JPH10237895A - 車載式掘削土埋め戻し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】掘削土を再利用して埋め戻し材を得てこれを掘
削された溝に供給する。 【解決手段】掘削土砂２と適量の水とをあらかじめ混練
りする第１ミキサ１０と、第１ミキサ１０により混練り
された泥を第２ミキサ２０に供給するとともに固化剤を
適量投入してこの第２ミキサ２０で更に混練りして埋め
戻し材を得る装置を運搬車両３０の荷台３２に搭載する
ことで、作業現場での迅速な埋め戻し材の製造が可能と
なり、この埋め戻し材の溝への迅速な適量供給が可能に
なる。また、溝を掘削した土砂を使用し、これを泥状と
して固化剤を混ぜて製造するものであるから、溝に敷設
された配管の回りに隙間なくこの埋め戻し材を供給で
き、作業時間が短縮されるとともに作業者の疲労もなく
なる。その上、産業廃棄物として廃棄する残土が少なく
なり、土砂の有効利用が図れる。更に、第１、第２ミキ
サを接続しているので、連続的な埋め戻し材の製造が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地中を掘削して水道
管、電線管等の配管を埋設する土木工事において、水道
管、電線管を埋設するために使用される埋め戻し材を提
供する車載式掘削土埋め戻し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に水道管、電線管等の配管は地中
に所定深さの溝を掘削し、この溝に氷道管あるいは電線
管を配管し、再びこれに砂及び掘削土を投入して溝の埋
め戻しを行っているのが現状である。そして、このよう
な工事現場のほとんどは車及び人の往来の多い車道ある
いは歩道等の道路であり、これら車道あるいは歩道等に
溝を掘削し、この溝に必要な配管を行った後、この溝の
埋め戻しを行っている。このような現状において、その
作業は車及び人の往来の少ない夜間に集中して行われて
いることが多い。このため、作業時間が限られており、
この作業時間内に掘削から理め戻しまでの一連の作業を
終了させることが求められるので、時間内に作業する区
間も限られている。また、その作業時間内に作業を終了
し、車及び人が再び通ることができるようにしなければ
ならないため、実質的な作業時間は短く、一回の工事区
間も短くなっており、これを解消するために掘削から埋
め戻しまでに必要な掘削機械、ミキサ、埋め戻し後に地
盤を固めるための機械等の機材及び埋め戻しに使用する
砂及び土砂等の埋め戻し材等をあらかじめ準備しておく
必要がある等の制約がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、水道管、あ
るいは電線管を溝に配管し、これを埋め戻す場合、溝に
掘削土としての土砂を投入すると、配管回りに隙間が生
じ易く、これを解消するために、現在は配管後に配管が
埋まる程度まで即ち、溝の所定深さまで最初に砂を投入
し、これを配管の回りに万遍なく行き渡るように突き固
めてからこの上に掘削作業で生じた掘削土を載置し、こ
れを押し固めて埋め戻し作業を行っているが、掘削した
土砂を全てこの溝内に埋め戻すことができず、余って不
要になった残土は産業廃棄物として廃棄されたり、埋立
て用として使用される等、資源の浪費が多かった。ま
た、大量の砂を必要とするため、この砂の採取により、
山や海辺が削られる等して自然環境が破壊されていた。
更に、配管回りに砂を投入し、その後、作業者がこれを
突き固めて隙間なくこの砂が配管回りに行き渡るように
しているが、この突き固め作業に長い時間が必要になる
とともに地盤を安定させることができず、道路及び舗道
の沈下が生じ易い。しかも、この作業を作業者が手作業
で行ったり、振動する機械を使用して行ったりしている
ので、作業者が疲労を生じ易くまた作業効率も悪かっ
た。その上、ミキサ、地盤固めに使用する機械等の機材
をその作業現場まで運搬しなければならず、そのための
運搬用車両が常時必要であるとともに機械の積み降ろし
も必要となり、時間と手間がかかるとともに騒音、振動
が大きい等の課題が生じている。

【０００４】本発明の第１の目的は、このような課題を
解決するとともに新たに砂を投入することなく掘削土を
有効に再利用して埋め戻し材を得ることでこれを掘削さ
れた溝に必要量投入可能にすることであり、本発明の第
２の目的は、ミキサへの掘削土の投入量を決めることで
適正な給水量を得ることであり、本発明の第３の目的
は、工事現場へ迅速に運搬して後、この運搬車両を定位
置に停止させるだけで直ちに掘削された土砂の残土を再
利用して埋め戻し材を製造し、これを掘削された溝に供
給することを可能にすることであり、本発明の第４の目
的は、第１、第２ミキサの夫々の駆動源を有効に配置す
ることにより、装置の機能を損なうことなく、全体の高
さを低くすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は、
投入された掘削土に対してあらかじめ調整設定された適
量の水が給水されるとともにこれらをあらかじめ混練り
する第１ミキサ１０を設け、第１ミキサ１０の排出管１
９に混練りされた混練り土砂が供給されるとともにこの
混練り土砂に応じた量の固化剤が投入されて後、これら
混練り土砂と固化剤とを混合撹拌する第２ミキサ２０を
接続し、これら第１、第２ミキサ１０，２０を夫々独立
した駆動源で所定時間駆動する構成とし、前記第２ミキ
サ２０の排出口２８に排出樋３８を接続した車載式掘削
土埋め戻し装置を提供することで達成される。また、本
発明の第２の目的は、第１ミキサ１０の上部に計量器３
で計量された掘削土を所定量づづ運搬するバケット６を
介して掘削土が投入される投入口１１を設けることで達
成される。更に、本発明の第３の目的は、運搬車両３０
の荷台３２上に、投入された掘削土に対してあらかじめ
調整設定された適量の水が給水されるとともにこれらを
あらかじめ混練りする第１ミキサ１０を架台３４を介し
て設け、しかも、前記運搬車両３０の荷台３２上におい
て、この第１ミキサ１０の排出管１９より下方に前記第
１ミキサ１０で混練りされた混練り土砂が供給されると
ともにこの混練り土砂に応じた量の固化剤が投入されて
後、これら混練り土砂と固化剤とを混合撹拌する第２ミ
キサ２０を接続して載置し、これら第１、第２ミキサ１
０，２０を夫々独立した駆動源により所定時間駆動する
構成とし、しかも、前記第２ミキサ２０の排出口２８に
排出樋３８を接続した車載式掘削土埋め戻し装置を提供
することで達成される。その上、本発明の第４の目的
は、第１ミキサ１０は下部に、第２ミキサ２０は上部に
夫々駆動部を有する車載式掘削土埋め戻し装置を提供す
ることで達成される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図１乃
至図６に基づき説明する。図３及び図４は本発明の埋め
戻し材の製造システムの概要を示しており、まず、最初
にこの製造システムの概要について説明する。図３にお
いて、あらかじめ決められた掘削区間に所定長さ、所定
深さ、所定幅の溝１が掘られ、この掘削により生じた掘
削土としての土砂２は大きな石等が除去されて溝１の近
くに貯蔵されている。この掘削作業が終了すると、必要
な配管（図示せず）が敷設され、敷設作業が完了する
と、前記土砂２が計量器３で計量されながらあらかじめ
配置された第１、第２ミキサ１０，２０の第１ミキサ１
０へ所定量づつ投入される。この時、別置された給水車
４からこの土砂２の量に応じた水が給水され、この第１
ミキサ１０により所定時間の間、混練りされて泥状とな
る。この混練りされた土砂２と水は混練り作業が完了す
ると、この泥は次に第１ミキサ１０の下方から第２ミキ
サ２０に供給される。この第２ミキサ２０には第１ミキ
サ１０であらかじめ混練りされた泥の量に応じて時間の
経過とともにこの泥を固める作用をする固化剤が別置の
固化剤運搬車５から所定量投入されて更に、この第２ミ
キサ２０において泥と固化剤とが撹拌されて混練りされ
る。

【０００７】このようにして、混練りされて埋め戻し材
が得られると、この第２ミキサ２０の下方からこの埋め
戻し材は溝１に流し込まれる。この流し込まれた埋め戻
し材は泥状であるので、既に敷設されている配管の回り
に隙間なく充満することになる。この後、この埋め戻し
材が配管を埋める程度の深さまで溜まると、埋め戻し材
の供給を停止し、この状態で所定時間放置しておくと、
これは固まるので、所定の硬さまで固まってから更にこ
の上に残りの掘削土砂２を載置して押し固めることで舗
装が可能になる。

【０００８】このような製造システムにおける具体例を
次に示す。図４において、３は地中を掘削し、溝１を形
成することにより排出された土砂２を運ぶバケットであ
る。このバケット６はこれへの土砂投入時には計量器３
に載置してあり、このバケット６内に投入された土砂２
を計量する。この計量器３は図１及び図２に示された運
搬車両３０の近くに配置することで、運搬車両３０に搭
載されているクレーン３１で吊り上げ可能である。ま
た、前記運搬車両３０の荷台３２上には架台３４を介し
て上部に投入口１１が形成された第１ミキサ１０が設け
てあり、第１ミキサ１０は図５に示す構成となってい
る。即ち、架台３４を介して上部に固定された円筒形状
の第１ミキサ本体１０には高速回転する回転軸１３が直
立して回転自在に取付けてあり、この回転軸１０の下部
には第１ミキサ本体１２に供給された土砂２を拡散する
タービン翼１４が固定されている。また、この回転軸１
３には上部に前記タービン翼１４により拡散時に浮上す
る土砂と水との泥状の固液粒子を更に拡散するとともに
この遠心力により第１ミキサ本体１２の内壁面に沿いこ
れを循環させる回転翼１５が固定されており、前記第１
ミキサ本体１２の内壁面には前記遠心力により内壁面に
沿い循環浮上する固液粒子を第１ミキサ本体１２の下方
へ戻す方向となるように先端が下方へ湾曲して内壁面に
沿う抑制羽根１６が取付けられている。

【０００９】また、前記回転軸１３の下端には変速機１
７を介して駆動源としての第１モータ１８が接続してあ
り、この第１モータ１８により回転軸１３は回転される
構成である。更に、第１ミキサ１０の底面は一方方向へ
傾斜しており、この底面の傾斜下端には排出管１９が連
結されている。このように構成することで、第１ミキサ
１０の下部が有効に利用でき、装置全体が必要以上の高
さになることがない。

【００１０】次に第２ミキサ２０の構成について説明す
ると、第１ミキサ１０の排出管１９には開閉バルブ（図
示せず）を介して図２に示す供給管３３が接続されてい
る。この供給管３３は第２ミキサ２０の供給口２１に連
結してあり、この第２ミキサ２０は前記第１ミキサ１０
の下方に配置されている。図６において、この第２ミキ
サ２０を構成する円筒形状の第２ミキサ本体２２は前記
第１ミキサ１０の架台３４より低い架台３４を介して運
搬車両３０の荷台３２に前記第１ミキサ１０と隣接して
固定されている。この第２ミキサ本体２２の内部には、
上部に取付けた駆動源としての第２モータ２３により回
転駆動される回転軸２４が下方に伸びて回転自在に配置
してあり、この回転軸２４の下端には第１ミキサ１０で
混練りされた泥を第２ミキサ本体２２の底面に沿うて縦
方向に循環させるタービン翼２５が固定されている。こ
のタービン翼２５を固定した回転軸２４の上部には前記
縦方向に循環している泥を横切る方向に撹拌する回転翼
２６が固定されている。

【００１１】一方、この第２ミキサ本体２２の上部には
固化剤を投入する投入口２７が図２に示すように開設し
てあり、この投入口２７の直前には粉体状の固化剤が大
気中に飛散するのを極力防止するように吸引する集塵機
３５の吸入管３６が取付けられている。また、第２ミキ
サ２０の底面も前記第１ミキサ１０の底面と同様に一方
方向へ傾斜しており、所定時間、この第２ミキサ２０で
泥と固化剤が混練りされて製造された埋め戻し材はこの
傾斜下端の排出口２８から排出されるようになってい
る。この排出口２８の先端には排出バルブ３７が取付け
てあり、排出バルブ３７には所望箇所まで埋め戻し材を
案内する排出樋３８が連結されている。

【００１２】更に、図１及び図４に示す４０はこれら第
１、第２ミキサ１０，２０の回転速度及び混練り時間を
夫々調整設定する制御部であり、この制御部４０におい
て、第１ミキサ１０内に給水される水の量も土砂の供給
量に合わせて適量給水されるように制御している。この
ようにして土砂投入量に対してあらかじめ給水量が調整
された水は別置した給水車４に接続された給水管４１を
介して第１ミキサ１０に給水されるように構成されてい
る。

【００１３】このように構成された掘削土埋め戻し装置
を図１及び図２に示すように、運搬車両３０の荷台３２
に搭載し、この運搬車両３０を直接埋め戻し現場へ移送
し、現場の所定位置において、運搬車両３０を固定した
後、運搬車両３０のクレーン３１でバケット６を計量器
３に載せる。この後、このバケット６に掘削した土砂を
計量器３で計量しながら所定量づつ投入する。このよう
にしてバケット６に土砂が所定量溜まると、クレーン３
１によりこのバケット６を吊り上げ、第１ミキサ１０の
投入口上に運ぶ。このバケット６が投入口１１に達し、
この位置に載置された後、続いてバケット６の底が開
き、土砂は第１ミキサ１０内に投入される。この動作を
繰り返し、第１ミキサ１０内に所定量の土砂が溜まる
と、図４に示すように、この量に応じて水が第１ミキサ
１０に給水される。これに続いて第１モータ１８が回転
を開始するので、回転軸１３が回転し、土砂と水は混練
りされる。この混練り作業が所定時間行われて、十分な
泥状となると、開閉バルブが開き、この泥は続いて第２
ミキサ２０に供給されて開閉バルブは閉じられる。そし
てこの第２ミキサ２０に固化剤が所定量供給されながら
第２モータ２３が回転すると、これらは混練りされて埋
め戻し材が得られる。

【００１４】一方、この第２ミキサ２０の稼働中に第１
ミキサ１０には次の土砂２がバケット６から所定量投入
されるから、これに合わせて再び水が給水されて土砂の
混練りが開始される。この第１ミキサ１０の稼働中に既
に第２ミキサ２０で混練りされた埋め戻し材は排出バル
ブ３７が開かれて排出樋３８を介して溝１に供給されて
おり、このようにして第２ミキサ２０から埋め戻し材が
空になると、第２ミキサ２０の排出口２８に接続されて
いる排出バルブ３７が閉じられる。続いて第１ミキサ１
０で混練りされた泥は開閉バルブが開かれるので、第２
ミキサ２０に供給されて引き続き第２ミキサ２０が稼働
しながら以上の動作が繰り返される。このため、連続的
に埋め戻し材が得られる。尚、この実施の形態では、運
搬車両に搭載されたクレーンでバケットを吊り上げ、第
１ミキサにこのバケットを運び、土砂を投入している
が、これに限定されるものではなく、例えば、ベルトコ
ンベア、バケットコンベア等で第１ミキサへ所定量投入
するようにしてもよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明は以上説明した実施の形態から明
らかなように、掘削して除去した掘削土砂２と適量の水
とをあらかじめ混練りする第１ミキサ１０と、この第１
ミキサ１０により、混練りされた泥を第２ミキサ２０に
供給するとともに固化剤を適量投入してこの第２ミキサ
２０で更に混練りして埋め戻し材を得る装置を運搬車両
３０の荷台３２に搭載しているので、この埋め戻し装置
を直接作業現場に移送し、直ちに定位置に位置決め固定
することで、迅速な埋め戻し材の現場での製造が可能と
なり、この埋め戻し材の溝への迅速な適量供給が可能に
なる。

【００１６】また、この埋め戻し材は現場で溝を掘削し
た土砂をそのまま使用し、これを泥状として固化剤を混
ぜて製造するものであるから、溝に敷設された配管の回
りに隙間なくこの埋め戻し材を供給することができ、作
業時間が短縮されるとともに作業者の疲労もなくなる。
その上、産業廃棄物として廃棄する残土が少なくなり、
溝の掘削による土砂の有効利用が図れる。更に、従来は
必要であった砂が不要になるので、砂を現場に運び込む
という作業が不要となり、砂を採取するために山や海辺
を削ることも減少し、自然環境の破壊も減少する。しか
も、このように、第１、第２ミキサを接続して所定量づ
つ段階的に泥を移すように構成されているので、連続的
な埋め戻し材の製造が可能となるとともに作業時間の大
幅な短縮も可能である。また、第１ミキサの駆動部をこ
れの下部に配置することで、第１ミキサ全体の高さを低
くすることができ、機能を損なうことのない埋め戻し装
置の提供ができる等の特有の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す全体正面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】製造システム全体を示す概念図である。

【図４】図１の製造システムを示す概略図である。

【図５】第１ミキサの要部断面正面図である。

【図６】第２ミキサの要部断面正面図である。

【符号の説明】

１ 溝 ２ 土砂 ３ 計量器 ４ 給水車 ５ 固化剤運搬車 ６ バケット １０ 第１ミキサ １１ 投入口 １２ 第１ミキサ本体 １３ 回転軸 １４ タービン翼 １５ 回転翼 １６ 抑制羽根 １７ 変速機 １８ 第１モータ １９ 排出管 ２０ 第２ミキサ ２１ 供給口 ２２ 第２ミキサ本体 ２３ 第２モータ ２４ 回転軸 ２５ タービン翼 ２６ 回転翼 ２７ 投入口 ２８ 排出口 ３０ 運搬車両 ３１ クレーン ３２ 荷台 ３３ 供給管 ３４ 架台 ３５ 集塵機 ３６ 吸入管 ３７ 排出バルブ ３８ 排出樋 ４０ 制御部 ４１ 給水管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入された掘削土に対してあらかじめ調
   整設定された適量の水が給水されるとともにこれらをあ
   らかじめ混練りする第１ミキサ１０を設け、第１ミキサ
   １０の排出管１９に、混練りされた混練り土砂が供給さ
   れるとともにこの混練り土砂に応じた量の固化剤が投入
   されて後、これら混練り土砂と固化剤とを混合撹拌する
   第２ミキサ２０を接続し、これら第１、第２ミキサ１
   ０，２０を夫々独立した駆動源により所定時間駆動する
   構成とし、前記第２ミキサ２０の排出口２８に排出樋３
   ８を接続したことを特徴とする車載式掘削土埋め戻し装
   置。
2. 【請求項２】 第１ミキサの上部には計量器３で計量さ
   れた掘削土を所定量づづ運搬するバケット６を介して掘
   削土が投入される投入口１１が設けられていることを特
   徴とする請求項１に記載の車載式掘削土埋め戻し装置。
3. 【請求項３】 運搬車両３０の荷台３２上に、投入され
   た掘削土に対してあらかじめ調整設定された適量の水が
   給水されるとともにこれらをあらかじめ混練りする第１
   ミキサ１０を架台３４を介して設け、しかも、運搬車両
   ３０の荷台３２上において、この第１ミキサ１０の排出
   管１９より下方に前記第１ミキサ１０で混練りされた混
   練り土砂が供給されるとともにこの混練り土砂に応じた
   量の固化剤が投入されて後、これら混練り土砂と固化剤
   とを混合撹拌する第２ミキサ２０を接続して載置し、こ
   れら第１、第２ミキサ１０，２０を夫々独立した駆動源
   により所定時間駆動する構成とし、前記第２ミキサ２０
   の排出口２８に排出樋３８を接続したことを特徴とする
   車載式掘削土埋め戻し装置。
4. 【請求項４】 第１ミキサは下部に、第２ミキサ２０は
   上部に夫々駆動部を有していることを特徴とする請求項
   １、請求項２又は請求項３に記載の車載式掘削土埋め戻
   し装置。