JPH1161881A - 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流動化処理土を生成す
る際には、攪拌混合手段を円滑に作動させ、生成した流
動化処理土を埋め戻し等のために流動化処理タンクから
排出する際には、迅速かつ確実にその排出を行えるよう
にする。 【構成】 流動化処理タンク２０に装着した攪拌混合手
段２６を構成する回転軸２７に装着した複数の撹拌翼２
８の攪拌板本体３０の下部近傍で、両端近傍の位置に支
持板４５，４５が固着され、これら支持板４５，４５に
は回転軸２７の回転軸線に対して所定量オフセットした
位置に支軸４６が設けられ、支軸４６には排出板４７が
回動可能に装着されている。回転軸２７を正転させる
と、排出板４７はストッパ４８ａに当接した上限位置と
なって、攪拌板本体３０の後方に位置する退避位置とな
り、回転軸２７を逆転させると、排出板４７は略鉛直状
態になり、ストッパ４８ｂに当接した作動位置となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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】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が、このために流動化
処理タンクから流動化処理土を排出しなければならな
い。流動化処理タンクは車台等に固定的に設置される関
係から、その底面から排出用の配管を引き出すようにす
ると、配管の引き回しに無理が生じる。従って、流動化
処理タンクの下部側面に配管を接続せざるを得なくな
る。

【０００７】流動化処理タンク内には、土砂が投入され
るが、土砂と共に岩石や金属塊その他の塊状物も混入す
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塊状物がかみ込んで、
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。
従って、攪拌翼はタンク底面からある程度上方に位置さ
せなければならない。そうすると、流動化処理土を排出
する際に、この流動化処理タンク内の流動化処理土が底
面に近い位置なるまで排出された後には、それ以上の排
出が不可能となってしまうことになる。このように、流
動化処理タンク内に所定量の流動化処理土が滞留したま
まになると、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、流動化処理タンクで
流動化処理土を生成する際には、攪拌混合手段を円滑に
作動させ、生成した流動化処理土を埋め戻し等のために
排出する際には、迅速かつ確実にその排出を行えるよう
にする。

【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、流動化処理タンク内に土砂と水と固
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、前記攪拌翼の下部位置に、この
攪拌翼の延在方向に向けて延びる支軸を設け、この支軸
に排出板を所定角度回動可能に装着して、この排出板を
前記攪拌翼の下部より高い位置となった退避位置と、こ
の攪拌翼の下部より下方に回動して、前記流動化処理タ
ンクの底面近傍にまで延在させた作動位置との間に変位
可能な構成としたことをその特徴とするものである。

【００１０】ここで、支軸の取付部には、排出板を退避
位置及び作動位置との２つの位置とに保持するストッパ
を設け、攪拌翼が非回転状態となっている際には、排出
板は自重で作動位置に保持され、回転軸が攪拌翼を前方
側として回転させると、退避位置に変位し、反対方向に
回転させると、排出板は作動位置に保持される。支軸を
回転軸の中心から所定距離だけオフセットさせる構成と
することができ、回転軸の回転方向の前方に支軸をオフ
セットさせると、排出板の回転により流動化処理タンク
内で得た流動化処理土を外周方向に向けて押し出すこと
ができ、より円滑な排出が可能になる。回転駆動手段は
回転軸を正逆転させる必要があるが、正転時には速度の
切り換えを行えるようにすると、流動化処理タンク内の
液面高さや粘度等に応じて適切な回転速度で攪拌翼を回
転させることができる。また、逆転時には、低速回転に
する方が、流動化処理土の外周方向への流れがより円滑
になる。回転駆動手段は油圧モータで構成するようにな
し、この油圧モータによる回転軸の正転高速回転状態
と、正転低速回転状態と、逆転状態との切り換えは切換
弁で行う構成とすることができる。

【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、予め岩石等の塊状物や、金属等の異物を除
去しておくのが好ましい。ただし、塊状物や異物を完全
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Ｓ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
ているから、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り、また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
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塊状物や金属その他
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、比較的小さな塊状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。

【００２３】攪拌翼２８を回転駆動すれば、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
すことは可能である。ただし、篩い分けユニット２５が
設けられているとは言え、塊状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、攪拌翼２８の攪拌板本体３０を流動化処理タンク２
０の底面からある程度離間させなければ、この攪拌板本
体３０と流動化処理タンク２０の底面との間に岩石等の
固形の塊状物がかみ込んで、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。そこで、攪拌板本
体３０と流動化処理タンク２０の底面との間にある程度
の間隔を設けるようにする。この結果、この攪拌板本体
３０による流動化処理タンク２０内からの排出機能を発
揮させるには限度があり、攪拌板本体３０より下方から
は殆ど排出できずに流動化処理タンク２０内に残留して
しまうことになる。

【００２４】以上のような事態を避けるために、本発明
においては、攪拌翼２８に流動化処理タンク２０内の流
動物をほぼ完全に排出するための排出手段が付設するよ
うに構成している。この排出手段は、処理土を供給用配
管４１から排出する際にのみ作動させ、攪拌翼２８の本
来の機能である攪拌・混合を行う際には、その機能を損
なわないようにしている。即ち、図５乃至図８に示した
ように、回転軸２７の取付部２７ａに連結されて、水平
方向に延在されている攪拌板本体３０には、その下部近
傍で、両端近傍の位置に支持板４５，４５が固着して設
けられている。しかも、図７から明らかなように、これ
ら支持板４５，４５は回転軸２７の回転軸線Ａから離間
する方向に突出されており、両支持板４５，４５間を掛
け渡すように支軸４６が設けられている。従って、回転
軸線Ａに対して、支軸４６は間隔Ｄだけオフセットした
状態になっている。

【００２５】支軸４６には排出板４７が回動自在に装着
されている。この排出板４７は支持板４５，４５間の間
隔より僅かに短い寸法を有し、その一端側をヘアピン状
に曲成することにより支軸４６を巻き込むようにして連
結される連結部４７ａとなっている。排出板４７の幅方
向の寸法としては、支軸４６に装着した状態で真直ぐ下
方に延在させた時に、流動化処理タンク２０の底面にほ
ぼ接触するか、またはその間に僅かな隙間が形成される
程度とする。そして、支持板４５には２つのストッパ４
８ａ，４８ｂが突設されており、これらストッパ４８
ａ，４８ｂにより排出板４７の回動角が規制されるよう
にしている。ストッパ４８ａは排出板４７の上限位置を
規制するためのものである。

【００２６】排出板４７はこのストッパ４８ａに当接す
ると、この排出板４７が攪拌板本体３０の幅の範囲内に
位置する。この状態で、攪拌翼２８が排出板４７が後方
となるように回転すると、この攪拌翼２８で流動化処理
タンク２０内を攪拌するが、この時には排出板４７は流
動物の攪拌動作には格別の作用をせず、また攪拌翼２８
の回転に対する抵抗が発生しない。排出板４７のこのス
トッパ４８ａに当接した位置が退避位置（図６及び図７
の仮想線位置）である。一方、排出板４７が下方に回動
してストッパ４８ｂに当接すると、ほぼ鉛直状態にな
り、この時には排出板４７は流動化処理タンク２０の底
面にほぼ接触する状態に延在され、回転軸２７を前述と
は反対方向に回転させると、攪拌翼２８を設けた部位よ
り下方の流動物に回転力を付与できるようになる。従っ
て、排出板４７のこのストッパ４８ｂと当接した位置が
作動位置（図６及び図７の実線位置）となる。

【００２７】回転軸２７の静止状態では、排出板４７は
自重で鉛直状態となり、その下面側がストッパ４８ｂに
当接した作動位置に保持される。水を収容させた流動化
処理タンク２０内への土砂の投入を開始すると、回転軸
２７を図８の矢印Ｒ方向に回転させる。これによって、
攪拌板本体３０の回転方向の後方側の圧力が低下して、
排出板４７がストッパ４８ａと当接する位置まで上方に
回動して退避位置に変位し、この位置で静止する。攪拌
混合手段２６のこの方向の回転が正転である。これによ
り、攪拌翼２８による流動化処理タンク２０内の攪拌・
混合が行われ、この混合・攪拌時に攪拌混合手段２６と
流動化処理タンク２０の底面との間における必要な間隔
が確保される。

【００２８】一方、回転軸２７を矢印Ｒとは反対方向に
回転させると、即ち回転軸２７を逆転させると、排出板
４７は流動化処理タンク２０内の流動物により押動され
て、ストッパ４８ｂに押し付けられるようになり、この
排出板４７は作動位置に保持される。しかも、図７に示
したように、支軸４６の間隔Ｄに相当する回転軸２７か
らのオフセットにより、排出板４７の先端部と回転軸２
７とを結ぶ放射方向の線Ｌに対して、排出板４７は所定
角度θだけ斜め方向に向くから、回転軸２７が同図に矢
印方向に回転すると、排出板４７は流動物を外方、即ち
流動化処理タンク２０の周壁方向に向けて押し出すよう
に作用することになる。この結果、流動物は流動化処理
タンク２０周壁に設けた排出用配管４１の方向に向けて
送り出すことができるようになっている。

【００２９】攪拌混合手段２６及び排出板４７からなる
排出手段を装着した回転軸２７は油圧モータ２９により
回転駆動されるが、前述したように回転軸２７を正転及
び逆転状態で回転駆動する必要がある。また、流動化処
理タンク２０内への土砂の投入量が少ない場合には、攪
拌混合手段２６を低速で回転させることにより処理タン
ク２０内の液が飛散するのを防止し、流動化処理タンク
２０内への土砂の投入量が増大して、ある程度粘度が高
くなった後には、攪拌・混合をより効率的に行うため
に、回転軸２７を高速で回転させるようにする。このた
めに、正逆回転の切り換えと、正転時における高速，低
速の速度の切り換えの制御を行えるようになっている。

【００３０】そこで、図９にこの切り換え制御を行う油
圧回路図の一例を示す。図中において、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２９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。

【００３１】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。切換弁５３は正逆切り換え用のものであり、切
換弁５４は高低速切り換え用のものである。また、２つ
の減圧弁５５，５６とシャトル弁５７とが設けられてい
る。

【００３２】図９の状態では、切換弁５３は中立位置に
あり、補助ポンプ５２からのパイロット圧は供給されな
い状態になっているから、方向切換弁５１が中立位置
（イ）に保持されて、油圧モータ２９には油圧ポンプ５
０からの圧油は供給されない。この状態から、切換弁５
３を図中の右方に切り換えると、パイロット圧が方向切
換弁５１に供給されることになる。ここで、切換弁５４
が図示の位置にあると、パイロット圧は切換弁５４から
減圧弁５５及びシャトル弁５７を通って方向切換弁５１
の左方に作用して切換位置（ロ）に切り換わる。この結
果、油圧モータ２９は正転状態で回転するが、パイロッ
ト圧は減圧弁５５により減圧されるから、油圧モータ２
９は低速で回転する。この状態で、切換弁５４を図中の
左方に切り換えると、パイロット圧は減圧弁５５を経ず
に直接方向切換弁５１に作用することになる結果、方向
切換弁５１は完全に切換位置（ロ）に切り換わることに
なり、油圧ポンプ５０からの圧油の流量が増大して油圧
モータ２９が高速回転する。また、切換弁５３を図中の
左方に切り換えると、パイロット圧は方向切換弁５１の
右方に作用して、切換位置（ハ）に切り換わる。従っ
て、油圧モータ２９は逆転するが、このパイロット圧は
減圧弁５６を介して方向切換弁５１に供給されることか
ら、パイロット圧は減圧されるために、油圧モータ２９
の逆転時には、低速回転することになる。

【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、切換弁
５３の切り換え操作により方向切換弁５１を切り換える
ことにより油圧モータ２９を作動させて、油圧モータ２
９の出力軸２９を回転させる。これによって、回転軸２
７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。この回転軸２７の回転による
攪拌翼２８の回転は、正転状態にする。これによって、
排出板４７は退避位置に変位して、攪拌混合手段２６と
流動化処理タンク２０の底面との間に必要な間隔が保持
されて、岩石等の塊状物が流動化処理タンク２０内に入
り込んでも攪拌・混合を円滑に行える。ただし、土砂の
投入開始当時は流動化処理タンク２０の内部は殆ど水だ
けであるから、飛散防止を図るために、回転軸２７を低
速回転状態で作動させる。

【００３７】土砂の投入を継続すると、流動化処理タン
ク２０内の粘度が高くなるから、ある程度まで土砂が投
入されると、攪拌効率を向上させるために、切換弁５４
の切り換えにより回転軸２７の回転速度を上昇させて、
高速回転状態にする。これによって、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２０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。

【００３８】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、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１
６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。

【００３９】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を構成する流
動物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。そこで、流動化
処理タンク２０内に残存する流動物が少なくなると、供
給用配管４１からの流動物を強制的に排出するために、
流動化処理タンク２０内を攪拌する。このためには、回
転軸２７を逆転状態で回転させることによって、排出板
４７を作動位置に変位させる。ただし、この時の攪拌
は、土砂や固化剤を水に混合するためのものではないこ
とから、回転軸２７を低速回転させる。回転軸２７を逆
転させると、作動位置となった排出板４７で流動物が押
動されることになる。しかも、排出板４７は回転軸２７
に対してオフセットしており、この排出板４７は回転方
向において、斜め外方に向いた状態となっているので、
排出板４７の回転により流動物は外周方向に押し出され
る。また、流動化処理タンク２０内の流動物の量の減少
により排出板４７の回転に対する抵抗も小さく、しかも
流動化処理タンク２０内に入り込んだ岩石等の塊状物も
押動力を加えれば、容易に動くことになるので、排出板
４７が流動化処理タンク２０の底面に極めて近い位置に
まで延在されているが、その回転に格別の支障を来さな
い。これによって、流動化処理タンク２０内の流動物を
ほぼ完全に排出できるようになる。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】

【発明の効果】本発明は、以上のように、流動化処理タ
ンク内に投入される土砂及び固化剤を水と均一に混合さ
せるための攪拌混合手段に、支軸に排出板を所定角度回
動可能に設けてなり、この排出板を攪拌・混合時には退
避位置に変位し、流動化処理タンク内で生成された流動
化処理土を排出する際には、その底面近傍にまで延在さ
せる構成としたので、流動化処理タンク内で流動化処理
土を生成する際には、攪拌混合手段を円滑に作動させ、
生成した流動化処理土を埋め戻し等のために流動化処理
タンクから排出する際には、迅速かつ確実にその排出を
行え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】排出板を装着した攪拌翼の外観図である。

【図６】図４の矢印Ｐ方向から見た図である。

【図７】図４のＹ−Ｙ位置での切断部端面図である。

【図８】図４の矢印Ｑ方向から見た図である。

【図９】回転軸の駆動機構の油圧回路図である。

【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 ４５ 支持板 ４６ 支軸 ４７ 排出板 ４８ａ，４
８ｂ ストッパ ５０ 油圧ポンプ ５１ 方向
切換弁 ５２ 補助ポンプ ５３，５４
切換弁 ５５，５６ 減圧弁 ５７ シャ
トル弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｃ０９Ｋ 103:00 (72)発明者 三浦 哲志郎 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動化処理タンク内に土砂と水と固化剤
   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、前記攪拌翼の下部位置に、この攪拌
   翼の延在方向に向けて延びる支軸を設け、この支軸に排
   出板を所定角度回動可能に装着して、この排出板を前記
   攪拌翼の下部より高い位置となった退避位置と、この攪
   拌翼の下部より下方に向けて回動して、前記流動化処理
   タンクの底面近傍にまで延在させた作動位置との間に変
   位可能な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】 前記支軸の取付部には、前記排出板を前
   記退避位置及び作動位置との２つの位置とに保持するス
   トッパを設け、前記攪拌翼が非回転状態となっている際
   には、前記排出板は自重で作動位置に保持される構成と
   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】 前記支軸は、前記回転軸の中心から所定
   距離だけオフセットさせ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. 【請求項４】 前記回転駆動手段は、前記回転軸を、少
   なくとも正転高速回転状態と、正転低速回転状態と、逆
   転状態とに切り換え可能となし、この回転軸の正転時に
   は、前記排出板を退避位置となり、逆転時には作動位置
   に変位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. 【請求項５】 前記回転駆動手段による前記回転軸の逆
   転時には低速回転させるようにしたことを特徴とする請
   求項４記載の流動化処理装置。
6. 【請求項６】 前記回転駆動手段は油圧モータで構成さ
   れ、この油圧モータによる前記回転軸の正転高速回転状
   態と、正転低速回転状態と、逆転状態との切り換えは切
   換弁で行う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。