特開 2023-176619 掘削搬送方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023176619

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】掘削搬送方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 7/00 20060101AFI20231206BHJP

   E21D 1/00 20060101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

E02F7/00 D

E21D1/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022089002

(22)【出願日】2022-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122781

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 寛

(74)【代理人】

【識別番号】100182006

【弁理士】

【氏名又は名称】湯本 譲司

(72)【発明者】

【氏名】岡本 道孝

(72)【発明者】

【氏名】坂本 諭

(72)【発明者】

【氏名】笹岡 里衣

(72)【発明者】

【氏名】福島 陽

(57)【要約】

【課題】掘削土の搬送に関する機器を狭隘な現場に容易に配置することができると共に、掘削土を効率よく搬送することができる掘削搬送方法を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る掘削搬送方法は、掘削して得られた掘削土Ｓを搬送する掘削搬送方法である。掘削搬送方法は、予め定めた範囲Ｅ１にある掘削土Ｓに界面活性剤から得られた気泡Ｂを供給する工程と、気泡Ｂが供給された掘削土Ｓを撹拌装置３０が撹拌して掘削土Ｓを流動化する工程と、流動化した掘削土Ｓを吸引装置が吸引して範囲Ｅ１から掘削土Ｓを搬送する工程と、を備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

掘削して得られた掘削土を搬送する掘削搬送方法であって、
予め定めた範囲にある前記掘削土に界面活性剤から得られた気泡を供給する工程と、
前記気泡が供給された前記掘削土を撹拌装置が撹拌して前記掘削土を流動化する工程と、
流動化した前記掘削土を吸引装置が吸引して前記範囲から前記掘削土を搬送する工程と、
を備える掘削搬送方法。

【請求項2】

前記気泡を供給する工程では、
前記掘削土の表面に前記気泡を散布する工程、及び前記掘削土に気泡注入管を挿入して前記気泡注入管を介して前記掘削土に前記気泡を注入する工程、のいずれかを行う、
請求項１に記載の掘削搬送方法。

【請求項3】

前記気泡を供給する工程の前に、前記掘削土に供給する前記気泡の供給量を定める工程を備え、
前記気泡の供給量を定める工程では、前記掘削土の粒径が小さいほど前記気泡の供給量が大きくなるように前記供給量が定められる、
請求項１又は２に記載の掘削搬送方法。

【請求項4】

前記気泡を供給する工程の前に、前記界面活性剤を含む溶液に対する前記気泡の体積の倍率である発泡倍率を定める工程を備え、
前記発泡倍率を定める工程では、前記発泡倍率が２倍以上且つ２００倍以下となるように前記発泡倍率が定められる、
請求項１又は２に記載の掘削搬送方法。

【請求項5】

前記気泡を供給する工程の前に、搬送する対象の前記掘削土の体積に対する前記気泡の体積の比率を定める工程を備え、
前記比率を定める工程では、前記比率が１０％以上且つ３００％以下となるように前記比率が定められる、
請求項１又は２に記載の掘削搬送方法。

【請求項6】

前記吸引装置は、スクイーズポンプ、サンドポンプ、遠心力ポンプ及びピストンポンプのいずれかである、
請求項１又は２に記載の掘削搬送方法。

【請求項7】

前記掘削土を搬送する工程の後に、前記掘削土に含まれる前記気泡を消す工程を備え、
前記気泡を消す工程では、前記掘削土に消泡剤を供給する工程、及び前記掘削土に温風を吹き付ける工程、のいずれかを行う、
請求項１又は２に記載の掘削搬送方法。

【請求項8】

前記気泡を供給する工程では、
前記掘削土に気泡注入管を挿入し、前記掘削土中の障害物への前記気泡注入管の接触によって前記障害物の有無を確認する工程と、
前記障害物の有無を確認した後に、前記気泡注入管を介して前記掘削土に前記気泡を注入する工程と、
を行う、
請求項１又は２に記載の掘削搬送方法。

【請求項9】

前記気泡を供給する工程では、前記気泡及び分散剤が前記掘削土に供給される、
請求項１又は２に記載の掘削搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、掘削によって得られた掘削土を搬送する掘削搬送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から掘削土を搬送する掘削搬送方法としては種々のものが知られている。特公平６－６３２５９号公報には、掘削土砂の排出方法が記載されている。この排出方法は、既設構造物の下方の地盤が掘削され、地下構造物が構築される現場において用いられる。地盤の表面には気泡が吹き付けられると共に、地盤の表層部分には気泡が加圧された状態で注入される。

【0003】

気泡としては、界面活性剤又はたんぱく質系の起泡剤が水に溶解され、この水溶液が圧縮空気によって発泡したものが用いられる。気泡の生成は、現場に配置される気泡供給装置によって行われる。気泡を地盤の表面に吹き付ける場合には、気泡供給装置に接続されたホースからそのまま気泡が地盤に散布される。一方、気泡を地盤に注入する場合には、先端に注入孔が形成された針状の注入ノズルを上記のホースに接続し、地盤に貫入された当該注入ノズルを介して地盤に気泡が注入される。

【0004】

以上のように地盤に気泡が供給された後に、その部分の掘削がバックホウによって行われる。この掘削に伴って掘削土砂と気泡とが自動的に混合撹拌される。上記の気泡の供給により、気泡の潤滑作用で掘削が容易になると共に、パイプ輸送のときに掘削土砂がパイプの内面に付着することが防止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特公平６－６３２５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前述した掘削搬送方法では、バックホウによる掘削に伴って掘削土と気泡とが自動的に混合撹拌される。しかしながら、掘削と共に混合撹拌を行う場合には、掘削土が気泡と十分に混ざらないことがあるので、土砂の流動性及び搬送性の点において改善の余地がある。また、前述した掘削搬送方法では、バックホウによって掘削が行われる。しかしながら、現場によっては狭隘な場所もあり、狭隘な現場にバックホウ等の大型機械を配置することが難しいという問題が生じうる。従って、掘削土の搬送に関する機器を狭隘な現場でも容易に配置して、且つ掘削土を効率よく搬送することが求められる。

【0007】

本開示は、掘削土の搬送に関する機器を狭隘な現場に容易に配置することができると共に、掘削土を効率よく搬送することができる掘削搬送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】

本開示に係る掘削搬送方法は、（１）掘削して得られた掘削土を搬送する掘削搬送方法である。掘削搬送方法は、予め定めた範囲にある掘削土に界面活性剤から得られた気泡を供給する工程と、気泡が供給された掘削土を撹拌装置が撹拌して掘削土を流動化する工程と、流動化した掘削土を吸引装置が吸引して範囲から掘削土を搬送する工程と、を備える。

【0009】

この掘削搬送方法では、予め範囲を設定し、予め設定した範囲の掘削土に気泡を供給する。そして、当該範囲において掘削土を気泡と共に撹拌及び流動化する。よって、予め範囲を設定し、設定した範囲において掘削土を気泡と共に撹拌するので、吸引及び搬送を行う前に掘削土を十分に流動化させることができる。設定された範囲内で十分に流動化された掘削土が吸引装置に吸引されて掘削土が搬送されるので、掘削土の吸引及び搬送を効率よく行うことができる。また、この掘削搬送方法では、撹拌機械を配置すればよく、バックホウ等の大型機器を配置する必要がない。従って、狭隘な現場にも掘削土の搬送に関する機器を容易に配置することができる。その結果、掘削土の搬送に関する機器を狭隘な現場に容易に配置して、流動化された掘削土を吸引装置の吸引によって効率よく搬送することができる。

【0010】

（２）上記（１）において、気泡を供給する工程では、掘削土の表面に気泡を散布する工程、及び掘削土に気泡注入管を挿入して気泡注入管を介して掘削土に気泡を注入する工程、のいずれかを行ってもよい。掘削土の表面に気泡を散布する場合、掘削土に気泡を散布すればよいので、掘削土への気泡の供給を効率よく行うことができる。気泡注入管を介して掘削土に気泡を注入する場合、掘削土の深い位置にも気泡を供給できるので、掘削土への気泡の供給をより十分に行うことができる。

【0011】

（３）上記（１）又は（２）において、気泡を供給する工程の前に、掘削土に供給する気泡の供給量を定める工程を備えてもよい。気泡の供給量を定める工程では、掘削土の粒径が小さいほど気泡の供給量が大きくなるように供給量が定められてもよい。掘削土の粒径が大きいほど気泡の供給量が少なくても掘削土を十分に流動化でき、掘削土の粒径が小さいほどより多くの気泡を供給しなければ掘削土を流動化できないことが知られている。前述したように掘削土の粒径が小さいほど気泡の供給量が大きくなるように気泡の供給量が定められることにより、掘削土の粒径にかかわらず掘削土を十分に流動化させることができる。その結果、掘削土の搬送を更に効率よく行うことができる。

【0012】

（４）上記（１）～（３）のいずれかにおいて、気泡を供給する工程の前に、界面活性剤を含む溶液に対する気泡の体積の倍率である発泡倍率を定める工程を備えてもよい。発泡倍率を定める工程では、発泡倍率が２倍以上且つ２００倍以下となるように発泡倍率が定められてもよい。この場合、発泡倍率が２倍以上であることによって気泡による掘削土の流動化を確実に行うことができる。発泡倍率が２００倍以下であることにより、掘削土の流動化と共に気泡の生成を容易に行うことができる。

【0013】

（５）上記（１）～（４）のいずれかにおいて、気泡を供給する工程の前に、搬送する対象の掘削土の体積に対する気泡の体積の比率を定める工程を備えてもよい。比率を定める工程では、比率が１０％以上且つ３００％以下となるように比率が定められてもよい。当該比率が１０％以上であることにより、気泡によって掘削土を十分に流動化させることができる。当該比率が３００％以下であることにより、掘削土の体積に対する気泡の体積が多くなりすぎないようにできるので、単位時間あたりに搬送する掘削土の体積を多くすることができる。従って、掘削土の搬送性の更なる向上に寄与する。

【0014】

（６）上記（１）～（５）のいずれかにおいて、吸引装置は、スクイーズポンプ、サンドポンプ、遠心力ポンプ及びピストンポンプのいずれかであってもよい。この場合、高い吸引性能を有する吸引装置を用いることができるので、掘削土の搬送を一層効率よく行うことができる。

【0015】

（７）上記（１）～（６）のいずれかにおいて、掘削搬送方法は、掘削土を搬送する工程の後に、掘削土に含まれる気泡を消す工程を備えてもよい。気泡を消す工程では、掘削土に消泡剤を供給する工程、及び掘削土に温風を吹き付ける工程、のいずれかを行ってもよい。この場合、掘削土に含まれる気泡を消す工程を備えることにより、掘削土の気泡を消して掘削土を埋め戻し材として再利用することができる。従って、掘削土を埋め戻すことにより掘削土を再利用することができる。掘削土に消泡剤を供給する工程が行われる場合、消泡剤によって速やかに気泡を消すことができるので、掘削土の埋め戻しを効率よく行うことができる。また、掘削土に温風を吹き付ける工程が行われる場合、温風によって速やかに気泡を消すことができると共に掘削土の水分を低減させることができる。従って、掘削土をより確実に元の状態に戻すことができる。

【0016】

（８）上記（１）～（７）のいずれかにおいて、気泡を供給する工程では、掘削土に気泡注入管を挿入し、掘削土中の障害物への気泡注入管の接触によって障害物の有無を確認する工程と、障害物の有無を確認した後に、気泡注入管を介して掘削土に気泡を注入する工程と、を行ってもよい。この場合、掘削土に気泡を注入する気泡注入管の障害物への接触有無によって掘削土中の障害物の有無が確認される。従って、気泡注入管を障害物の探索用として兼用することができる。また、気泡注入管による障害物の有無確認と共に掘削土への気泡の注入を行うことができるので、障害物の有無確認と気泡の注入を効率よく行うことができる。

【0017】

（９）上記（１）～（８）のいずれかにおいて、気泡を供給する工程では、気泡及び分散剤が掘削土に供給されてもよい。この場合、掘削土の流動性をより高めることができる。

【発明の効果】

【0018】

本開示によれば、掘削土の搬送に関する機器を狭隘な現場に容易に配置することができると共に、掘削土を効率よく搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】（ａ）は、本実施形態に係る掘削搬送方法が適用される現場の例を示す断面図である。（ｂ）は、現場における掘削土の搬送システムを示す断面図である。

【図2】掘削土に気泡を注入する気泡注入管を模式的に示す縦断面図である。

【図3】本実施形態に係る撹拌装置の例を示す側面図である。

【図4】（ａ）は、気泡注入及び撹拌がなされていない掘削土の挙動を模式的に示す図である。（ｂ）は、気泡注入及び撹拌がなされた掘削土の挙動を模式的に示す図である。

【図5】本実施形態に係る吸引装置の一例であるスクイーズポンプを模式的に示す側面図である。

【図6】（ａ）は、掘削土中の障害物の有無を確認する工程を模式的に示す断面図である。（ｂ）は、掘削深さを決定する工程を模式的に示す断面図である。

【図7】（ａ）は、気泡を供給する工程を模式的に示す断面図である。（ｂ）は、気泡及び掘削土を撹拌する工程を模式的に示す断面図である。

【図8】（ａ）は、吸引装置によって流動化された掘削土が吸引される状態を模式的に示す断面図である。（ｂ）は、掘削が完了した状態を模式的に示す断面図である。

【図9】（ａ）は、変形例に係る撹拌装置を示す側面図である。（ｂ）は、変形例に係る吸引装置を示す斜視図である。

【図10】（ａ）は、変形例に係る吸引装置を示す斜視図である。（ｂ）は、変形例に係る吸引装置を示す側面図である。

【図11】気泡又は分散剤を掘削土に供給した実証実験の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下では、図面を参照しながら本開示に係る掘削搬送方法の実施形態について説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

【0021】

図１（ａ）は、本実施形態に係る掘削土の掘削搬送方法が適用される例示的な現場Ａを示す断面図である。一例として、現場Ａでは、既存のシールドトンネルＡ１４の周辺が開削され、シールドトンネルＡ１４を備える施設の補強が行われる。例えば、現場Ａは、地盤Ｇに構築された山留め壁Ａ１１と、山留め壁Ａ１１間に架設された梁Ａ１２と、各階を構成する複数の先行床Ａ１３と、先行床Ａ１３の下方に構築された複数のシールドトンネルＡ１４とを備える。

【0022】

本実施形態に係る現場Ａでは、例えば、シールドトンネルＡ１４の周囲の狭隘領域Ｎにおいて掘削が行われる。狭隘領域Ｎの幅は、例えば、２ｍ以下である。狭隘領域Ｎはバックホウ又は混合器等、大型機械が入れないほど狭隘な空間である。本実施形態に係る掘削搬送方法は、狭隘領域Ｎで掘削された掘削土を搬送することが可能である。

【0023】

図１（ｂ）は、本実施形態に係る例示的な搬送システム１を示す断面図である。搬送システム１は、掘削によって得られる掘削土Ｓを搬送する搬送設備２を備える。搬送設備２は、例えば、内部において掘削土Ｓが搬送される配管２ｂを有する。配管２ｂは、例えば、鋼管であるが、金属以外の材料によって構成されていてもよい。配管２ｂの断面形状は、例えば、円環状であるが、四角形状等、他の形状であってもよい。

【0024】

本実施形態において、搬送設備２の配管２ｂは、現場Ａを構成する地下に設けられており、例えば、配管２ｂの長さは１０ｍ～数十ｋｍである。配管２ｂの入口は地下の現場Ａに位置しており、配管２ｂの出口は地上Ｔに位置している。現場Ａの地上Ｔの工事ヤードＡ１には、土砂運搬車両であるダンプトラックＤが設けられる。配管２ｂの出口から排出された掘削土ＳはダンプトラックＤに積載され、ダンプトラックＤは積載された掘削土Ｓを移送する。

【0025】

鉛直方向に延在する断面において、搬送設備２の配管２ｂは、例えば、Ｌ字状とされている。配管２ｂがＬ字状とされていることにより、狭隘な都市土木の現場Ａであっても、道路Ｒを避けた工事ヤードＡ１から掘削土Ｓを地上Ｔに排出することが可能となる。従って、道路Ｒを避けた工事ヤードＡ１から掘削土Ｓを排出することにより、一般交通の障害にならない箇所への掘削土Ｓの搬送が可能となる。

【0026】

その結果、掘削土Ｓの搬送を夜間に限らず昼間に実施することができるので、工期の短縮に寄与する。また、道路Ｒを避けた工事ヤードＡ１に掘削土Ｓを排出することにより配管２ｂの距離が長くなる場合であっても、搬送システム１では、掘削土Ｓの流動性を高めて掘削土Ｓを搬送するため、効率のよい掘削土Ｓの搬送が可能となる。

【0027】

一例として、現場Ａにおける掘削土Ｓは、液性指数及び鋭敏比が一定値以上である土である。液性指数は、例えば、自然含水比、液性限界及び塑性係数から求められる。液性限界とは土が塑性体から液体に遷移するときの境界値となる含水比を示しており、塑性指数とは土が塑性状を示す含水比の幅を示している。掘削土Ｓの液性指数は、例えば、０．５以上であるが、０．７以上、０．８以上、又は１．０以上であってもよい。掘削土Ｓの鋭敏比は、例えば、２．０以上であるが、３．０以上、４．０以上、８．０以上、１０．０以上、又は１７．０以上であってもよい。

【0028】

前述したように、現場Ａは、比較的狭隘な都市土木の現場であって、例えば地上Ｔに自動車Ｒ１が走行する道路Ｒと工事ヤードＡ１とが併存する現場である。地下の現場Ａでは、例えば、地下構造物を構築するために地盤Ｇを掘削し、掘削によって生じた掘削土Ｓを搬送設備２（配管２ｂ）に通して地下から地上Ｔに向かって掘削土Ｓを搬送する。

【0029】

本実施形態において、掘削土Ｓは、予め定められた範囲Ｅ１において気泡Ｂ（図２参照）が供給されて撹拌される。搬送システム１は、例えば、前述した搬送設備２と、範囲Ｅ１に気泡Ｂを供給する気泡供給装置１１と、掘削土Ｓと気泡Ｂとを撹拌する撹拌装置１２と、撹拌装置１２によって撹拌された掘削土Ｓを吸引する吸引装置２０とを備える。

【0030】

図２は、例示的な気泡供給装置１１を示す断面図である。気泡供給装置１１は、例えば、掘削土Ｓに供給する気泡Ｂを生成する装置本体１１ｂと、装置本体１１ｂによって生成された気泡Ｂが通る管状部材１１ｃとを有する。装置本体１１ｂは、例えば、界面活性剤から気泡Ｂを生成する。装置本体１１ｂは、例えば、地上Ｔに設けられ、一例として、ダンプトラックＤに載せられる。一例として、装置本体１１ｂは、界面活性剤、水及び空気を網状体（例えばチェーン又はウール状部材）に通すと共に界面活性剤の溶液に空気圧を作用させて気泡Ｂを生成する。

【0031】

管状部材１１ｃは、一例として、装置本体１１ｂから延びるパイプ部材１１ｄと、パイプ部材１１ｄの装置本体１１ｂとは反対側に取り付けられた気泡注入管１１ｆとを有する。例えば、気泡注入管１１ｆは、気泡注入管１１ｆの側面に形成された複数の開口１１ｇを有する。

【0032】

複数の開口１１ｇは、例えば、気泡注入管１１ｆの延在方向に沿って並ぶと共に、気泡注入管１１ｆの周方向に沿って並んでいる。例えば、複数の開口１１ｇは、気泡注入管１１ｆの側面において格子状に配列されている。これにより、装置本体１１ｂからの気泡Ｂはパイプ部材１１ｄを通った後に、複数の開口１１ｇのそれぞれから噴出される。以上、気泡供給装置１１の構成の例について説明した。しかしながら、気泡供給装置１１の構成は、上記の例に限定されず適宜変更可能である。

【0033】

撹拌装置１２は、一例として、スコップである。この場合、掘削土Ｓにおける撹拌装置１２の取り扱い性を良好にすることができる。しかしながら、図３に示されるように、撹拌装置１２は、掘削土Ｓと気泡Ｂとを混合撹拌するハンドミキサーであってもよい。撹拌装置１２は、人手で持てる程度の軽量の機器である。

【0034】

例えば、撹拌装置１２は、作業者が把持する一対の把持部１２ｂと、一対の把持部１２ｂの間に位置する駆動部１２ｃと、駆動部１２ｃから延び出す棒状部１２ｄと、棒状部１２ｄの駆動部１２ｃとは反対側の端部において回転する回転部１２ｆとを備える。駆動部１２ｃは、例えば、棒状部１２ｄを中心として回転部１２ｆを回転させるスイッチを有し、当該スイッチがオン操作されることによって回転部１２ｆを回転させる。

【0035】

回転部１２ｆは、掘削土Ｓ及び気泡Ｂを撹拌する部位であって、棒状部１２ｄを中心として回転する羽根部１２ｇを有する。回転部１２ｆは、例えば、回転部１２ｆの回転方向に沿って並ぶ複数の羽根部１２ｇを有する。複数の羽根部１２ｇが掘削土Ｓ及び気泡Ｂに浸漬された状態で複数の羽根部１２ｇが棒状部１２ｄを中心として回転することにより、撹拌装置１２では掘削土Ｓ及び気泡Ｂを効率よく混合撹拌することが可能となる。また、撹拌装置１２の大きさ、及び撹拌装置１２の重量は、一人の作業者が手で持てる程度とされている。従って、狭隘な現場Ａであっても撹拌装置１２で効率よく掘削土Ｓ及び気泡Ｂを混合撹拌させることができる。

【0036】

図４（ａ）は、気泡Ｂを供給していない掘削土Ｓの状態を模式的に示す図である。図４（ｂ）は、気泡Ｂを供給して気泡Ｂと共に掘削土Ｓを混合撹拌した状態を模式的に示す図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、掘削土Ｓは、気泡Ｂが供給されて混合撹拌されると、流動性が高まって変形しやすくなる。

【0037】

具体的には、筒状部材Ｃに掘削土Ｓを入れ、その後筒状部材Ｃを外した場合、気泡Ｂを入れなかった掘削土Ｓは殆ど変形しなかった。これに対し、気泡Ｂが供給されて気泡Ｂと共に混合撹拌された掘削土Ｓの場合、筒状部材Ｃを外したときに掘削土Ｓの底部が広がり掘削土Ｓの形状が下方に向かうに従って広がる形状に遷移した。一例として、このような挙動を示す掘削土Ｓの液性指数は０．５以上であり、当該掘削土Ｓの鋭敏比は２．０以上である。

【0038】

本実施形態において、吸引装置２０で吸引可能、且つ搬送設備２において搬送可能な掘削土Ｓの粘度は、例えば、２０００ｃｓｔ以下である。例えば、液性指数が０．８以上且つ１．０以下である掘削土Ｓの粘度は１０００ｃｓｔ以上である。本実施形態に係る搬送システム１では、液性指数が０．８以上且つ１．０以下であって粘度が１０００ｃｓｔ以上である掘削土Ｓも圧送可能である。但し、一層効率よく掘削土Ｓを搬送する観点では、掘削土Ｓの粘度が１０００ｃｓｔ以下であることがより好ましい。

【0039】

図１（ｂ）及び図５に示されるように、例えば、吸引装置２０は地上Ｔに配置される。図５は、吸引装置２０を模式的に示す側面図である。一例として、吸引装置２０はダンプトラックＤに積載されている。吸引装置２０は、配管２ｂの内部の掘削土Ｓを吸引して掘削土Ｓを地上Ｔに搬送する。一例として、吸引装置２０はスクイーズポンプである。

【0040】

例えば、吸引装置２０は、本体部２１と、本体部２１に掘削土Ｓを吸引する吸引部２２と、吸引された掘削土Ｓを本体部２１から排出する排出部２３とを備える。吸引部２２には搬送設備２の配管２ｂが接続され、排出部２３からは掘削土Ｓの排出管２４が接続されている。例えば、排出管２４からダンプトラックＤの荷台に掘削土Ｓが排出される。

【0041】

例えば、本体部２１にはポンピングチューブと回転体が内蔵されており、吸引部２２及び排出部２３は当該ポンピングチューブが突出した部分であってもよい。一例として、吸引装置２０では、当該回転体が当該ポンピングチューブを圧縮しながら回転することにより、当該ポンピングチューブ及び配管２ｂの内圧を高めて掘削土Ｓを吸引部２２から排出部２３に搬送する。

【0042】

吸引装置２０は、例えば、吸引装置２０の下端に複数の車輪２５を有する。この場合、吸引装置２０を手軽に移動させることが可能となる。以上、吸引装置２０の構成の例について説明した。しかしながら、吸引装置の構成は、上記の吸引装置２０の例に限られず後述するように適宜変更可能である。

【0043】

次に、本実施形態に係る掘削搬送方法の例について説明する。以下では、現場Ａにおいて掘削して得られた掘削土Ｓを搬送設備２を介して搬送する。まず、図６（ａ）に示されるように、現場Ａに搬送対象の掘削土Ｓの範囲Ｅ１を設定する（範囲を定める工程）。そして、範囲Ｅ１の掘削土Ｓに探査棒を挿入し、掘削土Ｓ中の障害物Ｘへの当該探査棒の接触によって障害物Ｘの有無を確認する（障害物の有無を確認する工程）。

【0044】

障害物Ｘは、掘削土Ｓに埋設された埋設物を示しており、例えば、埋設管である。掘削は、障害物Ｘを避けて行う必要があるので、事前に障害物Ｘの位置を把握することは重要である。障害物Ｘは、例えば、電力ケーブル若しくは光ファイバケーブルが収容された管、又は水道管であってもよい。

【0045】

障害物Ｘを探索する探査棒としては、例えば、前述した気泡注入管１１ｆを用いることが可能である。この場合、掘削土Ｓに気泡注入管１１ｆを挿入し、掘削土Ｓ中の障害物Ｘへの気泡注入管１１ｆの接触によって障害物Ｘの有無を確認する。探査棒として気泡注入管１１ｆを用いる場合、障害物Ｘの有無を確認した後に、気泡注入管１１ｆを介して掘削土Ｓに気泡Ｂを注入できるので、障害物Ｘの探索、及び気泡Ｂの供給（注入）を効率的に行うことができる。

【0046】

例えば、気泡Ｂを供給する前に掘削土Ｓに供給する気泡Ｂの供給量を定める。気泡Ｂの供給量は、一例として、掘削土Ｓに対する気泡Ｂの添加率を示している。例えば、掘削土Ｓの粒径が小さいほど気泡Ｂの供給量が大きくなるように供給量が定められる。掘削土Ｓの粒径は、掘削土Ｓの比表面積、及び掘削土Ｓの空隙量と相関がある。従って、掘削土Ｓの比表面積が大きいほど、又は掘削土Ｓの空隙量が大きいほど、気泡Ｂの供給量が大きくなるように供給量が定められてもよい。

【0047】

例えば、掘削土Ｓが砂である場合には、掘削土Ｓがシルト又は粘性土である場合と比較して、より少ない気泡Ｂで掘削土Ｓの流動化が可能となる。従って、掘削土Ｓが砂である場合には、掘削土Ｓがシルト又は粘性土である場合よりも気泡Ｂの供給量を少なくしてもよい。また、掘削土Ｓが砂礫である場合には、掘削土Ｓが砂である場合と比較して、より多く気泡Ｂを供給しなければ掘削土Ｓが流動化しない。従って、掘削土Ｓが砂礫である場合には、掘削土Ｓが砂である場合よりも気泡Ｂの供給量を多くしてもよい。

【0048】

例えば、気泡Ｂを供給する前に、界面活性剤を含む溶液に対する気泡Ｂの体積の倍率である発泡倍率を定めてもよい。一例として、発泡倍率は２倍以上且つ２００倍以下の範囲となるように定められる。また、発泡倍率は、８倍以上であってもよいし、２０倍以下、５０倍以下、又は１００倍以下であってもよい。

【0049】

更に、気泡Ｂを供給する前に、搬送する対象の掘削土Ｓの体積（地山体積）に対する気泡Ｂの体積の比率を定めてもよい。一例として、当該比率は１０％以上且つ３００％以下となるように定められる。また、当該比率は、３０％以上、５０％以上、又は１００％以上であってもよいし、２００％以下、又は１４０％以下であってもよい。

【0050】

図６（ｂ）及び図７（ａ）に示されるように、障害物Ｘの探索と、掘削深さの決定の後に気泡Ｂの供給（気泡を供給する工程）を行ってもよい。掘削深さの決定では、探索した障害物Ｘが傷つかないように、掘削深さＨが定められる。掘削深さＨは、例えば、平面視における障害物Ｘがない箇所では一定深さとなり、平面視における障害物Ｘがある箇所では障害物Ｘの上端までの深さとなる。

【0051】

気泡Ｂの供給は、例えば、掘削土Ｓの表面への気泡Ｂの散布によって行われる（気泡を散布する工程）。具体的には、気泡供給装置１１の装置本体１１ｂを起動して装置本体１１ｂにおいて界面活性剤、水及び空気から気泡Ｂを生成し、生成した気泡Ｂを気泡注入管１１ｆから掘削土Ｓの表面に散布する。この場合、掘削土Ｓへの気泡Ｂの供給を容易に行うことができる。

【0052】

また、気泡Ｂの供給は、掘削土Ｓの内部への気泡Ｂの注入によって行われてもよい（気泡を注入する工程）。この場合、掘削土Ｓの表面から掘削土Ｓに気泡注入管１１ｆを挿入し、挿入した気泡注入管１１ｆの複数の開口１１ｇのそれぞれから気泡Ｂが掘削土Ｓに注入される。この場合、掘削土Ｓの内部にまで気泡Ｂをより確実に供給することができる。

【0053】

掘削土Ｓに気泡Ｂを供給した後には、気泡Ｂと共に掘削土Ｓを撹拌する（撹拌する工程）。この撹拌は、例えば、前述した撹拌装置１２によって行われてもよいし、スコップによって行われてもよい。また、図７（ｂ）に示されるように、掘削土Ｓに挿入される回転体３２を備えた撹拌装置３０によって撹拌が行われてもよい。

【0054】

例えば、撹拌装置３０は、掘削土Ｓに挿入される棒状部３１と、棒状部３１の端部において回転可能とされた複数の回転体３２とを備える。複数の回転体３２及び棒状部３１を気泡Ｂが供給された掘削土Ｓに挿入し、複数の回転体３２を回転させながら棒状部３１を水平方向に移動させることにより、撹拌装置３０によって撹拌を行うことが可能である。

【0055】

以上のように、掘削土Ｓの撹拌を行う撹拌装置としては種々の構成のものを採用することが可能である。撹拌装置によって気泡Ｂが供給された掘削土Ｓを十分に撹拌することによって、前述したように掘削土Ｓを流動化させる。そして、流動化させた掘削土Ｓを搬送する（掘削土を搬送する工程）。

【0056】

掘削土Ｓの搬送は、例えば、流動化した掘削土Ｓが搬送設備２の配管２ｂに導入され、配管２ｂに導入された掘削土Ｓを吸引装置２０が吸引することによって行われる。しかしながら、図８（ａ）に示されるように、サンドポンプ４０によって掘削土Ｓを吸引及び搬送してもよい。この場合、サンドポンプ４０が吸引装置として機能する。

【0057】

サンドポンプ４０は、流動化した掘削土Ｓに浸漬され、掘削土Ｓに浸漬された状態で流動化した掘削土Ｓを吸い上げる。サンドポンプ４０は、吸い上げた掘削土Ｓを配管２ｂを介して搬送し、搬送された掘削土Ｓは例えばダンプトラックＤに積載される。なお、吸引装置としては、前述したスクイーズポンプ又はサンドポンプのほか、例えば、遠心力ポンプ又はピストンポンプを用いることが可能である。以上の工程を経て、図８（ｂ）に示されるように掘削土Ｓの搬送が完了する。

【0058】

掘削土Ｓは、例えば、元の場所、又は元の場所とは別の場所に埋め戻される埋め戻し土である。このように、掘削土Ｓは、埋め戻し材として再利用することが可能な埋め戻し土である。埋め戻しのときには、掘削土Ｓに含まれる気泡Ｂを消す作業が行われる。気泡Ｂを消すときに、例えば、消泡剤が掘削土Ｓに添加されてもよい。この場合、気泡Ｂを速やかに消滅させることができる。

【0059】

また、気泡Ｂを消すときに、例えば、温風を掘削土Ｓに吹き付けてもよい。この場合、気泡Ｂを速やかに消滅させることができると共に掘削土Ｓの水分を低減させることができる。温風は、ドライヤーから供給される温風であってもよいし、排気ガスであってもよい。温風が排気ガスである場合、排気ガスを気泡Ｂを消滅させる用途として有効利用できる。更に、気泡Ｂを消すときに、掘削土Ｓを一定期間放置してもよい。この場合、一日程度で気泡Ｂを掘削土Ｓから消滅させることができる。以上のように気泡Ｂを消滅させることにより、掘削土Ｓを埋め戻し土として再利用できる。すなわち、本実施形態では、掘削土Ｓを、気泡Ｂが含まれる状態、及び気泡Ｂが含まれない状態に可逆的に変化させることが可能であり、気泡Ｂが含まれない状態にすることで掘削土Ｓを埋め戻すことが可能となる。

【0060】

次に、本実施形態に係る掘削搬送方法から得られる作用効果について詳細に説明する。本実施形態に係る掘削搬送方法では、予め範囲Ｅ１を設定し、予め設定した範囲Ｅ１の掘削土Ｓに気泡Ｂを供給する。そして、当該範囲Ｅ１において掘削土Ｓを気泡Ｂと共に撹拌及び流動化する。よって、予め範囲Ｅ１を設定し、設定した範囲Ｅ１において掘削土Ｓを気泡Ｂと共に撹拌するので、吸引及び搬送を行う前に掘削土Ｓを十分に流動化させることができる。

【0061】

設定された範囲Ｅ１内で十分に流動化された掘削土Ｓが吸引装置２０（又はサンドポンプ４０）に吸引されて掘削土Ｓが搬送されるので、掘削土Ｓの吸引及び搬送を効率よく行うことができる。また、この掘削搬送方法では、撹拌装置（例えば、撹拌装置１２又は撹拌装置３０）を配置すればよく、バックホウ等の大型機器を配置する必要がない。従って、狭隘領域Ｎにも掘削土Ｓの搬送に関する機器を容易に配置することができる。その結果、掘削土Ｓの搬送に関する機器を狭隘領域Ｎに容易に配置して、流動化された掘削土Ｓを吸引装置２０等の吸引によって効率よく搬送することができる。

【0062】

本実施形態において、気泡を供給する工程では、図７（ａ）に示されるように、掘削土Ｓの表面に気泡Ｂを散布する工程、及び掘削土Ｓに気泡注入管１１ｆを挿入して気泡注入管１１ｆを介して掘削土Ｓに気泡Ｂを注入する工程、のいずれかを行う。掘削土Ｓの表面に気泡Ｂを散布する場合、掘削土Ｓに気泡Ｂを散布すればよいので、掘削土Ｓへの気泡Ｂの供給を効率よく行うことができる。気泡注入管１１ｆを介して掘削土Ｓに気泡Ｂを注入する場合、掘削土Ｓの深い位置にも気泡Ｂを供給できるので、掘削土Ｓへの気泡Ｂの供給をより十分に行うことができる。

【0063】

本実施形態では、気泡を供給する工程の前に、掘削土Ｓに供給する気泡Ｂの供給量を定める工程が実行される。気泡Ｂの供給量を定める工程では、掘削土Ｓの粒径が小さいほど気泡Ｂの供給量が大きくなるように供給量が定められる。掘削土Ｓの粒径が大きいほど気泡Ｂの供給量が少なくても掘削土Ｓを十分に流動化でき、掘削土Ｓの粒径が小さいほどより多くの気泡Ｂを供給しなければ掘削土Ｓを流動化できないことが知られている。前述したように掘削土Ｓの粒径が小さいほど気泡Ｂの供給量が大きくなるように気泡Ｂの供給量が定められることにより、掘削土Ｓの粒径にかかわらず掘削土Ｓを十分に流動化させることができる。その結果、掘削土Ｓの搬送を更に効率よく行うことができる。

【0064】

本実施形態では、気泡を供給する工程の前に、界面活性剤を含む溶液に対する気泡Ｂの体積の倍率である発泡倍率を定める工程が実行される。発泡倍率を定める工程では、発泡倍率が２倍以上且つ２００倍以下となるように発泡倍率が定められてもよい。この場合、発泡倍率が２倍以上であることによって気泡Ｂによる掘削土Ｓの流動化を確実に行うことができる。発泡倍率が２００倍以下であることにより、掘削土Ｓの流動化と共に気泡Ｂの生成を容易に行うことができる。

【0065】

本実施形態では、気泡を供給する工程の前に、搬送する対象の掘削土Ｓの体積に対する気泡Ｂの体積の比率を定める工程が実行される。当該比率を定める工程では、当該比率が１０％以上且つ３００％以下となるように比率が定められる。当該比率が１０％以上であることにより、気泡Ｂによって掘削土Ｓを十分に流動化させることができる。当該比率が３００％以下であることにより、掘削土Ｓの体積に対する気泡Ｂの体積が多くなりすぎないようにできるので、単位時間あたりに搬送する掘削土Ｓの体積を多くすることができる。従って、掘削土Ｓの搬送性の更なる向上に寄与する。

【0066】

本実施形態において、吸引装置は、スクイーズポンプである吸引装置２０、サンドポンプ４０、遠心力ポンプ及びピストンポンプのいずれかであってもよい。この場合、高い吸引性能を有する吸引装置を用いることができるので、掘削土Ｓの搬送を一層効率よく行うことができる。

【0067】

本実施形態に係る掘削搬送方法は、掘削土を搬送する工程の後に、掘削土に含まれる気泡を消す工程を備える。気泡を消す工程では、掘削土Ｓに消泡剤を供給する工程、及び掘削土に温風を吹き付ける工程、のいずれかが実行される。掘削土に含まれる気泡を消す工程を備えることにより、掘削土Ｓの気泡Ｂを消して掘削土Ｓを埋め戻すことができる。従って、掘削土Ｓを埋め戻すことにより掘削土Ｓを再利用することができる。

【0068】

掘削土に消泡剤を供給する工程が行われる場合、消泡剤によって速やかに気泡Ｂを消すことができるので、掘削土Ｓの埋め戻しを効率よく行うことができる。また、掘削土に温風を吹き付ける工程が行われる場合、温風によって速やかに気泡Ｂを消すことができると共に掘削土Ｓの水分を低減させることができる。従って、掘削土Ｓをより確実に元の状態に戻すことができる。

【0069】

本実施形態において、気泡を供給する工程では、掘削土Ｓに気泡注入管１１ｆを挿入し、掘削土Ｓ中の障害物Ｘへの気泡注入管１１ｆの接触によって障害物Ｘの有無を確認する工程と、障害物Ｘの有無を確認した後に、気泡注入管１１ｆを介して掘削土Ｓに気泡Ｂを注入する工程と、を行ってもよい。この場合、掘削土Ｓに気泡Ｂを注入する気泡注入管１１ｆの障害物Ｘへの接触有無によって掘削土Ｓ中の障害物Ｘの有無が確認される。従って、気泡注入管１１ｆを障害物Ｘの探索用として兼用することができる。また、気泡注入管１１ｆによる障害物Ｘの有無確認と共に掘削土Ｓへの気泡Ｂの注入を行うことができるので、障害物Ｘの有無確認と気泡Ｂの注入を効率よく行うことができる。

【0070】

以上、本開示に係る掘削搬送方法の実施形態について説明した。しかしながら、本開示に係る掘削搬送方法は、前述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した要旨の範囲内において適宜変更可能である。すなわち、掘削搬送方法の工程の内容及び順序、並びに、搬送システムの各部の構成、形状、大きさ、数、重量、材料及び配置態様は、上記の要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。

【0071】

例えば、前述の実施形態では、気泡供給装置１１及び撹拌装置１２を備える搬送システム１について説明した。しかしながら、図９（ａ）に示されるように、気泡供給装置１１及び撹拌装置１２に代えて、気泡供給撹拌ユニット５０を備える搬送システムであってもよい。

【0072】

気泡供給撹拌ユニット５０は、気泡供給部５１及び撹拌部５２を備える。撹拌部５２は、前述した撹拌装置１２と同様、把持部１２ｂ、駆動部１２ｃ、棒状部１２ｄ及び回転部１２ｆを備え、更に、気泡Ｂが通るパイプ５１ｂを保持するパイプ保持部５２ｂと、パイプ保持部５２ｂを回転しないように固定する固定具５２ｅとを備える。パイプ保持部５２ｂは、例えば、固定具５２ｅに取り付けられた拡径部５２ｃと、拡径部５２ｃにパイプ５１ｂを保持する保持部５２ｄとを有する。拡径部５２ｃの内部には、棒状部１２ｄが駆動部１２ｃの駆動によって回転可能に挿通されている。撹拌部５２は、例えば、複数（一例として２つ）のパイプ保持部５２ｂを有し、複数のパイプ保持部５２ｂが棒状部１２ｄに沿って並んだ状態で固定具５２ｅに固定されている。例えば、固定具５２ｅの一端は駆動部１２ｃに固定されており、固定具５２ｅの他端は下側に位置する拡径部５２ｃに固定されている。

【0073】

気泡供給部５１は、例えば、パイプ５１ｂと、気泡Ｂを生成する気泡生成部５１ｃと、気泡生成部５１ｃにおいて生成された気泡Ｂをパイプ５１ｂに供給する供給ポンプ５１ｄと、供給ポンプ５１ｄを制御する制御部５１ｆとを備える。パイプ５１ｂは、供給ポンプ５１ｄから延び出している。気泡生成部５１ｃの機能は、例えば、気泡供給装置１１の装置本体１１ｂの機能と同一である。

【0074】

パイプ５１ｂは、例えば、撹拌部５２の棒状部１２ｄに沿って延びており、パイプ５１ｂの先端は羽根部１２ｇの回転軌道の内側に位置している。従って、羽根部１２ｇの回転軌道の内側から掘削土Ｓに気泡Ｂを供給すると共に羽根部１２ｇによって掘削土Ｓを撹拌することが可能となる。

【0075】

供給ポンプ５１ｄが制御部５１ｆの制御を受けることにより、供給ポンプ５１ｄからパイプ５１ｂを介して掘削土Ｓに供給される気泡Ｂの量が調整される。制御部５１ｆは、例えば、供給ポンプ５１ｄをインバータ制御する。供給ポンプ５１ｄは、例えば、制御部５１ｆによってインバータ制御されることにより、掘削土Ｓに気泡Ｂを定量供給する。制御部５１ｆは、例えば、掘削土Ｓの粘度に応じて供給ポンプ５１ｄから吐出される気泡Ｂの量を制御してもよい。

【0076】

また、前述の実施形態では、スクイーズポンプである吸引装置２０によって流動化された掘削土Ｓを吸引する例について説明した。しかしながら、吸引装置としては、図９（ｂ）に示されるように、遠心力ポンプである泥土ポンプ６０を用いることも可能である。この場合、掘削土Ｓに対する気泡Ｂの供給、及び掘削土Ｓと気泡Ｂの撹拌は、有底筒状の容器Ｅ２１で行われる。

【0077】

容器Ｅ２１及び泥土ポンプ６０の重量は、例えば、１０ｋｇ以下である。このように容器Ｅ２１及び泥土ポンプ６０は、軽量であるため、例えば作業者が１人で片手で持ち運ぶことが可能である。泥土ポンプ６０は、例えば、ケーブル６０ｂから電力供給を受けて動作する。

【0078】

遠心力ポンプである泥土ポンプ６０には、インペラが内蔵されており、泥土ポンプ６０に取り込まれた掘削土Ｓ及び気泡Ｂが当該インペラで混合撹拌される。泥土ポンプ６０は、例えば、鉛直下方に向けられる掘削土Ｓの取り込み口を有する。泥土ポンプ６０は、容器Ｅ２１の外部にまで上方に延在するホース６０ｃを備える。ホース６０ｃは、例えば、搬送設備２に接続されている。泥土ポンプ６０は、泥土ポンプ６０のインペラによって混合撹拌された掘削土Ｓ及び気泡Ｂを吸引し、吸引された掘削土Ｓは、ホース６０ｃを通って泥土ポンプ６０から搬送設備２に搬送される。

【0079】

図１０（ａ）は、別の変形例に係る吸引装置７０を示している。吸引装置７０は、例えば、横置き型の遠心力ポンプである。吸引装置７０の高さＨ２は、例えば、０．３ｍ以上且つ０．５ｍ以下（一例として０．４ｍ）であり、吸引装置７０の長手方向の長さＮ１は、０．８ｍ以上且つ１．０ｍ以下（一例として０．９ｍ）である。一例として、吸引装置７０は、ワイヤ等によって移動する。

【0080】

例えば、吸引装置７０は、範囲Ｅ１を画成する枠部材Ｅ１１の内側に配置され、枠部材Ｅ１１の内側の掘削土Ｓ及び気泡Ｂを撹拌及び吸引する。吸引装置７０は、例えば、吸引装置７０の側方から掘削土Ｓ及び気泡Ｂを吸引する吸引部７１と、吸引部７１に吸引された掘削土Ｓ及び気泡Ｂを撹拌するインペラ７２と、インペラ７２を回転駆動するモータ７３と、モータ７３に電力を供給する電力ケーブル７４と、インペラ７２によって撹拌された掘削土Ｓを搬送設備２に導く搬送経路７５とを備える。

【0081】

吸引装置７０では、例えば、吸引部７１、インペラ７２及びモータ７３が水平方向に並ぶように配置されるので、吸引装置７０の高さＨ２を抑えることが可能である。インペラ７２は、例えば、モータ７３から駆動力を受けて水平方向に延びる軸線Ｌ３を中心として回転し、掘削土Ｓ及び気泡Ｂを撹拌する。インペラ７２によって撹拌された掘削土Ｓ及び気泡Ｂは、インペラ７２の回転軌道の径方向外側に弾き出されて搬送経路７５を介して搬送設備２（例えば配管２ｂ）に圧送される。

【0082】

図１０（ｂ）は、吸引装置７０の変形例に係る吸引装置８０を示す側面図である。図１０（ｂ）に示されるように、吸引装置８０は、吸引装置７０と同様、インペラ７２、モータ７３、電力ケーブル７４及び搬送経路７５を備えるが、吸引部８１の構成が前述した吸引部７１とは異なっている。

【0083】

吸引装置８０は、横置き型兼縦置き型の遠心力ポンプである。すなわち、吸引装置８０は、吸引部８１及びインペラ７２が鉛直方向に並ぶように縦置きすることが可能であり、且つ吸引部８１及びインペラ７２が水平方向に並ぶように横置きすることが可能である。吸引部８１は、インペラ７２から延びる筒状部８１ｂと、筒状部８１ｂの内側に位置するスクリューコンベヤ８１ｃと、筒状部８１ｂの内側においてスクリューコンベヤ８１ｃの一部を被覆する被覆部８１ｄとを有する。筒状部８１ｂは、縦置きされた吸引装置８０を支持する台として機能する。

【0084】

筒状部８１ｂは、例えば、スクリューコンベヤ８１ｃの軸線Ｌ４が延びる方向に延在する複数の柱部８１ｆと、複数の柱部８１ｆの間において筒状部８１ｂの周方向に延びる複数の環状部８１ｇとを有する。複数の柱部８１ｆ、及び複数の環状部８１ｇの間には、枠状の空間８１ｈが形成されており、空間８１ｈからスクリューコンベヤ８１ｃ及び被覆部８１ｄを視認可能とされている。

【0085】

スクリューコンベヤ８１ｃは、例えば、気泡Ｂが供給された掘削土Ｓに埋没され、掘削土Ｓに埋没された状態で掘削土Ｓをインペラ７２に導く。スクリューコンベヤ８１ｃは、例えば、モータ７３から駆動力を受けて回転し、掘削土Ｓ及び気泡Ｂを撹拌しながらインペラ７２に搬送する。インペラ７２に搬送された掘削土Ｓ及び気泡Ｂは、インペラ７２によって更に撹拌され、搬送経路７５を介して搬送設備２（例えば配管２ｂ）に搬送される。

【0086】

以上のように吸引装置としては種々の構成のものを採用することが可能である。更に、吸引装置は、上記の各例以外のものであってもよく、例えば、ジェクタ又は真空ポンプであってもよい。ジェクタ又は真空ポンプであっても気泡Ｂとの撹拌によって流動化された掘削土Ｓを効率よく吸引及び搬送できる。

【0087】

前述した実施形態では、搬送設備２から地上Ｔに出された掘削土ＳをダンプトラックＤに積載する例について説明した。ここで、搬送設備２から出された掘削土Ｓに対して改質剤が供給されてもよい。この場合、改質された掘削土ＳをダンプトラックＤによって移送することができる。更に、本開示に係る現場は、前述した現場Ａに限られず、本開示に係る掘削搬送方法は種々の現場に適用させることができる。

【0088】

更に、本開示に係る掘削圧送方法では、掘削土に気泡と共に分散剤が供給されてもよい。分散剤は、掘削土を流動化させるための薬剤であって、例えば、ポリカルボン酸塩、ナフタリンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、又はアニオンポリマーを含んでもよい。この場合、掘削圧送方法は、例えば図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、予め定めた範囲にある掘削土Ｓに気泡Ｂと共に分散剤を供給する工程と、当該範囲において掘削土Ｓ、気泡Ｂ及び分散剤を撹拌する工程とを備える。すなわち、気泡を供給する工程では、気泡Ｂ及び分散剤が掘削土に供給される。

【0089】

例えば、分散剤を供給する工程では、分散剤を供給する供給ポンプをインバータ制御してもよい。この場合、分散剤を供給する供給ポンプがインバータ制御されることにより、掘削土Ｓに分散剤を定量供給することが可能となる。従って、掘削土Ｓに対する分散剤の量を適切にすることができるので、掘削土Ｓを流動化させると共に分散剤にかかるコストを抑えることができる。

【0090】

例えば、分散剤を供給する工程では、分散剤と共に、掘削土Ｓに含まれるイオンを中和するイオン強度調整剤、及び掘削土ＳのｐＨを調整するｐＨ調整剤、の少なくともいずれかを含む助剤を供給してもよい。この場合、イオン強度調整剤による掘削土Ｓに含まれるイオンの中和、又はｐＨ調整剤による掘削土ＳのｐＨの調整が可能となるので、分散剤と共に掘削土Ｓをより確実に流動化させることができる。従って、掘削土を更に効率よく圧送することができる。

【0091】

次に、分散剤を用いた実証実験について説明する。本実験では、分散剤が界面活性剤水溶液に添加され、当該界面活性剤水溶液を発泡させた。１Ｌの界面活性剤水溶液あたり５ｇの分散剤を添加した。そして、図１１に示されるように、分散剤及び気泡が供給された掘削土Ｓを実施例１及び実施例３、気泡のみが供給された掘削土Ｓを実施例２及び実施例４として、掘削土Ｓに対する気泡又は分散剤の添加率とＪＨフロー（単位：ｍｍ）との関係を測定した。ＪＨフロー（フロー値）は掘削土Ｓの流動性を示す指標であり、ＪＨフローが高いほど掘削土Ｓの流動性が高いことを示している。

【0092】

図１１に示されるように、気泡のみの実施例２，４と比較して、気泡と共に分散剤が供給された実施例１，３では、確実に掘削土Ｓの流動性を高められることが分かった。従って、掘削土Ｓの搬送性を高める観点では、気泡と共に分散剤を掘削土Ｓに供給することがより望ましいことが分かった。更に、細粒分が主体である粘土又はシルトに対しては、気泡のみを供給しても、気泡が消えることによって掘削土Ｓの流動性を十分に高められないことがあった。しかしながら、粘土又はシルトに気泡と共に分散剤が供給される場合、掘削土Ｓの流動性をより高められることが分かった。また、気泡と分散剤が掘削土Ｓに供給される場合、気泡及び分散剤のそれぞれの添加量を多くしなくても掘削土Ｓの流動性を十分に高められることが分かった。

【符号の説明】

【0093】

１…搬送システム、２…搬送設備、２ｂ…配管、１１…気泡供給装置、１１ｃ…管状部材、１１ｄ…パイプ部材、１１ｆ…気泡注入管、１１ｇ…開口、１２…撹拌装置、１２ｂ…把持部、１２ｃ…駆動部、１２ｄ…棒状部、１２ｆ…回転部、１２ｇ…羽根部、２０…吸引装置、２１…本体部、２２…吸引部、２３…排出部、２４…排出管、２５…車輪、３０…撹拌装置、３１…棒状部、３２…回転体、４０…サンドポンプ（吸引装置）、５０…気泡供給撹拌ユニット、５１…気泡供給部、５１ｂ…パイプ、５１ｃ…気泡生成部、５１ｄ…供給ポンプ、５１ｆ…制御部、５２…撹拌部、５２ｂ…パイプ保持部、５２ｃ…拡径部、５２ｄ…保持部、６０…泥土ポンプ（吸引装置）、６０ｂ…ケーブル、６０ｃ…ホース、７０…吸引装置、７１…吸引部、７２…インペラ、７３…モータ、７４…電力ケーブル、７５…搬送経路、８０…吸引装置、８１…吸引部、８１ｂ…筒状部、８１ｃ…スクリューコンベヤ、８１ｄ…被覆部、８１ｆ…柱部、８１ｇ…環状部、８１ｈ…空間、Ａ…現場、Ａ１…工事ヤード、Ａ１１…山留め壁、Ａ１２…梁、Ａ１３…先行床、Ａ１４…シールドトンネル、Ｂ…気泡、Ｃ…筒状部材、Ｄ…ダンプトラック、Ｅ１…範囲、Ｅ１１…枠部材、Ｅ２１…容器、Ｇ…地盤、Ｌ３…軸線、Ｌ４…軸線、Ｎ…狭隘領域、Ｒ…道路、Ｒ１…自動車、Ｓ…掘削土、Ｔ…地上、Ｘ…障害物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】