JPH11117290A - 流動化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流動化処理タンク内での攪拌翼による固形異
物のかみ込みを早期に検出して、この攪拌翼が損傷した
り、変形したりしないように保護する。 【構成】 流動化処理タンク２０内に設けた攪拌翼２８
の攪拌板本体３０と流動化処理タンク２０の底面との間
に岩石等の固形の固形異物Ｒがかみ込んだ時には、油圧
モータ２９の正転時における流入側の圧力を圧力センサ
５５で検出して、この圧力センサ５５の設定圧を越した
時には、タイマ回路５６から所定の時間だけ電磁切換弁
５４の電磁パイロット部５４Ｐを励磁して、攪拌翼２８
を逆転させることによって、この攪拌翼２８による固形
異物Ｒのかみ込みを解除する。

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】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
を埋設する工事等のように、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、この流動化処理装
置自体を自走式のものとすれば、工事の進行に応じて埋
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。さらにまた、車両の走行手段
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作業現場でも走行が可能にな
るので、簡易な流動化処理工法を行うのに最適なものと
なる。

【０００６】流動化処理するに当っては、発生土と水と
固化剤とを完全かつ均一に混合する必要があり、自走式
の流動化処理装置にあっては、連続処理で均一な混合を
行うのは極めて困難であるからバッチ式の処理となる。
そして、流動化処理タンク内に回転攪拌機構を臨ませて
設け、この回転攪拌機構により、内容物である発生土と
水と固化剤とを攪拌・混合する。そして、流動化処理タ
ンクの内容物が均一に攪拌・混合された流動化処理土は
そのまま掘削部位に埋め戻される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、流動化処理
タンク内には、土砂が投入されるが、土砂と共に岩石，
コンクリート片や金属塊その他の塊状の固形異物も混入
するのを防止できない。従って、回転攪拌機構を構成す
る攪拌翼を流動化処理タンクの底面近傍にまで延在させ
ると、タンク底面と攪拌翼との間に固形異物がかみ込ん
で、この攪拌翼の回転に支障を来すことになり、甚だし
い場合には、攪拌翼が損傷する等といった不都合が生じ
る。そこで、攪拌翼をタンク底面からある程度上方に位
置させるように構成すると、固形異物のかみ込みの可能
性が低下する。ただし、攪拌翼は、流動化処理時とは反
対方向に回転させることによって、生成した流動化処理
土を排出するようにする機能を発揮させるようにした場
合に、攪拌翼を引き上げた分だけこの流動化処理タンク
内の流動化処理土の排出能力が低下することになり、底
面に近い位置に排出不能な流動化処理土が残留してしま
うことになる。その結果、次の処理作業に支障を来すだ
けでなく、作業終了後における流動化処理タンク内の清
掃を行うのが極めて困難になる等といった不都合があ
る。

【０００８】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、攪拌翼による固形異
物のかみ込みを早期に検出して、この攪拌翼が損傷した
り、変形したりしないように保護できるようにすること
にある。

【０００９】

【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が投入される流
動化処理タンク内に、鉛直状態に配置した回転軸に水平
方向に攪拌翼を延在させ、この回転軸を回転駆動手段で
回転駆動することにより内容物を攪拌・混合して、この
流動化処理タンクの下部側面から排出するものであっ
て、前記攪拌翼の回転負荷が所定値以上となったことを
検出することによって、この攪拌翼による固形異物のか
み込みを検出する検出手段を備える構成としたことをそ
の特徴とするものである。

【００１０】ここで、前述した検出手段で攪拌翼に固形
異物がかみ込んだことが検出されるが、この検出信号に
基づいて、例えばオペレータ等に警報を発して、手動操
作で攪拌翼を逆転状態に切り換えるようにすることもで
きるが、操作性等の観点からは、固形異物のかみ込みが
検出されると、所定の時間だけ攪拌翼を自動的に逆転さ
せることにより、この攪拌翼が回転不能な状態になるの
を防止する攪拌翼逆転手段を備える構成とするのが好ま
しい。そして、回転軸を油圧モータで回転駆動するよう
に構成されている場合には、検出手段はこの油圧モータ
の正転時における流入側の圧力を検出する圧力センサで
構成することができる。また、攪拌翼逆転手段は圧力セ
ンサで油圧モータの正転時の流入側の圧力が設定値を越
えた時に、タイマを作動させてこのタイマにより設定さ
れた時間だけ油圧モータが逆転するように流路を切り換
える電磁弁で構成すれば良い。

【００１１】

【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は攪拌混合手段である。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、予め岩石等の固形異物や、金属等の異物を
除去しておくのが好ましい。ただし、固形異物や異物を
完全に取り除くのは困難であるから、それらが流動化処
理タンク１内にある程度混入のは許容する。また、この
発生土Ｇの投入作業を開始すると共に、攪拌混合手段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の投入と攪拌混合手段２によ
る撹拌とを同時に平行して行うことにより、円滑に水Ｗ
と発生土Ｇとを混合させることができる。

【００１２】水Ｗに発生土Ｇを加えながら、攪拌混合手
段２により流動化処理タンク１の内容物を撹拌すること
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、攪拌混合手段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Ｓを定量だけ投入し
て、この固化剤Ｓをスラリーに均一に混合し、攪拌混合
手段２により内容物を攪拌して全体が完全に均一な状態
にすることにより流動化処理土が得られる。この流動化
処理土は発生土Ｇと水Ｗ及び固化剤Ｓとの混合比率にも
よるが、ある程度の流動状態を保った未固化状態のスラ
リーからなる流動物である。このように流動化処理を行
うことによって、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
削による発生土で掘削箇所の埋め戻しを行うことができ
る。しかも、この埋め戻し材には固化剤Ｓが混合されて
おり、埋め戻した直後はなお流動性を保つことから、埋
設物の周囲への回り込みが良好になる。また、流動化処
理土は１〜２４時間程度で固化することから、締め固め
も必要としない。さらに、固化剤の混合比率により固化
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Ｓ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。

【００１３】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乃至図４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。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
く、また自走車両に搭載しないものであっても良い。

【００１４】これらの図から明らかなように、走行手段
としては、左右一対の履帯を有するクローラ式走行体１
１から構成され、このクローラ式走行体１１には車体フ
レーム１２が連結される。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。

【００１５】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。また、動力装置１９の上部位置に
は、オペレータが着座して、機械の操作を行うための運
転席２１が設けられており、この運転席２１の近傍に
は、操作レバー等が装着されており、これら操作レバー
を操作することによって、各部の操作を行うことができ
る。

【００１６】流動化処理タンク２０は、有底円筒状の部
材から構成され、この流動化処理タンク２０には車輌の
後方への張り出し部２０ａが設けられている。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固形異物や金属その
他の塊状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。従って、必要に応じて、篩い分け
ユニット２５の本体２５ａを水平方向に移動可能とな
し、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でき
る。ただし、比較的小さな固形異物等が流動化処理タン
ク２０内に流入するのは防止できない。

【００１７】流動化処理タンク２０には、図４から明ら
かなように、攪拌混合手段２６が装着されている。この
攪拌混合手段２６は、回転軸２７と、この回転軸２７の
下端部にその軸線と直交する方向に延在させた複数の撹
拌翼２８と、回転軸２７を回転駆動するために減速機付
きの油圧モータ２９とからなる攪拌機構を備えている。
ここで、攪拌翼２８は回転軸２７に連結した所定の幅を
有する長尺の攪拌板本体３０を有し、この攪拌板本体３
０は回転軸２７の下端部に設けた取付部２７ａに斜めに
取り付けられている。また、この攪拌板本体３０の途中
位置には、所定の間隔を置いて、複数の補助攪拌板３１
が上下方向に突設されている。そして、油圧モータ２９
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。

【００１８】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３
２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。

【００１９】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。

【００２０】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４
０により、反転部材３８を支持ロッド３９を中心として
反転させると、固化剤容器３７が反転して、固化剤が流
動化処理タンク２０内に供給される。

【００２１】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４
４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。

【００２２】前述したように、流動化処理装置１０を用
いて流動化処理を行うが、この流動化処理は流動化処理
タンク２０の内容物である処理土と、水及び固化剤とを
均一に混合する必要がある。これらの内容物の攪拌・混
合は、攪拌混合手段２６により行われ、この攪拌混合手
段２６で十分均一に混合されるとスラリー状態になる。
そして、このスラリーは土と固化剤との含有比率がかな
り高いために、高粘度な流動物であり、この流動物が製
品としての流動化処理土である。この流動物は供給用配
管４１を介して掘削箇所に埋め戻されることになる。供
給用配管４１は車体フレーム１２の後方側に向けて延在
させているが、この供給用配管４１は流動化処理タンク
２０の周壁におけるほぼ底面近傍に接続される。流動化
処理タンク２０内に多量の流動物が収容されている場合
には、その圧力で供給用配管４１に向けて押し出される
ようになる。ただし、残量が減少するに応じて、供給用
配管４１に押し出す圧力が低下、ある水準より低下する
と、粘度が高いことから、もはや自重では供給用配管４
１に向けて押し出せなくなる。従って、それ以下の流動
化処理土は攪拌翼２８を回転駆動することによって、流
動物の攪拌による流動化が促進されて、供給用配管４１
に送り出されることになる。

【００２３】以上のことから、攪拌翼２８はできるだけ
流動化処理タンク２０の底面に近接した位置にまで延在
させなければならない。篩い分けユニット２５が設けら
れているとは言え、固形異物等が流動化処理タンク２０
内に混入するのを避けることはできな。このために、図
５に示したように、攪拌板本体３０と流動化処理タンク
２０の底面との間に岩石等の固形の固形異物Ｒがかみ込
んで、攪拌板本体３０の回転が阻害されたり、甚だしい
場合には攪拌板本体３０が変形したり、損傷したりする
おそれがある。而して、攪拌板本体３０の回転方向が図
５の矢印方向である場合には、この攪拌板本体３０を逆
転方向、即ち矢印とは反対方向に回転させれば、かみ込
みが解除される。このかみ込みの解除を行うには、攪拌
翼２８により固形異物Ｒがかみ込んでいる事態を検出す
る必要があり、かつ攪拌翼２８を逆転駆動できるように
なっていなければならない。

【００２４】既に説明したように、攪拌翼２８を装着し
た回転軸２７は油圧モータ２９により回転駆動されるよ
うになっている。そして、この油圧モータ２９は流路の
切り換えにより正逆転可能な構成となっている。而し
て、攪拌翼２８の本来の機能である攪拌・混合は正転状
態で行い、生成された流動化処理土を排出する際には、
油圧モータ２９を逆転させるようにする。なお、攪拌翼
２８を逆転させた時に流動化処理土の排出をより効率的
に行えるようにするには、攪拌翼２８の正転では、攪拌
翼２８による攪拌混合に影響を与えない退避位置とな
り、逆転させた時には、攪拌翼２８より下方に変位し
て、流動化処理土の排出を促進する作動位置に変位する
排出板等の機構を設けるのが好ましい。

【００２５】そこで、攪拌翼２８の油圧駆動回路の構成
を図６乃至図８に示す。これらの図において、図６は流
動化処理タンク２０の攪拌・混合状態を示し、図７は流
動化処理土の排出を行う状態を示す。そして、図８には
固形異物Ｒのかみ込み解除を行う時の動作状態を示す。

【００２６】これらの図において、５０は油圧ポンプで
あり、この油圧ポンプ５０は車両の走行等の駆動を行わ
せるために、油圧モータや油圧シリンダからなる各種の
油圧アクチュエータに圧油を供給するために設けたもの
である。この油圧ポンプ５０から供給される圧油は方向
切換弁５１を介して油圧モータ２９に供給される。この
方向切換弁５１は油圧パイロット方式で切り換わるもの
であり、常時においては中立位置（イ）となっている。
そして、切換位置（ロ）に切り換わると、油圧モータ２
９が正転することになり、切換位置（ハ）に切り換わる
と、油圧モータ２９は逆転する。

【００２７】方向切換弁５１の油圧パイロット部にパイ
ロット圧を供給するために、補助ポンプ５２が設けられ
ており、この補助ポンプ５２からのパイロット圧の切り
換え制御を行うために、２つの切換弁５３，５４を備え
ている。一方の切換弁５３は手動操作により油圧モータ
２９の正逆回転の切り換え操作を行う正逆切換弁であ
り、この正逆切換弁５３はオペレータによる切り換えを
可能にするために運転席２１の近傍に配置される。ま
た、切換弁５４はロック解除用の電磁切換弁である。さ
らに、５５は圧力スイッチ、５６はタイマ回路をそれぞ
れ示すものであり、圧力スイッチ５５は攪拌翼２８が固
形異物のかみ込みによる負荷の増大を検出するためのも
のであり、またタイマ回路５６は電磁切換弁５４の切り
換え時間、即ち固形異物のかみ込みによるロックを解除
するために油圧モータ２９をどれ位の時間逆転させるか
の時間を設定するために設けられてる。さらに、５７は
切換弁５３または切換弁５４のいずれかから供給される
圧力を選択して、方向切換弁５１を切換位置（ハ）に切
り換えるためのパイロット圧を供給するためのシャトル
弁である。

【００２８】正逆切換弁５３は中立位置（ニ）と、油圧
モータ２９の正転方向に圧油を供給する切換位置（ホ）
及び逆転方向に圧油を供給する切換位置（ヘ）とを有す
る。また、電磁切換弁５４は常時には方向切換弁５１を
切換位置（ロ）とする切換位置（ト）に保持されてお
り、圧力スイッチ５５による検出圧力に基づいて、その
電磁パイロット部５４Ｐを励磁すると、方向切換弁５１
を切換位置（ハ）に切り換える切換位置（チ）に切り換
えられるようになっている。

【００２９】図６の状態では、正逆切換弁５３が切換位
置（ホ）で、電磁切換弁５４は切換位置（ト）となって
いるから、補助ポンプ５２からのパイロット圧が方向切
換弁５１の図中右側に作用して、この方向切換弁５１が
切換位置（ロ）となる。この時には、油圧モータ２９は
ポートａ側に油圧ポンプ５０からの圧油が供給され、ポ
ートｂ側がタンク圧となる。これが油圧モータ２９の正
転状態であり、この油圧モータ２９を正転させることに
よって、攪拌混合手段２６における攪拌翼２８は一方向
に回転して、流動化処理タンク２０内の攪拌が行われ
る。

【００３０】次に、図７に示されているように、正逆切
換弁５３を切換位置（ヘ）に切り換えると、補助ポンプ
５２からパイロット圧がシャトル弁５７を介して方向切
換弁５１における図中の左側に作用することになる。こ
の結果、方向切換弁５１が切換位置（ハ）に切り換わ
り、油圧ポンプ５０からの圧油は油圧モータ２９のポー
トｂ側に供給されるから、この油圧モータ２９は逆転状
態になる。従って、攪拌混合手段２６の攪拌翼２８は逆
回転するから、流動化処理タンク２０で生成された流動
化処理土を円滑に排出できる。

【００３１】ここで、圧力スイッチ５５は油圧モータ２
９のポートａ側の圧力を常時検出する検出手段であり、
このポートａ側の圧力が所定の設定圧以下であると、圧
力スイッチ５５はＯＦＦの状態、即ち接点Ｔ₁ 側となっ
ており、ポートａ側の圧力が設定圧を越すと、圧力スイ
ッチ５５は接点Ｔ₂ 側に切り換わって、ＯＮの状態にな
る。そして、タイマ回路５６は圧力スイッチ５５がＯＮ
すると、所定の時間だけ電磁切換弁５４の電磁パイロッ
ト部５４Ｐを励磁するようになっている。従って、この
電磁切換弁５４はタイマ回路５６により設定された所定
の時間だけ攪拌翼２８を逆転させる攪拌翼逆転手段を構
成する。ここで、圧力スイッチ５５による設定圧は、攪
拌翼２８が固形異物Ｒをかみ込むことによって、回転抵
抗が著しく増大するか、またはロック状態となった時に
おけるポートａ側の圧力としている。また、タイマ回路
５６に設定される時間は攪拌翼２８の逆転による固形異
物Ｒへのかみ込みを解除するのに十分な時間とする。

【００３２】而して、油圧モータ２９が正転状態で作動
している時に、そのポートａ側の圧力が図９（ａ）に示
したように変化する。攪拌翼２８に固形異物Ｒがかみ込
むと、圧力スイッチ５５の設定圧を越えて上昇する。そ
うすると、図９（ｂ）に示したように、圧力スイッチ５
５がＯＮの状態になる。そして、圧力スイッチ５５がＯ
Ｎすると、タイマ回路５６から所定の電圧が出力され
て、電磁切換弁５４の電磁パイロット部５４Ｐが励磁さ
れる。この結果、電磁切換弁５４が切換位置（チ）に切
り換わって、補助ポンプ５２からのパイロット圧がシャ
トル弁５７を介して方向切換弁５１の図中左側に作用す
る。これによって、油圧モータ２９には、ポートｂ側に
油圧ポンプ５０の圧油が供給されて、油圧モータ２９が
一時的に逆転して、攪拌翼２８は逆転する。油圧ポンプ
５０がポートｂ側に切り換わると、ポートａ側はタンク
圧となる。従って、圧力スイッチ５５はＯＦＦの状態に
復帰するが、図９（ｃ）に示したように、タイマ回路５
６からは所定の時間ｔだけ電磁パイロット部５４Ｐへの
励磁電圧が出力する状態に保持され、攪拌翼２８はポー
トａ側の圧力低下にも拘らず、所定の時間だけ油圧モー
タ２９の逆転状態が継続することになる。

【００３３】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１０に示した
ように、油圧ショベル７０とダンプトラック７１とを用
いる。油圧ショベル７０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７２を有するフロント作
業機構７３が設けられている。また、ダンプトラック７
１は、その荷台７１ａ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
ａには水槽７４が載置されている。

【００３４】まず、図１０の（ａ）に示したように、油
圧ショベル７０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７１の荷台７１ａに載置される。こ
こで、ダンプトラック７１による仮置きは必ずしも必要
ではないが、土砂から岩石等の固形異物や金属等といっ
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７５
が配置される。

【００３５】ダンプトラック７１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７１に接近した位置にまで走行させる。この状態
で、まずダンプトラック７１の荷台７１ａに設置されて
いる水槽７４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、流動化処理タンク２０
に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２１でオペレータが自動的に
制御できるようになる。この流動化処理タンク２０内に
所定量給水されると、その給水を停止する。

【００３６】そこで、図１０の（ｂ）に示したように、
油圧ショベル７０を作動させて、ダンプトラック７１の
荷台７１ａから土砂を取り出して、流動化処理タンク２
０に投入する。この土砂の投入は油圧ショベル７０のバ
ケット７２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。この土砂の投入が開始される
と、攪拌混合手段２６の作動を開始する。即ち、正逆切
換弁５３を手動操作で切り換えることにより方向切換弁
５１を油圧モータ２９が正転状態となるように切り換え
る。これによって、回転軸２７が軸回りに回転して、こ
の回転軸２７に連結して設けた攪拌翼２８が回転する。
この結果、流動化処理タンク２０内が攪拌されて、土砂
が水に均一に混合されて、泥土状態乃至スラリー状態に
なる。固化剤容器３７から固化剤を流動化処理タンク２
０内に投入して、このスラリーに固化剤を添加し、さら
に攪拌翼２８の回転を継続することにより、投入された
固化剤がスラリー状態の土砂と水との混合物に均一に分
散させることができ、これによって高粘度な流動物から
なる流動化処理土が得られる。

【００３７】ここで、流動化処理タンク２０内に投入さ
れる土砂に岩石やコンクリート片、金属塊、ガラス等の
固形異物が混入していると、攪拌翼２８の作動に悪影響
を及ぼすことになる。土砂の投入部には篩い分けユニッ
ト２５が設けられており、この篩い分けユニット２５に
より大きな固形異物は除去されるが、篩い２５ｂの目を
あまり細かくすると、流動化処理タンク２０内への土砂
の流入を阻害することになる。このために、ある程度地
位差な固形異物が土砂と共に流動化処理タンク２０内に
流入するのを避けることはできない。この結果、図５に
も示したように、固形異物Ｒが攪拌翼２８と流動化処理
タンク２０の底面との間にかみ込んでしまうおそれがあ
る。このような事態が発生すると、攪拌翼２８の円滑な
回転が行われなくなり、攪拌効率が低下するだけでな
く、攪拌翼２８を変形させたり、損傷させたりするおそ
れもあり、甚だしい場合には回転不能となる等、攪拌翼
２８がロック状態になってしまう。

【００３８】攪拌翼２８に固形異物Ｒのかみ込みが発生
すると、回転軸２７の回転速度が低下する。その結果、
油圧モータ２９の吸い込み側（即ち、ポートａ）の圧力
が上昇することになる。この圧力の上昇は圧力スイッチ
５５で検出されて、所定の設定圧を越すと、電磁切換弁
５４が自動的に切り換わって、方向切換弁５１により油
圧モータ２９が逆転状態で作動することになる。しか
も、圧力スイッチ５５による検出圧力が低下しても、タ
イマ回路５６により設定された時間だけ逆転状態が継続
するから、攪拌翼２８は固形異物Ｒから離間する方向に
変位する。そして、タイマ回路５６の設定時間が経過す
ると、電磁切換弁５４は元の状態に復帰するから、攪拌
翼２８による流動化処理タンク２０内の攪拌が継続され
る。従って、例えば、このタイマ回路５６で設定される
時間としては、例えば攪拌翼２８が１０°前後逆方向に
移動させるのに必要な時間としておけば、攪拌翼２８が
ロック状態になるのを確実に解除できると共に、流動化
処理タンク２０内の攪拌効率があまり低下するようなこ
とはない。

【００３９】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１０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、このホース４３か
ら排出させることにより行うが、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。

【００４０】この流動化処理土の排出時において、流動
化処理タンク２０内に多量の流動化処理土が収容されて
いる状態では、その圧力で供給用配管４１から排出され
るが、ある程度排出されると圧力が低下して自重による
排出が困難になる。このために、正逆切換弁５３により
攪拌翼２８を逆転できるようになっており、従って流動
化処理土の排出開始時または遅くとも流動化処理タンク
２０内に残存する流動物が少なくなったときには、供給
用配管４１からの流動物を強制的に排出するために、正
逆切換弁５３を切り換えて、油圧モータ２９を逆転させ
ることによって、攪拌翼２８を逆方向に回転させるよう
にする。

【００４１】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７５の周囲に円滑に回り込んで、空隙等
が生じることがなくなる結果、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。

【００４２】而して、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
することにより、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固形異物や
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７４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。

【００４３】そして、埋め戻し作業を行うに当って、掘
削された土砂に比較的小さな固形異物が多量に含んでい
る場合には、流動化処理タンク２０内に固形異物が混入
するのを防止できないが、この固形異物のかみ込みによ
り攪拌翼２８の回転の円滑性が阻害されるおそれのある
状態になると、圧力センサ５５により直ちに検出できる
ようになる。しかも、固形異物のかみ込みが検出される
と、自動的に攪拌翼２８が逆転して、固形異物とのかみ
込みが解除されて、ロック状態になるのを防止できるか
ら、攪拌翼２８を含めた攪拌混合手段２６全体の保護が
図られる。さらに、固形異物とのかみ込みが解除される
と、攪拌翼２８は直ちに通常の作動状態に復帰するの
で、攪拌効率が良好な状態に保持される。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上のように、攪拌翼の回転
負荷が所定値以上となったことを検出することによっ
て、この攪拌翼による固形異物のかみ込みを検出する検
出手段を備える構成としたので、攪拌翼がロック状態に
なるのを防止できるようになり、攪拌翼等攪拌混合手段
を構成する各部の保護が図られると共に、流動化処理タ
ンク内の攪拌効率が低下するのを防止できる等の効果を
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】攪拌翼の固形異物とのかみ込み状態を示す作用
説明図である。

【図６】攪拌翼の正転状態を示す攪拌混合手段の駆動回
路図である。

【図７】攪拌翼の逆転状態を示す攪拌混合手段の駆動回
路図である。

【図８】攪拌翼の固形異物とのかみ込みを解除を行う状
態を示す攪拌混合手段の駆動回路図である。

【図９】攪拌翼の固形異物とのかみ込みを解除を行う手
順を示すタイミングチャート図である。

【図１０】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 １２ 車体
フレーム ２０ 流動化処理タンク ２５ 篩い
分けユニット ２６ 攪拌混合手段 ２７ 回転
軸 ２８ 攪拌翼 ２９ 油圧
モータ ３０ 攪拌板本体 ３２ 補助
攪拌板 ３７ 固化剤容器 ４１ 供給
用配管 ５０ 油圧ポンプ ５１ 方向
切換弁 ５２ 補助ポンプ ５３ 正逆
切換弁 ５４ 電磁切換弁 ５５ 圧力
スイッチ ５６ タイマ回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土砂と水と固化剤とが投入される流動化
   処理タンク内に、鉛直状態に配置した回転軸に水平方向
   に攪拌翼を延在させ、この回転軸を回転駆動手段で回転
   駆動することにより内容物を攪拌・混合して、この流動
   化処理タンクの下部側面から排出するものにおいて、前
   記攪拌翼の回転負荷が所定値以上となったことを検出す
   ることによって、この攪拌翼による固形異物のかみ込み
   を検出する検出手段を備える構成としたことを特徴とす
   る流動化処理装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段により前記攪拌翼による固
   形異物のかみ込みが検出された時に、所定の時間だけ攪
   拌翼を逆転させる攪拌翼逆転手段を備える構成としたこ
   とを特徴とする請求項１記載の流動化処理装置。
3. 【請求項３】 前記回転軸を油圧モータで回転駆動する
   ようになし、前記検出手段は、この油圧モータの正転時
   における流入側の圧力を検出する圧力センサで構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の流動化処理装置。
4. 【請求項４】 前記攪拌翼逆転手段は、前記圧力センサ
   で前記油圧モータの正転時の流入側の圧力が設定値を越
   えた時に、タイマを作動させて、このタイマにより設定
   された時間だけ油圧モータが逆転するように流路を切り
   換える電磁弁で構成したことを特徴とする請求項３記載
   の流動化処理装置。