(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料土に水を加えて含水比を調整した調整泥土に対し、気泡からなる軽量化材及び固化材を混合して軽量化及び固化処理を行う軽量土処理方法において、
前記調整泥土を搬送管内に送り込み、該搬送管内に圧送用空気を圧入させて前記調整泥土を所望の打設現場に搬送させ、該搬送途中の調整泥土に、前記搬送管内に開口させた添加材注入ノズルを通して固化材及び軽量化材を注入し、注入後の搬送管内移動中に生じる混練作用によって前記固化材及び軽量化材を調整泥土に対して均一に混合させるようにし、
前記固化材は、セメント等の固化材に加水して混練させることによってスラリー状となし、これを流量制御装置付ポンプにより送り出すようにした固化材供給手段により前記注入ノズルに通じる注入管に送り込むとともに、
発泡機へ流量制御装置付ポンプにより起泡剤を送り込むと同時に同発泡機にコンプレッサーから流量制御弁及び流量計を通して圧縮空気を送り込むことにより形成した気泡を軽量化材として送り出すようにした軽量化材供給手段により前記注入管に送り込み、前記固化材とともに添加材注入ノズルから注入することを特徴としてなる軽量土処理方法。
【請求項２】
原料土に水を混合し、所望の含水比に調整した調整泥土とする含水比調整手段と、
調整泥土を搬送する搬送管と、前記含水比調整手段によって含水調整された調整泥土を搬送管内に送り込む調整泥土送り出し手段と、
前記搬送管内に圧送用空気を圧入させる圧送用空気圧入手段と、前記搬送管内に開口させた１又は複数の添加材注入ノズルと、
セメント等の固化材に加水して混練させることによってスラリー状となし、これを流量制御装置付ポンプにより送り出して前記添加材注入ノズルに通じる注入管に送り込む固化材供給手段と、
発泡機へ流量制御装置付ポンプにより起泡剤を送り込むと同時に同発泡機にコンプレッサーから流量制御弁及び流量計を通して圧縮空気を送り込むことにより形成した気泡を軽量化材として送り出すようにした軽量化材供給手段と
前記添加材注入ノズルからの軽量化材及び固化材の注入タイミング及び注入量をコントロールする制御手段とを備え、
前記固化材が送り込まれる注入管に前記軽量化材供給手段からの気泡を注入するようにしてなる軽量土処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料土に固化材及び軽量化材を混ぜ、軽量化させると同時に固化させる軽量土処理方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軽量土処理方法は、土砂にセメント等の固化材及び発泡ビーズ又は気泡などの軽量化材を添加し、混練機を用いて混練することにより、一般的な土質材料に比べて密度の小さい軽量地盤材料を製造するものであり、これらの軽量地盤材料は、岸壁・護岸の裏込め、軟弱地盤上の盛土、水中部の埋め戻しなどの用途に利用されている。
【０００３】
従来の軽量土処理方法は、例えば図４に示す如き方法が一般的である。この方法では、原料土ａをバックホー１等の揚土装置をもって振動篩機２に投入し、夾雑物を除去して含水比調整槽３に投入し、この含水比調整槽３にポンプ４によって水を加えて含水比を調整し、調整後の調整泥土ｂをポンプ５によって混練機６に送り込む。混練機６では添加材である固化材及び軽量化材を混合させる。固化材は主としてセメント系の材料が使用され固化材供給装置７から、また軽量化材としては気泡又は発泡ビーズが軽量化材供給装置８からそれぞれ所定量ずつ供給され、攪拌翼９により攪拌することによって混練し、排出口１０より排出する。排出された軽量化処理土ｃをスクイズポンプ１１などの定容積型ポンプを用いた圧送装置を使用し、搬送管１２内を移動させて打設現場に搬送するようにしている。図中１３は調整泥土ｂの密度を計測する密度計であり、１４は調整泥土ｂの流量を計測する流量計である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来の軽量土処理方法においては、調整泥土と固化材及び軽量化材との混練に、攪拌翼を用いた混練機を使用するため、作業効率が悪く、また混練機が高価であるためコスト高となる等、大量施工に適応するには能力的、経済的に問題があった。
【０００５】
また、処理土の搬送・打設には、定容積型の圧送ポンプを使用しているため、長距離の搬送が困難であり、定位置から広範囲への搬送・打設ができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の如き従来の問題に鑑み、搬送管を使用した長距離搬送が可能であり、且つ、従来のような攪拌翼を用いた専用の混練機を使用することなく固化材及び軽量化材の添加混合ができる軽量土処理方法の提供を目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための本発明方法の特徴は、原料土に水を加えて含水比を調整した調整泥土に対し、発泡ビース又は気泡等の軽量化材及び固化材を混合して軽量化及び固化処理を行う軽量土処理方法において、前記調整泥土を搬送管内に送り込み、該搬送管内に圧送用空気を圧入させて前記調整泥土を所望の打設現場に搬送させ、該搬送途中の調整泥土に、前記搬送管内に開口させた添加材注入ノズルを通して固化材及び軽量化材を注入し、注入後の搬送管内移動中に生じる混練作用によって前記固化材及び軽量化材を調整泥土に対して均一に混合させるようにし、前記固化材は、セメント等の固化材に加水して混練させることによってスラリー状となし、これを流量制御装置付ポンプにより送り出すようにした固化材供給手段により前記注入ノズルに通じる注入管に送り込むとともに、発泡機へ流量制御装置付ポンプにより起泡剤を送り込むと同時に同発泡機にコンプレッサーから流量制御弁及び流量計を通して圧縮空気を送り込むことにより形成した気泡を軽量化材として送り出すようにした軽量化材供給手段により前記注入管に送り込み、前記固化材とともに添加材注入ノズルから注入することにある。
【０００８】
また、本発明に係る軽量土処理装置の特徴は、原料土に水を混合し、所望の含水比に調整した調整泥土とする含水比調整手段と、調整泥土を搬送する搬送管と、前記含水比調整手段によって含水調整された調整泥土を搬送管内に送り込む調整泥土送り出し手段と、
前記搬送管内に圧送用空気を圧入させる圧送用空気圧入手段と、前記搬送管内に開口させた１又は複数の添加材注入ノズルと、セメント等の固化材に加水して混練させることによってスラリー状となし、これを流量制御装置付ポンプにより送り出して前記添加材注入ノズルに通じる注入管に送り込む固化材供給手段と、発泡機へ流量制御装置付ポンプにより起泡剤を送り込むと同時に同発泡機にコンプレッサーから流量制御弁及び流量計を通して圧縮空気を送り込むことにより形成した気泡を軽量化材として送り出すようにした軽量化材供給手段と
前記添加材注入ノズルからの軽量化材及び固化材の注入タイミング及び注入量をコントロールする制御手段とを備え、
前記固化材が送り込まれる注入管に前記軽量化材供給手段からの気泡を注入するようにしたことにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００１０】
図１〜図２は、軽量化材として気泡を使用した本発明の第一実施例を示している。尚、前述した従来例と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００１１】
この例において、原料土ａを、含水比調整手段を構成する含水比調整槽３に投入し、含水比を調整した調整泥土ｂとなすまでの工程は、前述した従来例と同様である。調整泥土ｂは調整泥土送り出し手段である加圧ポンプ２０によって搬送管２１内に送り込まれるようになっている。この搬送管２１は打設現場まで調整泥土ｂに固化材及び軽量化材を添加した軽量化処理土ｃを打設現場までパイプ搬送させるためのものである。
【００１２】
搬送管２１の始端部には、コンプレッサーからなる圧送用空気圧入手段２２によって圧送用空気が送り込まれるようになっている。これによって調整泥土ｂを空気層ｄで挟んだプラグｅに分割したプラグ流とし、搬送管２１中を長距離搬送できるようにしている。
【００１３】
搬送管２１の途中には管内圧力を計測するための一対の圧力センサー２３ａ，２３ｂが搬送方向側に小間隔を隔てて設置され、その下流側に添加材注入ノズル２４が挿入されている。このノズル２４は搬送管２１を直径方向に貫通させた注入管に複数の吐出孔を開けた構造のものを使用している。尚この添加材注入ノズルは上述の他、搬送管２１の内壁面に吐出孔を開口させたものであってもよい。
【００１４】
ノズル２４に通じる注入管２５には、軽量化材供給手段３０によって気泡が、固化材供給手段４０によって固化材が供給されるようになっている。
【００１５】
軽量化材供給手段３０は、起泡剤に空気を混合して気泡を形成する発泡機３１を有し、この発泡機３１に起泡剤タンク３２に収容した起泡剤を、流量制御装置付ポンプ３３により、流量計３４を通して送り込むようにしている。また同時にコンプレッサー３５から、流量制御弁３６及び流量計３７を通して圧縮空気を発泡機３１に送り込み、気泡を形成して注入管２５に送り込むようにしている。
【００１６】
固化材供給手段４０は、セメント等の固化材を収容するサイロ４１から固化材をミキサー４２に計量して投入させ、加水して混練させることによってスラリー状となし、これを流量制御装置付ポンプ４３により、流量計４４を通して注入管２５内に送り込むようにしている。
【００１７】
ノズル２４から搬送管内への気泡及び固化材スラリーの注入量及び注入タイミングは、コンピュータ（図示せず）を使用した制御手段によって自動コントロールされるようになっている。
【００１８】
このコンピュータでは、調整泥土ｂが搬送管２１中を空気圧送される際の管内に一定の圧力変化が表れることに基づき、前述した両圧力センサー２３ａ，２３ｂが検出する圧力変化によって、各プラグの長さ、移動速度及びノズル２４位置通過時間を算出し、各プラグｅの通過タイミングに合わせて一定の添加率となるように気泡及び固化材からなる添加材を送り出すよう制御している。
【００１９】
尚、プラグの検知を行うことなく、調整泥土送り出し手段である加圧ポンプ２０による調整泥土の送り出し量に応じて一定量の添加材を連続して搬送管２１内に吐出させるものであってもよい。
【００２０】
このようにして、搬送管２１内の移動途中に添加材を注入された各プラグｅは、搬送管内を移動する間に、管壁に接している部分と中心部分との抵抗の違いから、攪拌されつつ移動されることとなり、これによって調整泥土ｂに対して添加材が均一に分散された状態の軽量化処理土ｃとなって排出され、打設現場に打設される。
【００２１】
軽量化材としては前述の気泡の他発泡ビーズが使用でき、その場合には前述した第一実施例における軽量化材供給手段３０に代えて、図３に示す軽量化材供給手段５０を使用する。これは送り込み用スクリューコンベア５１の投入側に備えたホッパー５２に、貯蔵槽５３に収容した発泡ビーズを、排出用スクリューコンベア５４を通して投入し、送り込み用スクリューコンベア５１の回転を制御することによって供給量を調整するようにしている。
【００２２】
尚、上述した実施例では１の添加材注入ノズルを使用して軽量化材と固化材とを同時に注入するようにしているが、計量化材と固化材とを別々のノズルから注入させるようにしても良い。
【００２３】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る軽量土処理方法及びその装置にあっては、原料土に水を加えて含水比を調整した調整泥土に対し、発泡ビース又は気泡等の軽量化材及び固化材を混合して軽量化及び固化処理を行うに際し、前記調整泥土を搬送管内に送り込み、該搬送管内に圧送用空気を圧入させて前記調整泥土を所望の打設現場に搬送させ、該搬送途中の調整泥土に、前記搬送管内に開口させた添加材注入ノズルを通して固化材及び軽量化材を注入し、注入後の搬送管内移動中に生じる混練作用によって前記固化材及び軽量化材を調整泥土に対して均一に混合させるようにしたことにより、従来方法ではできなかった軽量化処理土の数百メートルにも及ぶ長距離搬送ができ、広範囲に打設することが可能となるとともに搬送管内を移動する泥土内に軽量化材及び固化材を添加するだけで、移動中において自動的に均一な状態に混練されるため、従来のような混練機を使用する必要が無くなり、経済性が著しく向上することとなったものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る装置の概略を示す説明図である。
【図２】図1に示す装置における軽量化材供給手段の詳細を示す説明図である。
【図３】図1に示す装置における軽量化材供給手段の、他の例の詳細を示す説明図である。
【図４】従来の装置の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
ａ 原料土
ｂ 調整泥土
ｃ 軽量化処理土
ｄ 空気層
ｅ プラグ
１ バックホー
２ 振動篩機
３ 含水比調整槽
４ ポンプ
２０ 加圧ポンプ
２１ 搬送管
２２ 圧送用空気圧入手段
２３ａ，２３ｂ 圧力センサー
２４ 添加材注入ノズル
２５ 注入管
３０ 軽量化材供給手段
３１ 発泡機
３２ 起泡剤タンク
３３ 流量制御装置付ポンプ
３４ 流量計
３５ コンプレッサー
３６ 流量制御弁
３７ 流量計
４０ 固化材供給手段
４１ サイロ
４２ ミキサー
４３ 流量制御装置付ポンプ
４４ 流量計
５０ 軽量化材供給手段
５１ スクリューコンベア
５２ ホッパー
５３ 貯蔵槽
５４ 排出用スクリューコンベア
【図１】
0004247550.tif 000002
【図２】
0004247550.tif 000003
【図３】
0004247550.tif 000004
【図４】
0004247550.tif 000005