JP2001182094A - 土質材料用混合処理ユニットと土質材料製造装置と土質材料製造システムと土質材料製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】土質材料を得るための混合処理技術として均質
混合性・高速処理性・閉塞の自動回避・破壊に対する自
衛機能・設備の簡潔性などを満足させることのできる土
質材料用混合処理ユニット・土質材料製造装置・土質材
料製造システム・土質材料製造方法などを提供する。 【解決手段】土質材料用混合処理ユニットは縦型筒体３
４と邪魔板４５と弾性体５５とを備えている。邪魔板４
５が縦型筒体３４内に配置されている。縦型筒体３４の
一部に設けられて邪魔板４５上部を保持している支点部
５４が邪魔板４５を回動自在に吊り支えているととも
に、邪魔板表面とこれに対応する縦型筒体内面部とが互
いに対面している。邪魔板裏面と縦型筒体壁とにわたり
介在かつ保持された弾性体が５５邪魔板４５の下部側を
弾力的に支持していて、弾性体５５で支持された邪魔板
４５がその下端側を縦型筒体３４内面から遊離させて傾
斜している。邪魔板４５の回動変位にともなって開口面
積の変化する材料落下口６０が邪魔板４５下端と縦型筒
体３４内面との間に残存している。

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・建築・その他
の分野で用いられる土質材料を製造するための技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】土構造物を構成している土質材料として
は玉石・砂利・砂・シルト・粘土やそれらの複合物が広
く知られている。天然の土質材料については「そのまま
用いる」「選別して用いる」「加工して用いる」「改良
材を添加して用いる」など種々の用法がある。なかでも
土木・建築の分野では、土構造物に関する「力学的特性
（圧縮性・圧密性・剪断抵抗・破壊強度）」「物理的特
性（粒度分布・含水量・比重）」「透水性」などについ
て所定の要求を満たすため、土質材料に改良材を加える
ことが少なくない。

【０００３】土木や建築の工事における最近の傾向とし
て、現地発生土砂をその現場で有効利用するという原位
置固化処理が推進されている。これは現地発生土砂の処
分に要していた労力・費用・その他を削減し、現地発生
土砂を廃棄物として出さないというのであるから、トー
タル的なコストダウンだけでなく廃棄物のゼロエミッシ
ョンにも貢献する。

【０００４】現地発生土砂（土質材料）を用いて所要特
性の土構造物を造成するときは、多くのケースで現地発
生土砂の土質改良を余儀なくされる。土質改良に関する
古典的な手法では、バックホウ・スタビライザ・パグミ
ル・振動スクリーンなどを用いて土砂と改良材とを混合
していたが、これらは電気的・機械的な動力を利用して
行うものであるため、設備に多額の費用を要することが
指摘されていた。とくに閉塞を起こすおそれのある振動
スクリーンでは、スクリーン閉塞を解消するために費や
すロスタイムが作業停滞の一因にもなっていた。土質改
良技術については、文献（特開昭６３−２１７０１５
号公報）・文献（特開平６−３２０５２６号公報）・
文献（特開平１０−２８０４７１号公報）でみられる
ようにその後も開発されている。

【０００５】上記のうちで文献の技術は、ベルトコン
ベアで運搬される土砂の自然落下に着目して土砂と改良
材とを混合するというものである。文献の技術につい
て要点のみ簡単に説明すると、これはベルトコンベアの
中心線と直交する板体にて混合用ダンパを構成し、該板
体の正面中央に邪魔板やバーを設けている。文献の技
術によるときは、層状化した材料が邪魔板やバーに衝突
してここを通過する過程で剪断（分散）され、その後に
材料が再集合する。ゆえに文献の技術は、かかる分散
・集合の繰り返しによって材料相互が均質に混合される
という。

【０００６】一方、文献の技術も、土砂の自然落下に
着目して土砂と改良材とを混合する点で文献の技術と
軌を一にしている。すなわち文献の技術は、並列した
一群の邪魔部材列を一組とし、各組の邪魔部材列が上下
間隔をおいて互いに交差するようこれらを縦型筒体内に
設けている。文献の技術では、材料が並列状態の各邪
魔部材に衝突してここを通過するときや通過した後に上
記と同様の分散・集合が生じる。しかも上段の邪魔部材
列と下段の邪魔部材列とが互いに交差していることによ
って材料の攪拌作用がさらに生じる。ゆえに文献の技
術は材料相互がより均質に混合されるという。

【０００７】残る文献の技術は、並列した一群の邪魔
部材列と逆円錐リング形の衝突滑落板とを上下交互に配
置して縦型筒体内に設けたものである。邪魔部材につい
てはその一部にバネを用いる提案もしている。文献の
技術においても、並列状態の各邪魔部材に材料が衝突す
るのであるから上記と同様の分散・集合が生じる。それ
に各邪魔部材は材料衝突時の衝撃を受けて絶え間なく振
動する。したがって文献の技術では、材料が各邪魔部
材に付着せず、各邪魔部材間が材料で目詰まりすること
もないという。文献の技術は、また、文献の技術に
起こりがちな後述の課題をこのような手段で解決すると
いう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】文献の技術における
邪魔部材やバーは固定されていて動かない。材料はこの
ような部材に衝突して壊れた後、これらの隙間を通過す
るだけであるから土塊などは十分に崩壊せず、混合の均
質性も期待値を下回る。とくに現地発生土砂について
は、平均外径２００〜３００ｍｍの礫が高い頻度で混入
しているので、その種の礫によって邪魔部材やバーの箇
所が閉塞する。これの復旧には多くの労力や時間を裂か
ねばならない。それよりも重大なトラブルは、重力の加
速を受けて高速落下する大径礫の衝突エネルギによって
邪魔部材やバーが破壊されることである。これによる設
備のダメージは大きく、修復・作業停滞・その他を含め
た損害額は閉塞のケースをはるかに上回る。しかも修復
は破壊防止につながらないから、こうした破壊事故が再
発する。これは文献が指摘している課題の一つでもあ
る。

【０００９】文献の技術は、複数組の邪魔部材列が上
下間隔をおいて互いに交差するようこれらを縦型筒体内
に設けている。すなわち文献の技術も、各邪魔部材が
隙間を介在して篩い構造を呈しているのであるから、閉
塞や部材破壊など既述のトラブルを発生するおそれがあ
る。

【００１０】文献の技術では材料衝突時の衝撃を受け
て各邪魔部材が絶え間なく振動する。振動する邪魔部材
に対しては材料の付着や閉塞が起こりがたい。とはい
え、この文献技術の邪魔部材列も格子や櫛歯のような篩
い構造であるから、隣接する邪魔部材相互の間隙よりも
大きな礫が落下してきたときには、前記文献技術と同様
に閉塞の生じるおそれがある。それに大径礫の衝突に対
する部材保護対策も十分とはいえない。

【００１１】

【発明の目的】本発明は上述のごとき技術的課題に鑑
み、この種の混合処理技術として均質混合性・高速処理
性・閉塞の自動回避・破壊に対する自衛機能・設備の簡
潔性などを満足させることのできる土質材料用混合処理
ユニット・土質材料製造装置・土質材料製造システム・
土質材料製造方法などを提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
土質材料用混合処理ユニットは、所期の目的を達成する
ために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求
項１記載の土質材料用混合処理ユニットは、縦型筒体と
邪魔板と弾性体とを備えていること、および、邪魔板が
縦型筒体内に配置されていること、および、縦型筒体の
一部に設けられて邪魔板上部を保持している支点部が邪
魔板を回動自在に吊り支えているとともに、邪魔板表面
とこれに対応する縦型筒体内面部とが互いに対面してい
ること、および、邪魔板裏面と縦型筒体壁とにわたって
介在かつ保持された弾性体が邪魔板の下部側を弾力的に
支持しているとともに、弾性体で支持された邪魔板がそ
の下端側を縦型筒体内面から遊離させて傾斜しているこ
と、および、邪魔板の回動変位にともなって開口面積の
変化する材料落下口が邪魔板下端と縦型筒体内面との間
に残存していることを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項２に係る土質材料用混合処
理ユニットは、所期の目的を達成するために下記の課題
解決手段を特徴とする。すなわち請求項２記載の土質材
料用混合処理ユニットは、縦型筒体と邪魔板と弾性体と
を備えていること、および、一対の邪魔板が縦型筒体内
に配置されていること、および、縦型筒体の一部と他部
に設けられて各邪魔板上部を保持している一対の支点部
がこれら邪魔板を回動自在に吊り支えているとともに、
縦型筒体内において両邪魔板の表面が互いに対面してい
ること、および、一方の邪魔板裏面と縦型筒体壁との間
ならびに他方の邪魔板裏面と縦型筒体壁とにわたり介在
かつ保持されたそれぞれの弾性体が各邪魔板の下部側を
弾力的に支持しているとともに、各弾性体で支持された
各邪魔板がこれらの下端側を縦型筒体内面から遊離させ
て傾斜していること、および、各邪魔板の回動変位にと
もなって開口面積の変化する材料落下口が両邪魔板の下
端間に残存していることを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項３に係る土質材料用混合処
理ユニットは、所期の目的を達成するために下記の課題
解決手段を特徴とする。すなわち請求項３記載の土質材
料用混合処理ユニットは、縦型筒体と邪魔板と弾性体と
取付部材とを備えていること、および、一対の邪魔板が
縦型筒体内に配置されていること、および、縦型筒体内
を径方向に横切る態様で該筒体内に架設されたものであ
って両邪魔体の上部を保持している支点部がこれら邪魔
板を回動自在に吊り支えているとともに、両邪魔板の表
面とこれらに対応する各縦型筒体内面部とが互いに対面
していること、および、両邪魔板の裏面間に配置された
取付部材が縦型筒体内を横切る態様で該筒体内に架設さ
れていること、および、取付部材と各邪魔板裏面とにわ
たり介在かつ保持されたそれぞれの弾性体がこれら邪魔
板の下端側を弾力的に支持しているとともに、各弾性体
で支持された各邪魔板がこれらの下端側を縦型筒体内面
側へ接近させて傾斜していること、および、各邪魔板の
回動変位にともなって開口面積の変化する材料落下口
が、一方の邪魔板下端とこれに対応する縦型筒体内面部
との間ならびに他方の邪魔板下端とこれに対応する縦型
筒体内面部との間にそれぞれ残存していることを特徴と
する。

【００１５】本発明の請求項４に係る土質材料用混合処
理ユニットは、請求項３記載のものにおいて、保護部材
が縦型筒体内の支点部直上に配置されていて該保護部材
が縦型筒体内を横切る態様で該筒体内に架設されている
ことを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項５に係る土質材料製造装置
は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を
特徴とする。すなわち請求項５記載の土質材料製造装置
は、請求項１記載の混合ユニットを二つ以上備えている
こと、および、これら混合ユニットが上下に連結されて
一体化されていること、および、上下に隣接する二つの
混合処理ユニットについて、上位側にある混合ユニット
の邪魔板と下位側にある混合ユニットの邪魔板とが周方
向に位置ずれしていることを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項６に係る土質材料製造装置
は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を
特徴とする。すなわち請求項６記載の土質材料製造装置
は、二種の混合処理ユニットとして請求項２記載のもの
と請求項３または４記載のものとをそれぞれ一つ以上備
えていること、および、これら混合処理ユニットが上下
に連結されて一体化されていること、および、上下に隣
接する二つの混合処理ユニットについて、上位側にある
混合処理ユニットと下位側にある混合処理ユニットとが
互いに異種のものであることを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項７に係る土質材料製造シス
テムは、所期の目的を達成するために下記の課題解決手
段を特徴とする。すなわち請求項７記載の土質材料製造
システムは、運搬物を加速して搬送するためのコンベア
式の運搬装置と請求項５または６記載の土質材料製造装
置とを備えているとともに、相対的に前段の運搬装置と
相対的に後段の土質材料製造装置とが相互に隣接して装
置結合されていること、および、運搬装置の端末側が土
質材料製造装置の上端部に向けて下り勾配で傾斜してい
ることを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項８に係る土質材料製造方法
は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を
特徴とする。すなわち請求項８記載の土質材料製造方法
は、請求項５または６記載の土質材料製造装置を用いる
土質材料の製造方法において、縦型筒体の上端部から該
筒体内に投入されて自由落下する土質材料用の原材料や
添加物を縦型筒体内における上下複数段の各邪魔板に順
次衝突させ、そのときの衝撃を邪魔板自身で緩和しつつ
原材料と添加物を邪魔板の反発力や振動で攪拌混合する
とともに、該混合後の原材料や添加物を邪魔板の誘導す
る方向へ変換させること、および、縦型筒体内の材料落
下口が原材料や添加物で閉塞されたときには、該閉塞物
荷重で邪魔板を押し下げて材料落下口の口径を大きくし
つつ口径の大きくなった材料落下口より閉塞物を落下さ
せることを特徴とする。

【００２０】本発明の請求項９に係る土質材料製造方法
は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を
特徴とする。すなわち請求項９記載の土質材料製造方法
は、請求項７記載の土質材料製造システムを用いる土質
材料の製造方法において、土質材料用の原材料や添加物
を運搬装置で運搬しながら加速し、この運搬過程で加速
された原材料や添加物を運搬装置の端末側から土質材料
製造装置の縦型筒体内に投入すること、および、縦型筒
体の上端部から該筒体内に投入されて自由落下する原材
料や添加物を縦型筒体内にある上下複数段の各邪魔板に
順次衝突させ、そのときの衝撃を邪魔板自身で緩和しつ
つ原材料と添加物を邪魔板の反発力や振動で攪拌混合す
るとともに、該混合後の原材料や添加物を邪魔板の誘導
する方向へ変換させること、および、縦型筒体内の材料
落下口が原材料や添加物で閉塞されたときには、該閉塞
物荷重で邪魔板を押し下げて材料落下口の口径を大きく
しつつ口径の大きくなった材料落下口より閉塞物を落下
させることを特徴とする。

【００２１】本発明の請求項１０に記載された土質材料
製造方法は請求項９記載の方法において、運搬装置によ
る運搬物の搬送速度を１００〜２００ｍ／分にすること
を特徴とする。

【００２２】

【作用】本発明の請求項１〜４に係る土質材料用混合処
理ユニットは上端側に支点部をもつ回動自在な邪魔板を
縦型筒体内に備えており、邪魔板は下端部を弾性体によ
り弾力的に支持されて傾斜している。縦型筒体には、ま
た、邪魔板下端と対応するところに材料落下口がある。
かかる混合処理ユニットにおいて、縦型筒体の上端側か
ら該筒体内に投入されて自由落下する原材料や添加物
は、邪魔板の表面（傾斜面）に衝突して弾け飛び、材料
落下口より落下する。このときの邪魔板は原材料や添加
物の衝突エネルギを受けて振動（自励振動）する。振動
状態の邪魔板には、たとえ湿気を帯びた原材料や添加物
であってもこれらが付着しがたい。したがって縦型筒体
内に連続投入された原材料や添加物が邪魔板に順次落下
衝突するというケースでも、それらが邪魔板に付着した
り堆積成長したりすることはない。邪魔板は、また、弾
性体で上記のごとく支持されているものである。このよ
うな邪魔板については、その下端部を弾性体に抗して下
方へ押し込むことができ、そうすることで材料落下口の
口径が大きくなる。したがって原材料や添加物によって
材料落下口が閉塞されるというケースのときは、邪魔板
に対する閉塞物荷重（原材料や添加物の重量）が弾性体
の支持力を上回ったときに邪魔板の下端側が下方へ押し
込まれて材料落下口の口径が大きくなり、口径の大きく
なった材料落下口より閉塞物が自然落下する。閉塞物が
なくなると、邪魔板は弾性体の復元力で元の傾斜状態に
復帰する。これは仮に材料落下口が閉塞されたとして
も、閉塞物の荷重と邪魔板の巧みな動きによってそれを
自動的に解消するということである。邪魔板は落下物が
衝突したときにも弾性体に抗して回動し、その際の衝撃
を緩和する。これが衝撃に対する邪魔板の自衛機能であ
る。したがって邪魔板には破壊が起こりがたい。請求項
３記載の混合処理ユニットであって請求項４でいうとこ
ろの保護部材が支点部上にあるものは、大きな材料（礫
など）が支点部に衝突しなくなる。これは支点部を保護
するうえで望ましい。

【００２３】本発明の請求項５に係る土質材料用混合処
理装置は請求項１記載の混合ユニットが複数組み合わさ
れたもの、また、本発明の請求項６に係る土質材料用混
合処理装置は請求項２記載の混合処理ユニットと請求項
３または４記載の混合処理ユニットとが組み合わされた
ものである。請求項５記載の装置では、原材料や添加物
が各邪魔板に順次落下衝突したとき、これにともなう各
邪魔板の反発力や振動によって原材料と添加物との攪拌
混合が行われる。請求項５記載の装置は、また、各邪魔
板が周方向の異なる位置に配置されているから、各邪魔
板に順次衝突しながら落下する原材料や添加物は旋回作
用も受ける。こうした邪魔板の反発力・振動・旋回によ
る相乗効果として原材料と添加物との攪拌作用が高まる
から、請求項５記載の装置によるときは均質に混合され
た土質材料が得られる。請求項６記載の装置でも、原材
料や添加物が落下衝突したときの邪魔板反発力や邪魔板
振動によって両材料の攪拌混合が行われるが、この場合
は、上下に隣接する各一対の邪魔板のうちの一方がＶ形
で、他方が逆Ｖ形を呈しているから、各対の邪魔板に衝
突しながら落下する原材料や添加物は、Ｖ形をなす両邪
魔板によって集合したり逆Ｖ形をなす両邪魔板によって
分散したりする。すなわち請求項６記載の装置によると
きは、邪魔板の反発力・振動・集合・分散などによる高
度の攪拌作用で原材料と添加物とが均質に混合されるか
ら、上記と同じく良質の土質材料が得られる。請求項５
・６記載の装置において、原材料や添加物が邪魔板に付
着しないことや材料落下口が閉塞されないことは、段落
［００２２］に記載したとおりである。

【００２４】本発明の請求項７に係る土質材料製造シス
テムは前段の運搬装置と後段の土質材料製造装置とが装
置結合されたものである。さらにいうと、この場合の土
質材料製造装置は請求項５または６記載のものからな
る。かかる製造システムは原材料や添加物の供給から土
質材料の製造までを一連の流れ作業で行う。すなわち、
運搬装置は原材料や添加物を適量ずつ連続的に運搬しな
がらこれらを加速する。加速されて運搬装置の端末側に
至った原材料や添加物は、ここから土質材料製造装置の
縦型筒体内に高速で投入される。そしてこれらを受け入
れた土質材料製造装置が、原材料と添加物を既述のよう
に攪拌混合して均質な土質材料をつくる。請求項７記載
の製造システムでは一連の流れ作業が生産性を高める。
しかも原材料や添加物を加速して縦型筒体内に投入する
という請求項７記載の製造システムでは、加速により高
速化された材料が邪魔板に衝突するのであるから邪魔板
の受ける衝撃力が増大し、それが材料相互の混合を促進
させる。ゆえに請求項７記載の製造システムでは、高速
混合処理による高い生産性を維持しながら高品質の土質
材料を得ることができる。

【００２５】本発明の請求項８に係る土質材料製造方法
は請求項５または６記載の土質材料製造装置を用いて当
該方法を実施する。したがって請求項８記載の方法も、
高品質の土質材料を製造するというときに既述の均質混
合性や閉塞の自動回避などを期待することができる。

【００２６】本発明の請求項９に係る土質材料製造方法
は、請求項７記載の土質材料製造システムを用いて当該
方法を実施する。したがって請求項９記載の方法も、高
品質の土質材料を製造するというときに既述の均質混合
性・高速処理性・閉塞の自動回避などを期待することが
できる。この場合において、請求項９記載のごとく運搬
装置による運搬物の搬送速度を１００〜２００ｍ／分に
すると、土質材料の生産性がより高まる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明に係る土質材料用混合処理
ユニット・土質材料製造装置・土質材料製造システム・
土質材料製造方法など、これらの実施形態を添付の図面
に基づき説明する。

【００２８】図１に例示かつ略示された土質材料製造シ
ステムは、材料供給装置１１・運搬装置２１・土質材料
製造装置３１・材料搬出装置８１などの組み合わせから
なる。

【００２９】図１において、材料供給装置１１は二つの
供給部１２・１５を備えている。原材料供給用であると
ころの一方の供給部１２は、これの要部が周知のホッパ
１３と周知のベルト式フィーダ１４とで構成されてい
る。添加物供給用であるところの他方の供給部１５は、
これの要部が周知のサイロ１６と周知の添加物用フィー
ダ１７とで構成されており、これらサイロ１６・フィー
ダ１７間が連絡パイプ１８で接続されている。

【００３０】図１を参照して、ここに例示された運搬装
置２１は、複数のベルトコンベア２２・２３・２４を組
み合わせることにより構成されている。各ベルトコンベ
ア２２・２３・２４はいずれも運搬物を１００〜２００
ｍ／分の搬送速度で運搬することのできる高速型であ
る。そしてこれらは、コンベアベルト２２が前段、コン
ベアベルト２３が中段、コンベアベルト２４が後段とい
うように配置されて一連に組み合わされている。各ベル
トコンベア２２・２３・２４の姿勢について、前段のコ
ンベアベルト２２や中段のコンベアベルト２３は運搬物
を斜め上方に向けて搬送すべく昇り勾配で傾斜している
が、後段のコンベアベルト２４は運搬物を斜め下方に向
けて搬送すべく下り勾配で傾斜している。運搬装置２１
と両フィーダ１４・１７との相対関係でいうと、前段コ
ンベアベルト２２の左端部（図１の左端部）は、ここで
運搬物を受けとるものであるため、該左端部が両フィー
ダ１４・１７の吐出口下に配置されている。運搬装置２
１と後述する土質材料製造装置３１との相対関係でいう
と、後段コンベアベルト２４の右端部（図１の右端部）
は、ここから運搬物を土質材料製造装置３１内に投入す
るものであるため、該右端部が土質材料製造装置３１の
上端部とそのように対応している。

【００３１】図１に略示された土質材料製造装置３１
は、図２〜図８を参照して説明する各種のユニットやそ
の他の構成品などで組立構成されるものである。以下、
これらを図示の順序にしたがって説明するが、これらの
うちでホッパ３２・混合処理ユニットＵ１・Ｕ２・Ｕ３
・下部ユニットＵ４などは、通常、主要部または全部が
金属製である。それも機械的強度・耐衝撃性・耐食性な
どの機械的特性に優れた金属製であることが多い。けれ
ども各ユニットＵ１〜Ｕ４などにおいては、場合によっ
て、金属と同等またはそれに準じた諸特性をもつ合成樹
脂製（ＦＲＰ製も含む）の部品や部材も用いられること
がある。また、弾力性のあるゴム・合成樹脂製の部品や
部材も必要に応じて用いられることがある。

【００３２】図２に示されたホッパ３２は逆角錐形の筒
形または逆円錐形の筒形をした周知のものである。ホッ
パ３２の下端外周部にはフランジ３３が形成されてい
る。より具体的にいうと、後述する各混合処理ユニット
Ｕ１・Ｕ２・Ｕ３の縦型筒体３４が角筒であるときは逆
角錐形のホッパ３２が採用され、該縦型筒体３４が円筒
であるときは逆円錐形のホッパ３２が採用される。それ
らの場合に、ホッパ３２の一部周壁が垂直に立ち上がっ
ていることもある。

【００３３】図３に例示された混合処理ユニットＵ１
は、縦型筒体３４・邪魔板４５・弾性体５５・５６を主
要部材にしている。縦型筒体３４は既述のとおり角筒ま
たは円筒からなる。その代表的一例として縦型筒体３４
は四角形の筒からなる。縦型筒体３４の上端外周部や下
端外周部には、これらの部分に所定の部材を取り付ける
ことでフランジ３５・３６が形成されている。縦型筒体
３４における任意の一側壁（図３の左側壁）には、閉塞
物を取り出すための大きな取出口３７が開口されている
とともに、取出口３７を塞ぐための蓋３８がネジ止めの
ような慣用手段で脱着自在に取り付けられている。縦型
筒体３４において取出口３７と対面する一側壁（図３の
右側壁）には、上端寄りの部分とか中間部とか下端寄り
の部分とかに窓部３９・４０・４１が形成されている。
縦型筒体３４の右側壁外面には、また、複数のブラケッ
ト型軸受部材４２が上位の窓部３９に近接して、しか
も、該右側壁の幅方向沿いに間隔をおいて取り付けられ
ており、各軸受部材４２の上端部が上位窓部３９のとこ
ろまで突出している。これらの軸受部材４２は邪魔板支
点部を構成するためのものである。縦型筒体３４の右側
壁外面には、さらに、外向きに突出した屈曲形状の取付
板４３が下位の窓部４１に重ねられてこれを覆うように
取り付けられている。取付板４３の傾斜した板面部には
図４にも示す通孔４４が形成されている。この通孔４４
も複数あって該傾斜板面部の長さ方向沿い（縦型筒体３
４における右側壁の幅方向沿い）に間隔をおいて並んで
いる。邪魔板４５は縦型筒体３４内の前後間隔または左
右間隔と対応する幅を有していて、縦型筒体４５内の上
下間隔を少し下回る長さを有している。邪魔板４５にお
いて、その裏面上端部には邪魔板支点部を構成するため
の複数の支点片４６が邪魔板４５の幅方向沿いに間隔を
おいて取り付けられており、その裏面下部側には複数の
連結片４７が邪魔板４５の幅方向沿いに間隔をおいて取
り付けられている。また、邪魔板４５の裏面であって支
点片４６と連結片４７との間の上下中間部には、振動発
生器４８が取り付けられている。振動発生器４８の一例
としては、空気圧シリンダまたは油圧シリンダによって
棒状ノッカーを周期的に進退させるもの、すなわち邪魔
板４５の裏面をノッカで高速打撃するものをあげること
ができる。振動発生器４８の他の一例としては電気的に
振動するバイブレータをあげることができる。図４をも
参照して、支持棒４９はその基端部側に弾性体用の座部
５０を有し、その先端部外周にボルト部５１を有してい
る。このような支持棒４９は、複数本のものを邪魔板４
５の裏面に取り付けるため、邪魔板４５の裏面から突出
した各連結片４７に対し、それぞれ連結ピン５２を介し
て屈伸自在に連結されている。これまでに説明した支点
片４６・振動発生器４８・支持棒４９などを有する邪魔
板４５は、図３のごとく縦型筒体３４内に配置されて回
動自在に吊り支えられるものである。したがって縦型筒
体３４内に配置された邪魔板４５は、その上端部側の各
支点片４６を窓部３９から縦型筒体３４外に出してそれ
ぞれの軸受部材４２に一致させた後、各支点片４６や各
軸受部材４２を貫通する支軸５３を介してこれらを連結
することにより回動自在に吊り支えられる。それで、こ
うした場合の支点片４６・軸受部材４２・支軸５３など
が邪魔板４５の支点部５４を構成している。邪魔板４５
は、また、その下部側が複数の弾性体５５・５６によっ
て弾力的に支持されるものである。各弾性体５５・５６
の代表的一例としては圧縮型のコイル巻きスプリングを
あげることができる。邪魔板４５に対する各弾性体５５
・５６の組み付けは、図３と図４、とくに図４から理解
できる以下の手順で行われる。はじめは一方の弾性体５
５や座金５７ａを支持棒４９の外周部に嵌め込み、弾性
体５５を座部５０に当てる。つぎに支持棒５０の先端部
を取付板４３の通孔４４に通して縦型筒体３４外に突出
させる。その後は座金５７ｂ・他方の弾性体５６・座金
５７ｃを順次支持棒４９の外周部に嵌め込み、二つのナ
ット５８・５９を支持棒４９端のボルト部５１に締め付
けて弾性体５５・５６の収縮量（反発力）を調整する。
このようにして一方の弾性体５５を邪魔板裏面（座部５
０）と縦型筒体裏面（座金５７ａ）との間に介在した
り、他方の弾性体５６を縦型筒体表面（座金５７ｂ）と
座金５７ｃとの間に介在したりすると、邪魔板４５は作
用方向の異なるこれら弾性体５５・５６によって弾力的
に支持される。図３を参照して当該支持状態の邪魔板４
５は、その下端側を縦型筒体３４の右壁内面から遊離さ
せて傾斜している。また、邪魔板４５の下端と縦型筒体
３４の左壁内面との間には、邪魔板４５の回動変位にと
もなって開口面積の変化する材料落下口６０が残存して
いる。かかる混合処理ユニットＵ１の邪魔板支持構造に
おいては、矢印Ｆ１方向（図３参照）の力に対抗する一
方の弾性体５５が同Ｆ１方向への邪魔板回動を緩やかに
行わせ、矢印Ｆ２方向（図３参照）の力に対抗する他方
の弾性体５６が同Ｆ２方向への邪魔板復帰を緩やかに行
わせる。

【００３４】図５に例示された混合処理ユニットＵ２
も、図３の混合処理ユニットＵ１と基本的に共通する構
成を備えているが、これは一対（二つ）の邪魔板４５が
縦型筒体３４内に配設されている点で図３のものと異な
る。すなわち図５の混合処理ユニットＵ２は、縦型筒体
３４内に配置された二つの邪魔板４５が縦型筒体３４の
両側壁または前後壁に対し回動自在に吊り支えられたも
のである。縦型筒体３４内で両邪魔板４５を吊り支えて
いる手段は図３のものと同一である。より具体的にいう
と、混合処理ユニットＵ２は図５の中央垂直二等分線を
中心にした左右対称の構造であり、両邪魔板４５の表面
が縦型筒体３４内で傾斜かつ対面している。かかる二つ
の邪魔板４５は、これらを合わせみて図５のごときＶ形
をしており、両邪魔板４５の下端間には、これらの回動
変位にともなって開口面積の変化する材料落下口６０が
残存している。図５の処理ユニットＵ２において、両邪
魔板４５が縦型筒体３４の両側壁に装備されるときは取
出口３７とこれ用の蓋３８が縦型筒体３４の前壁または
後壁に設けられ、両邪魔板４５が縦型筒体３４の前後壁
に装備されるときは取出口３７と蓋３８が縦型筒体３４
の左側壁または右側壁に設けられる。そのほか図５の混
合処理ユニットＵ２に関して説明を省略した事項は、図
３・図４を参照して述べた事項と実質的に同じかそれに
準ずる。

【００３５】図６に例示された混合処理ユニットＵ３
も、一対（二つ）の邪魔板４５を縦型筒体３４内に備え
ているが、この図示例での両邪魔板４５は、縦型筒体３
４の前後壁（または両側壁）に対して以下のように回動
自在に吊り支えられる。まず部品・部材・局部について
いうと、支軸５３・取付板６１・保護部材６２などはい
ずれも縦型筒体３４の前後壁にわたる長さを有し、複数
の各弾性体６３・６４は板バネまたは棒バネからなる。
一方、支軸５３と対応する両邪魔板４５の上端部には、
たとえば図７に示すように、複数の各支点片４６を丸く
巻き込むことにより支軸貫通用の孔が形成されている。
それで両邪魔板４５は、それぞれ上端部にある各孔を一
直線状に合致させた後、これらの孔に支軸５３を差し込
むことで蝶番のように結合されている。こうして結合さ
れた両邪魔板４５は、縦型筒体３４の前後壁を利用して
支軸５３を両端支持することにより、図６のごとく縦型
筒体３４内に宙吊り状態で支持されている。この場合に
は各支点片４６や支軸５３が両邪魔板４５の支点部５４
を構成している。帯板状をなす取付板６１については縦
型筒体３４内の両邪魔板４５間に配置され、縦型筒体３
４の前後壁にわたって架設されている。各弾性体６３・
６４はそれぞれ複数個用いられる。これらのうちで一方
の各弾性体６３は、邪魔板４５の幅方向沿いに間隔をお
いて、かつ、邪魔板４５の裏面と取付板６１の左側面と
にわたって介在され、該各弾性体６３の両端が邪魔板４
５や取付板６１にそれぞれ固定されている。同じく他方
の各弾性体６４も、邪魔板４５の幅方向沿いに間隔をお
いて、かつ、邪魔板４５の裏面と取付板６１の右側面と
にわたって介在され、該各弾性体６４の両端が邪魔板４
５や取付板６１にそれぞれ固定されている。したがって
図６の左側邪魔板４５は一方の弾性体５５によって弾力
的に支持され、図６の右側邪魔板４５は他方の弾性体５
５によって弾力的に支持される。図６を参照して明らか
なように、この支持状態における両邪魔板４５は、これ
らの下端側を縦型筒体３４の左壁内面や右壁内面から遊
離させて傾斜している。また、縦型筒体３４の左壁内面
と左側邪魔板４５下端との間、および、縦型筒体３４の
右壁内面と右側邪魔板４５下端との間には、それぞれ邪
魔板４５の回動変位にともなって開口面積の変化する材
料落下口６０が残存している。そのほか棒状をなす保護
部材６２は、縦型筒体３４内において支点部５４の直上
に配置され、縦型筒体３４の前後壁にわたって架設され
ている。図６の混合処理ユニットＵ３に関して説明を省
略した事項も、既述の事項と実質的に同じかそれに準ず
る。

【００３６】図８に例示された下部ユニットＵ４も前記
各ユニットと同様に縦型筒体３４を外殻にしている。図
８における縦型筒体３４の場合、その一つの壁（右壁）
の下部に出口６５が切り欠き形成されている。出口６５
の前面は複数の列をなした多数本の太い線状体６６で覆
われるものである。このため、縦型筒体３４の右壁（出
口６５よりも上の部分）には二つ以上のブラケット６７
が該右壁の幅方向沿いに間隔をおいて取り付けられてい
るとともに、二本の互いに並列した横桟６８がこれらブ
ラケット６７を介して水平に支持されている。そして各
横桟６８で吊り支えられて垂れ下がる各線状体６６が出
口６５の前面で二列状態をなして並んでいる。一例とし
て各線状体６６は鎖からなる。これはたとえて暖簾のよ
うなものである。したがって落下物が各線状体６６に衝
突するというときは、これらが自由に変形してその際の
衝撃を緩和する。図８の縦型筒体３４において、他の二
つの壁（前後壁）の下部からは出口６５の両側を覆うカ
バー６９が一体的に突出しており、残る一つの壁（左
壁）の内面には、湾曲または傾斜した底部をもつ案内壁
７０が張り付けられている。案内壁７０の一部であると
ころの湾曲底部（または傾斜底部）は、ここまで落下し
てきた落下物を出口６５側へ誘導する機能をもつ。その
ほか、案内壁７０の底部外面にも前述した振動発生器４
８が取り付けられている。

【００３７】土質材料製造装置３１として図に例示した
各種のものは、上述したホッパ３２・混合処理ユニット
Ｕ１〜Ｕ３・下部ユニットＵ４などを組み合わせること
によって構成される。以下これらにつき、図９〜図１２
を参照して説明する。

【００３８】図９に例示された土質材料製造装置３１
は、図３の混合処理ユニットＵ１（複数）が上下に連結
されて構成されたものである。このタイプの土質材料製
造装置３１について上下に隣接する両混合処理ユニット
Ｕ１の関係をみると、各邪魔板４５が１８０度単位で周
方向に位置ずれしている。これを具体的に例示した図９
や図１０（Ａ）の例では、最上段から最下段までの各混
合処理ユニットＵ１が、邪魔板４５の位置を「右」
「左」「右」「左」のように交互に異ならせている。こ
のような交互配列構成は、各混合処理ユニットＵ１の向
きを所定角度だけ変えてこれらを連結することにより得
られる。この土質材料製造装置３１においては、また、
ホッパ３２が図９のごとく最上段の混合処理ユニットＵ
１に連結されたり、下部ユニットＵ４が図１０（Ａ）の
ごとく最下段の混合処理ユニットＵ１に連結されたりす
る。図１０（Ｂ）は、図３の混合処理ユニットＵ１を用
いる土質材料製造装置３１の他例を略示している。図１
０（Ｂ）の土質材料製造装置３１では、上一段目の邪魔
板４５が「後」、上二段目の邪魔板４５が「左」、上三
段目の邪魔板４５が「前」、上四段目の邪魔板４５が
「右」というように、各混合処理ユニットＵ１の邪魔板
４５が９０度単位で周方向に位置ずれしている。図１０
（Ｂ）の土質材料製造装置３１でも、ホッパ３２が最上
段の混合処理ユニットＵ１に連結されたり、下部ユニッ
トＵ４が最下段の混合処理ユニットＵ１に連結されたり
する。図９の土質材料製造装置３１において、図３の混
合処理ユニットＵ１が用いられる数は最少二つである
が、通常はこれよりもユニット数が多い。

【００３９】図１１に例示された土質材料製造装置３１
も、図５の混合処理ユニットＵ２や図６の混合処理ユニ
ットＵ３など複数の混合処理ユニットが上下に連結され
て構成されたものである。ここで用いられる二種かつ二
つの混合処理ユニットＵ２・Ｕ３は通常一対のものとし
て取り扱われる。その場合の一例として図９の土質材料
製造装置３１では、混合処理ユニットＵ２を上かつ混合
処理ユニットＵ３を下に配して一対（二つ）の混合処理
ユニットＵ２・Ｕ３が上下に連結されている。他の一例
として、混合処理ユニットＵ３が上で混合処理ユニット
Ｕ３が下というユニット連結もある。こうしてユニット
連結されたものは、上位側混合処理ユニットＵ２や下位
側混合処理ユニットＵ３の各邪魔板４５が同じ方向を向
いている。図９の土質材料製造装置３１も前例と同様
に、最上段の混合処理ユニットにホッパ３２が連結され
たり、最下段の混合処理ユニットに下部ユニットＵ４が
連結されたりする。図１１の土質材料製造装置３１にお
いては、混合処理ユニットＵ２・Ｕ３がそれぞれ一つだ
けというとき、ユニットの使用数が最少となる。両混合
処理ユニットＵ２・Ｕ３を組み合わせる場合であって、
これらのうちのいずれか一方または両方を二つ以上にし
たときはユニット数が合計で三つ以上になる。その場合
の一例が図１２に略示されている。すなわち図１２を参
照するところの土質材料製造装置３１では、混合処理ユ
ニットＵ２（複数）と混合処理ユニットＵ３（複数）が
上下方向にわたり交互に配置されて連結されている。し
かも各邪魔板４５の向きから理解できるように、上二段
目の混合処理ユニットＵ３は最上段の混合処理ユニット
Ｕ２に対し周方向に９０度ずれており、上三段目・上四
段目・最下段の各混合処理ユニットＵ２・Ｕ３・Ｕ２
も、それぞれ直上の各混合処理ユニットに対し周方向に
９０度ずれている。図１２の土質材料製造装置３１にお
いても、最上段の混合処理ユニットにホッパ３２が連結
されたり、最下段の混合処理ユニットに下部ユニットＵ
４が連結されたりする。

【００４０】図１に略示された材料搬出装置８１は周知
の大型ベルトコンベアを主体にして構成されている。図
１を参照して材料搬出装置８１は、これの基端部上面が
土質材料製造装置３１の底部と対応するように、該装置
３１の直下に配置されている。

【００４１】本発明おける土質材料用の原材料は泥・土
・砂・礫・石・岩などのうちから選ばれた一以上のもの
であったり、また、泥を含む二種以上の混合物・土を含
む二種以上の混合物・砂を含む二種以上の混合物・礫を
含む二種以上の混合物・石を含む二種以上の混合物・岩
を含む二種以上の混合物などのうちから選択された一以
上のものであったりする。これらについては天然（自
然）のものであるか人造のものであるかを問わない。か
かる原材料の具体的なものとしては、ヘドロ・泥土・粘
性土・砂質土・礫質土・粘性土塊（ロームや浚渫土）・
風化した珊瑚礫混じり土・風化岩（泥岩・凝灰岩・花崗
岩など）・風化岩塊混じり土・玉石（河川・湖沼・海岸
などでみられるもの）・砕石（市販品）・下水汚泥スラ
ッジ・有機質土・弱溶結堆積物・火砕流堆積土・崖錐土
・建設発生土などをあげることができる。弱溶結堆積物
の一つとして「しらす」と俗称されているものがある。
これは主として南九州に広く分布する火砕流堆積物・降
下火砕堆積物・それらの二次堆積物などであって軽石質
ないし火山灰質の白色を帯びたものである。「しらす」
は降雨により斜面崩壊しやすい特殊土の一つでもある。
とくにいえば、ダム堤体を造成するための工事や、その
他の土木工事・建築工事に際して発生する粗粒状現地発
生土砂（例：河床砂礫）などは、本発明での土質材料用
原材料としてよく用いられる。

【００４２】本発明における添加物（添加材・添加剤）
は固体・液体・気体などのうちから選択される一以上の
ものである。このような添加物は無機物であったり有機
物であったりする。添加物の具体的なものとして、生石
灰（粉状・塊状）・消石灰（粉状・塊状）・セメント系
固化材（粉状・塊状・液状）・石灰系固化材（粉状・塊
状・液状）・高分子系安定剤（粉状・液状）・土質安定
用ポリマ（粉状・液状）・増粘剤（粉状・液状）・ピー
ト・藁・チップ状生木・農業用肥料（粉状・液状）・貝
殻類（牡蛎殻・帆立貝殻・アコヤ貝殻）・廃棄石炭灰
（粉状・液状）・ベントナイトその他の止水材（粉状・
液状）・廃棄コンクリート塊・短繊維（金属系のもの・
炭素系のもの・石油材料系のもの）・一般廃棄物焼却灰
スラグ・土工用軽量発砲ビーズ・土工用水砕スラグ・分
離防止剤（粉状・液状）・水・海水・空気・酸素・中和
剤・アルカリ性ガス・酸性ガスなどをあげることができ
る。上述した各種原材料のうちから二種以上のものを選
択し、これらを混合して土質材料を製造するとき、その
際の一つまたは二つの原材料を添加物ということもあ
る。原材料に対する添加物の混合量は、通常、原材料と
同量またはそれ以下である。

【００４３】本発明に係る土質材料製造システムを用い
て本発明に係る土質材料製造を実施するときは、図１や
他の図を参照して以下のようになる。

【００４４】図１の材料供給装置１１において、一方の
供給部１２はホッパ１３内に投入された原材料をフィー
ダ１４によって運搬装置２１のベルトコンベア２２上に
送り出し、他方の供給部１５もサイロ１６内にある添加
物を連絡パイプ１８やフィーダ１７によって運搬装置２
１のベルトコンベア２２上に送り出す。運搬装置２１に
おいては、原材料や添加物が一段目のベルトコンベア２
２から二段目のベルトコンベア２３へ、その後、二段目
のベルトコンベア２３から三段目のベルトコンベア２４
へと乗り移る。原材料や添加物は、これによって地上１
０〜３０ｍ程度の高さにまで運び上げられ、しかも、当
該運搬速度が１００〜２００ｍ／分であるため十分に高
速化される。

【００４５】運搬装置２１で高位の位置エネルギと高速
度を付与された原材料や添加物は、図１において三段目
のベルトコンベア２４から土質材料製造装置３１内へと
高速突進しながら落下していく。この場合の土質材料製
造装置３１が図９や図１０（Ａ）のようなタイプである
すると、上下に並んだ複数または多数の各縦型筒体３４
内では「左の邪魔板４５に衝突」→「右の材料落下口６
０を通過」→「右の邪魔板４５に衝突」→「左の材料落
下口６０を通過」→「左の邪魔板４５に衝突」→「右の
材料落下口６０を通過」というような落下経路をたどり
ながら原材料や添加物が土質材料製造装置３１の下部に
まで至る。したがって落下物が左右かつ多段の各邪魔板
４５に交互衝突するという図９や図１０（Ａ）のケース
では、衝突のつど、攪乱・左右反転・剪断などが強制的
に生じて原材料と添加物が均質に混合される。これに対
して、図１０（Ｂ）の土質材料製造装置３１における各
縦型筒体３４内では「後の邪魔板４５に衝突」→「前の
材料落下口６０を通過」→「左の邪魔板４５に衝突」→
「右の材料落下口６０を通過」→「前の邪魔板４５に衝
突」→「後の材料落下口６０を通過」→「右の邪魔板４
５に衝突」→「左の材料落下口６０を通過」→「後の邪
魔板４５に衝突」→「前の材料落下口６０を通過」のご
とき落下経路で原材料や添加物が土質材料製造装置３１
の下部にまで至る。したがって高さの異なる後・左・前
・右の各邪魔板４５に落下物が順次衝突するという図１
０（Ｂ）のケースでは、これらの衝突による攪乱・旋回
・剪断などが強制的に生じて原材料と添加物が均質に混
合される。一方、図１１や図１２の土質材料製造装置３
１の場合は、二種の混合処理ユニットＵ２・Ｕ３が上下
方向沿いに交互配列されている。これらにおいて、Ｖ型
の両邪魔板４５を備えた混合処理ユニットＵ２は原材料
や添加物を集合させ、逆Ｖ型の両邪魔板４５を備えた混
合処理ユニットＵ３は原材料や添加物を分散させる。す
なわち落下過程のとき、Ｖ型をなす両邪魔板４５との衝
突で原材料や添加物が集合し、逆Ｖ型をなす両邪魔板４
５との衝突では原材料や添加物が剪断をともないながら
分散する。これらを併せた場合、原材料と添加物が集合
・分散・剪断などによって均質に混合される。しかも図
１２の土質材料製造装置３１では、各段にあるＶ型・逆
Ｖ型の両邪魔板４５が、これらの向きを周方向に異なら
せているから、それらと衝突する原材料や添加物には旋
回も生じる。したがってこのケースでは、集合・分散・
剪断と、これにプラスされた旋回とによって原材料と添
加物が均質に混合される。

【００４６】上記において縦型筒体３４内を自由落下す
る原材料や添加物は上下に並んだ各邪魔板４５の傾斜面
に衝突する。このとき各邪魔板４５は原材料や添加物の
衝突エネルギを受けて自励振動する。振動している各邪
魔板４５に対しては原材料や添加物が付着しがたいか
ら、縦型筒体３４内に連続投入された原材料や添加物が
各邪魔板４５に順次落下衝突するというときに、それら
が邪魔板表面に付着したり堆積成長したりすることがな
い。この説明から理解できるように、振動発生器４８を
用いて邪魔板４５を積極的に振動させる必要はほとんど
ない。

【００４７】各邪魔板４５は既述のとおり回動自在なも
のであり、これらの下部側を弾性体５５・５６・６３・
６４が弾力的に支持している。かかる弾性体支持力を上
回る荷重が邪魔板４５に作用したとき、弾性体５５・６
３・６４に抗して邪魔板４５が下方へ回動するから、材
料落下口６０の口径が大きくなる。したがって、仮に材
料落下口６０が原材料や添加物で閉塞されたとしても、
邪魔板４５への閉塞物荷重が所定値を上回ったときに上
記のごとき邪魔板回動が自動的に生じ、それによって材
料落下口６０の口径が大きくなり、口径の大きくなった
材料落下口６０より閉塞物が自然落下する。すなわち材
料落下口６０は、これが一時的に閉塞されるとしても定
常的に閉塞されることがない。閉塞物がなくなれば、邪
魔板４５は上記弾性体の復元力によって元の傾斜状態に
復帰する。各邪魔板４５は、さらに、落下物が衝突した
ときにもその衝撃を弾力的に吸収緩和するから、これら
の破壊が起こりがたい。そのほか図６のものでは、保護
部材６２が支点部５４の直上にあるから落下物が支点部
５４に衝突せず、したがって支点部５４が損傷や破壊を
免れる。

【００４８】上記のようにして混合処理された原材料と
添加物との混合物は、土質材料となって土質材料製造装
置３１の下部側に落下する。土質材料製造装置３１の下
部側には案内壁７０を内部にもつ下部ユニットＵ４があ
るから、該装置３１の下部側にまで落下した土質材料は
案内壁７０により誘導されて下部ユニットＵ４の出口６
５に至り、ここから材料搬出装置８１上に落ちる。材料
搬出装置８１上に乗った土質材料はこれでストックヤー
ドまで運搬される。

【００４９】本発明の手段で製造される土質材料は、原
材料・添加物の種類や配合比などを選択することによっ
て多種多様のものに仕上がる。以下に例示するの土質材
料はそれらの一部である。河床砂礫等の粗粒状現地発生
土砂を原材料とし、これにセメント・ベントナイト・生
石灰などの添加物を添加して混合したものは、砂防ダム
堤体を造成するときの改良された土質材料となる。軟弱
な含水粘性土塊とか石礫とかを含むものを原材料とし、
これに生石灰やセメントのような安定材（添加物）を添
加かつ混合した土質材料は、安定した土構造物を築造す
る場合に有用なものとなる。風化岩塊の粉砕物を原材料
として多く含んだ土質材料は、ロックフィルダムの遮水
材料・ゴミ最終処分場の遮水材料・防水シート層の保護
材料など土木用や建築用のものになる。添加物たる化学
繊維（短繊維）を原材料に添加して混合した抗張力性の
土質材料も、河川堤・切土・盛土法面などが流水や雨水
で侵食されるのを防止するために用いられるから、土木
用のものになる。チップ化された生木を添加物として原
材料に添加かつ混合した土質材料は、雑木処理や除根処
理に適した植生土になるから、農林用の一つであるとい
える。貝殻類の粉砕物を添加物として混合された土質材
料は土工用の埋め戻し材になる。ロームや浚渫土のよう
な粘性土塊を原材料とし、これにやセメントのような安
定材（添加物）に高分子系安定剤（添加物）が添加され
てつくられた土質材料の場合は、土工用埋め戻し材以外
に排水用のサンドマットとしても利用することができ
る。石炭灰を添加物として含む土質材料は土工用の盛り
土材になる。廃棄コンクリート塊の粉砕物を原材料とし
て多く含む土質材料は、再生砂として有効に活用するこ
とができる。有機燐・有機質素化合物などを含んだ各種
汚泥を原材料や添加物としてつくられた土質材料は、微
生物培養に適するほかミミズなどの土中小動物の養殖に
も適する。昆虫などの孵化に用いる土質材料は適当な水
分を添加物として含むようにつくられる。各種の砂礫質
土を原材料や添加物としてつくられた土質材料は養殖場
（水底）の敷材や水処理用の濾床材として用いられる。
農業用の土質材料は肥料（添加物）を含んでつくられ
る。

【００５０】既述の内容を参照して、本発明の土質材料
製造装置３１を図３の混合処理ユニットＵ１で構成する
というときの該ユニット数は最少二つであり、図５の混
合処理ユニットＵ２や図６の混合処理ユニットＵ３を用
いて土質材料製造装置３１を構成するときの該各ユニッ
ト数はそれぞれ最少一つである。後者の場合に、どちら
のユニットを最上位に配置するかは自由であるから、ユ
ニット数が三というときの二種のユニットは、Ｕ２・Ｕ
３・Ｕ２のような順序で上下に並んだり、あるいは、Ｕ
３・Ｕ２・Ｕ３のような順序で上下に並んだりする。各
混合処理ユニットＵ１・Ｕ２・Ｕ３については縦型筒体
３４から取出口３７を省略することもある。いずれのユ
ニットを用いる土質材料製造装置３１であっても、ホッ
パ３２や下部ユニットＵ４を用いるのが望ましいが、こ
れは不可欠要件でない。そのほか土質材料製造装置３１
では、各ユニットの縦型筒体３４が上下に連結されて一
体化している。したがって土質材料製造装置３１におい
て、このような一連の縦型筒体３４を単一の筒体で構成
するということは単なる設計変更にすぎない。

【００５１】本発明の土質材料製造システムにおいて、
運搬装置２１は複数のベルトコンベア２２・２３・２４
を組み合わせてなる。これらのうちで二基のベルトコン
ベア２２・２３は原材料や添加物を地上高くまで運搬す
るというものであるが、運搬物をそれほど高くまで運搬
する必要のないとき、この種のベルトコンベアは一基で
よい。また、地形の段差を利用して運搬装置２１や土質
材料製造装置３１を配置するとき、たとえば、崖上に運
搬装置２１を配置し、崖下に土質材料製造装置３１を配
置するというとき、運搬装置２１としては一基のベルト
コンベア２４のみで足りる。その際にベルトコンベア２
４を傾斜のない水平状態に配置してよい。

【００５２】防音や部材防護のため、縦型筒体３４の内
面および／または外面や、邪魔板４５の表面および／ま
たは裏面をゴムまたは合成樹脂などでライニングしても
よい。具体的には、丈夫なゴム製シートまたは合成樹脂
製シートを縦型筒体３４の内外面や邪魔板４５の表裏面
などに張り付ける。このようにした場合は、落下物が縦
型筒体３４や邪魔板４５に衝突したときに発生する騒音
を低く抑えることができるし、これら部材（縦型筒体３
４・邪魔板４５）への衝撃も緩和することができる。縦
型筒体３４を二重壁構造にしたり、各ユニットＵ１〜Ｕ
４の周囲を遮音壁で囲ったりすることも、防音対策とし
て有効である。そのほか弾性体５５・５６・６３・６４
については、伸縮性に富んだゴム製または合成樹脂製の
高強度材を金属製のものに代えて用いたり、あるいは、
ゴム製または合成樹脂製のものと金属製のものとを併用
したりすることができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明に係る土質材料用混合処理ユニッ
ト・土質材料製造装置・土質材料製造システム・土質材
料製造方法はつぎのような効果を有する。

【００５４】混合処理ユニットは、自由落下する原材料
や添加物を傾斜した邪魔板に衝突させてこれらを混合す
るというものである。自明のとおり邪魔板は、櫛歯状や
格子状でなく面状をしているから、これに原材料や添加
物が詰まることがない。それに落下物の衝突にともなっ
て振動する邪魔板には、原材料・添加物の付着や堆積も
起こりがたい。邪魔板は、また、弾性体で弾力的に支持
されて傾斜しているものである。このような邪魔板は、
縦型筒体内の材料落下口が原材料や添加物で閉塞された
場合に、閉塞物荷重を利用した巧みな動きで閉塞物を落
下させるから、混合処理ユニット内での閉塞が起こりが
たい。落下物が衝突したときにも邪魔板は、弾性体に抗
しながらて回動してその際の衝撃を緩和するから、損傷
や破壊が起こりがたい。加えて混合処理ユニットは、自
由落下を利用して原材料や添加物を混合するもであるた
め、格別の混合エネルギを必要とせず経済的である。そ
のほか、保護部材が支点部上にある混合処理ユニットで
は落下物が支点部に衝突することがなく、支点部に対す
る保護効果が高い。

【００５５】土質材料製造装置は既述の混合処理ユニッ
トを複数組み合わせたものである。かかる土質材料製造
装置によるときは、縦型筒体内を落下する原材料や添加
物が各邪魔板に順次落下衝突し、その際の邪魔板反発力
・邪魔板振動や、落下物の集合・分散・旋回・剪断な
ど、これらによる高度の攪拌作用で原材料と添加物とが
均質に混合される。もちろん土質材料製造装置において
も、原材料や添加物が邪魔板に付着しないし、材料落下
口の閉塞が起こらない。それに混合のための動力源を要
しないから、設備の簡潔性や経済性も確保することがで
きる。

【００５６】土質材料製造システムは前段の運搬装置と
後段の土質材料製造装置とが装置結合されたものであっ
て、原材料や添加物の供給から土質材料の製造までを一
連の流れ作業で行うことができる。とくに運搬装置につ
いては、原材料や添加物を適量ずつ連続的に運搬しなが
らこれらを加速し、加速された原材料や添加物を土質材
料製造装置の縦型筒体内に高速投入することができる。
かかる製造システムの特徴一つのは、一連の流れ作業が
生産性を高めるということである。他の一つの特徴とし
て、原材料や添加物を加速して縦型筒体内に投入するこ
とが材料相互の混合促進につがなる。ゆえに当該製造シ
ステムによるときは、高速混合処理による高い生産性を
維持しながら高品質の土質材料を得ることができる。も
ちろん混合のための動力源は不要である。

【００５７】土質材料製造方法は既述の土質材料製造装
置を用いて当該方法を実施するから、これも高品質の土
質材料を製造するというときに前述した均質混合性や閉
塞の自動回避などを期待することができる。この場合に
おいて、運搬装置による運搬物の搬送速度を１００〜２
００ｍ／分にすると、土質材料の生産性がより高まる。
それに混合のための動力源を要しないからランニングコ
ストも低い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る土質製造装置・土質材料製造シス
テム・土質材料製造方法などについて、これらの一実施
形態を略示した説明図である。

【図２】本発明に係る土質材料製造装置に用いられるホ
ッパの一例を示した断面図である。

【図３】本発明に係る土質材料用混合処理ユニットの第
一実施形態を示した断面図（断面率３／４）である。

【図４】図３の混合処理ユニットにおける一部拡大図で
ある。

【図５】本発明に係る土質材料用混合処理ユニットの第
二実施形態を示した断面図である。

【図６】本発明に係る土質材料用混合処理ユニットの第
三実施形態を示した断面図である。

【図７】図７の混合処理ユニットにおける一部拡大斜視
図である。

【図８】本発明における下部ユニットを例示した断面図
である。

【図９】本発明に係る土質材料製造装置の第一実施形態
について、これの主要部を示した断面図である。

【図１０】本発明に係る土質材料製造装置の第二実施形
態・第三実施形態について、これらの主要部を略示した
断面図である。

【図１１】本発明に係る土質材料製造装置の第四実施形
態について、こらの主要部を略示した断面図である。

【図１２】本発明に係る土質材料製造装置の第五実施形
態について、こらの主要部を略示した断面図である。

【符号の説明】

１１ 材料供給装置 ２２ 材料運搬装置 ２２ ベルトコンベア ２３ ベルトコンベア ２４ ベルトコンベア Ｕ１ 混合処理ユニット Ｕ２ 混合処理ユニット Ｕ３ 混合処理ユニット Ｕ４ 下部ユニット ３１ 土質材料製造装置 ３２ ホッパ ３４ 縦型筒体 ４５ 邪魔板 ５４ 支点部 ５５ 弾性体 ５６ 弾性体 ６０ 材料落下口 ６２ 保護部材 ６３ 弾性体 ６４ 弾性体 ８１ 材料搬出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 秀 岩手県盛岡市上田４丁目２番２号 建設省 東北地方建設局岩手工事事務所内 (72)発明者 水野 征四郎 東京都港区赤坂４丁目９番９号 日本国土 開発株式会社内 (72)発明者 川上 博 東京都港区赤坂４丁目９番９号 日本国土 開発株式会社内 (72)発明者 吉田 雅之 岩手県盛岡市紺屋町２番12号 高弥建設株 式会社内 Ｆターム(参考） 2D040 AB07 CA01 CA03 CA10 CD07 4G035 AC05 AE13 4G036 AB01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦型筒体と邪魔板と弾性体とを備えている
   こと、および、邪魔板が縦型筒体内に配置されているこ
   と、および、縦型筒体の一部に設けられて邪魔板上部を
   保持している支点部が邪魔板を回動自在に吊り支えてい
   るとともに、邪魔板表面とこれに対応する縦型筒体内面
   部とが互いに対面していること、および、邪魔板裏面と
   縦型筒体壁とにわたり介在かつ保持された弾性体が邪魔
   板の下部側を弾力的に支持していて、弾性体で支持され
   た邪魔板がその下端側を縦型筒体内面から遊離させて傾
   斜していること、および、邪魔板の回動変位にともなっ
   て開口面積の変化する材料落下口が邪魔板下端と縦型筒
   体内面との間に残存していることを特徴とする土質材料
   用混合処理ユニット。
2. 【請求項２】縦型筒体と邪魔板と弾性体とを備えている
   こと、および、一対の邪魔板が縦型筒体内に配置されて
   いること、および、縦型筒体の一部と他部に設けられて
   各邪魔板上部を保持している一対の支点部がこれら邪魔
   板を回動自在に吊り支えているとともに、縦型筒体内に
   おいて両邪魔板の表面が互いに対面していること、およ
   び、一方の邪魔板裏面と縦型筒体壁との間ならびに他方
   の邪魔板裏面と縦型筒体壁とにわたり介在かつ保持され
   たそれぞれの弾性体が各邪魔板の下部側を弾力的に支持
   しているとともに、各弾性体で支持された各邪魔板がこ
   れらの下端側を縦型筒体内面から遊離させて傾斜してい
   ること、および、各邪魔板の回動変位にともなって開口
   面積の変化する材料落下口が両邪魔板の下端間に残存し
   ていることを特徴とする土質材料用混合処理ユニット。
3. 【請求項３】縦型筒体と邪魔板と弾性体と取付部材とを
   備えていること、および、一対の邪魔板が縦型筒体内に
   配置されていること、および、縦型筒体内を径方向に横
   切る態様で該筒体内に架設されたものであって両邪魔体
   の上部を保持している支点部がこれら邪魔板を回動自在
   に吊り支えているとともに、両邪魔板の表面とこれらに
   対応する各縦型筒体内面部とが互いに対面しているこ
   と、および、両邪魔板の裏面間に配置された取付部材が
   縦型筒体内を横切る態様で該筒体内に架設されているこ
   と、および、取付部材と各邪魔板裏面とにわたって介在
   かつ保持されたそれぞれの弾性体がこれら邪魔板の下端
   側を弾力的に支持しているとともに、各弾性体で支持さ
   れた各邪魔板がこれらの下端側を縦型筒体内面側へ接近
   させて傾斜していること、および、各邪魔板の回動変位
   にともなって開口面積の変化する材料落下口が、一方の
   邪魔板下端とこれに対応する縦型筒体内面部との間なら
   びに他方の邪魔板下端とこれに対応する縦型筒体内面部
   との間にそれぞれ残存していることを特徴とする土質材
   料用混合処理ユニット。
4. 【請求項４】保護部材が縦型筒体内の支点部直上に配置
   されていて該保護部材が縦型筒体内を横切る態様で該筒
   体内に架設されている請求項３記載の土質材料用混合処
   理ユニット。
5. 【請求項５】請求項１記載の混合処理ユニットを二つ以
   上備えていること、および、これら混合処理ユニットが
   上下に連結されて一体化していること、および、上下に
   隣接する二つの混合処理ユニットについて、上位側にあ
   る混合処理ユニットの邪魔板と下位側にある混合処理ユ
   ニットの邪魔板とが周方向に位置ずれしていることを特
   徴とする土質材料製造装置。
6. 【請求項６】二種の混合処理ユニットとして請求項２記
   載のものと請求項３または４記載のものとをそれぞれ一
   つ以上備えていること、および、これら混合処理ユニッ
   トが上下に連結されて一体化していること、および、上
   下に隣接する二つの混合処理ユニットについて、上位側
   にある混合処理ユニットと下位側にある混合処理ユニッ
   トとが互いに異種のものであることを特徴とする土質材
   料製造装置。
7. 【請求項７】運搬物を加速して搬送するためのコンベア
   式の運搬装置と請求項５または６記載の土質材料製造装
   置とを備えているとともに、相対的に前段の運搬装置と
   相対的に後段の土質材料製造装置とが相互に隣接して装
   置結合されていること、および、運搬装置の端末側が土
   質材料製造装置の上端部に向けて下り勾配で傾斜してい
   ることを特徴とする土質材料製造システム。
8. 【請求項８】請求項５または６記載の土質材料製造装置
   を用いる土質材料の製造方法において、縦型筒体の上端
   部から該筒体内に投入されて自由落下する土質材料用の
   原材料や添加物を縦型筒体内における上下複数段の各邪
   魔板に順次衝突させ、そのときの衝撃を邪魔板自身で緩
   和しつつ原材料と添加物を邪魔板の反発力や振動で攪拌
   混合するとともに、該混合後の原材料や添加物を邪魔板
   の誘導する方向へ変換させること、および、縦型筒体内
   の材料落下口が原材料や添加物で閉塞されたときには、
   該閉塞物荷重で邪魔板を押し下げて材料落下口の口径を
   大きくしつつ口径の大きくなった材料落下口より閉塞物
   を落下させることを特徴とする土質材料製造方法。
9. 【請求項９】請求項７記載の土質材料製造システムを用
   いる土質材料の製造方法において、土質材料用の原材料
   や添加物を運搬装置で運搬しながら加速し、この運搬過
   程で加速された原材料や添加物を運搬装置の端末側から
   土質材料製造装置の縦型筒体内に投入すること、およ
   び、縦型筒体の上端部から該筒体内に投入されて自由落
   下する原材料や添加物を縦型筒体内にある上下複数段の
   各邪魔板に順次衝突させ、そのときの衝撃を邪魔板自身
   で緩和しつつ原材料と添加物を邪魔板の反発力や振動で
   攪拌混合するとともに、該混合後の原材料や添加物を邪
   魔板の誘導する方向へ変換させること、および、縦型筒
   体内の材料落下口が原材料や添加物で閉塞されたときに
   は、該閉塞物荷重で邪魔板を押し下げて材料落下口の口
   径を大きくしつつ口径の大きくなった材料落下口より閉
   塞物を落下させることを特徴とする土質材料製造方法。
10. 【請求項１０】運搬装置による運搬物の搬送速度を１０
    ０〜２００ｍ／分にする請求項９記載の土質材料製造方
    法。