JP2004300917A - 自走式土質改良機及びこれに用いる篩装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投入される改質対象土砂をその粒度に応じて適切に選別することができる自走式土質改良機及びこれに用いる篩装置を提供する。
【解決手段】受け入れた土砂を土質改良材と共に混合し改良土を生成する自走式土質改良機において、土砂受け入れ用のホッパの上方に振動可能に設けた篩装置本体１０と、この篩装置本体１０内に篩装置本体１０の一方向に沿って間隔をもって設けた複数の棒状部材２０ｂからなる格子下段部１１ｂと、篩装置本体１０の一方向に直交する方向に沿って間隔をもって格子下段部１１ｂ上に設けられ、投入される土砂に含まれる土塊を破断し破断した土塊を格子下段部１１ｂに衝突させるように鉛直方向寸法を大きく形成した複数の棒状部材２０ａからなる格子上段部１１ａとを有する篩装置を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、受け入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、更に詳しくは、受け入れた土砂のうち所定粒度以下のものを選別して改良する自走式土質改良機及びこれに用いる篩装置に関するものである。

近年、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、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発生する建設発生土を土質改良材と共に混合処理し、リサイクル用の改良土とする自走式土質改良機のニーズが拡がりつつある。

このような自走式土質改良機としては、例えば特許文献１等に記載されているように、ホッパに投入され搬送コンベアにより搬送される土砂に、土質改良材貯留用のタンクから土質改良材を供給し、その土砂と土質改良材との混合物を混合装置によって混合して改良土を製造し、その改良土を搬出コンベアで搬出するものが既に提唱されている。
なお、この従来技術では、上記ホッパ内に大きな石等の異物が入り込まないように、ホッパの上部に格子状の篩を設けている。

特許第２８６７２３５号公報

しかしながら、上記従来技術においては以下の課題が存在する。
即ち、上記した近年の廃棄物再利用促進の背景の下、改質対象となる土砂の性状が極めて多種多様化してきている。例えば、大きな石等の異物が混入した土砂や、粒径が極めて細かく比較的含水率の高い粘性土、また、この粘性土等が圧縮された土塊が多く混入した土砂等、その土性や状態が大きく異なったものが含まれるようになっている。

上記従来技術において、例えば、上記の粘性土等を改質対象土砂とした場合、その中に含まれる土塊が上記した篩の格子の目に嵌まり込んだり、極めて粒径の細かい粘性土が格子の目の交差部分に堆積し、そこを基点に付着成長したりすることにより、篩の開口面積が減少してしまう場合がある。このような場合、本来、改質対象土砂として下方のホッパに導入されるべき土砂が、篩を通過せずに除去されてしまう等、適切な土砂の選別機能が発揮できなくなる可能性がある。

本発明は、上記の事柄に基づいてなされたものであり、その目的は、投入される改質対象土砂をその粒度に応じて適切に選別することができる自走式土質改良機及びこれに用いる篩装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、土砂を改質するための自走式土質改良機において、走行手段を備えた本体フレームと、この本体フレームに設けた混合装置と、一方側が前記本体フレームの長手方向一方側に、他方側が前記混合装置に臨むように設けた搬送コンベアと、この搬送コンベアの一方端側の上方に設けた土砂受け入れ用のホッパと、前記搬送コンベアの他方端側の上方にその供給部が位置するように配設した土質改良材を貯留するタンクと、前記混合装置の下方位置から前記本体フレームの長手方向他方側の外方位置まで延在するように前記本体フレームに設けた排出コンベアと、前記土砂受け入れ用のホッパの上方に振動可能に設けた篩装置本体と，この篩装置本体内に前記篩装置本体の一方向に沿って間隔をもって設けた複数の棒状部材からなる格子下段部と，前記篩装置本体の一方向に直交する方向に沿って間隔をもって前記格子下段部上に設けられ、投入される土砂に含まれる土塊を破断し破断した土塊を前記格子下段部に衝突させるように鉛直方向寸法を大きく形成した複数の棒状部材からなる格子上段部とを有する篩装置とを備えたことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記格子上段部を構成する前記複数の棒状部材は、前記本体フレームの長手方向に延在していることを特徴とする。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記格子上段部を構成する棒状部材は、その上面側が上方に向かって縮径した形状であることを特徴とする。

第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記格子上段部を構成する複数の棒状部材の上部に、この棒状部材を保護する棒状の保護部材を設けたことを特徴とする。

第５の発明は、第４の発明において、前記保護部材の断面の水平方向寸法は、前記格子上段部を構成する棒状部材の断面の水平方向寸法よりも大きいことを特徴とする。

第６の発明は、土砂を改質するための自走式土質改良機に設けられる自走式土質改良機用篩装置において、土砂受け入れ用のホッパの上方に振動可能に設けた篩装置本体と、この篩装置本体内に前記篩装置本体の一方向に沿って間隔をもって設けた複数の棒状部材からなる格子下段部と、前記篩装置本体の一方向に直交する方向に沿って間隔をもって前記格子下段部上に設けられ、投入される土砂に含まれる土塊を破断し破断した土塊を前記格子下段部に衝突させるように鉛直方向寸法を大きく形成した複数の棒状部材からなる格子上段部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、受け入れた土砂を粒度に応じて選別する格子部材を、篩装置本体内に篩装置本体の一方向に沿って間隔をもって設けた複数の棒状部材からなる格子下段部と、篩装置本体の一方向に直交する方向に沿って間隔をもって格子下段部上に設けられ、投入される土砂に含まれる土塊を破断し破断した土塊を格子下段部に衝突させるように鉛直方向寸法を大きく形成した複数の棒状部材からなる格子上段部とで構成したことにより、例えば、粘性土等を改質対象土砂とした場合においても、格子部材の開口面積の減少を防止することができる。これにより、本来、改質対象土砂として導入されるべき土砂が、格子部材を通過せずに除去されてしまうことを防止することができ、投入される改質対象土砂をその粒度に応じて適切に選別することができる。

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。
図１は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側面図、図２はその上面図である。
これら図１及び図２において、１は走行体で、この走行体１は、トラックフレーム２と、このトラックフレーム２の一方側（図１中左側）に設けた従動輪（アイドラ）３と、トラックフレーム２の他方側（図１中右側）に設けた駆動輪４と、この駆動輪４側に設けられた駆動装置５と、従動輪３及び駆動輪４に掛け回した履帯６とで構成されている。

７は自走式土質改良機前後方向に延材した本体フレームで、例えば角鋼等で構成され、前記トラックフレーム２の上部に設けられている。８は例えば油圧ショベル等により投入される改質対象土砂を受け入れる篩装置で、この篩装置８は、本体フレーム７の上部にばね９を介して振動可能に支持した略枠型形状の篩装置本体１０と、この篩装置本体１０内に設けられ、受け入れた土砂を粒度に応じて選別する格子部材１１とで構成されている。また、この格子部材１１は、その篩装置本体１０長手方向一方側（図１中左側）が、篩装置本体１０長手方向他方側（図１中右側）に対して低くなるように配設されている。

図３は上記篩装置８の詳細構造を表す斜視図である。
この図３において、１２は例えば油圧モータ等で構成され篩装置８を加振する駆動装置、１３はこの駆動装置１２の出力軸で、この出力軸１３の先端には、プーリ１４が固定されている。１５は篩装置本体１０に回転自在に支持された回転軸、１６はこの回転軸１５の一方側に固定されたプーリで、このプーリ１６と先の駆動装置１２のプーリ１４との間には駆動力伝達用のベルト１７が掛け回されている。

１８，１８は回転軸１５の両端に取付けられる回転ドラムで、その重心位置が回転軸１５から所定の距離だけ離間した位置にあり（回転ドラム１８自体を回転軸１５に偏心させて装着してもよい）、回転軸１５と共に回転することにより篩装置本体１０を振動させるようになっている。なお、この加振構造は、前記駆動装置１２を、ベルト１７を介さず直接回転軸１５に接続する構造でも良い。１９は篩装置本体１０の外壁面に固定された支持部材で、この支持部材１９により篩装置本体１０を前記ばね９（図１参照）を介して本体フレーム７（図１参照）上に支持している。

図４（ａ）及び図４（ｂ）は共に前述の格子部材１１の構造を表す図で、それぞれ図３中矢印IVａ方向及び矢印IVｂ方向から見た図である。
これら図４（ａ）、図４（ｂ）及び先の図３に示すように、格子部材１１は、格子上段部１１ａ及び格子下段部１１ｂで構成されている。この格子下段部１１ｂは、篩装置本体１０内に設けられ、例えばフラットバー等で構成された複数の棒状部材２０ｂを略平行に列設したものである。また、各棒状部材２０ｂは、一方向（この例では、本体フレーム７の短手方向、即ち図４（ａ）中左右方向、図２中上下方向）に延在している。

格子上段部１１ａは、上面が格子下段部１１ｂよりも上方に位置するよう、格子下段部１１ｂの上部に設けられ、また、上記棒状部材２０ｂとほぼ同形状の棒状部材２０ａを略平行に複数列設したものである。各棒状部材２０ａは、棒状部材２０ｂの延在方向と直交方向（この例では、本体フレーム７長手方向、言い換えれば格子部材１１により除去される土砂成分の移動方向、即ち図４（ａ）中上下方向、図２中左右方向）に延在している。棒状部材２０ａ，２０ｂは、共に鉛直方向寸法Ｈ（図４（ｂ）中上下方向寸法）に対し、その水平方向寸法ｄ（棒状部材２０ａに関しては図４（ａ）中左右方向寸法、棒状部材２０ｂに関しては図４（ａ）中上下方向寸法）が相対的に小さく形成されており、ほぼ同じ部材間寸法Ｗで配設されている。

図１及び図２に戻り、２１は下方縮径枠型形状のホッパで、篩装置８により選別された土砂を受け入れ下方に導出するものであり、前記本体フレーム７により篩装置８の本体１０の下方に位置するように支持されている。２２は搬送コンベアで、ホッパ２１から導出された土砂を搬送するものであり、本体フレーム７に支持されている。上記ホッパ２１は、この搬送コンベア２２の一方端側（図１中左側）の上方に位置している。２３はこの搬送コンベア２２により搬送される土砂に添加する土質改良材を貯留するタンクである。このタンク２３は、本体フレーム７の長手方向（図１中左右方向）ほぼ中央付近に立設した複数（例えば３本）の支柱２４に支持された略円筒箱型の貯留部２５と、この貯留部２５の下部に設けられ、搬送コンベア２２により搬送される土砂に貯留部２５内の土質改良材を添加する供給部２６（例えばロータリフィーダ等）とで構成されている。この供給部２６は、上記搬送コンベア２２の他方端側（図１中右側）の上方に位置している。

２７は混合装置で、本体フレーム７の長手方向（図１中左右方向）中央付近に支持されている。この混合装置は、内部に備えたパドルミキサ（図示せず）により、搬送コンベア２２から導入された土砂及び土質改良材を攪拌・混合して改良土としつつ図１中右側に移送するものである。２８はこの図示しないパドルミキサを回転駆動する駆動装置である。２９は排出コンベアで、混合装置２７から導出された改良土を自走式土質改良機外（この場合、図１中右側）へ搬送し排出するものである。この排出コンベア２９は、混合装置２７の下方位置から本体フレーム７の長手方向他方側（図１中右側）の外方位置まで延在し、排出側（図１中右側）に向かって上り傾斜となるように本体フレーム７等に支持されている。

３０は本実施の形態の自走式土質改良機の動力装置で、この動力装置３０は、本体フレーム７の長手方向他方側（図１中右側）端部に支持部材３１を介して支持されている。また、繁雑防止のため特に図示しないが、この動力装置３０は、エンジンと、このエンジンにより駆動される少なくとも油圧ポンプと、この油圧ポンプから各駆動装置に供給される圧油を制御する複数のコントロールバルブとを内臓している。

次に、上記構成の本実施の形態の自走式土質改良機の動作を説明する。
例えば油圧ショベル等により自走式土質改良機の篩装置８に土砂を投入すると、この篩装置８の格子部材１１を通過した土砂が下方のホッパ２１へと導入される。ホッパ２１で受け入れられた土砂は、その下方の搬送コンベア２２上に載置され、搬送中に土質改良材のタンク２３の供給部２６から土質改良材を添加されて混合装置２７に導入される。混合装置２７へ導入された土砂及び土質改良材は、混合装置２７内のパドルミキサで均一に攪拌混合され、排出コンベア２９上に導出される。そして、改良土は排出コンベア２９によって搬送され、最終的に自走式土質改良機外部へ排出される。

次に、本実施の形態により得られる作用を順次説明する。
（１）改質対象土砂の適切な粒度選別機能の確保
本実施の形態においては、上述したように、格子部材１１を格子上段部１１ａ及び格子下段部１１ｂで構成したことにより、例えば、粘性土等を改質対象土砂とした場合においても、格子部材１１の開口面積の減少を抑制することができる。

ここで、図５（ａ）乃至図５（ｃ）は、本実施の形態において、投入される土砂に含まれる土塊が格子部材１１を通過する様子を模式的に表す図であり、これら図５（ａ）乃至図５（ｃ）を用いて本実施の形態の作用効果を説明する。
まず、図５（ａ）乃至図５（ｃ）において、Ｓは篩装置８に投入される土砂に含まれる土塊であり、例えば、粘性土が圧縮され生じたものである。油圧ショベル等により粘性土が投入されると、その中に含まれる土塊Ｓには、格子上段部１１ａを構成する棒状部材２０ａ上に落下し衝突する際の衝撃により、図５（ａ）中にハッチングを施した部分に溝状の切り込みが入る。その後、棒状部材２０ａがレールの役割を果たし、土塊Ｓは、格子部材１１の振動により順次その切り込みをガイドとして棒状部材２０ａ上を移動する。このとき、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、棒状部材２０ａが、棒状部材２０ａ上を移動するにつれ土塊Ｓに更に切り込み、同時に格子部材１１の振動により付与される衝撃の作用も加わり、土塊Ｓは切り込み部分で破断し、ほぼ棒状部材２０ａの部材間寸法Ｗの幅に一次切断される。

そして、この一次切断された土塊Ｓは、格子上段部１１ａを通過し、同じく振動する格子下段部１１ｂに衝突し、ほぼその部材間寸法Ｗの長さに二次切断され、所望の粒度とされて下方のホッパ２１に導入される。これにより、投入される粘性土を、格子部材１１の目の交差部分に堆積させ付着成長させることなく、改質対象土砂として格子部材１１を通過させることができる。

従って、格子部材１１の開口面積の減少を防止することができ、本来、改質対象土砂として導入されるべき土砂が、格子部材１１を通過せずに除去されてしまうことを防止することができ、投入される改質対象土砂をその粒度に応じて適切に選別することができる。また、格子上段部１１ａ及び格子下段部１１ｂをそれぞれ構成する棒状部材２０ａ，２０ｂは、鉛直方向寸法Ｈに対して、水平方向寸法ｄが相対的に小さいので、その分、土塊Ｓに対する面圧を高くすることができ、上述した土塊Ｓへの切り込み・切断の作用をより有効に得ることができる。

（２）格子部材の開口面積向上
本実施の形態においては、それぞれ格子上段部１１ａ及び格子下段部１１ｂを構成する棒状部材２０ａ，２０ｂを、鉛直方向寸法Ｈに対して、水平方向寸法ｄが相対的に小さい断面形状の部材で形成したので、投入される土砂との衝突に十分に耐え得る所要の強度を確保しつつ、格子部材１１の開口面積（開口率）を大きく確保することができ、格子部材１１の目詰まりを抑制することができる。

（３）加振により生じる土塊の切断の作用
例えば、比較的含水率や粘性が高い土砂を加振すると、その中に含まれる土塊が成長する場合がある。これは、比較的含水率の高い土砂においては、この土砂やこれに含まれる土塊の内部に分散して水分が存在しているため、加振されることにより、内包した水分が表面に移動し、土砂或いは土塊が表面の湿潤した状態となることに起因する。即ち、こうして表面が湿潤することにより、個々の土砂成分或いは土塊間に吸着力が発生し、互いに吸着し合って団粒状の土塊へと成長することによる。その結果、投入前は格子を通過する大きさであった土砂成分等が、格子を通過せずに除去されてしまうといった現象が生じていた。

本実施の形態においては、上記（１）と同様、このように生じた土塊も、有効に一次及び二次切断することができ、比較的高含水率・高粘性の土砂を改質対象とした場合においても、適切な選別機能を発揮することができる。

（４）選別処理量の向上
一般的に、篩装置に改質対象土砂を供給する方法としては、上述のような油圧ショベル等の投入重機を用いる方法と、ベルトコンベア等の搬送機器を用いる方法とが考えられる。後者のベルトコンベア等を用いる場合においては、ほぼ一定のペースで連続的に土砂を篩装置に供給することができる。このような場合、篩い分けの際、一時的に格子部材上に形成される土砂層の厚みが比較的薄くなるようにベルトコンベアの駆動速度等を調節すれば、振動により格子部材端部に移動するまでに、概ね供給された土砂を選別することができる。しかし、自走式土質改良機の稼動現場においては、必ずしもベルトコンベア等の定置式の設備を設置するだけの十分なスペースが確保されているとは限らない。

一方、このようなスペースの制約を受ける場合や、小規模な作業現場間を頻繁に移動するような場合には、上述したような油圧ショベル等による土砂の投入が行われる。油圧ショベルにより土砂を投入する場合、いわゆるバケットにより所定の位置に集積された土砂をすくい取り、篩装置に投入する作業となるため、必然的に比較的大量の土砂が間欠的に投入されることとなる。この場合、一時的に格子部材上に形成される上記の土砂層の厚みが比較的厚くなり、格子部材端部に移動するまでに、投入された土砂を選別しきれず、本来、改質対象土砂として下方のホッパへ導入されるべき土砂まで排出されてしまう場合がある。

本実施の形態においては、上記（１）及び（２）で説明したように、格子部材１１における土塊の切断作用及び十分な開口面積（開口率）の確保により、供給された土砂が格子部材１１を効率的に通過するので、上記のように土砂が間欠的に供給される場合にも十分に対応できる選別処理量を確保することができる。

次に、以上の本発明の一実施の形態の変形例を順次図面を用いて説明する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、上記一実施の形態に備えられた格子部材１１の変形例を表す図で、それぞれ先の図４（ａ）及び図４（ｂ）に対応する図である。
これら図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、本変形例における格子部材１１Ａは、それぞれ、その上面側が上方に向かって縮径した断面形状の棒状部材２０Ａａ，２０Ａｂを用い、一実施の形態と同じように格子上段部１１Ａａ及び格子下段部１１Ａｂを構成している。また、本変形例においては、格子上段部１１Ａａ及び格子下段部１１Ａｂが上下方向に一部重なって固定されている。詳細には、下段の棒状部材２０Ａｂの上部が、上段の棒状部材２０Ａａの下部に寸法Ｋだけ食い込むように両者が係合されている。これは、言いかえれば、格子上段部１１Ａａの上面が、格子下段部１１Ａｂの上面よりも寸法Ｈ−Ｋだけ上方に位置していることになる。その他の構成は一実施の形態と同様である。

本変形例によれば、棒状部材２０Ａａ，２０Ａｂの上部側が上方に向かって縮径しているので、より土塊に対する面圧を高めることができ、一実施の形態と同様の効果が得られると共に、土塊を更に効果的に切断することができる。また、格子上段部１１Ａａ及び格子下段部１１Ａｂが係合して一体的に設けられているので、格子部材１１Ａの構造の強度を向上させることもできる。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、上記一実施の形態に備えられた格子部材１１の他の変形例を表す図で、それぞれ先の図４（ａ）及び図４（ｂ）に対応する図である。
これら図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、本変形例における格子部材１１Ｂは、それぞれ、中空の棒状部材２０Ｂａ，２０Ｂｂを用い、一実施の形態と同じように格子上段部１１Ｂａ及び格子下段部１１Ｂｂを構成している。即ち、前述の一実施の形態と異なる点は、棒状部材２０Ｂａ，２０Ｂｂが、例えば肉厚寸法ｔの角パイプ等で構成されている点で、その鉛直方向寸法Ｈ及び水平方向寸法ｄの相対関係、部材間寸法Ｗ等、その他の構成は、前述の一実施の形態とほぼ同様である。

ここで、一実施の形態で述べたように、前記棒状部材２０ａ，２０ｂの水平方向寸法ｄを小さくすることにより、前記格子部材１１における土塊の切断作用及び開口率をより効果的に得ることができる。このように、土塊の切断作用及び開口率をより向上させるために、棒状部材２０ａ，２０ｂの水平方向寸法ｄを小さくしていくと、棒状部材２０ａ，２０ｂの断面係数が低下する。従って、所望の強度を確保するためには、棒状部材２０ａ，２０ｂの鉛直方向寸法Ｈを大きくする必要がある。しかしながら、この場合、棒状部材２０ａ，２０ｂの重量（格子部材１１の重量）が増加するため、同じ出力であれば篩装置８の振動幅（振幅）が小さくなってしまい、篩い分け性能が十分に発揮されなくなる可能性がある。これは、前記回転ドラム１８（図３参照）の偏芯バランス（或いは重量）の変更によって対応することができるが、それに伴い、前記篩装置本体１０（図３参照）やこれを支持するばね９（図１参照）も十分な強度を確保するために頑丈な構造としなければならず、また篩装置８を加振する前記駆動装置１２（図３参照）の出力も増大させなければならない。

それに対し、本変形例においては、棒状部材２０Ｂａ，２０Ｂｂを中空部材で構成したので、格子部材１１Ｂの重量を増加させることなく、その水平方向寸法ｄをより小さくすることができ、一実施の形態で得られる作用をより効果的に得ることができる。また、投入される土砂等により棒状部材２０Ｂａ，２０Ｂｂに与えられる衝撃荷重や圧力による最大曲げ応力は、棒状部材２０Ｂａ，２０Ｂｂの断面外周部に作用するため、その肉厚寸法ｔがそれに耐え得る寸法に設定されていれば、棒状部材２０Ｂａ，２０Ｂｂは所望の強度を確保することができる。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、上記一実施の形態に備えられた格子部材１１の更に他の変形例を表す図で、それぞれ先の図４（ａ）及び図４（ｂ）に対応する図である。
これら図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、本変形例における格子部材１１Ｃは図７（ａ）及び図７（ｂ）で説明した変形例と同様、中空部材で構成された棒状部材２０Ｃａ，２０Ｃｂを用いて構成されている。図７（ａ）及び図７（ｂ）の変形例と異なる点は、まず第１に、格子下段部１１Ｃｂにおける棒状部材２０Ｃｂの部材間寸法Ｗ’を格子上段部１１Ｃａにおける棒状部材２０Ｃａの部材間寸法Ｗに対して広く（例えば２倍程度）設けている点である。そして、第２の相違点は、格子下段部１１Ｃｂを構成する棒状部材１１Ｃｂの肉厚寸法ｔ’を格子上段部１１Ｃａの肉厚寸法ｔに対して相対的に大きく設定した点である。その他の構成は図７（ａ）及び図７（ｂ）の変形例と同様である。

本変形例においては、格子下段部１１Ｃｂの棒状部材２０Ｃｂの部材間寸法Ｗ’が広く、格子部材１１Ｃの開口率が大きく設定されているため、更に格子部材１１Ｃの目詰まりが生じにくく、図７（ａ）及び図７（ｂ）の変形例と同様の効果を得ると共に、投入された土砂の通過性を向上させることができる。また、本変形例においては、格子下段部１１Ｃｂの棒状部材２０Ｃｂの本数が減少するため、棒状部材２０Ｃｂ一本辺りにかかる荷重が増加するが、上述のように、その肉厚寸法ｔ’を厚くして断面係数を大きくしているので、格子下段部１１Ｃｂの強度を十分なものとすることができる。

なお、格子下段部１１Ｃｂの強度を得るためには、この棒状部材２０Ｃｂの肉厚寸法ｔ’の調整と併せ、その鉛直方向寸法Ｈ’を調整することも考えられる。また、上記において、棒状部材２０Ｃｂの部材間寸法Ｗ’を格子上段部１１Ｃａの棒状部材２０Ｃａの部材間寸法Ｗの例えば２倍程度と説明したが、これに限られず、棒状部材２０Ｃａの強度が十分に確保されていれば、棒状部材２０Ｃｂの部材間寸法Ｗ’を更に広くしても構わない。更に、本変形例においては、棒状部材２０Ｃａ，２０Ｃｂを中空部材で構成した例を説明したが、格子の下段を上段よりも広く設定するという本変形例の特徴は、中実部材を用いた前述の一実施の形態及び図６（ａ）及び図６（ｂ）の変形例にも適用できることは言うまでもない。

図９は、上記一実施の形態に備えられた格子部材１１の更に他の変形例を表す斜視図である。
この図９に示すように、本変形例における格子部材１１Ｄは、格子下段部１１Ｄｂを構成する棒状部材２０Ｄｂが、格子上段部１１Ｄａを構成する棒状部材２０Ｄａの下部に貫通して設けられている。格子上段部１１Ｄａを構成する棒状部材２０Ｄａは、下方側が開口した略「Ｕ」字状断面の部材で構成され、鉛直方向寸法Ｈ及び水平方向寸法ｄを有し、部材間寸法Ｗで配設されている。格子下段部１１Ｄｂを構成する棒状部材２０Ｄｂは、例えばパイプ鋼等の直径ｄ’の中空部材で構成され、部材間寸法Ｗ”で配設されている。なお、これら棒状部材２０Ｄａ，２０Ｄｂの上記寸法Ｈ，ｄ，ｄ’や、各肉厚寸法は、格子部材１１Ｄが所望の強度を備えるように設定すればよいことは言うまでもない。その他の構成は前述の一実施の形態と同様である。

本変形例のように、格子上段部２２Ｄａと格子下段部１１Ｄｂとの間に所定の段差があれば（即ち、格子上段部の上面が格子下段部よりも上方に位置していれば）、格子下段部が格子上段部に貫通する構成であっても、一実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本変形例において、格子部材１１Ｄは、格子上段部１１Ｄａ及び格子下段部１１Ｄｂが係合し一体的に構成されているので、高い構造強度を確保することができる。また、これにより、本変形例のような下方側が開口した棒状部材２０Ｄａを用いることもできる（但し、格子部材１１Ｄの上下段が係合しない構造であっても、寸法的に十分な強度を有するものであれば使用は可能であることは言うまでもなく、また、このような形状の棒状部材を格子下段部１１Ｄｂに用いても構わない）。

また、格子上段部１１Ｄａほど土塊の切断作用を要求されない格子下段部１１Ｄｂにあっては、これを構成する棒状部材２０Ｄｂは、必ずしも水平方向寸法よりも鉛直方向寸法が大きく設定された部材でなくとも、本変形例のように断面が略円形のパイプや、略正方形状の角パイプ等でもよい。要は、その断面の水平方向の寸法が比較的小さく、強度的に十分なものであればよい。更に、格子上段部１１Ｄａに格子下段部１１Ｄｂが貫通する構造や、格子下段部１１Ｄｂの棒状部材２０Ｄｂの鉛直及び水平方向の寸法に関する本変形例の特徴は、先の一実施の形態や図６（ａ）及び図６（ｂ）の変形例のような中実部材で構成した格子部材にも適用可能であることも言うまでもない。

図１０は、上記一実施の形態に備えられた格子部材１１の更に他の変形例を表す部分図である。
この図１０において、３２ａは棒状部材を磨耗等から保護する保護部材で、この保護部材３２ａは、例えばいわゆる丸棒等を適当な長さに適宜切断して構成され、上段側の棒状部材２０Ｂａ（或いは下段側の棒状部材２０Ｂｂ）の上部に例えば溶接等により固定されている。３２ｂも同様の目的の保護部材で、この保護部材３２ｂは、断面が三角形状の部材で構成されており、土塊の切断作用を向上させることもできる。また、このような棒状部材の耐磨耗性を向上させるという観点から、肉厚の比較的薄い板材３３と肉厚の比較的厚い保護部材３２ｃとで、棒状部材２０Ｅを構成することも考えられる。

なお、本変形例においては、棒状部材２０Ｂａ，２０Ｂｂに保護部材を設ける例を説明したが、この保護部材は、前述の一実施の形態及び各変形例で説明した各棒状部材に適用可能であることは言うまでもない。

図１１（ａ）は一実施の形態に備えられた格子部材１１の更に他の変形例の全体構造を表す上面図、図１１（ｂ）はこの図１１（ａ）中下側から見た側面図である。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）はそれぞれ図１１（ａ）中における左側から見た正面図、XIIb−XIIｂ断面による断面図、図１２（ｃ）は格子上段部の棒状部材の断面図である。
これら図１１（ａ）及び図１１（ｂ）、図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）に示すように、本変形例において、格子上段部１１Ｇａは、複数の棒状部材２０Ｇａを部材間寸法Ｗ1で列設したものであり、これら棒状部材２０Ｇａは、鉛直方向寸法Ｈ1、水平方向寸法ｄ1（＜Ｈ1）の、例えばフラットバー等により構成されている。格子下段部１１Ｇｂは、複数の棒状部材２０Ｇｂを部材間寸法Ｗ2（＞Ｗ1）で列設したものであり、これら棒状部材２０Ｇｂは、直径寸法ｄ2（＜Ｈ1）、肉厚寸法ｔ1の断面略円形の中空部材（例えばパイプ鋼等、但し中実でも構わない）により構成されている。また、格子下段部１１Ｇｂを構成する各棒状部材２０Ｇｂは、格子上段部１１Ｇａを構成する各棒状部材２０Ｇａ下部に複数設けた切欠き部３５（図１１（ｂ）参照）に係合し、例えば溶接等により固着されている。

３６は保持部材で、格子上段部１１Ｇａの棒状部材２０Ｇａ上部に複数設けられている。ここで、前述の一実施の形態と同様、実際には格子部材１１Ｇは図１１（ａ）中左側に向かって下り傾斜となっており、投入された土砂のうち、格子上段部１１Ｇａの部材間寸法Ｗ1よりも粒径の大きな土塊は、加振され、格子上段部１１Ｇａ上を下流側（図１１（ａ）中左側）へ移動するようになっている。こうして篩い分けられ排出される土砂の中には、本来、下方に導入されるべき性状の成分が含まれている場合があることは前述したが、この保持部材３６は、格子上段部１１Ｇａを通過できずに排出される土塊中、本来、改質対象となるべき成分を更に効率的にホッパ２１に取り込むため役割を果たすものである。即ち、保持部材３６は、格子上段部１１Ｇａの上部を下流側へと移動する土塊を、排出される前に一時的に保持し、振動による１次切断を助けるようになっている。

なお、これにより、例えば石等の異物も、排出前に一時的に保持される可能性があるが、図１１（ａ）に示すように、保持部材３６は、格子上段部１１Ｇａの下流側（図１１（ａ）中左側）に千鳥配置されているため、振動により幅方向（本例では特に図１１（ａ）中上方向、詳細は後述）に移動し、最終的には保持部材３６間の間隙を通過し、排出されるようになっている。

このとき、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、格子部材１１Ｇは、幅方向（本例では図１２（ａ）中左方向）に向かって下り傾斜となっているため、土塊を移動させる重力の作用は、図１１（ａ）中、左側に加えて上側にも働くようになっている。これにより、土塊や異物等は、図１１（ａ）中左上方向に向かって移動するようになっており、石等が保持部材３６に長時間保持されないよう配慮されている。また、本例では保持部材３６は、図１２（ｂ）に示すように略正方形の板状部材で形成されているが、この形状には限られず、また、配置に関しても、大塊を単に一時的に保持するものであれば（即ち、通過させる余地があれば）、図１１（ａ）の配置に限られない。

また、３６ａは格子部材１１Ｇの最下流（図１１（ａ）中左端）に設けた保持部材で、この保持部材３６ａも上記保持部材３６と同様の役割を果たすものであるが、格子部材１１Ｇの幅方向（図１１（ａ）中上下方向）ほぼ全長に延設されている。従って、１次切断されない劣悪な土塊や石等は、最終的にこの保持部材３６ａにガイドされて図１１（ａ）中上側に排出されるようになっている。

３７は格子上段部１１Ｇａの各棒状部材２０Ｇａの上部に設けた断面円形の保護部材で、この保護部材３７は、直径寸法ｄ3が棒状部材２０Ｇａの水平方向寸法ｄ1よりも僅かに大きく形成されている。この保護部材３７は、通過した土砂成分が、格子上段部１１Ｇａの棒状部材２０Ｇａの側面に付着、成長することを防止するためのものである。即ち、棒状部材２０Ｇａの幅よりも僅かに径の大きな保護部材３７を設けることにより、格子上段部１１Ｇａの間口が上記部材間寸法Ｗ1よりも僅かに狭くなり、通過する土塊を部材間寸法Ｗ1よりも僅かに小さく造粒するようになっている。これにより、通過する土砂成分の棒状部材２０Ｇａ側面への接触可能性を低減し、棒状部材２０Ｇａへの付着成長を防止するようになっている。

但し、こうした作用を働かせる限りにおいては、本例のように断面円形の部材に限られず、土砂の投入側から見て投影寸法が棒状部材２０Ｇａよりも僅かに大きければ良く、例えば前述の図１０の保護部材３２ｂのような三角形断面の部材でも構わない。つまり、本例では保護部材３７を断面円形としたので直径寸法ｄ3を引き合いに出したが、先に図１０で説明したように、保護部材の形状は、断面円形に限られない。従って、保護部材の水平方向の最大寸法が、棒状部材２０Ｇａの水平方向寸法ｄ1よりも僅かに大きく形成されていれば、棒状部材２０Ｇａへの付着成長を防止するよう作用する。なお、３８は篩装置本体１０（図３参照）との係合部である。

本変形例においても、前述の一実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、格子下段部１１Ｇｂの部材間寸法Ｗ2が格子上段部１１Ｇａの部材間寸法Ｗ1よりも大きいので、先に図８（ａ）及び図８（ｂ）で説明した変形例と同様の効果も得られる。更に、保持部材３６，３６ａを設けたことにより、前述のように本来、ホッパ２１に導入されるべき性状の土塊の選別性能を向上させることができる。そして、保護部材３７を設けたことにより、図１０の変形例と同様の効果を得ると共に、格子部材１１Ｇへの土砂成分の付着成長を防止することができ、土砂成分の付着成長による格子部材１１Ｇの開口面積減少をより効果的に防止することができる。

本発明の自走式土質改良機の他の実施の形態を図１３（ａ）及び図１３（ｂ）を用いて説明する。
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、共に本実施の形態の自走式土質改良機に備えられた格子部材１１Ｆの構造を表す図で、それぞれ先の図４（ａ）及び図４（ｂ）に対応する図である。
これら図１３（ａ）、図１３（ｂ）において、本実施の形態で用いる格子部材１１Ｆは、篩装置本体１０（図３参照）内に設けられ、それぞれ前記棒状部材２０ａ，２０ｂと同様の断面形状の棒状部材２０Ｆａ，２０Ｆｂにより、段差なく網目状に構成されている。即ち、この格子部材１１Ｆは、棒状部材Ｆａを部材間寸法Ｗで複数配設し、この棒状部材２０Ｆａを長さ寸法Ｗに切断した複数の棒状部材２０Ｆｂで連接して構成されている。３４はこの網目状に構成された格子部材１１Ｆの棒状部材２０Ｆａ，２０Ｆｂの交差部分に上方に向かって突設した突出部で、例えば丸棒等で構成されている。その他の構成は前述の一実施の形態と同様である。

本実施の形態においては、棒状部材２０Ｆａ，２０Ｆｂにより網目状に格子部材１１Ｆを構成し、この網目の交差部分に突出部３４を設けたことにより、一実施の形態と同様、粘性土等を改質対象土砂とした場合においても、格子部材１１Ｆの開口面積の減少を抑制することができる。即ち、突出部３４が設けられているために、粘性土の格子部材１１Ｆの網目の交差部分への堆積を防止することができるので、粘性土の付着成長を抑制することができる。また、投入された際、粘性土の中に含まれる土塊は、振動する突出部３４の切り込みにより所要の粒度（この例ではほぼ棒状部材２０Ｆａ，２０Ｆｂの部材間寸法Ｗ）に破断され、網目に嵌まり込むことなく格子部材１１Ｆを通過することとなる。
従って、格子部材１１Ｆの開口面積の減少を防止することができ、本来、改質対象土砂として導入されるべき土砂が、格子部材１１Ｆを通過せずに除去されてしまうことを防止することができ、投入される改質対象土砂をその粒度に応じて適切に選別することができる。

また、本実施の形態においても、前述の一実施の形態と同様、格子部材１１Ｆを構成する複数の棒状部材２０Ｆａ，２０Ｆｂを、鉛直方向寸法Ｈに対して、水平方向寸法ｄが相対的に小さい断面形状の部材で形成しているので、所要の強度を確保しつつ十分な開口面積を確保することができる。但し、投入土砂の性状によって、突出部３４の切り込みの作用のみで、十分に土塊が破断される場合には、棒状部材２０Ｆａ，２０Ｆｂとして、上記のような断面形状のものを用いず、一般的な織金網の格子部材を用い、この織金網の交差部分に突出部３４を設ける構造としても構わない。

また、上記において、突出部３４を丸棒により構成する例を説明したが、これに限られず、例えば角棒等としてもよいし、上方に向かって縮径させれば更に土塊の破断或いは切断の作用を効果的に得ることができる。更に、格子部材１１Ｆを構成する棒状部材２０Ｆａ，２０Ｆｂを、前述した棒状部材２０ａ，２０ｂと同様に形成したが、先に説明した各変形例で用いた棒状部材２０Ａａ〜２０Ｄａ，２０Ａｂ〜２０Ｄｂと同様のものを用いてもよいことは言うまでもない。

なお、以上の各実施の形態及び変形例において、格子部材１１，１１Ａ〜１１Ｇを備えた篩装置８は、それ単体で定置式の篩装置として使用可能である。また、各実施の形態及び変形例において、棒状部材をほぼ直交させて格子部材を構成したが、これにも限られない。例えば、格子部材の目が、上方から見て平行四辺形状になるように、棒状部材を所定の角度を持って交わらせる構成としてもよい。

また、以上において、走行体１として履帯６を備える自走式土質改良機を例にとって説明してきたが、これに限られず、各実施の形態及び変形例の特徴は、例えばホイール式の走行体を備える自走式土質改良機においても適用可能である。また、投入土砂が、例えば非常に脆く細粒化され易い土性である場合等においては、篩装置８を振動篩とせず、単に傾斜した格子部材を有する固定篩とすることも考えられる。更に、例えば回転打撃子を内部に設け、この回転打撃子で土砂及び土質改良材を解砕混合するいわゆる解砕方式の混合装置を備えた自走式土質改良機に対し、以上各実施の形態及び変形例の特徴を適用することも考えられる。これらの場合も同様の効果が得られる。

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側面図である。 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。 本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた篩装置の詳細構造を表す斜視図である。 本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた格子部材の構造を表す図３中矢印IVａ方向及び矢印IVｂ方向から見た図である。 本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた格子部材を土塊が通過する様子を模式的に表す図である。 本発明の自走式土質改良機に備えられた格子部材の変形例を表す図４（ａ）及び図４（ｂ）に対応する図である。 本発明の自走式土質改良機に備えられた格子部材の他の変形例を表す図４（ａ）及び図４（ｂ）に対応する図である。 本発明の自走式土質改良機に備えられた格子部材の更に他の変形例を表す図４（ａ）及び図４（ｂ）に対応する図である。 本発明の自走式土質改良機に備えられた格子部材の更に他の変形例を表す斜視図である。 本発明の自走式土質改良機に備えられた格子部材の更に他の変形例を表す部分図である。 本発明の自走式土質改良機に備えられた格子部材の更に他の変形例の全体構造を表す上面図、及びこの図中下側から見た側面図である。 図１１（ａ）中左側から見た正面図、図１１（ａ）中XIIb−XIIｂ断面による断面図、及びこれら各図中の格子上段部の棒状部材の断面図である。 本発明の自走式土質改良機の他の実施の形態に備えられた格子部材の構造を表す図４（ａ）及び図４（ｂ）に対応する図である。

符号の説明

１ 走行体（走行手段）
７ 本体フレーム
８ 篩装置
１０ 篩装置本体
１１ 格子部材
１１ａ 格子上段部
１１ｂ 格子下段部
１１Ａ〜Ｇ 格子部材
１１Ａａ〜Ｄａ 格子上段部
１１Ａｂ〜Ｄｂ 格子下段部
１１Ｇａ 格子上段部
１１Ｇｂ 格子下段部
２０ａ，ｂ 棒状部材
２０Ａａ〜Ｇａ 棒状部材
２０Ａｂ〜Ｇｂ 棒状部材
２０Ｅ 棒状部材
２１ ホッパ
２２ 搬送コンベア
２３ タンク
２６ 供給部
２７ 混合装置
２９ 排出コンベア
３２ａ〜ｃ 保護部材
３７ 保護部材

Claims (6)

1. 土砂を改質するための自走式土質改良機において、
   走行手段を備えた本体フレームと、
   この本体フレームに設けた混合装置と、
   一方側が前記本体フレームの長手方向一方側に、他方側が前記混合装置に臨むように設けた搬送コンベアと、
   この搬送コンベアの一方端側の上方に設けた土砂受け入れ用のホッパと、
   前記搬送コンベアの他方端側の上方にその供給部が位置するように配設した土質改良材を貯留するタンクと、
   前記混合装置の下方位置から前記本体フレームの長手方向他方側の外方位置まで延在するように前記本体フレームに設けた排出コンベアと、
   前記土砂受け入れ用のホッパの上方に振動可能に設けた篩装置本体と，この篩装置本体内に前記篩装置本体の一方向に沿って間隔をもって設けた複数の棒状部材からなる格子下段部と，前記篩装置本体の一方向に直交する方向に沿って間隔をもって前記格子下段部上に設けられ、投入される土砂に含まれる土塊を破断し破断した土塊を前記格子下段部に衝突させるように鉛直方向寸法を大きく形成した複数の棒状部材からなる格子上段部とを有する篩装置と
   を備えたことを特徴とする自走式土質改良機。
2. 請求項１記載の自走式土質改良機において、前記格子上段部を構成する前記複数の棒状部材は、前記本体フレームの長手方向に延在していることを特徴とする自走式土質改良機。
3. 請求項１又は２に記載の自走式土質改良機において、前記格子上段部を構成する棒状部材は、その上面側が上方に向かって縮径した形状であることを特徴とする自走式土質改良機。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の自走式土質改良機において、前記格子上段部を構成する複数の棒状部材の上部に、この棒状部材を保護する棒状の保護部材を設けたことを特徴とする自走式土質改良機。
5. 請求項４記載の自走式土質改良機において、前記保護部材の断面の水平方向寸法は、前記格子上段部を構成する棒状部材の断面の水平方向寸法よりも大きいことを特徴とする自走式土質改良機。
6. 土砂を改質するための自走式土質改良機に設けられる自走式土質改良機用篩装置において、
   土砂受け入れ用のホッパの上方に振動可能に設けた篩装置本体と、
   この篩装置本体内に前記篩装置本体の一方向に沿って間隔をもって設けた複数の棒状部材からなる格子下段部と、
   前記篩装置本体の一方向に直交する方向に沿って間隔をもって前記格子下段部上に設けられ、投入される土砂に含まれる土塊を破断し破断した土塊を前記格子下段部に衝突させるように鉛直方向寸法を大きく形成した複数の棒状部材からなる格子上段部と
   を備えたことを特徴とする自走式土質改良機用篩装置。

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