(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブームに連結したアームの先端部にバケットスタビライザーを装着して成るバックホーを有する装置において、上記ブームに粉末薬品タンク及び粉末薬品供給装置を取付けるとともに、この供給装置に連結し、粉末薬品を泥土に添加するための薬品供給管をアームに沿って取付けたことを特徴とする泥土と粉末薬品の混合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な泥土と粉末薬品の混合装置、さらに詳しくは、例えば泥土の固化処理などに使用され、必要最適量の粉末薬品を粉塵をあまり生じさせることなく、連続的に泥土に添加して混合する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
河川、湖、沼などの浚渫土や、ヘドロ、スラッジ類などを処分する場合、水分含有量が多く流動性に富むため、通常のダンプトラックなどによる運搬作業を困難なものとしている。このため、従来はこれら浚渫土や、ヘドロ、スラッジ類などを、数カ月間中間処理場で自然脱水したり、石灰又はセメント系の固化剤、あるいは高分子系固化剤を混合して処理している。
石灰又はセメント系固化剤を用いて、含水率の高い浚渫土や、ヘドロ、スラッジ類などを処理する場合、処理後の泥土などが流動性を失って、取り扱いが容易な強度に達するまでには通常数十時間を要する。また、１００kg／ｍ3以上の大量の固化剤を添加しなければ、含水率の高い浚渫土や、ヘドロ、スラッジ類などを処理できないという問題がある。
これに対し、高分子系固化剤を用いて、含水率の高い浚渫土や、ヘドロ、スラッジ類などを処理する場合、高分子系固化剤を添加したのち、数分以内と短時間で流動性を失うことから、近年固化改質剤として、この高分子系のものが多用されている。
また、浚渫土埋立地や軟弱地盤などの安定化処理においても、前記固化剤が用いられている。
このような固化剤などの薬品を泥土（ヘドロやスラッジ類も含む）に添加し、混合する装置としては、該薬品が液体状である場合には、バックホーの車体に液体薬品を収容するタンクと該薬品を供給するポンプを搭載し、薬品供給管をバックホーのブームに沿って取付け、その先端に散布ノズルを装着して成る、薬品の連続供給が可能なバックホーと一体化した混合装置が提案されている（実開平１−１６４３３９号公報）。
一方、粉末薬品の場合には、粉末薬品供給システムを取付け、薬品の連続供給が可能なバックホーと一体化した混合装置は、これまで知られていない。これは、粉末薬品供給システムを、前記液体薬品の場合と同様に、本体後部に取付け、粉末を連続的に供給するには、乗継ぎを必要とし、技術的に難しいからである。したがって、粉末薬品を泥土に添加する方法としては、別途エア移送により、連続的に供給する方法、あるいはフレコンパックなどにより、バッチ式に添加する方法などが一般的に採用されている。
しかしながら、エア移送で粉末を連続的に供給する方法においては、装置が大型で複雑になり、かつ粉塵が生じるのを免れないなどの問題がある。また、フレコンパックなどによるバッチ式添加方法においては、人手を要し、手間がかかる上、粉塵が生じやすいなどの問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、例えば泥土の固化処理などに使用され、必要最適量の粉末薬品を、粉塵をあまり生じさせることなく、泥土に連続的に添加して均質に混合しうる、粉末薬品供給システムが取付けられたバックホーと一体化して成る混合装置を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、バケットスタビライザーを装着して成るバックホーのブームに粉末薬品供給システムを取付け、一体化した装置が、その目的に適合しうることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、ブームに連結したアームの先端部にバケットスタビライザーを装着して成るバックホーを有する装置において、上記ブームに粉末薬品タンク及び粉末薬品供給装置を取付けるとともに、この供給装置に連結し、粉末薬品を泥土に添加するための薬品供給管をアームに沿って取付けたことを特徴とする泥土と粉末薬品の混合装置を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の混合装置は、泥土と粉末薬品を均質に混合するためのバックホーを有する装置であって、このバックホーは、ブームと、それに連結したアームと、その先端部に装着されたバケットスタビライザーと、該ブームに取付けられた粉末薬品タンク及び粉末薬品供給装置と、この供給装置に連結し、アームに沿って取付けられた粉末薬品供給管と、トラクタなどの車輌に搭載された本体（油圧ユニット、発電機なども含む）から構成されている。
次に、添付図面に従って、本発明の混合装置について説明する。
図１は、本発明の混合装置の１例の側面図であって、バックホーＡは、キャビン２及び発電機１０を有する本体１と、粉末薬品タンク４及び粉末薬品をタンク４から供給するための装置６が取付けられているブーム３と、このブーム３と連結し、作用する中心近くに、折り曲がり点が設置されたアーム５と、このアーム５に沿って取付けられ、上記粉末薬品供給装置６にフレキシブルチューブ８を介して連結している粉末薬品供給管７と、アーム５の先端部に装着されたバケットスタビライザー９とから構成されている。粉末薬品供給装置６はスクリュー・コンベアー方式が用いられるが、そのブレードはスクリュー、スプリング、リボンのいずれであってもよい。そしてブーム３とアーム５は、キャビン２内から泥土と薬品の混合状態を良く確認できるような位置に取付けられている。
粉末薬品供給装置６は、キャビン２内でオン・オフ操作及び供給量のコントロールが可能であり、この供給装置６により、タンク４内の粉末薬品を粉末薬品供給管７を介して、必要最適量を連続的に泥土に添加することが可能である。泥土に連続的に添加される粉末薬品は、バケットスタビライザー９によって、泥土と均質に混合される。
図２(ａ)は、バケットスタビライザー９の平面図であり、図２(ｂ)は、バケットスタビライザーの手前側板を除いた状態の側面図である。バケットスタビライザー９の先端には、掘削用ブレード１１が設けられ、バケットスタビライザー内には回転式の混合ブレード１２が設けられている。混合ブレードはチェーン１３により駆動され、その回転運動によって、泥土と粉末薬品が混合される。
図３は、本発明の混合装置におけるバケットスタビライザーにより、泥土と粉末薬品を混合する一態様の説明図である。泥土に粉末薬品を添加し、図３(ａ)に示すように、粉末薬品が添加された泥土を混合ブレードを停止した状態でバケットスタビライザーにより掘削する。バケットスタビライザーに泥土が満杯になった状態で、図３(ｂ)に示すように、混合ブレードを回転しながらバケットスタビライザーを引き上げる。泥土と粉末薬品を混合し、図３(ｃ)に示すように、バケットスタビライザー内から混合土を排出する。また粉末薬品を供給しながら掘削を行うこともできる。混合ブレードを回転することにより、泥土と粉末薬品を短時間で均質に混合することができるので、添加した粉末薬品を効果的に作用させることができる。
【０００６】
本発明の混合装置は、泥土と粉末薬品を混合して泥土を改質する処理方法であれば、いずれの処理方法に対しても適用できるが、特に泥土の固化処理に適用するのが好ましい。ここで、泥土の固化処理としては、例えば、河川、湖、沼などの浚渫土や、ヘドロ、スラッジ類などの含水率の高いものを、運搬作業を容易にするために固化させる処理、浚渫土埋立地や軟弱地盤などを安定化させるための固化処理、植栽地盤の土壌を改良するための固化処理、建物、構造物の基礎工事としての固化処理、道路の路床改良のための固化処理、造地造成、ゴルフ場造成のための固化処理などが挙げられる。
また、泥土の改質に用いられる粉末薬品については、特に制限はなく、従来泥土改質に慣用されている種々のものを用いることができる。この粉末薬品としては、例えば粉末状の高分子系固化剤、無機水硬性物質、無機多孔性物質、膨潤性粘土鉱物などが挙げられる。ここで、高分子系固化剤としては、水溶性高分子化合物、例えばデンプン、マンナン、アルギン酸ソーダ、ローカストビーンガム、グアーガム、ペクチン、キサンタンガム、デキストラン、ゼラチン、ラムザンガム、ジェランガムなどの天然水溶性高分子化合物、ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カチオン化セルロース、α化デンプン、カルボキシルデンプン、ジアルデヒドデンプン、カチオン化デンプン、デキストリン、ブリティシュゴム、カチオン化グアーガム、アニオン化グアーガム、メチルグリコールキトサンなどの半合成水溶性高分子化合物、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリ(メタ)アクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルメチルエーテルなどの合成高分子化合物などを挙げることができる。
また、無機水硬化性物質としては、水硬性を示す無機物質であれば、その種類を問わず使用することができる。このような物質としては、例えば、半水石膏、普通ポルトランドセメント、速硬性ポルトランドセメント、高炉セメント、その他の改良されたポルトランドセメント、アルミナセメント、カルシウムセメント、フライアッシュやポゾランを含有するセメント類、生石灰、消石灰、石灰系の土質改質剤などを挙げることができる。さらに無機多孔性物質としては、例えば、ゼオライト、パーライト、バーミキュライト、珪藻土焼成物、粘土鉱物多孔質焼成物、ケイ酸カルシウム焼成物などを挙げることができる。一方、膨潤性粘土鉱物としては、例えばモンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチーブンサイト、膨潤性雲母などを挙げることができる。
これらの粉末薬品は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、本発明の混合装置においては、この粉末薬品として、高分子系固化剤が好ましく用いられる。
【０００７】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例
地下鉄シールド工事現場より、掘削泥土を採取した。この掘削泥土は含水率６０重量％であり、固形分中粒径７５μｍ未満のシルト、粘土分が２９重量％、粒径７５μｍ以上の砂分が４７重量％であった。このものは、そのままではダンプによる搬出ができない泥状のものであるので、固化処理が必要である。
図１に示す混合装置を用い、その粉末薬品タンク４に、粉末状高分子系固化剤クリサットＣ−１０１［栗田工業(株)製］１５kgを投入し、上記掘削泥土５ｍ3にこの高分子系固化剤を連続的に添加しながら、バケットスタビライザー９により、掘削泥土と高分子系固化剤とを５分間混合した。
その結果、粉末状高分子系固化剤の添加量は、トータルで１５kgであり、粉塵がほとんど生じることなく、掘削泥土と粉末状高分子系固化剤とが極めて均質に混合された。
また、混合直後の処理土を、モールドに充填して突き固めたのち、下面の直径１００mm、上面の直径７０mm、高さ６０mmの円錘台で整形して試供体を作成した。次に、この試供体に、フローテーブル測定器により、５０回の振動を与え、その拡がりを測定した。その結果、底部の拡がりは１０５×１０４mmで５％以下であり（１０％以下であれば、運搬、山積みが可能）、ダンプにより処理土として搬出できた。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の混合装置は、バックホーに粉末薬品供給システムを取付け、一体化したものであって、粉末薬品タンクの小型化が可能で、かつ必要最適量の粉末薬品を連続的に泥土に添加しうる上、泥土と粉末薬品を極めて均質に混合することができ、泥土を所望の性状に容易に改質することができる。また、本発明の混合装置を使用することにより、粉末薬品の添加による粉塵の発生を大幅に抑制することができる。
本発明の混合装置は、例えば、河川、湖、沼などの浚渫土や、ヘドロ、スラッジ類などの含水率の高いものを、運搬作業を容易にするために固化させる処理、浚渫土埋立地や軟弱地盤などを安定化させるための固化処理、植栽地盤の土壌を改良するための固化処理、建物、構造物の基礎工事としての固化処理、道路の路床改良のための固化処理、造地造成、ゴルフ場造成のための固化処理などに好ましく用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の混合装置の１例の側面図である。
【図２】図２は、本発明の混合装置におけるバケットスタビライザーの１例の平面図及び側面図である。
【図３】図３は、本発明の混合装置におけるバケットスタビライザーにより、泥土と粉末薬品を混合する一態様の説明図である。
【符号の説明】
１  バックホーの本体
２  キャビン
３  ブーム
４  粉末薬品タンク
５  アーム
６  粉末薬品供給装置
７  粉末薬品供給管
８  フレキシブルチューブ
９  バケットスタビライザー
１０  発電機
１１  掘削用ブレード
１２  混合ブレード
１３  チェーン
Ａ  バックホー
【図１】
0003707064.tif 000002
【図２】
0003707064.tif 000003
【図３】
0003707064.tif 000004