(57)【要約】【課題】軟弱土の改質のための安価且つ簡便な装置を提供する。【解決手段】本体内に設置された攪拌格子上に汲み上げた軟弱土と固化剤を落下させ、本体の内底部から圧搾空気を供給することによって攪拌格子と軟弱土の接触回数を増加させ、本体底部の軟弱土を揚送して繰り返し攪拌格子上に落下させて軟弱土の改質を行う。【選択図】　　　　図１
2004100290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱土或いは建設廃泥等を揚送する手段と、軟弱土或いは建設廃泥等に固化剤を添加する固化剤投入手段と、落下してくる軟弱土或いは建設廃泥等と固化剤を併せて通過させる攪拌格子と、攪拌格子の下方から圧搾空気を供給する給気手段と、固化により改質された軟弱土或いは建設廃泥等を目的地に搬送する送泥手段とからなる軟弱土或いは建設廃泥等の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は軟弱土或いは建設廃泥等の改質を行うための軟弱土或いは建設廃泥等の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種建設或いは土木機材の荷重に耐え得ない軟弱地盤もしくは泥土の強化或いは改質には、軟弱地盤などの表面を移動できる形式の極めて接地圧の小さい浮遊作業台に攪拌翼を装着した施工機械を使用し、その攪拌翼によって泥土を攪拌しながら固化剤を混合することによって、軟弱地盤を強化する作業を行ったり、攪拌装置に汲み上げた泥土に固化剤を添加して攪拌し或いは現場でバケットなどによって掬い上げた泥土に固化剤を添加してバケット内部で攪拌するなどの方法があった。
【０００３】
浮遊作業台を使用する従来装置は図５および図６に示す如き構造で、フローターもしくは無限軌道Ｃによって移動可能な浮き台Ｆにより攪拌翼Ｐを支持し、固化剤を加えながら攪拌翼Ｐを回転軸Ｓにより回転することによって泥土を固化させて改質を行う形式である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
処理しなければならない軟弱土及び建設廃泥等は常に大量に存在すること、その発生地は地盤の劣悪な状態の故に特殊な作業環境を要求されること、などの要因から前記のごとく浮き台Ｆを使用した大規模な装置が投入されることに疑問が呈されることは無かった。しかしながら、従来の方式によると、大規模で高価な装置ではあるが土質改良の能率はまだまだ十分なものとは言えず、その結果土質改良には無条件で多額の経費を必要とすると言う一般的常識を生み出した。
【０００５】
また経費の問題を度外視して考えた場合にも、従来の浮遊作業台形式の攪拌翼Ｐによる作業は泥土改質処理能力が十分でなく、作業時間が多大なものになると共に、攪拌翼Ｐによる作業が平面円形の攪拌になるため、攪拌翼の影響を受けない部分は改質が行われないままになるという事態が発生する事が避けられない。更に、攪拌翼は一定の容積の容器の中で回転された場合にのみ有効な攪拌作用を果たすことが出来るが、容積が限定されていない場所の例えばコロイド状物質の中などで回転された場合には、攪拌翼の大きなエネルギーが周囲へ拡散されてしまい、攪拌効果は計算値を下回ってしまう状況が避けられない。従って従来の方法は高価で大掛かりな装置を使用しながら、作業効率、作業の完成度はそれに見合わないと言う欠点を有していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
攪拌翼Ｐを使用する形式の土質改良装置に於いては、作業能力を説明する際に「羽根切り回数」と言う表現を使用する場合が多い点に着目した発明者は、土質改良装置に於ける攪拌が前述のごとく容積の限定されない軟弱土の中で行われる以上、羽根切り回数とは回転翼の進行方向最前端の縁部と軟弱土の接触のみが問題にされていることに想到し、一定長の回転翼縁部と軟弱土の接触を回転翼の回転数で増加させるよりも、固定され且つ長さに関しては任意に増大可能な攪拌格子に軟弱土を接触させることによって、従来の羽根切り回数に匹敵する攪拌効率が得られると言う結論に到達した。
【０００７】
それにより、安価で簡便な装置で高い作業効率を得ると言う観点から攪拌翼Ｐを使用することをやめ、軟弱土等を汲み上げて複数段の攪拌格子上に落下させつつ固化剤を混入し、下方から圧搾空気を大量に送給して各攪拌格子と軟弱土等が繰り返し接触できるようにすると共に、固化剤との混合が十分に行われた軟弱土を再び現場に送り返すか或いは養生槽に貯留して事後に備える形式を採用する。このような形式では、攪拌格子とそれを収容する筒体、圧搾空気の給気装置、固化剤を計量添加するためのホッパー、改質完了後の軟弱土を養生槽等へ送り込む搬送装置などがあれば足りるので、安価で故障の発生しにくくしかも小型化した装置を得ることが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面に従って本発明装置の実施例を説明すると、図１において、１は内部に攪拌格子２を備えた本体、３は本体１内に設置された圧搾空気供給装置、４は水中サンドポンプ５により汲み上げられた軟弱土を本体１に供給するための管路、６は本体１上部に設置された固化剤供給装置、７は本体１下部から取り出した軟弱土或いは処理済軟弱土を揚送するための揚送ポンプ、８は揚送ポンプ７により揚送された軟弱土を本体１上部へ送給し再度攪拌格子上に落下させるための循環管路、９は揚送ポンプ７により揚送された軟弱土の送給先を養生槽（図示せず）へ送るための排出管１０または循環管路８のいずれかへ振り分けるための切換弁、１１は循環管路８内の軟弱土を迅速に本体１上部へ送給するための圧搾空気バルブであり、水中サンドポンプ５以外の部品は図示例に於いては基盤１２上に載置されている。本実施例に於いて、攪拌格子２は本体１内に三層にわたって設置されており、本体１の平面形状は円形である。
【０００９】
使用に際しては、水中サンドポンプ５を改質を必要とする軟弱土Ｍ内に挿入設置し、水中サンドポンプ５を駆動して軟弱土を汲み上げ管路４を経て本体１上部から攪拌格子２上に落下させる。同時に軟弱土Ｍの処理量に応じた固化剤を固化剤供給装置６を経て本体１内に供給し、圧搾空気供給装置３によって本体１の内底部から圧搾空気を供給する。それによって軟弱土Ｍと固化剤は攪拌格子２上に落下して攪拌格子２を通過しながら、圧搾空気により上方へ吹き上げられ、落下・吹き上げ・落下を繰り返し、重力の作用によって徐々に本体１の内底部に落下貯留される。
【００１０】
本体１の内底部に落下した軟弱土Ｍと固化剤の混合物は、更なる攪拌のために揚送ポンプ７によって循環管路８へ送給され、圧搾空気バルブ１１からの圧搾空気により加圧されて、再度本体１上部に揚送され攪拌格子２上に落下せしめられる。連続的にこの循環を繰り返すことにより、軟弱土と固化剤は攪拌格子２によって十分に攪拌され、所望の改質が行われる。改質が終了した段階で切換弁９を切換え、改質された軟弱土は排出管１０から養生槽Ｔへ送給されて作業は終了する。（図２参照）
【００１１】
従来の攪拌翼による攪拌に於いては、「羽根切り回数」と言う作業の目安が使用されており、一般的に望ましい改質効果が得られるのは羽根切り回数４００回乃至５００回とされている。本発明による攪拌格子２の作用をこの羽根切り回数に換算すると、例えば１００ｃｍｘ１００ｃｍの面積に一辺５ｃｍの格子を設置したと仮定すると、縦横各２０ずつ即ち４００個の桝目が形成されることになり、単純比較をすると多少の誤差は考えられるが、これは従来の羽根切り回数４００回とほぼ同じ作用を達成できると考えられる。このよう攪拌格子２が三段にわたって設置されていれば、羽根切り回数換算は１２００回となり、本体１を通過するだけで１２００回の羽根切りを与えた場合と同じ効果が期待できる。
【００１２】
一回だけの本体１通過で軟弱土Ｍの改質が行える状況では、前記実施例の循環管路８が不要となり、装置の構成は図３に示す如きものとなり、水中サンドポンプ５により軟弱土Ｍを汲み上げ、管路４を経て本体１の攪拌格子２上に落下させ、軟弱土Ｍの処理に必要な固化剤を固化剤供給装置６を経て本体１内に供給し、圧搾空気供給装置３によって本体１の内底部から圧搾空気を供給する。それによって軟弱土Ｍと固化剤は攪拌格子２上に落下して攪拌格子２を通過しながら、圧搾空気により上方へ吹き上げられ、落下・吹き上げ・落下を繰り返し、重力の作用によって徐々に本体１の内底部に落下貯留される。落下貯留された改質済の物質はそのまま揚送ポンプ７によって排出管１０から養生槽Ｔへ送給される。図４にはそのような構成の概念図画示されているが、排出管１０の端部に更なる攪拌格子１３を設置することによって、攪拌格子１３を通過した軟弱土Ｍが養生槽Ｔ上の空気中へ噴射されることによって、より確実且つ均質な軟弱土Ｍの改質が行われることになる。
【００１３】
実施例における本体１の平面形状は前述のごとく円形であるが、本体１の形状はこれに限定されること無く任意に設計することが出来る。また、本体１内に設置された攪拌格子２の設置数、攪拌格子２の格子空隙の大きさなども任意に選択してよい。更に、循環管路８内に軟弱土の送給を確実にするための逆止弁等を設置することも任意である。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によると従来の攪拌翼Ｐのごとき可動部分が無く、攪拌格子を通過させることによって瞬時に軟弱土と固化剤の混合を行うので、装置が大幅に単純化され故障の発生を抑制することが出来るとともに、小規模な装置で従来をはるかに上回る作業効率を達成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の概念的正面図である。
【図２】図１に示す装置を使用して土壌改質を行う場合の構成を示す概念図である。
【図３】本発明の第二の実施例の概念的正面図である。
【図４】図２に示す装置を使用して土壌改質を行う場合の構成を示す概念図である。
【図５】従来装置の側面図である。
【図６】従来装置の正面図である。
【符号の説明】
１　　　本体
２　　　攪拌格子
３　　　圧搾空気供給装置
４　　　管路
５　　　水中サンドポンプ
６　　　固化剤供給装置
７　　　揚送ポンプ
８　　　循環管路
９　　　切換弁
１０　　排出管
１１　　圧搾空気バルブ
１２　　基盤
１３　　攪拌格子
【図１】
2004100290.tif 000003
【図２】
2004100290.tif 000004
【図３】
2004100290.tif 000005
【図４】
2004100290.tif 000006
【図５】
2004100290.tif 000007
【図６】
2004100290.tif 000008