JP2000204543A

JP2000204543A - 土質改良機械

Info

Publication number: JP2000204543A
Application number: JP11004290A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Sekino; 聡関野; Toshikazu Murai; 俊和村井; Hisanori Hashimoto; 久儀橋本; Takami Kusaki; 貴巳草木; Fujio Sato; 藤男佐藤
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-01-11
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 2000-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】土砂投入ホッパに設置される篩い分け手段に
格別の外力を加えずに、投入土砂から迅速かつ確実に固
形物を分離すると共に、固形物を簀の子上から円滑かつ
効率的に排除できるようにする。【解決手段】土砂投入ホッパ３０は枠体３１に簀の子
ユニット３２を装着する構成としたもので、簀の子ユニ
ット３２は土砂投入ホッパ３０の上部を覆うように、一
方向向けて所定のピッチ間隔となるようにして多数の簀
の子板３３を配置している。各簀の子板３３の両端は、
それぞれクランク軸３５のクランク部３８に回転可能に
連結され、一方のクランク軸３５を回転駆動すると、各
簀の子板３３は所定のストロークだけ上下方向に往復移
動して投入土砂に振動を与え、長手方向に所定のストロ
ークだけ往復移動することにより固形物を排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木現場や建設現
場において、土砂を掘削して、この掘削土を土質改良し
た上で埋め戻すために使用される土質改良機械に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】軟弱な地盤を改良して地盤強化を行うた
めの工法として、この地盤を構成する土に例えばセメン
トや石灰等の土質改良材を混合して固化処理するように
したものは従来から知られている。この工法は、地盤を
構成する土砂を所定の深さまで掘り起こして、この土砂
にセメント、石灰その他、土を固化処理するための土質
改良材を混合して埋め戻し及び整地を行い、最後に締め
固めを行うようにするのが一般的な作業手順である。こ
の土質改良工法では、土砂を掘削する手段と、土質改良
材を供給する手段と、掘削した土砂と土質改良材とを均
一に混合する手段と、整地及び締め固めを行う手段とが
必要になる。

【０００３】まず、土質改良工法においては、最低限、
土砂を掘削する手段を必要とする。この掘削手段として
は、一般に、油圧ショベルが用いられる。ここで、油圧
ショベルにおける走行手段としては、履帯を用いたクロ
ーラ式のものと、車輪を有するホイール式のものとがあ
るが、この種の作業現場の一般的に地面は軟弱であり、
かつ凹凸のある不整地でもあることから、走行条件が劣
悪であることや、掘削抵抗等による車体の安定性を確保
する必要性その他の点から、走行手段としては履帯を用
いたクローラ式のものを用いるのが望ましい。

【０００４】そして、土質改良材を供給して土砂と均一
に混合することによって改良土を生成するが、この改良
土を生成する方式は、大別すると、土砂と土質改良材と
処理容器内でミキシングするミキシング方式と、土質改
良材を地面に散布した上で、土砂を掘り返すようにして
混合する散布方式とが従来から用いられている。これら
の各方式のうち、土質改良材を均一に土砂に混合させ、
深い部位までの地盤改良を行える点で、ミキシング方式
の方が散布方式より優れている。

【０００５】ミキシング方式としては、一般に２種類の
ものが知られている。そのうちの一つの方式は、例えば
特公平１−４９５３８号公報に示されているミキシング
タンクを用いた方式である。この装置は、堆積土砂を供
給するためのバケットを備えた土砂供給機構と、ミキシ
ングタンク及び土質改良材の供給部とを備え、ホイール
式の走行手段を備えた自走式ミキシング装置として構成
され、また土砂供給機構は車体にある制限された角度だ
け水平方向に回動可能としている。さらに、このミキシ
ングタンクでは定量の土砂と定量の土質改良材とを投入
した後に、攪拌手段で攪拌・混合することにより改良土
を生成して、所定の位置に排出するようになっている。

【０００６】この方式では、攪拌手段によりミキシング
タンク内の土砂と土質改良材とを十分攪拌すれば、均一
に混合した良質の改良土を生成することができる。しか
しながら、処理はバッチ方式で行われ、土砂及び土質改
良材のミキシングタンクへの供給と、それらの攪拌・混
合とは別工程で行われることから、処理効率の点で難点
がある。

【０００７】また、ミキシング方式のもう一つの態様と
しては、例えば特開平９−１９５２６５号公報に示され
ているように、回転打撃子を備えた解砕方式を有する処
理装置であって、自走式の機械として構成したものがあ
る。この機械は、車台に履帯を有する下部走行体を設
け、車台には、土砂を投入するホッパと、土質改良材を
投入するホッパと、これら両ホッパから供給される土砂
及び土質改良材を搬送する搬送ベルトとから構成される
供給部と、処理装置としての解砕機と、搬出用のコンベ
アとを備える構成としている。解砕機は回転打撃子を有
するものであり、搬送ベルトに沿って搬送される土砂と
土質改良材とを自重で落下させ、この落下の途中でこの
回転打撃子で打撃を加えることによって、土塊を細かく
砕くようにするものであり、このようにして砕かれた土
砂に土質改良材が混合されることになる。

【０００８】この解砕方式では、土砂と土質改良材とを
攪拌する訳ではないので、均一に混合するのは極めて困
難である。勿論、土砂と土質改良材との打撃回数をでき
るだけ多くすれば、ある程度は混合の均一化が図られる
が、解砕機では土砂と土質改良材とが自重で落下する間
に打撃を加えることから、打撃回数を増やそうとする
と、その分だけ解砕機の高さ方向の寸法が大きくなる。
この種の機械は工事現場等にトレーラ等の輸送手段によ
り搬入されるようになっており、道路交通時における高
さ制限その他の交通規制の点等から、機械の高さ寸法を
無闇に大きくすることはできず、このために解砕機にお
ける打撃回数をあまり多くすることはできない。従っ
て、解砕方式はミキシングタンク方式と比較して、処理
効率の点で有利であるものの、生成した改良土の品質と
いう点ではなお不満が残る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、本出
願人は、自走可能な走行車両に、土砂と土質改良材とを
混合して改良土を連続的に生成する機構を備えた装置を
開発し、特願平９−１４６０７３号として特許出願を行
った。この先願の装置は、履帯式の走行体を備えた下部
走行体上に上部旋回体を旋回可能に設置し、この上部旋
回体に土砂の掘削手段を設けるようになし、さらにこの
走行車両の下部走行体側に土砂と土質改良材とを混合・
攪拌する処理ユニットを装着する構成としたものであ
る。処理ユニットは、パドルミキサ等から構成され、攪
拌・混合しながら移送する攪拌・混合手段を設けた処理
槽を有し、この処理槽には土砂の投入部と土質改良材の
投入部とを設け、さらに土砂と土質改良材とを混合して
得た改良土を排出する排出手段とを備える構成としてい
る。

【００１０】このように構成すれば、土砂と土質改良材
とを均一に攪拌・混合でき、良質の改良土を生成できる
ようになり、しかも土砂及び土質改良材の投入と、それ
らの攪拌・混合処理とを同時に連続して行うことができ
るので、処理効率も向上する等の利点がある。しかしな
がら、この先願の土質改良機械にあっても、なお解決す
べき課題がない訳ではない。

【００１１】パドルミキサは回転軸の外周にパドルと呼
ばれる羽根を所定のピッチ間隔で取り付けたものからな
り、このパドルミキサは処理槽内に複数本、通常は２
本，４本等の偶数本装着するようになし、これら各パド
ルミキサを回転駆動することによって、槽内の土砂と土
質改良材とを攪拌及び混合し、かつ回転軸の軸線方向に
移送する。そして、土砂と土質改良材との混合をより円
滑に行うために、相隣接するパドルミキサにおけるパド
ルの間隔はかなり短くなっている。

【００１２】処理槽内に供給される土砂には岩石，コン
クリート片等様々な固形物が混入している可能性があ
る。混入固形物が小さな礫や砂利程度のものであれば、
処理槽内に入り込んでも攪拌・混合の効率はさほど低下
しないが、岩石等の大きな固形物が処理槽内に入り込む
と相隣接するパドル間にかみ込んで、パドルを損傷させ
たり、甚だしい場合にはパドルミキサの回転をロックさ
せたりする可能性がある。このために、処理槽内に土砂
を投入するに当っては、少なくとも岩石等の大きな固形
物を予め除去しなければならない。土砂投入ホッパに簀
の子等の篩い分け手段を装着することによって、土砂か
らある大きさ以上の固形物を予め篩い分け分離すること
ができる。そして、分離された固形物は篩い分け手段の
上に残留することになるが、この篩い上の残留物をその
ままにしておくと、続いて行われる土砂の投入時に邪魔
になり、土砂の投入を円滑に行えなくなる。

【００１３】篩い分け手段による篩い分けをより円滑か
つ迅速に行い、またこの篩い分け手段により分離され
て、篩い上に残留する固形物を確実に排出するには振動
篩いを用いれば良い。しかしながら、篩いの振動は、通
常、枠体等を叩動することにより行うことから、叩動時
に振動や騒音が発生することになり、また枠体が変形す
る等、土砂投入ホッパを含めた機械全体にダメージを与
えるおそれがある等といった不都合がある。また、振動
を加えるだけでは、必ずしも篩い上に残存する固形物を
迅速かつ確実に排除できないという問題点もある。

【００１４】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、土砂投入ホッパに設
置される篩い分け手段に格別の外力を加えずに、投入土
砂から迅速かつ確実に固形物を分離すると共に、固形物
を簀の子上から円滑かつ効率的に排除できるようにする
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、下部フレームに左右一対の走行体を
設けた走行車両に、土砂投入ホッパ及び土質改良材ホッ
パと、これら両ホッパから供給される土砂と土質改良材
とを攪拌・混合しながら移送する攪拌・混合手段を有す
る処理槽とを備え、前記土砂投入ホッパに土砂と固形物
とを分離する篩い分け手段を設置し、この篩い分け手段
は、ホッパ枠に回転自在に設けた主軸に、少なくとも２
つの方向に向けて延在させた複数のクランク部を一定の
ピッチ間隔で連設したクランク軸と、これら各クランク
部に相対回転可能に連結した簀の子部材とから構成した
ことをその特徴とするものである。

【００１６】ここで、クランク軸を構成する各クランク
部はすべて同じ半径の回転軌跡上を移動するようにな
し、かつ２以上のクランクを組として、各組における各
々の位置のクランクの高さが同一の順列となるように配
置するのが望ましい。また、クランク軸は電動モータや
油圧モータ等の独立の回転駆動手段で回転駆動させるよ
うに構成しても良いが、クランク軸には回転伝達手段を
接続し、この回転伝達手段を処理槽の攪拌・混合手段を
駆動する油圧モータで駆動されるように構成することも
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。ここで、以下に示す土質改
良機械は、油圧ショベルにおけると同様の掘削手段を備
え、また走行手段としては油圧ショベルと同様のクロー
ラ式走行体で構成するようにしたが、要は自走式の走行
車両であって、走行体を取り付けた下部フレームに処理
槽を挿脱可能に装着されておれば良く、図示の構成に限
定されるものではない。

【００１８】而して、図１乃至図４に本発明の土質改良
機械の全体構成を示す。これらの図から明らかなよう
に、下部走行体１と上部旋回体２とから作業車両が構成
され、この作業車両には掘削手段として、フロント作業
機構３が上部旋回体２に設けられている。また、下部走
行体１側には処理ユニット４が設けられ、さらに上部旋
回体２には運転室５及び機械室６が設置され、機械室６
にはエンジン，油圧ポンプ等、機械を駆動するための機
器等が収容されており、運転室５はオペレータが搭乗し
て機械全体の操作が行われることになる。上部旋回体２
は下部走行体１に対して旋回装置７により旋回可能とな
っている。

【００１９】下部走行体１は左右に設けたクローラ式の
走行体１０を有し、これら両走行体１０はトラックフレ
ーム１１の両端に設けた駆動輪としてのスプロケット１
２及び従動輪としてのアイドラ１３と、これらスプロケ
ット１２とアイドラ１３との間に巻回して設けた履帯１
４とから構成され、スプロケット１２は油圧モータで駆
動される。また、左右のトラックフレーム１１はセンタ
フレーム１５により連結されており、これら両トラック
フレーム１１とセンタフレーム１５とで下部フレームを
構成されるものであり、旋回装置７はこの下部フレーム
におけるセンタフレーム１５に取り付けられている。こ
こで、センタフレーム１５は旋回装置７が設置されてい
る水平な部位の両端に下方に向けて曲成することにより
構成されて、その両端部がトラックフレーム１１に連結
されている。これによって、センタフレーム１５の下方
部位に広いスペースを確保している。

【００２０】フロント作業機構３は掘削手段を構成する
ものであり、上部旋回体２のフレーム２ａに俯仰動作可
能に設けたブーム１６と、このブーム１６の先端に上下
方向に回動可能に連結したアーム１７と、このアーム１
７の先端に回動可能に設けたバケット１８とから構成さ
れ、これらブーム１６，アーム１７及びバケット１８は
それぞれ油圧シリンダ１６ａ，１７ａ，１８ａにより駆
動されて、土砂の掘削等の作業が行われる。そして、こ
のフロント作業機構３で土砂の掘削を行うために、運転
室５内に操作レバー等の操作手段が設けられる。また履
帯１４の駆動による走行、さらには旋回装置７による上
部旋回体２の旋回操作も、同様運転室５内の操作レバー
等で行われる。

【００２１】次に、下部走行体１に設けた処理ユニット
４の構成について説明する。まず、図５及び図６に処理
ユニット４全体の概略構成を示す。これらの図から明ら
かなように、処理ユニット４は処理槽２０を有し、この
処理槽２０は幅方向の寸法より長さ方向の方が長手とな
った浅底の容器からなり、上面部と後端部とが開口して
いる。そして、この処理槽２０内には、その前方側から
後方に向けて移送しながら攪拌・混合する攪拌・混合手
段としてのパドルミキサ２１が４本平行に設けられてい
る。パドルミキサ２１は回転軸２２を有し、この回転軸
２２には軸線及び円周方向に所定の間隔を置いて規則的
に設けた間欠羽根であるパドル２３が植設されており、
回転軸２２を回転させることによって、パドル２３の作
用によって、処理槽２０の内部が攪拌され、かつこの処
理槽２０内の土砂等を移送できるようになっている。

【００２２】処理槽２０は下部走行体１において、左右
の走行手段１０の間の位置であって、センタフレーム１
５の下部に設置される。そして、この処理槽２０の前端
部、つまり車両の前方に位置する端部には駆動部２４が
設けられている。駆動部２４は全てのパドルミキサ２１
を同時に駆動するためのものであり、油圧モータ２５に
は駆動ギア２６を設け、また各回転軸２２の駆動部２４
への延在部に歯車伝達機構が設けられて、単一の油圧モ
ータ２５で、１本の回転軸を回転させると共に他の３本
の回転軸を追従回転させ、かつ相隣接する回転軸２２，
２２の回転方向は反対となるので、処理槽２０の内部全
体を隈なく攪拌できるようになる。

【００２３】処理槽２０（処理槽２０の端部には駆動部
２４が連設されているが、以下の説明では、処理槽２０
としては駆動部２４を含むものとする）の上部は開口し
ており、この開口部分の上部には、土砂が投入される土
砂投入ホッパ３０と、土質改良材を供給する土質改良材
手段５０とが設けられ、また後部には排出手段６０が接
続されている。土砂投入ホッパ３０は処理槽２０の一端
側に配置されており、処理槽２０における土砂投入ホッ
パ３０を設けた部位が上流側となり、排出手段６０の接
続部が下流側となる。

【００２４】そこで、図７乃至図１１に土砂投入ホッパ
３０の具体的な構成を示す。而して、図７乃至図９にお
いて、土砂投入ホッパ３０にはフロント作業機構３のバ
ケット１８で土砂が投入されるようになっており、この
土砂の投入作業を容易に行うために、上部側が効率的に
土砂を受け入れるために広口となり、下部側は土砂を確
実に処理槽２０内に導くために、少なくともこの処理槽
２０の幅寸法に規制されるように開口を制限するように
傾斜壁となった方形枠の枠体３１と、この枠体３１の上
部に設けられ、篩い分け手段としての機能を発揮する簀
の子ユニット３２とから構成される。

【００２５】簀の子ユニット３２は土砂投入ホッパ３０
の上部を覆うように、一方向、例えば作業車両の左右方
向に向けて所定のピッチ間隔となるようにして簀の子板
３３を配置する構成としたものである。簀の子板３３は
所定の厚みを有する細長い板体からなり、その板面が鉛
直方向に向くようにして水平方向に長手となるように配
置される。そして、これら各簀の子板３３は所定のスト
ロークだけ上下方向に往復移動し、かつその間に長手方
向に所定のストロークだけ往復移動するようになってい
る。各簀の子板３３は同時に駆動されるようになってお
り、このために枠体３１の側板に固着して設けた受け板
３１ａの上部にそれぞれ支持板部３４が固着して設けら
れ、これら両支持板部３４にはそれぞれクランク軸３
５，３５が設けられている。

【００２６】クランク軸３５は、図１０に示したよう
に、主軸部３６と、クランクアーム３７と、相隣接する
クランクアーム３７間に設けた複数のクランク部３８か
ら構成される。各クランク部３８は、図１１に示したよ
うに、主軸部３６の軸芯からクランクアーム３７の長さ
により設定される半径Ｒの円軌跡上において、それぞれ
１２０°の位相関係をもって３位置に軸芯を有するクラ
ンク３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃと、相隣接するクランク同
士を連結する連結板３９とから構成される。主軸部３６
は支持板部３４に設けた軸受４０に回転自在に支承され
ており、また、左右に設けたクランク軸３５における各
々のクランク部３８を構成する各クランク３８Ａ，３８
Ｂ，３８Ｃには、その細径となった部位にそれぞれ簀の
子板３３の両端が回転自在に連結されている。従って、
主軸部３６を回転させると、クランク部３８を構成する
クランク３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃは、それぞれ１２０°
の位相関係を保持した状態で、半径Ｒを有する円軌跡Ｃ
に沿って回転する。従って、簀の子板３３の上下及び軸
線方向の往復ストロークは、この円Ｃの直径に相当する
間隔となる。

【００２７】ここで、３つのクランク３８Ａ，３８Ｂ，
３８Ｃが組となり、各クランクは３８Ａ−３８Ｂ−３８
Ｃ−３８Ａ−３８Ｂ−３８Ｃ・・・の順列となるように
規則的に配置される。つまり、間に２個置いた位置のク
ランクはそれぞれ回転方向の位置が同一となるように配
列される。そして、相隣接するクランク間は連結板３９
で連結されるか、または適宜の間隔毎に配置した主軸部
３６とクランクアーム３７で連結される。この各クラン
ク相互間及び主軸部３６との連結機構の配列についての
一例は図１０に示されているが、勿論この配置に限定さ
れるものではない。ここで、クランク部３８間における
適宜の部位に主軸部３６を介在させているが、これは投
入土砂等による荷重を軸受４０で支承させるためであ
り、この結果クランク軸３５の全体または一部分が撓む
等といった事態が生じるのが防止され、円滑な回転が可
能となる。

【００２８】枠体３１の両側に設けた各支持板部３４の
うち、一方側の支持板部３４に装着したクランク軸３５
の一端部に配置した主軸部３６には伝達ギア４１が連結
して設けられ、また土砂投入ホッパ３０の下部位置に配
置した処理槽２０における駆動部２４の前端面にはクラ
ンク駆動ギア４２が設けられ、このクランク駆動ギア４
２と伝達ギア４１との間にはチェーン４３が巻回して設
けられている。そして、これら伝達ギア４１，クランク
駆動ギア４２及びチェーン４３は駆動部２４に固定的に
設けたケーシング４４に内蔵されている。また、クラン
ク駆動ギア４２の回転軸４２ａは、駆動部２４内に延在
されて、油圧モータ２５の回転軸に駆動ギア２６と共に
連結されている。従って、クランク軸３５は単独の駆動
手段で駆動されるのではなく、パドルミキサ２１の駆動
手段である油圧モータ２５により駆動されるようになっ
ており、このために簀の子ユニット３２の駆動機構の構
成が簡略化される。

【００２９】次に、処理槽２０に石灰やセメント等の土
質改良材を供給するために、土質改良材供給手段５０が
装着される。土質改良材供給手段５０は図１２に示した
ように、土質改良材供給手段５０は、上部旋回体２のフ
レームに設置した供給源ユニット５１と、下部走行体１
側に設けた土質改良材ホッパ５２と、定量供給フィーダ
５３から構成される。供給源ユニット５１には土質改良
材を充填したフレキシブルコンテナ５４が載置されて、
このフレキシブルコンテナ５４から土質改良材ホッパ５
２及び定量供給フィーダ５３から処理槽２０に土質改良
材が供給されるようになっている。そして、定量供給フ
ィーダ５３から供給される土質改良材は、処理槽２０内
の土砂の送り量に応じて変化させることによって、土砂
と土質改良材とが一定の混合比となるように制御され
る。

【００３０】さらに、処理槽２０の後端部には排出手段
６０が連結して設けられる。排出手段６０は処理槽２０
内で生成した改良土の出口部を構成するものであって、
図３からも明らかなように、下部走行体１において、走
行体１０を構成する履帯１４より後方位置に配置されて
いる。この排出手段６０の具体的な構成は、図１３に示
したようになっている。即ち、排出手段６０は円筒形の
排出通路構成体６１を有し、この排出通路構成体６１は
下部走行体１の走行方向と直交する方向に配置されてお
り、一端側には開口した排出口６１ａとなっており、他
端側からこの排出口６１ａに臨むように排出用スクリュ
ー６２が装着されている。排出用スクリュー６２は回転
軸６２ａに設けた連続羽根６２ｂから構成され、回転軸
６２ａは排出通路６３の端部に連結した軸受ユニット６
４を経て駆動部６５内にまで延在されている。駆動部６
５には排出用油圧モータ６６が設けられており、この排
出用油圧モータ６６により排出用スクリュー６２の回転
軸６２ａが回転駆動されるようになっている。

【００３１】以上のように構成することによって、掘削
手段を構成するフロント作業機構３のバケット１８で土
砂を掘削すると共に、この掘削土を処理ユニット４にお
ける土砂投入ホッパ３０に投入する。また、これと共に
処理槽２０のパドルミキサ２１等、各部を作動させるこ
とにより、土砂投入ホッパ３０から処理槽２０に掘削土
を取り込んで攪拌されながら移送する間に土質改良材ホ
ッパ５２から土質改良材が供給され、この土質改良材が
土砂と均一に攪拌・混合されて改良土が生成される。こ
の改良土は、排出手段６０に移行し、排出用スクリュー
６２の作用により外部に排出される。しかも、土砂の供
給量に応じて土質改良材の供給量を制御することにより
混合比が一定となり、かつパドルミキサ２１による攪拌
・混合を十分に行うことによって、極めて質の高い改良
土を生成することができる。

【００３２】前述した土質改良処理の効率化，迅速化を
図るには、土砂投入ホッパ３０に投入された土砂が速や
かに処理槽２０内に供給され、処理槽２０内には土砂以
外、特に岩石やコンクリート片等のような大きな固形物
が入り込まないようにしなければならない。岩石等が処
理槽２０内に入り込むと、パドルミキサ２１の作動の円
滑性が損なわれる。極端に大きな固形物が土砂投入ホッ
パ３０に投入されないように予め排除するのが好ましい
が、小石等も除いて、完全に処理可能な土砂のみを選別
して土砂投入ホッパ３０に投入するようにした場合に
は、フロント作業機構３のバケット１８で土砂を掘削し
た後に篩い分けしなければならず、従って処理工程が複
雑になり、処理効率の観点からも好ましいものではな
い。

【００３３】以上のことから、掘削土の選別及び篩い分
けを土砂投入ホッパ３０で行うようにしている。このた
めに、土砂投入ホッパ３０の上部位置には簀の子ユニッ
ト３２が装着されている。この簀の子ユニット３２は、
投入された掘削土に対して振動を与えることにより土砂
と固形物とを分離するだけでなく、さらに簀の子ユニッ
ト３２上に残存した固形物を排除する機能をも発揮す
る。しかも、この簀の子ユニット３２の作動は、処理槽
２０における土質改良処理の開始に連動して行われるこ
とになる。

【００３４】而して、バケット１８による掘削土等の土
砂投入ホッパ３０への供給が開始して、土質改良処理が
開始すると、パドルミキサ２１を作動させて、処理槽２
０内の攪拌を開始する。ただし、土質改良処理の開始直
後において、未だ処理槽２０内に土砂が供給されていな
い場合には、所定の時間遅れをもって土質改良材ホッパ
５２からの土質改良材の供給を開始する。勿論、既に処
理開始直後から土砂の送りが開始される場合には、土質
改良材ホッパ５２からの土質改良材の供給を行う。いず
れにしろ、パドルミキサ２１は油圧モータ２５により駆
動されるものであるから、パドルミキサ２１の回転が開
始すると、油圧モータ２５の回転がクランク駆動ギア４
２，チェーン４３を介して伝達ギア４１にまで伝達され
るから、クランク軸３５が回転することになる。クラン
ク軸３５が回転すると、その各クランク部３８を構成す
る３つのクランク３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃに連結した簀
の子板３３が駆動される。各簀の子板３３は上下方向の
往復動作と左右方向への往復動作との複合動作を行うこ
とになるが、両端がクランク軸３５に連結されており、
回転駆動される側のクランク軸に対して、他方側のクラ
ンク軸は追従回転することから、その動作位置がどの位
置であっても、各簀の子板３３は常に水平状態に保たれ
る。

【００３５】而して、図１４に示したように、簀の子板
３３が上下方向に動くことによって、簀の子ユニット３
２の上に投入された土砂及び固形物（以下においては投
入物という）が振動することになる。この振動は、各ク
ランク３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃの上下方向のストローク
の概略１／３であり、かつクランク軸３５が１回転する
間に投入物が３回振動することになる。今、クランク３
８Ａが図示の位置にあるとすると、このクランク３８Ａ
がこの位置から上昇し、上死点位置に至ると下降が開始
し、これに伴って簀の子板３３上の投入物も一度上昇し
た後に下降する。これと共にクランク３８Ｂが上昇する
ことになり、クランク３８Ａとクランク３８Ｂとが同じ
高さ位置になった後には、クランク３８Ｂにより投入物
を上昇させる。そして、クランク３８Ｂが上死点を通過
した後には、投入物は再び下降することになり、この後
にクランク３８Ｃが上昇するから、それがクランク３８
Ｂと同じ位置になると、投入物は再度上昇することにな
る。従って、このように投入物を上下動させることによ
って、それに振動が加えられ、相隣接する簀の子板３
３，３３間の隙間Ｐ以下の粒径の土砂や粒径の小さな礫
が簀の子ユニット３２を通過して処理槽２０内に落下
し、それ以上の大きさの固形物は簀の子ユニット３２の
上部に残留するように、土砂と固形物とが迅速かつ確実
に分離されることになる。しかも、この投入物に対する
振動は、簀の子板３３の上下動によるものであり、枠体
３１等を叩動する等というように、外力を加えるもので
はないので、騒音や振動の低減が図られ、かつ枠体３１
等の損傷や変形を抑制できる。

【００３６】以上のようにして、固形物から迅速かつ確
実に分離された土砂は、処理槽２０内において、パドル
ミキサ２１の回転により攪拌されながら排出部６０側に
向けて移送され、その間に土質改良材供給ホッパ５２か
ら供給される土質改良材と混合され、均一に攪拌・混合
されることによって生成された土質改良材が排出部６０
から排出されることになる。しかも、この操作は連続的
に行われることから、小型の処理槽２０により効率的に
土質改良材が製造できる。また、処理槽２０内には固形
物を完全に除去した状態で土砂が供給されるので、パド
ルミキサ２１を構成するパドル２３，２３間やパドル２
３と処理槽２０の内面との間に、このパドル２３の作動
では破砕できない固形物がかみ込んで、回転軸２２の回
転に対する抵抗が異常に高くなったり、またパドルミキ
サ２１がロック状態になったりするおそれはない。

【００３７】簀の子ユニット３２で分離された後に、そ
の上部に固形物が残存したままであると、簀の子ユニッ
ト３２の上部が一部覆われた状態になり、さらに投入物
が投入された時に土砂の通過に対する邪魔になる。しか
しながら、この簀の子ユニット３２は固形物を土砂投入
ホッパ３０の左右いずれかの側部から外部に排出する機
能も発揮する。而して、簀の子板３３は前述した上下動
に加えて、左右方向、つまりこの簀の子板３３の長手方
向にも往復移動する。ここで、クランクの回転軌跡のう
ち、上部の半円部分では簀の子板３３は図中の左方向に
移動し、下部の半円の部位では簀の子板３３は例えば図
中における右方向に移動することになる。既に説明した
ように、クランク３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃが投入物と接
触するのは、その動きの軌跡のうちの上死点を中心とし
て両側６０°の角度分であり、しかもクランク３８Ａ，
３８Ｂ，３８Ｃが順次接触する。そして、この間におい
ては、図１５に示したように、実線の状態から点線の状
態を経て二点鎖線の位置にまで移動する間は、いずれの
クランク３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃも矢印方向の移動軌跡
上を進行するから、前述した簀の子板３３の上下動によ
り篩い分けられて上部に残存する固形物はこれらクラン
ク３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃの右方向への順次動きにより
移動させられて、土砂投入ホッパ３０の右側の側部から
地面に落下するようにして排除されることになる。この
結果、土砂投入ホッパ３０における簀の子ユニット３２
の上部には、常に土砂が落下する際の障害物がない状態
に保持されて、円滑かつ効率的な篩い分け機能を有する
状態に保持される。

【００３８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、土
砂投入ホッパに設置される篩い分け手段に格別の外力を
加えずに、投入土砂から迅速かつ確実に固形物を分離す
ると共に、固形物を簀の子の上から円滑かつ効率的に排
除できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す掘削手段付き土質
改良機械の正面図である。

【図２】フロント作業機構を省略して示す図１の平面図
である。

【図３】図１の左側面図である。

【図４】図１の背面図である。

【図５】本発明の実施の一形態における処理ユニットの
側面図である。

【図６】図５の平面図である。

【図７】本発明の実施の一形態における土砂投入ホッパ
及びその上部に設けた簀の子ユニットの平面図である。

【図８】図７の左側面図である。

【図９】図７の正面図である。

【図１０】図７のクランク軸の正面図である。

【図１１】図１０のクランク軸の作動説明図である。

【図１２】本発明の実施の一形態を示す土質改良材供給
手段の全体構成図である。

【図１３】本発明の実施の一形態における排出手段の構
成を示す正面図である。

【図１４】本発明の実施の一形態による簀の子ユニット
の土砂と固形物との間の篩い分け分離機能についての作
用説明図である。

【図１５】本発明の実施の一形態による簀の子ユニット
の固形物排除機能についての作用説明図である。

【符号の説明】

１下部走行体２上部旋回体３フロント作業機構４処理ユニット１１トラックフレーム２０処理槽２１パドルミキサ２４駆動部２５油圧モータ３０土砂投入ホ
ッパ３２簀の子ユニット３３簀の子板３５クランク軸３６主軸部３７クランクアーム３８クランク部３８Ａ〜３８Ｃクランク３９連結板４０軸受４１伝達ギア４２クランク駆動ギア４３チェーン

フロントページの続き (72)発明者橋本久儀茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者草木貴巳茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者佐藤藤男茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内Ｆターム(参考） 2D040 AB07 AC05 CA01 CA03 EB04 4D021 AA01 AB04 AB18 CA04 CB16 DA01 DA13 DA15 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下部フレームに左右一対の走行体を設け
た走行車両に、土砂投入ホッパ及び土質改良材ホッパ
と、これら両ホッパから供給される土砂と土質改良材と
を攪拌・混合しながら移送する攪拌・混合手段を有する
処理槽とを備えたものにおいて、前記土砂投入ホッパに
土砂と固形物とを分離する篩い分け手段を設置し、この
篩い分け手段は、ホッパ枠に回転自在に設けた主軸に、
少なくとも２つの方向に向けて延在させた複数のクラン
ク部を所定のピッチ間隔で連設したクランク軸と、これ
ら各クランク部に相対回転可能に連結した簀の子部材と
から構成したことを特徴とする土質改良機械。
【請求項２】前記各クランク部はすべて同じ半径の回
転軌跡上を移動するように構成し、かつ２以上のクラン
クを組として、各組における各々の位置のクランクの高
さが同一の順列となるように配置する構成としたことを
特徴とする請求項１記載の土質改良機械。
【請求項３】前記クランク軸を回転駆動するために、
このクランク軸には回転伝達手段を接続し、この回転伝
達手段は前記攪拌・混合手段を駆動する油圧モータで駆
動されるように構成したことを特徴とする請求項２記載
の土質改良機械。