説明

土質改良方法及びそれに用いる土質改良装置

【課題】二酸化炭素の発生を抑えた土質改良が行える土質改良方法を提供する。
【解決手段】工事現場から採取される土壌を工事現場又は工事現場近傍にある土質改良装置1の土壌投入部6に投入する投入工程と、投入部6から投入された土壌を破砕部7によって破砕する破砕工程と、破砕された土壌に改良剤投入部9より改良剤を投入する改良剤投入工程と、土壌と改良剤とをミキサー10により攪拌する攪拌工程と、ミキサー10によって改質された土壌を土質改良装置本体5外部へと排出する改質土壌排出工程からなり、改質すべき土壌が発生する工事現場に土質改良装置1を搬入して、常に現場又は現場近傍にて土壌の改質が行えるようにして、土壌を遠方の土質改良施設まで運搬する必要をなくすことで、運搬時に発生する二酸化炭素の発生を抑え、地球環境への配慮を考えた土質改良を行うことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、工事現場で発生する土壌の土質改良方法及びそれに用いる土質改良装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建物、道路、飛行場等の基礎等の新規建設又は既存の地面の老朽化を改善する際に地面の下地を改修することが行われ、地面の改質工事現場では、赤土等のように含水率が高い土壌を扱わなければならないことが多い。また、舗装部分の表面層下部には、路盤層の石材等の処理すべき塊状物が発生すると共に、路盤層の下には、路盤材や路床材として再利用することができない軟弱土壌が発生することもある。また、シールド工法によってトンネル等の掘削を行うと、汚泥(ヘドロ)が発生することもある。
【0003】
この場合、工事現場から発生する残土は全て建設発生土として処理しなければならず、産業廃棄物として処分する場合、環境負荷の点で問題があるが、建設発生土を埋め戻して再利用しようにも、軟弱土壌又は汚泥は含水率が高く、そのままでは再利用することができないため、残土を土質改良剤によって改質させる土質改良処理が行われ(特許文献1参照)、改質した土壌を埋め戻したり、別の用途に用いる等の再利用即ちリサイクルが図られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平7−82984号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記の土壌の土質改良処理は、工事現場で生じた残土は、貨物車両等の運搬手段によって土質改良が行われる処理施設まで運搬され、処理施設での土質改良の後、改質された土壌は再び運搬手段によって、利用すべき場所に運搬されていた。
【0006】
そのため、土壌を工事現場から離れた処理施設まで往復させる際に、トラックの排気ガスから発生する二酸化炭素によって地球環境に悪影響を及ぼす虞があるという問題点があった。
【0007】
そこで、本発明は、上記課題を解消するものであり、二酸化炭素の発生を抑え地球環境に配慮した土質改良が行える土質改良装置及びそれを用いた土質改良方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1の発明は、採取現場から採取される土壌を、前記採取現場又は採取現場近傍に移動してきた土質改良装置によって土質改良することを特徴とする。
【0009】
請求項2の発明は、工事現場から採取される土壌を前記工事現場又は工事現場近傍にある土質改良装置の土壌投入部へ投入する投入工程と、前記土壌投入部から投入された前記土壌を前記土質改良装置の破砕部によって破砕する破砕工程と、破砕された前記土壌に前記土質改良装置の改良剤投入部より前記改良剤を投入する改良剤投入工程と、前記土壌と前記改良剤とを前記土質改良装置の攪拌部により攪拌する攪拌工程と、前記攪拌部によって改質された前記土壌を前記土質改良装置外部へと排出する改質土壌排出工程とを備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項3の発明は、前記土壌を加熱する工程を備えたことを特徴とする。
【0011】
請求項4の発明は、土壌を投入する土壌投入部と、前記土壌を破砕する破砕部と、前記土壌に改良剤を投入する改良剤投入部と、前記土壌と前記改良剤とを攪拌する攪拌部と、前記攪拌部によって改質された前記土壌を土質改良装置本体外部へ排出する排出部とを備えたことを特徴とする。
【0012】
請求項5の発明は、前記土壌を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする。
【0013】
請求項6の発明は、前記土質改良装置本体の動力源として発電機を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
請求項1の発明によれば、改質すべき土壌の採取現場又は採取現場近傍に土質改良装置を移動させて、常に現場又は現場近傍にて土壌の改質が行えるようにして、土壌を遠方の土質改良施設まで運搬する必要をなくすことで、運搬時に発生する二酸化炭素の発生を抑え、地球環境への配慮を考えた土質改良を行うことができる。
【0015】
請求項2の発明によれば、改質すべき土壌が発生する工事現場又は工事現場近傍に土質改良装置を搬入して、常に現場又は現場近傍にて土壌の改質が行えるようにして、土壌を遠方の土質改良施設まで運搬する必要をなくすことで、運搬時に発生する二酸化炭素の発生を抑え、地球環境への配慮を考えた土質改良を行うことができる。
【0016】
請求項3の発明によれば、土質改良装置に投入された土壌を加熱することで土壌の乾燥を早め、それによって土壌と土質改良剤との反応を早めることで土壌の土質改良効果を早めることができる。
【0017】
請求項4の発明によれば、改質すべき土壌が発生する工事現場に土質改良装置を搬入して、常に現場又は現場近傍にて土壌の改質が行えるようにして、土壌を遠方の土質改良施設まで運搬する必要をなくすことで、運搬時に発生する二酸化炭素の発生を抑え、地球環境への配慮を考慮した土質改良を行うことができる。
【0018】
請求項5の発明によれば、加熱手段によって土質改良装置に投入された土壌を加熱することで土壌の乾燥を早め、それによって土壌と土質改良剤との反応を早めることで土壌の土質改良効果を早めることができる。
【0019】
請求項6の発明によれば、土壌の改質処理中は自走車両の動力を停止することで、土壌の改質処理中に発生する二酸化炭素の発生を抑えて、さらに地球環境への配慮を考慮した土質改良を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施例における土質改良装置の側面図である。
【図2】同上、土質改良装置の平面図である。
【図3】同上、土質改良装置の背面図である。
【図4】同上、本実施例における採取から排出までの土壌の流れを示す説明図である。
【図5】同上、土質改良装置による土質改良方法を示すチャート図である。
【図6】同上、図6(a)に道路拡幅工事前の断面図を示し、図6(b)に道路拡幅工事後の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明における実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【0022】
図1〜図6は本発明の実施形態の一例を示すものであり、1は本発明における土質改良装置である自走式の土質改良装置であり、動力をエンジンとした自走式の運搬手段としての自走車両であるトラック2と、このトラック2の車体フレーム3に架設された荷台4に搭載可能な土質改良装置本体5からなる。
【0023】
この土質改良装置本体5には、土壌を投入する土壌投入部としてのホッパ6と、ホッパ6から投入された土壌をモータ駆動による回転刃等によって破砕する破砕部7と、破砕された土壌をモータ駆動によるコンベア等によって搬送する搬送手段8と、搬送手段8の途中で土質改良剤を投入する改良剤投入部9と、搬送手段8より搬送された土壌及び土質改良剤をモータ駆動のスクリュー等によって攪拌する攪拌手段としてのミキサー10と、荷台4の後端より突出するミキサー10の後部に設けられ改質された土壌を排出する土壌排出部11とする各機器を備えている。
【0024】
また、荷台4には、土質改良装置本体5の動力源として破砕部7、搬送手段8、改良剤投入部9、ミキサー10等の各機器のモータ及び制御手段(図示せず)に電力を供給する発電機12が搭載されている。
【0025】
図2又は図3に示すように、土質改良装置本体5には、加熱手段として電気ヒータ装置13及び温風装置14を備えており、これらの加熱手段はいずれも発電機12から供給される電力を動力源としている。
【0026】
ここで、電気ヒータ装置13について詳述しておくと、炭素繊維とポリエステル等のフィラメントを混抄した不織布型の面状発熱体やその他の線面発熱体などやシーズヒータ等の線状発熱体を面状に形成したものからなる電気式面状発熱体13Aの一側面にシート状或いは板状の永久磁石13Bを備え、他側面に断熱層13Bを備えたものであり、シート状の永久磁石13Bは、マグネットシート、ゴム磁石、ボンド磁石等とも称せられ、可撓性に優れたものであり、この電気式面状発熱体13Aの一側面に設けた永久磁石13Bによって、土質改良装置本体5の鋼製の外郭表面5Aに外付けで着脱自在としている。この電気ヒータ装置13は、ホッパ6,破砕部7,搬送手段8,ミキサー10のいずれか又は複数に対応する土質改良装置本体5の外郭に装着されることが望ましい。
【0027】
さらに、温風装置14は、電気式発熱体及び送風機(ともに図示せず)を備えて発生する温風Fを土質改良装置本体5内部(特に破砕部7内部)の土壌に供給するものである。
【0028】
本実施例の土質改良剤としては、例えばセメント系、アスファルト系、或いは水溶剤系等の適宜のものを採用可能とする。
【0029】
次に、上記構成についてその作用を説明する。まず、発電機12を起動させて土質改良装置本体5の各機器をスタンバイ状態にする。そして、上下水道工事、建設工事、建築工事、その他の工事等の工事現場まで、土質改良装置1又はトラックTを移動させて、工事現場から発生した軟弱土壌又は汚泥を含む土壌S1をパワーショベル等の土木建設機械Eによって、土質改良装置1のホッパ6に直接投入するか、或いはトラックTに積載した後、そのトラックTを工事現場近傍に停止させた土質改良装置1のところまで移動させて積載された土壌S1を土質改良装置1のホッパ6に投入する(図4参照)。尚、工事現場近傍とは、工事現場から土質改良を行う処理プラント(処理施設)までの道のりよりも短い箇所というものである。
【0030】
次に、図5に示す土壌の土質改良工程のように、ホッパ6から投入された土壌(ステップ1)は、破砕部7によって破砕されて(ステップ2)、電気ヒータ装置13によって破砕部7の外郭が加熱されることで破砕部7内部の土壌が加熱されるとともに、さらに温風装置14から破砕部7内部に供給される温風によって破砕部7内部の土壌が加熱されて、土壌の乾燥が行われる(ステップ3)。その後、破砕部7内部で破砕され乾燥された土壌は搬送手段8へ送り出されて、搬送手段8によってミキサー10まで搬送される(ステップ4)。
【0031】
ここで、搬送手段8によって搬送される途中で土壌に改良剤投入部9から土壌改良剤が投入され(ステップ5)、ミキサー10内で土壌と土壌改良剤とが攪拌されて土壌の改質が行われる(ステップ6)。改質された土壌は、土壌排出部11より土質改良装置本体5からトラック2の荷台4後方外部へと排出される(ステップ7)。
【0032】
そして、工事現場に搬入された土質改良装置1から排出された改質後の土壌S2はそのまま、元の工事現場に埋め戻されるか、土質改良装置1を他の工事現場に移動させて盛土に使用される。
【0033】
また、工事現場近傍にある土質改良装置1から排出された改質後の土壌S2についても、トラックTに積載され、元の工事現場まで運搬され埋め戻されるか(図4参照)、他の工事現場まで運搬されて盛土として使用される。このように土質改良装置1による改質後の土壌S2は、残土を再利用した工事現場の土壌改良及び他の工事現場の盛土に使用され、工事現場から発生する残土は極力少なくて済み、また他の工事現場においては盛土の不足分の購入も最小限に抑えることができるため合理的である。
【0034】
また、図6に道路拡幅工事の一例を示すが、図6(a)に示すように工事現場の残土が現状路肩の土壌S1,S2であれば、土壌S1,S2の粘度又は含水率等の物性により殆どの場合が改質して、図6(B)に示すように盛土の不足部分Lに再利用可能なため経済的である。尚、図6中において、Rは路面、Lは不足土箇所に盛土された改質後の土壌S2、Gは拡幅部分側に新設された可変側溝、Bは可変側溝Gの支持地盤として盛土された改質後の土壌とする。
【0035】
ここで、土壌をホッパ6に投入する段階(ステップ1)から改質した土壌を排出する段階(ステップ7)まで、トラック2のエンジンを停止させることで、トラック2から発生する排ガスに含まれる二酸化炭素及びその他の有害物質の発生を抑えることができる。
【0036】
またミキサー10による土壌と土壌改良剤との攪拌時間は、土壌の粘度又は含水率等の物性の変化状況によって設定されることで、必要以上の土壌改良剤を添加せずとも土壌の改質が可能となり、土壌改良剤の添加量を必要最小限に抑えることが可能となり、土壌改良剤にかかるコストを抑制され経済的である。
【0037】
さらに、本実施例の土質改良装置1は、土質改良装置本体5をトラック2,Tの荷台4に積載して工事現場まで搬送していき、工事現場に土質改良装置本体5のみを置き去りにした後、トラック2,Tを工事現場から離れたところまで移動させて、土質改良装置本体5単独による土壌の土質改良処理を行った後、トラック2,Tを工事現場に戻して土質改良装置本体5を荷台4に積載して工事現場から撤去させるという、土質改良装置本体5単独での使用方法もある。
【0038】
以上のように、採取現場である工事現場から採取される土壌S1を、工事現場又は工事現場近傍に移動してきた土質改良装置1又は土質改良装置本体5によって土質改良することで、改質すべき土壌S1の工事現場又は工事現場近傍に土質改良装置1又は土質改良装置本体5を移動させて、常に現場又は現場近傍にて土壌の改質が行えるようにして、土壌を遠方の土質改良施設まで運搬する必要をなくすことで、運搬時に発生する二酸化炭素の発生を抑え、地球環境への配慮を考えた土質改良を行うことができる。
【0039】
また、工事現場から発生する残土からなる土壌の土質改良方法としては、工事現場から採取される土壌を工事現場又は工事現場近傍にある土質改良装置1の土壌投入部6に投入する投入工程(ステップ1)と、投入部6から投入された土壌を土質改良装置1の破砕部7によって破砕する破砕工程(ステップ2)と、破砕された土壌に土質改良装置1の改良剤投入部9より改良剤を投入する改良剤投入工程(ステップ5)と、土壌と改良剤とを土質改良装置1のミキサー10により攪拌する攪拌工程(ステップ6)と、ミキサー10によって改質された土壌を土質改良装置本体5外部へと排出する改質土壌排出工程(ステップ7)からなることで、改質すべき土壌が発生する工事現場に土質改良装置1を搬入して、常に現場又は現場近傍にて土壌の改質が行えるようにして、土壌を遠方の土質改良施設まで運搬する必要をなくすことで、運搬時に発生する二酸化炭素の発生を抑え、地球環境への配慮を考えた土質改良を行うことができる。
【0040】
さらに、土壌を加熱する工程(ステップ3)を備えたことで、土質改良装置1の土質改良装置本体5に投入された土壌を加熱することで土壌の乾燥を早め、それによって土壌と土質改良剤との反応を早めることで土壌の土質改良効果を早めることができる。
【0041】
また、自走車両であるトラック2に土質改良装置本体5を備えた土質改良装置1であって、土質改良装置本体5は、土壌を投入する投入部としてのホッパ6と、土壌を破砕する破砕部7と、土壌に改良剤を投入する改良剤投入部9と、土壌と改良剤とを攪拌する攪拌部であるミキサー10と、ミキサー10によって改質された土壌を土質改良装置本体5外部へ排出する排出部11とを備えたことを特徴とする。
【0042】
この場合、改質すべき土壌が発生する工事現場に土質改良装置1を搬入して、常に現場又は現場近傍にて土壌の改質が行えるようにして、土壌を遠方の土質改良施設まで運搬する必要をなくすことで、運搬時に発生する二酸化炭素の発生を抑え、地球環境への配慮を考慮した土質改良を行うことができる。
【0043】
さらに、土壌を加熱する加熱手段として電気ヒータ装置13及び温風装置14を備えたことにより、電気ヒータ装置13及び温風装置14によって土質改良装置本体5に投入された土壌を加熱することで土壌の乾燥を早め、それによって土壌と土質改良剤との反応を早めることで土壌の土質改良効果を早めることができる。
【0044】
さらに、土質改良装置本体5の動力源として発電機12を備えたことにより、土壌の改質処理中はトラック2の動力を停止することで、土壌の改質処理中に発生する二酸化炭素の発生を抑えて、さらに地球環境への配慮を考慮した土質改良を行うことができる。
【0045】
本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施例において運搬車両のトラックの荷台に搭載した土質改良装置本体を、パワーショベル等の掘削機械のバケットに搭載して使用しても良く、それよって、バケットによる土壌の掘削工程と投入部への土壌の投入工程とが同時に行え、効率的に土壌の改質作業が行われる。さらにトラック、パワーショベル以外の建設作業車等の自走車両に搭載しても良いものとする。また、土質改良装置本体に関しても、土壌の破砕、土質改良剤の添付、そして、土壌と土質改良剤の攪拌が一体で行える構成であれば、上述の構成に限られるものではない。
【符号の説明】
【0046】
1 土質改良装置
5 土質改良装置本体
6 ホッパ(土壌投入部)
7 破砕部
8 搬送手段
9 改良剤投入部
10 ミキサー(攪拌部)
11 土壌排出部
12 発電機
13 電気ヒータ装置(加熱手段)
14 温風装置(加熱手段)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
採取現場から採取される土壌を、前記採取現場又は採取現場近傍に移動してきた土質改良装置によって土質改良することを特徴とする土質改良方法。
【請求項2】
工事現場から採取される土壌を前記工事現場又は工事現場近傍にある土質改良装置の土壌投入部へ投入する投入工程と、前記土壌投入部から投入された前記土壌を前記土質改良装置の破砕部によって破砕する破砕工程と、破砕された前記土壌に前記土質改良装置の改良剤投入部より前記改良剤を投入する改良剤投入工程と、前記土壌と前記改良剤とを前記土質改良装置の攪拌部により攪拌する攪拌工程と、前記攪拌部によって改質された前記土壌を前記土質改良装置外部へと排出する改質土壌排出工程とを備えたことを特徴とする土質改良方法。
【請求項3】
前記土壌を加熱する工程を備えたことを特徴とする請求項2記載の土質改良方法。
【請求項4】
土壌を投入する土壌投入部と、前記土壌を破砕する破砕部と、前記土壌に改良剤を投入する改良剤投入部と、前記土壌と前記改良剤とを攪拌する攪拌部と、前記攪拌部によって改質された前記土壌を土質改良装置本体外部へ排出する排出部とを備えたことを特徴とする土質改良装置。
【請求項5】
前記土壌を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項4記載の土質改良装置。
【請求項6】
前記土質改良装置本体の動力源として発電機を備えたことを特徴とする請求項4又は5に記載の土質改良装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−106213(P2011−106213A)
【公開日】平成23年6月2日(2011.6.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−264439(P2009−264439)
【出願日】平成21年11月20日(2009.11.20)
【出願人】(596070401)株式会社浅見製作所 (7)
【Fターム(参考)】