JP2983479B2 - 土砂改良装置及び土砂改良方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設土木工事によ
り生じた土砂を改良して再利用するために用いられる土
砂改良装置であって、特に、粘土質の土砂の改良に好適
な土砂改良装置である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建設土木工事においては、掘削
等により土砂が発生するが、これらの土砂のうちの良質
な土砂は、そのまま各種建設資材として用いることが可
能である。しかし、発生した土砂の質や状態によって
は、そのまま建設資材として利用することが困難な場合
があり、このような土砂は処分されることになるが、土
砂を処分する場合には、用地確保や周辺環境への配慮が
必要となり、このような土砂の処分が工事関係者にとっ
て大きな問題となっている。

【０００３】そこで、そのままで利用することが困難な
土砂に各種改良材を添加して改良することにより、上記
土砂に一定の強度を持たせたり、運搬しやすい状態に塑
性を持たせたりすることで、上記土砂の有効活用への可
能性を高めていくことが多方面から求められていた。そ
して、上述のような土砂を改良する改良方法や改良装置
が各種開発されており、土砂の有効利用が図られてい
る。

【０００４】また、上述のように改良材の添加により土
砂に強度や塑性を持たせるだけではなく、極めて小径の
土砂を粒状化して砂や砂利等と同様に用いられるように
する粒状化工法や、土砂に流動性を持たせて打設等を行
いやすくする流動化工法や、土砂改良材として発泡樹脂
を混合して土砂の比重を小さくする軽量化工法等が開発
されており、上述のような土砂の用途の拡大が図られて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、建設土木工
事で生じる粘土質の土砂、すなわち、小径の粒子からな
るとともに、地盤中に堆積することにより締め固められ
て粒子同士が強固にくっついて固結した状態の粘土は、
未改良のまま建設資材等として用いることが困難であ
り、例えば、盛土の下部等の比較的荷重のかからないと
ころへの埋立処理に用いるぐらいしかできなかった。

【０００６】また、粘土を改良しようとした場合には、
粘土が上述のように固結した状態なので、改良材を添加
して均一に混合するのに、極めて手間がかかる可能性が
あり、例えば、従来の軟泥等の比較的柔らかい土砂を改
良する土砂改良装置で改良することが困難であった。そ
こで、粘土質の土砂を改良する場合には、土砂改良装置
を用いずに、例えば、元々粘土があった原位置におい
て、改良材を添加しながら粘土を掘り起こすようにして
改良を行い、それを主に原位置で用いることが行われて
いた。

【０００７】上述のように粘土は、その用途の範囲が限
られており、粘土を利用することが困難であり、大量に
粘土が発生した場合には、粘土を処分するしかなく、そ
のための処理用地の確保が困難な状況であった。また、
上述のように元々粘土の有った原位置で改良して使用す
る場合には、地盤内で改良処理を行うことになり、改良
効果の把握が難しく、確実に改良するためには、大量の
改良材を使用する必要があり、工事のコストを引き上げ
る要因となっていた。

【０００８】また、原位置で改良する場合も、上述のよ
うに粘土が固結しているため均一に改良材を混合するこ
とが難しく、大量の改良材を使用した場合でも、改良効
果は均一ではなくばらつきを示す可能性が高かった。ま
た、原位置で改良して、改良された粘土を原位置で用い
る場合には、工事現場の、例えば、掘削が必要な位置で
粘土の改良処理が行われるので、粘土を改良している
間、工事現場での施工が行なえず、施工効率が低下する
ことになる。また、原位置での改良は、上述のように現
場で粘土を掘り起こしながら改良材を添加して混合する
ものであり、固化材を添加して強度を高める固化処理を
行うことは可能であるが、上述の粒状化工法、流動化工
法、軽量化工法等の固化処理以外の工法への対応が難し
かった。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、固結した粘土を容易に改良材と均質に混合可能
な状態とすることができる土砂改良装置と、上記土砂改
良装置を用いた土砂改良方法を提供することを目的とす
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
土砂改良装置は、土砂を投入する投入口と、土砂を吐出
する吐出口とを有するケーシングと、該ケーシング内に
配置され、かつ、投入された土砂を混練するとともに上
記吐出口側に送るスクリューとを具備してなり、上記ス
クリューが、ケーシング内に延在して回動可能な軸と、
該軸の周囲に該軸と間隔をあけた状態で該軸に沿ってコ
イル状に延在する帯状の螺旋帯と、上記軸から螺旋帯に
向かって軸方向に位置をずらしながら略放射状に延出
し、かつ、上記螺旋帯を上記軸に支持する多数の支持片
とを備え、上記スクリューの螺旋帯のケーシングの吐出
口側の末端部において、螺旋帯の先端側と末端側とで螺
旋帯の巻き方向が逆になるように、螺旋帯が曲げられて
いることを上記課題の解決手段とした。

【００１１】上記構成によれば、スクリューの側縁部の
エッジとして作用する部分として、螺旋帯の左右側縁部
と、多数の支持片の左右側縁部とがあり、通常のスクリ
ューフィダーのスクリューのように外周縁部だけがエッ
ジとして作用するものに比較して、エッジとして作用す
る部分が多く、短期間に効率良く粘土を練り混ぜること
ができる。なお、スクリューには、軸の無いリボンスク
リューや、軸の周囲に非連続的に多数の羽根を設けたよ
うなものなどがあるが、これらのものと比較しても上記
ス クリューは、エッジとして作用する部分が多くなる。

【００１２】また、上記スクリューおいては、螺旋帯と
軸との間に間隔があり、この間隔の部分に入り込んだ土
砂が、例えば、上記間隔に無理に押し込まれた状態とな
ったり、上記間隔から押し出された状態となったりして
複雑な動きをするとともに、上記間隔に入り込んだ土砂
は、支持片により、回転方向に叩かれたり、切られたり
する状態となり、粘土がさらに良く練り混ぜられた状態
となる。

【００１３】なお、粘土の粒子は、必ずしも塊状ではな
く、方向性を持った平板状のような形状となっているこ
とが多く、地盤中に堆積して押し固められた状態では、
方向性を持つ各粒子の方向が略揃った状態となっている
ことにより、かなり固い状態となっているが、これを良
く練り混ぜて、各粒子の方向をばらばらにしてやると、
粘土は柔らかい状態となることが知られており、ここで
は、固結した粘土を練り混ぜて柔らかくすることを解泥
と称する。そして、上述のように本発明の土砂改良装置
においては、効率良く粘土を練り混ぜることができるの
で、固結した粘土を短期間で効率良く解泥することがで
きる。

【００１４】また、 上記スクリューにより、スクリュー
の先端側から末端側へ搬送された土砂は、スクリューの
末端部において、螺旋帯の先端側と末端側とで巻き方向
が逆になるように曲げられた部分で掻き取られる状態と
なるとともに、スクリューの搬送方向と逆方向に土砂を
押すことになり、スクリューの先端側から末端側へ搬送
された土砂を再び先端側にもどして循環させる際に、ス
クリューの末端部で確実に土砂を掻き取るとともに押し
出して、土砂を循環させることができる。

【００１５】例えば、ケーシングの吐出口を閉じたり、
吐出口からの吐出量を規制した場合には、ケーシング内
においてスクリューの先端側から末端側へ搬送された土
砂の少なくとも一部は、その行き場をなくし、スクリュ
ーとケーシングとの間で間隔が広い部分を搬送方向と逆
方向に移動することになり、ケーシング内を循環するこ
とになるが、上述のようにスクリューの末端部におい
て、螺旋帯の先端側と末端側とで螺旋帯の巻き方向が逆
になるように、螺旋帯が曲げられていると、曲げられた
部分で土砂が掻き取られるとともに、巻き方向が逆にな
った部分では、搬送方向が逆になるので、土砂を搬送方
向と逆方向に押し出すことになる。

【００１６】なお、軸の太さや長さ、螺旋帯の幅や厚み
や螺旋の間隔や螺旋の径、支持片の数や幅や厚み、スク
リューの回転速度等は、特に限定されるものではなく、
粘土の質や状態等に基づいて変更するものとして良い。
また、ケーシングの形状や、ケーシング内に配置される
スクリューの数等も特に限定されるものではなく、ケー
シング内に複数のスクリューを配置するとともに、スク
リューの配置に基づいてケーシングの形状を決めるもの
として良いが、スクリューの下側でケーシングの内面と
スクリューとの間に大きな間隔があくと、ケーシングの
下部で土砂が攪拌されない状態となるので、スクリュー
の下側では、スクリューとケーシング内面との間に大き
な間隔があかない形状となっていることが好ましい。ま
た、スクリューの数を複数本とする場合に、各スクリュ
ーの回転方向、各スクリューの螺旋帯の巻き方向、スク
リューの配置方向、各スクリューによる土砂の搬送方向
等の各種方向を各スクリューで全て同じにする必要はな
く、各スクリュー毎に上述の各種方向を決めることがで
きる。また、複数本のスクリューを左右に並列に並べる
ものとしても、上下に並べるものとしても良く、さら
に、複数本のスクリューを上下左右に並べるものとして
も良い。

【００１７】さらに、土砂改良装置においては、一旦土
砂を投入してスクリューにより攪拌した後に土砂を排出
するバッチ式で操作を行っても良いし、土砂の投入と土
砂の搬出を連続的に行うものとしても良い。また、土砂
の投入と土砂の搬出を連続的に行う際には、土砂の一部
がケーシング内を循環しながら滞留するようにして、土
砂が良く攪拌されるようにすることが好ましい。

【００１８】 また、上述のように土砂改良装置をバッチ
式で作動させる際に、例えば、複数台の土砂改良装置を
並行して作動させ、一方の土砂改良装置が土砂の混練を
終わって土砂を搬出している間、他方の土砂改良装置に
土砂の混練を行わせ、一方の土砂改良装置において土砂
の搬出が終わったら、この土砂改良装置において再び土
砂の投入及び土砂の混練を行うとともに、他方の土砂改
良装置において土砂の混練を終了して土砂を搬出するよ
うにし、各土砂改良装置がバッチで作動するものとして
も、土砂の搬出が連続して行われるようにしても良い。

【００１９】また、上記土砂改良装置においては、スク
リューを回転することにより、上述のように土砂が攪拌
・混練されることになり、固結した粘土を投入した場合
に解泥されることになるが、この土砂改良装置において
は、このように解泥された粘土にさらに改良材を添加し
て解泥から土砂の改良まで行ってしまうものとしても良
いし、解泥された土砂を搬出して、他の土砂改良装置に
おいて、解泥された土砂への改良材の添加・混合を行う
ものとしても良い。すなわち、この土砂改良装置を、改
良材の添加・混合まで行う装置としても良いし、改良材
の添加・混合の前処理として、固結した粘土の解泥だけ
を行うものとしても良い。なお、改良材としては、土砂
の強度を増したり粒状化する場合には、セメント系、高
分子系の固化材が用いられるし、土砂を流動化する場合
には、水や固化材などが用いられる。また、土砂を軽量
化する場合には発泡ビーズ材や気泡材などの軽量化材が
用いられる。その他、これらの改良材を混合して用いる
場合も有り得る。

【００２０】また、この土砂改良装置において、解泥さ
れた粘土は、柔らかくされているので、比較的容易に改
良材を均質に混合することができ、従来の土砂改良装置
においても、土砂の改良が可能となるとともに、粒状化
や流動化や軽量化等の処理を行うことも可能となってい
る。また、この土砂改良装置では、言うまでもなく、固
結した粘土以外の土砂を攪拌・混練することができると
ともに、固結した粘土以外の土砂に改良材を混合す るこ
ともできる。

【００２１】本発明の請求項２記載の土砂改良装置は、
土砂を投入する投入口と、土砂を吐出する吐出口とを有
するケーシングと、該ケーシング内に配置され、かつ、
投入された土砂を混練するとともに上記吐出口側に送る
スクリューとを具備してなり、上記スクリューが、ケー
シング内に延在して回動可能な軸と、該軸の周囲に該軸
と間隔をあけた状態で該軸に沿ってコイル状に延在する
帯状の螺旋帯と、上記軸から螺旋帯に向かって軸方向に
位置をずらしながら略放射状に延出し、かつ、上記螺旋
帯を上記軸に支持する多数の支持片とを備え、上記ケー
シングが、上記スクリューを囲むように形成されるとと
もに、ケーシング内のスクリューの上部側に空間が形成
され、かつ、ケーシング内のスクリューの末端部側の上
に、ケーシング内面に沿って上記土砂が上方に押し上げ
られていくのを防止する抑え板が設けられていることを
上記課題の解決手段とした。

【００２２】上記構成によれば、ケーシングのスクリュ
ーの上部側に空間が形成されているので、スクリューの
先端側から末端側へ搬送された土砂の少なくとも一部
が、スクリューの末端側のケーシングの内面に沿って上
記空間側に移動する可能性がある。この場合には、土砂
がケーシングの内面に付着して攪拌された土砂がケーシ
ングから搬出されることなく溜まってしまう可能性があ
る。

【００２３】そこで、上記抑え板を設けることにより、
該抑え板より上に土砂が移動するのを防止することがで
きるとともに、上方に移動する土砂を抑え板により押し
戻して、土砂を下方のスクリュー側に戻すことができ、
ケーシング内に土砂が滞留してしまうのを防止すること
ができる。なお、上記空間は、土砂改良装置の上方から
土砂や改良材を投入するに際し、これらの投入口に連通
するものであり、また、土砂改良装置への土砂の投入量
が多かった場合に緩衝用の空間となるとともに、土砂改
良装置内で土砂の少なくとも一部をスクリューにより繰
り返し攪拌する場合に、土砂が循環するための空間とな
るものである。

【００２４】本発明の請求項３記載の土砂改良装置は、
土砂を投入する投入口と、土砂を吐出する吐出口とを有
するケーシングと、該ケーシング内に配置され、かつ、
投入された土砂を混練するとともに上記吐出口側に送る
スクリューとを具備してなり、上記スクリューが、ケー
シング内に延在して回動可能な軸と、該軸の周囲に該軸
と間隔をあけた状態で該軸に沿ってコイル状に延在する
帯状の螺旋帯と、上記軸から螺旋帯に向かって軸方向に
位置をずらしながら略放射状に延出し、かつ、上記螺旋
帯を上記軸に支持する多数の支持片とを備え、上記ケー
シング内に土砂改良材を添加するための土砂改良材添加
手段が設けられ、上記ケーシング内に、土砂が上記スク
リューの外側を通過して上記吐出口側に移動することを
制限する遮蔽板が設けられ、上記土砂改良材添加手段は
上記遮蔽板より上記吐出口側に土砂改良材を添加するこ
とを上記課題の解決手段とした。

【００２５】上記構成によれば、土砂改良装置により、
固結した粘土の解泥を行うだけではなく、解泥された粘
土に改良材を添加・混合して、改良材に対応して改良を
行うことができる。すなわち、この土砂改良装置によれ
ば、解泥と改良材の添加・混合との両方の処理を一つの
装置で行うことができるので、コストの低減を図ること
ができる。

【００２６】また、 遮蔽板により、ケーシング内に投入
された土砂を効率的にスクリューに送ることができ、ス
クリューの攪拌により確実に解泥を行うことが出来る。
すなわち、遮蔽板がない場合では、ケーシング内に投入
された土砂（未解泥土）がスクリューの外側を渡って、
スクリューの攪拌を余り受けずに吐出口側に移動してし
まうといった効率の悪い状態があり得るが、そういった
効率の悪い状態が改善される。また、遮蔽板により、ス
クリューの外側を渡って、土砂が吐出側に一気に移動し
てしまうといったことが防止されるので、遮蔽板より吐
出口側において、土砂の移動量が大きく変動することが
なく、土砂の移動量をほぼ一定に保つことが出来る。加
えて、この土砂改良装置によれば、この遮蔽板より吐出
口側で土砂改良材が添加される構成になっているので、
土砂改良材を均等な割合で解泥土に添加することが出来
る。つまり、遮蔽板より投入口側を土砂の解泥を行う解
泥部とみなし、遮蔽板より吐出口側を土砂改良材を混合
する混合部とみなせば、上記解泥部において効率良く解
泥を行うことができ、上記混合部において均等な割合で
土砂改良材を混合することができ、土砂の改良効率を更
に向上することが出来る。

【００２７】本発明の請求項４記載の土砂改良装置は、
上記ケーシング内に上記スクリューが、互いに平行に少
なくとも二本以上配置されるとともに、隣り合う二つの
スクリューのコイル状の螺旋帯の巻き方向が互いに逆に
形成され、かつ、隣り合う二つのスクリューの回転方向
が互いに逆にされていることを上記課題の解決手段とし
た。

【００２８】上記構成によれば、隣り合う二本のスクリ
ューの巻き方向を逆にするとともに、回転方向を逆にす
ることで、隣り合う二本のスクリューによる粘土の搬送
方向が同じになるとともに、例えば、隣り合うスクリュ
ーの間に位置する粘土は、隣り合うスクリューにより、
上方に持ち上げられるか、もしくは下方に押し下げられ
た後に、左右に分けられ、左右に分けられた粘土は、隣
り合うスクリューの両サイドで、下方に押し下げられる
か、もしくは上方に持ち上げられて、再び、隣り合うス
クリューの間に戻されて合わせられることになり、一本
のスクリューで攪拌した場合よりも、より複雑に土砂が
攪拌され、効率良く土砂を混練することができる。

【００２９】本発明の請求項５記載の土砂改良装置は、
上記ケーシング内に上記スクリューが、互いに平行に少
なくとも二本以上配置されるとともに、上記隣り合う二
つのスクリューの螺旋帯同士が一部重複するように、隣
り合う二つのスクリューの軸が互いに近接して配置され
ていることを上記課題の解決手段とした。上記構成によ
れば、隣り合うスクリューの間に位置する粘土は、その
前後を隣 り合うスクリューの螺旋帯にそれぞれ挟まれた
状態となり、両方のスクリューから同時に力が作用する
ので、例えば、螺旋帯に付着したまま混練されずに螺旋
帯と回転してしまうようなことがなく、両方のスクリュ
ーからの作用により粘土が確実に攪拌・混練されること
になる。

【００３０】本発明の請求項６記載の土砂改良装置は、
上記ケーシングの上記吐出口に、ケーシング内からケー
シング外に土砂を搬出するためのスクリューフィーダが
設けられていることを上記課題の解決手段とした。上記
構成によれば、ケーシング内で攪拌・混練される土砂を
スクリューフィーダで、効率的に搬出することができる
とともに、スクリューフィーダの回転数を調整すること
により、土砂の搬出量を制御することができるので、ケ
ーシング内に滞留して循環する土砂の量等を容易に調整
することができる。すなわち、土砂の土質や状態に対応
して、スクリューフィーダの回転数を調整することによ
り、土砂の攪拌・混練の状態を制御することができる。

【００３１】本発明の請求項７記載の土砂改良方法は、
上記請求項１から請求項６の何れかに記載の土砂改良装
置を用いた固結した粘土の改良方法であって、建設土木
工事により発生した粘土質の土砂を上記土砂改良装置に
投入し、上記土砂改良装置により上記土砂を解泥し、解
泥された土砂に改良材を添加して攪拌し、改良された土
砂を搬出することを上記課題の解決手段とした。上記構
成によれば、上記請求項１から請求項６のいずれかに記
載の土砂改良装置と同様の作用効果を得ることができる
とともに、粘土が堆積している原位置での改良ではな
く、一旦、粘土を掘削して土砂改良装置に投入するの
で、例えば、工事の最初に粘土を掘削しておけば、工事
において、改良された粘土が必要となったときに、必要
な量の改良された粘土を供給することができ、施工効率
を向上することができる。また、粘土が発生した工事現
場と異なる工事現場に改良された粘土を供給することが
できる。なお、この土砂改良装置においては、解泥及び
改良材の添加・混合の両方を行うものとしても良いし、
この土砂改良装置において、解泥だけを行うものとし、
改良材の添加・混合等の処理は、他の周知の装置で行う
ものとしても良い。

【００３２】本発明の請求項８記載の土砂改良方法は、
上記請求項１から請求項６の何れかに記載の土砂改良装
置と、この土砂改良装置の吐出口側に設けられたパドル
ミキサーとを用いた固結した粘土の改良方法であって、
建設土木工事により発生した粘土質の土砂を上記土砂改
良装置に投入し、上記土砂改良装置により攪拌して上記
土砂を解泥し、解泥された土砂に改良材を添加した後に
上記土砂改良装置の吐出口から上記パドルミキサーに土
砂を搬入するか、或いは、上記土砂改良装置の吐出口か
ら上記パドルミキサーに土砂を搬入した後に土砂に改良
材を添加するかして、改良材の添加された土砂を上記パ
ドルミキサーにより攪拌して改良する構成とした。上記
構成によれば、上記請求項１から請求項６のいずれかに
記載の土砂改良装置と同様の作用効果を得ることができ
るとともに、解泥された土砂に改良材を添加してパドル
ミキサーにより更に攪拌することで、土砂の改良を更に
進めて、施工性に優れた改良された土砂を連続的に供給
することが出来る。例えば、固結した粘土を粒状化すべ
く改良材として固化材を用いれば、固結した粘土を効率
良く解泥すると供に、施工性および保管性に優れた粒状
化された土砂を、粘土の投入から連続的に供給すること
が出来る。従って、工事の最初に粘土を掘削し、この粘
土をこの土砂改良方法で処理することで、この工事にお
いて、粒状化された土砂が必要となったときに、必要な
量の粒状化された土砂を供給することが出来るし、ま
た、粘土が発生した工事現場と異なる工事現場に粒状化
された土砂を供給することもできる。その他、改良材と
して適量の水と固化材を用いれば、固結した粘土から流
動化された土砂を連続的に生成することが出来るし、改
良材として軽量化材と固化材を用いれば軽量化された土
砂を連続的に生成することが出来る。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の土
砂改良装置及び土砂改良方法について図面を参照して説
明する。図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態の土
砂改良装置を示すものである。そして、図１〜図３に示
すようにこの第１の実施の形態の土砂改良装置は、ケー
シング１と、ケーシング１内に互いに平行に配置された
二本のスクリュー１０、１０と、ケーシング１から改良
された粘土を搬出するためのスクリューフィーダ２０
と、ケーシング１内に改良材を添加するための改良材ホ
ッパー３０（図３に図示）とを有するものである。更
に、ケーシング１内には、土砂が上記スクリュー１０、
１０の外側を通過してスクリュー１０、１０の末端部側
（図３において左側）に移動することを制限する遮蔽板
としての隔壁５２（図３に図示）が設けられている。

【００３４】上記ケーシング１は、図１に示すように、
底部２と底部２上に底部２と一体に設けられた筺部５と
からなる。上記底部２には、左右に並んで配置された二
本のスクリュー１０、１０の外周面に沿って、下方に向
かって凸となる円弧状の二つの凸部３、３が設けられる
とともに、図３に示すように、スクリュー１０、１０の
末端部側に対応する位置（図３において底部２の左側）
に、スクリューフィーダ２０が接続される開口部４が形
成されている。また、上記底部２の開口部４には、スク
リューフィーダ２０のケーシングとなる円筒状の筒部２
１が接続され、ケーシング１と筒部２１とが底部２の開
口部４で連通した状態となっている。

【００３５】また、上記ケーシング１と筒部２１とは、
一体に形成され、図３に示す筒部２１の吐出口２２が、
ケーシング１の吐出口２２となっている。上記筺部５
は、矩形筒状の筺体であり、筺部５の長辺とスクリュー
１０、１０の軸方向とが平行となるようになっている。
そして、筺部５は、その上部が図２に示すように、開口
した状態となっているとともに、その下部が図１に示す
ように、底部２により閉塞された状態となっている。そ
して、筺部５の上部開口が粘土を投入する投入口６とな
っている。

【００３６】なお、投入口６への土砂の投入に際して
は、スクリュー１０の先端側（図２及び図３において、
筺部５の右側）に土砂を投入する必要があり、筺部５の
上部のスクリュー１０の先端側だけが投入口６として開
口しているものとしても良い。また、投入口６に投入口
６を開閉する開閉部材を設けるものとしても良い。ま
た、筺部５は、スクリュー１０、１０の径に比較して高
く形成され、筺部５内のスクリュー１０、１０上に空間
が形成されるようになっている。

【００３７】また、図３に示すように、筺部５のスクリ
ュー１０、１０の末端部（図３において筺部５の左側）
の上方には、抑え板７が設けられている。該抑え板７
は、その下面が、スクリュー１０、１０の末端側から先
端側に向かうにつれて高くなるように斜めに配置さてお
り、スクリュー１０、１０によりスクリュー１０、１０
の末端側まで攪拌・混練されながら搬送された粘土がケ
ーシング１内面に沿って上方に移動した場合に、スクリ
ュー１０、１０側（スクリュー１０、１０の先端側に向
かって斜め下方側に）に戻すようになっている。

【００３８】上記スクリュー１０、１０は、ケーシング
１内に左右に並んで互いに平行に配置されるとともに、
回動可能とされている。そして、スクリュー１０は、回
転軸として回動可能な軸１１と、該軸１１の周囲に該軸
１１と間隔をあけた状態で該軸１１の方向に沿ってコイ
ル状に延在する帯状の螺旋帯１２と、上記軸１１から螺
旋帯１２に向かって軸方向に位置をずらしながら略放射
状に延出し、かつ、上記螺旋帯１２を軸１１に支持する
多数の支持片１３…とを備えている。

【００３９】上記軸１１、１１は、ケーシング１の一端
部側から他端部側まで延在するとともに、一端部側から
ケーシング１の外側に延出し、二本の軸１１、１１を連
動した状態で回転させるギア機構１５（ギアボックスに
内蔵された状態で図示）に接続されている。また、ケー
シング１の一端部及び他端部には、図示しない軸受けが
設けられ、軸１１、１１を回動可能に支持するようにな
っている。また、軸１１、１１の一端部側に設けられた
ギア機構１５は、可変減速機付モータ１６に接続され、
該モータ１６により軸１１が回転駆動されるようになっ
ている。なお、二本の軸１１は、互いに逆方向に回転さ
せられるようになっており、この一例では、図１の矢印
に示すように、二本の軸１１のうちの右側の軸が左回り
に回転し、左側の軸が右回りに回転するようになってい
る。

【００４０】上記螺旋帯１２、１２は、軸１１、１１を
略中心としてコイル状に形成されたものであり、軸１
１、１１の周囲を周回しながら軸に沿って延出するよう
に形成されている。そして、軸１１、１１と螺旋帯１
２、１２との間には、間隔が開けられるとともに、上記
支持片１３…により、軸１１、１１と螺旋帯１２、１２
とが接続された状態となっている。

【００４１】また、二本のスクリュー１０、１０におい
ては、それぞれの螺旋帯１２、１２の巻き方向が逆にな
っており、図１において、右側のスクリューの螺旋帯１
２は、右回りに回るにつれて螺旋帯１２が先端側から末
端側に向かうようになっており、左側のスクリューの螺
旋帯１２は、左回りに回るにつれて螺旋帯１２が先端側
から末端側に向かうようになっている。そして、上記二
本のスクリュー１０、１０を上述の回転方向で回転させ
ることにより、上記螺旋帯１２、１２が、粘土をスクリ
ュー１０、１０の先端側から末端側に搬送するようにな
っている。

【００４２】また、上記二本のスクリュー１０、１０
は、互いに近接して配置されており、図１に示すように
その螺旋帯１２、１２の一部が二本のスクリュー１０、
１０の間で互いに重複するようになっている。すなわ
ち、二本のスクリュー１０、１０の軸心間の距離が、螺
旋帯１２からなるコイルの（スクリューの）直径より短
くなっており、二本の軸１１、１１の間の位置では、一
方の螺旋帯１２と他方の螺旋帯１２とが交互に配置され
た状態となっている。

【００４３】なお、二本のスクリュー１０、１０におい
ては、それぞれの螺旋帯１２、１２が互いに干渉しない
ように配置されている。また、螺旋帯１２、１２の末端
側端部においては、図２に示すように、螺旋帯１２の巻
き方向が、スクリュー１０の先端側と末端側とで逆にな
るように螺旋帯１２が曲げられ、屈曲部１４、１４が形
成されている。言い換えれば、螺旋帯１２、１２の末端
側端部においては、屈曲部１４、１４を境として、スク
リュー１０の先端側と末端側とで螺旋帯１２の巻き方向
が逆になっている。また、上記支持片１３…は、螺旋帯
１２、１２に沿って軸１１、１１上に略等間隔に配置さ
れている。

【００４４】上記スクリューフィーダ２０は、周知のも
のであり、図３に示すように、回転軸２３と、回転軸２
３の周囲に螺旋状に連続して設けられた通常のフィン２
４とからなるスクリュー２５を有するものである。な
お、上記フィン２４は、言うまでもなく、回転軸２３に
直接接合された状態となっている。また、スクリュー２
５が、上記筒部２１内に筒部２１の軸方向に沿って配置
されている。

【００４５】また、上記スクリュー２５は、図１に示す
ようチェーン２６を解して可変減速機付モータ２７に接
続され、モータ２７により回転駆動されるようになって
いる。そして、スクリューフィーダ２０は、ケーシング
１の底部２の開口部４から下方に落ちた粘土を、吐出口
２２に搬送して、粘土を吐出口２２から吐出するように
なっている。また、スクリューフィーダ２０の吐出口２
２には、ベルトコンベヤ２８が配置され、吐出口２２か
ら吐出された粘土を搬送するようになっている。

【００４６】上記改良材ホッパー３０は、図３に示すよ
うに、ケーシング１上部のスクリュー１０、１０の末端
側の上方にケーシング１に接合された状態で配置され、
ケーシング１の投入口６から改良材を投入できるように
したものであり、改良材添加手段となっている。なお、
改良材ホッパー３０には、図示しないバルブが設けら
れ、改良材ホッパー３０の投入と非投入とを調整できる
とともに、時間当たりの投入量を調整できるようになっ
ている。

【００４７】次に、上述のような土砂改良装置を用いた
土砂改良方法を説明する。まず、建設土木工事により生
じた粘土を、土砂改良装置まで搬送する。なお、土砂改
良装置を粘土が発生する工事現場の近傍に配置するもの
としても良い。そして、上記二本のスクリュー１０、１
０を上述のように回転させるとともに、搬送された粘土
をバックホー等の重機（図示略）により、ケーシング１
上部の投入口６からケーシング１内に投入する。

【００４８】なお、ケーシング１内への粘土の供給方法
は、これに限定されるものではなく、ホッパーを用いた
り、各種コンベヤを用いたりしても良いが、固結した粘
土は、取り扱いが困難であり、バックホーを用いた方
が、粘土を容易に投入することができる。また、土砂改
良装置による作業の自動制御を考えた場合には、土砂改
良装置に投入される粘土の重量や比重や含水量が計測さ
れることが好ましく、重量を計測する上では、バックホ
ーにより粘土を投入する際に、直接、ケーシング１内に
投入せずに一旦、図示しない計量装置上に粘土を投入
し、計量装置からケーシング１に粘土を投入することが
好ましい。

【００４９】また、比重や含水量に関しては、非接触型
の周知のセンサが存在するので、これらのセンサをケー
シング１に設けることにより、測定が可能である。ま
た、土砂改良装置への土砂の投入量もしくは時間当たり
の投入量、二本のスクリュー１０、１０の回転速度、ス
クリューフィーダ２０の回転速度（粘土の吐出量）、土
砂改良材の時間当たりの添加量等の制御項目の最適値
は、予め、改良すべき粘土を用いて試験を行い決定され
る。

【００５０】また、上述の各制御項目を自動制御する際
には、予め、粘土の水分量等のような制御項目に影響を
与えそうな要因で自動的に計測可能な計測項目を変えて
複数の試験を行い、各計測項目の異なる値毎に、上記制
御項目の最適値を求めてデータテーブルを作成する。そ
して、作成されたデータテーブルを記憶するメモリと、
演算処理を行うＣＰＵ（central processing unit）と
を有する制御装置（図示略）を用いて、各計測項目の計
測された値に基づいて、各制御項目の最適値を求め、該
最適値に対応して各制御項目を制御することにより、土
砂改良装置を自動制御することができる。

【００５１】また、上記データテーブルは、粘土の土質
により変わる可能性があり、予め、複数の異なる土質に
対応してデータテーブルを作成しておくことが好まし
い。そして、各制御項目の値が決められた後に、上述の
ようにスクリュー１０、１０を回転した状態で、粘土を
投入する。なお、土砂の改良をバッチ式で行う場合に
は、粘土の投入時に、スクリューフィーダ２０は、停止
した状態とし、土砂が改良された段階で、スクリューフ
ィーダ２０を作動させるものとする。また、土砂の改良
を連続的に行う場合には、基本的にスクリューフィーダ
を回転させた状態に保持する。

【００５２】また、土砂の改良を連続的に行う場合で
も、最初にケーシング１に粘土を投入した際には、ケー
シング１内の粘土の状態がおちつくまで、スクリューフ
ィーダ２０を止めておいても良い。そして、ケーシング
１に投入された粘土は、スクリュー１０、１０により、
攪拌・混練されるとともに、スクリュー１０の先端側か
ら末端側に搬送されることになる。

【００５３】そして、この際に、スクリュー１０、１０
には、エッジとして作用する部分として、螺旋帯１２、
１２の左右側縁部と、多数の支持片の左右側縁部とがあ
り、エッジとして作用する部分が多いので、粘土を効率
的に、攪拌・混練することができる。さらに、螺旋帯１
２、１２と軸１１、１１との間に間隔があいており、該
間隔に入り込んだ粘土は、該間隔に押し込まれた状態と
なったあと、押し出された状態となり、効率的に攪拌・
混練されることになるとともに、上記間隔に入り込んだ
粘土は、回転する支持片１３…により叩かれたり、切ら
れたりする状態となり、さらに効率的に攪拌・混練され
ることになる。

【００５４】また、二本のスクリュー１０、１０が、そ
の螺旋帯１２、１２の巻き方向を互いに逆にした状態
で、逆に回転させられるので、例えば、図１の矢印に示
すようにスクリュー１０、１０が回転した場合に、ケー
シング１の左右の内面においては、粘土がスクリュー１
０、１０の回転により押し上げられ、次いで、粘土が二
本のスクリューの間に搬送され、ケーシング１の左右の
内面からそれぞれ送られた粘土が、二本のスクリュー１
０、１０の間で一つに合わされることになる。そして、
二本のスクリュー１０、１０の間に搬送された粘土は、
下方側に押し付けられて再び、左右に別れさせられるこ
とになり、粘土が効率良く攪拌・混練されることにな
る。

【００５５】さらに、二本のスクリュー１０、１０は、
それらの螺旋帯１２、１２の一部が二本のスクリュー１
０、１０の間で重複するように近接して配置されている
ので、二本のスクリュー１０、１０の間に位置する粘土
は、その前後をそれぞれ二本のスクリュー１０、１０の
螺旋帯１２、１２で挟まれた状態となり、二本のスクリ
ュー１０、１０の螺旋帯１２、１２による力が粘土に同
時に作用することになり、粘土が一方の螺旋帯１２に付
着したまま混練されずに螺旋帯１２と回転してしまうよ
うなことがなく、両方のスクリュー１０、１０からの作
用により確実に粘土を攪拌・混練することができる。

【００５６】また、スクリューフィーダ２０を止めた状
態、もしくはスクリューフィーダ２０の回転速度をケー
シング１内の一部の粘土が滞留するように制限した状態
では、スクリュー１０、１０の末端まで搬送された粘土
の少なくとも一部が、スクリュー１０、１０により上方
に掻き上げられ、掻き上げられた粘土がスクリュー１
０、１０の末端より少し先端側に落下し、粘土が再びス
クリュー１０、１０により末端側に搬送されて、粘土の
少なくとも一部が再攪拌されることになり、粘土が確実
に、攪拌・混練されることになる。この際に、ケーシン
グ１内に配置された抑え板７に、スクリュー１０、１０
により末端まで搬送されるとともに上方に掻き上げられ
た粘土が当たることにより、スクリュー１０、１０によ
り上方に掻き上げられた粘土を確実にスクリュー１０、
１０の末端より少し先端側に落下させることができる。

【００５７】また、螺旋帯１２、１２の末端側端部にお
いては、屈曲部１４、１４を境として、スクリュー１０
の先端側と末端側とで螺旋帯１２の巻き方向が逆になっ
ているので、屈曲部１４、１４により、確実に土砂を掻
き上げることができるとともに、螺旋帯１２、１２の巻
き方向が逆になった部分により、粘土をスクリュー１
０、１０の先端側に押しつけることができ、確実に粘土
をスクリュー１０、１０の先端側に戻すことができる。

【００５８】以上のことから、粘土の少なくとも一部を
スクリュー１０、１０の末端側から先端側に確実に戻し
て、粘土を確実にケーシング１内で循環させることがで
きるので、粘土を確実に攪拌・混練することができる。
従って、粘土を効率良く確実に攪拌・混練することがで
きることから、固結した粘土を短期間で効率的に解泥す
ることができる。

【００５９】そして、上記土砂改良装置においては、上
記土砂ホッパー３０から各種改良材をケーシング１内の
粘土に添加することができるとともに、上述のように粘
土を効率良く確実に攪拌・混練することができるので、
改良材を粘土に均質に混合することができる。なお、土
砂ホッパー３０から各種改良材を添加するものとした場
合には、図３に示すように、ケーシング１のスクリュー
１０、１０の先端側の半分を、解泥部ａとみなし、ケー
シング１のスクリュー１０、１０の末端側の半分を、改
良材による改良部ｂとみなすことができ、解泥部ａで解
泥されて改良材の均質な混合が可能となった粘土に、改
良部ｂで改良材が添加されて、改良材が粘土に均質に混
合されると考えることができる。すなわち、土砂改良装
置で粘土を解泥した後に、改良材の均質な混合が行われ
ることになる。

【００６０】なお、解泥部ａで、有る程度解泥された粘
土に、改良部ｂで添加剤が添加されて、改良部でさらに
解泥が進められるとともに改良材の混合が行われると考
えても良い。また、土砂改良装置で、改良材を粘土に均
質に混合する上では、土砂改良装置をバッチ式で操作す
ることが好ましいが、スクリュー１０、１０の径や長さ
を調整することにより、土砂の改良を連続的に行うもの
としても、改良材を粘土に均質に混合することが可能で
ある。

【００６１】また、土砂改良装置においては、粘土の解
泥だけを行い、解泥されて改良材の均質な混合が可能と
なった粘土に対して、他の装置を用いて改良材の添加と
混合とを行うようにしても良い。そして、上述のように
改良された粘土は、改良前の粘土と異なり、改良により
様々な特性を付加することができるので、建設資材とし
ての用途範囲が拡大され、様々な建設土木現場で使用す
ることができる。従って、改良された粘土は、粘土が発
生した工事現場以外でも使用することができる。また、
改良を粘土が堆積していた原位置ではなく、土砂改良装
置で行っているので、土砂の改良により、粘土が堆積し
た場所における工事を遅延させるようなことがなく、先
に粘土を掘削してしまえば、粘土の改良と工事とを並行
して行うことができる。なお、上記の隔壁５２の構成お
よび作用は、第２の実施の形態で示すものと同様のもの
であり、次の第２の実施の形態においてその詳細を説明
する。なお、土砂改良装置において隔壁５２がない場合
でも、粘土の解泥および改良材の混合は可能である。

【００６２】次ぎに、本発明の第２の実施の形態の土砂
改良装置および土砂改良方法の説明を行う。図４は、第
２の実施の形態の土砂改良装置５０を備えた土砂改良シ
ステムを示すものである。なお、この第２の実施の形態
の土砂改良装置において、図１〜図３に示した第１の実
施の形態の土砂改良装置と同様の構成については、同符
号を振って説明を省略する。

【００６３】図４に示すように、この土砂改良システム
は、第２の実施の形態の土砂改良装置５０と、改良材の
添加された土砂を更に攪拌して土砂の改良を進めるパド
ルミキサー７０と、改良された土砂を搬出するベルトコ
ンベア８０とからなる。土砂改良装置５０は、ケーシン
グ５１と、遮蔽板としての隔壁５２、並びに、２本のス
クリュー１０，１０、スクリューフィーダー２０、改良
材ホッパー６０とを有すものである。

【００６４】上記ケーシング５１は、底部２と底部２上
に底部２と一体に設けられたは筐部５５とからなり、筐
部５５の上面部には、スクリュー１０、１０の先端部側
に対応する位置（図４において上面部の右側）に、土砂
を投入するための投入口５６が設けられ、隔壁５２より
後部側（図４において上面部の左側）で且つ隔壁５２の
近傍位置に、改良材を添加するための改良材投入口５７
が設けられている。

【００６５】上記隔壁５２は、スクリュー１０、１０上
の空間を２室に分割すべく、スクリュー１０、１０の軸
とほぼ垂直な状態で、且つ、筐部５５の一方の側面部か
ら他方の側面部に渡る状態に設けられている。この隔壁
５２は、上下方向および前後方向（図４において右左方
向）に移動可能で且つ任意の位置で固定できるように設
置されており、上下方向および前後方向に位置調整可能
になっている。この隔壁５２により、ケーシング５１内
が２室に分割され、隔壁５２より先端側の１室である解
泥部Ａと、後端側の１室である混合部Ｂとが形成されて
いる。

【００６６】上記改良材ホッパー６０は、ケーシング５
１上部のスクリュー１０、１０の末端側の上方にケーシ
ング５１に接合された状態で配置され、上記改良材投入
口５７から改良材を投入できるようにしたものであり、
改良材添加手段となっている。この改良材ホッパー６０
は、内部に設けられた改良材フィーダー６２により、改
良材の投入と非投入とを調整できると共に、時間当たり
の投入量を調整できるようになっている。

【００６７】次に、上述のような土砂改良システムを用
いた土砂改良方法を説明する。先ず、粘土を投入する前
に、予め隔壁５２の上下位置および前後位置の調整を行
っておく。この調整は、土砂改良装置５０に投入される
粘土の性質や投入量、スクリュー１０、１０の回転速度
によるもので、その最適な位置は、予め有り得る土砂改
良の条件で試験を行い決定される。その他の設定は第１
の実施の形態で示したものと同様である。

【００６８】この状態で、建設土木工事により生じた粘
土を第１の実施の形態と同様に投入口５６からケーシン
グ５１内に投入する。投入された粘土は、スクリュー１
０、１０により、攪拌・混練されるとともに、スクリュ
ー１０の先端側から末端側に搬送されることになる。こ
の際、ケーシング５１内に投入された粘土が大量であっ
たり、勢い良く投入された場合でも、ケーシング５１内
に配置された隔壁５２により、投入された粘土がスクリ
ュー１０、１０上部の空間を介して、スクリュー１０、
１０の後端側に移動するということが制限され、効率良
くスクリュー１０、１０に送られる。

【００６９】例えば、投入された粘土が大量であったり
して、スクリュー１０、１０上部の空間に積まれた粘土
が後端方向に移動しようとすると、これらの粘土は隔壁
５２に当たってせき止められ、せき止められた粘土は隔
壁５２の下側に送られて、スクリュー１０、１０により
攪拌・混練されて解泥される。つまり、隔壁５２に遮ら
れることで形成された、スクリュー１０、１０の先端側
の解泥部Ａにおいて、粘土が確実にスクリュー１０、１
０に送られて解泥され、改良材の均一な混合が可能な粘
土にすることができる。

【００７０】隔壁５２の下部を通過した粘土は隔壁５２
の下端と同等の高さで、スクリュー１０、１０の後端側
に移動する。つまり、隔壁５２よりスクリュー１０、１
０の後端側において粘土の移動量がほぼ一定になる。な
お、スクリュー１０、１０の末端で粘土がかき揚げられ
て積み重なっていくことを考慮すると、隔壁５２の後方
近傍において特に粘土の移動量が一定に保たれる。

【００７１】そして、この隔壁５２の後方近傍におい
て、改良材ホッパー６０により改良材が投入されて、ス
クリュー１０、１０により攪拌・混練され、改良材と解
泥された粘土とが混合される。改良材ホッパーは、粘土
の移動量の変動が一番少ない所で改良材を投入するの
で、粘土と改良材との混合比を均一にすることが出来
る。つまり、隔壁５２に遮られることで形成された、ス
クリュー１０、１０後端側の混合部Ｂにおいて、改良材
が均一に解泥された粘土に混合されて粘土の改良を確実
に行うことが出来る。

【００７２】その後、スクリュー１０、１０により攪拌
・混練されて粘土が改良され、改良された粘土はスクリ
ューフィーダ２０に送られて、吐出口２２から吐出され
る。吐出口２２から吐出された粘土はパドルミキサー７
０に投入され、パドルミキサー７０により更に攪拌され
て改良が進められる。そして、パドルミキサーにより確
実に改良された粘土はパドルミキサー７０の吐出口７２
から吐出されてベルトコンベア８０により搬出される。

【００７３】以上のように、この第２の実施の形態の土
砂改良装置５０および土砂改良方法によれば、第１の実
施の形態に示した土砂改良装置や土砂改良方法の効果に
加え、ケーシング５１内に設けられた隔壁５２の作用に
より、上記に示してきたように確実な解泥および改良材
の均一な混合を行うことができ、粘土の改良効率の向上
を図ることが出来る。

【００７４】また、パドルミキサー７０により、均一に
改良材が混合された粘土を更に攪拌して改良を進めるこ
とができ、例えば、改良材として固化材を用いれば、施
工性および保管性に優れた粒状化された土砂を、固結し
た粘土の投入から連続的に生成することが出来るし、改
良材として適量の水と固化材を用いれば、固結した粘土
から流動化された土砂を連続的に生成することが出来る
し、改良材として軽量化材と固化材を用いれば軽量化さ
れた土砂を連続的に生成することが出来る。従って、工
事の最初に粘土を掘削し、この粘土をこの土砂改良方法
で処理することで、この工事において、粒状化された土
砂、流動化された土砂、或いは、軽量化された土砂が必
要となったときに、それら改良された土砂を必要な量供
給することが出来るし、また、粘土が発生した工事現場
と異なる工事現場にそれら改良された土砂を供給するこ
ともできる。

【００７５】なお、この実施の形態では、土砂改良装置
５０の内部で改良材を混合したが、土砂改良装置５０の
方では解泥のみを行い、パドルミキサー７０の方で改良
材を投入して混合および攪拌を行い、土砂を改良するこ
とも出来る。

【００７６】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の土砂改良装置に
よれば、スクリューのエッジとして作用する部分とし
て、螺旋帯の左右側縁部と、多数の支持片の左右側縁部
とがあり、エッジとして作用する部分が多く、短期間に
効率良く粘土を練り混ぜることができる。また、上記ス
クリューにおいては、螺旋帯と軸との間に間隔があり、
この間隔の部分に入り込んだ土砂が、例えば、上記間隔
に無理に押し込まれた状態となったり、上記間隔から押
し出された状態となったりして複雑な動きをするととも
に、上記間隔に入り込んだ土砂は、支持片により、回転
方向に叩かれたり、切られたりする状態となり、粘土が
さらに良く練り混ぜられた状態となる。 そして、上述の
ように、効率良く粘土を練り混ぜることができるので、
固結した粘土を短期間で効率良く解泥することができ
る。また、上記スクリューにより、スクリューの先端側
から末端側へ搬送された粘土は、スクリューの末端部の
螺旋帯の巻き方向が逆になるように曲げられた部分で掻
き取られる状態となるとともに、螺旋帯の巻き方向が逆
になった部分で、スクリューの搬送方向と逆方向に粘土
を押すことになり、スクリューの先端側から末端側へ搬
送された粘土を再び先端側にもどして循環させる際に、
スクリューの末端部で確実に粘土を掻き取るとともに押
し戻し、粘土を確実に循環させて、固結した粘土を確実
に解泥することができる。

【００７７】本発明の請求項２記載の土砂改良装置によ
れば、上記抑え板を設けることにより、スクリューの末
端側のケーシング内面を上方に移動しようとする土砂を
上記抑え板がスクリュー側に押し戻すことになり、土砂
改良装置内に土砂が滞留するのを防止して、土砂の攪拌
・混練の効率を高めることができる。

【００７８】本発明の請求項３記載の土砂改良装置によ
れば、土砂改良装置により、固結した粘土の解泥を行う
だけではなく、解泥された粘土に改良材を添加して、解
泥された粘土に均質に改良材を混合して、改良材の種類
に対応した改良を行うことができる。すなわち、この土
砂改良装置によれば、解泥と改良材の添加・混合との両
方の処理を一つの装置で行うことができるので、コスト
の低減を図ることができる。また、ケーシング内の遮蔽
板により、土砂を効率的にスクリューに送ることがで
き、スクリューの攪拌により確実に解泥を行うことが出
来る。また、遮蔽板により、遮蔽板より吐出口側の土砂
の移動量をほぼ一定に保つことが出来ると共に、遮蔽板
より吐出口側で土砂改良材が添加されるので、土砂改良
材を均等な割合で解泥土に添加することが出来る。従っ
て、土砂の改良効率の向上を図ることが出来る。

【００７９】本発明の請求項４記載の土砂改良装置によ
れば、隣り合う二本のスクリューの 巻き方向を逆にする
とともに、回転方向を逆にすることで、隣り合う二本の
スクリューによる粘土の搬送方向が同じになるととも
に、例えば、隣り合うスクリューの間に位置する粘土
は、隣り合うスクリューにより、上方に持ち上げられる
か、もしくは下方に押し下げられた後に、左右に分けら
れ、左右に分けられた粘土は、隣り合うスクリューの両
サイドで、下方に押し下げられるか、もしくは上方に持
ち上げられて、再び、隣り合うスクリューの間に戻され
て合わせられることになり、一本のスクリューで攪拌し
た場合よりも、より複雑に土砂が攪拌され、効率良く土
砂を混練することができ、固結した粘土を短期間で効率
良く解泥することができる。

【００８０】本発明の請求項５記載の土砂改良装置によ
れば、隣り合うスクリューの間に位置する粘土は、その
前後を隣り合うスクリューの螺旋帯にそれぞれ挟まれた
状態となり、両方のスクリューから同時に力が作用する
ので、例えば、螺旋帯に付着したまま混練されずに螺旋
帯と回転してしまうようなことがなく、両方のスクリュ
ーからの作用により確実に混練されることになり、固結
した粘土を確実に解泥することができる。

【００８１】本発明の請求項６記載の土砂改良装置によ
れば、ケーシング内で攪拌・混練される土砂をスクリュ
ーフィーダで、効率的に搬出することができるととも
に、スクリューフィーダの回転数を調整することによ
り、土砂の搬出量を制御することができるので、ケーシ
ング内に滞留して循環する土砂の量等を容易に調整する
ことができる。すなわち、土砂の土質や状態に対応し
て、スクリューフィーダの回転数を調整することによ
り、土砂の攪拌・混練の状態を制御することができる。

【００８２】本発明の請求項７記載の土砂改良方法によ
れば、上記請求項１から請求項６のいずれかに記載の土
砂改良装置と同様の優れた効果を奏することができると
ともに、粘土が堆積している原位置での改良ではなく、
一旦、粘土を掘削して土砂改良装置に投入するので、例
えば、工事の最初に粘土を掘削しておけば、工事におい
て、改良された粘土が必要となったときに、必要な量の
改良された粘土を供給することができ、施工効率を向上
することができる。また、粘土が発生した工事現場と異
なる工事現場に改良された粘土を供給することができ
る。

【００８３】本発明の請求項８記載の土砂改良方法によ
れば、上記請求項１から請求項６のいずれかに記載の土
砂改良装置と同様の作用効果を得ることができるととも
に、解泥された土砂に改良材を添加してパドルミキサー
により更に攪拌することで、土砂の改良を更に進めて、
施工性に優れた改良された土砂を連続的に供給すること
が出来る。例えば、固結した粘土を粒状化すべく改良材
として固化材を用いれば、固結した粘土を効率良く解泥
すると供に、施工性および保管性に優れた粒状化された
土砂を、粘土の投入から連続的に供給することが出来る
し、改良材として適量の水と固化材を用いれば、固結し
た粘土から流動化された土砂を連続的に生成することが
出来るし、改良材として軽量化材と固化材を用いれば軽
量化された土砂を連続的に生成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の土砂改良装置を示
す横断面図である。

【図２】上記例の土砂改良装置を示す平面図である。

【図３】上記例の土砂改良装置を示す縦断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の土砂改良装置を示
す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ６ 投入口 ７ 抑え板 １０ スクリュー １１ 軸 １２ 螺旋帯 １３ 支持片 ２０ スクリューフィーダ ２２ 吐出口 ３０ 改良材ホッパー（改良材添加手段） ５０ 土砂改良装置（第２の実施の形態） ５２ 隔壁（遮蔽板） ６０ 改良材ホッパー（第２の実施の形態の改良材添
加手段） ７０ パドルミキサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−18054（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−130347（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02F 7/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土砂を投入する投入口と、土砂を吐出す
   る吐出口とを有するケーシングと、該ケーシング内に配
   置され、かつ、投入された土砂を混練するとともに上記
   吐出口側に送るスクリューとを具備してなり、上記スク
   リューが、ケーシング内に延在して回動可能な軸と、該
   軸の周囲に該軸と間隔をあけた状態で該軸に沿ってコイ
   ル状に延在する帯状の螺旋帯と、上記軸から螺旋帯に向
   かって軸方向に位置をずらしながら略放射状に延出し、
   かつ、上記螺旋帯を上記軸に支持する多数の支持片とを
   備え、上記スクリューの螺旋帯のケーシングの吐出口側
   の末端部において、螺旋帯の先端側と末端側とで螺旋帯
   の巻き方向が逆になるように、螺旋帯が曲げられている
   ことを特徴とする土砂改良装置。
2. 【請求項２】 土砂を投入する投入口と、土砂を吐出す
   る吐出口とを有するケーシングと、該ケーシング内に配
   置され、かつ、投入された土砂を混練するとともに上記
   吐出口側に送るスクリューとを具備してなり、上記スク
   リューが、ケーシング内に延在して回動可能な軸と、該
   軸の周囲に該軸と間隔をあけた状態で該軸に沿ってコイ
   ル状に延在する帯状の螺旋帯と、上記軸から螺旋帯に向
   かって軸方向に位置をずらしながら略放射状に延出し、
   かつ、上記螺旋帯を上記軸に支持する多数の支持片とを
   備え、上記ケーシングが、上記スクリューを囲むように
   形成されるとともに、ケーシング内のスクリューの上部
   側に空間が形成され、かつ、ケーシング内のスクリュー
   の末端部側の上に、ケーシング内面に沿って上記土砂が
   上方に押し上げられていくのを防止する抑え板が設けら
   れていることを特徴とする土砂改良装置。
3. 【請求項３】 土砂を投入する投入口と、土砂を吐出す
   る吐出口とを有するケーシングと、該ケーシング内に配
   置され、かつ、投入された土砂を混練するとともに上記
   吐出口側に送るスクリューとを具備してなり、上記スク
   リューが、ケーシング内に延在して回動可能な軸と、該
   軸の周囲に該軸と間隔をあけた状態で該軸に沿ってコイ
   ル状に延在する帯状の螺旋帯と、上記軸から螺旋帯に向
   かって軸方向に位置をずらしながら略放射状に延出し、
   かつ、上記螺旋帯を上記軸に支 持する多数の支持片とを
   備え、上記ケーシング内に土砂改良材を添加するための
   土砂改良材添加手段が設けられ、上記ケーシング内に、
   土砂が上記スクリューの外側を通過して上記吐出口側に
   移動することを制限する遮蔽板が設けられ、上記土砂改
   良材添加手段は上記遮蔽板より上記吐出口側に土砂改良
   材を添加することを特徴とする土砂改良装置。
4. 【請求項４】 上記ケーシング内に上記スクリューが、
   互いに平行に少なくとも二本以上配置されるとともに、
   隣り合う二つのスクリューのコイル状の螺旋帯の巻き方
   向が互いに逆に形成され、かつ、隣り合う二つのスクリ
   ューの回転方向が互いに逆にされていることを特徴とす
   る請求項１、２または３記載の土砂改良装置。
5. 【請求項５】 上記ケーシング内に上記スクリューが、
   互いに平行に少なくとも二本以上配置されるとともに、
   上記隣り合う二つのスクリューの螺旋帯同士が一部重複
   するように、隣り合う二つのスクリューの軸が互いに近
   接して配置されていることを特徴とする請求項１、２、
   ３または４記載の土砂改良装置。
6. 【請求項６】 上記ケーシングの上記吐出口に、ケーシ
   ング内からケーシング外に土砂を搬出するためのスクリ
   ューフィーダが設けられていることを特徴とする請求項
   １、２、３、４または５記載の土砂改良装置。
7. 【請求項７】 上記請求項１から請求項６の何れかに記
   載の土砂改良装置を用いた固結した粘土の改良方法であ
   って、建設土木工事により発生した粘土質の土砂を上記
   土砂改良装置に投入し、上記土砂改良装置により上記土
   砂を解泥し、解泥された土砂に改良材を添加して攪拌
   し、改良された土砂を搬出することを特徴とする土砂改
   良方法。
8. 【請求項８】 上記請求項１から請求項６の何れかに記
   載の土砂改良装置と、この土砂改良装置の吐出口側に設
   けられたパドルミキサーとを用いた固結した粘土の改良
   方法であって、建設土木工事により発生した粘土質の土
   砂を上記土砂改良装置に投入し、上記土砂改良装置によ
   り攪拌して上記土砂を解泥し、解泥された土砂に改良材
   を添加した後に上記土砂改良装置の吐出口から上記パド
   ルミキサーに土砂を搬入するか、或いは、上記土砂改良
   装置の吐出口から上記パドルミキサーに土砂を搬入した
   後に土砂に改良材を添加するかして、改良材の添加され
   た土砂を上記パドルミキサーにより攪拌して改良するこ
   とを特徴とする土砂改良方法。