(57)【要約】  【課題】現位置土を使用して気泡混合軽量土を製造する装置を提供する。  【解決手段】気泡混合軽量土の製造装置１は、起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材とスラリ状の固化材を混合して混合材を製造するミキサー２と、該ミキサー２により製造された混合材を圧送するグラウトポンプ３と、該グラウトポンプ３により圧送されてきた混合材に圧縮空気を供給するコンプレッサー４と、前記混合材を通過させることにより発泡させてエアミルクを製造する発泡装置３１と、前記エアミルクを先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機５と、を備えている。  【選択図】  図１
2005214009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を造成する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材とスラリ状の固化材を混合して混合材を製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造された混合材を圧送するポンプと、
該ポンプにより圧送されてきた混合材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入した前記混合材を圧送管の先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。
【請求項２】
現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材とスラリ状の固化材を混合して混合材を製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造された混合材を圧送するポンプと、
該ポンプにより圧送されてきた混合材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入した前記混合材を通過させることにより発泡させてエアミルクを製造する発泡装置と、
該発泡装置により製造されたエアミルクを先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。
【請求項３】
現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、
該発泡装置により製造した気泡を圧送する気泡圧送ポンプと、
固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送するポンプと、
該ポンプにより圧送されてきたスラリ状の固化材と前記気泡圧送ポンプにより圧送されてきた気泡を合流させた後に先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。
【請求項４】
現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、  
圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、
該発泡装置により製造した気泡と、固化材に水を加えたスラリ状の固化材とを混合してエアミルクを製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造されたエアミルクを圧送するポンプと、
該ポンプにより圧送されてきたエアミルクを先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。
【請求項５】
現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送するポンプと、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、
該発泡装置により製造した気泡を圧送する気泡圧送ポンプと、
該気泡圧送ポンプにより送られてきた気泡を先端の気泡吐出口から吐出させると共に、前記ポンプにより送られてきたスラリ状の固化材を先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。
【請求項６】
現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、
該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送する第１のポンプと、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材を圧送する第２のポンプと、
該第２のポンプにより圧送されてきたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、
圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、
該発泡装置により製造された気泡を先端の気泡吐出口から吐出させると共に、前記第１のポンプにより送られてきたスラリ状の固化材を先端の材料吐出口から吐出させて原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、
を備えてなる気泡混合軽量土の製造装置。
【請求項７】
前記発泡装置は、一端側に導入口を有し、他端側に排出口を有する筒状の装置本体と、該装置本体内に装填されていて導入された気泡剤の発泡を促進させる発泡促進材と、で構成されていて、
前記筒状の装置本体の断面積は、前記導入口および排出口の断面積よりも大面積に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の気泡混合軽量土の製造装置。
【請求項８】
前記発泡促進材は、メッシュや多数の孔を有するプレート等の多孔材により構成されていることを特徴とする請求項８に記載の気泡混合軽量土の製造装置。
【請求項９】
前記混合攪拌機は、バックホウ等の建設機械の上下動可能なアームの先端に設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の気泡混合軽量土の製造装置。
【請求項１０】
前記混合攪拌機は、フレーム上部の駆動輪とフレーム下部の従動輪との間にチェーンを巻き掛けるとともに、そのチェーンを上下方向に周回移動させることで原土の掘削を混合攪拌処理を行うようになっていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の気泡混合軽量土の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現位置土に空隙形成材としての気泡と固化材を加えて混合撹拌して、気泡混合軽量土を製造するための気泡混合軽量土の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように気泡混合土は軽量であり、橋台、擁壁の裏込め材としての利用のほか、山岳地や軟弱地盤での拡幅盛土等に利用されており、その造成は土砂と固化材、水および気泡とを混合撹拌して気泡混合土とすることを基本としている。
【０００３】
すなわち、従来、気泡混合軽量土は、例えば特許文献１に記載のように、ミキシングプラントで土砂、水および固化材を混合した上でこれに発泡装置で製造した気泡を気泡混合装置で混合して気泡混合軽量土とし、その製造された気泡混合軽量土を圧送ポンプを用いて耐圧ゴムホースもしくはコンクリート用圧送管にて施工箇所まで圧送した上で打設造成することになる。なお、この工法は一般にＦＣＢ工法と称されている。（例えば、特許文献１）
また、別の造成方法としては、例えば特許文献２に記載のように、施工現場の土砂を掘削し、その掘削土砂に加水して液性限界以上の含水比となし、これを撹拌してスラリ状とした上で発泡剤もしくは起泡剤等のを空隙形成材とセメント系固化材とを加えて混合撹拌し、これを現場地盤上に盛り上げて盛土とする。（例えば、特許文献２）
【特許文献１】特開２００２−３３２６５７号公報
【特許文献２】特公平５−２８２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に代表されるような従来の技術では、いずれの場合も盛土造成箇所以外の場所にて気泡混合土を製造するものであり、下記のような欠点がある。
【０００５】
すなわち、前者の技術では、ミキシングプラントにて土砂、水および固化材を混合し、これに発泡装置で製造した気泡を気泡混合装置で混合して気泡混合軽量土とするものであるから、現場発生土（土砂）を一次掘削してミキシングプラントの近くに一旦仮置きする必要があり、その仮置き場の設置によってスペース効率が悪くなる。また、製造された気泡混合軽量土を圧送ポンプのほか耐圧ゴムホースやコンクリート用圧送管を用いて施工箇所まで圧送して打設造成しているので、気泡混合軽量土そのものに十分な流動性を必要とする。その流動性の確保には多くの水を使用することになるため、気泡混合土としての必要強度を得る上で多くのセメント系固化材を必要とし、不経済とならざるを得ない。
【０００６】
また、後者の技術では、施工現場の掘削のほか、含水比調整を含めた多くの工程を必要とするため、一日あたりの作業量にも限界があり、上記と同様に不経済なものとなる。
【０００７】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、現位置にて原土を掘削しながらその時点で気泡や固化材と混合撹拌することで気泡混合軽量土を製造することのできる極めて経済性に優れた気泡混合軽量土の製造装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を造成する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材とスラリ状の固化材を混合して混合材を製造するミキサーと、該ミキサーにより製造された混合材を圧送するポンプと、該ポンプにより圧送されてきた混合材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、圧縮空気を混入した前記混合材を圧送管の先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材とスラリ状の固化材を混合して混合材を製造するミキサーと、該ミキサーにより製造された混合材を圧送するポンプと、該ポンプにより圧送されてきた混合材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、圧縮空気を混入した前記混合材を通過させることにより発泡させてエアミルクを製造する発泡装置と、該発泡装置により製造されたエアミルクを先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、該発泡装置により製造した気泡を圧送する気泡圧送ポンプと、固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送するポンプと、該ポンプにより圧送されてきたスラリ状の固化材と前記気泡圧送ポンプにより圧送されてきた気泡を合流させた後に先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、  圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、該発泡装置により製造した気泡と、固化材に水を加えたスラリ状の固化材とを混合してエアミルクを製造するミキサーと、該ミキサーにより製造されたエアミルクを圧送するポンプと、該ポンプにより圧送されてきたエアミルクを先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送するポンプと、起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、該発泡装置により製造した気泡を圧送する気泡圧送ポンプと、該気泡圧送ポンプにより送られてきた気泡を先端の気泡吐出口から吐出させると共に、前記ポンプにより送られてきたスラリ状の固化材を先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、現位置土と固化材を含む気泡混合材とを混合撹拌して気泡混合軽量土を製造する気泡混合軽量土の製造装置であって、
固化材に水を加えてスラリ状の固化材を製造するミキサーと、該ミキサーにより製造されたスラリ状の固化材を圧送する第１のポンプと、起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材を圧送する第２のポンプと、該第２のポンプにより圧送されてきたスラリ状の起泡材に圧縮空気を混入するコンプレッサーと、圧縮空気を混入したスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡させて気泡を製造する発泡装置と、該発泡装置により製造された気泡を先端の気泡吐出口から吐出させると共に、前記第１のポンプにより送られてきたスラリ状の固化材を先端の材料吐出口から吐出させて原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機と、を備えている。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、前記発泡装置を、一端側に導入口を有し、他端側に排出口を有する筒状の装置本体と、該装置本体内に装填されていて導入された気泡剤の発泡を促進させる発泡促進材と、で構成すると共に、前記筒状の装置本体の断面積を、前記導入口および排出口の断面積よりも大面積に形成した。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、前記発泡促進材を、メッシュや多数の孔を有するプレート等の多孔材により構成した。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、前記混合攪拌機を、バックホウ等の建設機械の上下動可能なアームの先端に設けた。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、前記混合攪拌機を、フレーム上部の駆動輪とフレーム下部の従動輪との間にチェーンを巻き掛けるとともに、そのチェーンを上下方向に周回移動させることで原土の掘削を混合攪拌処理を行う構成にした。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の気泡混合軽量土の製造装置によれば、従来のいわゆるプラント混合方式と異なり、気泡と固化材および原土との混合撹拌は現位置での原土の掘削と並行して行われるため、従来のような原土の一時的な仮置き場等も不要で、スペース効率と経済性に優れた施工を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１〜図３は、第１の実施の形態を示し、図１は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図２Ａおよび図２Ｂは要部（混合攪拌機）の説明図、図３は作業工程を模式化したブロック系統図である。
図１に示すように、前記気泡混合軽量土の製造装置１は、起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材と、同じくスラリ状の固化材とを混合してスラリ状の混合材（以下、単に混合材という）を製造するミキサー２と、該ミキサー２により製造された混合材を圧送するグラウトポンプ３と、該グラウトポンプ３により圧送されてきた混合材に圧縮空気を供給して混入させるコンプレッサー４と、該コンプレッサー４により圧縮空気を混入した混合材を先端の材料吐出口から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌する混合攪拌機５と、を備えている。なお、１１は起泡剤ストッカー、１２は第１の水槽、１３は固化材サイロ、１４は第２の水槽、１５は発動発電機である。前記混合攪拌機５は、例えば掘削系建設機械であるバックホウ１６をベースマシン（母機）としてそのアーム１７の先端に装着されている。
なお、上記スラリ状の固化材とは、固化材として例えばセメントを用いる場合に、粉体であるセメントと水を所定の水／セメント比にて混ぜ合わせたいわゆるミルク状のものを言い、以下セメントミルクと言う。また、エアミルクとは固化材を含む気泡混合材の下位概念であり、上記のセメントミルクに対し気泡剤を用いて製造した気泡を混入したものを言う。
【００２０】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、混合撹拌機５の先端には材料吐出口２１が設けられている。材料吐出口２１は混合撹拌機５のフレーム２３に沿って配設された圧送管２２及び図１の圧送ホース３０を介して前記グラウトポンプ３に接続されている。混合撹拌機５は、上下方向に延びるフレーム２３の上部の駆動輪２４と下部の従動輪２５との間にエンドレスなドライブチェーン２６を巻き掛けるとともに、そのドライブチェーン２６の外周に所定のピッチで複数の撹拌翼２７を装着したもので、フレーム２３の下端には先に述べた材料吐出口２１が設けられている。そして、フレーム２３の上部に設けられた油圧モータ２８を起動することにより各撹拌翼２７がドライブチェーン２６とともに周回移動して、それに併せてバックホウ１６自体の推力による混合撹拌機５の地中への貫入と引き抜きとを繰り返すことにより、施工箇所の土砂の掘削と並行してその土砂と前記混合材との混合撹拌を行う。なお、前記圧送管２２の上端には、第１の分岐通路２９ａを介して圧送ホース３０が接続されていて、該圧送ホース３０を介して前記グラウトポンプ３が接続されている。また、前記圧送管２２の上端には、前記第１の分岐通路２９ａから分岐した第２の分岐通路２９ｂが設けられていて、該第２の分岐通路２９ｂは前記コンプレッサー４に接続されている。
【００２１】
図３の作業工程図に示すように、前記起泡剤ストッカー１１から供給された起泡剤に前記第１の水槽１２から供給された水を加えてスラリ状の起泡材を製造するとともに、前記固化材サイロ１３から供給された固化材に前記第２の水槽１４から供給された水を加えてセメントミルクを製造し、さらにそれらのスラリ状の起泡材とセメントミルクを前記ミキサー２で攪拌、混合することにより混合材（前記スラリ状の起泡材とセメントミルクの混合体）を製造する。そして、この混合材をグラウトポンプ３にて混合撹拌機５側に圧送する。
その一方、前記混合撹拌機５の上端部では、前記コンプレッサー４により圧送管２２に圧縮空気が供給される。そして、前記グラウトポンプ３により圧送管２２に圧送されてきた混合材と、コンプレッサー４から供給されてきた圧縮空気とが混合撹拌機５の内部に配置された圧送管２２の上端部で合流して前記混合撹拌機５の先端に設けた材料吐出口２１から吐出され、原位置の土砂と混合、攪拌され、気泡混合軽量土が製造される。
この実施の形態においては、材料吐出口２１からの混合材の吐出と混合撹拌機５による混合撹拌作用をもって混合材が初めて積極的に発泡化もしくは起泡化されていわゆるフォーム状のエアミルク（セメントミルクを含むスラリ状の起泡材が気泡化もしくはフォーム状化したもの）と化しながら、現位置の土砂と混合、撹拌されることでいわゆるフォーム状のエアミルクと土砂との混合物である気泡混合軽量土が製造されることになる。すなわち、上記混合材に圧縮空気を混入することで一部がフォーム状のエアミルクと化するものの、そのフォーム状化は不完全なものであり、上記のように材料吐出口２１からの吐出と混合撹拌機５による現位置の土砂との混合、撹拌作用をもってフォーム状のエアミルクが生成されながらそのフォーム状のエアミルクと土砂との混合物であるいわゆる気泡混合軽量土が製造されることになる。
なお、前記ミキサー２やグラウトポンプ３、コンプレッサー４、起泡剤ストッカー１１、第１の水槽１２、固化材サイロ１３等を予め移動可能な台車（図示省略）上に搭載しておいて、現場への移動を容易にしても良い。
【００２２】
図４〜図１０は、第２の実施の形態を示し、図４は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図５Ａ及び図５Ｂは要部（混合攪拌機）の説明図、図６は作業工程を模式化したブロック系統図、図７Ａ〜図７Ｃは発泡装置の第１実施例の断面図、図８Ａ〜図８Ｄは発泡装置の第２実施例の断面図、図９Ａ及び図９Ｂは発泡補助材の第１実施例の断面図、図１０Ａ及び図１０Ｂは発泡補助材の第２実施例の断面図である。
【００２３】
第２の実施の形態と前記第１の実施の形態の主たる相違点は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、混合撹拌機５の上端に発泡装置３１を設け、該発泡装置３１に対し、グラウトポンプ３より圧送されてきた混合材とコンプレッサー４からの圧縮空気を共に導入することにより発泡化を促進させてフォーム状のエアミルクを積極的に形成し、そのエアミルクを混合撹拌機５側に供給する構成にしたことにある。図７Ａ〜図７Ｃ及び図８Ａ〜図８Ｄに示すように、前記発泡装置３１は、一端側に導入口３２を有し、他端側に排出口３３を有する筒状の装置本体３４と、該装置本体３４内に装填されていて導入された混合材の発泡化もしくはフォーム状化を促進させる発泡促進材３５と、で構成されている。図７Ａ〜図７Ｃに示す第１実施例の発泡装置３１において前記装置本体３４は、前記導入口３２を一端部に設けた円筒状の第１筒部３４ａと、該第１筒部３４ａの一端に連続し先端に行くに従って徐々に縮径しながら前記排出口３３に連続する円錐状の第２筒部３４ｂとからなっていて、前記第２筒部３４ｂ内に前記発泡促進材３５が装填されている。
【００２４】
前記第１筒部３４ａの断面積Ｄ１は、前記導入口３２および排出口３３の断面積Ｄ２よりも大面積に形成されている。（Ｄ１＞Ｄ２）。前記第１筒部３４ａの断面積Ｄ１を前記導入口３２および排出口３３の断面積Ｄ２よりも大面積に形成したのは、発泡効率を考慮したものである。発泡効率を考慮すると前記第１筒部３４ａの断面積Ｄ１は、前記導入口３２および排出口３３の断面積Ｄ２の１．５倍以上が望ましい。
【００２５】
また、図８に示す第２実施例の発泡装置３１の装置本体３４は、前記導入口３２に連続し先端に行くに従って徐々に拡径する円錐状の第１筒部３４ｃと、該第１筒部３４ｃの一端部に連続する円筒状の第２筒部３４ｄと、該円筒状の第２筒部３４ｄの一端部に連続し先端に行くに従って徐々に縮径しながら前記排出口３３に連続する第３筒部３４ｅとからなっていて、前記第１筒部３４ｃと第２筒部３４ｄ内に前記発泡促進材３５が装填されている。前記第２筒部３４ｄの断面積Ｄ１は、前記導入口３２および排出口３３の断面積Ｄ２の１．５倍以上の断面積に形成されている。なお、前記第１実施例の第１筒部３４ａおよび第２実施例の第２筒部３４ｄの断面形状は、図８Ｃに示す円筒状に限定されず、図８Ｄに示すように四角筒状、その他の断面形状であってもよい。
【００２６】
図７Ａ及び図８Ａに示すように、前記発泡促進材３５は、複数の多孔材３５ａを所定の隙間δをもって重ね合わせることにより形成されている。
【００２７】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、第１実施例の多孔材３５ａは、金属板に無数の四角形の孔３５ｂを設けた所謂パンチングプレートにより形成されている。そして、多孔材３５ａの下面に設けた脚状の突起、即ちスペーサー３５ｃによって前記隙間δを設定するようになっている。図１０Ａ及び図１０Ｂに示す第２実施例の多孔材３５ａは、金属板に無数の円形の孔３５ｂを設けることにより形成されている。他の構成は第１実施例の場合と同じである。なお、上記実施例では、多孔材３５ａとして所謂パンチングプレートを使用した場合を示したが、金属製のメッシュや樹脂製のメッシュ（例えば魚網）等を使用しても良い。多孔材３５ａ間に隙間δをもたせたのは発泡効率を向上させるためであり、隙間δの大きさは、孔３５ｂやメシュの大きさ等により適宜決定される。また、重ね合わせた多孔材３５ａ相互の孔３５ｂの位置をずらすことにより発泡効率を向上させることができる。
【００２８】
第２の実施の形態の気泡混合軽量土の製造装置１は、上述のような構成であって、図６の作業工程図に示すように、前記起泡剤ストッカー１１から供給された起泡剤に前記第１の水槽１２から供給された水を加えて製造したスラリ状の起泡材と、前記固化材サイロ１３から供給された固化材に前記第２の水槽１４から供給された水を加えて製造したセメントミルクを、前記ミキサー２で攪拌、混合することにより混合材（前記スラリ状の起泡材とセメントミルクの混合体）を製造し、この混合材をグラウトポンプ３にて混合撹拌機５側に圧送するまでは図３の第１の実施の形態と同様である。
【００２９】
混合撹拌機５側に圧送されてきた混合材は、該混合撹拌機５の上端部において前記コンプレッサー４により供給された圧縮空気と共に前記発泡装置３１に供給され、発泡装置３１内の発泡促進材３５を通過することにより積極的に発泡化もしくはフォーム状化されてエアミルクが製造され、該エアミルクは、前記圧送管２２を経た上で混合撹拌機５の先端に設けた材料吐出口２１から吐出され、原位置の土砂と混合、攪拌され、その結果として気泡混合軽量土が製造される。
【００３０】
この実施の形態においては、グラウトポンプ３にて混合撹拌機５側に圧送されてきた混合材は、混合撹拌機５の上端部で前記発泡装置３１によってエアミルクになった状態で圧送管２２に送り込まれたのちに混合撹拌機５の先端に設けた材料吐出口２１から吐出されて、現位置の土砂と混合、撹拌されることになるので、土砂との混合、撹拌効果が一段と向上する。なお、上記第２の実施の形態においては、発泡装置３１を混合撹拌機５の上端部に付設した場合を示したが、発泡装置３１は、混合撹拌機５の内部やベースマシンに設けても、或いはベースマシンよりも上流側のプラント側に設けてもよい。他の構成は第１の実施の形態と同じであるので重複する説明は省略する。
【００３１】
図１１〜図１３は、第３の実施の形態を示し、図１１は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図１２Ａ及び図１２Ｂは要部（混合攪拌機）の説明図、図１３は作業工程を模式化したブロック系統図である。
第３の実施の形態と前記第１の実施の形態の主たる相違点は、セメントミルクの製造、圧送系と、気泡の製造、圧送系を相互に独立させ、混合撹拌機５の上端にて初めて両者を混合させるようにした点にある。具体的には、前記ミキサー２により製造され、グラウトポンプ３により混合攪拌機５側に圧送されてきたセメントミルクに、発泡装置４２により製造した気泡を加えて前記混合攪拌機５側の圧送管２２の上端部でエアミルクを製造し、該エアミルクを混合攪拌機５の先端の材料吐出口２１から吐出させながら原位置の土砂と混合、攪拌して気泡混合軽量土を製造するようになっている。
【００３２】
図１１に示すように、この製造装置１は、起泡剤ストッカー１１から供給される起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材に圧縮空気を供給するコンプレッサー４１と、該コンプレッサー４１によりエアーを供給されたスラリ状の起泡材を通過させることにより発泡化もしくはフォーム状化させて気泡を製造する発泡装置４２と、該発泡装置４２で製造した気泡を圧送ホース４４を介して混合攪拌機５側に圧送する気泡圧送ポンプ４３と、を備えている。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、前記気泡圧送ポンプ４３に接続された圧送ホース４４の端部は、前記コンプレッサー４に接続する分岐通路２９ｂの下流側において前記圧送管２２の上端部に接続されている。なお、上記発泡装置４２は図７Ａ及び図８Ａに示した発泡装置を大型化したものと理解することができ、その機能は基本的に同じである。
【００３３】
一方、この製造装置１は、図１１に示すように、前記第１の実施の形態と同様に、固化材サイロ１３から供給された固化材に第２の水槽１４から供給された水を加えてセメントミルクを製造するミキサー２と、該ミキサー２により製造されたスラリ状の固化材を圧送するグラウトポンプ３と、該グラウトポンプ３により圧送されてきたスラリ状の固化材に圧縮空気を供給するコンプレッサー４のほか、混合攪拌機５等を備えている。
【００３４】
第３の実施の形態の気泡混合軽量土の製造装置１は、上述のような構成であって、図１３の作業工程図に示すように、前記固化材サイロ１３から供給された固化材にと、前記第２の水槽１４から供給された水とを、前記ミキサー２で攪拌、混合することにより製造されたスラリ状の固化材（セメントミルク）をグラウトポンプ３にて混合撹拌機５側に圧送する。一方、前記起泡剤ストッカー１１から供給された起泡剤に前記第１の水槽１２から供給された水を加えてスラリ状の起泡材を製造し、その起泡材に前記コンプレッサー４１にて圧縮空気を混入させた上で前記発泡装置４２に供給して発泡化もしくはフォーム状化を促進させて気泡を製造する。こうして製造された気泡は、前記気泡圧送ポンプ４３で前記混合撹拌機５に向けて送られて、前記混合撹拌機５の上端部において前記グラウトポンプ３により圧送されてきたセメントミルクと合流する。気泡が混入されたセメントミルクはフォーム状のエアミルクと化して前記圧送管２２に供給され、混合撹拌機５の先端に設けた材料吐出口２１から吐出され、原位置の土砂と混合、攪拌され、気泡混合軽量土が製造される。なお、他の構成は第１、第２の実施の形態と同じであるので重複する説明は省略する。
【００３５】
図１４〜図１６は、第４の実施の形態を示し、図１４は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図１５Ａ及び図１５Ｂは要部（混合攪拌機）の説明図、図１６は作業工程を模式化したブロック系統図である。
第４の実施の形態と前記第３の実施の形態の主たる相違点は、発泡装置４２で製造した気泡を気泡圧送ポンプ４３でミキサー２に供給し、固化材に水を加えて製造したセメントミルクと同ミキサー２にて混合してフォーム状のエアミルクを製造し、該エアミルクをグラウトポンプ３で混合攪拌機５側に供給する点にある。
【００３６】
即ち、図１６の作業工程図に示すように、固化材サイロ１３から供給された固化材と第２の水槽１４から供給された水とをミキサー２に供給して混合することでセメントミルクを製造する一方、図１４の発泡装置４２にて製造され且つ気泡圧送ポンプ４３にて圧送されてきた気泡を前記ミキサー２に供給し、セメントミルクと気泡とを混合することによりフォーム状のエアミルクを製造し、該エアミルクをグラウトポンプ３で混合攪拌機５側に供給する。
【００３７】
この実施の形態によれば、前記ミキサー２を利用してスラリ状の固化材と気泡を確実に混合してよりきめの細かなエアミルクを製造することができる。なお、他の構成は第１〜第３の実施の形態と同じであるので重複する説明は省略する。
【００３８】
図１７〜図１９は、第５の実施の形態を示し、図１７は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図１８Ａ〜図１８Ｃは要部（混合攪拌機）の説明図、図１９は作業工程を模式化したブロック系統図である。
【００３９】
第５の実施の形態と前記第４の実施の形態の主たる相違点は、前記発泡装置４２で製造した気泡を、前記気泡圧送ポンプ４３により圧送ホース４４を介して前記混合撹拌機５の先端の気泡吐出口４５から吐出させると共に、前記グラウトポンプ３によって混合撹拌機５の先端部に送られてきたセメントミルクを、前記材料吐出口２１から吐出させて、混合撹拌機５により原位置の土砂と混合、攪拌する点にある。
即ち、図１８Ａ〜図１８Ｃに示すように、混合撹拌機５側には固化材圧送用の圧送管２２とは別にこれと平行な気泡圧送用の第２圧送管１２２が用意されており、この第２圧送管１２２の上端は圧送ホース４４を介して前記気泡圧送ポンプ４３に接続され、圧送管４４の下端は前記混合撹拌機５の先端の前記材料吐出口２１と対峙する別の気泡吐出口４５に接続されている。
【００４０】
従って、図１９の作業工程図に示すように、前記固化材サイロ１３から供給された固化材に前記第２の水槽１４から供給された水を加えて前記ミキサー２で攪拌、混合することにより製造されたセメントミルクは、グラウトポンプ３により圧送ホース３０を介して圧送管２２の先端の材料吐出口２１から吐出される。一方、前記発泡装置４２で形成された気泡は、前記気泡圧送ポンプ４３により圧送ホース４４を介して前記混合撹拌機５の先端の気泡吐出口４５から吐出される。そして、前記セメントミルクと気泡は、混合撹拌機５により、原位置の土砂と混合、攪拌され、気泡混合軽量土が製造される。なお、前記実施の形態と同一部分には同一符合を付して重複する説明を省略する。
図２０〜図２２は、第６の実施の形態を示し、図２０は気泡混合軽量土の製造装置の概略構造を示す側面図、図２１Ａ〜図２１Ｃは要部（混合攪拌機）の説明図、図２２は作業工程を模式化したブロック系統図である。
【００４１】
第６の実施の形態と前記第２の実施の形態の主たる相違点は、起泡剤に水を加えたスラリ状の起泡材を第２のグラウトポンプ５１により圧送ホース４４を介して混合攪拌機５側の発泡装置５２に供給して気泡を製造し、該気泡を前記混合撹拌機５の先端の気泡吐出口４５から吐出させると共に、前記第１のグラウトポンプ３によって送られてきたセメントミルクを材料吐出口２１から吐出させる。そして、同時吐出した前記気泡とスラリ状の固化材を混合撹拌機５で原位置の土砂と混合、攪拌する点にある。
即ち、図２１に示すように、混合撹拌機５には固化材圧送用の圧送管２２とは別にこれと平行な気泡材圧送用の第２圧送管１２２が用意されており、この第２圧送管１２２の上端は前記発泡装置５２および圧送ホース４４を介して前記第２のグラウトポンプ５１に接続され、第２圧送管１２２の下端は前記混合撹拌機５の先端の前記材料吐出口２１と対峙する別の気泡吐出口４５に接続されている。なお、発泡装置５２の構造は図７Ａ及び図８Ａに示したものと同様である。
【００４２】
従って、図２２の作業工程図に示すように、前記固化材サイロ１３から供給された固化材に第２の水槽１４から供給された水を加えてミキサー２で攪拌、混合することにより製造されたセメントミルクは、第１のグラウトポンプ３により圧送ホース３０を介して前記混合撹拌機５の先端の材料吐出口２１から吐出される。一方、起泡剤と水を混合することにより形成された起泡材は、第２のグラウトポンプ５１により前記発泡装置５２に供給され、圧縮空気が混入されながらその発泡装置５２を通過することにより発泡化もしくはフォーム状化が促進されて気泡が製造される。前記発泡装置５２により形成された気泡は、第２圧送管１２２を介して気泡吐出口４５から吐出される。そして、前記気泡とセメントミルクは、混合撹拌機５により、原位置の土砂と混合、攪拌され、気泡混合軽量土が製造される。なお、前記実施の形態と同一部分には同一符合を付して重複する説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す説明図。
【図２Ａ】混合攪拌機の詳細を示す拡大説明図。
【図２Ｂ】図２Ａの側面説明図。
【図３】図３を模式化したブロック系統図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す説明図。
【図５Ａ】混合攪拌機の詳細を示す拡大説明図。
【図５Ｂ】図５Ａの側面説明図。
【図６】図５を模式化したブロック系統図。
【図７Ａ】発泡装置の第１実施例の断面図。
【図７Ｂ】図７ＡのＡ−Ａ断面図。
【図７Ｃ】図７ＡのＢ−Ｂ断面図。
【図８Ａ】発泡装置の第２実施例の断面図。
【図８Ｂ】図８ＡのＡ−Ａ断面図。
【図８Ｃ】図８ＡのＢ−Ｂ断面図。
【図８Ｄ】変形例の断面図。
【図９Ａ】発泡補助材の第１実施例の平面図。
【図９Ｂ】図９ＡのＡ−Ａ断面図。
【図１０Ａ】発泡補助材の第２実施例の平面図。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＡ−Ａ断面図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す説明図。
【図１２Ａ】混合攪拌機の詳細を示す拡大説明図。
【図１２Ｂ】図１２Ａの側面説明図。
【図１３】図１１を模式化したブロック系統図。
【図１４】本発明の第４の実施の形態を示す説明図。
【図１５Ａ】混合攪拌機の詳細を示す拡大説明図。
【図１５Ｂ】図１５Ａの側面説明図。
【図１６】図１４を模式化したブロック系統図。
【図１７】本発明の第５の実施の形態を示す説明図。
【図１８Ａ】混合攪拌機の詳細を示す拡大説明図。
【図１８Ｂ】図１８Ａの左側面説明図。
【図１８Ｃ】図１８Ａの右側面説明図。
【図１９】図１７を模式化したブロック系統図。
【図２０】本発明の第６の実施の形態を示す説明図。
【図２１Ａ】混合攪拌機の詳細を示す拡大説明図。
【図２１Ｂ】図２１Ａの左側面説明図。
【図２１Ｃ】図２１Ａの右側面説明図。
【図２２】図２０を模式化したブロック系統図。
【符号の説明】
【００４４】
１…気泡混合軽量土の製造装置
２…ミキサー
３…グラウトポンプ
４…コンプレッサー
５…混合攪拌機
１１…起泡剤ストッカー
１２…第１の水槽
１３…固化材サイロ
１４…第２の水槽
１６…バックホウ
１７…アーム
２１…材料吐出口
２２…圧送管
２３…フレーム
２４…駆動輪
２５…従動輪
２６…ドライブチェーン
２７…攪拌翼
３１…発泡装置
３２…導入口
３３…排出口
３４…装置本体
３５…発泡促進材
４１…コンプレッサー
４２…発泡装置
４４…気泡吐出口
５２…発泡装置
１２２…第２圧送管
【図１】
2005214009.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2005214009.tif 000009
【図６】
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【図７Ａ】
2005214009.tif 000011
【図７Ｂ】
2005214009.tif 000012
【図７Ｃ】
2005214009.tif 000013
【図８Ａ】
2005214009.tif 000014
【図８Ｂ】
2005214009.tif 000015
【図８Ｃ】
2005214009.tif 000016
【図８Ｄ】
2005214009.tif 000017
【図９Ａ】
2005214009.tif 000018
【図９Ｂ】
2005214009.tif 000019
【図１０Ａ】
2005214009.tif 000020
【図１０Ｂ】
2005214009.tif 000021
【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
2005214009.tif 000031
【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２２】
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