JP2001336174A - 土質混合改良機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィーダーの設置角度を原料の種類により任意
に調節して原料の詰まりが少なくする。 【解決手段】油圧シリンダー５２に油圧を導入し、シリ
ンダーロッド５１が伸長した状態で、揺動機台２９を支
持している支持部材５０を車体１から取り外して、シリ
ンダーロッド５１を短縮すると揺動機台２９は揺動中心
線３０を中心にして角度θ揺動する。この状態が自走式
の土質改良機が自走しているときの状態である。バイブ
レーティンググリッド１２の高さが低くなるので原料の
投入が容易である。車体１と固定足２８は連結部材５５
で車体に固定される。支持部材５０の高さを調節すれ
ば、揺動角度θを自由に変えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土質を改良するた
めの土質（又は土壌ともいう。）混合改良機に関する。
特に、主として建設・土木残土として発生する土質の選
別、解砕、及び固化材との混合を連続的に行い、改良土
として再利用するための土質混合改良機に関する。

【０００２】

【従来の技術】土木、建築等の工事で掘削され地上に排
出される掘削残土は、その再利用が望まれている。特
に、Ａ層、Ｂ層（農業では土壌と呼ぶ。）の掘削された
残土は、大量の水又は雨を含むと泥状になるため、その
掘削残土はそのまま再利用して埋め立てのために用いる
と地盤が軟弱化する。このような粘土質の土質（以下、
粘質土、又は原料ともいう。）は、これに生石灰、セメ
ント等の固化材が混合され、硬質化される。本出願人
は、これら一連の作業を定置式のプラントで処理するも
のを提案した（特開平１１−２６４１５２号公報、特願
平１１−１４３９３７号）。

【０００３】土質混合改良機をクローラを備えた自走式
の走行体に搭載したものも提案されている（特許第２８
６７２３５号）。自走式の土質混合改良機は、これを構
成する機器一式を走行体に搭載しているので走行の安全
を考慮した機器の構成、配置が必要となる。しかしなが
ら、自走式でなくても走行体上に搭載された土質混合改
良機は、稼働時と移動のための走行中とでは重心のバラ
ンスが異なる。即ち、稼働時は多少とも重心のバランス
が悪くても、作業性、性能を向上させた機器の配置が好
ましい。しかしながら、走行体の上に搭載された土質混
合改良機の走行時は、重心位置、モーメント等を考慮し
た機器の配置にしないと走行安全性は保てない。更に、
道路状況によっては障害物のために一定の高さ以上のも
のは、通行て゜きないこともある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の自走式土質混合
改良機の原料を投入するホッパー下部のベルトコンベヤ
は、重心を低くするためにホッパーから解砕機に向けて
傾斜、又は水平に取り付けられていた。このために、原
料の性状によってはベルトコンベヤ上で原料がベルトと
原料が滑って搬送されないこともあった。特に、ホッパ
ーの出口では、原料の供給を一定とするための制限装置
が通常設置されており、なおさらこの原料とベルトの滑
りが発生する傾向にあった。本発明は、このような技術
的背景に基づいてなされたものであり次のような目的を
達成することができる。

【０００５】本発明の目的は、走行安全性と性能の両方
を考慮した土質混合改良機を提供することにある。本発
明の他の目的は、ホッパーから原料が円滑に出るように
した土質混合改良機を提供することにある。本発明の更
に他の目的は、ホッパーから排出される原料を搬送する
フィーダーの搬送角度を調節できる土質混合改良機を提
供することにある。本発明の更に他の目的は、原料を投
入するホッパーの投入角度、位置を選択できる土質混合
改良機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以下、前項の目的を達成
するために本発明、以下のような手段を採用する。本発
明の土質混合改良機は、原料をふるいで選別し、異物を
除去するためのふるいと、前記ふるい選別された原料に
固化材を添加するための固化材供給装置と、前記固化材
が添加された原料を回転する混合攪拌羽根で攪拌混合す
るための混合攪拌装置と、前記攪拌混合された原料を解
し解砕するための解砕機と、前記ふるいから排出された
原料を前記固化材供給装置、前記混合攪拌装置及び前記
解砕機に移送するためのフィーダーとを機体上に搭載し
てなる土質混合改良機において、前記ふるいと前記フィ
ーダーとを搭載し、水平軸線を中心として前記機体上で
揺動自在な揺動機台とからなる。

【０００７】本発明の土質混合改良機は、前記機器に加
えて前記解砕機から排出された原料を排出するための排
出コンベヤと、前記排出コンベヤ上の原料を回転する混
合攪拌羽根で攪拌混合するための混合カッターとから構
成すると良い。

【０００８】前記解砕機は、外周に切断刃を備えた第１
ロータリーカッタ、第２ロータリーカッタ及び、主に第
２ロータリーカッタから投射される原料を受け止めて反
発する反撥板を配置した構造のものが良い。前記揺動機
台は、前記フィーダー、前記固化材供給装置、及び前記
混合攪拌装置を搭載したものであっても良い。

【０００９】前記フィーダーは、ベルトコンベヤ、振動
フィーダ、プレートが往復運動するプレートフィーダー
等から構成すると良い。好ましくは、前記フィーダー
は、ベルトコンベヤであり、前記揺動機台の前記水平軸
線は、前記ベルトコンベヤが掛け渡してあるプーリーの
回転中心軸線と一致していると良い。

【００１０】本発明の土質混合改良機は、前記機器に加
えて前記バイブレーティンググリッドの下方に配置され
たシューターと、前記シューターに配置され、前記シュ
ーター内の原料を掻き出すための回転するかき落し羽根
とからなると良い。前記かき落し羽根は、前記シュータ
ーの側板の複数ヶ所で、前記かき落し羽根の回転軌跡が
前記シューターを構成する側板の面と平行に配置されて
いると良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】［全体システム］以下、図に一致
させて本発明による実施の形態を記述する。図１は、本
発明による自走式の土質混合改良機のシステムの全体構
成を示す側面図である。土質混合改良機は、クローラ２
を備えた車体１の上に搭載されている。車体１には、ク
ローラ２を走行させるための操作盤を備えた油圧ユニッ
ト４が搭載されている。また、ディーゼルエンジンで回
転駆動される発電ユニット３が搭載されている。発電ユ
ニット３は、混合解砕機等を駆動するための電力を発電
するためのものである。

【００１２】車体１の中央部には、解砕機８が車体１に
固定配置されている。発電ユニット３の下部位置には、
解砕された原料を解砕機８の下部から車体１の前方に排
出するためのエンドレスのベルトからなる排出コンベヤ
５が設置されている。排出コンベヤ５の上部には、混合
カッター６が配置されている。混合カッター６は、解砕
機８から排出された原料を最終的に解すためのものであ
る。混合カッター６は、複数の攪拌翼７を備え電動機で
回転駆動されるものである。一方、車体１の後端にはバ
イブレーティンググリッド１２が搭載されている。

【００１３】バイブレーティンググリッド１２は、上部
のホッパー１３から投入された粘質土、石等を含む原料
を選別するための振動ふるいである。バイブレーティン
ググリッド１２は、後述する構造の揺動機台２９に搭載
されている。選別された粘質土は、バイブレーティング
グリッド１２の下に排出されその下部に配置されたベル
トコンベヤ１４で固化材供給装置１５の位置まで移送さ
れる。移送中の粘質土の上に固化材供給装置１５から固
化材タンク９内の固化材が粘質土の流量に応じて供給さ
れる。

【００１４】固化材供給装置１５の構造、機能について
は、公知であり本誌発明の要旨でもないので詳細な説明
は省略する。なお、固化材タンク９は、着脱式であり固
化材が収納された固化材タンク９を着脱することにより
供給される。通常土質混合改良機を移動させるときは固
化材タンク９は外されている。固化材供給装置１５は、
後述する構造の揺動機台２９に搭載されている。供給さ
れた固化材と粘質土は、攪拌翼を備えた混合攪拌装置１
６により均一に攪拌混合される。

【００１５】混合攪拌装置１６は、実質的には前述した
混合カッター６と同一の構造、機能を備えたものであ
る。また、混合攪拌装置１６は、バイブレーティンググ
リッド１２、及び固化材供給装置１５と共に後述する揺
動機台２９に搭載されている。固化材が混合された粘質
土は、解砕機８に送られて固化した粘質土は解砕され
る。

【００１６】解砕機８は、空気の混入を促進し、粘質土
を細かく解するためのものである。解砕された粘質土
は、排出コンベヤ５に載せられて土質混合改良機の外に
改良土として排出される。本システムは、混合攪拌装置
１６、解砕機８、及び混合カッター６の合計３ヶ所で攪
拌されるので、搬送時間中に添加された固化材は僅かな
がらではあっても原料と反応する。

【００１７】この反応で改良効果が現れ、その次の工程
の混錬・解しの工程で既に反応した部分は、粘性や含水
量が下がり、解砕されやすくなり、解砕効率が向上す
る。即ち、時間差をおいて３ヶ所で固化材と原料を攪拌
するので、固化材と原料の混錬の効率が良くなる効果が
ある。以下、土質混合改良機を構成する機器毎にその構
造、機能を説明する。

【００１８】［バイブレーティンググリッド１２］バイ
ブレーティンググリッド１２は、グリッド支持台２０に
搭載されている。グリッド支持台２０は、グリッド機台
２１の上に搭載されている。グリッド機台２１とグリッ
ド機台２１とは、後方（図１で左方）で揺動軸２２で揺
動自在に支持されている。従って、グリッド支持台２０
を揺動軸２２を中心に揺動させることにより、後方に傾
斜させることができる。この傾斜は、ふるいの機能を変
えるために行うものであり、傾斜が強いとふるいを透過
する原料が少なくなり、傾斜が緩いと原料の透過量は多
くなる。また、作業効率を変えるために行うこともあ
る。グリッド支持台２０は、グリッド機台２１との間の
両側面に配置された２本の油圧シリンダ２３により揺動
軸２２を中心として揺動駆動される。油圧シリンダ２３
の下端は、グリッド機台２１に揺動自在に支持されてい
る。油圧シリンダ２３のピントンロッドは、グリッド支
持台２０の側面に揺動自在に支持されている。

【００１９】結局、グリッド支持台２０は、グリッド機
台２１上に揺動軸２２で揺動自在に支持されており、油
圧シリンダ２３により揺動軸２２を中心として揺動駆動
される。この揺動軸２２による揺動支持により、グリッ
ド支持台２０はグリッド機台２１に対して予め決められ
た所望の傾斜角度位置に油圧シリンダ２３により駆動さ
れ、その位置でロック機構（図示せず）によりロックさ
れその傾斜位置で保持される。

【００２０】グリッド支持台２０の上には、弾性支持機
構（図示せず）が配置されている。この上部にバイブレ
ーティンググリッド１２が搭載されている。弾性支持機
構は、圧縮弾性機構であり、バイブレーティンググリッ
ド１２をこの上に搭載し、上下動自在に支持するもので
ある。バイブレーティンググリッド１２のグリッド本体
２５は、上の天板と底板がない箱状の形をしたものであ
る。グリッド本体２５の対向する側の側板には、加振機
２６が搭載されており、これは内蔵するモータによりウ
ェイトを回転させて振動を発生するものである。

【００２１】グリッド本体２５の最上部には角錐状のホ
ッパー１３が構成されている。ホッパー１３は、被ふる
い物である原料を上部から受け入れ下部へ円滑に流下さ
せるためのものである。ホッパー１３の一辺、即ち後方
は、形成されてなく上部排出口２７を構成するために開
放されている。上部排出口２７は、バーふるい（篩）か
ら除かれた大きな異物を除去するためのものである。

【００２２】グリッド機台２１は、固定足２８を介して
揺動機台２９上にボルト（図示せず）で固定されてい
る。従って、バイブレーティンググリッド１２は、ボル
トを外すことにより、９０度単位で任意の方向に車体１
上で向きを変えることができる。現場の状況でホッパー
１３への原料投入の方向を変えるときに便利である。な
お、バイブレーティンググリッド１２の構造、機能の詳
細は、公知であり、かつ本発明の要旨でもないので説明
を省略する。

【００２３】揺動機台２９は、後述するように揺動中心
線３０を中心にして揺動自在である（図２参照）。揺動
中心線３０は、ベルトコンベヤ１４の駆動プーリ４８の
中心軸線と一致している。ただし、厳密に一致する必要
はなく、両者の中心軸線が近い位置にあれば良い。 ［下部シューター３５とかき落し羽根３８］図４は、下
部シューター３５の平面図である。下部シューター３５
は、バイブレーティンググリッド１２の下方に配置され
た角錐状の下部シューター３５である。バイブレーティ
ンググリッド１２でふるわれて落下した原料は、下部シ
ューター３５で案内されてベルトコンベヤ１４上に積載
される。グリッド機台２１は、揺動機台２９に固定配置
されているので相対移動しない。グリッド機台２１の上
には、下部シューター３５が固定配置されている。

【００２４】下部シューター３５の側板３７の外面に
は、４個の固定フランジ３６が側板３７と一体に配置さ
れている。側板３７は、組立した状態で鉛直と鋭角の角
度を成しているのでバイブレーティンググリッド１２か
ら重力により落下する原料をベルトコンベヤ１４上に円
滑に絞り込むことができる。固定フランジ３６は、グリ
ッド機台２１にボルトで固定される。側板３７の内面に
は、かき落し羽根３８が側板３７に沿って、即ちかき落
し羽根３８の回転軌跡が側板３７面と平行に配置されて
いる。かき落し羽根３８は、側板３７の外面に配置固定
された減速機付きの電動モータ３９により回転駆動され
る。

【００２５】バイブレーティンググリッド１２から落下
してくる原料は、外周に複数の翼を配置したかき落し羽
根３８により側板３７に付着した原料を掻き出されてベ
ルトコンベヤ１４に排出される。従って、バイブレーテ
ィンググリッド１２から落下してくる原料が多くても下
部シューター３５で詰まることはない。

【００２６】［ベルトコンベヤ１４］ベルトコンベヤ１
４は、下部シューター３５の下方から落下した粘質土で
ある原料を受け止めて、固化材供給装置１５、混合攪拌
装置１６及び解砕機８の間で原料を搬送するものであ
る。また、ベルトコンベヤ１４、固化材供給装置１５、
及び混合攪拌装置１６は、揺動機台２９上に搭載されて
いる。従って、揺動機台２９が揺動中心線３０を中心に
揺動するとこれらの機器も揺動される。ベルトコンベヤ
１４は、テールプーリ４５、ゴムベルト４６、ゴムベル
ト４６を中間で支持する補助プーリ４７、駆動プーリ４
８、駆動プーリを回転駆動するモータ（図示せず）等か
ら構成されている。モータは、インバータを介して回転
が制御されているので、ゴムベルト４６の速度が制御さ
れる。

【００２７】［揺動機台２９の揺動機構］揺動機台２９
は、前述したように揺動中心線３０を中心にして揺動自
在に軸と軸受で車体１に支持されている（図示せず）。
揺動中心線３０は、ベルトコンベヤ１４の駆動プーリ４
８の中心軸線と一致している。揺動機台２９の下端は、
２本の支持部材５０で車体１上で支持されている（図３
参照）。グリッド機台２１は、これを支持している固定
足２８を介して揺動機台２９上に固定されているので両
者は一体であり、揺動機台２９が揺動するとバイブレー
ティンググリッド１２も共に揺動する。

【００２８】このグリッド機台２１にシリンダーロッド
５１の先端が揺動自在に連結されている。シリンダーロ
ッド５１を駆動する油圧シリンダー５２の基端は、車体
１上に揺動自在に連結されている。従って、油圧シリン
ダー５２に油圧を導入し、シリンダーロッド５１が伸長
した状態で、揺動機台２９を支持している支持部材５０
を車体１から取り外して、シリンダーロッド５１を短縮
すると揺動機台２９は揺動中心線３０を中心にして角度
θ揺動して図２に示す状態となる。支持部材５０の高さ
を調節すれば、揺動角度θを自由に変えることができ
る。

【００２９】この状態が自走式の土質改良機が自走して
いるときの状態である。ただし、原料によっては稼働時
にこのような状態であっても良い。バイブレーティング
グリッド１２の高さが低くなるので原料の投入が容易で
ある。図２に示す状態のとき、これを固定するために車
体１と固定足２８は連結部材５５で車体に固定される。

【００３０】ベルトコンベヤ１４のゴムベルト４６が搬
送状態で略水平であると、原料とゴムベルト４６とが滑
りにくくなる。更に、ゴムベルト４６が前方に逆に傾く
と、原料の供給は円滑になる。ただし、バイブレーティ
ンググリッド１２の原料投入位置が高くなる。なお、揺
動機台２９の揺動中心線３０は、ベルトコンベヤ１４の
駆動プーリ４８の中心軸線と一致させているが必ずしも
この位置である必要はない。

【００３１】例えば、バイブレーティンググリッド１２
のみを揺動機台２９に搭載したものでも良い。この場
合、揺動機台２９の揺動がベルトコンベヤ１４により妨
げられるので、ベルトコンベヤ１４を２台に分割して設
置しても良い。即ち、ベルトコンベヤ１４は、下部シュ
ーター３５から固化材供給装置１５までの区間を搬送す
るものが良い。固化材供給装置１５から混合攪拌装置１
６、及び解砕機８の間の原料の搬送は、別に配置したベ
ルトコンベヤを配置すると良い。同様に、バイブレーテ
ィンググリッド１２と揺動機台２９を搭載したものでも
良い。

【００３２】［解砕機８］解砕機８は、解砕室ケーシン
グ６０を備えている。解砕室ケーシング６０の中の解砕
空間に、２本の第１ロータリーカッタ６１、第２ロータ
リーカッタ６２及びこれに反発する反撥板（図示せず）
が設けられている。第１ロータリーカッタ６１は、外周
に解砕用の形状が異なる切断刃を有している。第１ロー
タリーカッタ６１及び第２ロータリーカッターは、イン
バータ機能を備えた解砕用駆動モータ（図示せず）によ
り共に時計方向（図示上）に回転駆動される。

【００３３】上段に配置された第１ロータリーカッタ６
１は、投入された原料を打撃し切断して解砕する。この
解砕された原料は同一回転方向に第２ロータリーカッタ
６２に落ちる。続いて第２ロータリーカッタ６２は、第
１ロータリーカッタ６１により加速されている原料を受
け止めて、打撃し切断して解砕してこれを遠心力により
外に投射する。投射された原料は反撥板に衝突し更に解
砕が進行する。なお、原料によっては、第２ロータリー
カッタ６２を逆転させて反撥板に衝突させないほうが良
いときもある。

【００３４】なお、第１ロータリーカッタ６１の構造
は、本出願人が提案した特開平１１−２６４１５２号公
報等も含めて公知であり、かつ本発明の要旨でもないの
で詳細な説明は省略する。混合攪拌装置１６により均一
に攪拌混合された固化材と粘質土は、解砕機８に供給さ
れて第１ロータリーカッタ６１及び第２ロータリーカッ
タ６２により解砕される。

【００３５】［その他の実施の形態］前記実施の形態の
土質混合改良機は、自走式のものであったが、牽引で移
動可能なキャタピラ、タイヤを備え台車に搭載されたも
のであっても良いし、定置式のものであっても良い。ま
た、ベルトコンベヤ１４は、エンドレスのゴムベルト４
６で搬送する原理のものであったが、原料に振動を与え
て送るもの、プレートを往復運動させて送るもの等、原
料を送る機能があれば他の原理のものであっても良い。

【００３６】

【発明の効果】本発明による土質混合改良機は、フィー
ダーの設置角度を原料の種類により任意に調節できるの
で原料の詰まりが少ない。また、本発明は、原料の投入
位置を優先にしたときは、ふるいへの投入位置を任意の
角度に選択できる利点がある。更に、本発明は、時間差
をおいて３ヶ所で固化材と原料を攪拌するので、固化材
と原料の混錬の効率が良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による自走式の土質混合改良機
のシステムの全体構成を示す側面図である。

【図２】図２は、図１のシステムの揺動機台を傾斜させ
たときの状態を示す側面図である。

【図３】図３は、図１の左側面図である。

【図４】図４は、下部シューターの平面図である。

【図５】図５は、下部シューターにかき落し羽根を取り
付けたときの左側面図である。

【符号の説明】

１…車体 ２…クローラ ３…発電ユニット ５…排出コンベヤ ６…混合カッター １２…バイブレーティンググリッド １５…固化材供給装置 １６…混合攪拌装置 ８…解砕機 ２０‥グリッド支持台 ２１…グリッド機台 ２９…揺動機台 ３０…揺動中心線 ３５…下部シューター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ０２Ｆ 7/06 Ｅ０２Ｆ 7/06 (72)発明者 朝永 忠明 佐賀県武雄市朝日町大字甘久2246番地の１ 株式会社中山鉄工所内 (72)発明者 松尾 茂 佐賀県武雄市朝日町大字甘久2246番地の１ 株式会社中山鉄工所内 (72)発明者 團 健一郎 佐賀県武雄市朝日町大字甘久2246番地の１ 株式会社中山鉄工所内 (72)発明者 渡邊 美信 佐賀県武雄市朝日町大字甘久2246番地の１ 株式会社中山鉄工所内 (72)発明者 廣島 孝輝 佐賀県武雄市朝日町大字甘久2246番地の１ 株式会社中山鉄工所内 Ｆターム(参考） 2D040 AB07 EB04 4G037 AA06 EA03 4G078 AA13 AB20 BA01 DA03 EA10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料をふるいで選別し、異物を除去するた
   めのふるいと、 前記ふるい選別された原料に固化材を添加するための固
   化材供給装置と、 前記固化材が添加された原料を回転する混合攪拌羽根で
   攪拌混合するための混合攪拌装置と、 前記攪拌混合された原料を解し解砕するための解砕機
   と、 前記ふるいから排出された原料を前記固化材供給装置、
   前記混合攪拌装置及び前記解砕機に移送するためのフィ
   ーダーとを機体上に搭載してなる土質混合改良機におい
   て、 前記ふるいと前記フィーダーとを搭載し、水平軸線を中
   心として前記機体上で揺動自在な揺動機台とからなるこ
   とを特徴とする土質混合改良機。
2. 【請求項２】請求項１に記載の土質混合改良機におい
   て、 前記解砕機から排出された原料を排出するための排出コ
   ンベヤと、 前記排出コンベヤ上の原料を回転する混合攪拌羽根で攪
   拌混合するための混合カッターとなることを特徴とする
   土質混合改良機。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の土質混合改良機に
   おいて、 前記揺動機台は、前記フィーダー、前記固化材供給装
   置、及び前記混合攪拌装置を搭載したものであることを
   特徴とする土質混合改良機。
4. 【請求項４】請求項１ないし３から選択される１項に記
   載の土質混合改良機において、 前記フィーダーは、ベルトコンベヤであり、前記揺動機
   台の前記水平軸線は、前記ベルトコンベヤが掛け渡して
   あるプーリーの回転中心軸線と一致していることを特徴
   とする土質混合改良機。
5. 【請求項５】請求項１ないし４から選択される１項に記
   載の土質混合改良機において、 前記バイブレーティンググリッドの下方に配置されたシ
   ューターと、 前記シューターに配置され、前記シューター内の原料の
   付着をかき落とすために回転するかき落し羽根とからな
   ることを特徴とする土質混合改良機。
6. 【請求項６】請求項５に記載の土質混合改良機におい
   て、 前記かき落し羽根は、前記シューターの側板の複数ヶ所
   で、前記かき落し羽根の回転軌跡が前記シューターを構
   成する側板の面と平行に配置されていることを特徴とす
   る土質混合改良機。