JP2001311141A - 自走式土質改良機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】混合装置への円滑な土砂供給を確保し、高品質
の改良土を安定的に生産できる自走式土質改良機を提供
する。 【解決手段】土砂ホッパ２に投入された土砂を搬入コン
ベア４を介し混合装置３に導入して土質改良材と混合
し、その混合物を搬出コンベア８で搬出する自走式土質
改良機において、搬入コンベア４のベルト２５の土砂積
載面にラグ１００を設ける。

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、土砂と搬送用コンベア
のベルトとのスリップ発生を抑制し、混合装置への円滑
な土砂供給を確保でき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、例えば特開平９−１９５２６５
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搬送用コンベ
ア（ベルトコンベア）を介し混合装置に導入して土質改
良材と混合し、その混合物を排出用コンベアで搬出する
ようになっている。このとき、良品質の改艮土を生産す
るためには、発生土と土質改良材との混合比をほぼ一定
にすることが重要である。

【０００４】ここで、定置式の各種処理装置を配置した
大規模な土質改良プラントの場合、改艮土の品質確保・
向上のために発生土と土質改良材との混合比を制御する
ための計量手段を設けることは可能である。しかし、通
常、自走式土質改良機にあっては、走行体のフレーム上
にホッパ、搬送用コンベア、土質改良材（固化材）タン
ク、及び混合装置等を搭載する構造となるため、フレー
ム上の搭載スペースに限りがある。そのため、混合比を
高精度に制御するための機構を設けるのは困難である。

【０００５】そこで、上記自走式土質改良機において
は、土砂と土質改良材との混合比の変動をなるべく少な
くするために、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（ゲート）を
設け、搬送用コンベアのベルト上を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るものだけ（＝
開口部高さ分、すなわち一定体積分だけ）を土砂ホッパ
外へ切り出し、混合装置へ導入するようになっている。
このようにして混合装置への土砂の定量供給を図る一
方、土質改良材供給装置からも常時一定量の土質改良材
を供給するようにし、これによって混合比の安定化を図
っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、この種の自走式
土質改良機においては、油圧ショベル等による土砂ホッ
パへの土砂投入時の便宜のため、土砂ホッパはなるべく
低い位置にある方が好ましく、そのため搬送用コンベア
の搬送方向と反対側（自走式土質改良機前方側）端部も
比較的低い位置となっている。一方、搬送用コンベアの
搬送方向側（自走式土質改良機前方側）端部は、混合装
置に土砂を投入する構造上、混合装置の上部に位置する
こととなるため、搬送用コンベアは搬送方向下流側に向
かって上り傾斜の配置となっている。

【０００７】さらに、上記従来技術においては、搬送用
コンベアを上記のように上り傾斜とすることに別の意義
もある。すなわち、上記従来技術では、土砂投入をする
油圧ショベルの操作者の目視確認の便宜のため、土砂ホ
ッパの上方開口部（受入口）を自走式土質改良機前方側
に向かって下り傾斜構造としている。このため、搬送用
コンベアが略水平のままであると、土砂ホッパの容量が
低下してしまう。すなわち、搬送用コンベアが上り傾斜
配置であることは、土砂ホッパの容量確保という意義を
も持っている。一方、近年、再生資源促進法（いわゆる
リサイクル法）の施行（平成３年１０月）といった廃棄
物再利用促進の背景の下、掘削発生土の土質改良のニー
ズが高まっており、土質改良の対象となる土砂の性質や
状態が極めて多種多様化するようになっている。そのた
め、土砂改良機械の改良対象土砂として、例えば、砂含
量が多く粘着度合いが低い砂質土や、粒径が極めて細か
くしかも粘着性の高い粘土というように、土性そのもの
が大きく異なったものが含まれるようになっている。さ
らにそれぞれの中で含水量が異なるものが混在したり、
さらに砂状のものと土が圧縮されて塊状となったものと
が混在する場合もある。

【０００８】ここで、前述したように、通常の自走式土
質改良機では、搬送用コンベアが搬送方向に対して上り
傾斜配置となっている。そのため、土砂の粘度や密度、
さらに土砂ホッパ内の土砂の積量や土質等によっては、
前記の土砂ホッパの供給用開口部にて所定体積の土砂を
土砂ホッパ外へ切り出そうとするときに、ベルト上の土
砂に対し上流側（搬送側と反対側）へ戻そうとする向き
に作用する切り出し反力が下流側（搬送側）へ送ろうと
するベルト・土砂間の摩擦力を上回り、ベルト上の土砂
全体（あるいは一部）がベルトに対して上流側にスリッ
プして土砂を送れなくなる可能性がある。上記従来技術
では、このスリップ発生の防止について特に配慮されて
いないため、混合装置への円滑な土砂供給が困難となる
可能性があった。そのため、土砂と土質改良材との混合
比を安定化させるのが困難であり、高品質の改良土を安
定的に生産することが困難となる。

【０００９】本発明の目的は、混合装置への円滑な土砂
供給を確保し、高品質の改良土を安定的に生産できる自
走式土質改良機を提供することにある。

【００１０】

【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搬
送用コンベアを介し混合装置に導入して土質改良材と混
合し、その混合物を排出用コンベアで搬出する自走式土
質改良機において、前記搬送用コンベアのベルトの土砂
積載面に凸状部を設ける。

【００１１】本発明においては、搬送用コンベアのベル
トの土砂積載面に凸状部を設けることにより、土砂がそ
の凸状部に引っかかって係合するため、土砂とベルトと
のスリップ発生を抑制するとともに土砂を順次搬送方向
に掻き出すことができる。したがって、混合装置への円
滑な土砂供給を確保できる。これにより、混合装置への
土砂定量供給を容易に図ることができるので、土質改良
材供給装置から常時一定量の土質改良材を供給すること
で、土砂と土質改良材との混合比の安定化を容易に図れ
る。したがって、高品質の改良土を安定的に生産するこ
とができる。

【００１２】

【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。

【００１３】図１は、本実施の形態の自走式土質改良機
の全体構造を表す側面図であり、図２はその上面図であ
る。

【００１４】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２中右側）に運搬し搬出する搬出
コンベア８とを有する。

【００１５】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）７９等を載置する車台
を構成する土質改良機取付け部（本体フレーム）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）１１ｂ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。

【００１６】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１中左右方向）一方側（自走式土質改
良機前方側、すなわち図１中左側）端部の上方に搭載さ
れている。

【００１７】この篩ユニット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１４ａの上に設
けた支持部材１４ｂ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（図２参照）と、この格子部材１８の内部
に挿通された振動軸（図示せず）の両端部に設けられた
回転ドラム１９，１９（図では片側のみを図示）と、こ
の回転ドラム１９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２０とを有している。

【００１８】このとき、回転ドラム１９は、その重心位
置が振動軸から所定の距離だけ離間した位置にあり（ま
たは回転ドラム１９自体が回転軸に偏心して装着されて
もよい）、加振用油圧モータ２０の駆動力がベルト２１
を介して回転ドラム１９に伝達されて回転ドラム１９が
矢印ア（図１参照）方向に回転すると、その重心位置が
変位する結果、振動軸が振動（揺動）することになる。
これによって、格子部材１８及び支持枠体１７が振動
（揺動）するようになっている。そしてこのとき、図１
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１中左側）のほうが自走式土質改良機の後方側
（図１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（塊状固形物等）を
格子部材１８より自走式土質改良機前方側（図１中左
側）へと転がり落として流下排出し、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。

【００１９】前記の搬入コンベア４は、図１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１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１中左側）
が低く下流側（図１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（コンベアフレーム）２２と、このフレー
ム２２に支持される駆動輪２３及び従動輪（アイドラ）
２４と、これら駆動輪（駆動ローラ）２３と従動輪（従
動ローラ、アイドラ）２４との間に巻回して設けられ、
シート状のゴム等により構成される搬送ベルト２５と、
この搬送ベルト２５における土砂積載面（搬送面）を支
持するためにガイドローラ２６と、搬送ベルト２５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（ガイド板）２７とを備えている。

【００２０】前記の駆動輪２３の回転軸２３ａは、搬入
コンベア用油圧モータ１２（後述の図１２参照）が連結
されており、この油圧モータで回転軸２３ａを回転駆動
することによって駆動輪２３を回転駆動し、搬送ベルト
２５を（後述の図１１の矢印イ方向に）送るようになっ
ている。

【００２１】前記の従動輪２４の回転軸２４ａは、フレ
ーム２２に直接固定されるのではなく、周知の張り調整
機構１５を介してフレーム２２に接続されており、これ
によって搬送ベルト２５の張りを一定に保つように調整
可能となっている。

【００２２】前記のガイドローラ２６は、搬送ベルト２
５の搬送面の下側に所定のピッチ間隔をもって複数個が
配置されている。規制板２７は、搬送ベルト２５の搬送
面より所定の高さだけ上方に突出して設けられており、
これによって、土砂搬送時における左右への土砂溢出を
防止するようになっている。

【００２３】前記の土砂ホッパ２は、上端部が前記支持
部材１４ｂ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。

【００２４】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のうち、搬入コンベア４の上流側
（自走式土質改良機の前方側、図１中左側）に位置する
側壁２ａ（図示せず、後述の図１１参照）は、前記搬入
コンベア４の前記搬送ベルト２５の表面に対して極僅か
な隙間をもって対面しており、この隙間を埋めるために
所定のシール用の弾性部材（例えばゴム部材）３０が設
けられている。

【００２５】また、搬入コンベア４の幅方向両側に対応
する側壁２ｂは、搬入コンベア４の前記規制板２７に当
接している。さらに、土砂ホッパ２の搬入コンベア４の
送り方向の下流側に位置する側壁２ｃ（図示せず、後述
の図１１参照）には、高さが前記規制板２７の高さ（突
出高さ）とほぼ同じであり（但し規制板２７の高さを超
えないように設定されており）、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２５の幅と同じか又は
それより若干小さい土砂供給用開口部（ゲート）２８
（図示せず、後述の図１１参照）が形成されている。

【００２６】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２５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２５上を
搬送されていく投入土砂のうち前記供給用開口部２８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、主として、搬入コンベア４
における搬送ベルト２５の搬送速度及び土砂供給用開口
部２８の開口面積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。

【００２７】図３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４は、図３中IV−IV断
面による水平断面図であり、図５は図４中Ｖ−Ｖ断面に
よる横断面図である。

【００２８】これら図３〜図５において、この土質改良
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１中右側）に位置しており、図１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３２上に設けた略長方形状の
台板３３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３２，３２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。

【００２９】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３４と、この貯留タンク３４
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３５とを備えている。

【００３０】前記の貯留タンク３４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３４は、下部側が前記台
板３３上に設置され、有底筒形の下部タンク部３６と、
天板部３７と、下部タンク部３６と天板部３７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３８とから構成される。

【００３１】前記天板部３７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３９
が形成されており、この開口３９の上部には両開き可能
な開閉蓋（蓋体）４０が設けられている。この開閉蓋４
０は外方に開くようになっており、全開状態において
は、図示しないストッパによって斜め上方に拡開するよ
うになっている。そして、天板部３７の開閉蓋４０を設
けた部位の下方位置には、カッタ４１が装着されてお
り、このカッタ４１は、開閉蓋４０の下面に連結した支
持アーム４２に取り付けられている。

【００３２】貯留タンク３４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４３（図２参照）を用いる。このク
レーン４３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。
すなわち、天板部３７に設けた開閉蓋４０を開き、フレ
キシブルコンテナを前記クレーン４３で吊り下げた状態
でこの開閉蓋４０から貯留タンク３４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４１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３４内へ供給する。なおこの
とき、カッタ４１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３４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４１が取り付けられた支持アーム４２は天板部３７
から所定深さだけ入り込んだ位置に設けられている（図
３参照）。

【００３３】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
セメント等の固化財、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。

【００３４】一方、前記の下部タンク部３６は、図３及
び図４に示すように、底板３６ａと周胴部３６ｂとから
構成されている。このとき、下部タンク部底板３６ａに
は、所定の開口径を有する土質改良材供給開口４４が設
けられ、この開口４４から土質改良材をフィーダ３５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３５への供給を実現するために、下部タンク部３６
内の下部にはホッパ内撹拌手段４５が設けられている。

【００３５】このホッパ内撹拌手段４５は、下部タンク
部３６の底板３６ａの中央部を貫通して伸びる回転軸４
６に複数本（この実施の形態では４本）の主攪拌翼４７
を取り付けたものからなり、主攪拌翼４７は下部タンク
３５内の底板３６ａに近接した位置に配置される。一
方、回転軸４６の下部タンク部３６外の位置には、その
底板３６ａの裏面側に固定して設けた撹拌用油圧モータ
４８に連結されている。ここで、撹拌用油圧モータ４８
は、電動モータ等で構成してもよい。

【００３６】前記の主攪拌翼４７の径方向外周側の先端
は下部タンク３５の周胴部３６ｂの内面近傍にまで延在
されており、各主攪拌翼４７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４９が固着して設けら
れている。そして、この保持部材４９において、前後に
位置する主攪拌翼４７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５０が取り付けられている。これ
ら各補助攪拌翼５０は保持部材４９の径方向内周側の面
から上部タンク部３５の底板３６ａに沿って回転軸４６
側に向けて所定の長さだけ突出している。

【００３７】なお、土質改良材供給用開口４４は底板３
６ａにおける外周側、つまり周胴部３６ｂ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５０の回転
軌跡はこの土質改良供給用開口４４が開口する位置の上
部を含むようになっている（図４参照）。そしてホッパ
内撹拌手段４５の回転方向は、図４中矢印で示す方向で
あり、主攪拌翼４７は、図５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４６ａとな
っている。また、補助攪拌翼５０における回転方向前方
側の側面４９ａは、その平面上において、保持部材４９
への連設側から、つまり下部タンク部３６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。

【００３８】図６は、前記のフィーダ３５の詳細構造を
表す側断面図である。この図６において、フィーダ３５
は、貯留タンク３４における前記土質改良材供給用開口
４４の下面に固着したケーシング５１を有している。

【００３９】このケーシング５１には土質改良材供給用
開口４４に通じる流入口５２と下方に開口した供給口５
３とを有し、その中間部の壁面は円弧状の定量供給部５
４となっている。この定量供給部５４の内部には、ロー
タ５５が回転軸５６に嵌合するようにして設けられ、こ
のロータ５５は回転軸５６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５
５には定量供給部５４の内壁面に対してほぼ摺接する複
数の隔壁５５ａが放射状に設けられており、ロータ５５
が所定角度回転する毎に相隣接する隔壁５５ａ，５５ａ
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。そこで、ロータ５５の回転速度を一定に制御
することにより、土質改良材の供給量を一定に制御する
ことができる。このようにして、フィーダ３５は土質改
良材を予め調整して設定された所定の供給量（一定量）
で供給できるようになっている。なお、前記した貯留タ
ンク３４を上下に分けて、上部側に蛇腹部３８を設けた
のは、貯留タンク３４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。

【００４０】すなわち、前記下部タンク部３６及び前記
天板部３７は鋼板等の硬質部材で形成されるとともに、
前記蛇腹部３８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３８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３８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３８
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。

【００４１】ここで、蛇腹部３８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３７には、概略１２
０°間隔で３箇所にわたって取付板５７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５７には支持
杆５８が垂設されている。また、台板３３にはこれら各
支持杆５８の垂設位置に対応する位置に、それぞれガイ
ド筒５９が立設されており、支持杆５８は各々ガイド筒
５９内に摺動可能に挿入されている、これによって、ガ
イド筒５９と支持杆５８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５８はガイド筒５９を貫通
して下方にまで突出可能となっている。

【００４２】このとき、支持杆５８には上下に２箇所に
ピン挿通孔６０（図１に上方のもののみ図示）が設けら
れ、またガイド筒５９には所定の位置に１箇所だけピン
挿通孔６１が穿設されている。そして、このガイド筒ピ
ン挿通孔６１に対して支持杆５８の下方の挿通孔６０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３８は伸長した作動状態に保持される
（図１の状態）。これに対して、支持杆５８の上方のピ
ン挿通孔６０をガイド筒５９のピン挿通孔６１と一致さ
せてストッパピンを挿通させると、蛇腹部３８は格納状
態に保持されるようになっている。

【００４３】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。

【００４４】図７は、前記の混合装置３の詳細構造を表
す上面図であり、図８は図７中Ｂ方向から見た矢視側面
図であり、図９は図７中IX−IX断面による側断面図であ
り、図１０は、図７中Ｘ−Ｘ断面による横断面図であ
る。

【００４５】これら図７〜及び図１０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（槽
本体）６２と、この混合装置本体６２の側部に設けられ
た複数（この例では両側６箇所及び上部１箇所、設置個
所は適宜でよいことは言うまでもない）の開口部（図示
せず）を開閉可能な開閉扉６３と、前記混合装置本体６
２の自走式土質改良機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部を構成する導入用筒体６４
と、前記混合装置本体６２の後方側下部に設けられ排出
部を構成する排出用筒体６５と、混合装置本体６２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６６とを有している。

【００４６】前記の混合装置本体６２は、前記開口部、
導入用筒体６４、及び排出用筒体６５以外の部位は密閉
構造となっている。また、混合装置本体６２の底部は、
図１０に示すように、後述するパドル６８ａ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６２の下端部の角隅部等
に滞留するのを防止している。

【００４７】前記のパドルミキサ６６は、回転軸６７
と、この回転軸６７に攪拌・移送部材として前後方向及
び回転方向に位置を変えて（間欠的に）多数植設された
羽根（パドル）６８ａと、回転軸６７の後方側の前記排
出用筒体６５上方に位置する部分に設けられた掻き取り
羽根６８ｂと、前記回転軸６７のそれぞれの両端を回転
自在に支持する軸受６９，６９とを備えている。

【００４８】このとき、前記回転軸６７の後端部は、混
合装置本体６２の後端部に設けた駆動部７０内に延在さ
れている。各回転軸６７の後端には伝達ギア７１（図９
参照）が連結されており、両伝達ギア７１，７１は相互
に噛合している。そして、各伝達ギア７１は混合用油圧
モータ７２の出力軸にそれぞれ連結されており、これら
混合用油圧モータ７２，７２を回転駆動することによっ
て、２つの回転軸６７，６７を同時にかつ相互に反対方
向に回転駆動する（図１０中矢印参照）ようになってい
る。

【００４９】またこのとき、前記パドル６８ａは、図９
及び図１０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６７を回転させることによって、パドル６８ａが回
転駆動されて混合装置本体６２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、排出用筒体
６５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６８ａの角度を変えることで適宜調
整可能である。

【００５０】以上のようにして、混合装置本体６２の導
入用筒体６４から導入された土砂と土質改良材とがパド
ルミキサ６６の作用で均一に攪拌・混合されると共に、
排出用筒体６５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
良土は排出用筒体６５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６６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。

【００５１】なお、前述したように、混合装置本体６２
は開口部、導入用筒体６４、及び排出用筒体６５を除い
て密閉形状となっているが、この混合装置本体６２内に
は、固形異物等が入り込んで、パドルミキサ６６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６
６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６２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６２の内面やパドル６８
ａ等にこぴりつく可能性がある。さらに、パドル６８ａ
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。前述した開閉扉６３は、このような事情
に鑑み、混合装置本体６２の内部点検・修理用に設けら
れたものである。なお混合装置本体６２の下面にも開閉
扉６３を設けてもよい。

【００５２】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。

【００５３】前記の搬出コンベア８は、搬送側（言い換
えれば自走式土質改良機後方側、図１中右側）端部近傍
の部分が支持部材７６を介しパワーユニット７９（詳細
は後述）に吊り下げ支持されている。また、搬送側と反
対側（自走式土質改良機前方側、図１中左側）端部近傍
の部分（図示せず）及び搬送方向中間部は、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（言い換
えれば前記混合装置３の排出用筒体６５より下方）に位
置し、それぞれ支持部材（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。このような支持構造により、搬出コ
ンベア８は、図１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７９の外縁部（後端部）７９ａの下方空間
で、搬出方向（図１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。これによって、所定の高さ位
置から改良土を落下させ高く堆積させることができるよ
うになっている。そして、この搬出コンベア８は、搬出
コンベア用油圧モータ７４によってベルト７５を駆動
し、これによって前記混合装置３からベルト７５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。

【００５４】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。

【００５５】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４５、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
備えられる動力源、すなわち原動機としてのエンジン
（図示せず）及びこのエンジンによって駆動される少な
くとも１つの油圧ポンプ（同）からの動力によって駆動
される。前記油圧ポンプからの圧油は、当該圧油の方向
及び流量を制御するコントロールバルブを備えた制御弁
装置（図示せず）を介し、前記篩ユニット１、搬入コン
ベア４、ホッパ内撹拌手段４５、混合装置３、搬出コン
ベア８、及び無限軌道履帯１０にそれぞれ対応する前記
加振用油圧モータ２０、前記搬入コンベア用油圧モータ
１２、前記撹拌用油圧モータ４８、前記混合用油圧モー
タ７２、前記搬出コンベア用油圧モータ、及び前記左・
右走行用油圧モータ１３へと供給され、これによって対
応する油圧モータが回転駆動する。

【００５６】そして、上記エンジン、油圧ポンプ、及び
制御弁装置は、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７８（図１参照）を介し搭載されたパ
ワーユニット７９内に設けられている。このパワーユニ
ット７９は、図１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１中では右側）に位
置している。

【００５７】このパワーユニット７９の自走式土質改良
機前方側（図１中左側）の領域には、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左・右走行用コントロール
バルブ（図示せず）を切り換え操作して前記左・右走行
用油圧モータ１３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）８０が設けられている。

【００５８】なお、以上のパワーユニット７９の各機器
は、パワーユニット７９の基礎下部構造をなすパワーユ
ニットフレーム７９ａ（図１参照）上に配置されてお
り、このパワーユニットフレーム７９ａが、前記パワー
ユニット積載部材７８（図１参照）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。

【００５９】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、搬入コン
ベア４の搬送ベルト２５の土砂載置面（積載面）に凸状
部を設けたことにある。図１１は、搬入コンベア４の詳
細構造を表す拡大側断面図（但し動作の明確のため土砂
Ｐを併せて示している）であり、図１２は搬入コンベア
４の上面図である。

【００６０】すなわち、これら図１１及び図１２におい
て、搬送ベルト２５上には、前記凸状部としてのラグ１
００が搬送方向に一定の間隔を置いて配置されている。
このラグ１００は、図１２に示すように、幅方向両端部
が幅方向中央部よりも搬送方向前方側に位置するような
略「く」の字型の平板（土砂載置面から凸状となるよう
に所定高さを備えている）を、搬送ベルト２５上に搬送
方向に多数配列したものである。各ラグ１００は、搬送
ベルト２５と同様のゴム等により構成されており、搬送
ベルト２５に接着等により固定してもよいし、搬送ベル
ト２５と一体成形してもよい。また、ラグ１００の高さ
は、前記ガイド板２７よりも低くなっており、これによ
って搬送ベルト２５にて搬送される土砂Ｐがガイド板２
７を超えて左右に溢出しないように図られている。

【００６１】上記において、搬入コンベア４が、請求項
記載の土砂ホッパに投入された土砂を混合装置に導入す
る搬送用コンベアを構成し、搬出コンベア８が、土砂と
土質改良材との混合物を搬出する排出用コンベアを構成
する。また、ラグ１００が、搬送用コンベアのベルトの
土砂積載面に設けた凸状部を構成する。

【００６２】次に、本実施の形態の動作及び作用を以下
に説明する。

【００６３】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Ｐ（図１１参照）
は、その下方の搬入コンベア４の搬送ベルト２５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３４からフィーダ
３５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。

【００６４】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６２内のパドルミキサ６６，６６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７５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。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、前述のように搬入コンベア４搬
送方向側の側壁２ｃに所定の大きさの供給用開口部２８
が設けられ、搬送用コンベア４の搬送ベルト２５上を搬
送されていく投入土砂Ｐのうち前記供給用開口部２８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。

【００６５】ここで、前述した背景（土砂ホッパへの土
砂投入時の便宜、ホッパ容量確保等）により搬送用コン
ベア４が搬送方向に対して上り傾斜配置となっているた
め、土砂Ｐの粘度や密度、さらに土砂ホッパ２内の土砂
Ｐの積載量や土質等によっては、供給用開口部２８にて
所定体積の土砂Ｐを土砂ホッパ外へ切り出そうとすると
きに、搬送ベルト２５上の土砂Ｐに対し上流側（搬送側
と反対側）へ戻そうとする向きに作用する切り出し反力
（切り出し抵抗力）Ｆ1（図１１参照）が下流側（搬送
側）へ送ろうとする搬送ベルト２５・土砂Ｐ間の摩擦力
Ｆ2（同）を上回り、搬送ベルト２５上の土砂Ｐ全体
（あるいは一部）が搬送ベルト２５に対して上流側にス
リップして土砂Ｐを送れなくなる可能性がある。このよ
うな場合、混合装置３への円滑な土砂供給が困難となる
ため、土砂Ｐと土質改良材との混合比を安定化させるの
が困難であり、高品質の改良土を安定的に生産すること
が困難となる可能性がある。

【００６６】そこで、本実施の形態では、搬送ベルト２
５上にラグ１００を設けることにより、土砂Ｐがそのラ
グ１００に引っかかって係合する（すなわち上記摩擦力
Ｆ2が増大する）ため、上述の土砂Ｐと搬送ベルト２５
とのスリップ発生を抑制するとともに土砂Ｐを順次搬送
方向に強制的に掻き出すことができる。

【００６７】したがって、混合装置への円滑な土砂供給
を確保できるので、混合装置３への土砂定量供給を容易
に図ることができる。これにより、土質改良材供給装置
５から常時一定量の土質改良材を供給することで、土砂
Ｐと土質改良材との混合比の安定化を容易に図れる。す
なわち、高品質の改良土を安定的に生産することができ
る。

【００６８】なお、上記本発明の一実施の形態では、搬
送ベルト２５上に設ける凸状部材として、幅方向両端部
が幅方向中央部よりも搬送方向前方側に位置するような
略「く」の字型のラグ１００を用いたが、これに限られ
ず、他の形状でもよい。そのような変形例を図１３及び
図１４に示す。図１３は、この変形例における搬入コン
ベア４の詳細構造を表す拡大側断面図（上記図１１に相
当する図）であり、図１４は搬入コンベア４の上面図
（上記図１２に相当する図）である。これら図１３及び
図１４において、搬送ベルト２５上のラグ１００Ａは、
略「Ｉ」の字型の平板（土砂載置面から凸状となるよう
に所定高さを備えている）を、搬送ベルト２５上に搬送
方向に線路の枕木状に多数配列したものである。この場
合も、上記本発明の一実施の形態と同様の効果を得る。

【００６９】また、上記本発明の一実施の形態において
は、搬入コンベア４の搬送ベルト２５にラグ１００又は
１００Ａを設けることにより供給用開口部２８にて確実
に所定体積の土砂Ｐを土砂ホッパ外へ切り出して混合装
置３へ確実に定量供給し、これに対応してフィーダ３５
のロータ５５を所定の速度で定速回転させることにより
土質改良材を一定量で供給し、土砂Ｐと土質改良材との
混合比を安定化した。しかしながら、さらに高精度に混
合比を制御したい場合には、さらに土砂量に応じてロー
タ５５の回転速度を制御し、土質改良材の供給量を制御
してもよい。この変形例を図１を用いて説明する。すな
わち、図１において、本変形例では、搬出コンベア８
に、搬送ベルト２５により搬送される土砂（厳密には土
砂と土質改良材との混合物）の重量を検出する公知の土
砂重量検出機構１０１（２点鎖線で示す）を設ける。そ
してこの検出信号は例えば図示しないコントローラに入
力され、このコントローラがその検出信号に応じ、前記
フィーダ３５の油圧モータの回転数を制御し、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。つ
まり、混合物の量が多くなると（言い換えれば土砂の量
が多くなると）ロータ５５の回転速度を速くして土質改
良材の供給量を多くし、混合物の量が少なくなると（土
砂の量が少なくなると）ロータ５５の回転速度を遅くし
て土質改良材の供給量を少なくなるようにする。

【００７０】ここで、上記土砂重量検出機構１０１は、
搬入コンベア４における混合装置３への供給土砂Ｐの量
を直接測定するものではなく、搬出コンベア８上の土砂
と土質改良材との混合物の量（重量）を測定するもので
あるが、その混合物の重量検出によっても間接的に土砂
量の検出を行うことは可能であるので、これに応じて供
給土砂Ｐと土質改良材との混合比の制御を行うことがで
きる。

【００７１】なお、この場合は、ロータ５５の回転によ
る土質改良材の供給を高精度に制御するために前記フィ
ーダ用油圧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。

【００７２】また、上記本発明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、前述の特開平９−１９５２６５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。

【００７３】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、これは主として、土砂が間欠的に
投入される場合等でも土砂投入時の衝撃荷重等により車
体全体が不安定になるのを防止するためである。したが
って、特に、土砂の投入がコンベア等で連続的に投入さ
れる場合、あるいは上記不安定をあまり考慮しなくて良
い場合等にあっては、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。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、搬送用コンベアのベル
トの土砂積載面に凸状部を設けるので、土砂とベルトと
のスリップ発生を抑制するとともに土砂を順次搬送方向
に掻き出すことができる。したがって、混合装置への土
砂定量供給を容易に図ることができるので、土砂と土質
改良材との混合比の安定化を容易に図れる。これによ
り、高品質の改良土を安定的に生産することができる。

【図面の簡単な説明】

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

【図２】本発明の一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る。

【図３】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４】図３中IV−IV断面による水平断面図である。

【図５】図４中Ｖ−Ｖ断面による横断面図である。

【図６】図１に示したフィーダの詳細構造を表す側断面
図である。

【図７】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８】図７中Ｂ方向から見た矢視側面図である。

【図９】図７中IX−IX断面による側断面図である。

【図１０】図７中Ｘ−Ｘ断面による横断面図である。

【図１１】図１に示した搬入コンベアの詳細構造を表す
拡大側断面図である。

【図１２】図１に示した搬入コンベアの上面図である。

【図１３】異なる形状のラグを用いた変形例における搬
入コンベアの詳細構造を表す拡大側断面図である。

【図１４】図１３に示した搬入コンベアの上面図であ
る。

【符号の説明】

２ 土砂ホッパ ３ 混合装置 ４ 搬入コンベア（搬送用コンベア） ８ 搬出コンベア（排出用コンベア） ２５ 搬送ベルト（ベルト） １００ ラグ（凸状部） １００Ａ ラグ（凸状部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金沢 利光 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 吉松 博見 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 向 俊介 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 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 BB01 BC02 CA01 CA03 EA02

Claims (1)

【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搬送用コン
   ベアを介し混合装置に導入して土質改良材と混合し、そ
   の混合物を排出用コンベアで搬出する自走式土質改良機
   において、 前記搬送用コンベアのベルトの土砂積載面に凸状部を設
   けたことを特徴とする自走式土質改良機。