土改良方法及び装置

トップ :: E 固定構造物 :: E02 水工;基礎;土砂の移送

【発明の名称】	土改良方法及び装置
【発明者】	【氏名】浜田憲一
【要約】	【課題】付着残土の除去作業を軽減でき、しかも、改良対象土の再利用率を向上でき、かつ、土の廃棄量を減らすことができる土改良装置を得ることにある。【解決手段】前処理装置11と、混練装置と、石灰混合装置とを具備する。前処理装置11は、原料土Ａにその土成分からなる改良対象土が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤23aを混合して改良対象土を粒状化しつつ、原料土Ａを改良対象土と異物とに分別する。この粒状化により改良対象土がべとつきづらくする。前処理装置11で粒状化された改良対象土を第１フィーダ14により混練装置に供給する。混練装置は、供給された改良対象土に、この土が含む遊離水を吸収して土表面に固定化する土改良剤を混合して改良対象土を造粒する。混練装置で造粒化された改良対象土を第２フィーダで石灰混合装置に供給する。この混合装置は供給された改良対象土に生石灰を混合し、流動性及び強度を備えた改良土を得る。

【特許請求の範囲】
【請求項１】原料土にその土成分からなる改良対象土が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤を混合して前記改良対象土を粒状化しつつ、又はこの粒状化後に、前記原料土を前記改良対象土と前記原料土中の異物とに分別する前処理工程と、この前処理工程で粒状化された改良対象土に、この土が含んでいる遊離水を吸収して土粒子表面に固定化する土改良剤を混合して前記改良対象土を造粒する混練工程と、この混練工程で造粒された前記改良対象土に石灰を混合して改良土を得る石灰混合工程と、を具備することを特徴とする土改良方法。
【請求項２】原料土にその土成分からなる改良対象土が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤を混合して前記改良対象土を粒状化しつつ、又はこの粒状化後に、前記原料土を前記改良対象土と前記原料土中の異物とに分別する前処理装置と、この前処理装置で粒状化された改良対象土を搬出する第１フィーダと、この第１フィーダにより供給された改良対象土に、この土が含んでいる遊離水を吸収して土粒子表面に固定化する土改良剤を混合して前記改良対象土を造粒する混練装置と、この混練装置で造粒化された改良対象土を搬出する第２フィーダと、この第２フィーダにより供給された前記改良対象土に石灰を混合して改良土を得る石灰混合装置と、を具備することを特徴とする土改良装置。
【請求項３】前記前処理装置が、ホッパと、このホッパを通して原料土が投入される前処理装置本体と、前記原料土にその土成分からなる改良対象土が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤を添加する吸水剤添加手段と、主軸及びこの主軸に取付けられた攪拌要素を有して前記前処理装置本体内で回転され、前記添加手段により添加された吸水剤と前記原料土とを混合する攪拌体と、前記前処理装置本体に設けられ前記原料土中の所定の大きさ以上の異物を前記前処理装置本体外に排出する異物排出部と、前記前処理装置本体に設けられ前記吸水剤の混合により粒状化された改良対象土を排出する対象土排出部と、を有したことを特徴とする請求項２に記載の土改良装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば潟土及び泥土等のように含水比が高い土、及び粘性土等のように付着力が強い土を再利用するのに使用される土改良方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばビル建設等の土木建設工事に伴って発生するいわゆる建設残土を改良して埋め戻し用として使用する改良土を得るために、特開平１０－８５５７６号公報の図８に示す土改良システムが知られている。
【０００３】このシステムでは、建設残土をベルトフィーダを介してスクリーンに供給し、このスクリーンにより大塊とそれ以外の建設残土とに篩分けし、篩分けられた建設残土を混合機に投入する。この混合機には、粉末からなる高分子系土改良剤（三菱化成株式会社製の商品名「ソイルハード」）も投入される。この土改良剤と前記建設残土とを混合機で混合することにより、建設残土に含まれる遊離水を土粒子の表面に固定して、建設残土を粒状化、すなわち、造粒する。この後、造粒化された建設残土を生石灰とともにミキサーに投入して、このミキサーで前記建設残土と生石灰とを混合させながら、この生石灰と前記土粒子表面に固定された水とを反応させる。それにより、建設残土を流動性及び強度を備えた砂状の改良土に改良できる。
【０００４】このような従来において、混合機の前工程で実施される篩分けは、建設残土に含まれる形状が大きい石、木片、金属片、及び大土塊等の異物（通常ガラと称されている。）と、それ以外の改良対象土としての土成分とを分別する前処理工程に相当し、この前処理工程では既述のように選別だけを行っている。
【０００５】ところで、改良すべき建設残土の状態は様々であり、含水比が高い場合や粘性が高い場合もある。そして、含水比が高い建設残土は、粘性土と同様に粘着性が大である。そのため、このようにべとつき易い建設残土等を改良する場合には、その土中の遊離水が土改良剤により土粒子の表面に固定される以前の段階、つまり、前処理の段階及びこれから混合機へ建設残土を搬入する段階では、建設残土がその粘着性によって前処理を行う前処理装置の各部に容易に付着し、又、この前処理装置から混合機へと建設残土を受け渡すためのフィーダにも容易に付着する。
【０００６】このように付着した残土は定期的に取除いて土改良システムの機能を保全する必要がある。しかし、こうした付着残土の除去を機械的に確実に除去できる手段は現在に至るまで開発されておらず、現状では土改良システムの運転中又は停止中に人手により除去することを余儀なくされている。
【０００７】この人手による付着残土の除去作業は、汚く、きつく、しかも、危険を伴うので、除去作業が嫌がられる傾向が高く、土改良システムの機能保全が全うされずらい。それに伴い、土改良システムの稼働率が低下して、改良土の生産性の低下を招き易い。そのため、作業者の安全面を確保する観点からも、こうした付着残土の除去を簡易に行えるようにすることが望まれている。
【０００８】又、既述のように建設残土を改良対象土と大きな異物とを分別する前処理を行う際において、べとつき易い改良対象土が分別される異物に付着する量も多く異物とともに廃棄されるので、建設残土の再利用率が低下するとともに、異物の廃棄に際してもそれへの付着残土の分だけ廃棄量が増える。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようとする課題は、付着残土の除去作業を軽減でき、しかも、土の再利用率を向上でき、かつ、土の廃棄量を減らすことができる土改良方法及び装置を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するための発明方法は、原料土にその土成分からなる改良対象土が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤を混合して前記改良対象土を粒状化しつつ、又はこの粒状化後に、前記原料土を前記改良対象土と前記原料土中の異物とに分別する前処理工程と、この前処理工程で粒状化された改良対象土に、この土が含んでいる遊離水を吸収して土粒子表面に固定化する土改良剤を混合して前記改良対象土を造粒する混練工程と、この混練工程で造粒された前記改良対象土に石灰を混合して改良土を得る石灰混合工程と、を具備することを特徴とするものである。
【００１１】同様に、課題を解決するための発明装置は、原料土にその土成分からなる改良対象土が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤を混合して前記改良対象土を粒状化しつつ、又はこの粒状化後に、前記原料土を前記改良対象土と前記原料土中の異物とに分別する前処理装置と、この前処理装置で粒状化された改良対象土を搬出する第１フィーダと、この第１フィーダにより供給された改良対象土に、この土が含んでいる遊離水を吸収して土粒子表面に固定化する土改良剤を混合して前記改良対象土を造粒する混練装置と、この混練装置で造粒化された改良対象土を搬出する第２フィーダと、この第２フィーダにより供給された前記改良対象土に石灰を混合して改良土を得る石灰混合装置と、を具備することを特徴とするものである。
【００１２】この発明装置を実施するにあたり、前記前処理装置が、ホッパと、このホッパを通して異原料土が投入される前処理装置本体と、前記原料土にその土成分からなる改良対象土が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤を添加する吸水剤添加手段と、主軸及びこの主軸に取付けられた攪拌要素を有して前記前処理装置本体内で回転され、前記添加手段により添加された吸水剤と前記原料土とを混合する攪拌体と、前記前処理装置本体に設けられ前記原料土中の所定の大きさ以上の異物を前記前処理装置本体外に排出する異物排出部と、前記前処理装置本体に設けられ前記吸水剤の混合により粒状化された改良対象土を排出する対象土排出部と、を有した構成とするとよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図１～図４を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００１４】第１実施形態に係る土改良方法は、その工程を示す図１のブロック図のように前処理工程１と、混練工程２と、石灰混合工程３と具備している。
【００１５】前処理工程１は、建設残土等の原料土を、この土中に混入されている所定大きさ以上の異物と、前記原料土の土成分である改良対象土とに分別する工程である。この工程１では、改良対象土が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤を原料土に混合して、改良対象土を粒状化しつつ前記分別を行う。吸水剤としては、粉末タイプ又は溶液タイプの高分子系土改良剤を用いることができる。
【００１６】混練工程２には前処理工程１で粒状化された改良対象土が供給される。この混練工程２は、供給された改良対象土が含んでいる遊離水を吸収して土粒子表面に固定化する土改良剤を混合して改良対象土を造粒する工程である。土改良剤には、前記吸水剤と同じく粉末タイプ又は溶液タイプの高分子系土改良剤を用いることができる。
【００１７】前記両工程１、２で使用される粉末タイプの例としては、例えば三菱化成株式会社製の商品名「ソイルハード」を挙げることができ。又、溶液タイプの例としては、及び水又は低級アルコール或はオイルを溶媒としたポリアクリルアミド溶液を挙げることができる。特に、溶液タイプの土改良剤を用いる場合には、後述の前処理装置での動力負担を軽減できるとともに、原料土との混合が容易になり改良対象土の粒状化ないしは造粒化を促進し易い点で優れている。
【００１８】石灰混合工程３には混練工程２で造粒された改良対象土が供給される。この石灰混合工程３は供給された改良対象土と生石灰とを混合して、流動性及び強度を備えた砂状の改良土を得るとともに、例えば改良土を、所定粒度以下の製品とそれ以外の最終異物とに分級する工程である。なお、本発明において、改良土の分級工程は、石灰混合工程３の次工程としてもよく、又、省略することもできる。
【００１９】次に、土改良方法を実行する土改良装置の一例を図２～図４を参照して説明する。
【００２０】図２（Ａ）（Ｂ）に示すように前処理工程１を実行する前処理装置１１と、混練工程２を実行する混練装置１２と、石灰混合工程３を実行する石灰混合装置１３とは、互いに間隔を置いて直線状に並べて設置されている。
【００２１】前処理装置１１及び混練装置１２はこれらにわたって斜めに配置された第１フィーダ１４を介して接続され、同様に混練装置１２及び石灰混合装置１３はこれらにわたって斜めに配置された第２フィーダ１５を介して接続されている。両フィーダ１４、１５にはいずれも例えばベルトコンベアが使用されている。第１フィーダ１４の下端部は前記改良対象土を受取るように前処理装置１１の下端部に配置され、かつ、上端部は混練装置１２に対してその上方から改良対象土を供給するように混練装置１２の上側に配置されている。同様に、第２フィーダ１５の下端部は、混練により造粒化された前記改良対象土を受取るように混練装置１２の下端部に配置され、かつ、上端部は石灰混合装置１３に対してその上方から造粒化された改良対象土を供給するように石灰混合装置１３の上側に配置されている。
【００２２】図２中１６は前処理装置１１及び混練装置１２との間に配置されて第１フィーダ１４が貫通する磁選機であり、これは、第１フィーダ１４により搬送される改良対象土中に含まれる鉄系金属を磁力によって除去するために使用されている。
【００２３】図３及び図４に示す前処理装置１１は、前処理装置本体２１と、ホッパ２２と、吸水剤添加手段としての吸水剤投入器２３と、攪拌体２４と、異物排出部２５と、対象土排出部２６とを備える２軸式のもので、本実施形態では建設残土等の原料土を、土成分からなる改良対象土と形状が所定の大きさよりも大きい異物（大土塊、大石、木片、金属片等のいわゆるガラ）とを分別するいわゆるガラ分別機を兼ねて構成されている。
【００２４】前処理装置本体２１は、内部に投入された原料土が攪拌される断面略ω形状をなす処理胴部２１ａ、及びこの胴部２１ａの下面以外の大部分を覆うカバー部を有しており、カバー部のうち、胴部２１ａの上面を覆う部分は必要により開閉できる蓋２１ｂとなっている。この前処理装置本体２１の長手方向の一端部は、上向きのホッパ２２が取付けられた入口をなしていて、ホッパ２２を通して原料土が処理胴部２１ａ内に投入される。
【００２５】この投入のために、前処理装置本体２１の前記入口側上方には、土投入ホッパ２７とこの下側にほぼ水平状に配置されたベルトコンベヤ２８とからなる土投入装置２９が配置されている。ベルトコンベヤ２８の搬送終端部はホッパ２２に対向して配置されている。バックホー等の重機により土投入ホッパ２７にその上側から投入された原料土Ａは、ベルトコンベヤ２８の図３中矢印方向への回転による搬送作用で、土投入ホッパ２７の出口２７ａから一定量ずつ搬出されてベルトコンベヤ２８の搬送端から落下してホッパ２２に投入される。
【００２６】なお、本発明においては前記土投入装置２９の代りにバックホー等の重機により直接ホッパ２２に原料土を投入してもよいが、前記土投入装置２９を用いることは前処理装置２１での処理能力に合わせて原料土を定量づつ連続的に投入でき、それにより、攪拌体２４の駆動に対する負荷の変動を抑制できる点で優れている。
【００２７】吸水剤投入器２３はホッパ２２に対向してその上方に配置されている。前記原料土Ａのホッパ２２への投入時に、吸水剤投入器２３は、その内部の吸水剤２３ａを適量づつホッパ２２から処理胴部２１ａ内に投入する。
【００２８】処理胴部２１ａの底壁の内、略半分を占めるホッパ２２側の底壁部は孔無し構造、いわゆる盲壁となっている。又、ホッパ２２とは反対側の端に位置して処理胴部２１ａの底壁には、出口としての異物排出部２５が設けられている。この排出部２５はシュート状をなして下向きに突出されており、その下方には異物搬出用ベルトコンベヤ３０が配置されている。
【００２９】処理胴部２１ａの底壁の残りの部分、つまり、前記盲壁と異物排出部２５との間の壁部分は対象土排出部２６として形成されている。この対象土排出部２６は、前記底壁部分に所定のピッチ（例えば２０mm）で設けた孔又は桟或は格子等により形成されており、そのピッチ以上の大きさの異物の通過を妨げるとともに、前記ピッチ以下の大きさの異物とともに改良対象土の下方への通過を許して、これら異物と改良対象土とを分別する。なお、図３中３１は対象土排出部２５の下方に対向して前処理装置本体２１の下面に取付けた下向きのシュートであり、このシュート３１の下側には前記第１フィーダ１４の下端部が配置されている。なお、図３中３２は仕切り板である。
【００３０】前処理装置１１が２軸式であるために前記攪拌体２４は２本使用されているが、その内の１本の攪拌体２４について代表して説明する。図３に示すように前記処理胴部２１ａを軸方向に貫通する主軸３５が、前処理装置本体２１の長手方向両端部外側に設けられた軸受３６に亘って回転自在に支持されており、この主軸３５には、スクリュ羽根３７と、送り羽根３８と、多数の攪拌羽根３９等の攪拌要素が夫々取付けられている。
【００３１】スクリュ羽根３７は、前処理装置本体２１の入口部に位置してホッパ２２の下側に対向して主軸３５の一端部に固定されており、ホッパ２２に投入された原料土Ａを異物排出部２５方向に搬送するために設けられている。送り羽根３８は、異物排出部２５と対象土排出部２６の境界部分に対向して主軸３５の他端部に固定されており、前処理装置本体２１の出口側に達したガラを異物排出部２５に向けて送り出すために設けられている。
【００３２】各攪拌羽根３９は、スクリュ羽根３７と送り羽根３８との間に位置して夫々主軸３５に固定されている。これら攪拌羽根３９は二枚を一組として主軸３５の周方向に１８０°隔てて取付けられているとともに、主軸３５の軸方向に隣接する各組みの攪拌羽根は互いに９０°ずれて取付けられている。これらの攪拌羽根３９は、処理胴部２１ａ内を移動する原料土Ａを攪拌するために設けられている。
【００３３】図３及び図４に示すように前処理装置本体２１の一端部外側には、駆動部支持ベース４１が水平状に突出されており、このベース４１上には、一対の減速機付き電動機４２が両攪拌体２４の各主軸３５に個別に対応して設置されている。これら電動機４２の出力軸４２ａに夫々固定されたプーリ４３と主軸３５の一端部に固定されたプーリ４４とには無端ベルト４５が巻き掛けられている。
【００３４】これにより、減速機付き電動機４２の回転に従いプーリ４３、無端ベルト４５、及びプーリ４４を介して主軸３５が回転駆動される。なお、一対の減速機付き電動機４２の回転方向は異なり、それに伴い２本の攪拌体２４は、互いの間に位置される原料土を各攪拌羽根３９がかき上げるとともに、その両側に位置される原料土を下方へかき込むように互いに逆方向に回転駆動されるようになっている。
【００３５】又、図３中４７は前処理装置本体２１の出口側をその下側から支持して設けた枢支部、４８は前処理装置本体２１の入口側をその下側から支持して設けたジャッキ等の昇降器であり、４７ａ、４８ａは夫々枢軸を示している。このような支持装置の昇降器４８の上昇動作によって、前処理装置本体２１を枢支部４７を支点として前傾させ、それにより、原料土Ａの状態や土質等に適合させて処理胴部２１ａ内での原料土の流動性を自由に調整できる。
【００３６】前記混練装置１２は、土改良剤としての前記「ソイルハード」を蓄えるソイルハードタンク、ソイルハード揚重機、ソイルハード定量フィーダ、及びミキサー１２ａとを備えて形成されている。ミキサー１２ａの構成は、前記２軸式の前処理装置１１において、その処理胴部の底壁全体を盲壁で形成するとともに、シュート、仕切り板、及び吸水剤投入器を省略し、かつ、異物排出部を出口として用いた点を除いて前記前処理装置１１と略同様な構成であり、重複を避けるために詳しい説明は省略する。このミキサー１２ａの出口の下方には前記第２フィーダ１５の下端部が対向して配置されている。前記ソイルハードタンク、ソイルハード揚重機、ソイルハード定量フィーダは、ミキサー１２ａの入口をなすホッパに前記第１フィーダ１４により供給される改良対象土に、土改良剤としての「ソイルハード」を添加するために用いられている。
【００３７】前記石灰混合器１３は、生石灰を蓄えた石灰タンク５１、このタンク５１から生石灰を搬出する石灰搬送器５２、搬送された生石灰を所定量づつ供給する石灰定量供給フィーダ５３、及び混合機５４とを備えて形成されている。石灰定量供給フィーダ５３は、第２フィーダ１５の中間において、このフィーダ１５により搬送される改良対象土に生石灰を適量づつ供給するのに使用されている。
【００３８】混合機５４は、例えば前記２軸式の前処理装置１１において、その対象排出部２６に相当する底壁部分を網目状に形成するとともに、シュート、仕切り板、及び吸水剤投入器を省略した点を除いて前記前処理装置１１と略同様な構成であり、重複を避けるために詳しい説明は省略する。前記網目状に形成された改良土排出部からはそのメッシュより小さい粒度の砂状改良土のみが通過できるようにし、異物排出部からは前記改良土排出部を通過不能な大きさの土塊等が最終異物として通過できるようになっている。
【００３９】この混合機５４には第１～第３の搬送ベルトコンベヤ５６～５８が付設されている。第１搬送ベルトコンベヤ５６は、混合機５４の改良土排出部を通って排出される改良土を第２搬送ベルトコンベヤ５７に受け渡すために用いられている。第２搬送ベルトコンベヤ５７は、第１搬送ベルトコンベヤ５６側の端部を中心にして図２（Ａ）中θの範囲を回動可能であり、その回動によって、搬送する改良土を複数ヶ所例えば三ヵ所に山積みするために用いられている。図２（Ａ）（Ｂ）中Ｂは山積みされた改良土を示している。又、第３搬送ベルトコンベヤ５８は、混合機５４の異物排出部を通って排出される所定粒度以上の最終異物を受取って山積みするために用いられている。図２（Ａ）中Ｃは山積みされた最終異物を示している。
【００４０】前記構成の土改良装置により含水比の高い建設残土等の原料土Ａを以下のように改良できる。
【００４１】土改良装置を駆動した状態で、その前処理装置本体２１の処理胴部２１ａ内には、土投入装置２９を介して原料土Ａがホッパ２２を通って供給されるとともに、この供給と同時に適量の吸水剤２３ａが吸水剤投入器２３からホッパ２２を通って供給される。そのため、回転駆動されている攪拌体２４によって、原料土Ａ及び吸水剤２３ａが攪拌され混ぜられながら、異物排出部２５側に移送される。
【００４２】こうした移送において、対象土排出部２６より大きい原料土Ａ中の異物が、対象土排出部２６を下方に通過することなく異物排出部２５を通って前処理装置本体２１外に排出される一方で、原料土Ａ中の前記異物よりも小さい土成分が、改良すべき対象の土（改良対象土）として対象土排出部２６を下方に通り抜けて、第１フィーダ１４に受け渡される。
【００４３】この場合、既述のように処理胴部２１ａ内で攪拌される原料土Ａには「ソイルハード」等の吸水剤２３ａが添加されてかき混ぜられているので、この吸水剤２３ａが原料土Ａの土粒子間の遊離水に溶け込んで、擬似吸着水として土粒子の表面に付着する。こうした吸水剤２３ａへの遊離水の吸収により、遊離水が土粒子同士を付着させようとする作用が低下するので、前記原料土Ａと吸水剤２３ａとの混合が進行するに従い、原料土Ａの土成分（改良対象土）が容易にばらけて粒状化される。すなわち、こうした粒状化により、改良対象土の性質を、べとつかないように変えることができる。
【００４４】そのため、前処理装置１１において原料土Ａと吸水剤２３ａとが反応する以前に、原料土Ａが接する入口部を除く前処理装置本体２１の内側部分、異物排出部２５、及び対象土排出部２６等にべとついた土が付着することを抑制できるとともに、以上のように粒状化され性質が変えられて対象土排出部２６を通り第１フィーダ１４に供給された改良対象土が、第１フィーダ１４及び混練装置１２の入口部等にべとついて付着することを抑制できる。
【００４５】したがって、土改良装置の機能保全のために運転中又は停止中に、改良対象土が接する前記各部分に付着した土を人為的に除去する作業の間隔や範囲を少なくできる。そして、このように付着残土の除去が簡易となるに伴い、土改良装置の稼働率を向上でき、改良土の生産性を向上できるとともに、付着残土の除去作業における作業上の安全面も向上できる。
【００４６】更に、原料土Ａを改良対象土と異物（ガラ）とに分別する前処理装置１１において、吸水剤２３ａの添加による既述の粒状化を行ったから、粒状化された土が異物から剥がれ易くなる。そのため、異物とともに廃棄される土の量が減る一方で、その分改良対象土の量が増えるので、原料土の再利用率を向上できるとともに、異物の廃棄に際しても付着残土が減った分だけ土の廃棄量を減らすことができる。
【００４７】又、第１フィーダ１４により混練装置１２に搬送された改良対象土は、この混練装置１２において投入される「ソイルハード」等の土改良剤とを混合される。そのため、改良対象土の遊離水と土改良剤との反応により、遊離水が土粒子の表面に固定されて、更に改良対象土の粒状化が促進され造粒される。この場合、改良対象土は前処理装置１１により既に粒状化されているので、より細かく砂状に粒状化する造粒が可能であるとともに、このように造粒が容易に促進されることにより、混練装置１２の図示しない攪拌体を回転駆動するための動力も軽減できる。
【００４８】以上の造粒後に混練装置１２の出口から排出された改良対象土は、第２フィーダ１５に受け渡され、このフィーダ１５により搬送され石灰混合装置１３に供給される。そして、第２フィーダ１５での搬送途上において、このフィーダ１５上の砂状の改良対象土には石灰混合装置１３により適量の生石灰が供給されるから、石灰混合装置１３の混合機５３には、既述のように造粒化された改良対象土が生石灰とともに投入される。
【００４９】この混合機５３は投入された改良対象土と生石灰とを混合させる。それにより、改良対象土の土粒子の表面に生石灰が被覆され、この生石灰と土改良剤（前記吸水剤２３ａを含む）とが反応して不溶化するとともに、被覆した生石灰が水と反応して消石灰となるため、石灰分布が高い表面により土粒子の強度が増加される。このようにして前記原料土のうちの改良対象土が、流動性及び強度を備えた砂状の改良土に改良される。
【００５０】図５は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は基本的には前記第１実施形態と同様な構成であるので、同様構成部分には前記第１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なる部分は一軸式の前処理装置１１１を用いた点である。
【００５１】すなわち、図５中１２１ａは、両端が開放された円筒形状の処理胴部であって、その開放された一端部は入口１１５として使用され、開放された他端部は出口（異物排出部）１２５として使用されている。この処理胴部１２１ａは、図示しない軸受によって支持されているとともに、その外周に取付けた被動スプロケット１１２に巻き掛けられたチェーン１１３を介して減速機付き電動機等の胴駆動装置１１４により回転力を受けて回転される。
【００５２】処理胴部１２１ａの入口１１５にはホッパ１２２の斜状をなす下端部が挿入されている。このホッパ１２２を通して土投入装置２９により供給される原料土Ａとともに、吸水剤投入器２３から供給される吸水剤２３ａが、処理胴部１２１ａの入口１１５に供給される。
【００５３】処理胴部１２１ａには一本の攪拌体２４が同軸的に貫通して設けられているとともに、この攪拌体２４の主軸３５はホッパ１２２をも貫通している。攪拌体２４は、その一端部に連結された減速機付き電動機等の主軸駆動装置１４２により回転力を受けて回転される。この駆動による攪拌体２４の回転方向とその外側の処理胴部１２１ａの回転方向とは、図５（Ｂ）に示すように互いに逆方向であることが攪拌性能を向上できる点で好ましい。
【００５４】処理胴部１２１ａの入口１１５側の約半分は盲壁により形成されており、出口１２５側の約半分は対象土排出部２６をなしている。この排出部２６は全周にわたり形成されている。対象土排出部２６の下側にはシュート３１を間に置いて第１フィーダ１４の下端部が配置されている。異物排出口としての出口１２５の下側には、シュート１１６を間に置いて異物搬出用ベルトコンベヤ３０が配置されている。なお、以上説明した点以外の構成は、図５に図示されない点を含めて前記第１実施形態の構成と同じである。
【００５５】このような構成の第２実施形態でも、含水比の高い原料土Ａや粘性の高い原料土Ａを改良するに際して、混練装置での土改良に先立って、原料土Ａを改良対象土と所定大きさ以上の異物とに分別する前処理工程を実行する一軸式の前処理装置１１１において、高分子系の吸水剤２３ａを用いて改良対象土を事前に粒状化しつつ、前記分別をする前処理を行うことができる。それにより、この第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できるものである。
【００５６】図６は本発明の第３実施形態を示している。この実施形態は基本的には前記第１実施形態と同様な構成であるので、同様構成部分には前記第１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第３実施形態が第１実施形態と異なる部分は、吸水剤投入器２３の配置と、改良対象土の粒状化後にこの土と所定大きさ以上の異物とを分別するようにした点である。
【００５７】すなわち、吸水剤投入器２３は土投入装置２９のベルトコンベヤ２８の搬送終端部に対向して設置されている。それにより、原料土Ａに吸収剤２３ａを添加するタイミングを速くして、これらをより混ざり易くしている。又、処理胴部２１ａの底壁はその全体にわたり盲壁で形成されていて、それに伴い第１実施形態で用いたシュート３１は省略されている。更に、処理胴部２１ａの搬送終端部に下向きに突設された排出部（出口）１３１からは、粒状化された改良対象土が異物とともに排出されるようになっている。
【００５８】そして、この排出部２５の下方には異物搬出用ベルトコンベヤ１３０が配置されている。このコンベヤ１３０は金網状又は平面視略はしご状をなすコンベヤベルト１３０ａを有している。このベルト１３０ａの網目の大きさ（メッシュ）は、改良対象土の通過は許すが所定大きさ以上の異物の通過は妨げる大きさに設定されている。それにより、コンベヤベルト１３０ａにおいて異物と改良対象土との分別が行われて、このベルト１３０ａの無端走行に伴い異物が搬送されるようになっている。又、前記排出部１３１に対応してベルトコンベヤ１３０の下側には、前記第１フィーダ１４の下端部が配置されている。なお、以上説明した点以外の構成は、図６に図示されない点を含めて前記第１実施形態の構成と同じである。
【００５９】このような構成の第３実施形態でも、含水比の高い原料土Ａや粘性の高い原料土ａを改良するに際して、混練装置での土改良に先立って、原料土Ａを改良対象土と所定大きさ以上の異物とに分別する前処理工程を実行する前処理装置２１１において、処理胴部２１ａ内で高分子系の吸水剤２３ａを用いて改良対象土を事前に粒状化した直後に、処理胴部２１ａの外側で異物搬出用ベルトコンベヤ１３０により前記分別をする前処理を行うことができる。それにより、この第３実施形態においても、第１実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できるものである。
【００６０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００６１】土改良方法に係る発明によれば、原料土を改良するに際して、混練工程での土改良に先立って行われる前処理工程において、原料土の土成分が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤により原料土中の改良対象土を事前に粒状化しつつ、又は、この粒状化後に、原料土を改良対象土と異物とに分別するから、改良対象土の性質をべとつかないように変えて前処理工程以降の混練工程に改良対象土を供給できる。それにより、改良対象土の付着が少なくなり付着残土の除去作業を軽減できるとともに、異物と一緒に廃棄される土の量が減らされ、かつ、それに伴い土の再利用率を向上できる。
【００６２】又、前記土改良方法を実行する土改良装置に係る発明によれば、原料土を改良するに際して、混練装置での土改良に先立って前処理装置において、原料土の土成分が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤により原料土中の改良対象土を事前に粒状化しつつ、又は、この粒状化後に、原料土を改良対象土と異物とに分別するから、改良対象土の性質をべとつかないように変えて前処理装置から次の混練装置に改良対象土を供給できる。それにより、改良対象土の付着が少なくなり付着残土の除去作業を軽減できるとともに、異物と一緒に廃棄される土の量が減らされ、かつ、それに伴い土の再利用率を向上できる。
【００６３】又、改良土排出部及び異物排出部を設けた前処理装置本体を備えた前処理装置を用いて、吸水剤添加手段により吸水剤を添加しながら、この吸水剤とホッパを通して投入された原料土とを、前処理装置本体内で攪拌体により攪拌し混ぜながら前処理する発明によれば、改良対象土が含んでいる遊離水を吸収する吸水剤により改良対象土を事前に粒状化しつつ原料土を改良対象土と異物とに分別することができる。従って、この発明においても、改良対象土の付着が少なく付着残土の除去作業を軽減でき、しかも、改良対象土の再利用率を向上でき、かつ、異物の廃棄量を減らすことができる土改良装置を提供できる。

【出願人】	【識別番号】０００００６２０８【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
【出願日】	平成１２年５月２５日（２０００．５．２５）
【代理人】	【識別番号】１０００５８４７９【弁理士】【氏名又は名称】鈴江武彦（外５名）
【公開番号】	特開２００１－３２９５６４（Ｐ２００１－３２９５６４Ａ）
【公開日】	平成１３年１１月３０日（２００１．１１．３０）
【出願番号】	特願２０００－１５４９０７（Ｐ２０００－１５４９０７）