JPH0911225A - 泥土モルタルに混練する掘削土の処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土砂分離・破砕装置内での土砂の付着を防止
するとともに原土中の玉石とか礫等の分離排出と、粘性
の土塊の破砕と分離排出を行うことによって運転の円滑
化と、高品質な泥土モルタルを得ることを目的とする。 【構成】 掘削された原土を土砂分離・破砕装置３内に
斜設された振動スクリーン１５上に投入し、この振動ス
クリーン１５に傾斜方向に沿う上方への振動を与えるこ
とによって原土に上方への移動作用を付与し、振動スク
リーン１５上での原土の滞留によって土塊を適当な粒度
に破砕するとともにメッシュを用いて玉石、礫分を分離
するようにした掘削土の処理方法と装置を提供する。ま
た、振動スクリーンに傾斜方向に沿う上方への振動を付
与する機構として、スクリーンフレーム１４の側部に配
備された電動機１８と、電動機１８の回転力をベルト１
９を介して伝達されたプーリ２０に連動する分銅２１と
から構成さている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は泥土モルタルに混練する
掘削土の処理方法及びその装置に関し、特には建築現場
等で発生する掘削土にセメントと水を加えて混練して泥
土モルタルを製造する際の掘削土のサイズィング処理、
即ち玉石とか礫等の分離排出，粘性土の破砕，破砕でき
ない粘土の分離排出を行って高品質の泥土モルタルを製
造することが出来る前処理方法と装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業廃棄物の処理場不足が深刻と
なり、建設工事においても廃棄物を減少させる工法を採
ることが要求されている。特に国土の狭いわが国では地
下開発の必要性が多大であってその規模も年々大型化し
ている。これら地下構造物の建築には強靭な強度が必要
であってそのための基礎杭とか土留め工法が種々開発さ
れている。

【０００３】更に残土としての掘削土の処分地不足が現
在の大きな問題点の一つとなっており、この問題点を解
消するため、掘削土の有効利用をはかる技術が種々開発
されている。その一つに泥土モルタルの製造、即ち掘削
土にセメントと水を加えて混練して、堅固な支持盤とか
基礎杭、土留め壁等に利用する方法が実施されている。
この泥土モルタルは、別名ソイルセメントとも呼称さ
れ、掘削土またはこれに補足材料を加えたものに数％の
セメントを添加したものを最適含水比付近で締め固める
ことによって強度，耐久性の面でも満足される特性が得
られて、上記の利用分野の外にも路盤工とか、のり面の
覆工等に利用される。

【０００４】上記に鑑みて、本出願人は先に特願平６−
２２５８８３号により、泥土槽に投入された泥土をスク
リューコンベアによって容量を計測しながら計量ホッパ
内に投入し、該計量ホッパを走行レールに沿って走行す
る門型クレーン支柱を利用して、上方と水平方向及び下
方に移送させてミキサーの上部にまで搬送し、別途にセ
メントサイロで生成されたセメントと清水とを攪拌槽に
流入して攪拌生成した一定量のセメントミルクを前記掘
削土とともにミキサーに送り込み、ミキサー内で該セメ
ントミルクと泥土とを十分に混練して泥土モルタルを製
造する泥土モルタルの製造方法とその装置を提案した。

【０００５】このような装置によれば、比較的狭い設置
スペースでの使用を可能として狭隘な現場で採用するこ
とができる上、各装置にコントローラから制御信号を伝
達して駆動制御するすることにより、操作が全自動化さ
れるとともに泥土モルタルの品質が均一化されるという
特徴が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記した泥土モルタル
に混練する掘削土の原土は、掘削現場の状況に応じて土
塊の性状とか粘度が異なっているため、原土をそのまま
ミキサーに送り込んでセメントミルクと混練すると、ミ
キサーの損傷とかコンクリートポンプ車の配管の詰まり
等が生じる虞れがある。そこでこの問題を解決するため
に原土中の土塊とか玉石、礫分を分離するか破砕する必
要がある。

【０００７】装置の安定した運転を継続するためには、
これら土塊等の最大径長は５０ｍｍ以下であることが望
ましい。そのために土砂分離装置（グリズリー）とか土
砂破砕装置（クラッシャー）が一般に使用されている
が、しかし前記掘削土が粘土とか粘性の高いシルト系で
ある場合には、スクリューコンベアとかアジテーター、
更には土砂分離装置とか配管内に土砂が付着して排出不
能となり、装置自体の運転ができなくなってしまうとい
う難点が発生する。

【０００８】これに対処して工業用車両としてのバック
ホーのバケットとしてスケルトンバケットを採用して原
土中の土塊等を分離する方法とか、振動スクリーン法に
より土塊等を分離する方法が知られているが、スケルト
ンバケットを用いる方法は騒音が激しい上に土塊とか礫
の取りこぼしが発生しやすく、通常の振動スクリーン法
は原土が砂質の場合は問題ないもののシルト系の粘土分
を含む土砂の場合はスクリーンの目詰まりを起こした
り、掘削土のサイズィング処理が不十分となって再利用
可能な土量が少なくなってしまうという問題がある。

【０００９】更に通常の振動スクリーン法では振動によ
って土塊等を排出方向に移動させていたため、原土を排
出方向の近くに投入すると土塊等が分離される前に排出
されてしまうことになり、従って原土は排出口より遠く
に投入する必要があって振動スクリーンへの原土の投入
位置の制約があり、必然的にスクリーンの横方向からの
投入作業となることによりスクリーン上が目視できず、
作業効率が悪化するという問題があり、特に作業時に土
塊等が振動スクリーンの排出方向に飛び出すことがある
ため、前方にいる作業者に危険を及ぼす虞れがある。

【００１０】そこで本発明は、土砂分離装置内に土砂が
付着することを防止するとともに原土中の玉石とか礫等
の分離排出と、粘性の土塊の破砕と分離排出を行うこと
によって装置の運転を円滑にし、高品質な泥土モルタル
を得るとともに振動スクリーンへの原土の投入位置の制
約をなくして作業上での安全性を高めた掘削土の処理方
法及びその装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、掘削された原土を土砂分離・破砕装置によ
って土塊、玉石、礫分を分離し、均質化された泥土を泥
土モルタルの製造装置に供給してセメントミルクとの混
練作用によって泥土モルタルを製造するようにした掘削
土の処理において、先ず請求項１により、掘削された原
土を土砂分離・破砕装置内のスクリーンフレーム間に斜
設された振動スクリーン上に投入し、この振動スクリー
ンに傾斜方向に沿う上方への振動を与えることによって
原土に上方への移動作用を付与し、該振動スクリーン上
での原土の滞留によって土塊を適当な粒度に破砕すると
ともに該振動スクリーンのメッシュを用いて玉石、礫分
を分離するようにした掘削土の処理方法を提供する。

【００１２】請求項２により、上記土砂分離・破砕装置
は、一対のスクリーンフレーム間に斜設された振動スク
リーンと、この振動スクリーンに傾斜方向に沿う上方へ
の振動を付与する機構を具備して成り、振動スクリーン
上に投入された原土の上方への移動作用に伴う原土の滞
留による土塊の破砕機能と、該振動スクリーンのメッシ
ュによる玉石、礫分の分離機能を持たせた掘削土の処理
装置を提供する。

【００１３】上記振動スクリーンに傾斜方向に沿う上方
への振動を付与する機構として、スクリーンフレームの
側部に配備された電動機と、この電動機の回転力をベル
トを介して伝達されたプーリと、該プーリに連動する分
銅とから構成され、該分銅の回転により振動スクリーン
に振動を付与するようにしている。

【００１４】

【作用】かかる泥土モルタルに混練する掘削土の処理方
法及びその装置によれば、土砂分離・破砕装置の電動機
の電源スイッチをオンにすると、該電動機の回転力がベ
ルトからプーリに伝えられ、該プーリと連動する分銅の
回転に伴って振動スクリーンに傾斜方向に沿う上方への
振動が付与される。そこで建築現場で掘削された原土が
土砂分離・破砕装置の振動スクリーン上に投入される
と、この振動スクリーンに土塊等の排出方向とは逆方向
の振動が付与されているため、原土に対する上方への移
動作用により該原土の振動スクリーン上での滞留時間が
長くなり、メッシュを利用した土塊とか玉石、礫分の分
離と、土塊の破砕作用が進行する。

【００１５】従って粘性を有する原土であっても振動ス
クリーン上での充分な振動によって原土のサイズィング
処理、即ち玉石とか礫等の分離排出と粘性土の破砕が進
行し、かつ、破砕できない礫とか土塊は自重により振動
スクリーンの傾斜方向に沿って移動して排出され、高品
質の泥土のみが次段の泥土モルタルを製造するための装
置に供給され、泥土モルタルが製造される。

【００１６】

【実施例】以下図面に基づいて本発明にかかる泥土モル
タルに混練する掘削土の処理方法及びその装置の具体的
な実施例を説明する。図３は本実施例を適用した泥土モ
ルタルを製造する装置例を示す平面図、図４は同側面図
であって、図中の１は掘削された原土を運搬する工事用
車両であり、この工事用車両１はブーム２ａ，２ｂとバ
ケット２ｃ及び駆動用の各種油圧装置が配備されてい
る。

【００１７】３は本願発明の特徴的構成体であるととも
に詳細は後述する土砂分離・破砕装置であり、この土砂
分離・破砕装置３には泥土搬出用のコンベア装置８が配
備されている。４は土砂分離・破砕装置３によって均質
化された泥土から泥土モルタルを製造するための製造装
置である。尚、５は清水槽、６は水・セメント混練機、
７はセメントサイロ、９は得られた泥土モルタルを工事
現場に搬送する運搬車である。

【００１８】上記の土砂分離・破砕装置３の構成を以下
に説明する。図１の正面図及び図２の側面図に示したよ
うに、架台１１上に固定された基台１２，１２にスプリ
ング１３，１３を介在して支持された一対のスクリーン
フレーム１４，１４と、このスクリーンフレーム１４，
１４間に斜設された振動スクリーン１５と、一方の基台
１２の側部に固着されたブラケット１６上に支持具１７
を介して配備された電動機１８と、この電動機１８の回
転軸１８ａにベルト１９で連結されたプーリ２０及び該
プーリ２０と連動する分銅２１を主たる構成要素として
いる。２２は掘削土の越流を防止する仕切板である。

【００１９】かかる本実施例の作用は以下の通りであ
る。先ず予め土砂分離・破砕装置３の電動機１８の電源
スイッチをオンにし、この電動機１８の回転力を回転軸
１８ａからベルト１９からプーリ２０に伝えて、該プー
リ２０と連動する分銅２１の回転により、振動スクリー
ン１５に傾斜方向に沿う上方への振動、即ち図示のＡ方
向の振動を与える。

【００２０】次に建築現場で得られた掘削土等の原土を
工事用車両１で運搬して、油圧装置によるブーム２ａ，
２ｂとバケット２ｃの駆動操作により該原土を上記振動
スクリーン１５上に投入する。この振動スクリーン１５
は前記したように傾斜方向に沿う上方への振動、換言す
れば土塊等の排出方向とは逆方向の振動が付与されてい
るため、原土に対する上方への移動作用により該原土の
振動スクリーン１５上での滞留時間が長くなり、振動ス
クリーン１５のメッシュを利用して土塊とか玉石、礫分
が分離され、かつ、適当な粒度に破砕される。

【００２１】このようにして粘性を有する原土であって
も振動スクリーン１５上で充分振動され、原土のサイズ
ィング処理、即ち玉石とか礫等の分離排出と粘性土の破
砕が進行し、破砕できない礫とか土塊は自重により振動
スクリーン１５の傾斜方向に沿って下方に移動して、図
示のＢ方向に落下する。得られた高品質の泥土は、図４
に示したコンベア装置８によって次段の泥土モルタルを
製造するための製造装置４に供給されて、ミキサー内で
のセメントミルクとの混練作用によって泥土モルタルが
製造される。

【００２２】振動スクリーン１５の振動方向は電動機１
８の回転方向を切り替えることによって任意に設定する
ことができる。本実施例のように振動スクリーン１５に
土塊等の排出方向と逆方向の振動を付与したことによ
り、原土が粘性を有している場合でも滞留中の振動によ
って土塊が細かく分離され、スクリーンの網目を通過す
ることが本実施例の動作上の特徴となっている。更に従
来の振動スクリーン法のように土塊等が排出方向に飛び
出すことがないため、前方にいる作業者に危険を及ぼす
虞れはなく、作業上での安全性が向上する。

【００２３】ここで図４に基づいて先提案にかかる泥土
モルタル製造装置４の構成と作用を簡単に説明する。即
ち、コンベア装置８により搬出された一定量の泥土が計
量ホッパ２５内に投入され、ロードセルによる設定重量
が計測されてからこの計量ホッパ２５が走行レール２６
上を走行して門型クレーン支柱２７内に入り、該門型ク
レーン支柱２７に沿って上方、水平方向及び下方に移送
されてミキサー２８の上方にまで搬送され、該ミキサー
２８内に投入される。そして別途に設けたセメントサイ
ロ７で生成されたセメントと清水槽５内の清水が水・セ
メント混練機により混練されてから攪拌槽２９に流入さ
れて一定量のセメントミルクが生成され、このセメント
ミルクが上記ミキサー２８内に送り込まれて前記泥土と
十分に混練されて泥土モルタルが製造される。

【００２４】ミキサーとしてバッチ式強制二軸ミキサー
を採用したことにより、原土の性状等に応じて攪拌時間
を自在に変更可能であり、ミキサー２８及びセメントサ
イロ７にコントローラから制御信号を伝達して駆動制御
するすることにより、操作が全自動化されるとともに泥
土モルタルの品質が均一化されるという特徴を有してい
る。

【００２５】本実施例では掘削土等の原土を土砂分離・
破砕装置３に投入して均質化された泥土を得る構成とし
て説明したが、この土砂分離・破砕装置３の前段に掘削
された原土に一定量の水を加えて混練する原土・水混練
機を配備して、混練作用に基づいて粘性の低下した原土
・水混練体を得てから本実施例にかかる土砂分離・破砕
装置３に投入して以下の操作を行っても良い（この原土
・水混練機の詳細に関しては特願平６−２２５８８３号
を参照）。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる泥土モルタルに混練する掘削土の処理方法及びその
装置によれば、土砂分離・破砕装置の振動スクリーンに
土塊等の排出方向と逆方向の振動を付与したことによ
り、原土が粘性を有している場合でも滞留中の振動によ
って土塊が細かく分離されてスクリーンの網目を通過さ
せることが出来るので、得られた泥土をミキサーに送り
込んでセメントミルクと混練することによって高品質の
泥土モルタルをえることが出来る。

【００２７】製造時に土塊とか礫に起因するミキサーの
損傷とかコンクリートポンプ車の配管の詰まり等が生じ
る虞れがなくなり、かつ、掘削土が粘土とか粘性の高い
シルト系であってもスクリューコンベアとかアジテータ
ー内に土砂が付着することが防止される。また、原土の
投入量を増大させて装置としての処理能力を高めること
ができるので、装置の安定した運転を無騒音下で継続す
ることが出来る。

【００２８】更に原土の振動スクリーンに対する投入位
置の制約がなくなり、しかもスクリーンの横方向からの
投入作業を可能としてスクリーンの目視に伴う作業効率
の向上がはかれるととともに、作業時に土塊等が振動ス
クリーンの排出方向に飛び出すことがないため、前方に
いる作業者に危険性を及ぼす虞れがない。

【００２９】従って本発明によれば、掘削土等の原土が
粘性であるか否かに拘らず、土砂分離装置及び破砕装置
内に土砂が付着することが防止され、原土中の玉石とか
礫等の分離排出と、粘性の土塊の破砕と分離排出を行う
ことによって運転の円滑化のみならず装置自体の保守性
を高め、寿命の向上がはかれるいう大きな効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例で採用した土砂分離・破砕装置の正面
図。

【図２】本実施例で採用した土砂分離・破砕装置の側面
図。

【図３】本実施例を適用した泥土モルタルを製造する装
置例を示す平面図。

【図４】本実施例を適用した泥土モルタルを製造する装
置例を示す側面図。

【符号の説明】

１…工事用車両 ３…土砂分離・破砕装置 ４…泥土モルタルの製造装置 ５…清水槽 ６…水・セメント混練機 ７…セメントサイロ ８…コンベア装置 １１…架台 １２…基台 １３…スプリング １４…スクリーンフレーム １５…振動スクリーン １８…電動機 １９…ベルト ２０…プーリ ２１…分銅 ２２…仕切板 ２５…計量ホッパ ２６…走行レール ２７…門型クレーン支柱 ２８…ミキサー ２９…攪拌槽

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削された原土を土砂分離・破砕装置に
   よって土塊、玉石、礫分を分離し、均質化された泥土を
   泥土モルタルの製造装置に供給してセメントミルクとの
   混練作用によって泥土モルタルを製造するようにした掘
   削土の処理において、 掘削された原土を土砂分離・破砕装置内のスクリーンフ
   レーム間に斜設された振動スクリーン上に投入し、この
   振動スクリーンに傾斜方向に沿う上方への振動を与える
   ことによって原土に上方への移動作用を付与し、該振動
   スクリーン上での原土の滞留によって土塊を適当な粒度
   に破砕するとともに該振動スクリーンのメッシュを用い
   て玉石、礫分を分離することを特徴とする泥土モルタル
   に混練する掘削土の処理方法。
2. 【請求項２】 掘削された原土を土砂分離・破砕装置に
   よって土塊、玉石、礫分を分離し、均質化された泥土を
   泥土モルタルの製造装置に供給してセメントミルクとの
   混練作用によって泥土モルタルを製造するようにした掘
   削土の処理において、 上記土砂分離・破砕装置は、一対のスクリーンフレーム
   間に斜設された振動スクリーンと、この振動スクリーン
   に傾斜方向に沿う上方への振動を付与する機構を具備し
   て成り、振動スクリーン上に投入された原土の上方への
   移動作用に伴う原土の滞留による土塊の破砕機能と、該
   振動スクリーンのメッシュによる玉石、礫分の分離機能
   を持たせたことを特徴とする泥土モルタルに混練する掘
   削土の処理装置。
3. 【請求項３】 上記振動スクリーンに傾斜方向に沿う上
   方への振動を付与する機構として、スクリーンフレーム
   の側部に配備された電動機と、この電動機の回転力をベ
   ルトを介して伝達されたプーリと、該プーリに連動する
   分銅とから構成され、該分銅の回転により振動スクリー
   ンに振動を付与するようにした請求項２記載の泥土モル
   タルに混練する掘削土の処理装置。