JP3728426B2 - 地盤改良材の積層方法及びそれに使用する計量ホッパー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟弱地盤や軟弱土を固化させる地盤改良材（地盤改良剤）の散布方法及び散布装置に関する。
詳しくは、軟弱地盤の地面全体に粉状又は粉粒状の固化材を散布して均等厚さに積層する地盤改良材の積層方法、及びそれに使用する計量ホッパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、含水比が大きい軟弱地盤の地盤改良材として、例えばセメント系固化材などの固化材を散布することにより、軟弱土を固化させる固化処理工法が普及している。
この固化処理で最も重要な点は、軟弱土と固化材とを均一に混合させることであり、そのためには軟弱地盤の表面全体に固化材を均等な厚さに積層する必要がある。
一方、固化材の運搬形態としては、フレキシブルコンテナ（フレコン）や紙袋などの包装袋に固化材を定量ずつ袋詰めした袋詰めパック（通常は１ｔパック）と、袋詰めせずに圧送車により運搬するバラ製品とがあり、この袋詰めパックはバラ製品に比べて、袋の代金と袋詰め作業に掛かる人件費の分だけ高価になる。
そのため最も安価な固化材の散布方法としては、施工現場まで運搬されたタンク車からホースを介して空気圧により圧送される固化材を、施工領域の地面全体へ向け吐出して一気に撒き散すのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし乍ら、このような従来の地盤改良材の積層方法では、施工領域の地面全体に亘り固化材を一気に撒き散らすため、散布された固化材の積層厚さが部分的にバラツキが発生して、その結果、施工領域の地面全体を均一な状態に固化させることができないという問題があった。
また特にセメント系固化材などはミクロン単位の微粉末であるため、散布に際して地上に舞い上がり、こうして粉塵となったものが作業領域だけでなく周辺領域までも汚染するという問題もある。
そこで、軟弱地盤の施工領域の全体に亘って複数の袋詰めパックを等間隔毎に載置し、これらの袋詰めパックから人手で夫々散布することにより、固化材の均等化を図ることも考えられるが、この場合には、多量の袋詰めパックを使用するため、袋詰め分だけ高価になると共に散布後には包装袋が残って産業廃棄物になり、それを廃棄するにも手間と費用がかかるという問題がある。
【０００４】
本発明のうち請求項１記載の発明は、袋詰めパックを使用せずに固化材の積層厚さを均等化することを目的としたものである。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加えて、固化材の計量作業及び散布作業を容易にすることを目的としたものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の目的に加えて、簡単な構造で固化材を正確に計量することを目的としたものである。
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の発明の目的に加えて、固化材の堆積面に凹凸が発生するのを防止して透視窓から正確に計量することを目的としたものである。
請求項５記載の発明は、請求項３または４に記載の発明の目的に加えて、固化材の発塵を防止することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、軟弱地盤の施工領域の地面全体を同一面積の小区域に区分けする工程と、固化材を計量手段で所定容量に計量する工程と、この計量された所定容量の固化材を各小区域内に夫々散布して該小区域からはみ出ることなく平坦に均す工程と、からなることを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、前記計量手段が計量ホッパーであり、この計量ホッパー内に固化材を供給して堆積させ、その堆積高さが所定位置に達した時点で固化材の供給を停止し、その底面に開設された開閉口から堆積した固化材の総てを散布させた構成を加えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の地盤改良材の積層方法に使用する計量ホッパーが、その側壁の所定高さ位置に、その内部に供給される固化材の堆積高さを外部から確認するための透視窓を設けたことを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構成に、前記固化材の供給源に連通する固化材の供給管を、側壁の上端開口部側から底面中央へ向けて縦方向へ挿入配備し、この供給管には、固化材の吐出孔を、周方向へ位置を変えながら縦方向へ複数開穿した構成を加えたことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の発明の構成に、前記固化材の供給源から空気圧で固化材を供給管により側壁の内部へ圧送し、この側壁の上端開口部を固化材が通過不能な通気シートで被覆した構成を加えたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
請求項１の発明は、軟弱地盤の施工領域の地面全体を同一面積の小区域に区分けし、固化材を計量手段で所定容量に計量した後、この計量された所定容量の固化材を各小区域内に夫々散布して、そこからはみ出ないように平坦に均すことにより、施工範囲の地面全体に亘って固化材１が均一厚さに積層されるものである。
請求項２の発明は、請求項１記載の構成に対して、前記計量手段が計量ホッパーであり、この計量ホッパー内に固化材を供給して堆積させ、その堆積高さが所定位置に達した時点で固化材の供給を停止し、その底面に開設された開閉口から堆積した固化材の総てを散布させた構成を追加したので、計量ホッパー内に供給した固化材の堆積高さが所定位置に達した時点で固化材の供給を停止させることにより、固化材の堆積量が予め設定された容量となったことが検出され、この状態で開閉口を開口させることにより、計量された固化材の総てが底面の開閉口から散布される。
請求項３の発明は、請求項１または２記載の構成に対して、前記計量ホッパーが、その側壁の所定高さ位置に、その内部に供給される固化材の堆積高さを外部から確認するための透視窓を設けた構成を追加したので、側壁の内部に堆積した固化材の高さ位置が、透視窓を通して側壁の外部から目視により検出可能となる。
請求項４の発明は、請求項３記載の構成に対して、前記固化材の供給源に連通する固化材の供給管を、側壁の上端開口部側から底面中央へ向けて縦方向へ挿入配備し、この供給管には、固化材の吐出孔を、周方向へ位置を変えながら縦方向へ複数開穿した構成を追加したので、固化材の供給源から供給管に固化材を供給することにより、周方向へ位置を変えながら縦方向へ複数開穿された吐出孔から固化材１が夫々吐出して、固化材の堆積面が一部に片寄らずに平坦化され、ほぼ水平状態のまま上昇する。
請求項５の発明は、請求項３または４記載の構成に対して、前記固化材の供給源から空気圧で固化材を供給管により側壁の内部へ圧送し、この側壁の上端開口部を固化材が通過不能な通気シートで被覆した構成を追加したので、固化材の供給源から固化材を圧送するために側壁の内部に供給された空気は、上端開口部の防塵シートを通過して外部へ流れ出るが固化材は通過しない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例は、図１〜図４に示す如く、軟弱地盤Ａの施工領域の地面全体Ａ１を同一面積の小区域Ａ２…に区分けする手段として、施工領域Ａ１の地面全体に例えば石灰などの粉体を線状に撒くことにより、平面矩形の碁盤目状や台形や三角形などにマーキングすると共に、これら小区域Ａ２…に散布する固化材１の計量手段２が計量ホッパーである場合を示すものである。
【０００８】
上記計量ホッパー２は、その少なくとも下部が漏斗状に形成された側壁２ａと、その上端に開口された内容物供給用の上面開口部２ｂと、底面に開設された開閉口２ｃとを備え、例えばクレーンなどの昇降機（図示せず）によって移動自在に吊り下げられる従来周知構造のものであり、本実施例ではクレーンにより吊り上げた状態で開閉口２ｂを操作レバー２ｄの手動操作により開閉させている。
【０００９】
そして、上記計量ホッパー２の側壁２ａには、その所定高さ位置に、その内部に供給される固化材１の堆積高さを透視するための透視窓２ｅが設けられ、この透視窓２ｅを通して側壁２ａの外部から作業者が目視により検出可能にしており、この透視窓２ｅは単に貫通させただけでも良いし、これに例えばガラス又は合成樹脂製の透明板２ｅ′を装着して閉鎖しても良い。
【００１０】
図示例の場合には、この透視窓２ｅを側壁２ａの上端近くの位置と、それより低い位置に２箇所開設し、固化材１の供給源からの供給に伴って、この低い透視窓２ｅから透視可能な高さ位置まで固化材１の堆積面が上昇した時点で、側壁２ａの内部に固化材１の堆積量が１ｔとなるにように設定すると共に、高い透視窓２ｅから透視可能な高さ位置まで固化材１の堆積面が上昇した時点で、側壁２ａの内部に固化材１の堆積量が 1.5ｔとなるにように設定している。
【００１１】
また、計量ホッパー２には、前記固化材１の供給源に連通する固化材１の供給管３を、側壁２ａの上端開口部２ｂ側から底面中央へ向けて縦方向へ挿入配備し、この供給管３には、固化材１の吐出孔３ａが、周方向へ位置を変えながら縦方向へ複数開穿される。
【００１２】
本実施例の場合には、固化材１の供給源に相当するタンク車又は圧送車（図示せず）に対して連絡するホースＨの基端が配管接続され、更に図３に示す如く該供給管３が略Ｌ字形に屈曲形成され、それを側壁２ａの上端部に貫通して支持させることにより、側壁２ａの外部へ突出する基端部３ｂに上記ホースＨの先端に配管接続すると共に、側壁２ａの内部へ突出する先端部３ｃを垂直に配置して複数の吐出孔３ａ…が開穿されている。
【００１３】
更に、上記計量ホッパー２の上面開口部２ｂは、固化材１が通過不能な通気シート２ｆで被覆され、この通気シート２としては通気性に優れると共に固化材１が例えばセメント系固化材などのミクロン単位の微粉末であってもほとんど通過しないものを使用することが好ましい。
図示例の場合には図１及び図２に示す如く、例えば鉄などの金属製帯材２ｇで交換自在に固定している。
【００１４】
更にまた、上記計量ホッパー２の開閉口２ｃには、図３に示す如く、固化材１の吐出時における舞い上がりを防止するために、該開閉口２ｃの周囲を筒状の飛散防止カバー２ｈで覆うことが好ましく、この飛散防止カバー２ｈを例えば布などの変形可能な材質で形成すれば、クレーンなどによる計量ホッパー２の吊り下げに伴って図３の一点鎖線に示す如く吐出された固化材１を囲むようにぶら下がり、計量ホッパー２の着地時には図３の二点鎖線に示す如く折り畳み可能となる。
【００１５】
一方、前記施工領域の地面全体Ａ１を区分けした小区域Ａ２…のうち少なくとも一つか又は複数には、各小区域Ａ２の端部にスケール４を位置ズレしないように配置し、このスケール４を固化材１の積層高さと一致する高さに形成するか、或いは図示せぬが固化材１の積層高さより高く形成して地面からの高さを表示する目盛りを設けても良い。
【００１６】
図示例では図１及び図２に示す如く、一つに小区域Ａ２の四隅部に平面直角な板状のスケール４…を４個載置したが、これに限定されず、図示せぬが各小区域Ａ２の外周に沿って連続した１個のスケール４を配置して良く、更に持ち運びに有利となるように折り畳み可能な構造にしても良い。
【００１７】
次に、斯かる地盤改良材の積層方法を工程順に従って説明する。
先ず図２に示す如く、軟弱地盤Ａの施工領域の地面全体Ａ１を、マーキングにより同一面積の小区域Ａ２…に区分けし、これら小区域Ａ２…の一つの上へ計量ホッパー２をクレーンなどにより移動して水平状に載置する。
【００１８】
この状態で、固化材１の供給源に相当するタンク車又は圧送車（図示せず）から空気圧によりホースＨを介して固化材１の供給が開始され、このホースＨに接続された供給管３から計量ホッパー２の側壁２ａの内部へ充填される。
【００１９】
その後、上記側壁２ａの内部で堆積した固化材１の高さ位置が、透視窓２ｅを通して側壁２ａの外部から作業者が目視により確認し、この固化材１の堆積高さが所定位置に達した時点で固化材１の供給を停止すれば、それにより、固化材１の堆積量が予め設定された容量（１ｔ又は 1.5ｔ）となったことが検出される。
【００２０】
この状態で図１に示す如く、計量ホッパー２をクレーンなどにより吊り上げて小区域Ａ２の地面との間に適宜間隔を開けると共に必要に応じて小区域Ａ２内を横移動させながら、その底面の開閉口２ｃを開口すれば、該計量ホッパー２で計量された固化材１の総てが小区域Ａ２内に散布される。
【００２１】
その後、この散布された固化材１を作業者が均し板（トンボ）などの使用して該小区域Ａ２内からはみ出ないように平坦に均す。
この際、小区域Ａ２の端部に、固化材１の積層高さと一致する高さのスケール４を位置ズレしないように配置すれば、計量ホッパー２による固化材１の計量に若干の誤差が発生しても、この誤差をスケール４によりチェックでき、固化材１の過不足を速やかに修正できる。
【００２２】
それが完了した後に、上述した作業を各小区域Ａ２…毎に繰り返し、それにより、施工範囲の地面全体Ａ１に亘って固化材１が均一厚さに積層される
その結果、袋詰めパックを使用せずに固化材１の積層厚さを均等化できる
【００２３】
それ以降は図示せぬが、例えばロータリースタビライザーなどによる固化材１の攪拌及び混合と、ブルドーザーなどによる敷均しと、振動ローラーなどによる転圧とが順次行われ、更に必要に応じて施工領域の地面全体Ａ１の一部を掘り起こして地盤改良深さの確認作業を行う。
【００２４】
更に本実施例の場合には、前記計量手段２として計量ホッパーを使用したので、その内に供給した固化材１の堆積高さが所定位置に達した時点で固化材１の供給を停止すれば、固化材１の堆積量が予め設定された容量となったことが検出され、この状態で開閉口２ｃを開口すれば、計量された固化材１の総てが底面の開閉口２ｃから散布される。
その結果、固化材１の計量作業及び散布作業を容易にすることができるという利点がある。
【００２５】
また側壁２ａの所定高さ位置に透視窓２ｅを設けたので、透視窓２ｅを通して側壁２ａの外部から目視により検出可能となる。
その結果、簡単な構造で固化材１を正確に計量できるという利点がある。
【００２６】
そして、前記固化材１の供給源から供給管３に固化材１を供給すれば、周方向へ位置を変えながら縦方向へ複数開穿された吐出孔３ａ…から固化材１が夫々吐出して、それにより固化材１の堆積面が一部に片寄らずに平坦化され、ほぼ水平状態のまま上昇する。
その結果、固化材１の堆積面に凹凸が発生するのを防止して透視窓２ｃから正確に計量できるという利点がある。
【００２７】
更に固化材１の供給源から固化材１を圧送するために側壁２ａの内部に供給された空気は、上端開口部２ｂの防塵シート２ｆを通過して外部へ流れ出るが固化材１は通過しない。
その結果、固化材１の発塵を防止できるという利点がある。
【００２８】
尚、前示実施例では、軟弱地盤Ａの施工領域の地面全体Ａ１を同一面積の小区域Ａ２…に区分けする手段として、施工領域Ａ１の地面全体に亘り例えば石灰などの粉体を線状に撒いて碁盤目状などにマーキングした場合を示したが、これに限定されず、例えば各小区域Ａ２の外周を囲む大きさの枠体か又は格子形の枠体を載置することにより区分けしても良く、更にこれら枠体は固化材１の積層高さと一致する高さのスケールとなるように形成することが好ましい。
また固化材１の計量手段２が計量ホッパーである場合を示したが、これに限定されず、前述した計量ホッパーと同様な機能があれば、代用品を使用しても良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、軟弱地盤の施工領域の地面全体を同一面積の小区域に区分けし、固化材を計量手段で所定容量に計量した後、この計量された所定容量の固化材を各小区域内に夫々散布して、そこからはみ出ないように平坦に均すことにより、施工範囲の地面全体に亘って固化材１が均一厚さに積層されるので、袋詰めパックを使用せずに固化材の積層厚さを均等化できる。
従って、施工領域の地面全体に亘り固化材を一気に撒き散らす従来のものに比べ、軟弱土と固化材とを均一に混合させて施工領域の地面全体を均一な状態に固化できると共に、特にセメント系固化材などを散布してもそれが粉塵となって地上に舞い上がることがなく、作業領域及び周辺領域の汚染を防止できる。
更に複数の袋詰めパックを等間隔毎に載置して夫々散布するものに比べ、袋詰めパックを使用しないから、袋の代金と袋詰め作業に掛かる人件費と包装袋の廃棄費用が掛からず、経費の最低価格に抑えることができる。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、計量ホッパー内に供給した固化材の堆積高さが所定位置に達した時点で固化材の供給を停止させることにより、固化材の堆積量が予め設定された容量となったことが検出され、この状態で開閉口を開口させることにより、計量された固化材の総てが底面の開閉口から散布されるので、固化材の計量作業及び散布作業を容易にすることができる。
従って、作業全体を迅速に行えて作業期間を短縮化できる。
【００３１】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明の効果に加えて、側壁の内部に堆積した固化材の高さ位置が、透視窓を通して側壁の外部から目視により検出可能となるので、簡単な構造で固化材を正確に計量できる。
【００３２】
請求項４の発明は、請求項３の発明の効果に加えて、固化材の供給源から供給管に固化材を供給することにより、周方向へ位置を変えながら縦方向へ複数開穿された吐出孔から固化材１が夫々吐出して、固化材の堆積面が一部に片寄らずに平坦化され、ほぼ水平状態のまま上昇するので、固化材の堆積面に凹凸が発生するのを防止して透視窓から正確に計量できる。
【００３３】
請求項５の発明は、請求項３または４の発明の効果に加えて、固化材の供給源から固化材を圧送するために側壁の内部に供給された空気は、上端開口部の防塵シートを通過して外部へ流れ出るが固化材は通過しないので、固化材の発塵を防止できる。
従って、住宅地などでも作業が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す地盤改良材の積層方法の斜視図であり、固化材の散布状態を示している。
【図２】 固化材の供給時を示す斜視図である。
【図３】 計量ホッパーの縦断正面図である。
【図４】 計量ホッパーの縦断側面図である。
【符号の説明】
Ａ 軟弱地盤 Ａ１ 施工領域の地面全体
Ａ２ 小区域 １ 固化材
２ 計量手段（計量ホッパー） ２ａ 側壁
２ｂ 上端開口部 ２ｃ 開閉口
２ｅ 透視窓 ２ｆ 通気シート
３ 供給管 ３ａ 吐出孔

Claims (5)

1. 軟弱地盤（Ａ）の地面全体に粉状又は粉粒状の固化材（１）を散布して均等厚さに積層する地盤改良材の積層方法において、
   前記軟弱地盤（Ａ）の施工領域の地面全体（Ａ１）を同一面積の小区域（Ａ２）に区分けする工程と、
   固化材（１）を計量手段（２）で所定容量に計量する工程と、
   この計量された所定容量の固化材（１）を各小区域（Ａ２）内に夫々散布して該小区域（Ａ２）からはみ出ることなく平坦に均す工程と、
   からなることを特徴とする地盤改良材の積層方法。
2. 前記計量手段（２）が計量ホッパーであり、この計量ホッパー内に固化材（１）を供給して堆積させ、その堆積高さが所定位置に達した時点で固化材（１）の供給を停止し、その底面に開設された開閉口（２ｃ）から堆積した固化材（１）の総てを散布させた請求項１記載の地盤改良材の積層方法。
3. 請求項１または２記載の地盤改良材の積層方法に使用する計量ホッパー（２）が、その側壁（２ａ）の所定高さ位置に、その内部に供給される固化材（１）の堆積高さを外部から確認するための透視窓（２ｅ）を設けたことを特徴とする計量ホッパー。
4. 前記固化材（１）の供給源に連通する固化材（１）の供給管（３）を、側壁（２ａ）の上端開口部（２ｂ）側から底面中央へ向けて縦方向へ挿入配備し、この供給管（３）には、固化材（１）の吐出孔（３ａ）を、周方向へ位置を変えながら縦方向へ複数開穿した請求項３記載の計量ホッパー。
5. 前記固化材（１）の供給源から空気圧で固化材（１）を供給管（３）により側壁（２ａ）の内部へ圧送し、この側壁（２ａ）の上端開口部（２ｂ）を固化材（１）が通過不能な通気シート（２ｆ）で被覆した請求項３または４記載の計量ホッパー。

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