JP2000179003A - 土砂処理方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大量に発生する建設残土や掘削土砂などを粉
砕・分別し、得た細粒土に改良剤を添加することによっ
て改質土と再生骨材を効率よく生産する。 【解決手段】 土砂処理装置は、原料土を確実に細粒ま
で破砕して送り出す粉砕機と、該粉砕機の排出土から粗
粒物を分離回収するスクリーンと、該スクリーンを通過
した細粒土を搬送する中継コンベアと、該中継コンベア
の搬送土を攪拌する攪拌機とを一連に配列し、前記中継
コンベアの近傍に搬送量の計測手段を取り付け、その計
測手段より後方において中継コンベアの上方または攪拌
機の土砂投入部に改良剤保管装置の投与口を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大量に発生する建
設残土や掘削土砂などを粉砕・分別し、得た細粒土に改
良剤を添加することによって改質土と再生骨材を効率よ
く生産する土砂処理方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、建設残土や掘削土砂などを再生骨
材に処理する装置として、必要とする解砕混合機、振動
ふるい、コンベアなどを一括搭載した作業車が存在す
る。この作業車では、原料土をホッパ投入の際に該ホッ
パ上のスクリーンで粗大異物を除去し、このホッパから
排出される礫などの混在土を定量供給コンベアで搬送中
に土質改良剤の石灰を添加する。石灰が添加された混在
土は、そのまま解砕混合機に投入され、ここで解砕混合
して土砂と石灰とを反応させた後に、解砕混合機から排
出された土砂を傾斜振動ふるいに掛け、混在する礫など
の異物を分離除去し、分別された細粒改質土をコンベア
で貯蔵場所へ排出する。

【０００３】 この作業車において、解砕混合機である
インパクトミキサは、ドラムの周囲に複数枚の湾曲打撃
板を取り付けたロータを弾性解砕板とマグハンマとの間
に配置し、該ロータを回転駆動することにより、投入さ
れた混在土をロータで攪拌するとともに、混在土をマグ
ハンマに跳ね飛ばして衝撃破砕する構成である。インパ
クトミキサは、土砂および固結土塊などの脆弱土塊を粉
砕して石灰と混合できる反面、粘着質の土砂が介在する
とそれがクッションとなって衝撃が減衰され、破砕され
ずに通過してしまう異物も多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この形態のインパクト
ミキサは、土砂などの脆弱土塊を容易に粉砕して石灰と
混合する一方、建設残土に混在するコンクリート塊、瓦
や煉瓦、陶磁器片という硬い異物を土質改良剤の石灰が
付着されたままで排出し、粒度調整装置の傾斜振動ふる
いで分離除去する。つまり、この処理装置では、混在す
る瓦礫などを粉砕不十分のまま傾斜振動ふるいに送って
異物として除去するため、これらの異物に付着した石灰
分が無駄になってしまう。

【０００５】 この作業車では、硬いコンクリート塊、
瓦や煉瓦、陶磁器片などをそのまま排出してしまうけれ
ども、これらの異物は通常４０ｍｍ以下の細粒に粉砕で
きれば路床材などの骨材として再利用できるので、有効
資源をむざむざ廃棄していることになる。また、これら
の異物は、付着した石灰の作用で互いに固結するため、
別途にブレーカや小割機などを用いて塊状に砕いた後
に、処理場に搬送して細粒状に粉砕処分する必要があ
り、この廃棄処分に多大の費用と輸送費が掛かって厄介
な異物とされている。

【０００６】 本発明は、従来の土砂処理作業車に関す
る前記の不具合を解消し、土質改良剤を無駄に消費する
ことなく、大量の残土から有益な改質土と骨材を迅速に
再生産する土砂処理方法を提供することを目的としてい
る。本発明の他の目的は、原料土の殆ど全てを有益な改
質土と再生骨材まで一貫処理する合理的な土砂処理装置
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の土砂処理方法は、塊状土や瓦礫などの異物
が混在する土砂を粉砕機に投入し、再生骨材として利用
可能な粒度（最大で４０ｍｍ）以下に確実に粉砕する。
この粉砕機から排出される土砂をスクリーン（通過粒度
は一般に１５ｍｍ以下）に掛け、分離した粗粒物を路床
材などの再生骨材として回収するとともに、スクリーン
を通過した細粒土は、攪拌機への搬送途上において計測
手段で搬送量を測定する。この測定値に基づいて土質改
良剤を一定割合で自動的に添加し、これを攪拌機で攪拌
反応させて埋め戻し用などの改質土として送り出し、こ
の一連の工程を一貫処理で連続的に行っていく。

【０００８】 本発明の土砂処理装置は、原料土を確実
に細粒まで破砕して送り出す粉砕機と、該粉砕機の排出
土から粗粒物を分離回収するスクリーンと、該スクリー
ンを通過した細粒土を搬送する中継コンベアと、該中継
コンベアの搬送土を攪拌する攪拌機とを適宜の手段で一
連に配置している。前記中継コンベアの近傍には、搬送
量計測手段を取り付け、その計測手段より後方において
中継コンベアの上方または攪拌機の土砂投入部に改良剤
保管装置の投与口を配置し、計測手段で測定した搬送量
に応じて改良剤保管装置へ制御信号を出力することで制
御し、搬送土に改良剤を一定割合で自動添加した後に十
分に攪拌する。

【０００９】 好ましくは、前記の粉砕機は、上段に１
対の大割用対向ロールと下段に１対の細割用対向ロール
とを備え且つ原料土を粉砕して送り出す２段４軸ロール
クラッシャからなる。このロールクラッシャを用いる
と、土砂が無理なく粉砕され且つ該クラッシャから送り
出す土砂の粒度と時間当たりの排出量が安定化し、均一
で良質な再生骨材と改質土が生産できるとともに、クラ
ッシャ下流側の装置の運転状態を安定させるのに好都合
である。

【００１０】 前記の搬送量計測手段は、レバーおよび
ポテンショメータからなるセンサ部と、該センサ部の出
力信号を搬送量に変換して改良剤保管装置に制御信号を
出力する手段とを有すると好ましい。この計測手段で
は、レバーの先端がコンベア上の搬送土に接すると、搬
送土の積み上げ高さに応じてセンサ部のレバーが搬送方
向に傾き、その傾きに応じてポテンショメータが電気信
号を出力し、さらにこの電気信号を搬送量に変換する。
また、前記の搬送量計測手段は、レーザ光線の発信器お
よび受信器とからなるセンサ部と、このセンサ部の出力
信号を搬送量に変換し改良剤保管装置に制御信号を出力
する手段とを有していてもよい。この計測手段では、発
信器から発射されたレーザ光線がコンベア上の搬送土に
反射して受信されるまでの時間を電気信号に変換する。

【００１１】 前記の搬送量計測手段において、センサ
部をコンベアのベルト交差方向に複数個配置し、複数個
のセンサ部の出力信号を演算処理して搬送量に変換し、
改良剤保管装置に制御信号を出力すると、搬送量をより
一層正確に測定できる。このセンサ部が中継コンベア駆
動モータの負荷を計測し、これを土砂の搬送量に関係す
る信号に変換し、改良剤保管装置に制御信号を出力する
ように構成してもよい。

【００１２】 土砂搬送量の計測手段として、中継コン
ベア中間の搬送ベルト表裏側に適宜の間隔を隔てて対向
設置した１対の金属板を電極板とし、両電極板間を移動
する搬送ベルトと搬送土とを誘電体とするコンデンサ体
を形成することも可能である。このコンデンサ体に、コ
イルを接続した発振回路からなるセンサ部と、該センサ
部の発振周波数の変化を電圧変化に変換して出力するＦ
Ｖコンバータとを備え、この電圧変化を土砂の搬送量と
含水率が合成された制御信号とし、この制御信号を改良
剤保管装置へ出力する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下で、添付図面に基づいて本発
明の実施の形態を説明するが、本発明は、各構成機器の
構造およびその配置に関する様々な変形を包含するもの
である。

【００１４】 土砂処理装置１は、図１と図２を参照す
ると、投入された原料土１２を小割りする粉砕機２と、
粉砕機２の排出土１４を払い出すコンベア３と、該コン
ベア先端に設置するスクリーン４と、該スクリーン４を
通過した細粒土１５を搬送する中継コンベア５と、該コ
ンベア先端に設置する攪拌機８と、中継コンベア５から
攪拌機８の投入口に至る途中に設けた搬送量計測手段６
と、搬送土１５に土質改良剤１６ａを添加する保管装置
７と、攪拌機８が送り出す改質土１８を製品貯蔵所１８
ａへ搬送する搬送コンベア９などで構成する。改良剤保
管装置７は、搬送量計測手段６の測定値に応じて、搬送
量計測手段６から制御信号を出して制御し、改良剤１６
ａを搬送土１５に一定割合で自動添加する。また、スク
リーン４の端部には、そこで分離した粗粒物１９を回収
して別の製品貯蔵所１９ａに搬送するための搬送コンベ
ア１０を設ける。

【００１５】 図１および図２に示すように、土砂処理
装置１の各構成機器を連続的に配置することにより、原
料土１２の粉砕、粗粒物１９の分離、搬送土量の測定、
改良剤１６ａの添加、改良剤１６ａと搬送土との攪拌処
理、改質土１８の貯蔵所への搬送などの工程を一貫処理
できる。コンパクト化のために、この装置全体を作業車
に組み込むことも可能である。

【００１６】 粉砕機２には、混在するコンクリート廃
材や瓦礫などの異物を再生骨材として利用可能な粒度
（一般に約４０ｍｍ以下）に粉砕するために、均一な粒
度に粉砕可能なロールクラッシャを用いると好ましい。
特に、図６に示すように、上段に１対の大割用ロールと
下段に１対の細割用ロールとを備えた４軸２段ロールク
ラッシャを用いると好適である。この形式のロールクラ
ッシャを採用すると、細粒への粉砕処理とともに土砂の
定量排出が可能であるので、その後工程でも効率よく安
定した処理が行える。

【００１７】 また、土砂搬送量の計測手段６は、図１
２に例示するように、センサ部６ａと、センサケーブル
６３と、センサ部６ａの出力信号を搬送量に変換して保
管装置７に制御信号を出力する変換器６ｂとで構成し、
これらを中継コンベア５などを支えるスクリーン４の架
台４７に取り付ければよい。センサ部６ａは、ポテンシ
ョメータ６２と、中継コンベア５の搬送土１５に接触す
ると搬送方向に回転するレバー６１とを備える。センサ
部６ａのレバーが傾くと、その傾きに応じてポテンショ
メータ６２が電気信号を変換器６ｂに出力し、変換器６
ｂでその電気信号から搬送量を算出するとともに、この
搬送量に応じて制御信号を保管装置７に出力することに
より、搬送土１５への改良剤の添加量を自動的に加減す
る。

【００１８】 図１２では、センサ部６ａをコンベアの
ベルト交差方向に３個設置しているが、該センサ部は１
個、２個または３個以上であってもよい。例えば、３個
のセンサ部の出力信号を変換器６ｂで演算処理して土砂
の搬送量に変換すると、土砂の搬送量をより一層正確に
算出できる。図示しないけれども、センサ部６ａに代え
て、レーザ光線の発信器と受信器とを取り付け、該発信
器から発射されたレーザ光線が搬送土１５に反射して受
信器に戻るまでの時間を電気信号に変換し、これを出力
する方式に置き換えてもよい。このレーザ方式でも、前
記と同様に出力信号を土砂搬送量に変換できる。

【００１９】 前記のセンサ部に関して、図示しないけ
れども、センサ部が中継コンベア駆動モータの負荷を計
測し、これを土砂の搬送量に関係する信号に変換して出
力する方式に代えてもよい。駆動モータの負荷に関係す
る値は、例えば、コンベア駆動装置が電動駆動であれば
電動機の電流値であり、油圧駆動であれば油圧装置の供
給油圧、駆動モータとコンベア駆動プーリとの間の伝動
軸のトルク値などである。

【００２０】 土砂搬送量の計測手段は、図１３に示す
ようなコンデンサ体１００でもよく、中継コンベア５の
ベルト表裏側に位置する１対の湾曲金属板を電極板１０
１，１０２として用い、両電極板間の搬送ベルト５ａと
搬送土１５とが誘電体として作用する。コンデンサ体１
００に、コイル１０５を接続した公知の発振回路からな
るセンサ部１０４と、該センサ部の発振周波数変動を電
圧変化に変換出力するＦＶコンバータ１０８とを備え、
この電圧変化を土砂の搬送量と含水率との合成信号と
し、改良剤保管装置７のモータ７６に制御信号を出力す
る。

【００２１】 前記のように、発振回路をセンサ部とす
る方式では、コンデンサ体１００の誘電率が土砂の搬送
量と含水率との両方をパラメータとして変化する。この
ため、改良剤の添加量は、土砂の搬送量だけでなく含水
率も加味して加減でき、より均質な改質土が生産可能と
なる。電極板１０１，１０２は、コンベアベルトおよび
搬送土と接触しないように設置し、図示のようにベルト
と搬送土を包むように断面を内側に湾曲させても、双方
を平板としてもまたは一方を平板で他方を湾曲させても
よい。

【００２２】 いずれの計測手段においても、変換器６
ｂの信号受信部にノイズフィルターなどの適宜の平滑化
回路（図示しない）を介在させると、搬送土表面の凹凸
の影響などによる急激な信号の乱れを平滑化し、平均的
な搬送量が測定可能となる。また、センサ信号から保管
装置７への制御信号を変換する信号処理部に調整器を介
在させると、この調整器によって、例えば、酸性土など
のような土壌の性質に応じて改良剤の供給割合を調整で
きる。

【００２３】 スクリーン４は、図７に示すような振動
スクリーン、図１４のようなローラスクリーンなどのい
ずれのスクリーン形式でもよい。図７の振動スクリーン
は、金網または格子状に多数の透孔を設けたスクリーン
プレート４２を起振装置４５と一体的に設置し、該プレ
ートを架台上に傾斜配置して弾性体４４で支持する。図
１４のローラスクリーンは、多数本の平行ローラ５３を
傾斜配置し、モータ５７で全ローラ５３を同一方向に回
転駆動し、各ローラには回転軸に沿って配列した多数個
の鍔５４を取り付け、各鍔間に適宜位置をずらして跳ね
上げ用ブレードを固着する。

【００２４】 保管装置７で加える改良剤は、土砂中の
水分を吸収して粒状化する生石灰や高分子剤のほかに、
酸性土を中和しまたは有害物質を分解する土質調整剤な
どを加えてもよい。図９に例示するように、保管装置７
は、上部に改良剤の貯蔵サイロ７１と、サイロ下端の連
通部７２を介して取り付けた筒体７３内にモータ駆動の
スクリュー７４を収納した公知のスクリューフィーダと
で構成してもよい。この際に、改良剤の供給量は、フィ
ーダ駆動用モータ７６の回転速度または運転と休止の時
間制御などによって制御する。

【００２５】 また、攪拌機８（図１０）は、受入部８
１と、排出口８７と、その中間の攪拌処理部８２とを有
し、攪拌処理部８２には、枠体９２（図１１）内に１対
の攪拌ロータ８３，８３を収納している。各攪拌ロータ
８３は、その回転軸９３の周囲に位相を変えて半径方向
に突出する多数の羽根板９４や突起などを固着し、枠体
９２に取り付けたモータ８４で回転駆動する。受入部８
１から投入された土砂と改良剤は、攪拌ロータ８３，８
３を通過して排出口８７に至るまでの間に、両攪拌ロー
タの回転作用で十分に攪拌混合されて反応する。この攪
拌ロータは少なくとも１本あればよく、図示のような水
平配置とは別に、垂直または斜めの配置であっても、ま
たは順次高さを変えて交互に配置してもよく、このロー
タを適宜の方法で回転可能に取り付ければよい。

【００２６】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明は実施例に限定されるものではない。図１に
は本発明に係る土砂処理装置の全体構成を示し、その処
理工程を図２にフローチャートで示す。

【００２７】 土砂処理装置１は、図１に示すように、
残土または掘削土などの原料土１２（図２参照）を処理
する粉砕機２と、該粉砕機から排出される土砂１４（図
２参照）を払い出すコンベア３と、該コンベアの先端に
設置した振動スクリーン４と、該振動スクリーンを通過
した細粒土１５を攪拌機８に搬送する中継コンベア５
と、攪拌機８から排出される改質土１８を貯蔵場所１８
ａに搬送するコンベア９とを連続的に配置している。図
１において、振動スクリーン４の架台前方で中継コンベ
ア５の上には、土砂搬送量の計測手段６を取り付け、且
つ中継コンベア５の脇に改良剤保管装置７を設置する。
改良剤の投与口７５（図９）は、中継コンベア５の先端
側で搬送ベルト中央に位置させる。また、振動スクリー
ン４の後方には、該スクリーンで分離回収される粗粒物
１９（図２参照）を受け、この粗粒物を貯蔵場所１９ａ
に搬送するコンベア１０を設置する。

【００２８】 自動制御の一例として、変換器６ｂ（図
１２）は、中継コンベア５上における土砂の搬送量計測
手段６のセンサ部６ａが発信する搬送量信号を受けて、
保管装置７に制御信号を出力し、搬送土に一定割合の改
良剤１６ａを添加する。変換器６ｂには信号調整回路が
介在し、これによって土砂に添加する改良剤１６ａの添
加比率が調整可能である。

【００２９】 土砂処理装置１に関して、個々の構成機
器の構造を説明する。粉砕機２は、図３から図６に示す
ように、上方開口のホッパ２１と、その下方に設置し且
つ上下方向に連通する水平断面が矩形の破砕室２６と、
該破砕室を支持する架台２７とを有する。粉砕機２のホ
ッパ２１には、図１のように、掘削機１１またはローダ
やコンベア（図示しない）などによって原料土を投入す
る。破砕室２６には、上方に１対の大割用の対向ロール
２２と、下方に１対の細割用の対向ロール２３とを内蔵
するとともに、破砕室外壁に駆動装置２４，２５を取り
付け、各１対のロール２２，２３は駆動装置２４，２５
によりロール軸端の連動機構（図示しない）を介して互
いに内向きに連動回転する。

【００３０】 粉砕機２は、原料土に混在するコンクリ
ート塊などの異物を、路床材などの骨材として利用可能
な粒度（一般に４０ｍｍ以下）になるように確実に粉砕
し、粉砕土の定量排出が可能である。この粉砕土は、破
砕室２６下方の排出口２８から落下し、該排出口の直下
に払い出しコンベア３の基部が位置することにより、該
コンベアによって搬送される。

【００３１】 粉砕機２の機能は図６および図４から明
らかである。図６において、大割用ロール２２，２２で
は、ロールの回転方向に突出する複数の長寸破砕歯を有
する長歯列と、山形破砕歯が連なる短歯列とをロール長
手方向に適宜の間隔を隔てて交互に配列し、且つ長寸破
砕歯と山形破砕歯とが両ロールにおいて交互に対面する
ように配置して、コンクリート塊を長寸破砕歯の食い込
み作用で亀裂を発生させ、山形破砕歯でこぶし大に破砕
する。一方、細割用ロール２３は、低い山形破砕歯が連
なる歯列をロール長手方向に適宜の間隔を隔てて配列
し、この歯列は相手ロールの歯列間に交互に配置して、
各ロール間の狭い隙間で塊状物を４０ｍｍ以下の粒度に
確実に粉砕し、且つこの粉砕物と細粒土をロール間隔と
回転速度に応じてほぼ定量に排出する。

【００３２】 振動スクリーン４は、図７および図８に
示すように、スクリーン本体を架台４７の上に弾性体４
４，４４を介して傾斜支持し、該スクリーン本体は、ス
クリーンプレート４２と、これを支持する両側壁４１，
４１と、この側壁に取り付けた起振装置４５，４５とで
構成し、その前方端寄りの上方に払い出しコンベア３の
先端部が位置する。スクリーンプレート４２は、金網ま
たは多数の透孔を格子状に設けた金属板であり、網目
（または透孔）４２ａは最大粒径１５ｍｍの細粒まで通
過可能である。

【００３３】 スクリーン本体の直下にはシュート４６
を架台４７で支持し、該シュート４６は、スクリーンプ
レート４２の網目部の幅と奥行に対応する上方開口部
と、中継コンベア５の搬送ベルト５ａ（図１２）の幅よ
り狭い下方開口部４６ａとを有し、開口部４６ａの下方
に中継コンベア５の基部が位置する。一方、別のシュー
ト４３がスクリーンプレート４２の左方端部に位置し、
スクリーンプレート４２を通過しない粗粒物１９を回収
して排出する。シュート４３は架台４７に取り付け、そ
の先端部の直下に粗粒物の搬送コンベア１０の基部が位
置する。

【００３４】 改良剤保管装置７は、図９に示すよう
に、逆円錐形または多角錐形のサイロ７１と、該サイロ
の下方に位置するスクリューフィーダと、サイロ７１お
よびスクリューフィーダを支持する架台７８とで構成す
る。このスクリューフィーダは、サイロ７１の下端に連
通部７２を介して連結した筒体７３と、該筒体の内部に
回転可能に収納したスクリュー７４を有する。サイロ上
部の投入口は開閉蓋を備え、雨水の進入を防ぐ構造であ
る。

【００３５】 このスクリューフィーダには、筒体７３
の前方部下方に排出口７５つまり改良剤の投与口を設け
る。筒体７３の先端部には、減速機付モータ７６および
その出力軸端に連結する伝動機構７７を取り付け、伝動
機構７７はスクリュー７４の軸端と連結する。保管装置
７は、中継コンベア５の脇に設置し、改良剤の投与口７
５の直下に中継コンベア５のベルト中心が位置する。

【００３６】 保管装置７において、モータ７６を駆動
すると、筒体７３内のスクリュー７４が回転し、サイロ
７１下端の連通部７２から改良剤が筒体７３の前方部へ
送られ、投与口７５から中継コンベア５上に改良剤１６
ａを送り出す。一方、搬送量計測手段６からの制御信号
により、モータ７６の回転速度または運転と休止の時間
を設定すると、改良剤の添加を自動的に制御できる。

【００３７】 搬送量計測手段６は、図１２に示すよう
に、中継コンベア５直上の架台４７の横桁部材に取り付
けるセンサ部６ａ（図７参照）と、架台４７などに取り
付ける変換器６ｂとで構成し、センサ部６ａと変換器６
ｂをケーブル６３で接続する。変換器６ｂと保管装置７
のモータ７６とは、ケーブル（図示しない）で接続して
いる。

【００３８】 センサ部６ａは、ポテンショメータ６２
およびその軸端に連結した回転レバー６１を有し、該レ
バー６１の先端は搬送ベルト５ａと僅かの間隔を隔てて
垂下し、ベルト交差方向に１本または２本以上回転自在
に設置する。一方、変換器６ｂは、センサ部６ａからの
信号を搬送量に変換し、その搬送量に応じて保管装置７
のモータ７６に制御信号を出力し、該モータを一定の割
合で改良剤を添加するように運転する。

【００３９】 搬送ベルト５ａ上の土砂１５がセンサ部
６ａのレバー６１に接すると、該レバーは土砂の積み上
げ高さに応じて搬送方向に回転し、ポテンショメータ６
２がレバー回転量を電気信号に変換して変換器６ｂに出
力する。変換器６ｂでは、この電気信号を改良剤の添加
量を増減する制御信号に変換し、保管装置７へ出力す
る。変換器６ｂからの出力比率は、制御回路内に介在す
る調整器（図示しない）で電気的に任意に修正調整で
き、土砂性状や改良剤の種類などによって改良剤の添加
量を増減することが可能である。

【００４０】 図１２に示すように、センサ部６ａをベ
ルト交差方向にほぼ等間隔に３個取り付けると、搬送土
砂量の測定点が多くなり、３個のセンサ部の信号を演算
処理することで搬送量をより正確に算出できる。また、
ノイズフィルタ（図示しない）を変換器６ｂ内のセンサ
信号受信部に介在させると、瞬時乱れた信号を電気的に
平滑化して誤差の少ない制御が行える。

【００４１】 攪拌機８は、図１０に示すように、攪拌
処理部８２を架台８８の上に搭載支持し、該処理部の上
方に受入部８１を取り付け、該受入部に中継コンベア５
の先端から搬送土を投入する（図１参照）。受入部８１
は、雨水の進入を防止するためにコンベア連絡部を除い
て密閉され、その側壁には図示のように保守整備点検用
の開閉扉を設けている。

【００４２】 図１１から明らかなように、攪拌処理部
８２は、上方に設置したシュート部（図示しない）と、
上下方向に連通する枠体９２と、枠体９２の両側壁で回
転可能に支持する１対の攪拌ロータ８３，８３とを有す
る。ロータ８３は、半径方向に突出する多数枚の羽根板
９４を回転軸９３の周囲に備え、各羽根板は軸方向およ
び円周方向に位相を変えて配列し、該ロータの軸端に駆
動機構９５を配置している。駆動機構９５は、枠体９２
に設置した減速機付きモータ８４の軸端スプロケットと
ロータ端のスプロケットとをチェーン８５で連結し、モ
ータ８４によってロータ８３，８３が連動する。チェー
ン８５を含む駆動機構９５はカバー８６で保護してい
る。

【００４３】 攪拌機８の受入部８１に、改良剤を加え
た搬送土１７（図２）を投入すると、この搬送土はシュ
ート部を経て攪拌ロータ８３，８３へ落下し、両ロータ
の羽根板９４の回転作用で搬送土を十分に攪拌する。攪
拌される搬送土は、下方の排出口８７を通過するまでの
間に土砂が改良剤と反応して脱水および粒状化し、改質
された土砂１８（図２）を架台８８，８８間に位置する
搬送コンベア９の基部へ送り出す。

【００４４】 次に、土砂処理装置１の機能を工程に従
って説明する。原料土を粉砕機２すなわち２段４軸ロー
ルクラッシャのホッパ２１に投入すると、原料土に混在
する瓦礫や固結土などの異物を上段の大割用ロール２
２，２２でこぶし大まで破砕して土砂とともに下段の細
割用ロール２３，２３へ送る。ロール２３，２３は、原
料土全てを０〜４０ｍｍの大きさに確実に粉砕し、両ロ
ールによる時間当り一定の流出量で、粉砕土を排出口２
８から払い出しコンベア３へ送り出す。

【００４５】 粉砕された土砂１４（図２）は、払い出
しコンベア３から振動スクリーン４へ送られ、スクリー
ンプレート４２（図７）の網目４ａ（通常１５ｍｍ）を
通過する粒度０〜１５ｍｍ以下の細粒土１５を該スクリ
ーンの振動作用で篩い落とし、下方の中継コンベア５へ
送り出し、該コンベア５で攪拌機８に搬送する。一方、
スクリーンプレート４２の網目４ａを通過しない粗粒物
１９は、粒度１５ｍｍ超が主体で微細粒も若干混在して
おり、シュート４３から搬送コンベア１０上に落下し、
該コンベア１０で貯蔵場所１９ａに搬送する。粗粒物１
９は、再生骨材として路床材などに用いる。

【００４６】 細粒土１５は、中継コンベア５で搬送途
中で、搬送量測定装置６で計量され、その結果に基づい
て保管装置７から改良剤１６ａ（図２）を一定割合で添
加する。改良剤を添加した搬送土１７（図２）が攪拌機
８の受入部８１に投入されると、ここで十分に攪拌され
且つ下方排出口８７を通過するまでの間に土砂が改良剤
と反応して脱水および粒状化する。送出される改質土１
８は、搬送コンベア９で製品貯蔵場所１８ａに搬送し、
改質土製品として地中埋設工作物の周囲の埋め戻し用緩
衝材などに用いる。

【００４７】 図１３は、搬送量計測手段の変形例を示
し、中継コンベア５（図１）のほぼ中間にコンデンサ体
１００を形成する。コンデンサ体１００では、対向した
１対の湾曲金属板を電極板１０１，１０２として用い、
両電極板は、搬送ベルト５ａまたは搬送土１５と直接接
触せず、且つこれらに近接させて固定設置する。搬送ベ
ルト５ａと搬送土１５とは、電極板１０１，１０２間で
誘電体として作用する。センサ部１０４は、コンデンサ
１００の電極板１０１，１０２を導線１０３を介してコ
イル１０５の両端に接続している公知の発振回路からな
る。通過する土砂量とその含水率の変化に応じて、セン
サ部１０４が発振する周波数の変化をＦＶコンバータ１
０８に入力して電圧変化に変換するとともに、該コンバ
ータの出力電圧をインバータ１０９を介して保管装置７
のモータ７６（図９参照）に入力し、該モータの回転速
度を制御する。

【００４８】 コンデンサ体１００には、金属製の網ま
たは板などで形成する外乱防止用の静電遮蔽装置を設け
る。この静電遮蔽装置は、電極板１０１，１０２に殆ど
影響を与えない十分な距離を隔ててその周囲を覆う枠体
１０６と、該枠体を接地するアース１０７とからなり、
これによってコンデンサ体１００の周辺に作業員が近づ
いても電気的な影響を回避できる。枠体１０６は、導電
性が優れた金属例えば銅、アルミニウムまたはこれらの
合金を用いるか、またはこれらの金属箔を枠体１０６の
表面に張り付けたりメッキすればよい。

【００４９】 コンデンサ体１００は、通過する土砂量
と含水率の変化に応じて誘電率が変化し、土砂搬送量が
多いかまたは含水率が高いと、その誘電率が上昇し、該
コンデンサ体の帯電容量が増加して発振回路の周波数が
減少する。逆に、土砂搬送量が少ないか乾燥している
と、コンデンサ体１００の帯電容量が低下して発振周波
数が増加する。すなわち、この発振周波数変化をコンバ
ータ１０８で電圧信号に変換するとともに、インバータ
１０９で保管装置のモータ７６の供給電圧に変換して出
力し、それによって土砂の量と湿り具合の双方に応じた
適当な割合の改良剤を土砂に添加することができる。

【００５０】 図１４はローラスクリーン５１を示し、
該スクリーン５１は振動スクリーン４（図７）と機能的
に異なっている。ローラスクリーン５１は、図７におい
て振動スクリーン４のスクリーン本体と置き換え、架台
４７上にスクリーンプレート４２とほぼ同様の傾斜角度
で左下がりに固定設置すると、振動スクリーン４と同様
に使用できる。

【００５１】 ローラスクリーン５１は、矩形平面の枠
体５２の両側板間に、僅かの間隔を隔てて平行に取り付
けた多数本のスクリーンローラ５３を有する。各ローラ
５３は、軸方向に所定の間隔を隔てて取り付けた多数個
の鍔５４と、各鍔間に円周方向に適宜の位相を変えて固
着したブレードとを備え、ローラ軸端にチェーンスプロ
ケット５５を取り付ける。隣接のローラ５３同士を互い
にチェーン５６で連結し、最も端のローラ５３のスプロ
ケットを減速機付きモータ５７の軸端スプロケット５８
とチェーン連結する。モータ５７は、枠体５２に固着
し、全てのローラ５３を同一方向に駆動する。

【００５２】 ローラスクリーン５１の右端部側に粉砕
土１４（図２）を払い出しコンベア（図示しない）から
送り込むと、ローラ５３の鍔５４と鍔間に取り付けたブ
レードの回転作用で土砂を跳ね上げて攪拌し、傾斜に沿
って左方へ移動する。この移動過程で、細粒土はローラ
５３，５３の隙間を通過して下方へ排出されて中継コン
ベア５上に落下し、一方、粗粒物はローラスクリーン５
１の左方端からシュート４３を経て搬送コンベア１０へ
送り出す。

【００５３】

【発明の効果】本発明の土砂処理方法では、原料土を先
に再生骨材として利用可能な大きさの粒度まで粉砕し、
スクリーンで粗粒物を分離しスクリーンを通過した細粒
土のみに土質改良剤を添加する。本発明方法は、土砂を
攪拌機に投入する直前で計量し土砂の搬送量に対して一
定割合で改良剤を自動添加するため、品質の安定した高
品質の改質土が生産でき、スクリーンで分離回収される
粗粒物に改良剤が付着して無駄になることもない。

【００５４】 本発明に係る土砂処理装置では、規定粒
度以下の細粒に確実に粉砕することができるロールクラ
ッシャを採用したので、原料土の殆ど全てを一貫処理し
て良質の再生骨材と改質土に処理できる。また、スクリ
ーンで分離回収する粗粒物もそのまま路床材などの骨材
として利用可能であり、全体的に無駄がなくて経済的で
ある。これに対し、従来の装置は、コンクリートや煉瓦
などの瓦礫は確実に粉砕できず、これらは分別して別の
処理場で改めて粉砕処理しなければならない。

【００５５】 本発明の装置におけるロールクラッシャ
は、時間当たり一定量を排出することができ、中継コン
ベアの搬送量が安定化するので、改良剤保管装置の制御
が安定し、改質土の品質にバラツキが少なくなって高品
位の製品を生産できる。さらに、搬送量計測手段とし
て、中継コンベアの搬送ベルトの表裏側に対向する金属
板で構成するコンデンサ体を採用する場合、土砂の搬送
量と含水率との両方を測定して改良剤の添加量を加減で
きるので、いっそう高品位の改質土を生産できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る土砂処理装置の配置を示す全体
側面図である。

【図２】 図１の装置における土砂処理工程を示すフロ
ーチャートである。

【図３】 図１の装置で用いる粉砕機の側面図であり、
図の２点鎖線は払い出しコンベアの基部である。

【図４】 図３の粉砕機を示す概略平面図である。

【図５】 図３の粉砕機を左方向から示す側面図であ
る。

【図６】 図３の粉砕機の破砕室内部を拡大して示す部
分断面図である。

【図７】 図１の装置で用いるスクリーンの側面図であ
り、２点鎖線は、払い出しコンベアの先端部と中継コン
ベアの基部をそれぞれ示している。

【図８】 図７のスクリーンを左方向から示す側面図で
ある。

【図９】 図１の装置で用いる改良剤保管装置の後方部
を示す側面図である。

【図１０】 図１の装置で用いる攪拌機を示す側面図で
ある。

【図１１】 図１０の攪拌機の攪拌処理部を拡大して示
す平面図である。

【図１２】 図１の装置で用いる搬送量計測手段の取付
状態を右方向から拡大して示す部分側面図である。

【図１３】 別の搬送量計測手段の全体構成を示す説明
図である。

【図１４】 スクリーンの変形例であるローラスクリー
ンの平面図である。

【符号の説明】

１ 土砂処理装置 ２ 粉砕機 ３ 払い出しコンベア ４ スクリーン ５ 中継コンベア ５ａ 中継コンベアの搬送ベルト ６ 搬送量の計測手段 ６ａ センサ部 ６ｂ 変換器 ７ 改良剤保管装置 ８ 攪拌機 ９ 搬送コンベア １０ 粗粒物の搬送コンベア ２２，２２ 大割用の対向ロール ２３，２３ 細割用の対向ロール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塊状土や瓦礫などの異物が混在する原料
   土を再生骨材として利用可能な粒度以下に粉砕処理し、
   粉砕済みの排出土をスクリーニングにより、分別された
   粗粒物を路床材などの再生骨材として回収するととも
   に、スクリーンを通過した細粒土は、攪拌機への搬送途
   上において搬送量を測定し、この測定値に基づいて土質
   改良剤を一定割合で自動的に添加し、この細粒土と改良
   剤とを攪拌によって反応処理して改質し、改質処理した
   土砂を埋め戻し用などの土壌製品として回収する工程を
   一貫処理で連続的に行う土砂処理方法。
2. 【請求項２】 原料土を確実に細粒まで破砕して送り出
   す粉砕機と、該粉砕機の排出土から粗粒物を分離回収す
   るスクリーンと、該スクリーンを通過した細粒土を搬送
   する中継コンベアと、該中継コンベアの搬送土を攪拌す
   る攪拌機とを一連に配列するとともに、前記中継コンベ
   アの近傍に搬送量の計測手段を取り付け、その計測手段
   より後方において中継コンベアの上方または攪拌機の土
   砂投入部に改良剤保管装置の投与口を配置し、計測手段
   で測定した搬送量に応じて改良剤保管装置へ制御信号を
   出力することで制御し、搬送土に改良剤を一定割合で自
   動添加する土砂処理装置。
3. 【請求項３】 上段に１対の大割用対向ロールと下段に
   １対の細割用対向ロールとを備え且つ原料土を粉砕して
   送り出す２段４軸ロールクラッシャと、該ロールクラッ
   シャの排出土から粗粒物を分離回収するスクリーンと、
   該スクリーンを通過した細粒土を搬送する中継コンベア
   と、該中継コンベアの搬送土を攪拌する攪拌機とを一連
   に配列するとともに、前記中継コンベアの近傍に搬送量
   の計測手段を取り付け、その計測手段より後方において
   中継コンベアの上方または攪拌機の土砂投入部に改良剤
   保管装置の投与口を配置し、計測手段で測定した搬送量
   に応じて改良剤保管装置に制御信号を出力することで制
   御し、搬送土に改良剤を一定割合で自動添加する土砂処
   理装置。
4. 【請求項４】 搬送量計測手段が、レバーおよびポテン
   ショメータからなるセンサ部と、該センサ部の出力信号
   を搬送量に変換して改良剤保管装置に制御信号を出力す
   る手段とを有し、レバーの先端がコンベア上の搬送土に
   接すると、搬送土の積み上げ高さに応じてセンサ部のレ
   バーが搬送方向に傾き、その傾きに応じてポテンショメ
   ータが電気信号を出力し、さらにこの電気信号を搬送量
   に変換する請求項２または３に記載の装置。
5. 【請求項５】 搬送量計測手段が、レーザ光線の発信器
   および受信器とからなるセンサ部と、このセンサ部の出
   力信号を搬送量に変換し改良剤保管装置に制御信号を出
   力する手段とを有し、発信器から発射されたレーザ光線
   がコンベア上の搬送土に反射して受信されるまでの時間
   を電気信号に変換し、さらにこの電気信号を搬送量に変
   換する請求項２または３に記載の装置。
6. 【請求項６】 中継コンベア中間の搬送ベルト表裏側に
   適宜の間隔を隔てて対向設置した１対の金属板を電極板
   とし、両電極板間を移動する搬送ベルトと搬送土とを誘
   電体とするコンデンサ体を形成し、該コンデンサ体に、
   コイルを接続した発振回路からなるセンサ部と、該セン
   サ部の発振周波数の変化を電圧変化に変換して出力する
   ＦＶコンバータとを備え、この電圧変化を土砂の搬送量
   と含水率が合成された制御信号とし、この制御信号を改
   良剤保管装置へ出力する土砂搬送量の計測手段。