JP2002336671A

JP2002336671A - 泥土造粒処理装置

Info

Publication number: JP2002336671A
Application number: JP2001148130A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Mori; 泰雄森; Hidetsugu Yamazaki; 英嗣山崎
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2002-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】泥土を大量に造粒処理するのに適した泥土固
化処理装置を提供する。【解決手段】多数の独立した撹拌羽根７１ｂを回転軸
７１ａに対して傾斜させて固着した撹拌機７１を、泥土
を凝集材と共に撹拌羽根７１ｂで巻き込んで剪断破砕し
ながら凝集材と撹拌混合し得るように複数個並列させて
多軸撹拌機７０を構成し、この多軸撹拌機７０の後端側
及び前端側にそれぞれ泥土供給口７０ｂ及び泥土排出口
７０ｃを設け、泥土供給口７０ｂの前方から泥土排出口
７０ｃの後方へ向けて、吸水材、主たる凝集材、補助の
凝集材及び固化材をそれぞれ多軸撹拌機７０内に供給す
るための吸水材供給手段５１、第１の凝集材供給手段５
４、第２の凝集材供給手段５７及び固化材供給手段６０
を順次設けて、泥土を多軸撹拌機７０により造粒処理し
て泥土排出口７０ｃへ排出できるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、推進工事、シール
ド工事、基礎工事、浚渫工事のような建設工事等で発生
する泥土を固化材と混合して固化する泥土固化処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】縦穴掘削機等による基礎工事、管推進機
による推進工事、シールド工事、浚渫工事のような建設
工事等で発生する泥土すなわち高含水比の軟弱な土砂
は、産業廃棄物として脱水処理した後、最終処分場に埋
立てて廃棄処理されている。こうした泥土の処理は、脱
水処理に経費がかかる上、脱水処理した泥土も、産業廃
棄物として再利用することなく廃棄しなければならない
ため、著しく非経済的である。また、このように泥土を
処理して廃棄するにしても、最近は、産業廃棄物の最終
処分地の立地難がとみに深刻化している。

【０００３】こうしたことを背景にして建設工事等で発
生する泥土のリサイクルの必要性が高まっている。こう
した要請から、これまで利用価値のなかった泥土につい
て、施工業者自らが泥土の発生現場で固化材を混合して
改質処理を施すことにより、これを強度の高い一般建設
残土と同等の土砂に改質して利用価値を創出し、改質処
理現場から再利用先へと直接搬送して、路盤材、埋め戻
し土、宅地造成土、土手の盛土等の種々の用途に再利用
する技術の開発が進められている。

【０００４】その技術の開発の一つとして、泥土を粒状
化するように処理するための泥土造粒処理装置の開発が
試みられている。こうした泥土の造粒処理を行うと、造
粒処理により生成し粒状泥土生成物を路床材として再利
用することができる。また、その場合、粒状泥土生成物
の強度を高めると路盤材としても再利用することができ
る等、処理した泥土の付加価値を高めることができ、更
にはその用途を拡大することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で開発された泥土造粒処理装置は、泥土をバッチ方式で
処理するため、処理する泥土の量が多いと、その泥土の
造粒処理に多大の時間を要し、泥土の発生現場で泥土を
大量に造粒処理するには不向きであった。特に、建設工
事で発生する泥土は、膨大な量に及ぶため、迅速に大量
処理することが必要であるが、泥土をバッチ方式で処理
する従来の泥土造粒処理装置では、こうした要求に応え
ることができない。

【０００６】本発明は、こうした従来の技術の問題点を
解消してようとするものであって、その技術課題は、泥
土を大量に造粒処理するのに適した泥土固化処理装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、こうした技術
課題を達成するため、多数の独立した撹拌羽根を回転軸
に対して傾斜させて固着した撹拌機を、泥土を凝集材と
共に撹拌羽根で巻き込んで剪断破砕しながら凝集材と撹
拌混合し得るように複数個並設して多軸撹拌機を構成
し、この多軸撹拌機の後端側及び前端側にそれぞれ泥土
供給口及び泥土排出口を設け、泥土供給口の前方から泥
土排出口の後方へ向けて、吸水材を多軸撹拌機内に供給
するための吸水材供給手段と、凝集材を多軸撹拌機内に
供給するための少なくとも一つの凝集材供給手段とを順
次設けて、泥土供給口から供給された泥土を多軸撹拌機
により粒状化するように処理して泥土排出口へ排出でき
るように泥土造粒処理装置を構成した。

【０００８】このように構成された本発明の泥土造粒処
理装置にあっては、造粒処理しようとする泥土が含水比
の著しく高い泥土でない場合、多軸撹拌機を回転駆動し
て、泥土及び凝集材を、それぞれ泥土供給口及び凝集材
供給手段を通じて多軸撹拌機内に供給する。そうする
と、多軸撹拌機は、泥土を凝集材と共に撹拌羽根に巻き
込んで、剪断破砕して細分化しながら泥土排出口側へ搬
送する。このとき、泥土を撹拌羽根により剪断破砕して
細分化することに加えて、撹拌羽根による泥土の剪断破
砕及び搬送の双方の動作に伴って泥土を積極的に撹拌す
るため、凝集材に対する泥土の触れ合い回数を飛躍的に
高めることができて、凝集材を泥土に均一に混合させる
ことができる。そのため、泥土は、泥土排出口へ排出さ
れるときには確実に凝集され、凝集された無数の土粒子
間に自由水を満遍なく抱合して、粒状化した状態に処理
され、泥土排出口へ排出される。

【０００９】また、造粒処理しようとする泥土が含水比
の著しく高い場合は、こうした造粒処理を行う際に吸水
材を吸水材供給手段により多軸撹拌機内に供給する。そ
うすると、多軸撹拌機は、前記したメカニズムと同様の
メカニズムにより泥土を積極的に撹拌するため、吸水材
に対する泥土の触れ合い回数を飛躍的に高めることがで
きて、凝集材と同様、吸水材を泥土に均一に混合させる
ことができ、泥土中の自由水を吸水材で効果的に吸水す
ることができる。そのため、凝集材で凝集させることが
困難な含水比の著しく高い泥土であっても、泥土は、泥
土排出口へ排出されるときには確実に凝集され、凝集さ
れた無数の土粒子間に自由水を満遍なく抱合して、粒状
化した状態に処理することができる。そして、以上述べ
た泥土の造粒処理は、多軸撹拌機により連続的に行うこ
とができてるため、本発明の泥土造粒処理装置によれ
ば、泥土を大量に造粒処理することが可能になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明が実際上どのように
具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図１０に基
づいて説明することにより、本発明の実施の形態を明ら
かにする。まず、本発明を具体化したときの基本的な構
造を示す第１の具体化例及びその変形例を図１乃至図７
に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の具体化例
の泥土造粒処理装置を示す縦断面図、図２は、図１の泥
土造粒処理装置の第１の変形例を示す縦断面図、図３
は、図１の泥土造粒処理装置の第２の変形例を示す縦断
面図、図４は、図１の泥土造粒処理装置の第３の変形例
を示す縦断面図、図５は、図４の I−I 線断面図、図６
は、図４の II−II 線断面図、図７は、図４の III−II
I 線断面図、図８は、図１の泥土造粒処理装置の第４の
変形例を示す縦断面図である。

【００１１】符号５０で表す泥土造粒処理装置は、第１
の具体化例では、後に詳述する多軸撹拌機７０と、この
多軸撹拌機７０上に後方から前方に向けて順次配列され
た、後に詳述する吸水材供給手段５１、第１の凝集材供
給手段５４、第２の凝集材供給手段５７及び固化材供給
手段６０とを設けて構成され、支持フレーム８０上に設
置されている。なお、本明細書では、泥土を投入する側
を「後方」とし、固化処理した泥土を排出する側を「前
方」として技術内容を記載する。

【００１２】１図乃至図７において、５１は多軸撹拌機
７０内に吸水材を供給するための吸水材供給手段、５１
ａは吸水材を投入するための吸水材投入ホッパ、５２は
吸水材投入ホッパ５１ａと吸水材導入口５３との間に設
けられ吸水材投入ホッパ５１ａ内の吸水材を多軸撹拌機
７０へ定量供給する働きをする吸水材切り出し装置、５
３は吸水材投入ホッパ５１ａ内の吸水材を多軸撹拌機７
０へ導入するための吸水材導入口である。なお、図１に
は、吸水材を符号Ａで示している。

【００１３】吸水材供給手段５１は、吸水材投入ホッパ
５１ａと吸水材切り出し装置５２とで構成される。この
吸水材供給手段５１で多軸撹拌機７０内に供給される吸
水材は、泥土中の自由水を吸収して泥土の含水比を低下
させる働きをし、例えば、火力発電所から排出される石
炭灰や粉体粘土のようなものである。処理対象となる泥
土が含水比の著しく高い泥水状の泥土の場合、凝集材で
凝集して粒状化するこが困難であるが、吸水材は、この
ように含水比が高すぎる場合に多軸撹拌機７０内に供給
し、こうした場合以外は、使用しなくてもよい。

【００１４】吸水材切り出し装置５２は、吸水材を吸水
材投入ホッパ５１ａから取り込み吸水材導入口５３へ排
出するための出入り口が上下に設けられ円弧状の内周面
を有するケーシング５２ｂと、図示しない回転駆動装置
で回転駆動されるロータ５２ｃと、このロータ５２ｃ
に、ケーシング５２ｂの内周面に密接するように放射状
に設けられ、ケーシング５２ｂと協働して等容積の多数
の空間を区画し得る多数の切り出し羽根５２ａとで構成
されている。ロータ５２ｃは、その回転数を回転駆動装
置により可変制御できるように構成されている。

【００１５】吸水材切り出し装置５２は、こうした構造
を備えているので、ロータ５２ｃを所定方向に回転駆動
すると、吸水材投入ホッパ５１ａからケーシング５２ｂ
の入口に取り込まれた吸水材は、切り出し羽根５２ａに
より一定量切り出されて、この切り出し羽根５２ａとケ
ーシング５２ｂとで区画された多数の空間に逐次充填さ
れる。次いで、この吸水材は、切り出し羽根５２ａが回
転することによりケーシング５２ｂの出口から排出さ
れ、吸水材導入口５３を通じて多軸撹拌機７０内に、単
位時間当たりの供給量が一定になるよう定量供給され
る。

【００１６】この吸水材切り出し装置５２は、泥土の含
水比に見合った吸水材を定量供給して、泥土に対する吸
水材の混合比率を適切な値に保てるようにするために設
けたものである。ロータ５２ｃの回転数は、可変制御で
きるため、泥土の性状が変化したときでも、その変化に
応じてロータ５２ｃの回転数を制御して吸水材の供給量
を調節することにより、泥土への吸水材の混合比率を適
切な値にするように対応することもできる。

【００１７】５４は多軸撹拌機７０内に主たる凝集材を
供給するための第１の凝集材供給手段、５４ａは主たる
凝集材を投入するための第１の凝集材投入ホッパ、５５
はこの凝集材投入ホッパ５４ａと第１の凝集材導入口５
６との間に設けられ第１の凝集材投入ホッパ５４ａ内の
主たる凝集材を多軸撹拌機７０へ定量供給する働きをす
る第１の凝集材切り出し装置、５６は第１の凝集材投入
ホッパ５４ａ内の主たる凝集材を多軸撹拌機７０へ導入
するための第１の凝集材導入口、５７は多軸撹拌機７０
内に補助の凝集材を供給するための第２の凝集材供給手
段、５７ａは補助の凝集材を投入するための第２の凝集
材投入ホッパ、５８はこの凝集材投入ホッパ５７ａと第
２の凝集材導入口５９との間に設けられ第２の凝集材投
入ホッパ５７ａ内の補助の凝集材を多軸撹拌機７０へ定
量供給する働きをする第２の凝集材切り出し装置、５９
は第２の凝集材投入ホッパ５７ａ内の補助の凝集材を多
軸撹拌機７０へ導入するための第２の凝集材導入口であ
る。なお、図１には、主たる凝集材を符号Ｂ、補助の凝
集材Ｃで示している。

【００１８】第１の凝集材供給手段５４は、第１の凝集
材投入ホッパ５４ａと第１の凝集材切り出し装置５５と
で構成され、第２の凝集材供給手段５７は、第２の凝集
材投入ホッパ５７ａと第２の凝集材切り出し装置５８と
で構成される。ここに示す例では、凝集材投入ホッパ５
４ａ，５７ａに固体状の凝集材Ｂ，Ｃを投入し、凝集材
切り出し装置５５，５８を通じて多軸撹拌機７０内に凝
集材を供給するようにしているが、凝集材Ｂ，Ｃについ
ては、水に混合した溶液状のものを多軸撹拌機７０内に
定量供給するようにしてもよく、多軸撹拌機７０への凝
集材の供給手段は適宜選択することができる。凝集材切
り出し装置５５，５８は、切り出し羽根５５ａ，５８ａ
やケーシング及びロータを備えていて吸水材切り出し装
置５２と同様の構造を有し、吸水材切り出し装置５２と
同様の動作をする。これらの凝集材切り出し装置５５，
５８は、使用する凝集材の種類及び泥土の含水比や土質
等に応じて適切な量の凝集材を定量供給し、これによ
り、泥土に対する凝集材の混合比率を常に適切な値に保
持できるようにするものである。

【００１９】凝集材供給手段５４，５７で多軸撹拌機７
０内に供給される凝集材Ｂ，Ｃは、処理対象となる泥土
を凝集して泥土を造粒処理、すなわち粒状化するように
処理する働きをする。主たる凝集材Ｂは、泥土を凝集す
る際に不可欠のものとして常に使用する。補助の凝集材
Ｃは、この主たる凝集材Ｂを補完する働きをし、必要に
応じて使用する。泥土造粒処理装置の本質的な機能であ
る泥土の造粒処理は、専らこれらの凝集材Ｂ，Ｃにより
実現することができる。泥土の含水比が約１５０％以下
と著しくは高くない場合、主たる凝集材Ｂを、必要に応
じて補助の凝集材Ｃと共に泥土に添加して撹拌混合する
と、泥土を凝集して団粒化させることができる。その場
合、主たる凝集材Ｂでも、泥土への添加量は、０．１〜
０．２％前後とごく微量で足りる。なお、凝集材につい
ては、後に詳述する。

【００２０】６０は多軸撹拌機７０内に固化材を供給す
るための固化材供給手段、６０ａは固化材を投入するた
めの固化材投入ホッパ、６１は固化材投入ホッパ６０ａ
と固化材導入口６２との間に設けられ固化材投入ホッパ
６０ａ内の固化材を多軸撹拌機７０へ定量供給する固化
材切り出し装置、６２は固化材投入ホッパ６０ａ内の固
化材を多軸撹拌機７０へ導入する働きをする固化材導入
口である。なお、図１には、固化材を符号ＳＤで示して
いる。

【００２１】固化材供給手段６０は、固化材投入ホッパ
６０ａと固化材切り出し装置６１とで構成される。固化
材切り出し装置６１は、切り出し羽根６１ａやケーシン
グ及びロータを備えていて吸水材切り出し装置５２と同
様の構造を有し、吸水材切り出し装置５２と同様の動作
をする。この固化材供給手段６０は、要求される粒状泥
土生成物の品質に応じて適切な量の固化剤を定量供給し
て、泥土に対する固化材の混合比率を適切な値に保持で
きるようにする。多軸撹拌機７０内に供給される固化材
は、粒状泥土生成物の強度を高めるように泥土を改質す
る働きをし、例えば、セメント系や石灰系の固化材がこ
うした働きをする。

【００２２】こうした固化材を泥土に添加して混合する
と、固化材内の生石灰により消化吸収反応（水和反応）
と発熱反応が生じて、泥土中の水分を生石灰中に吸収し
熱で蒸発させて泥土の含水比を低下させる。こうして含
水比を低下させた土砂は、単に脱水処理されるだけでは
なく、生石灰中のカルシウムイオンによる土砂の凝集化
作用やポゾラン反応と、この反応に関与しなかった残余
の生石灰による炭酸化反応とにより、強度が上昇して固
化するとともに、水が浸入するころで再利用しても、再
汚泥化することがないように改質される。

【００２３】多軸撹拌機７０内への固化材の供給は、こ
うした反応を利用することにより粒状泥土生成物の強度
を高めることを主目的として行うものであり、必要に応
じて行う。例えば、粒状泥土生成物を、強度が要求され
る道路表面の路盤材や路床材に使用するときには、強度
の向上のために固化材を添加することとし、強度の要求
されない植栽土として使用するときには、必ずしも固化
材を添加する必要はない。また、アルカリ性を嫌う用途
に使用するときには、固化材を添加しないようにする。
このように固化材を添加するか否かやその分量は、発注
者が要求する粒状泥土生成物の品質やその使用目的に応
じて選択される。

【００２４】ここで、多軸撹拌機７０に供給する凝集材
について言及する。凝集材は、泥土中の土粒子を集合さ
せることを容易に行えるようにするのに役立つ薬剤であ
る。この凝集材は、無機系凝集材と有機高分子凝集材と
に大別することができる。このうち無機系凝集材の代表
的なものとしては、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、硫酸アル
ミニウム（硫酸バンド）、ポリ塩化第二鉄（ＰＦＣ）、
ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等の鉄又はアルミニウ
ム化合物を挙げることができる。この無機系凝集材は、
主として、凝集助剤や凝結助剤として有機高分子凝集材
と併用する。

【００２５】有機高分子凝集材としては、主として合成
高分子凝集材を使用し、この合成高分子凝集材は、ノニ
オン性、アニオン性、カチオン性のものに分けることが
できる。このうちノニオン性のものは、分子内に解離基
をほとんどもたない水溶性の高分子であり、アミド基、
水酸基、エーテル基等を親水基としてもつ。アニオン性
のものは、水中で負の電荷をもつ水溶性の高分子であ
り、解離基としてカルボキシル基やスルホン基等をも
つ。カチオン性のものは、分子内にアミノ基をもち、そ
のアミノ基の解離によって水中で正の電荷を高分子に与
える。ノニオン性及びアニオン性の合成高分子凝集材
は、通常、高分子量のものほど凝集力が大きい。ノニオ
ン性及びアニオン性の合成高分子凝集材の代表的なもの
としては、ポリアクリルアミド及びその加水分解物を挙
げることができる。カチオン性の合成高分子凝集材の代
表的なものとしては、ポリアミノアルキル（メタ）アク
リレートを挙げることができる。

【００２６】凝集材は、泥土に適切に混合すると、泥土
中の土粒子を集合させて、土粒子間の自由水を、集合し
た土粒子間に包み込むように抱合する。そのため、泥土
の含水比が著しく高くない限り、土粒子は、表面側が湿
り気の少ない見掛け上乾燥した状態になって集合して、
粘り気のない状態の泥土の粒状体が生成される。

【００２７】一般に、土粒子は、その外側を包囲する固
定層と、更に外側を包囲して水素イオン濃度の高い拡散
層（対イオン部）とからなる電気二重層をもつ。こうし
た電気二重層をもつた二つの土粒子が接近して双方の拡
散層同士が重なると、重なり合った拡散層のイオン濃度
が上昇し、これに起因して、土粒子が互いに反発し合っ
て土粒子の集合を阻害する。そのため、多数の各土粒子
は、分散して泥土状をなす。端的にいえば、泥土は、多
数の微細土粒子とその土粒子間の自由水からなるが、一
般に土粒子の表面は、マイナス帯電しているため、各土
粒子は、互いに反発し合って安定した分散状態を保ち、
その結果、固まらずにドロドロした泥土の状態を保って
いる。したがって、泥土中の土粒子の集合を容易に行え
るようにするには、その集合の阻害要因となっている電
気二重層の総電荷の抑制や電気二重層の圧縮（電気二重
層を薄くすること）を行えばよく、こうした電気二重層
の総電荷の抑制や圧縮によって泥土を凝集させることが
できる。

【００２８】このうち電気二重層の総電荷の抑制を行う
には、その総電荷の量をできるだけ減らすように電荷を
中和するのが有効であるが、こうした働きをする凝集材
は、アニオン性、カチオン性の合成高分子凝集材や無機
系凝集材の中から選択することができる。また、電気二
重層の圧縮に役立つ凝集材は、無機系凝集材の中から選
択することができる。さらに、凝集機構には、以上の凝
集機構とは原理の異なる架橋凝縮がある。この架橋凝縮
は、高分子の官能基による土粒子への吸着架橋（イオン
結合、水素結合）により土粒子を集合させるものであ
り、電気二重層の総電荷の抑制や圧縮による凝集を遥か
に凌ぐ凝集力を発揮する。この架橋凝縮を行わせるため
の凝集材は、ノニオン性、アニオン性、カチオン性の凝
集材の中から適当なものを選択する。

【００２９】以上述べた凝集材は、主たる凝集材、補助
の凝集材の何れに使用するかの凝集材の使用目的、更に
は、泥土が有機質か無機質かの泥土の種類、泥土が粘
度、シルト、コロイド等の何れに該当するかの泥土の土
粒子径、泥土の含水比等の泥土の性状に応じて適宜選択
して使用する。例えば、通常の泥土は、アニオン性又は
ノニオン性の凝集材で凝集することが可能であるが、建
設工事で発生する泥土の中には、工事中にベントナイト
が添加されたものもあり、こうした泥土は、アニオン性
又はノニオン性の凝集材だけでは、凝集させることがで
きないので、主たる凝集材Ｂとしてアニオン性又はノニ
オン性のものを使用するほか、補助の凝集材Ｃとしてカ
チオン性のものを添加することにより、泥土を凝集させ
る。また、高分子凝集材の性能は、ＰＨへの依存性が大
きいので、泥土が酸性の場合はカチオン性やノニオン性
のものを、アルカリ性の場合はアニオン性やノニオン性
のものを、中性の場合はノニオン性ものを使用すること
も考える。

【００３０】次に、こうした凝集材や吸水材、固化材を
泥土に添加して撹拌混合する多軸撹拌機７０の技術内容
について説明する。

【００３１】７０は撹拌機７１を、泥土と凝集材を撹拌
羽根７１ｂで巻き込んで剪断破砕しながら撹拌混合し得
るようにケーシング７０ａ内に複数個並列させて構成し
た多軸撹拌機、７０ａは基台としてのフレーム８０に固
定され撹拌機７１を収容するケーシング、７０ｂは多軸
撹拌機の後端側に設けられ造粒処理用の泥土を供給する
泥土供給口、７０ｃは多軸撹拌機の前端側に設けられ多
軸撹拌機７０で造粒処理した泥土を排出する泥土排出口
である。

【００３２】多軸撹拌機７０は、パドル混合機とも称
し、後述する撹拌機７１を複数個併設することにより泥
土を吸水材や凝集材や固化材と共に撹拌羽根で巻き込ん
で剪断破砕しながら凝集材と撹拌混合し得るように構成
されている。なお、図１において、撹拌機７１は、紙面
直角方向に複数個併設しているため、図には一つしか明
示されていない。多軸撹拌機７０には、図１に示すよう
に泥土供給口７０ｂの前方から泥土排出口７０ｃの後方
へ向けて、吸水材供給手段５１、第１の凝集材供給手段
５４、第２の凝集材供給手段５７及び固化材供給手段６
０を順次設けてケーシング７０ａの内部と連通させ、泥
土供給口７０ｂから供給された泥土を造粒処理して泥土
排出口７０ｃへ排出する。

【００３３】７１は前方に向かって下方に傾斜した多数
の独立した撹拌羽根７１ｂを回転軸７１ａに固着して構
成され複数個併設される撹拌機、７１ａは回転駆動装置
７１ｃにより回転駆動される撹拌機７１の回転軸、７１
ｂはこの回転軸７１ａに所定間隔で多数設けられる撹拌
羽根、７１ｃは撹拌機７１のケーシング７０ａ内の後端
部に設置され各撹拌機７１を駆動する回転駆動装置、７
１ｄはケーシング７０ａの前端部に固定された回転軸７
１ａの前端部側の軸受である。

【００３４】各撹拌機７１の回転軸７１ａは、回転駆動
装置７１ｃと軸受７１ｄとで支持され、回転駆動装置７
１ｃにより回転駆動される。各撹拌機７１の撹拌羽根７
１ｂは、つる巻き状に連続して形成されたスクリュ羽根
とは異なりそれぞれが独立して形成されている。撹拌機
７１は、このような独立した撹拌羽根７１ｂを回転軸７
１ａに多数固着して構成される。多数の撹拌羽根７１ｂ
は、図１に示すように何れも前方に向かって下方に傾斜
するように設けられ、互いに平行になるように配列され
ている。多数の撹拌羽根７１ｂは、このように前方に向
かって下方に傾斜しているため、ケーシング７０ａ内に
取り込まれた泥土が各撹拌羽根７１ｂを通過する都度、
その泥土を漸次前方に移動させることができる。回転駆
動装置７１ｃは、回転数を可変制御できるように構成し
ていて、各撹拌機７１の回転軸７１ａの回転数を適宜調
節できるようにしている。

【００３５】したがって、多軸撹拌機７０は、ケーシン
グ７０ａ内の泥土を回転駆動装置７１ｃの回転数に応じ
た搬送量で搬送することができ、さらには、建設現場で
の泥土の発生量に応じて回転駆動装置７１ｃの回転数を
制御することにより、造粒処理する泥土の処理量も適宜
調節することができる。この泥土造粒処理装置では、こ
のように回転駆動装置７１ｃの回転数を可変制御して泥
土の処理量を調節できるようにしたことと関連して、吸
水材、第１の凝集材、第２の凝集材及び固化材を定量供
給するための前述の切り出し装置５２，５５，５８，６
１を設けているため、後述する泥土定量供給機１０２に
よる泥土供給量に応じて各切り出し装置５２，５５，５
８，６１のロータの回転数を制御することにより、泥土
の供給量に見合った吸水材、第１の凝集材、第２の凝集
材及び固化材を定量供給して泥土とこれらの材の混合比
率を適切な値になるように調節することができる。

【００３６】多軸撹拌機７０は、回転軸７１ａが互いに
平行になるように撹拌機７１を２台以上所望の台数並べ
て構成する。その場合、各撹拌機７１の多数の撹拌羽根
７１ｂが隣接する撹拌機７１の撹拌羽根７１ｂの間に入
り込むように配置する。すなわち、各撹拌機７１の撹拌
羽根７１ｂが隣接するもの同士で半径方向においてラッ
プするようにするとともに、各撹拌機７１の撹拌羽根７
１ｂを隣接する撹拌機７１の撹拌羽根７１ｂと回転軸方
向に位相をずらして両者が干渉しないように配列する。
隣接する一対の撹拌機７１の撹拌羽根７１ｂは、前述し
たように各撹拌羽根７１ｂが傾斜するように設けられて
いて、その回転に伴って、隣接する撹拌羽根７１ｂ間の
間隔を変化させるので、同一方向及び反対方向の何れの
方向に回転させるときでも、隣接する一対の撹拌羽根７
１ｂにより泥土を巻き込んで剪断破砕することができ
る。

【００３７】各撹拌羽根７１ｂは、こうして泥土を剪断
破砕するときに泥土を撹拌する。また、各撹拌羽根７１
ｂは、前述したように泥土を前方に移動させるが、この
ときにも泥土を撹拌する。すなわち、泥土は、撹拌羽根
７１ｂにより前方に移動させられるときに変形を伴って
移動し、泥土が変形すると、泥土中の土粒子間に相対移
動が生じる。そのため、泥土は、多軸撹拌機７０により
搬送されているときにも、土粒子が絶えず撹拌されるこ
とになり、ひいては、凝集材と撹拌混合されることとな
る。

【００３８】ちなみに、こうした積極的な撹拌機能を有
する多軸撹拌機７０を、泥土の搬送に多用されるスクリ
ュコンベアと比べると、スクリュコンベアは、専ら泥土
を移動させる機能を果たし、泥土を剪断破砕する機能を
もたないのは勿論のこと、積極的な撹拌機能を備えてい
ない。すなわち、スクリュコンベアは、泥土を搬送する
とき、泥土をスクリュ羽根やケーシングと接触させなが
ら変形させることなく前方に平行移動させるため、スク
リュ羽根やケーシングと接触する泥土の部分の土粒子を
多少は撹拌するものの、積極的な撹拌機能は備えていな
い。

【００３９】この泥土造粒処理装置では、泥土を、こう
したスクリュコンベアによることなく、多軸撹拌機７０
により搬送しながら凝集材を多軸撹拌機７０内に供給す
るようにしているので、泥土を剪断破砕して細分化しな
がら撹拌羽根７１ｂによる泥土の剪断破砕及び搬送の双
方の動作に伴って積極的に撹拌することができ、これに
より、凝集材に対する泥土の触れ合い回数を飛躍的に高
めることができて、凝集材を泥土に均一に混合させるこ
とができる。そのため、泥土は、泥土排出口７０ｃへ排
出されたときには確実に凝集されている。この凝集され
泥土は、凝集により集合した土粒子間に自由水を抱合し
てはいるものの、表面が見掛け上湿り気のほとんどない
乾燥状態を呈した粒状をなしている。また、吸水材や固
化材についても、前記のメカニズムと同様のメカニズム
により泥土を積極的に撹拌するため、吸水材や固化材に
対する泥土の触れ合い回数を飛躍的に高めることができ
て、凝集材と同様、吸水材や固化材を泥土に均一に混合
させることができる。

【００４０】こうした多軸撹拌機７０に吸水材供給手段
５１や凝集材供給手段５４，５７等を設けて構成された
泥土造粒処理装置の周辺の装置を図１により説明する。

【００４１】９０は泥土排出口７０ｃから排出される粒
状泥土生成物を前方のトラック等の運搬装置に移送する
ためのベルトコンベア、１００は投入された泥土を貯溜
して泥土供給口７０ｂに供給するための泥土貯溜装置、
１０１は油圧ショベル等の建設作業機のバケットですく
った泥土が投入されその泥土を貯溜する泥土貯溜用ホッ
パ、１０２は泥土貯溜用ホッパ１０１内の泥土を泥土供
給口７０ｂに定量供給する泥土定量供給機、１０３は泥
土貯溜用ホッパ１０１や泥土定量供給機１０２を支持す
る架台、１０４は泥土貯溜用ホッパ１０１に投入される
泥土を分級して大石等の夾雑物を取り除くための振動ス
クリーンである。

【００４２】ベルトコンベア９０は、そのシュート９０
ａを泥土排出口７０ｃの下方に位置させるとともに前方
に向かって上方に傾斜させて設置することにより、泥土
排出口７０ｃから排出される粒状泥土生成物をシュート
９０ａで受けた後、ベルトコンベア９０で移送してトラ
ック等の荷台に搬出できるようにしている。泥土貯溜装
置１００は、泥土貯溜用ホッパ１０１と泥土定量供給機
１０２と架台１０３と振動スクリーン１０４とで構成さ
れ、振動スクリーン１０４で分級されて泥土貯溜用ホッ
パ１０１に溜められた泥土を泥土定量供給機１０２によ
り所望の供給量で多軸撹拌機７０に供給する。

【００４３】泥土定量供給機１０２は、スクリュー翼１
０２ｄの周囲をケーシング１０２ｅで覆って、スクリュ
ー翼１０２ｄを回転駆動するための回転駆動装置１０２
ａをケーシング１０２ｅの後端位置において泥土貯溜用
ホッパ１０１に固定し、軸受１０２ｃをケーシング１０
２ｅの前端部に固定するとともに、泥土排出口１０２ｂ
をケーシング１０２ｅの前端側に設けて構成している。
回転駆動装置１０２ａは、その回転数を調節できるた
め、回転駆動装置１０２ａの回転数を制御することによ
り、多軸撹拌機７０で造粒処理する泥土の処理量に見合
った所望の量の泥土を多軸撹拌機７０内に定量供給する
ことができる。

【００４４】この泥土定量供給機１０２は、泥土投入ホ
ッパ１０１内に、泥土排出口１０２ｂが泥土投入ホッパ
１０１内の泥土の上面よりもｈだけ高くなるように泥土
投入ホッパ１０１の底部に沿って傾斜させて設置してい
る。そして、前部端部を泥土投入ホッパ１０１外に突出
させて泥土排出口１０２ｂを多軸撹拌機７０の泥土供給
口７０ｂの真上に位置させている。泥土定量供給機１０
２のケーシング１０２ｅのうちの泥土投入ホッパ１０１
内に配置された部分には上半部に開口を設け、この開口
から泥土投入ホッパ１０１内の泥土を取り込めるように
している。

【００４５】泥土定量供給機１０２は、泥土投入ホッパ
１０１内に前記のように傾斜させて設置しているため、
泥土定量供給機１０２で供給される泥土が含水比の高い
泥水状の泥土であっても、その泥土がスクリュー翼１０
２ｄで搬送されることなく泥土排出口１０２ｂに自然流
出するようなことはない。そのため、この泥土定量供給
機１０２によれば、泥土投入ホッパ１０１内の泥土を、
その泥土の含水比が高いか否かにかかわりなく多軸撹拌
機７０内に定量供給することができる。

【００４６】泥土定量供給機１０２は、処理する泥土が
含水比の著しく高い泥水状の泥土に限定される場合に
は、図２に示すような液状体を定量供給できる定量供給
ポンプ１０５、例えばチューブポンプ（スクイーズポン
プ）ようなポンプを用いるとよい。こうしたポンプを用
いた場合、スクリュー翼１０２ｄによる泥土定量供給機
１０２を用いる場合のように泥土投入ホッパ１０１内の
泥土の上面と泥土排出口１０２ｂとの高さ関係を考慮す
ることは要しない。

【００４７】泥土定量供給機１０２で定量供給される泥
土投入ホッパ１０１内の泥土は、多軸撹拌機７０による
泥土造粒処理装置により造粒処理されるが、その造粒処
理を行うときの作用について説明する。

【００４８】その作用の説明を行うに当たっては、造粒
処理しようとする泥土の含水比がそれほど高くなく吸水
材を供給しない場合とそうでない場合とに分けて説明
し、その何れの場合にも、説明の便のため、固化材供給
手段６０から固化材を供給しない場合を、まず想定して
説明する。また、主たる凝集材を第１の凝集材供給手段
５４から単独で供給する場合と、主たる凝集材及び補助
の凝集材を第１の凝集材供給手段５４及び第２の凝集材
供給手段５７から供給する場合とを区別して説明する意
味はないので、単に凝集材を供給するものとして説明す
る。

【００４９】まず、造粒処理しようとする泥土が含水比
の著しく高い泥土でない場合は、多軸撹拌機７０を回転
駆動しながら泥土を泥土供給口７０ｂから多軸撹拌機７
０内に供給するとともに凝集材を多軸撹拌機７０内に供
給し、吸水材切り出し装置５２は停止させておく。そう
すると、多軸撹拌機７０は、泥土を凝集材と共に撹拌羽
根７０ｂに巻き込んで、剪断破砕して細分化しながら泥
土排出口７０ｃ側へ搬送する。このとき、泥土を撹拌羽
根７０ｂにより剪断破砕して細分化することに加えて、
撹拌羽根７０ｂによる泥土の剪断破砕及び搬送の双方の
動作に伴って泥土を積極的に撹拌するため、凝集材に対
する泥土の触れ合い回数を飛躍的に高めることができ
て、凝集材を泥土に均一に混合させることができる。そ
のため、泥土は、泥土排出口７０ｃへ排出されるときに
は確実に凝集され、凝集された無数の土粒子間に自由水
を満遍なく抱合して、粒状化した状態に処理され、粒状
泥土生成物が泥土排出口７０ｃへ排出される。

【００５０】また、造粒処理しようとする泥土が含水比
の著しく高い泥水状である場合は、こうした造粒処理を
行う際に吸水材を吸水材供給手段５１により多軸撹拌機
７０内に供給する。そうすると、多軸撹拌機７０は、前
記したメカニズムと同様のメカニズムにより泥土を積極
的に撹拌するため、吸水材に対する泥土の触れ合い回数
を飛躍的に高めることができて、凝集材と同様、吸水材
を泥土に均一に混合させることができ、泥土中の自由水
を吸水材で効果的に吸水することができる。そのため、
凝集材で凝集させることが困難な含水比の著しく高い泥
土であっても、泥土は、泥土排出口へ排出されるときに
は確実に凝集され、凝集された無数の土粒子間に自由水
を満遍なく抱合して、粒状化した状態に処理することが
できる。そして、以上述べた泥土の造粒処理は、多軸撹
拌機７０により連続的に行うことができてるため、本発
明の泥土造粒処理装置によれば、泥土を大量に造粒処理
することが可能になる。

【００５１】以上、固化材を多軸撹拌機７０に供給しな
いものとして説明したが、粒状泥土生成物の強度を高め
る必要がある場合には、以上のような造粒処理を行う際
に、固化材切り出し装置６１を駆動して固化材供給手段
６０から固化材を供給する。そうすると、多軸撹拌機７
０は、凝集材を泥土に混合するときのメカニズムと同様
のメカニズムにより泥土を積極的に撹拌するため、吸水
材に対する泥土の触れ合い回数を飛躍的に高めることが
できて、凝集材と同様、固化材を泥土に均一に混合させ
ることができる。その結果、多軸撹拌機７０のケーシン
グ７０ａ内の閉ざされた保温空間内で泥土中の自由水の
一部を効果的に利用しながら固化材中の生石灰成分の消
化吸収反応を進行させて、凝集材で粒状化させた泥土を
固化することができ、これにより粒状泥土生成物の強度
を高めることができる。

【００５２】図３に示す例は、以上述べた泥土造粒処理
装置５０及び泥土貯溜装置１００等を一体化して輸送車
両３００に積降し可能に搭載した例である。すなわち、
この図３に示す例は、泥土貯溜用ホッパ１０１及び泥土
定量供給機１０２を備えた泥土貯溜装置１００と、吸水
材供給手段５１、第１の凝集材供給手段５４、第２の凝
集材供給手段５７、固化材供給手段６０及び多軸撹拌機
７０を備えた泥土造粒処理装置５０と、これら泥土造粒
処理装置５０及び泥土貯溜装置１０１の駆動部の動力源
となるエンジン３０１とを基台４０上に設置して一体化
し、この基台４０を輸送車両３００に積降し可能に搭載
して、輸送車両３００を泥土の発生現場に移動できるよ
うに構成している。

【００５３】したがって、この図３に示す例によれば、
泥土造粒処理装置５０やその関連装置である泥土貯溜装
置１０１及びエンジン３０１を一体化した基台４０を輸
送車両３００に搭載して泥土発生現場まで運んだ後に輸
送車両３００から降ろして固定するだけで、泥土造粒処
理装置５０やその関連装置を現場で組み立てることなく
所望の場所に設置することができて、これらの装置の泥
土発生現場への設置をきわめて簡便に行うことができ
る。

【００５４】図４乃至図７に示す例は、前記泥土造粒処
理装置５０及び前記泥土貯溜装置１００のほか、泥土の
造粒処理に有用な装置をクローラ式走行装置に搭載し
て、泥土の発生現場内を走行できるように構成した例で
ある。そこで、クローラ式走行装置等に関する技術内容
を図４乃至図７に基づいて説明する。なお、これらの図
において既に述べた図１乃至図３と同一符号を付けた部
分は、これら既述の図と同等の部分を表すので、詳述し
ない。

【００５５】これらの図において、４００は一対のクロ
ーラ式走行体４０１ａ，４０１ｂを車体フレーム４０２
で連結して構成されたクローラ式走行装置、４０１ａ，
４０１ｂはスプロケットで駆動されるクローラベルトを
推進手段として地上を走行する右側及び左側のクローラ
式走行体、４０２はこれら一対のクローラ式走行体４０
１ａ，４０１ｂを一定間隔を置いて連結しクローラ式走
行装置に搭載する種々の装置を支持する車体フレーム、
４０３は泥土造粒処理装置５０、泥土貯溜装置１００及
びベルトコンベア９０の各種駆動部やクローラ式走行体
４０１ａ，４０１ｂのスプロケット等を駆動するための
エンジン、４０３ａはエンジン４０３等を設置する基
台、４０４はクローラ式走行装置４００を操縦するため
の操作レバー、４０５は泥土造粒処理装置５０やその関
連装置９０，１００の前記各種駆動部を運転操作するた
めの運転操作盤である。

【００５６】車体フレーム４０２は、前方及び後方をク
ローラ式走行体４０１ａ，４０１ｂより張り出すように
設置している。そして、車体フレーム４０２の前方の張
出し部には、基台４０３ａを固定して、この基台４０３
ａにエンジン４０３、操作レバー４０４及び運転操作盤
４０５を設置し、操作レバー４０４及び運転操作盤４０
５のそばに図示しない運転席を設けている。一方、車体
フレーム４０２の後方の張出し部には、油圧ショベル等
建設作業機のバケットですくった泥土を直接投入できる
ように泥土貯溜用ホッパ１０１を設置している。また、
車体フレーム４０２の中間部には、フレーム８０を介し
て多軸撹拌機７０を設置し、泥土排出口７０ｃが前方の
張出し部上に位置するように多軸撹拌機７０の前部をク
ローラ式走行体４０１ａ，４０１ｂよりも前方に延出し
ている。さらに、車体フレーム４０２の前方の張出し部
には、粒状泥土生成物を取り込んで運搬装置へ移送する
ためのベルトコンベア９０の後端部をピンで着脱かつ回
動可能に軸着している。

【００５７】このベルトコンベア９０は、その後端位置
のシュート９０ａを泥土排出口７０ｃの下方に配置する
とともに、中間部を基台４０３ａの前端部に支持部材９
０ｂにより高さ位置を調節できるように取外し可能に懸
架することにより、前方に向かって上方に傾斜させて設
置している。ベルトコンベア９０をこうした態様でクロ
ーラ式走行装置４００に予め設置しておくことにより、
泥土排出口７０ｃから排出される粒状泥土生成物をシュ
ート９０ａで受けた後、ベルトコンベア９０で移送して
トラック等の荷台に搬出することができるとともに、ベ
ルトコンベア９０の設置に手間がかからず、その設置を
能率的に行うことができる。

【００５８】また、車体フレーム４０２の前方及び後方
にそれぞれ前記張出し部を設けて、前方の張出し部に運
転席を配置するとともに、この運転席から遠く離れた車
体フレーム４０２の後方の張出し部に泥土貯溜用ホッパ
１０１を配置しているため、泥土を泥土貯溜用ホッパ１
０１に投入する際、油圧ショベルのバケット等建設作業
機の可動部が運転席付近に侵入する恐れがない。そのた
め、泥土貯溜用ホッパ１０１への泥土の投入作業を、運
転席にそれほど注意を払わなくても安全に行うことがで
き、運転席周辺を泥土で汚す恐れもない。ベルトコンベ
ア９０は、取外しができるので、必要に応じて取り外す
こともできて取り扱いの便も良い。

【００５９】エンジン４０３により駆動される駆動部の
うち、泥土造粒処理装置５０の駆動部としては、各切り
出し装置５２，５５，５８，６１の回転駆動装置や多軸
撹拌機７０の回転駆動装置７１ｃを挙げることができ、
泥土貯溜装置１００の駆動部としては、泥土定量供給機
１０２の回転駆動装置１０２ａや振動スクリーン１０４
の駆動装置を挙げることができる。図４乃至図７に示す
例は、以上のような泥土造粒処理装置５０、ベルトコン
ベア９０、泥土貯溜装置１００、エンジン４０３及び運
転操作盤４０５等の泥土の造粒処理に有用な種々の装置
をクローラ式走行装置４００に搭載して構成したもので
ある。

【００６０】図４乃至図７に示す泥土造粒処理装置を泥
土発生現場に輸送する場合、図示しないトレーラに積み
込んで輸送し、トレーラが目的地に到着したら、泥土造
粒処理装置５０や泥土貯溜装置１００等を搭載したクロ
ーラ式走行装置４００をトレーラから降ろす。この泥土
造粒処理装置は、クローラ式走行装置４００やこれを駆
動、操縦するためのエンジン４０３及び操作レバー４０
４を備えているので、泥土の発生現場内を走行して自由
に移動することができる。したがって、例えば浚渫工事
のように泥土が広い領域にわたって発生する泥土発生現
場で泥土を造粒処理する場合でも、泥土造粒処理装置を
現場で組み立てることなく、また、現場内の所望の場所
に自在に移動することができて、泥土の造粒処理を能率
的に行うことができる。

【００６１】こうした泥土造粒処理装置において、処理
する泥土が含水比の著しく高い泥水状の泥土に限定され
る場合には、図２に示す例と同様、泥土定量供給機１０
２を図８に示すような液状体を定量供給できる定量供給
ポンプ１０５、例えばチューブポンプ（スクイーズポン
プ）ようなポンプを用いるとよい。こうしたポンプを用
いた場合、スクリュー翼１０２ｄによる泥土定量供給機
１０２を用いる場合のように泥土投入ホッパ１０１内の
泥土の上面と泥土排出口１０２ｂとの高さ関係を考慮す
ることは要しない。

【００６２】次に、本発明の第２の具体化例及びその変
形例を図９乃至図１０に基づいて説明する。図９は、本
発明の第２の具体化例の泥土造粒処理装置を示す縦断面
図、図１０は、図９の泥土造粒処理装置の変形例を示す
縦断面図である。なお、これらの図において既に述べた
図１乃至図８と同一符号を付けた部分は、これら既述の
図と同等の部分を表すので、詳述しない。

【００６３】この第２の具体化例の泥土造粒処理装置
は、図１に示した泥土造粒処理装置５０において、固化
材供給手段６０から固化材を多軸撹拌機７０内に供給し
て処理した粒状の泥土（粒状泥土生成物）を搬入して、
浸水しても再泥土化しにくいように改質する泥土改質処
理装置１を付設したものである。すなわち、泥土改質処
理装置１の後端側に多軸撹拌機７０の前端側を接続し
て、多軸撹拌機７０で生成した粒状の泥土を泥土改質処
理装置１の回転ドラム１０内に搬入するようにしてい
る。以下、この泥土改質処理装置１の技術内容を説明す
る。

【００６４】図９及び図１０において、１は粒状泥土生
成物をセメント系や石灰系の固化材と混合して浸水して
も再泥土化しないように改質する泥土改質処理装置、１
ａは回転ドラム１０の後端側の開口を遮蔽するための後
部固定板、１ｂは回転ドラム１０の前端側の開口を遮蔽
するための前部固定板、４は回転ドラム１０を回転自在
に支持するためのローラ、５はこのローラ４を軸着して
基台６に回転自在に取付けるためのブラケット、６は泥
土改質処理装置１を設置するための基台、９は改質した
粒状泥土生成物を回転ドラム１０の前端側から外部に搬
出するための、土砂排出口９ｃを有する改質泥土搬出用
スクリュコンベア、９ｂはこのスクリュコンベア９を回
転駆動するための回転駆動装置である。

【００６５】後部固定板１ａ及び前部固定板１ｂは、固
定的に設置された円盤状の板体で、回転ドラム１０の後
側壁及び前側壁に設けた円孔にその回転を妨げないよう
に嵌入されおり、この円孔の内周面と固定板１ａ、１ｂ
の外周面との間は、相対回転可能にシールされている。
多軸撹拌機７０の前端部は、後部固定板１ａを貫通して
回転ドラム１０内に突出し、泥土排出口７０ｃが回転ド
ラム１０内に位置している。改質泥土搬出用スクリュコ
ンベア９の前端部は、前部固定板１ｂを貫通して回転ド
ラム１０外に突出し、その突出部に土砂排出口９ｃを有
している。

【００６６】７ａは長尺の矩形板状をなし回転ドラム１
０の内周面後部から前方に長手方向に向けて取付けられ
た後方の掻き上げ翼、７ｂはその前方に取付けられ後方
の掻き上げ翼７ａよりも短い同様の前方の掻き上げ翼、
８は回転ドラム１０の内周面の後方の掻き上げ翼７ａ寄
りに取付けられ前方に向かって下方に傾斜した矩形板状
の搬送翼、１０は回転駆動することにより粒状泥土生成
物を固化材と混合して改質する回転ドラムであり、回転
ドラム１０に設けたギアと原動機と原動機の回転をギア
に伝達するピニオンとからなる図示していない回転駆動
装置により回転駆動されるようになっている。なお、図
９には、多軸撹拌機７０の泥土排出口７０ｃから排出さ
れる粒状泥土生成物を符号ＭＳで示している。

【００６７】後方の掻き上げ翼７ａ及び前方の掻き上げ
翼７ｂは、回転ドラム１０の周方向に等間隔で放射状に
多数取付けられている。後方の掻き上げ翼７ａは、多軸
撹拌機７０の泥土排出口７０ｃから排出された粒状泥土
生成物を、回転ドラム１０の回転に伴って掻き上げるが
ごとく上昇させ、回転ドラム１０の上半部に上昇させた
ときに自重により落下させる作用をする。回転ドラム１
０を回転駆動して、このように粒状泥土生成物を後方の
掻き上げ翼７ａで上昇、落下させる動作を繰り返すこと
により、多軸撹拌機７０で撹拌混合された粒状泥土生成
物と固化材と土粒子間に抱合された自由水とを更に混合
して消化吸収反応を進展させることができる。その結
果、固化材中の生石灰を自由水と反応させて消石灰に変
化させることができるとともに消石灰と泥土とを均一に
混合することができる。この消石灰は、水に対する溶解
度が０．１３％ときわめて低いため、粒状泥土生成物が
疎水性を帯びて、水に浸っても泥土化しにくい品質の良
いものに改質される。

【００６８】前方の掻き上げ翼７ｂは、こうして改質さ
れた粒状泥土生成物を、後方の掻き上げ翼７ａと同様、
掻き上げるがごとく上昇させ、回転ドラム１０の上半部
に上昇させたときに自重により落下させて改質泥土搬出
用スクリュコンベア９の土砂取り込み口９ａに送り込む
作用をする。搬送翼８は、回転ドラム１０の内周面に前
方に向かって下方に傾斜するようにその周方向に等間隔
で取付けられているため、後方の掻き上げ翼７ａから落
下する粒状泥土生成物をとらえて漸次前方に移動させる
ことができる。

【００６９】このように構成された泥土改質処理装置１
で改質処理を行うときには、回転ドラム１０内に、多軸
撹拌機７０内で固化材を混合して生成された粒状泥土生
成物を搬入して回転ドラム１０を回転駆動する。その場
合、多軸撹拌機７０内には、粒状泥土生成物を改質しな
いときよりも若干多めの固化材を供給しておく。そうす
ると、粒状泥土生成物は、消化吸収反応が十分には進展
していない固化材と共に、回転ドラム１０の回転に伴っ
て後方の掻き上げ翼７ａにより上昇、落下し、落下時に
回転ドラム１０の底面部等に衝突して破砕されるととも
に回転ドラム１０の底面部に飛散する。その場合、粒状
泥土生成物は、凝集されて粘り気のない状態にあるた
め、回転ドラム１０に付着することなく分散させること
ができて、粒状泥土生成物と固化材との混合を効率的に
行うことができる。また、粒状泥土生成物は、落下する
過程において、前方に下方傾斜した搬送翼８でとらえら
れ前方に移動する。その場合に、粒状泥土生成物は、粘
り気のない状態にあって搬送翼８に対して付着しようと
する力をもたらさないため、粒状泥土生成物を搬送翼８
の傾斜により前方へ円滑に搬送することができて粒状泥
土生成物の搬送を効率的に行うこともできる。

【００７０】こうして回転ドラム１０内で前方に移動し
ながら飛散した粒状泥土生成物と固化材とは、後方の掻
き上げ翼７ａでかき集められて合体し、その過程で混合
される。粒状泥土生成物と固化材が以上のような上昇−
落下−破砕−飛散−合体の動作を反復して、細分化され
ながら離合集散を繰り返すことにより、固化材は、回転
ドラム１０内の閉じられた保温空間内で自由水や粒状泥
土生成物と混合しながら消化吸収反応を進展させる。そ
の場合、この消化吸収反応に必要な水分は、凝集された
無数の土粒子間に満遍なく均等に抱合されていて固化材
に均一に吸収させることができるため、固化材の消化吸
収反応を効果的に進展させることができる。その結果、
多軸撹拌機７０内で固化材により強度の高められた粒状
泥土生成物は、消化吸収反応の進展により生成された消
石灰と均一に混合されて、浸水により再泥土化しない品
質の良いものに改質される。

【００７１】回転ドラム１０に搬入される粒状泥土生成
物は、固化材の消化吸収反応により撹拌機７０内で相当
程度固化処理されたものであるから、泥土改質処理装置
１での改質処理に要する時間は、固化処理されていない
泥土を回転ドラム１０に搬入した場合に比べて短縮する
ことができる。以上の結果、この図９の例によれば、泥
土改質処理装置１での改質処理も短い時間で連続的に行
うことができて改質処理の促進を図れるため、含水比の
高い泥土でも大量に改質処理することが可能となる。

【００７２】こうして改質された粒状泥土生成物は、今
度は、前方の掻き上げ翼７ｂの働きより上昇、落下の動
作を繰り返し、落下時に改質泥土搬出用スクリュコンベ
ア９の土砂取り込み口９ａに逐次取り込まれて行き、同
スクリュコンベア９で搬出されて土砂排出口９ｃから排
出される。この泥土改質処理装置１では、泥土を回転ド
ラム１０内に搬入する前の段階で多軸撹拌機３１により
予め剪断破砕するようにしているので、泥土改質処理装
置１だけでは十分に破砕できない大塊の土砂を処理対象
としても、固化材と十分に混合して改質することができ
る。また、回転ドラム１０に搬入される粒状泥土生成物
は、粘り気のない粒状体であって、回転ドラム１０の内
面や掻き上げ翼７ａ，７ｂや搬送翼８等に付着しにくい
ため、泥土改質処理装置１の内部を清掃する負担も減少
させることができる。

【００７３】図１０に示す例は、以上述べた泥土改質処
理装置１と泥土造粒処理装置５０と泥土貯溜装置１００
とこれら泥土改質処理装置１、泥土造粒処理装置５０及
び泥土貯溜装置１０１の駆動部の動力源となるエンジン
（図示せず）とを基台４０上に設置して一体化し、この
基台４０を輸送車両３００に積降し可能に搭載した例で
あり、泥土改質処理装置１を付設した点を除けば、前記
図３の例と基本的に変わらない。したがって、泥土改質
処理装置１と泥土造粒処理装置５０とその関連装置を一
体化した基台４０を輸送車両３００に搭載して泥土発生
現場まで運んだ後に輸送車両３００から降ろして固定す
るだけで、泥土改質処理装置１を付設した泥土造粒処理
装置５０やその関連装置を、図３の例と同様、現場で組
み立てることなく所望の場所に設置することができて、
これらの装置の泥土発生現場への設置をきわめて簡便に
行うことができる。

【００７４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、「課題を解決する手段」の項に示した手段を採用し
ているので、本発明によれば、泥土を大量に造粒処理す
るのに適した泥土造粒処理装置が得られる。その結果、
処理した泥土の付加価値を高めることができるとともに
その用途を拡大することができる。また、吸水材供給手
段を設けているので、凝集材で凝集させることが困難な
含水比の著しく高い泥水状の泥土であっても、吸水材を
吸水材供給手段から多軸撹拌機内に供給することによ
り、造粒処理を行うことができる。

【００７５】本発明を具体化する場合に、特に、特許請
求の範囲の請求項２に記載のように具体化すれば、こう
した泥土造粒処理装置やその関連装置である泥土貯溜装
置及びエンジンを一体化したものを輸送車両に搭載して
泥土発生現場まで運んだ後、輸送車両から降ろして固定
すれば、泥土造粒処理装置やその関連装置を現場で組み
立てることなく所望の場所に設置することができて、こ
れらの装置の泥土発生現場への設置をきわめて簡便に行
うことができる。本発明を具体化する場合に、特に、特
許請求の範囲の請求項３に記載のように具体化すれば、
例えば浚渫工事のように泥土が広い領域にわたって発生
する泥土発生現場で泥土を造粒処理する場合でも、泥土
造粒処理装置、泥土貯溜装置及びコンベア等の泥土の造
粒処理に有用な種々の装置を現場で組み立てることな
く、また、現場内の所望の場所に自在に移動することが
できて、泥土の造粒処理を能率的に行うことができる。

【００７６】本発明を具体化する場合に、特に、特許請
求の範囲の請求項４に記載のように具体化すれば、必要
に応じて補助の凝集材を第２の凝集材供給手段から多軸
撹拌機内に供給することにより主たる凝集材の働きを高
めることができるとともに、固化材を固化材供給手段か
ら多軸撹拌機内に供給することにより凝集材で粒状化す
る泥土の強度を高めることができる。また、泥土貯溜装
置を付設したため、泥土発生現場の泥土を油圧ショベル
等の建設作業機で泥土貯溜用ホッパ内に直接投入するこ
とにより、泥土発生現場の泥土を能率的に造粒処理する
ことができる。本発明を具体化する場合に、特に、特許
請求の範囲の請求項５に記載のように具体化すれば、処
理する泥土の性状や要求される粒状泥土生成物の品質等
を考慮しながら、吸水材、主たる凝集材、補助の凝集材
及び固化材を泥土の供給量に見合った分量だけ定量供給
して、泥土とこれらの材の混合比率を適切な値になるよ
うに調節することができる。

【００７７】本発明を具体化する場合に、特に、特許請
求の範囲の請求項６に記載のように具体化すれば、泥土
改質処理装置を付設したことにより、多軸撹拌機内で粒
状化した泥土を、浸水しても再泥土化しにくい品質の良
いものに改質することができる。また、この泥土改質処
理装置の回転ドラムに搬入される粒状泥土生成物は、粘
り気のない粒状体であって、回転ドラムの内面や掻き上
げ翼や搬送翼等に付着しにくいため、泥土改質処理装置
の内部を清掃する負担も減少させることができる。本発
明を具体化する場合に、特に、特許請求の範囲の請求項
７に記載のように具体化すれば、泥土改質処理装置を付
設した泥土造粒処理装置やその関連装置を、請求項２に
記載のように具体化した場合と同様、現場で組み立てる
ことなく所望の場所に設置することができて、これらの
装置の泥土発生現場への設置をきわめて簡便に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の具体化例の泥土造粒処理装置を
示す縦断面図である。

【図２】図１の泥土造粒処理装置の第１の変形例を示す
縦断面図である。

【図３】図１の泥土造粒処理装置の第２の変形例を示す
縦断面図である。

【図４】図１の泥土造粒処理装置の第３の変形例を示す
縦断面図である。

【図５】図４の I−I 線断面図である。

【図６】図４の II−II 線断面図である。

【図７】図４の III−III 線断面図である。

【図８】図１の泥土造粒処理装置の第４の変形例を示す
縦断面図である。

【図９】本発明の第２の具体化例の泥土造粒処理装置を
示す縦断面図である。

【図１０】図９の泥土造粒処理装置の変形例を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１泥土改質処理装置１ａ，１ｂ固定板７ａ，７ｂ掻き上げ翼８搬送翼９改質泥土搬出用スクリュコンベア１０回転ドラム４０基台５０泥土造粒処理装置５１吸水材供給手段５１ａ吸水材投入ホッパ５２吸水材切り出し装置５３吸水材導入口５４第１の凝集材供給手段５４ａ第１の凝集材投入ホッパ５５第１の凝集材切り出し装置５６第１の凝集材導入口５７第２の凝集材供給手段５７ａ第２の凝集材投入ホッパ５８第２の凝集材切り出し装置５９第２の凝集材導入口６０固化材供給手段６０ａ固化材投入ホッパ６１固化材切り出し装置６２固化材導入口７０多軸撹拌機７０ａケーシング７０ｂ泥土供給口７０ｃ泥土排出口７１撹拌機７１ａ回転軸７１ｂ撹拌羽根７１ｃ回転駆動装置７１ｄ軸受８０フレーム９０ベルトコンベア１００泥土貯溜装置１０１泥土貯溜用ホッパ１０２泥土定量供給機１０３架台１０４振動スクリーン１０５定量供給ポンプ３００輸送車両３０１エンジン４００クローラ式走行装置４０１ａ，４０１ｂクローラ式走行体４０２車体フレーム４０３エンジン４０４操作レバー４０５運転操作盤Ａ吸水材Ｂ第１の凝集材Ｃ第２の凝集材ＭＤ泥土ＳＤ固化材ＭＳ粒状泥土生成物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D059 AA09 BD17 BE55 BE57 BE58 BE59 BE61 BF16 BJ03 BJ07 BJ14 BK09 CB06 CB09 CB21 CB27 CC04 DA04 DA16 DA17 DA23 DA24 DA54 DA64 DA66 DB11 EB02 EB11 EB20 4G078 AA10 AB20 BA01 BA07 DA01 DB10 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の独立した撹拌羽根を回転軸に対し
て傾斜させて固着した撹拌機を、泥土を凝集材と共に撹
拌羽根で巻き込んで剪断破砕しながら凝集材と撹拌混合
し得るように複数個並設して多軸撹拌機を構成し、この
多軸撹拌機の後端側及び前端側にそれぞれ泥土供給口及
び泥土排出口を設け、泥土供給口の前方から泥土排出口
の後方へ向けて、吸水材を多軸撹拌機内に供給するため
の吸水材供給手段と、凝集材を多軸撹拌機内に供給する
ための少なくとも一つの凝集材供給手段とを順次設け
て、泥土供給口から供給された泥土を多軸撹拌機により
粒状化するように処理して泥土排出口へ排出できるよう
に構成したことを特徴とする泥土造粒処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の泥土造粒処理装置と、
泥土を投入することができその投入された泥土を貯溜す
る泥土貯溜用ホッパ及びこの泥土貯溜用ホッパ内の泥土
を前記泥土造粒処理装置の泥土供給口に供給する泥土供
給装置を備えた泥土貯溜装置と、前記泥土造粒処理装置
及び泥土貯溜装置の駆動部の動力源となるエンジンとを
一体化して輸送車両に積降し可能に搭載して、泥土の発
生現場に移動できるように構成したことを特徴とする泥
土造粒処理装置。
【請求項３】請求項１に記載の泥土造粒処理装置と、
泥土を投入することができその投入された泥土を貯溜す
る泥土貯溜用ホッパ及びこの泥土貯溜用ホッパ内の泥土
を前記泥土造粒処理装置の泥土供給口に供給する泥土供
給装置を備えた泥土貯溜装置と、泥土排出口から排出さ
れる泥土を取り込んで泥土の運搬装置へ移送するための
コンベアと、前記泥土造粒処理装置、泥土貯溜装置及び
コンベアの各駆動部を駆動するための動力源となるエン
ジンと、前記各駆動部を操作するための操作盤とをクロ
ーラ式走行装置に搭載して、泥土の発生現場内を走行で
きるように構成したことを特徴とする泥土造粒処理装
置。
【請求項４】請求項１に記載の泥土造粒処理装置にお
いて、凝集材供給手段を設ける場合に主たる凝集材を供
給するための第１の凝集材供給手段と補助の凝集材を供
給するための第２の凝集材供給手段を設け、これらの凝
集材供給手段の前方と泥土排出口の後方との間に、固化
材を多軸撹拌機内に供給するための固化材供給手段を付
設するとともに、泥土を投入することができその投入さ
れた泥土を貯溜する泥土貯溜用ホッパ及びこの泥土貯溜
用ホッパ内の泥土を前記泥土造粒処理装置の泥土供給口
に供給する泥土供給装置を備えた泥土貯溜装置を付設し
たことを特徴とする泥土造粒処理装置。
【請求項５】請求項４に記載の泥土造粒処理装置にお
いて、吸水材供給手段、第１の凝集材供給手段、第２の
凝集材供給手段、固化材供給手段及び泥土供給装置にそ
れぞれ定量供給手段を付設したことを特徴とする泥土造
粒処理装置。
【請求項６】請求項４又は請求項５に記載の泥土造粒
処理装置において、固化材供給手段から固化材を多軸撹
拌機内に供給して処理した粒状の泥土を後端側から搬入
し、回転駆動することにより粒状の泥土と固化材とを掻
き上げ翼で上昇、落下させて破砕、混合しながら搬送翼
で前端側へ移動して粒状の泥土を再泥土化しにくいよう
に改質するとともに改質した粒状の泥土を取り込んで前
端側から搬出する回転ドラムを備えた泥土改質処理装置
を付設したことを特徴とする泥土造粒処理装置。
【請求項７】請求項６に記載の泥土造粒処理装置と、
泥土を投入することができその投入された泥土を貯溜す
る泥土貯溜用ホッパ及びこの泥土貯溜用ホッパ内の泥土
を前記泥土造粒処理装置の泥土供給口に供給する泥土供
給装置を備えた泥土貯溜装置と、前記泥土造粒処理装置
及び泥土貯溜装置の駆動部の動力源となるエンジンとを
一体化して輸送車両に積降し可能に搭載して、泥土の発
生現場に移動できるように構成したことを特徴とする泥
土造粒処理装置。