(57)【要約】【課題】動力を使用せずに流動化処理土を製造する装置を提供する。【解決手段】比重の異なる流動化処理土を製造する装置である。流体を貯留するタンクと、流体を製造する円筒容器３１とから構成する。タンクは流体の種類ごとに設置し、各タンクはひとつの円筒容器３１に供給パイプ４で連結する。円筒容器３１は側面に供給パイプ４の吐出口４１を備え、かつ底部に排出口を備えた中空の容器である。比重が小さい流体は、比重の大きい流体よりも高速で容器内に吐出するように構成する。【選択図】図１
2014101688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
泥土を貯留するタンクと、
固化材溶液を貯蔵するタンクと、
泥土と固化材溶液を混合する拡散混練装置から構成し、
拡散混練装置は円筒容器で構成し、
前記の両タンクはひとつの円筒容器に供給パイプで連結し、
円筒容器は側面に供給パイプの吐出口を備え、かつ底部に排出口を備えた中空の容器であり、
泥土は、固化材溶液よりも高速で円筒容器内に吐出するように構成したことを特徴とする、
流動化処理土の製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の製造装置において、
泥土を、固化材溶液よりも高速で容器内に吐出させるために、
泥土の液面の高さを、固化材溶液の液面の高さよりも高い位置に設置して構成したことを特徴とする
流動化処理土の製造装置。
【請求項３】
請求項１記載の製造装置において、
供給パイプの円筒容器への吐出口の開口高さは、
泥土の吐出口の位置を、固化材溶液の吐出口の位置よりも低い位置に開口して構成したことを特徴とする
流動化処理土の製造装置。
【請求項４】
請求項１記載の製造装置において、
各タンクには水位目盛を設けて構成したことを特徴とする
流動化処理土の製造装置。
【請求項５】
請求項１記載の製造装置を使用し、
供給パイプから円筒容器への、泥土と固化材溶液の供給をほぼ同時に開始して、円筒容器内で円筒の接線方向へ向けて流体を供給して流動化処理土の混合を行うことを特徴とする、
流動化処理土の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流動化処理土を製造する装置と、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、流動化処理土を製造するための装置と方法である。
流動化処理土は、建設発生土、建設汚泥、浚渫土、砕石残渣などの発生土に水を加え解泥する工程、泥土の粘性係数や比重を調整する工程、配合を参考に泥土と、固化材の質量を計量してから固化材の水溶液を泥土全体に均等に分散させる混練工程などから成立する。
この工程のうちで混練工程では、泥土と固化材の質量を測定する電子計量装置と、固化材を均等に泥土全体に分散させる機械混練装置を用いて行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１６２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した従来の流動化処理土の製造装置と製造方法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞  流動化処理土の製造現場にこれらの装置を設置するためには、大型のプラントとともに、大型の発電機が必要である。そのためそれらの組立、設置作業が必要となり、また製造が終了すると装置を撤去するための解体・撤去作業が必要となる。
＜２＞  大量の流動化処理土を製造するときは大きな装置が必要となり組立解体に多額の費用が必要となるが、大量の流動化処理土を製造するので１ｍ3当たりの製造コストに占める組立解体費用の割合は相対的に低くなる。
＜３＞  一方、少量の流動化処理土を製造するときは小さな装置が用いられるが、装置の組立・設置の費用と解体・撤去の費用は発生する。この費用は流動化処理土の製造量が少なくても製造装置の仕様に比例して減少することはないので、少量の流動化処理土を製造すると１ｍ3当たりの製造コストに占める組立解体費用の割合は相対的に多くなり、大量の流動化処理土の製造のときと比べて製造原価が割高になる。
＜４＞  流動化処理土は、密実で固化強度を伴う埋戻し充填が可能になるので構造物の耐久性の向上や地震時の耐震性の確保等の観点から、都市部のみならず都市から離れた遠隔地でも潜在的に大量の需要があるが、遠隔地の場合は工事規模が小さく流動化処理土の施工数量が少なくなることが多いため、１ｍ3当たりの製造原価は装置の組立解体費用が発生するために割高になり、現状では消費者の需要に応えることができない状況にある。
＜５＞  そのため近年になって遠隔地の流動化処理土の需要に応えるために、少量の製造であっても品質が確保され、尚且つ費用対効果が確保される製造方法が開発されている。
＜６＞  さらに、混練作業の際に固化材が紛体であると動力の大きな機械装置が必要となるので、予め固化材を水で溶解し固化材溶液、すなわちセメントミルクを現場で別途製造して、この水溶液を泥土と製造する混練方法が、機械装置の仕様の軽減を目的として提案されている。（特許文献１）しかしそれでも装置が大型になることは避けられない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決することができる本発明の流動化処理土の製造装置は、泥土を貯留するタンクと、固化材溶液を貯蔵するタンクと、流動化処理土を製造する拡散混練装置から構成し、拡散混練装置は円筒容器とから構成し、各タンクはひとつの円筒容器に供給パイプで連結し、円筒容器は側面に供給パイプの吐出口を備え、かつ底部に排出口を備えた中空の容器であり、泥土は、固化材溶液よりも高速で容器内に吐出するように構成したことを特徴とするものである。
また本発明の流動化処理土の製造装置は、泥土を、固化材溶液よりも高速で容器内に吐出させるために、泥土の液面の高さを、固化材溶液の液面の高さよりも高い位置に設置して構成したことを特徴とするものである。
また本発明の流動化処理土の製造装置は、供給パイプの円筒容器への吐出口の開口高さは、泥土の吐出口の位置を、固化材溶液の吐出口の位置よりも低い位置に開口して構成したことを特徴とするものである。
また本発明の流動化処理土の製造装置は、各タンクには水位目盛を設けて構成したことを特徴とするものである。
さらに本発明の流動化処理土の製造方法は、上記の装置を使用し、供給パイプから円筒容器への、泥土と固化材溶液の供給をほぼ同時に開始して、円筒容器内で円筒の接線方向へ向けて流体を供給して流動化処理土の混合を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の流動化処理土の製造装置と製造方法は以上説明したようになるから次のような効果のいずれかを得ることができる。
＜１＞  流動化処理土を製造する拡散混練装置には動力をまったく必要としないから、特に泥土のように抵抗が大きい材料を扱う場合に、従来のような大規模な製造装置、発電装置が不要であってきわめて経済的である。
＜２＞  円筒容器内に泥土と固化材溶液が速度差を持って吐出するから、短時間のうちに均一な混合を行うことができる。
＜３＞  各タンクに水位目盛を付けておけば、タンク内の流体の水位を目視するだけで１バッチの流動化処理土を製造することができるから、複雑で高価な計量装置を必要とせず、きわめて経済的な装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の流動化処理土の製造装置の実施例の外観図。
【図２】各タンクと拡散混練装置の配置の説明図。
【図３】拡散混練装置の実施例の説明図。
【図４】拡散混練装置の機能の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図面を参照にしながら本発明の流動化処理土の製造装置と製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
＜１＞基本的構成
本発明の装置は、泥土を貯留する泥土タンク１と、固化材溶液を貯留する固化材溶液タンク２、流体を製造するひとつの拡散混練装置３とから構成する。
【００１０】
＜２＞タンク
タンクは流体を貯留するための公知の容器を２基設置する。
一つは泥土と水を混合した泥土タンク１である。
他の一つは、固化材と水を混合した固化材溶液タンク２である。
両タンクの設置高さ、正確にはタンク内に所定量だけ貯留した流体の表面の高さに差を与えて設置することが本発明の特徴の一つである。
【００１１】
＜３＞供給パイプ
泥土タンク１と固化材溶液タンク２の各々は、ひとつの拡散混練装置３に供給パイプ４で連結する。
各タンクの供給パイプ４への吐出口には開閉弁１１、２１を設ける。
泥土タンク１と固化材溶液タンク２では、各タンクのバルブ１１、２１を閉鎖した状態で空になったタンク内へ所定の流体を供給して所定量だけ貯留する。
そして、各バルブ１１、２１を開放してタンク内が空になるまで、供給パイプ４を通して拡散混練装置３内に向けて吐出を続ける。
このように拡散混練装置３で１バッチの流動化処理土を製造するに際しては、各タンクに所定の位置まで材料を流入し、供給パイプ４を通して各タンクが空になるまで吐出することによって製造することができるから、精密な計器や、測定の熟練は必要としない。
【００１２】
＜４＞拡散混練装置
拡散混練装置３は円筒容器３１と排出バルブ３２によって構成する。
円筒容器３１は、断面が円の中空の容器である。
その側面には、前記した泥土タンク１と固化材溶液タンク２からの供給パイプ４の吐出口４１を開口する。
さらに、円筒容器３１の底部には排出口を備える。
排出口には排出バルブ３２を設け、１バッチを製造するごとにバルブ３２を閉じてから自動撹拌を行い、一定時間後にバルブを開くという動作を繰り返す。
【００１３】
＜５＞吐出の速度差
本発明の拡散混練装置３では特に、泥土の吐出速度を、固化材溶液の吐出速度よりも高速で拡散混練装置３の円筒容器３１内に吐出するように構成することを特徴とする。
このように、泥土を固化材溶液よりも高速で容器内に吐出させるために泥土の吐出開始時の泥土タンク１内の泥土の液面の高さを、固化材溶液の吐出開始時の液面の高さよりも高く設置する。
この高低差Δｈによって泥土は、固化材溶液よりも高速で拡散混練装置３の円筒容器３１の内部に吐出することになる。
【００１４】
＜６＞吐出口の位置
供給パイプ４の円筒容器３１への吐出口４１の開口高さに高低差を与える構成を採用することもできる。
その場合には、泥土の吐出口４１の位置を、固化材溶液の吐出口４１の位置よりも低い位置に開口して構成する。
するとコーヒーカップの中で高速でかき回したコーヒーの中に、上から低速でミルクを吐出するような状態を作り出すことができるので、さらに良好な混合効果を得ることができる。
【００１５】
＜７＞吐出する方向
円筒容器３１の側面に開口した供給パイプ４の吐出口４１は、流体を円筒容器３１の同一の接線方向に吐出するように構成する。
そのためにパイプ４の吐出口４１を、円筒容器３１の接線方向に向けて開口する。
すると円筒容器３１内では一方へ向けた流れが生じることになる。
【００１６】
＜８＞タンクの目盛
流動化処理土を構成する泥土と固化材溶液の混合比率は、正確に規定の比率で製造する必要がある。
そのために、前記したように従来は精密な計器を必要とした。
しかし本発明の装置では各流体は、１度泥土タンク１と固化材溶液タンク２に所定の量を供給して貯留し、その内部の流体が完全に各タンクから吐出するまで使い切る方法を採用する。
そのために各タンクに水位目盛を設ける、という簡単な構造で正確な比率の混合を行うことができる。
作業員は、各タンクごとに所定の水位まで流体を流入させたらそこで流入を停止する。
そして複数のタンクから同時に、あるいは時間差をおいて内容物が空になりまで吐出することによって、拡散混練装置３の円筒容器３１に対して所定の混合比で供給することができる。
【００１７】
＜９＞製造方法
次に上記の装置を使用して行う製造方法について説明する。
【００１８】
＜１０＞タンクへの供給
上記したように、流動化処理土では、泥土と固化材溶液の正確な構成比率が決まっている。
その比率に応じた量の泥土を泥土タンク１の内部に、固化材溶液を固化材溶液タンク２の内部に貯留しておく。
その後に各タンクの開閉弁１１、２１をほぼ同時に開放する。
すると供給パイプ４から拡散混練装置３の円筒容器３１への流体の供給がほぼ同時に開始することになる。
その結果、円筒容器３１内で円筒の接線方向へ向けて泥土と固化材溶液が吐出し、円筒容器３１の内部において両流体の混合を行うことを特徴とするものである。
ここで「ほぼ同時」とは、精密機械的に同一瞬間を意味しない、ということである。
さらにタンクの設置位置に高低差を設けた場合に、あえてタンクのバルブの開放時間に多少の時間差を介在させて、円筒容器３１の吐出口４１の方でほぼ同時に吐出を開始させるということも「ほぼ同時」と表現している。
【００１９】
＜１１＞混練機能
泥土と固化材溶液が、拡散混練装置３の円筒容器３１内を同一方向に流れるだけでは分離の状態が維持されたままで、流体は拡散されずに良好な混練作用が期待できないのでは、とも考えられる。
しかし本発明の構造では、泥土と固化材溶液とで、円筒容器３１内への吐出速度に差を与えている。
すると、低速で吐出した流体に、高速で吐出した流体が強引に進入し、徐々に両者の速度差が均一となる工程で良好な混合効果を得ることができる。
以上のように本発明の装置、方法であれば、発電機などの高価で大型の機械装置を必要とせずに、混合のための動力も必要とせず、所定の比率で流動化処理土の製造を行うことができる。
【符号の説明】
【００２０】
１：泥土タンク
２：固化材溶液タンク
３：拡散混練装置
４：供給パイプ
【図１】
2014101688.tif 000003
【図２】
2014101688.tif 000004
【図３】
2014101688.tif 000005
【図４】
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