JP2001295317A - 自走式土質改良機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】架橋現象発生の際にすみやかな土砂の除去作業
を可能とし、作業効率及び稼働率の向上を図れる自走式
土質改良機を提供する。 【解決手段】土砂ホッパ１に投入された土砂を混合装置
３に導入して土質改良材と混合し、その混合物をコンベ
ア８で搬出する自走式土質改良機において、土砂ホッパ
１内の架橋現象を検出する超音波センサ９６，９７と、
この超音波センサ９６，９７で架橋現象が検出されたこ
とを表示するパトライト９８とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土砂ホッパに投入
された土砂を土質改良材と混合して改良する自走式土質
改良機に関し、さらに詳しくは、架橋現象発生の際にす
みやかな土砂の除去作業を可能とし、作業効率及び稼働
率の向上を図れる自走式土質改良機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ガス管等の埋設工事、上下水道
工事、及びその他の道路工事・基礎工事等においては、
掘削による発生土をそのまま埋め戻すのが望ましい。し
かし、発生土が埋め戻しに適さない場合（例えば、岩石
・煉瓦片・コンクリート片・金属その他の異物が多量に
含まれている場合や、粒径が極めて小さく粘性の高い粘
土質の土や風化が進行し過ぎて困難な土等の土質そのも
のが軟弱でそのまま埋め戻すと地盤沈下等が発生するお
それのある場合）には、発生土に例えば石灰やセメント
等を主成分とする土質改良材を混合して固化させ、再利
用可能な良質の土に改良した後に掘削箇所を埋めること
が行われている。

【０００３】このような土質改良を行う機械において、
土質改良プラントの用地確保の困難化あるいは用地の分
散化等の背景に基づき、例えば特開２０００−４５３２
７号公報に記載のように、土質改良機械を自力走行可能
として機動性を持たせた自走式土質改良機が既に提唱さ
れている。この自走式土質改良機は、例えば油圧ショベ
ル等によって土砂ホッパに投入された土砂を混合装置に
導入して土質改良材と混合し、その混合物をコンベアで
搬出するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常、この種の自走式
土質改良機械においては、前記の土砂ホッパは、土砂投
入時の便宜や、車幅方向の寸法制限や、土砂ホッパから
混合装置までの搬送のため土砂ホッパ下方に別途設ける
搬送用コンベアのベルト幅による寸法制限等のため、上
方へ向かって拡径となる無底の箱型形状（言い換えれば
略角筒形状）となっており、上方開口部から投入された
土砂を搬送用コンベア上に落下させ、この搬送用コンベ
アで略水平方向（若干上り勾配とする場合もある）に搬
送して前記混合装置へと導入するようになっている。

【０００５】このとき、混合装置への土砂の定量供給を
可能とするために、土砂ホッパの前記搬送用コンベア搬
送方向側の側壁に所定の大きさの供給用開口部が設けら
れ、搬送用コンベアのベルト上を略水平方向に搬送され
ていく投入土砂のうち前記供給用開口部を通り抜けたも
のだけが土砂ホッパ外へ搬送され、混合装置へ導入され
るようになっている。そのため、前記供給用開口部を通
り抜けられなかった土砂は、搬送用コンベアの動作に伴
って前記土砂ホッパ搬送方向側側壁面に沿って上方へせ
り上がるような向きの力を受けることとなる。

【０００６】一方、土砂ホッパの前記上方開口部からは
通常連続的に土砂が投入され、その重量は下方の土砂へ
と順次重畳して加わることとなるが、上記したように土
砂ホッパは下方ほど縮径する形状であるため、下方の土
砂ほど上方の土砂の重みで土砂ホッパ径方向内向き及び
下向きに力を受ける傾向となる。以上のように、土砂ホ
ッパ内下部の土砂は、上方の土砂からの下向き・内向き
の力と、搬送方向側側壁面に沿う上向きの力との相互作
用によって圧縮される。その結果、土砂ホッパ内壁面に
次々と重畳して付着し、搬送用コンベアとの間に空隙が
できた状態で締め固まった土砂塊となる（＝架橋現象、
又はブリッジ現象ともいう）場合がある。

【０００７】このように架橋現象が生じた場合、混合装
置への円滑な土砂供給が困難となるため、大量の土砂を
効率よく改良するのが困難となる。そのため、土砂ホッ
パへの土砂の投入は、土砂の性状等に応じて上記架橋現
象がなるべく発生しないように調整しつつ行われる。最
も簡単な方法は、土砂ホッパ内の土砂量を土砂投入作業
従事者（例えば前記油圧ショベルの操作者）が目視で確
認しながら投入量を調整することであるが、油圧ショベ
ルの運転席の高さと土砂ホッパの位置との関係や、自走
式土質改良機まわりに配置された各種装置・機器（油圧
ショベルを含む）の配置状況等によっては、投入作業中
投入作業従事者が常に土砂ホッパ内部を目視できるとは
限らない。特に、土砂ホッパの上部に、岩石等の固形異
物が土砂ホッパへ投入されるのを防止するための篩手段
が設けられている場合、土砂投入作業従事者は土砂ホッ
パの内部を目視することはほとんどできない。したがっ
て、実際の作業環境上は、上記架橋現象の発生を完全に
未然に防止するのは困難である。

【０００８】ひとたび架橋現象が発生したときは、土質
改良作業を中断して締め固まった土砂を除去しなければ
ならない。そのため、自走式土質改良機の作業効率や稼
働率の向上のためには、架橋現象が発生したらすみやか
に土砂の除去作業を行い、土質改良作業に復帰する必要
がある。また、土質によっては、架橋現象発生後時間が
たつほど土砂の締め固まりの度合いが強くなり、その除
去作業に要する労力や作業時間が増大する場合がある。
したがって、この場合は特に、架橋現象が発生したらす
みやかに土砂の除去作業を行う必要がある。

【０００９】以上説明したように、実際の作業環境上、
架橋現象の発生を完全に未然に防止するのは困難である
ため、現実的な最良の方策としては、架橋現象発生の際
に一刻も早く土砂の除去作業を行って土質改良作業に復
帰可能とすることである。

【００１０】しかしながら、上記の従来技術において
は、このような点について何ら配慮されていないため、
架橋現象が発生しても土砂投入作業従事者はそのことに
なかなか気づくことができず、すみやかに土砂の除去作
業を行うことができない。そのため、自走式土質改良機
の作業効率や稼働率の向上を図るのが困難であった。

【００１１】本発明の目的は、架橋現象発生の際にすみ
やかな土砂の除去作業を可能とし、作業効率及び稼働率
の向上を図れる自走式土質改良機を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、土砂ホッパに投入された土砂を混
合装置に導入して土質改良材と混合し、その混合物をコ
ンベアで搬出する自走式土質改良機において、前記土砂
ホッパ内の架橋現象を検出する架橋検出手段と、この架
橋検出手段で前記架橋現象が検出されたことを表示する
表示手段とを有する。

【００１３】本発明においては、土質改良作業中に上述
した上方の土砂からの下向き・内向きの力と搬送方向側
側壁面に沿う上向きの力との相互作用によって架橋現象
が発生すると、そのことが架橋検出手段（例えば、土砂
ホッパ内の土砂の状態量を計測する第１計測手段、又は
これと土砂ホッパを出て混合装置までの搬送経路におけ
る土砂の状態量を計測する第２計測手段、若しくはコン
ベアにて搬出中の土砂の状態量を計測する第３計測手段
及び混合装置の作動状態に係わる状態量を計測する第４
計測手段）によって検出され、表示手段によって表示さ
れる。これにより、土砂投入作業従事者は、直ちに土砂
投入作業を中断し、締め固まった土砂の除去作業にすみ
やかに着手することができる。

【００１４】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記架橋検出手段は、前記土砂ホッパ内の土砂の状態量
を計測する第１計測手段を備える。

【００１５】例えば、土砂表面の位置を計測する位置セ
ンサを設ける場合、土砂ホッパ内上部にある土砂位置を
計測可能な第１センサと土砂ホッパ内下部にある土砂位
置を計測可能な第２センサとの２つを設けるようにすれ
ば、第１センサで土砂の存在を計測しているのに第２セ
ンサで土砂の存在が計測されないときには、土砂が土砂
ホッパ内にて下方に間隙を持ちつつ締め固まっており、
架橋現象が発生していることになる。また、土砂の重量
を計測する重量センサを設ければ、土砂ホッパ内に土砂
を投入しているのに重量が計測されないときには、上記
同様に架橋現象が発生していることになる。これらのよ
うにして、架橋現象を検出する構成を実現できる。

【００１６】（３）上記（１）において、また好ましく
は、前記架橋検出手段は、前記土砂ホッパ内の土砂の状
態量を計測する第１計測手段と、前記土砂ホッパを出て
前記混合装置までの搬送経路における土砂の状態量を計
測する第２計測手段とを備える。

【００１７】例えば、第１計測手段として土砂表面の位
置を計測する１つの位置センサを設けた場合、その計測
結果だけでは架橋現象の発生の有無は不明であるが、そ
の位置センサで土砂の存在が計測されている状態で第２
計測手段で土砂の存在が計測されていなければ、土砂が
土砂ホッパ内にて下方に間隙を持ちつつ締め固まって土
砂ホッパ外へ出てこないこととなり、架橋現象が発生し
ていることになる。したがって、架橋現象を検出する構
成を実現できる。

【００１８】（４）上記（１）において、また好ましく
は、前記架橋検出手段は、前記土砂ホッパ内の土砂の状
態量を計測する第１計測手段と、前記コンベアにて搬出
中の土砂の状態量を計測する第３計測手段と、前記混合
装置の作動状態に係わる状態量を計測する第４計測手段
とを備える。

【００１９】例えば、第１計測手段として土砂表面の位
置を計測する１つの位置センサを設けた場合、その計測
結果だけでは架橋現象の発生の有無は不明であるが、そ
の位置センサで土砂の存在が計測されている状態で第３
計測手段での計測量が大きく低下すれば、土砂が土砂ホ
ッパ内にて下方に間隙を持ちつつ締め固まって土砂ホッ
パ外へ出てこず、土質改良材のみがコンベア上を搬出さ
れていることとなる。このとき第４計測手段は、混合装
置が詰まってコンベア上に混合物が少なくなっている可
能性を確認するための役割を果たし、第４計測手段にて
混合装置は正常に動作していることが計測されれば、土
砂が土砂ホッパ外へ出てこない架橋現象が確かに発生し
ていることとなる。このようにして、架橋現象を検出す
る構成を実現できる。

【００２０】（５）上記（４）において、さらに好まし
くは、前記第４計測手段は、前記混合装置を駆動する駆
動手段の負荷を計測する負荷計測手段である。

【００２１】（６）上記（２）〜（４）のいずれか１つ
において、好ましくは、前記第１計測手段、又は前記第
２計測手段、若しくは前記第３計測手段は、土砂表面の
位置を計測する位置センサを含む。

【００２２】（７）上記（２）〜（４）のいずれか１つ
において、また好ましくは、前記第１計測手段、又は前
記第２計測手段、若しくは前記第３計測手段は、土砂の
重量を計測する重量センサを含む。

【００２３】（８）上記（１）〜（４）のいずれか１つ
において、好ましくは、前記表示手段を、所望の箇所に
着脱可能に設ける。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の自走式土質改良機
の一実施の形態を図面を用いて説明する。

【００２５】図１は、本実施の形態の自走式土質改良機
の全体構造を表す上面図であり、図２はその側面図であ
る。

【００２６】これら図１及び図２において、この自走式
土質改良機は、例えば油圧ショベルのバケット等の作業
具により改良対象となる土砂が投入され、その投入土砂
を所定の粒度に選別する（詳細は後述）篩ユニット１、
この篩ユニット１で選別された土砂を受け入れる土砂ホ
ッパ２、この土砂ホッパ２から導入された土砂を所定の
土質改良材と混合して下方へ排出する混合装置（処理
槽）３、土砂ホッパ２に受け入れた土砂を前記混合装置
３へと搬送して導入する搬入コンベア４、及び前記土質
改良材を供給するための土質改良材供給装置５を搭載し
た土質改良機本体６と、この土質改良機本体６の下方に
設けられた走行体７と、混合装置３で混合され下方へ排
出された混合物を受け入れて自走式土質改良機の後方側
（後述するトラックフレーム土質改良機取付け部９Ａの
長手方向の他方側、図１中右側）に運搬し搬出する搬出
コンベア８とを有する。

【００２７】前記の走行体７は、トラックフレーム９
と、走行手段としての左・右無限軌道履帯１０とを備え
ている。トラックフレーム９は、例えば略長方形の枠体
によって形成され前記篩ユニット１、前記土砂ホッパ
２、前記混合装置３、前記土質改良材供給装置５、及び
後述のパワーユニット（機械室）８４等を載置する車台
を構成する土質改良機取付け部９Ａと、この土質改良機
取付け部９Ａと前記の左・右無限軌道履帯１０とを接続
する脚部９Ｂとから構成される。また無限軌道履帯１０
は、前記脚部９Ｂに回転自在に支持された駆動輪１１及
び従動輪（アイドラ）１２の間に掛け渡されており、駆
動輪１１側に設けられた左・右走行用油圧モータ１３
（図示せず）によって駆動力が与えられることにより自
走式土質改良機を走行させるようになっている。

【００２８】前記の篩ユニット１は、前記土砂ホッパ２
とともに、前記トラックフレーム土質改良機取付け部９
Ａの長手方向（図２中左右方向）一方側（自走式土質改
良機前方側、すなわち図２中左側）端部の上方に搭載さ
れている。

【００２９】図３は、前記の篩ユニット１の全体構造を
示す上面図であり、図４はその側面図である。これら図
３及び図４において、篩ユニット１は、上下方向に振動
可能ないわゆる振動篩であり、前記トラックフレーム土
質改良機取付け部９Ａに立設した支持ポスト１４の上に
設けた支持部材１５に、ばね１６を介して弾性的に支持
された支持枠体１７と、この支持枠体１７に装着された
格子部材１８と、この格子部材１８の振動軸１９を内部
に挿通した回転ドラム２０と、この回転ドラム２０を回
転駆動させるための駆動力を発生する加振用油圧モータ
２１とを有している。そして、加振用油圧モータ２１の
駆動力をベルト２２を介して回転ドラム２０に伝達し回
転させることにより、回転ドラム２０の内部に挿通され
た格子部材１８の振動軸１９が振動し、これによって格
子部材１８及び支持枠体１７が上下方向に振動するよう
になっている このとき、図２に示すように、支持枠体１７は自走式土
質改良機の前方側（図２中左側）の方が自走式土質改良
機の後方側（図２中右側）よりも低くなるように傾斜し
て配置されているため、上記の振動により、篩ユニット
１に投入された土砂に含まれる種々の大きさの成分のう
ち、格子部材１８の格子サイズより大きなものを格子部
材１８より自走式土質改良機前方側（図２中左側）へと
流下させて排出し、格子部材１８の格子サイズ以下のも
ののみを選別して下方の土砂ホッパ２へと導入するよう
になっている。これにより、土砂中に含まれる岩石、コ
ンクリート、金属塊等の固形異物を排除すると共に、土
砂の嵩密度を低下させて土砂の内部に十分な空気が含ま
れるようにする機能をも果たす。

【００３０】前記の搬入コンベア４は、図２に示すよう
に、トラックフレーム土質改良機取付け部９Ａの長手方
向一方側（図２中左側）端部に搭載されており、その略
直上に前記土砂ホッパ２及び前記篩ユニット１が位置し
ている。この搬入コンベア４は、上流側（図２中左側）
が低く下流側（図２中右側）が高くなっており、詳細に
は、前記トラックフレーム土質改良機取付け部９Ａの長
手方向一方側から他方側へ向かって（自走式土質改良機
の後方へ向かって）所定角度だけ斜めに立ち上がるよう
に傾斜して設けられている。そしてこの搬入コンベア４
は、フレーム２３と、このフレーム２３に支持され搬入
コンベア用油圧モータ２４（後の図１４参照）で駆動さ
れる駆動輪２５と従動輪（アイドラ）２６との間に巻回
して設けられた搬送ベルト２７と、この搬送ベルト２７
における搬送面を支持するためのガイドローラ２８と、
搬送ベルト２７の搬送面の下流側端部において幅方向左
右両側に設けられた規制板２９とを備えている。

【００３１】前記の搬送ベルト２７は、従動輪２６側に
周知の調整機構を備えており、前記のガイドローラ２８
は、前記フレーム２３により支持され、搬送ベルト２７
の搬送面の裏面と当接してその送りにより転動する固定
ローラであり、所定のピッチ間隔をもって複数個が配置
されている。

【００３２】図５は、前記の土砂ホッパ２の詳細構造を
表す側断面図であり、図６は図５中VI−VI断面による横
断面図である。これら図５及び図６において、土砂ホッ
パ２は、上端部が前記支持部材１５（図２参照）に固定
して設けられており、その下端部は搬入コンベア４の傾
斜角に応じた角度傾斜している。またこの土砂ホッパ２
は、篩ユニット１からの円滑な土砂投入時の便宜のた
め、上方へ向かって拡径となる無底の箱型形状（言い換
えれば略角筒形状あるいは枠体形状）となっており、そ
の上下は開口している。

【００３３】このとき、この土砂ホッパ２の前記枠体を
構成する四周の側壁２ａ〜ｄのうち、自走式土質改良機
後方側の側壁２ｄには、高さが前記規制板２９（図２参
照）の高さとほぼ同じでありかつ幅方向寸法が前記搬入
コンベア４の前記搬送ベルト２７の幅より若干小さい土
砂供給用開口部（流出口）３０が形成されている。

【００３４】また、土砂ホッパ２における側壁２ｄの外
面側には外周面に抑圧爪３１を多数設けた均しローラ３
２が設けられており、この均しローラ３２により、搬送
土砂の高さはほぼ一定となるように調整される。

【００３５】以上のような構造により、土砂ホッパ２
は、前記篩ユニット１より上方開口部３３を介して投入
された土砂を搬入コンベア４の搬送ベルト２７上に落下
させて下流側へと搬送し、このときその搬送ベルト２７
上を搬送されていく投入土砂のうち前記供給用開口部３
０を通り抜けたものだけを土砂ホッパ２外へ導出し、混
合装置３へと導く。これにより、搬入コンベア４におけ
る搬送ベルト２７の搬送速度と、土砂供給用開口部３０
の開口面積と、均しローラ３２により定まる所定量の土
砂が、土砂ホッパ２から混合装置３へ供給されるように
なっている。

【００３６】図７は前記の土質改良材供給装置５の全体
構造を表す側断面図であり、図８はその上面図であり、
図９は図７中IX−IX断面による水平断面図であり、図１
０は図９中Ｘ−Ｘ断面による拡大断面図である。これら
図７〜図１０において、土質改良材供給装置５は、前記
篩ユニット１よりも自走式土質改良機後方側（図２中右
側）に位置しており、図２に示すように、前記トラック
フレーム土質改良機取付け部９Ａの長手方向ほぼ中間部
上に搭載されている。詳細には、トラックフレーム土質
改良機取付け部９Ａ上に立設した４本（または３本）の
支柱３４上に設けた略長方形の台板３５に支持されてい
る。このとき、前記の搬入コンベア４は、その下流側端
部が、前記支柱３４，３４間にまで延在されており、こ
のような位置関係において、その搬入コンベア４下流側
端部の直上にある土質改良材供給装置５によって、土砂
ホッパ２から供給された土砂に対し搬入コンベア４上で
所定量の土質改良材が添加されるようになっている。

【００３７】土質改良材供給装置５は、所定量の土質改
良材を貯留する貯留タンク３６と、この貯留タンク３６
の下部に連設され、所定量ずつ土質改良材を供給するフ
ィーダ３７とを備えている。

【００３８】前記の貯留タンク３６は、全体が概略円筒
形状で内部に土質改良材を貯留する空間を有するもので
あり、その高さ寸法が可変（詳細は後述）な構成となっ
ている。すなわち、貯留タンク３６は、下部側が前記台
板３５上に設置され、有底筒形の下部タンク部３８と、
略円形の天板部３９と、下部タンク部３８と天板部３９
との間に設けた上部側の容積が可変な上部タンク部とし
ての蛇腹部４０とから構成される。

【００３９】前記天板部３９は、外周側が下方に曲成さ
れた板体からなり、その中央部には概略円形の開口４１
が形成されており、この開口４１の上部には両開き可能
な開閉蓋４２が設けられている。そして、天板部３９の
開閉蓋４２を設けた部位の下方位置には、カッタ４３が
装着されており、このカッタ４３は、開閉蓋４２の下面
に連結した支持アーム４４に取り付けられている。

【００４０】貯留タンク３６に土質改良材を充填すると
きには、トラックフレーム土質改良機取付け部９Ａの片
側に設けたクレーン４５（図１参照）を用いる。このク
レーン４５は、特に詳細な図示を省略するが、トラック
フレーム土質改良機取付け部９Ａに基端部が枢支接続さ
れテレスコープ状に伸縮するアームと、アームを俯仰動
作させるシリンダとを備えており、アームの先端におい
てワイヤを巻き上げたり引き下ろしたりすることによ
り、ワイヤに連結したフックを昇降可能となっている。

【００４１】すなわち、天板部３９に設けた開閉蓋４２
を開き、フレキシブルコンテナを前記クレーン４５で吊
り下げた状態でこの開閉蓋４２から貯留タンク３６の内
部に挿入し、自重によりフレキシブルコンテナをカッタ
４３に押し付けてその下端部を切り裂き、フレキシブル
コンテナ内部の土質改良材を貯留タンク３６内へ供給す
る。なおこのとき、カッタ４３で切り裂かれたフレキシ
ブルコンテナから土質改良材が確実に貯留タンク３６内
に流入し、周囲に溢出したり飛散したりしないようにす
るために、カッタ４３が取り付けられた支持アーム４６
は天板部３９から所定深さだけ入り込んだ位置に設けら
れている。

【００４２】なお、土質改良材は、土質を改良したり改
質したりするために土砂に混合されるものであり、土質
改良及び改質の目的に応じたものが適宜使用される。通
常、地盤を強化するための地盤改良や、配管の埋設等を
行うにあたって、掘削土をもって配管敷設部の周囲を埋
め戻すための埋め戻し土として用いる場合には、石灰や
セメント等の固化材、特に石灰が好適に用いられ、この
石灰には、必要に応じて固化を促進するための様々な添
加剤等が混合される。

【００４３】一方、前記の下部タンク部３８は、図７及
び図９に示すように、底板４７と周胴部４８とから構成
されている。このとき、下部タンク部底板４７には、所
定の開口径を有する土質改良材供給開口４９が設けら
れ、この開口４９から土質改良材をフィーダ３７へ供給
するようになっている。そして円滑かつ確実なフィーダ
３７への供給を実現するために、下部タンク部３８内の
下部にはホッパ内撹拌手段５０が設けられている。

【００４４】このホッパ内撹拌手段５０は、下部タンク
部３８の底板４７の中央部を貫通して伸びる回転軸５１
に複数本（この実施の形態では４本）の主攪拌翼５２を
取り付けたものからなり、主攪拌翼５２は下部タンク部
３８内の底板４７に近接した位置に配置される。一方、
回転軸５１の下部タンク部３８外の位置には、その底板
４７の裏面側に固定して設けた撹拌用油圧モータ５３に
連結されている。ここで、撹拌用油圧モータ５３は、電
動モータ等で構成してもよい。

【００４５】前記の主攪拌翼５２の径方向外周側の先端
は下部タンク部３８の周胴部４８の内面近傍にまで延在
されており、各主攪拌翼５２の先端部間を周方向に連結
するように、リング状の保持部材５４が固着して設けら
れている。そして、この保持部材５４において、前後に
位置する主攪拌翼５２への連結部分の間にそれぞれ１ま
たは複数の補助攪拌翼５５が取り付けられている。これ
ら各補助攪拌翼５５は保持部材５４の径方向内周側の面
から下部タンク部３８の底板４７に沿って回転軸５１側
に向けて所定の長さだけ突出している。

【００４６】なお、土質改良材供給用開口４９は底板４
７における外周側、つまり周胴部４８への連設側に近接
した位置に設けられており、補助攪拌翼５５の回転軌跡
はこの土質改良供給用開口４９が開口する位置の上部を
含むようになっている（図９参照）。そしてホッパ内撹
拌手段５０の回転方向は、図９中矢印で示す方向であ
り、主攪拌翼５２は、図１０に示すように、その回転方
向の前方側の側面は上方に立ち上がる傾斜面５６となっ
ている。また、補助攪拌翼５５における回転方向前方側
の側面５７は、その平面上において、保持部材５４への
連設側から、つまり下部タンク部３８の外周側から回転
中心側に向けて回転方向後方に向くように傾斜してい
る。

【００４７】図１１は、前記のフィーダ３７の詳細構造
を表す側断面図である。この図１１において、フィーダ
３７は、貯留タンク３６における前記土質改良材供給用
開口４９の下面に固着したケーシング５８を有してい
る。

【００４８】このケーシング５８には土質改良材供給用
開口４９に通じる流入口５９と下方に開口した供給口６
０とを有し、その中間部の壁面は円弧状の定量供給部６
１となっている。この定量供給部６１の内部には、ロー
タ６２が回転軸６３に嵌合するようにして設けられ、こ
のロータ６２は回転軸６３を図示しないフィーダ用モー
タによって回転駆動されるようになっている。ロータ６
２には定量供給部６１の内壁面に対してほぼ摺接する複
数の隔壁６４が放射状に設けられており、ロータ６２が
所定角度回転する毎に相隣接する隔壁６４，６４間の空
間に相当する分の土質改良材が分離され、その空間の容
積分の土質改良材が定量ずつ供給されるようになってい
る。

【００４９】そこで、ロータ６２の回転速度を制御する
ことにより、土質改良材の供給量を制御することがで
き、つまりロータ６２の回転速度を速くすればするほど
土質改良材の供給量を多くできる。このようにしてフィ
ーダ３７は土質改良材を調整された供給量で供給できる
ようになっている。また、搬入コンベア４による土砂の
搬送量を図示しない検出手段で検出し、その検出量に応
じてフィーダ３７の図示しないフィーダ用モータを駆動
制御し土質改良材供給装置５からの土質改良材の供給量
を調整するようにすれば、供給土砂と土質改良材との混
合比の制御を行うこともできる。このとき、ロータ６２
の回転による土質改良材の供給を厳格に制御するには、
フィーダ用モータとしては可変速電動モータを用いるの
が望ましいが、流量調整弁等により回転速度を可変にす
る構成とすれば、油圧モータで構成しても良い。

【００５０】なお、前記した貯留タンク３６を上下に分
けて、上部側に蛇腹部４０を設けたのは、貯留タンク３
６による土質改良材の収容量を多くし、かつ自走式土質
改良機全体をトレーラ等で輸送する際にその高さ寸法を
低くするためである。以下、この点について説明する。

【００５１】すなわち、前記下部タンク部３８及び前記
天板部３９は鋼板等の硬質部材で形成されるとともに、
前記蛇腹部４０は上下方向に向けて伸縮可能となってい
る。これによって、蛇腹部４０を伸長させる（作動状
態）と内部に大量の土質改良材を貯留できるようになる
一方、蛇腹部４０を収縮させる（格納状態）と自走式土
質改良機の高さ寸法が短縮される。つまり、蛇腹部４０
は土質改良材供給装置５の高さ調整手段として機能する
ようになっている。

【００５２】ここで、蛇腹部４０が伸長した作動状態
と、縮小した格納状態とは、それぞれ選択的に固定され
る必要がある。このために、天板部３９には、図２に示
すよううに取付板６５が側方に延在するように設けられ
ており、これら各取付板６５には支持杆６６が垂設され
ている。また、台板３５にはこれら各支持杆６６の垂設
位置に対応する位置に、それぞれガイド筒６７が立設さ
れており、支持杆６６は各々ガイド筒６７内に摺動可能
に挿入されている、これによって、ガイド筒６７と支持
杆６６とはテレスコープ状に嵌合された状態になってお
り、支持杆６６はガイド筒６７を貫通して下方にまで突
出可能となっている。

【００５３】このとき、支持杆６６には上下に２箇所に
ピン挿通孔６８（図２に上方のもののみ図示）が設けら
れ、またガイド筒６７には所定の位置に１箇所だけピン
挿通孔６９が穿設されている。そして、このガイド筒ピ
ン挿通孔６９に対して支持杆６６の下方の挿通孔を一致
させた状態にしてストッパピン（図示せず）を挿通させ
ると、蛇腹部４０は伸長した作動状態に保持される（図
２の状態）。これに対して、支持杆６６の上方のピン挿
通孔６８をガイド筒６７のピン挿通孔６９と一致させて
ストッパピンを挿通させると、蛇腹部４０は格納状態に
保持されるようになっている。

【００５４】以上説明した、土砂ホッパ２、搬入コンベ
ア４、及び土質改良材供給装置５が、土砂と土質改良材
とからなる土質改良を行うための素材を供給する素材供
給部としての機能を果たす。

【００５５】図１２は、前記の混合装置３の詳細構造を
表す上面図であり、図１３は図１２中XIII−XIII断面に
よる側断面図である。これら図１２及び図１３におい
て、混合装置３はトラックフレーム土質改良機取付け部
９Ａの長手方向中間部に設けられており、長手方向（＝
略水平方向）に配置した長方形状容器からなる混合装置
本体７０と、この混合装置本体７０の前方側（図１中左
側）及び後方側（図１中右側）において幅方向両側にそ
れぞれ張り出して設けられ、ボルト等を介しトラックフ
レーム土質改良機取付け部９Ａの上面に取りつけられる
取付け部７１と、前記混合装置本体７０の前方側上部に
設けられ、前記搬入コンベア４からの土砂及び土質改良
材供給装置５からの土質改良材を導入する導入口７２
と、前記混合装置本体７０の後方側下部に設けられた排
出口７３と、混合装置本体７０内に互いに平行に設けら
れた偶数本（この実施の形態では２本）のパドルミキサ
７４とを有している。

【００５６】前記の混合装置本体７０は、前記導入口７
２及び排出口７３以外の部位は密閉構造となっている。

【００５７】前記のパドルミキサ７４は、回転軸７５
と、この回転軸７５に攪拌・移送部材として間欠的に多
数設けられた羽根（パドル）７６と、前記回転軸７５の
それぞれの両端を回転自在に支持する軸受７７，７７と
を備えている。

【００５８】このとき、前記回転軸７５の後端部は、混
合装置本体７０の後端部に設けた駆動部７８内に延在さ
れている。各回転軸７５の後端には伝達ギア７９が連結
されており、両伝達ギア７９，７９は相互に噛合してい
る。そして、一方の（図１２中上方の）伝達ギア７９に
は混合用油圧モータ８０の出力軸に連結されており、こ
の混合用油圧モータ８０を回転駆動することによって、
両回転軸７５，７５を同時にかつ相互に反対方向に回転
駆動するようになっている。

【００５９】またこのとき、前記パドル７６は、図１２
及び図１３に示すように所定の角度（例えば９０°毎）
となるようにして多数設置されており、上記のように回
転軸７５を回転させることによって、パドル７６が回転
駆動されて混合装置本体７０内に導かれた土砂及び土質
改具材が攪拌され均一に混合されながら、排出口７３側
に向けて移送されるようになっている。なお、この移送
量は、パドル７６の角度を変えることで適宜調整可能で
ある。

【００６０】以上のようにして、混合装置本体７０の導
入口７２から導入された土砂と土質改良材とがパドルミ
キサ７４の作用で均一に攪拌・混合されると共に、排出
口７３に向けて移送され、その移送の間に改良土が製造
される。そして、このようにして製造された改良土は排
出口７３から自重の作用で前記搬出コンベア８上に排出
されるようになっている。このとき、混合装置３はトラ
ックフレーム土質改良機取付け部９Ａ上に他の機器等と
共に設置されることからその全体の寸法には制約がある
が、パドルミキサ７４を用いることによってその制約さ
れた容器内においても効率的に撹絆及び混合を行えるよ
うになっている。

【００６１】なお、前述したように、混合装置本体７０
は導入口７２及び排出口７３を除いて密閉形状となって
いるが、この混合装置本体７０内には、固形異物等が入
り込んで、パドルミキサ７４の円滑な作動を阻害した
り、甚だしい場合にはパドルミキサ７４の作動が停止し
たりする可能性がある。また、土質改良材として、石灰
やセメント等の固化材を用いる場合には、混合装置本体
７０内に土質改良材が残存したまま放置されていると、
混合装置本体７０の内面やパドル７６等にこびりつく可
能性がある。さらに、パドル７６は長期間の間には摩耗
すること等から、適宜修理や交換の必要もある。以上の
ことから、混合装置本体７０の内部点検・修理用に、混
合装置本体７０の側面又は上面に開閉扉８１が設けられ
る。さらに下面にもこの開閉扉を設けてもよい。

【００６２】また、特に詳細を図示しないが、混合装置
本体７０の底部は、パドル７６の回転軌跡と概略一致す
る曲面形状となっており、これによって土砂や土質改良
材が混合装置本体の下端部の角隅部等に滞留するのを防
止している。

【００６３】以上説明した混合装置３が、土砂と土質改
良材との攪拌・混合を行う処理機構部としての機能を果
たすようになっている。

【００６４】前記の搬出コンベア８は、搬出コンベア用
油圧モータ８２によってベルト８３を駆動し、これによ
って前記混合装置３からベルト８３上に落下してきた混
合物（改良土）を運搬するようになっている。

【００６５】図１及び図２に戻り、またこの搬出コンベ
ア８は、搬送側（言い換えれば自走式土質改良機後方
側、図２中右側）端部近傍の部分が図示しない支持部材
を介しパワーユニット８４（詳細は後述）に吊り下げ支
持されている。また、反搬送側（自走式土質改良機前方
側、図２中左側）端部近傍の部分（図示せず）及び搬送
方向中間部８５は、前記トラックフレーム土質改良機取
付け部９Ａよりも下方に位置している。それらのうち、
前記搬送方向中間部８５は図示しない中間部材を介して
トラックフレーム土質改良機取付け部９Ａから吊り下げ
られるように支持されており、反搬送側端部近傍の部分
も、支持部材（図示せず）を介しトラックフレーム土質
改良機取付け部９Ａから吊り下げられるように支持され
ている。

【００６６】以上のような支持構造により、搬出コンベ
ア８は、図２に示すように、混合装置３の下方位置にお
いて搬送方向に小距離だけ水平に延在した後、パワーユ
ニット８４の外縁部（後端部）８６の下方空間で、搬出
方向（図２中右方）に斜め上方に立ち上がるように延在
配置されている。

【００６７】以上説明した搬出コンベア８が、改良土排
出部としての機能を果たすようになっている。

【００６８】ここで、上記篩ユニット１、搬入コンベア
４、ホッパ内撹拌手段５０、混合装置３、搬出コンベア
８、及び無限軌道履帯１０は、この自走式土質改良機に
備えられる油圧駆動装置により駆動される被駆動部材を
構成する。

【００６９】図１４はその概略構成を表す油圧回路図で
ある。図１４において、この油圧駆動装置は、動力源、
すなわち原動機としてのエンジン８７と、このエンジン
８７によって駆動される油圧ポンプ８８，８９と、油圧
ポンプ８８，８９から吐出される圧油がそれぞれ供給さ
れる７つのモータ、即ち前述の左・右走行用油圧モータ
１３Ｌ，１３Ｒ、加振用油圧モータ２１、搬入コンベア
用油圧モータ２４、攪拌用油圧モータ５３、混合用油圧
モータ８０、搬出コンベア用油圧モータ８２と、油圧ポ
ンプ８８，８９からそれら油圧モータ１３Ｌ，１３Ｒ，
２１，２４，５３，８０，８２に供給される圧油の方向
及び流量を制御する４つの制御弁９０，９１，９２，９
３とを有している。

【００７０】制御弁９０，９１，９２，９３は、いずれ
も３位置切換弁であり、加振用油圧モータ２１、搬入コ
ンベア用油圧モータ２４、攪拌用油圧モータ５３及び搬
出コンベア用油圧モータ８２に接続された軽負荷機器用
制御弁９０と、右走行用油圧モータ１３Ｒに接続された
右走行用制御弁９１と、左走行用油圧モータ１３Ｌに接
続された左走行用制御弁９２と、混合用油圧モータ８０
に接続された混合用制御弁９３とから構成されている。

【００７１】油圧ポンプ８８から吐出された圧油は、左
走行用制御弁９２及び混合用制御弁９３の切換ストロー
クに応じて、左走行用油圧モータ１３Ｌ及び混合用油圧
モータ８０に供給されるようになっている。また、油圧
ポンプ８９から吐出された圧油は、軽負荷機器用制御弁
９０及び右走行用制御弁９１の切換ストロークに応じ
て、加振用油圧モータ２１、搬入コンベア用油圧モータ
２４、攪拌用油圧モータ５３、搬出コンベア用油圧モー
タ８２、右走行用油圧モータ１３Ｒへ供給されるように
なっている。

【００７２】なお、上記エンジン８７、油圧ポンプ８
８，８９、及び制御弁９０，９１，９２，９３を備えた
制御弁装置（図示せず）は、いずれも、前記トラックフ
レーム土質改良機取付け部９Ａの長手方向他方側端部の
上部にパワーユニット積載部材９４（図２参照）を介し
搭載されたパワーユニット８４内に設けられている。こ
のパワーユニット８４は、図２に示したように、前記混
合装置３よりさらに自走式土質改良機後方側（図２中で
は右側）に位置している。

【００７３】このパワーユニット８４の自走式土質改良
機前方側（図２中左側）の領域には、特に図示しない
が、操作者が搭乗する区画である運転席が設けられてい
る。この運転席には、前記制御弁装置に備えられた前記
左・右走行用コントロールバルブ９２，９３（図１４参
照）を切り換え操作して前記左・右走行用油圧モータ１
３の駆動速度を制御するための操作手段（例えば左・右
操作レバー、図示せず）が設けられている。

【００７４】なお、以上のパワーユニット８４の各機器
は、パワーユニット８４の基礎下部構造をなすパワーユ
ニットフレーム９５（図２参照）上に配置されており、
このパワーユニットフレーム９５が、前記パワーユニッ
ト積載部材９４（図２参照）を介し、前記トラックフレ
ーム自走式土質改良機取付け部９Ａの長手方向他方側
（後方側）端部の上部に搭載されている。

【００７５】以上のような基本構成の自走式土質改良機
において、本実施の形態の最も大きな特徴は、土砂ホッ
パ２内の架橋現象を検出する架橋検出手段としての超音
波センサ９６，９７と、これら架橋検出手段で前記架橋
現象が検出されたことを表示する表示手段としてのパト
ライト９８とを設けたことである。

【００７６】即ち、図５及び図６において、前記超音波
センサ９６は前記土砂ホッパ２における自走式土質改良
機後方側の側壁２ｄの内周側から見て右上方部に、前記
超音波センサ９７は内周側から見て左下方部に設けら
れ、これら超音波センサ９６，９７はそれぞれカバー９
６Ａ，９７Ａ及び側壁２ｄにより下方を除く周囲を覆わ
れており、土砂から保護されるようになっている。

【００７７】また、これら超音波センサ９６，９７は、
土砂表面の位置を計測する公知の超音波式の位置センサ
であり、それぞれ超音波を送波、受波する図示しない送
波手段及び受波手段を有しており、送波手段から送波さ
れ位置検出対象物（この場合は搬送ベルト２７上の土
砂）で反射した超音波を受波手段で受波するまでの時間
をカウントし、その長さによって土砂の存在を検出する
ようになっている。

【００７８】例えば、土砂ホッパ２内の下方に設けた前
記超音波センサ９７は、送波手段から送波し、搬送ベル
ト２７上での反射波を受波手段で受波するまでの伝波時
間を設定しきい値として保存（記憶）している。そし
て、搬送ベルト２７上に少しでも土砂等が存在すれば、
超音波はその表面で反射し、送波手段から送波された超
音波は前記の設定よりも早く受波手段に受波されるた
め、超音波センサ９７は、これに応じてパトライト９８
へＯＮ信号を出力する。

【００７９】同様に、超音波センサ９６も、土砂の上面
が土砂ホッパ２内の比較的高い位置（例えばカバー９７
Ａの上部付近）にあるときの伝波時間を設定しきい値と
して保存しており、土砂ホッパ２内の土砂上面位置がそ
れより高くなると、これに応じてパトライト９８へＯＮ
信号を出力するようになっている。

【００８０】パトライト９８は、図１に拡大して示すよ
うに、前記の台板３５上の自走式土質改良機前方側（図
１中左側）の左右方向一方側（図１中上側）に前記の下
部タンク部３８と干渉しないように設けられており、下
部に備えた取付台９９に開けられた４つ（穴数は充分に
安定性が確保できれば、これに限られない）の貫通穴を
介してボルト１００で台板３５に取付けられている（取
付方法も充分に安定性が確保できるものであればこれに
限られず、溶接等他の方法でもかまわない）。また、パ
トライト９８は２つの表示部１０１，１０２を有し、赤
・緑等見易い色に分かれており、前記の超音波センサ９
６，９７の検出結果に応じて表示部１０１，１０２の両
方を点灯・消灯、或いは１灯のみを点灯するなどして土
砂の状態を表示する（詳細は後述）ようになっている。
すなわち、上方の表示部１０２は、前記土砂ホッパ２内
上方に位置する超音波センサ９６からの信号がＯＮのと
きには点灯し、ＯＦＦのときには消灯する。同様に下方
の表示部１０１は、前記土砂ホッパ２内下方に位置する
超音波センサ９７からの信号がＯＮのときには点灯し、
ＯＦＦのときには消灯する。

【００８１】上記において、超音波センサ９６，９７が
特許請求の範囲各項記載の土砂ホッパ内の土砂の状態量
を計測する第１計測手段を構成し、また、土砂ホッパ内
の架橋現象を検出する架橋検出手段をも構成する（後
述）。また、パトライト９８が架橋検出手段で架橋現象
が検出されたことを表示する表示手段を構成する。

【００８２】次に、本実施の形態の動作及び作用を以下
に説明する。

【００８３】例えば油圧ショベルのバケット等により自
走式土質改良機の前記篩ユニット１に土砂を投入する
と、この篩ユニット１で選別されて前記格子部材８を通
過した土砂成分が下方の土砂ホッパ２へと導入される。
土砂ホッパ２で受け入れられた土砂は、その下方の搬入
コンベア４の搬送ベルト２７上に載置され、自走式土質
改良機後方へ向かって搬送される。そして、搬入コンベ
ア４の搬送方向下流側端部近傍にて、その搬送土砂の表
面に貯留タンク３６からフィーダ３７を介して所定量の
土質改良材が加えられ、これらの混合物が混合装置３へ
と導入される。

【００８４】混合装置３へ導入された土砂及び土質改良
材は、混合装置本体７０内のパドルミキサ７４，７４で
均一に攪拌混合され、団粒状態となった改良土となって
搬出コンベア８のベルト８３上に排出される。そして、
改良土は搬出コンベア８によってさらに自走式土質改良
機後方へと運搬され、最終的に自走式土質改良機後部か
ら搬出される。

【００８５】上記のような土質改良動作において、土砂
ホッパ２においては、前述のように自走式土質改良機後
方側の側壁２ｄに所定の大きさの供給用開口部３０が設
けられ、搬送用コンベア４の搬送ベルト２７上を搬送さ
れていく投入土砂のうち前記供給用開口部３０を通り抜
けたものだけが土砂ホッパ２外へ搬送され、混合装置３
へと導入されるようになっている。そのため、前記供給
用開口部３０を通り抜けられなかった土砂は、搬送ベル
ト２７の搬送方向への動作に伴って前記側壁２ｄに沿っ
て上方へせり上がるような向きの力（図５中矢印ア参
照）を受けることとなる。

【００８６】一方、土砂ホッパ２の前記上方開口部３３
からは連続的に土砂が投入され、その重量は下方の土砂
へと順次重畳して加わることとなるが、図５に示すよう
に土砂ホッパ２は下方ほど縮径する形状であるため、下
方の土砂ほど上方の土砂の重みで土砂ホッパ径方向内向
き及び下向きに力を受ける（図５中矢印イ参照）傾向と
なる。

【００８７】以上のように、土砂ホッパ２内下部の土砂
は、上方の土砂からの下向き・内向きの力（矢印イ）
と、自走式土質改良機後方側側壁面に沿う上向きの力
（矢印ア）との相互作用によって圧縮される。その結
果、土砂ホッパ２の側壁２ａ〜ｄの内面に次々と重畳し
て付着し、搬送ベルト２７との間に空隙ができた状態で
締め固まった土塊となる（＝架橋現象、又はブリッジ現
象ともいう）場合がある。

【００８８】図１５は、この架橋現象を模式的に示した
図である。このように架橋現象が発生したときは、土質
改良作業を中断して締め固まった土砂（土塊）１０３を
除去しなければならない。そのため、自走式土質改良機
の作業効率や稼動率の向上のためには、架橋現象が発生
したらすみやかに土塊１０３の除去作業を行い、土質改
良作業に復帰する必要がある。また、土質によっては、
架橋現象発生後時間がたつほど土砂の締め固まりの度合
いが強くなり、その除去作業に要する労力や作業時間が
増大する場合がある。したがって、この場合は特に、架
橋現象が発生したらすみやかに土塊１０３の除去作業を
行う必要がある。

【００８９】そこで、本実施の形態では、図５及び図６
を参照して説明したように、架橋現象を検出すべく前述
の超音波センサ９６，９７を設けている。ここで、本実
施形態における架橋現象の検出の動作を説明する。

【００９０】ｉ）土砂が未投入の場合 土砂ホッパ２内に土砂が存在しないので、超音波センサ
９６からの信号はＯＦＦとなり、超音波センサ９７から
の信号もＯＦＦとなる。この結果、パトライト９８は表
示部１０１，１０２の両方とも消灯状態となる。

【００９１】ii）土砂が正常に搬送されている場合 土砂ホッパ２内に土砂が正常に存在しているので、超音
波センサ９６からの信号はＯＮとなり、超音波センサ９
７からの信号もＯＮとなる。この結果、パトライト９８
の表示部１０１，１０２の両方が点灯する iii）架橋現象が発生した場合 この場合、図１５に示すように、土砂が土砂ホッパ２内
にて下方に間隙を持ちつつ締め固まっており、搬送ベル
ト２７上に空隙が生じるので、超音波センサ９６からの
信号はＯＮとなるが、超音波センサ９７からの信号はＯ
ＦＦとなる。この結果、パトライト９８は表示部１０２
のみが点灯し、表示部１０１は消灯状態となる。すなわ
ち、このような上部１灯点灯状態が架橋現象の発生を表
示することになる。

【００９２】これにより、土砂投入作業従事者（油圧シ
ョベルの操作者）は作業を中断し、締め固まった土砂
（土塊）１０３の除去作業にすみやかに着手することが
できるので、従来構造に比べて再び土質改良作業に復帰
するまでの時間を短縮して作業効率及び稼動効率を向上
できる。また特に、架橋現象発生後の経時に応じて土塊
除去作業の労力及び作業時間が増大する土質の場合、そ
の労力及び作業時間を低減できる効果も得られる。

【００９３】なお、上記本発明の一実施の形態において
は、超音波センサ９６，９７の信号を用いて直接パトラ
イト９８の表示部１０１，１０２を点灯・消灯させ、架
橋現象発生時にはパトライト９８が表示部１０２のみの
上部１灯表示となることで架橋現象を表示したが、これ
に限られず、他の表示方法でもよい。以下、そのような
変形例を図１６を用いて説明する。

【００９４】すなわち、この変形例は超音波センサ９
６，９７からの信号を図示しないコントローラへ入力し
て架橋現象の有無を判定し、その判定結果に応じて１灯
式（１色で足りる）のパトライト９８’（図示せず）を
点灯させるものであり、図１６は、前記コントローラに
よる制御手順を表すフローチャートである。

【００９５】図１６において、まずステップ１０で超音
波センサ９６の検出信号を入力し、ステップ２０でその
入力した信号がＯＮであるかどうかを判定する。ＯＦＦ
であった場合は判定が満たされず、ステップ１０に戻っ
て同様の手順を繰り返す。入力信号がＯＮであった場
合、判定が満たされてステップ３０へ移る。

【００９６】ステップ３０では、超音波センサ９７の検
出信号を入力し、ステップ４０でその入力した信号がＯ
ＦＦであるかどうかを判定する。ＯＮであった場合は判
定が満たされず、ステップ１０に戻って同様の手順を繰
り返す。入力信号がＯＦＦであった場合、判定が満たさ
れてステップ５０へ移る。

【００９７】ステップ５０ではパトライト９８’へ架橋
表示信号を出力し、このフローを終了する。

【００９８】本変形例においては、土砂正常搬送時には
超音波センサ９６，９７の検出信号が共にＯＮ信号とな
ることから、図１６におけるステップ１０→ステップ２
０→ステップ３０→ステップ４０が繰り返されてパトラ
イト９８’は点灯しないが、架橋現象が発生するとステ
ップ４０の判定が満たされて、ステップ５０でパトライ
ト９８’に架橋表示信号が出力され、パトライト９８’
が点灯する。これにより、上記本発明の一実施の形態と
同様、土砂投入作業従事者（油圧ショベルの操作者）は
作業を中断し、締め固まった土砂（土塊）１０３の除去
作業にすみやかに着手することができるという効果を得
る。

【００９９】本発明の自走式土質改良機の他の実施の形
態を図１７及び図１８により説明する。

【０１００】図１７は、本実施の形態による自走式土質
改良機の要部である土砂ホッパ２の詳細構造を表す側断
面図であり、図１８は図１７中XVIII−XVIII断面による
横断面図である。図中、図５及び図６に示す部分と同様
の部分には同じ符号を付している。

【０１０１】図１７及び図１８に示すように、本実施の
形態は、土砂ホッパ２の自走式土質改良機後方側（図１
７中右側）の側壁２ｄの内周側の前記の超音波センサ９
６，９７の略中間位置に、更にもう１つの超音波センサ
１０４及びカバー１０４Ａを設けたものである。また、
特に図示しないが本実施の形態においても同様に各超音
波センサ９６，９７，１０４からの信号のＯＮ又はＯＦ
Ｆを図示しないパトライトに出力し、パトライトはこの
信号に基づいて土砂ホッパ２内の土砂の状態量を表示す
る。ここでこの表示方法は、各超音波センサ９６，９
７，１０４に対応した３個（３灯）の表示部を備えたパ
トライトを設け、各超音波センサ９６，９７，１０４の
出力する信号のＯＮ又はＯＦＦに応じて対応する表示部
が点灯・消灯するようにしてもよいし、コントローラを
設け、各超音波センサ９６，９７，１０４から出力され
る信号に基づき、超音波センサ９６からの信号のみがＯ
Ｎ、又は超音波センサ１０４からの信号のみがＯＮ、も
しくは超音波センサ９６，１０４からの信号のみがＯＮ
の場合には、架橋現象が発生しているとみなして１灯の
表示部からなるパトライトを点灯するようにしてもよ
い。この場合も同様の効果を得る。

【０１０２】本発明の自走式土質改良機の更に他の実施
の形態を図１９及び図２０により説明する。

【０１０３】本実施の形態では、土砂ホッパ２内の土砂
高さがある程度高くなってきたら架橋現象が発生する可
能性が高いと予測することにより、架橋現象の発生を予
知的に検出する実施の形態である。

【０１０４】図１９は、本実施の形態による自走式土質
改良機の要部である土砂ホッパ２の詳細構造を表す側断
面図であり、図２０は図１９中XX−XX断面による横断面
図である。図中、図５及び図６に示す部分と同様の部分
には同じ符号を付している。

【０１０５】図１９及び図２０に示すように、本実施の
形態は、土砂ホッパ２の自走式土質改良機後方側（図１
９中右側）の側壁２ｄの内周側の中央上方部に１つの超
音波センサ１０５及びカバー１０５Ａを設けたものであ
る。この超音波センサ１０５は、土砂の上面が土砂ホッ
パ２内の比較的高い所定の高さ（例えば図１９中Ｐ）に
あるときの前記伝波時間を設定しきい値として保存して
おり、土砂ホッパ２内の土砂上面位置がそれより高くな
ると、これに応じてパトライト（図示せず）へＯＮ信号
を出力するようになっている。

【０１０６】すなわち、投入された土砂が溜まって土砂
表面の高さが所定の高さを超えると、伝波時間が設定し
きい値よりも小さく（短く）なり、超音波センサ１０５
はパトライトに出力する信号をＯＮに切換え、パトライ
トは土砂ホッパ２内の土砂の高さが所定の高さを超えた
ことを表示するようになっている。

【０１０７】また、パトライトは１灯の表示部（図示せ
ず）を備えており、この表示部の点灯・消灯により超音
波センサ１０５の出力する信号が切換わったことを表示
するようになっている。なお、前記パトライトは、前述
のものに限られず、例えば１灯の表示灯の表示色を変化
させることで信号の切換わりを表示するものでもよく、
要するに超音波センサ１０５の出力する信号が切換わっ
たことを明確に表示するものであればよい。

【０１０８】上記において、超音波センサ１０５が特許
請求の範囲記載の土砂ホッパ内の土砂の状態量を計測す
る第１計測手段を構成し、また、土砂ホッパ内の架橋現
象を検出する架橋検出手段をも構成する。

【０１０９】図５を用いて前述したように、架橋現象は
土砂ホッパ２内において、上方の土砂からの下向き・内
向きの力（矢印イ）と上向きの力（矢印ア）との相互作
用によって圧縮される結果、土砂ホッパ２の側壁２ａ〜
ｄの内面に次々と重畳して付着し締め固まることにより
発生する。したがって、架橋現象発生の直前には、土砂
ホッパ２内に土砂が滞留して土砂高さが比較的高くなっ
ている場合が多い。

【０１１０】そこで、本実施の形態によれば、１つの超
音波センサ１０５のみを用いて、土砂ホッパ２内の土砂
表面の高さが比較的高い所定の高さに達したことを検出
し、これをパトライトで表示する。これにより、土砂投
入作業従事者（油圧ショベル操作者）はこのまま投入作
業を続けると土砂ホッパ２内で架橋現象が発生するであ
ろうことを予測できる。

【０１１１】本発明の自走式土質改良機の更に他の実施
の形態を図２１及び図２２により説明する。

【０１１２】本実施の形態も、上記の実施の形態同様、
予知的検出を行う実施の形態である。図２１は、本実施
の形態による自走式土質改良機の要部である土砂ホッパ
２の取付構造を表す側面図であり、図２２は図２１中XX
II−XXII断面による横断面図である。図中、図２に示す
部分と同様の部分には同じ符号を付している。これら図
２１及び図２２において、土砂ホッパ２の両側（図１中
上下側）の側壁２ｂ及び２ｃ（図６参照）は、それぞれ
その外周側に取付板１０６，１０６を有しており、この
取付板１０６，１０６が前記の支持部材１５の内周側に
設けられた取付板１０７，１０７上に載置されることに
より、土砂ホッパ２が支持部材１５上に支持されるよう
になっている。またこのとき、取付板１０６，１０６
は、図２１に示すように水平に設けられた支持部材１５
の取付板１０７，１０７に対し、土砂ホッパ２が自走式
土質改良機後方側（図２１中右側）よりも自走式改良機
前方側（図２１中左側）の方が低くなる向きに傾斜する
ように設けられている。

【０１１３】また、本実施の形態の最も大きな特徴とし
て、取付板１０６と取付板１０７の間に重量センサとし
てのロードセル１０８を介在させており、土砂ホッパ２
の全体重量を計測できるようになっている。

【０１１４】このロードセル１０８は、例えばひずみゲ
ージ等からなる公知のものであり、図示しないパトライ
トと電気的に接続しており、土砂ホッパ２の全体重量に
応じた電圧を別途設けたコントローラを介して表示信号
としてパトライトに出力する。パトライトはその表示信
号に応じて土砂ホッパ２内の土砂の重量を表示するよう
になっている。

【０１１５】ここで、その表示方法は、１灯の表示部か
らなるパトライトを設け、前記コントローラにロードセ
ル１０８の計測値に対する所定のしきい値を設定し、ロ
ードセル１０８の計測値が所定のしきい値を超えるとコ
ントローラがＯＮ信号を出力してパトライトが点灯する
ようにしてもよいし、複数の表示部を備えたパトライト
が計測された重量に応じて表示灯の点灯数を段階的に増
減させるようにするものでもよい。要するに重量の計測
結果（土砂の重量）が土砂投入作業従事者（油圧ショベ
ル操作者）に分かるものであればよい。

【０１１６】なお、ロードセル１０８と取付板１０６，
１０７との間にはロードセル１０８を衝撃から保護する
ための緩衝板１０９，１０９が介在して設けられてい
る。

【０１１７】上記において、ロードセル１０８は特許請
求の範囲記載の土砂ホッパ内の土砂の状態量を計測する
第１計測手段を構成し、また、土砂ホッパ内の架橋現象
を検出する架橋検出手段をも構成する。

【０１１８】すなわち、土砂投入作業従事者（油圧ショ
ベル操作者）は、土砂ホッパ２の全体重量が所定のしき
い値を超えたとき、このまま作業を続けると土砂ホッパ
２内に架橋現象が発生するであろうことを予測できる。

【０１１９】本発明の自走式土質改良機の更に他の実施
の形態を図２３により説明する。

【０１２０】本実施の形態は、土砂ホッパ２内の重量を
計測することにより、架橋現象の発生を検出する実施の
形態である。

【０１２１】図２３は、本実施の形態による自走式土質
改良機の要部である土砂ホッパ２及びその近傍の詳細構
造を表す側断面図である。図中、図５に示す部分と同様
の部分には同じ符号を付している。図２３に示すよう
に、本実施の形態では、土砂ホッパ２内において、前記
搬送ベルト２７の搬送面裏側に土砂ホッパ２内の重量を
計測するコンベアスケール１１０を設けている。土砂の
重量を測定する区間（以下、土砂重量測定区間という）
は、土砂ホッパ２の前後方向略中間位置の下方に位置す
る任意の前記ガイドローラ２８，２８の間である（但
し、繁雑防止のためガイドローラ２８は図示省略）。前
記コンベアスケール１１０は、前記任意のガイドローラ
２８，２８の概略中間位置に搬送ベルト２７の搬送面裏
側に当設するように設けられた重量測定ローラ１１１
と、前記フレーム２３（図２参照）に固定された軸受部
材１１２と、この軸受部材１１２により揺動自在に支持
され一端に前記重量測定ローラ１１１を有する揺動板１
１３と、揺動板１１３の他端に連結して設けられた荷重
センサ１１４とから構成されている。したがって、搬送
ベルト２７上に所定量の土砂を堆積させた状態で搬送し
たときにおいて、搬送ベルト２７の土砂を堆積させた部
位が前記土砂重量測定区間にまで搬送されると、搬送ベ
ルト２７が沈むように撓み、重量測定ローラ１１１が図
２３中矢印ウ方向に押動され、この重量測定ローラ１１
１を連結した揺動板１１３の他端が同図中矢印エ方向に
揺動変位しようとするから、荷重センサ１１４に対する
荷重が増大することになり、この検出信号に基づいて搬
送ベルト２７により土砂重量測定区間における土砂の重
量を計測することができるようになっている。

【０１２２】また、荷重センサ１１４は、前記ロードセ
ル１０８と同様、例えばひずみゲージ等からなる公知の
ものであり、図示しないパトライトと電気的に接続して
おり、また、搬送ベルト２７上の土砂の重量（搬送ベル
ト２７の撓み量）に応じた検出信号（電圧）を別に設け
たコントローラを介し表示信号としてパトライトに出力
する。パトライトはその表示信号に応じて土砂ホッパ２
内の土砂の重量を表示するようになっている。

【０１２３】ここで、その表示方法は、１灯の表示部か
らなるパトライトを設け、前記コントローラに荷重セン
サ１１４の計測値に対する所定のしきい値を設定し、荷
重センサ１１４の計測値が所定のしきい値を超えるとコ
ントローラがＯＮ信号を出力してパトライトが点灯する
ようにしてもよいし、複数の表示部を備えたパトライト
が計測された重量に応じて表示灯の点灯数を段階的に増
減させるようにするものでもよい。要するに重量の計測
結果（土砂の重量）が土砂投入作業従事者（油圧ショベ
ル操作者）に分かるものであればよい。

【０１２４】上記において、コンベアスケール１１０が
特許請求の範囲記載の土砂ホッパ内の土砂の状態量を計
測する第１計測手段を構成し、また、土砂ホッパ内の架
橋現象を検出する架橋検出手段をも構成する。

【０１２５】すなわち、コンベアスケール１１０を設け
ることにより、土砂投入作業従事者が土砂ホッパ２内に
土砂を投入しているにもかかわらず、土砂の重量（搬送
ベルト２７の撓み）がほとんど計測されないときには、
架橋現象により搬送ベルト２７上に空隙が生じているこ
とになる。このようにして１つの計測手段のみで、架橋
現象を検出することができる。

【０１２６】なお、本実施の形態においては、土砂ホッ
パ２内の土砂の状態量をコンベアスケール１１０によっ
てのみ計測する構成としたが、言うまでもなく前記の超
音波センサ１０５と併せて用いてもよい。これにより、
さらに確実に架橋現象を検出する構成が実現できる。

【０１２７】本発明の自走式土質改良機の更に他の実施
の形態を図２４により説明する。

【０１２８】本実施の形態は、土砂ホッパ２内の土砂高
さ及び土砂ホッパ２外の土砂の重量を計測することによ
り、架橋現象の発生を検出する実施の形態である。

【０１２９】図２４は、本実施の形態による自走式土質
改良機の要部である土砂ホッパ２近傍の詳細構造を表す
側断面図である。図中、図５に示す部分と同様の部分に
は同じ符号を付している。図２４に示すように、本実施
の形態では、土砂ホッパ２を出て前記混合装置３までの
搬送経路における搬送ベルト２７の土砂搬送面の裏側
（図２４中下側）に摺接するように前記のコンベアスケ
ール１１０と同様のコンベアスケール１１５を設けてい
る。このコンベアスケール１１５は、上記コンベアスケ
ール１１０と同様にして、土砂ホッパ２を出て混合装置
３までの搬送経路における搬送ベルト２７の撓み量を検
出することにより、搬送ベルト２７上の土砂の重量を計
測するようになっている。また、土砂ホッパ２の自走式
土質改良機後方側の側壁２ｄの内周側の中央上方部に前
記の超音波センサ１０５及びカバー１０５Ａを設け、土
砂ホッパ２内の土砂の量（上面位置高さ）も計測できる
ようになっている。

【０１３０】これらの超音波センサ１０５及びコンベア
スケール１１５は図示しないパトライトと電気的に接続
しており、それぞれパトライトに信号を出力する。ただ
し、コンベアスケール１１５は図示しないコントローラ
を介している。超音波センサ１０５は、送波手段から送
波し、搬送ベルト２７上での反射波を受波手段で受波す
るまでの伝波時間を設定しきい値として保存（記憶）し
ており、搬送ベルト２７上に少しでも土砂等が存在すれ
ば、パトライトへＯＮ信号を出力するようになってい
る。コンベアスケール１１５は、コントローラに比較的
小さいしきい値を設定しており、搬送ベルト２７上に土
砂が存在し、計測値がそのしきい値を超えると、コント
ローラがパトライトへＯＮ信号を出力するようになって
いる。

【０１３１】パトライトは、２つの表示部（図示せず）
を有し、前記の超音波センサ１０５及びコンベアスケー
ル１１５の検出結果に応じて両方の表示部を点灯・消
灯、或いは１灯のみを点灯するなどして土砂の状態量を
表示する（詳細は後述）ようになっている。

【０１３２】上記において、超音波センサ１０５が特許
請求の範囲記載の土砂ホッパ内の土砂の状態量を計測す
る第１計測手段を構成し、コンベアスケール１１５が土
砂ホッパ２を出て混合装置までの搬送経路における土砂
の状態量を計測する第２計測手段を構成し、これら２つ
が土砂ホッパ内の架橋現象を検出する架橋検出手段を構
成する。

【０１３３】ここで、本実施形態における架橋現象の検
出の動作を説明する。

【０１３４】ｉ）土砂が未投入の場合 土砂ホッパ２内に土砂が存在しないので、超音波センサ
１０５からの信号はＯＦＦとなり、コントローラを介し
コンベアスケール１１５からの信号もＯＦＦとなる。こ
の結果、パトライトの２つの表示部が両方とも消灯状態
となる。

【０１３５】ii）土砂が正常に搬送されている場合 土砂ホッパ２内に土砂が正常に存在しているので、超音
波センサ１０５からの信号はＯＮとなり、コントローラ
を介しコンベアスケール１１５からの信号もＯＮとな
る。この結果、パトライトの２つの表示部の両方が点灯
する iii）架橋現象が発生した場合 この場合、土砂が土砂ホッパ２内にて下方に間隙を持ち
つつ締め固まっており、土砂ホッパ２外に土砂が出てこ
ないので、超音波センサ１０５からの信号はＯＮとなる
が、コントローラを介しコンベアスケール１１５からの
信号はＯＦＦとなる。この結果、パトライトの１つの表
示部のみが点灯し、もう１つの表示部は消灯状態とな
る。すなわち、このような１灯点灯状態が架橋現象の発
生を表示することになり、架橋現象を検出する構成を実
現できる。これにより、上記本発明の一実施の形態と同
様、土砂投入作業従事者（油圧ショベルの操作者）は作
業を中断し、締め固まった土砂（土塊）の除去作業にす
みやかに着手することができるという効果を得る。

【０１３６】なお、上記本発明の更に他の実施の形態に
おいては、超音波センサ１０５及びコンベアスケール１
１５の信号のＯＮ又はＯＦＦに対してパトライトの２つ
の表示部を点灯・消灯させ、架橋現象発生時にはパトラ
イトが１つの表示部のみの１灯表示となることで架橋現
象を表示したが、これに限られず、他の表示方法でもよ
い。以下、そのような変形例を図２５を用いて説明す
る。

【０１３７】すなわち、この変形例は超音波センサ１０
５及びコンベアスケール１１５からの両方の信号をコン
トローラへ入力して架橋現象の有無を判定し、その判定
結果に応じて１灯式（１色で足りる）のパトライト（図
示せず）を点灯させるものであり、図２５は、前記コン
トローラによる制御手順を表すフローチャートである。

【０１３８】図２５において、まずステップ１１０で超
音波センサ１０５の検出信号を入力し、ステップ１２０
でその入力した信号がＯＮであるかどうかを判定する。
ＯＦＦであった場合は判定が満たされず、ステップ１１
０に戻って同様の手順を繰り返す。入力信号がＯＮであ
った場合、判定が満たされてステップ１３０へ移る。

【０１３９】ステップ１３０では、コンベアスケール１
１５の検出信号を入力し、ステップ１４０でその入力し
た信号が比較的小さい所定のしきい値未満であるかどう
かを判定する。しきい値以上であった場合は判定が満た
されず、ステップ１１０に戻って同様の手順を繰り返
す。しきい値未満であった場合、判定が満たされてステ
ップ１５０へ移る。

【０１４０】ステップ１５０ではパトライトへ架橋表示
信号を出力し、このフローを終了する。

【０１４１】本変形例においては、土砂正常搬送時には
超音波センサ１０５の検出信号がＯＮとなると共にコン
ベアスケール１１５からの検出信号もしきい値以上とな
ることから、図２５におけるステップ１１０→ステップ
１２０→ステップ１３０→ステップ１４０が繰り返され
てパトライトは点灯しないが、架橋現象が発生するとコ
ンベアスケール１１５からの検出信号がしきい値未満と
なりステップ１４０の判定が満たされて、ステップ１５
０でパトライトに架橋表示信号が出力され、パトライト
が点灯する。これにより、上記本発明の一実施の形態と
同様、土砂投入作業従事者（油圧ショベルの操作者）は
作業を中断し、締め固まった土砂（土塊）の除去作業に
すみやかに着手することができるという効果を得る。

【０１４２】さらに、図２４を用いて説明した上記実施
の形態及び図２５を用いて説明した上記変形例における
超音波センサ１０５の代わりに、先に述べたロードセル
１０８（図２１及び図２２参照）を用いてもよい。この
場合、ロードセル１０８の計測値が所定のしきい値を超
えているのにコンベアスケール１１５での計測値がしき
い値を下回れば、架橋現象が発生していることがわか
る。したがって、この場合も、上記図２４の実施の形態
や図２５の変形例と同様の効果を得る。

【０１４３】本発明の自走式土質改良機の更に他の実施
の形態を図２６により説明する。

【０１４４】本実施の形態は、土砂ホッパ２内の土砂高
さ、前記搬出コンベア８のベルト８３上の土砂の重量及
び前記混合用油圧モータ８０の負荷を計測することによ
り、架橋現象の発生を検出する実施の形態である。

【０１４５】図２６は、本実施の形態において土砂を搬
送する各機構を抽出して示す説明図である。図中、図
２、図１３及び図１９に示す部分と同様の部分には同じ
符号を付している。本実施の形態では、図２６に示すよ
うに、土砂ホッパ２の自走式土質改良機後方側の側壁２
ｄの内周側の中央上方部に前記の超音波センサ１０５及
びカバー１０５Ａを設け、土砂ホッパ２内の土砂の状態
量を計測できるようになっている。また、前記の搬出コ
ンベア８のベルト８３の土砂搬送面（図５中上側面）の
裏側に摺接するように前記のコンベアスケール１１０と
同様のコンベアスケール１１６を設けており、ベルト８
３の撓み量を検出することにより、ベルト８３上の土砂
の状態量を計測できるようになっている。これらの超音
波センサ１０５及びコンベアスケール１１６は共に図示
しないコントローラと電気的に接続しており、図２５を
用いて前述した変形例と同様にして、コントローラに検
出信号を出力する。

【０１４６】また、本実施の形態においては、前記の混
合用油圧モータ８０にその負荷圧力Ｐを検出する圧力セ
ンサ（圧力スイッチ）１１７（図１４中２点鎖線参照）
を設けており、圧力センサ１１７も同様に前記コントロ
ーラに電気的に接続されている。また、圧力センサ１１
７の検出する負荷圧力Ｐには、所定範囲のしきい値Ｐ
１，Ｐ２（＞Ｐ１）が設定されている。ここで、しきい
値Ｐ１は、混合用油圧モータ８０が作動しているかどう
かがわかる程度（ほぼゼロかゼロよりわずかに大きい程
度）に設定すればよく、しきい値Ｐ２は、混合装置３の
正常運転時の上限負荷として考えられる値を設定すれば
よいが、これは、特定の値でなくとも経験的に得た値と
してよい。したがって、土砂投入作業従事者（油圧ショ
ベル操作者）は、土砂の質や状態を見た上で経験を基に
しきい値Ｐ２を任意に設定できるようになっている。圧
力センサ１１７の計測する負荷圧力Ｐがこの所定範囲の
しきい値Ｐ１≦Ｐ≦Ｐ２内にある場合のみ、圧力センサ
１１７は前記コントローラにＯＮ信号を出力するように
なっている。

【０１４７】コントローラは、前記の超音波センサ１０
５、コンベアスケール１１６及び圧力センサ１１７から
出力される信号を基に所定の演算処理を行い、これに応
じてパトライト（図示せず）又は詰まり警報手段（後
述）に信号を出力するようになっている。パトライト
は、架橋現象が発生しているかどうかを１灯の表示部
（図示せず）の点灯・消灯で表示するが、これに限られ
ず計測結果（土砂の状態）が土砂投入作業従事者（油圧
ショベル操作者）に分かるものであればよい。

【０１４８】上記において、超音波センサ１０５が特許
請求の範囲記載の土砂ホッパ内の土砂の状態量を計測す
る第１計測手段を構成し、コンベアスケール１１６がコ
ンベアにて搬出中の土砂の状態量を計測する第３計測手
段を構成し、圧力センサ１１７が混合装置の作動状態に
係わる状態量を計測する第４計測手段を構成する。そし
て、これら全部が土砂ホッパ内の架橋現象を検出する架
橋検出手段を構成する。

【０１４９】ここで、図２７は、前記コントローラによ
る制御手順を表すフローチャートである。図２７におい
て、まずステップ２１０で超音波センサ１０５の検出信
号を入力し、ステップ２２０でその入力した信号がＯＮ
であるかどうかを判定する。ＯＦＦであった場合は判定
が満たされず、ステップ２１０に戻って同様の手順を繰
り返す。入力信号がＯＮであった場合、判定が満たされ
てステップ２３０へ移る。

【０１５０】ステップ２３０では、コンベアスケール１
１６の検出信号を入力し、ステップ２４０でその入力し
た信号が比較的小さい所定のしきい値未満であるかどう
かを判定する。しきい値以上であった場合は判定が満た
されず、ステップ２１０に戻って同様の手順を繰り返
す。入力信号がしきい値未満であった場合、判定が満た
されてステップ２５０へ移る。

【０１５１】ステップ２５０では、圧力スイッチ１１７
の検出信号を入力し、ステップ２６０でその入力した信
号がＯＮであるかどうかを判定する。ＯＦＦであった場
合は、判定が満たされずステップ２７０へ移る。

【０１５２】ステップ２７０では図示しない詰り警告装
置（警告表示を灯するものや警告音を発するもの等、適
宜のもので足りる）に詰り警告信号を出力して警告を発
しさせ、このフローを終了する。

【０１５３】一方、ステップ２６０で入力信号がＯＮで
あった場合、判定が満たされてステップ２８０へ移る。

【０１５４】ステップ２８０ではパトライトへ架橋表示
信号を出力し、このフローを終了する。

【０１５５】次に、本実施形態における架橋現象の検出
の動作を図２７を参照しつつ説明する。

【０１５６】まず、土砂が未投入の場合は、土砂ホッパ
２内に土砂が存在しないので、超音波センサ１０５の信
号はＯＦＦとなり、図２７においてステップ２１０→ス
テップ２２０を繰り返す。ここで、土砂が投入される
と、超音波センサ１０５からの信号はＯＮになるので、
ステップ２２０→ステップ２３０へと進む。土砂が正常
に搬送されている場合は、コンベアスケール１１６から
の信号はしきい値以上であるから、ステップ２４０から
ステップ２１０へ戻り、ステップ２１０→ステップ２２
０→ステップ２３０→ステップ２４０が繰り返される。
何らかの理由により土砂が正常に搬送されなくなり、コ
ンベアスケール１１６からの信号がしきい値未満になる
と、ステップ２４０→ステップ２５０→ステップ２６０
へと進む。このとき、架橋現象が発生し、土砂が土砂ホ
ッパ２内にて下方に間隙を持ちつつ締め固まって土砂ホ
ッパ２外に土砂が出てこなくなっているか、もしくは混
合装置３に土砂詰まりが発生しているかが考えられる。
架橋現象が発生している場合は、混合装置３自体は正常
運転（但し、土砂がないため負荷はほとんどない）であ
るため、圧力スイッチ１１７からの信号はＯＮになる。
これにより、ステップ２８０に進んでパトライトに架橋
表示信号を出力し、パトライトは架橋現象発生を示す点
灯表示を行う。一方、混合装置３に詰まりが発生した場
合、混合装置３で搬送が滞り混合用油圧モータ８０が過
負荷状態となってＰ＞Ｐ２となるので、圧力スイッチ１
１７からの信号はＯＦＦになり、ステップ２６０→ステ
ップ２７０に進んで詰まり警報手段で詰まり警報信号が
発せられる。

【０１５７】このように、１つの超音波センサ１０５の
みを設けた場合その計測結果だけでは架橋現象の発生の
有無は不明（但し、図１９のように予知的検出は可能）
であるが、超音波センサ１０５で土砂の存在が計測され
ている状態でコンベアスケール１１６での計測量が大き
く低下すれば、土砂搬送経路上で何らかの原因により搬
出コンベア８上の土砂（改良土）量が減少したことにな
る。このとき、前述したように、圧力スイッチ１１７
は、混合装置３が詰って（＝過負荷状態となる）搬出コ
ンベア８上に土砂（改良土）が少なくなっている可能性
を確認するための役割を果たし、圧力スイッチ１１７に
て混合装置３が正常に作動している（＝過負荷ではな
い）ことが計測されれば、土砂が土砂ホッパ２外へ出て
こない架橋現象が確かに発生していることとなる。この
ようにして、架橋現象を検出する構成を実現でき、上記
本発明の一実施の形態と同様、土砂投入作業従事者（油
圧ショベルの操作者）は作業を中断し、締め固まった土
砂（土塊）の除去作業にすみやかに着手することができ
るという効果を得る。

【０１５８】なお、以上においては、超音波センサ９
６，９７，１０４，１０５としてしきい値との大小に応
じて信号を出力するセンサを用いたが、これらに限られ
るものではなく、例えば土砂ホッパ２内の土砂表面との
距離そのものを測定し出力するものでもよい。また、超
音波センサに代えて、例えば、発光（射光）手段と受光
手段を備え、受光手段に向かって発光手段から照射され
た光が遮られることにより障害物（土砂）の存在を認識
する光電センサを用いてもよい（例えば、発光手段から
発せられた光線が土砂などにより遮光され受光手段に光
が届かなくなると、ＯＮ信号を出力する）。また、言う
までもなく、これを土砂ホッパ２内以外の箇所の土砂の
状態量を計測する手段として用いてもよい。要するに土
砂の量（土砂表面位置高さ）が予め設定された所定の値
に達したことを検出可能な構成とできればよい。

【０１５９】また、土砂の状態量（例えば、土砂表面位
置高さ、重量等）を表示する手段はその状態量に応じた
表示を行う１つの表示灯を備えた表示手段でもよいし、
複数の表示灯を備え個々の表示の組合せにより土砂の状
態量を表示するものとしてもよいし、複数の計測手段を
用いるならばそれぞれに対応した表示手段を設けてもよ
い。要するに土砂の状態量が予め設定された所定の値に
達したことを表示可能な構成とできればよい。

【０１６０】また、図１及び図８に示したように、パト
ライト９８を前記の台板３５の自走式土質改良機前方側
（図１及び図８中左側）の幅方向一方側（図１及び図８
中上側）に設けたが、これに限られるものではなく、例
えば台板３５の自走式土質改良機前方側（図１及び図８
中左側）の幅方向他方側（図１及び図８中下側）に設け
てもよい。また、取付台９９をマグネット式にすること
によってパトライト９８を着脱可能に構成し、所望の位
置に設けられるようにしてもよく、要するパトライトは
土砂投入作業従事者（油圧ショベル操作者）に見易い位
置に設けられていればよい。

【０１６１】更に、上記本発明の自走式土質改良機の一
実施の形態においては、混合装置３において、撹枠手段
を用いたミキシング方式で土砂と土質改良材との混合を
行ったが、これに限られるものではなく、特開平９−１
９５２６５号公報のようにいわゆる解砕方式による混合
装置を用いてもよい。また、上記本発明の一実施の形態
においては、走行手段として無限軌道履帯１０を備える
場合を例にとって説明したが、これにも限られず、ホイ
ール式等で走行手段を構成することもできる。さらに、
土砂ホッパ２上に設ける篩ユニット１を振動篩とした
が、これに限られず、固定篩としても良い。これらの場
合も、同様の効果を得る。

【０１６２】また、上記本発明の一実施の形態において
は、前記の篩ユニット１から前記土砂ホッパ２の開口部
３３へ土砂を導入する際、土砂のこぼれ落ち・漏洩等を
防止する手段を特に設けなかったが、例えば前記篩ユニ
ット１の前記格子部材１８の下面近傍からゴム板等で構
成した側方カバーを土砂ホッパ２内側に垂らし、上記の
土砂のこぼれ落ち・漏洩等を防止しても良い。

【０１６３】

【発明の効果】本発明によれば、架橋現象が発生する
と、そのことが架橋検出手段によって検出され、表示手
段によって表示される。これにより、土砂投入作業従事
者は、直ちに土砂投入作業を中断し、締め固まった土砂
の除去作業にすみやかに着手することができる。したが
って、再び土質改良作業に復帰するまでの時間を短縮し
て作業効率及び稼働効率を向上できる。また、架橋現象
発生後の経時に応じて土砂除去作業の労力及び作業時間
が増大する土質の場合、その労力及び作業時間を低減で
きる効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態の全
体構造を表す上面図である。

【図２】図１に示した自走式土質改良機の側面図であ
る。

【図３】図１に示した篩ユニットの全体構造を示す上面
図である。

【図４】図３に示した篩いユニットの側面図である。

【図５】図１に示した土砂ホッパの詳細構造を表す側断
面図である。

【図６】図５中VI−VI断面による横断面図である。

【図７】図１に示した土質改良材供給装置の全体構造を
表す側断面図である。

【図８】図７に示した土質改良材供給装置の上面図であ
る。

【図９】図７中IX−IX断面による水平断面図である。

【図１０】図９中Ｘ−Ｘ断面による横断面図である。

【図１１】図７に示したフィーダの詳細構造を表す側断
面図である。

【図１２】図１に示した混合装置の詳細構造を表す上面
図である。

【図１３】図１２中XIII−XIII断面による側断面図であ
る。

【図１４】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に
備えられる油圧駆動装置の概略構成を表す油圧回路図で
ある。

【図１５】ホッパ内で生じうる架橋現象を模式的に示し
た図である。

【図１６】架橋現象の表示に関する変形例におけるコン
トローラによる制御手順を表すフローチャートである。

【図１７】本発明の自走式土質改良機の他の実施の形態
の要部である土砂ホッパの詳細構造を表す側断面図であ
る。

【図１８】図１７中XVIII−XVIII断面による横断面図で
ある。

【図１９】本発明の自走式土質改良機のさらに他の実施
の形態の要部である土砂ホッパの詳細構造を表す側断面
図である。

【図２０】図１９中XX−XX断面による横断面図である。

【図２１】本発明の自走式土質改良機のさらに他の実施
の形態の要部である土砂ホッパの取付構造を表す側面図
である。

【図２２】図２１中XXII−XXII断面による横断面図であ
る。

【図２３】本発明の自走式土質改良機のさらに他の実施
の形態の要部である土砂ホッパ及びその近傍の詳細構造
を表す側断面図である。

【図２４】本発明の自走式土質改良機のさらに他の実施
の形態の要部である土砂ホッパ近傍の詳細構造を表す側
断面図である。

【図２５】架橋現象の表示に関する変形例におけるコン
トローラによる制御手順を表すフローチャートである。

【図２６】本発明の自走式土質改良機のさらに他の実施
の形態において土砂を搬送する各機構を抽出して示す説
明図である。

【図２７】図２６に示した自走式土質改良機に備えられ
たコントローラによる制御手順を表すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 土砂ホッパ ３ 混合装置 ８ コンベア（搬出コンベア） ９６，９７ 超音波センサ（位置センサ、第１計測
手段、架橋検出手段） ９８ パトライト（表示手段） １０５ 超音波センサ（位置センサ、第１計測
手段、架橋検出手段） １０８ ロードセル（重量センサ、第１計測手
段、架橋検出手段） １１０ コンベアスケール（重量センサ、第１
計測手段、架橋検出手段） １１５ コンベアスケール（重量センサ、第２
計測手段、架橋検出手段） １１６ コンベアスケール（重量センサ、第３
計測手段、架橋検出手段） １１７ 圧力センサ（第４計測手段、架橋検出
手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 関野 聡 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 山本 康晴 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内 (72)発明者 三浦 哲志郎 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内 Ｆターム(参考） 2D043 CA01 EA04 EA06

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】土砂ホッパに投入された土砂を混合装置に
   導入して土質改良材と混合し、その混合物をコンベアで
   搬出する自走式土質改良機において、 前記土砂ホッパ内の架橋現象を検出する架橋検出手段
   と、 この架橋検出手段で前記架橋現象が検出されたことを表
   示する表示手段とを有することを特徴とする自走式土質
   改良機。
2. 【請求項２】請求項１記載の自走式土質改良機におい
   て、前記架橋検出手段は、前記土砂ホッパ内の土砂の状
   態量を計測する第１計測手段を備えることを特徴とする
   自走式土質改良機。
3. 【請求項３】請求項１記載の自走式土質改良機におい
   て、前記架橋検出手段は、前記土砂ホッパ内の土砂の状
   態量を計測する第１計測手段と、前記土砂ホッパを出て
   前記混合装置までの搬送経路における土砂の状態量を計
   測する第２計測手段とを備えることを特徴とする自走式
   土質改良機。
4. 【請求項４】請求項１記載の自走式土質改良機におい
   て、前記架橋検出手段は、前記土砂ホッパ内の土砂の状
   態量を計測する第１計測手段と、前記コンベアにて搬出
   中の土砂の状態量を計測する第３計測手段と、前記混合
   装置の作動状態に係わる状態量を計測する第４計測手段
   とを備えることを特徴とする自走式土質改良機。
5. 【請求項５】請求項４記載の自走式土質改良機におい
   て、前記第４計測手段は、前記混合装置を駆動する駆動
   手段の負荷を計測する負荷計測手段であることを特徴と
   する自走式土質改良機。
6. 【請求項６】請求項２〜４のいずれか１項記載の自走式
   土質改良機において、前記第１計測手段、又は前記第２
   計測手段、若しくは前記第３計測手段は、土砂表面の位
   置を計測する位置センサを含むことを特徴とする自走式
   土質改良機。
7. 【請求項７】請求項２〜４のいずれか１項記載の自走式
   土質改良機において、前記第１計測手段、又は前記第２
   計測手段、若しくは前記第３計測手段は、土砂の重量を
   計測する重量センサを含むことを特徴とする自走式土質
   改良機。
8. 【請求項８】請求項１〜４のいずれか１項記載の自走式
   土質改良機において、前記表示手段を、所望の箇所に着
   脱可能に設けたことを特徴とする自走式土質改良機。