を反転させて、固化剤が流動化処理タンク２０内に供給される。而して、この固化剤容器３７及びその反転手段からなる固化剤投入手段の全体も、やはり車体フレーム１２に支持されて、流動化処理タンク２０にはその荷重が作用しないようになっている。
【００２０】
さらに、流動化処理タンク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、流動化処理タンク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４４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、流動化処理タンク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。
【００２１】
流動化処理タンク２０には、前述したように、土砂と、水及び固化剤が投入されるが、この流動化処理タンク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、土砂と水と固化剤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、重量検出手段を構成する荷重センサ４５により秤量機能を持たせている。即ち、図６に示したように、車体フレーム１２に装着した防振支持台４６の上には荷重センサ４５が３箇所設けられており、流動化処理タンク２０はこれら３箇所の荷重センサ４５上に設置されている。これによって、土砂を流動化処理タンク２０に投入し、また水を供給した時には、荷重センサ４５の検出重量の増加によって、土砂及び水の供給量が検出される。また、土砂と水との混合量が定まれば、固化剤の添加量が決まるから、固化剤は定量添加することができる。ただし、固化剤も荷重センサ４５で検出することにより添加量の制御を行うようにすることもできる。
【００２２】
ここで、荷重センサ４５により検出されるのは、流動化処理タンク２０とその内部に供給された物との合計の重量であり、従って荷重センサ４５による検出重量の変化に基づいて土砂や水の供給量が検出される。そこで、検出精度を向上させ、誤差が生じるのを極力抑制するには、荷重センサ４５に余分な重量が作用しないようにする必要がある。前述したように、土砂の投入部としての篩い分けユニット２５，給水するための給水管３５及び固化剤の投入部を構成する固化剤容器３７を含む固化剤投入手段は、いずれも流動化処理タンク２０に取り付けられてはおらず、また撹拌装置２６の重量も流動化処理タンク２０には作用しないようになっている。従って、荷重センサ４５に作用するのは、実質的に流動化処理タンク２０の重量のみであるから、荷重センサ４５による検出精度は極めて高くなる。しかも、篩い分けユニット２５には岩石や金属等が捕捉されているから、この篩い分けユニット２５を流動化処理タンク２０側に固定されていると、荷重センサ４５では、これら篩い分けられた物も流動化処理タンク２０への投入物に算入され、また給水管３５自体はそれほど重量物ではないが、給水時に給水ホースを接続した時には、その荷重及びその内部の水が流動化処理タンク２０の重量として検出されてしまうのを防止するために、やはり給水管３５も流動化処理タンク２０には取り付けないようにしている。さらに、撹拌装置２６が流動化処理タンク２０側に装着されていると、その重量だけでなく、撹拌時における振動等が直接荷重センサ４５に作用することになり、その検出重量が正確に計測できないだけでなく、荷重センサ４５に振動等が伝達されて、故障等のおそれがあるから、撹拌装置２６は流動化処理タンク２０には固定しないようにしている。
【００２３】
荷重センサ４５を車体フレーム１２に直接取り付けると、車体フレーム１２に生じる振動等の影響を受けることになる。しかしながら、荷重を正確に検出するためには、荷重センサ４５は剛体的に取り付ける必要がある。そこで、荷重センサ４５が取り付けられている防振支持台４６は車体フレーム１２に対して防振的に支持されており、防振支持台４６は荷重センサ４５と同様、３箇所設けた防振手段４７を介して車体フレーム１２に支持されている。これによって、車両の振動や作業中に他の物体が流動化処理タンク２０に衝突しても、防振手段４７の防振機能による振動や衝撃を吸収して、荷重センサ４５の保護が図られると共に、荷重センサ４５に対する横荷重やねじれ等の防止を図り、荷重検出精度を向上させるようにしている。
【００２４】
また、防振手段４７の機能としては、検出方向である上下方向以外の荷重が作用するのを極力抑制する必要がある。このためには、防振手段４７は水平方向に対して防振機能を発揮させ、垂直方向には剛体的に支持させる方が好ましい。このような条件を満たすために、防振手段４７は、例えば図８に示した構成とすることができる。即ち、同図において、４７ａは台板４６に連結した金属等の硬質部材からなる連結板、４７ｂは車体フレーム１２に連結した連結板であって、これら両連結板４７ａ，４７ｂは金属等の硬質部材で形成されている。そして、連結板４７ａ，４７ｂの間に、金属球４７ｃを埋設したゴム等の弾性を吸収する円柱状の防振ゴム４７ｄを連結・固着し、金属球４７ｃは連結板４７ａ，４７ｂに略点接触状態になっている。この防振手段４７は防振支持台４６に３箇所設けられている関係から、防振支持台４６は連結板４７ａ，４７ｂ間に介在する金属球４７ａによる３点で車体フレーム１２に保持された状態になり、この防振支持台４６と車体フレーム１２との間隔は変化することがないから、台板４６は上下方向には剛体的に保持される。しかも、連結板４７ａ，４７ｂと金属球４７ｃとは略点接触状態になっているから、水平方向の振動は防振ゴム４７ｄで吸収できるようになっている。これによって、荷重センサ４５の保護が図られる。
【００２５】
以上のように、荷重センサ４５により流動化処理タンク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、また必要に応じて固化剤の投入量も検出できるようになる。そして、荷重センサ４５による検出結果をオペレータに知らせるために、運転席２４の前方には表示パネル４８が設けられており、この表示パネル４８に供給量が表示されることになる。これによって、オペレータは土砂と水と固化剤との混合比率を確認できる。
【００２６】
以上のように構成される流動化処理装置１０は、クローラ式走行体１１を構成する左右の履帯１６を駆動するための駆動スプロケット１４、旋回装置１８による車体フレーム１２の旋回、撹拌装置２６の回転軸２７の回転、さらに固化剤容器３７の反転といった駆動は油圧アクチュエータにより行われる。即ち、図７から明らかなように、エンジン２１及びこのエンジン２２により駆動される２個の油圧ポンプ２２ａ，２２ｂを有し、これら油圧ポンプ２２ａ，２２ｂは作動油タンク２３から供給される作動油を加圧して、各油圧アクチュエータに供給できるようになっている。即ち、左右の駆動スプロケット１４の駆動は油圧モータ５０ａ，５０ｂにより、また旋回装置１８の旋回用としては油圧モータ５１が、また撹拌装置２６は油圧モータ３０で、固化剤容器３７の反転は油圧シリンダ４０で行われる。そして、油圧ポンプ２２ａ，２２ｂとこれら油圧モータ５０ａ，５０ｂ，５１，３０及び油圧シリンダ４０との間には、それぞれ方向切換弁５２ａ〜５２ｅが設けられており、これら各方向切換弁５２ａ〜５２ｅは運転席２４の部位に設けた操作レバーで切り換え操作がなされる。
【００２７】
本実施の形態における流動化処理装置１０は以上のように構成されるものであって、例えば道路に側溝を掘って、この側溝に下水管を配置した上で、この下水管を埋設する工事を行う場合には、図９に示したように、油圧ショベル６０とダンプトラック７０とを用いる。油圧ショベル６０は、土砂の掘削を行うためのものであり、このためにバケット６１を有するフロント作業機構６２が設けられている。また、ダンプトラック７０は、その荷台７１に掘削した土砂の仮置きするためと、余剰の土砂を搬出するためのものであり、荷台７１には水槽７２が載置されている。
【００２８】
まず、図９の（ａ）に示したように、油圧ショベル６０で掘削を行い、掘削により発生した発生土はダンプトラック７０の荷台７１に載置される。ここで、ダンプトラック７０による仮置きは必ずしも必要ではないが、土砂から岩石等の塊状物や金属等といった固形異物を予め排除するために、仮置きを行うのが好ましい。そして、掘削箇所には、例えばヒューム管８０が配置される。
【００２９】
ダンプトラック７０に所要量の土砂が堆積されると、流動化処理装置１０を走行させて、ダンプトラック７０に接近した位置にまで走行させる。この状態で、図９の（ｂ）に示したように、油圧ショベル６０を作動させて、ダンプトラック７０の荷台７１から土砂を取り出して、流動化処理タンク２０に投入する。この土砂の投入は油圧ショベル６０のバケット６１により篩い分けユニット２５上に土砂を供給するようにして行われるが、この時にバケット６１が油圧モータ３０に衝突するのを防止するために、土砂が直接投入される投入部となる篩い分けユニット２５に保護板４９を連結しておくのが好ましい。
【００３０】
篩い分けユニット２５に供給された土砂は、篩い２５ｂの隙間を介して流動化処理タンク２０内に落下するが、この流動化処理タンク２０への土砂の投入量は荷重センサ４５で検出される。ここで、流動化処理タンク２０には何等の部材も取り付けられておらず、空の状態では流動化処理タンク２０のみの荷重となるから、著しく正確に計量でき、計量誤差の発生が抑制される。オペレータは、この流動化処理タンク２０への土砂の投入量を表示パネル４８で確認しながら、所定量の土砂が投入されるまで土砂の投入作業を継続する。ここで、篩い２５ｂ上には岩石や金属等のように、流動化処理の対象とはならない物が捕捉され、これらが荷重センサ４５に計量されることはない。
【００３１】
所定量の土砂が流動化処理タンク２０に投入されると、ダンプトラック７０の荷台７１に設置されている水槽７２からの給水ホースを給水管３５に接続して開閉弁３６を開くことによって、水の供給がなされる。ここで、開閉弁３６の開閉操作は手動で行っても良いが、油圧パイロット式で開閉するように構成すれば、運転席２４でオペレータが自動的に制御できるようになる。この給水量も荷重センサ４５で検出されて、この検出結果が表示パネル４８に表示されるので、所定量給水されると、その給水を停止する。そして、この給水が終了した後、または給水中に、撹拌装置２６により撹拌を開始する。なお、この給水量は、当初から土砂との混合比率に相当する量まで行うのではなく、それより少ない量給水された時点で一旦給水を停止するのが好ましい。例えば、土砂の投入時にある程度小さな異物は篩い２５ｂを通過することから、これらの異物の量だけ土砂の分量が少なくなり、また土砂の含水量によっては水の供給量を減らさなければならない等の点から、定量の水を供給すると、水の混合比率が設定したものより高くなるからである。そして、流動化処理タンク２０内をある程度撹拌させて、スラリーができた時点で、最終的に所定の混合比率となるように水を調整的に添加するのが好ましい。
【００３２】
土砂と水とを混合して、撹拌装置２６により均一に撹拌することによって、流動化処理タンク２０の内容物はスラリー状態になる。そして、土砂がほぼ完全な水に溶解した状態になると、蓋体３４に設けた開閉扉３４ａを開くと共に、油圧シリンダ４０を作動させて、反転部材３８を反転させて、固化剤容器３７から固化剤を流動化処理タンク２０内に投入する。なお、この固化剤の投入時には、撹拌装置２６の作動を停止するのが、固化剤の投入作業の円滑化等の点で好ましい。勿論、この固化剤の投入量も荷重センサ４５で検出しながら調整することもできるが、固化剤容器３７には、１回の流動化処理に必要な量の固化剤を収容させておくようにしておくことによって、前述したように、土砂及び水の量を厳格に制御すれば、土砂，水及び固化剤の混合比率を一定化させることができる。そして、固化剤が投入されると、撹拌装置２６による撹拌を継続して、最後に投入された固化剤を均一に分散させた流動化処理土が得られる。
【００３３】
ところで、流動化処理タンク２０内には多量の土砂が投入されることになり、水を加えてスラリー液の状態にするが、均一に混合した状態でもかなり高い粘度を有するものであり、従って撹拌時にはかなりの反力が生じることになる。特に、撹拌開始時には、土砂と水とが分離状態から混合が開始することから、土砂の堆積量が多い部位と少ない部位とでは、撹拌に対する抵抗が著しく変化することになる。このために、撹拌装置２６の撹拌翼２８には回転むらが生じる。しかしながら、直接地面に接しているのは、幅が広く、しかも広い面積で地面に当接している履帯１６であるから、車両全体の安定性が失われることはない。また、流動化処理タンク２０は防振手段４７を介して車体フレーム１２に連結されているから、防振支持台４６に振動が伝達されるのを抑制でき、流動化処理タンク２０に揺れが生じるのを抑制でき、また荷重センサ４５の保護も図られる。
【００３４】
以上のように、流動化処理タンク２０内において、質の悪い土を埋め戻し材として最適な流動化処理土が得られるが、この流動化処理土は掘削箇所に埋め戻されることになる。この埋め戻しは、図９の（ｃ）に示したように、流動化処理タンク２０に接続した供給用配管４１にホース４３を接続して、開閉弁４３を開くことにより行うが、埋め戻しをより迅速かつ効率的に行うには、流動化処理装置１０をできるだけ掘削箇所に近接させる。走行は履帯１６により行われるから、地面に凹凸があっても、格別支障なく走行でき、しかも履帯１６が段差から多少飛び出していても、車両全体のバランスが崩れるようなことがないので、掘削箇所の至近位置で流動化処理土の供給を行うことができる。
【００３５】
以上のようにして、流動化処理土を埋め戻した後には、水や固化剤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、十分固化した後に、その上に舗装する等により、道路を修復できる。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、ヒューム管８０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。勿論、固化剤の混合比率を適切に調整しておくことによって、再度掘削の必要があれば、油圧ショベル等で掘削が可能になる。
【００３６】
流動化処理土を供給した後には、流動化処理タンク２０の内部を清掃するが、このためには点検口４４を開けて、この流動化処理タンク２０内に入り込んだ岩石や金属等の固形異物を除去すると共に、内部を水洗するが、必ずしもこの水は完全に排除する必要はない。次回の流動化処理を行うに当って使用する水の一部とすることができる。
【００３７】
以上のように、流動化処理装置１０を自走式とすることによって、作業を行っている現場に搬入して、最も適切な位置で掘削により発生した発生土を流動化処理して、掘削箇所に埋め戻すことができるので、作業の迅速性が確保される。従って、特に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る。しかも、発生土と水及び固化剤の混合比率を正確に調整できるから、極めて高い品質の流動化処理土を製造することができる。特に、掘削による発生土の量が少ない場合には、流動化処理装置１０の全体を小型化できるので、ダンプトラックやミキサー車等の大型車両を搬入できないような幅の狭い道路での配管埋設工事等を行うのに極めて有利である。なお、現場において流動化処理を行うに当って、流動化処理装置１０に加えて、油圧ショベルとダンプトラックとを用いるようにしたが、土砂の掘削を行う油圧ショベル等の機械はともかく、例えば掘削されら土砂をそのまま篩い分けユニット２５に供給したり、また掘削した発生土を野積みにして塊状物や金属等の異物を取り除くようにする場合には、ダンプトラックは必要としない。また、給水は水槽７２から行わなければならないものではなく、水道水や貯水池等から得るようにすることもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、流動化処理タンクを重量検出手段を介して走行車両の車台に設置し、この流動化処理タンク内を撹拌するための撹拌手段を車台に設けた支持部材に支持させて設ける構成としたので、流動化処理を行うに当って、土砂と水と固化剤との混合比率を正確に制御できるようになり、車載式の流動化処理装置で良質な流動化処理土を製造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】流動化処理装置の駆動機構を示す回路図である。
【図８】流動化処理タンクの防振支持手段の断面図である。
【図９】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の手順を示す作動説明図である。
【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 ２１ エンジン
２２ａ，２２ｂ 油圧ポンプ ２４ 運転席
２５ 篩い分けユニット ２６ 撹拌装置
３０，５０ａ，５０ｂ，５１ 油圧モータ ３２ 取付板
３３ 支持部材 ３５ 給水管
３７ 固化剤容器 ３８ 反転部材
４０ 油圧シリンダ ４１ 供給配管
４５ 荷重センサ ４７ 防振手段
４８ 表示パネル ６０ 油圧ショベル
７０ ダンプトラック ８０ ヒューム管

Claims (5)

1. 土砂と水と固化剤との供給部、及び流動化処理した流動化処理土の供給部を備えた流動化処理タンクを重量検出手段を介して走行車両の車台に設置し、かつこの車台に支持部材を立設させて設けて、この支持部材に前記流動化処理タンク内を撹拌する撹拌手段を支持させて設ける構成としたことを特徴とする流動化処理装置。
2. 前記流動化処理タンクに設けた土砂の投入部には異物や塊状物を分離する篩い分け手段を装着し、この篩い分け手段は前記支持部材に固定して設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の自走式流動化処理装置。
3. 前記流動化処理タンクに水を供給する給水管を前記支持部材に装着する構成としたことを特徴とする請求項１記載の流動化処理装置。
4. 前記重量検出手段は、防振支持台を介して前記車台に連結する構成としたことを特徴とする請求項１記載の流動化処理装置。
5. 前記防振支持台に装着される防振手段は、内部に硬質材からなる球体を埋設した柱状の弾性部材と、この弾性部材の上下の両端に固着され、かつ球体と点接触する一対の硬質の連結部材とから構成し、これら両連結部材のうちの一方を前記防振支持台に、他方を前記車台に連結する構成としたことを特徴とする請求項４記載の流動化処理装置。

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