JP2013096053A - Device and method for decreasing moisture content of sediment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に土木分野の土質の含水比を低下することによって土砂を改質する土砂の含水比低下装置及びその方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus and method for reducing the moisture content of earth and sand, which improves the earth and sand by reducing the moisture content of soil, particularly in the field of civil engineering.
道路工事、公共事業工事、埋立て浚渫工事、宅地造成工事などの土木工事において、盛土を行う場合、高含水比の粘性土を用いると、こね返しによって著しく強度が低下したり、トラフィカビリティー（建設機械の走行可能な度合い）が低下して作業効率の低下につながったりする。 When performing embankment in civil engineering work such as road construction, public works construction, landfill dredging construction, residential land development construction, etc., if viscous soil with a high water content is used, strength will be significantly reduced due to kneading, and trafficability ( The degree to which construction machinery can run is reduced, leading to a reduction in work efficiency.
そこで、従来の土砂の土質改良について、以下のような技術が知られている。
特許文献１に開示の埋め立て材製造システムは、土砂のフィーダ装置と、セメントの供給装置と、土砂とセメントを混合して土砂混合物を形成する混合装置と、土砂混合物に分離防止剤溶解液を噴霧するノズルスプレーと、制御装置とを備え、土砂及びセメントの合計重量からセメント供給装置に設定したセメントの供給量を差し引いて土砂の含水重量を算出し、含水重量と土砂の含水比とから土砂の乾燥重量を算出し、乾燥重量とセメントの供給量との比率が一定となるように土砂の量を調整している。これにより、土砂やセメントを計量する機器や所定比率で混同する制御を簡略化することができる。
Therefore, the following techniques are known for improving the soil quality of conventional earth and sand.
The landfill production system disclosed in Patent Document 1 includes a sediment feeder, a cement supply device, a mixing device that mixes sediment and cement to form a sediment mixture, and a separation inhibitor solution is sprayed onto the sediment mixture. A nozzle sprayer and a control device are provided, and the moisture content of the earth and sand is calculated by subtracting the cement supply amount set in the cement feeder from the total weight of the earth and sand and cement. The dry weight is calculated, and the amount of earth and sand is adjusted so that the ratio between the dry weight and the amount of cement supplied is constant. Thereby, the control which mixes with the equipment which measures earth and sand and cement, and a predetermined ratio can be simplified.
特許文献２に開示の土砂改質装置は、送風室と、送風室内で土砂を連続搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトの始端部分に土砂を所定の厚さで供給する供給敷設手段と、送風室に温風を送風する温風送風手段と、を備え、土砂の搬送方向と反対の方向へ送風している。これにより、高含水比の土砂の含水比を効率良く低減することができる。 The earth and sand reforming apparatus disclosed in Patent Document 2 includes an air blowing chamber, a conveying belt that continuously conveys earth and sand in the air blowing chamber, a supply laying unit that supplies the earth and sand to a starting end portion of the conveying belt with a predetermined thickness, and an air blowing chamber And warm air blowing means for blowing warm air to the opposite direction to the earth and sand transport direction. Thereby, the water content ratio of earth and sand having a high water content ratio can be efficiently reduced.
しかしながら、特許文献１のような改良材を混合する方法は、改良材にセメント、セメント系固化材、石灰などを用いるため、大量の土砂を改良する場合には事業費が高くなり、高コスト化するという問題があった。 However, the method of mixing the improved material as in Patent Document 1 uses cement, cement-based solidified material, lime, etc. as the improved material. There was a problem to do.
また特許文献２に開示の土砂をベルトコンベアで搬送しながら通気、乾燥する方法では、搬送前や搬送中に土砂が塊状となり、土砂と風との接触面積が狭くなったり、水分が蒸発する領域が狭くなったりする。そのため、含水比の低下率は数％程度であり、土砂を効率よく乾燥させることができるとはいい難い。 Further, in the method of aeration and drying while conveying the earth and sand disclosed in Patent Document 2 with a belt conveyor, the earth and sand becomes a lump before or during conveyance, and the contact area between the earth and sand is reduced, or moisture is evaporated Becomes narrower. Therefore, the reduction rate of the water content ratio is about several percent, and it is difficult to say that the earth and sand can be efficiently dried.
また、含水比の低下量を大きくするには、ベルトコンベアを長尺化して温風と土砂の接触時間を長くする必要がある。このためベルトコンベアを室内に多段に形成しなければならず、設備が大型化するという問題があった。 In order to increase the amount of decrease in the water content ratio, it is necessary to lengthen the belt conveyor and lengthen the contact time between warm air and earth and sand. For this reason, the belt conveyor has to be formed in multiple stages in the room, and there is a problem that the equipment is enlarged.
そこで本発明は、上記従来技術の問題点を解決するため、短時間、かつ省スペースで土砂の含水比を効率良く低下させることができる土砂の含水比低下装置及びその方法を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for reducing the moisture content of earth and sand, which can efficiently reduce the moisture content of earth and sand in a short time and in a space-saving manner, in order to solve the above-described problems of the prior art. It is said.
本発明の土砂の含水比低下装置は、土砂の連続搬送ライン上に取付け可能とし、前記土砂の導入口と排出口を備えたケーシングと、前記ケーシングの内部で落下する前記土砂に対して回転打撃体で衝撃を与えて粉砕する粉砕手段と、前記ケーシングの内部で落下する前記土砂に温風を供給する温風供給手段と、を備えたことを特徴としている。 The apparatus for reducing the moisture content of earth and sand according to the present invention can be mounted on a continuous conveyance line of earth and sand, and has a casing provided with an inlet and an outlet for the earth and sand, and the rotary hit against the earth and sand falling inside the casing It is characterized by comprising pulverizing means for pulverizing by impact with a body and hot air supply means for supplying hot air to the earth and sand falling inside the casing.
上記構成により、ケーシング中を落下する土砂の土塊を回転打撃体で破砕、撹拌して塊を細かくしながら（以下、本実施形態では細粒化という）、大量の温風と接触させることにより、土砂の含水比を短時間かつ省スペースで低減することができる。
前記ケーシングには、前記土砂に添加材を添加する添加材供給手段を備えたことを特徴としている。
By the above configuration, the clot of earth and sand falling in the casing is crushed with a rotary impactor, stirred to make the mass fine (hereinafter referred to as fine granulation in this embodiment), and by contacting with a large amount of hot air, The moisture content of earth and sand can be reduced in a short time and in a space-saving manner.
The casing includes an additive supply means for adding an additive to the earth and sand.
上記構成により、温風による土砂の含水率低下に加えて、添加材による土砂の含水率を低下させることにより、従来に比べて添加材の添加量を大幅に低減することができる。よって、土砂の含水比低下を低コストで行うことができる。 By the said structure, in addition to the moisture content fall of the earth and sand by warm air, the addition amount of an additive can be reduced significantly compared with the past by reducing the moisture content of the earth and sand by an additive. Therefore, the water content ratio of earth and sand can be reduced at a low cost.
また、前記ケーシングは、内側壁に前記土砂の掻き取り手段を備えたことを特徴としている。
上記構成により、ケーシングの内側壁に付着した土砂を掻き落としながら、土砂の含水比を効率的に低下させることができる。
Further, the casing is characterized in that the earth and sand scraping means is provided on the inner wall.
With the above configuration, the moisture content of the earth and sand can be efficiently reduced while scraping off the earth and sand adhering to the inner wall of the casing.
本発明の土砂の含水比低下方法は、土砂の連続搬送ライン上に配置されたケーシングの上方から前記土砂を供給して、前記ケーシング内を落下する前記土砂に対して回転する打撃体で衝撃を与えて粉砕しながら、前記ケーシング内に温風を送風して粉砕された前記土砂の含水比を低下させることを特徴としている。 The method for reducing the water content ratio of earth and sand according to the present invention supplies the earth and sand from above a casing arranged on a continuous conveyance line of earth and sand, and impacts with an impacting body rotating against the earth and sand falling in the casing. While being given and pulverized, the moisture content of the earth and sand crushed by blowing warm air into the casing is reduced.
上記構成により、ケーシング中を落下する土砂の土塊を回転打撃体で破砕、撹拌して細粒化しながら、大量の温風と接触させることにより、土砂の含水比を短時間かつ省スペースで低減することができる。 With the above configuration, the moisture content of the earth and sand is reduced in a short time and in a small amount of space by bringing the mass of earth and sand falling in the casing into contact with a large amount of hot air while crushing, agitating and finely pulverizing the earth and sand. be able to.
前記土砂の土塊の径を１０ｍｍよりも小さくなるまで粉砕することを特徴としている。
上記構成の土砂の粒径の範囲により、土砂の含水比を短時間かつ、大幅に低減することができる。
It is characterized by crushing until the diameter of the earth and sand lump is smaller than 10 mm.
The water content ratio of the earth and sand can be greatly reduced in a short time depending on the particle size range of the earth and sand having the above configuration.
本発明の土砂の含水比低下装置及びその方法によれば、ケーシング中を落下する土砂の土塊を回転打撃体で破砕、撹拌して細粒化しながら、大量の温風と接触させることにより、土砂の含水比を短時間かつ省スペースで低減することができる。また、装置は搬送ラインから容易に着脱可能な構成であり、現場への持ち運びが可能であり、現地での作業性が良くなる。また、添加材の添加量を低減することができる。このため、土砂の含水比低下を低コストで行うことができる。 According to the apparatus and method for reducing the moisture content of earth and sand according to the present invention, the earth and sand lump falling in the casing is crushed by a rotary impactor, stirred and finely divided, and brought into contact with a large amount of hot air, thereby bringing The water content ratio can be reduced in a short time and in a space-saving manner. Further, the apparatus is configured to be easily detachable from the transfer line, and can be carried to the site, improving workability on site. Moreover, the addition amount of an additive can be reduced. For this reason, the moisture content reduction of earth and sand can be performed at low cost.
本発明の土砂の含水比低下装置及びその方法の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図１は、第１実施形態の土砂の含水比低下装置の構成概略図である。この実施形態の構成要素（部品・部材）で材質ないし材料を説明しないものは金属製である。そのような金属としては耐衝撃性などの機械的特性の優れた鋼がよく採用される。なお、材質や材料について説明しないもののうちには、例外として、金属性でないことが自明の周知部品や周知部材もある。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of an apparatus and method for reducing the moisture content of earth and sand according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for reducing the water content ratio of earth and sand according to the first embodiment. The constituent elements (parts / members) of this embodiment that do not describe materials or materials are made of metal. As such a metal, steel having excellent mechanical properties such as impact resistance is often employed. Among the materials and materials that are not described, there are, as an exception, well-known parts and well-known members that are obviously not metallic.
図示のように、本発明の土砂の含水比低下装置１０は、土砂の連続搬送ライン上に取付け可能とし、上部に前記土砂の導入口と下部に前記土砂の排出口を備えた縦型円筒状のケーシング２０と、前記ケーシング２０の内部で落下する前記土砂に対して回転打撃体４９で衝撃を与えて粉砕する粉砕手段３０と、前記ケーシング２０の内部で落下する前記土砂に温風を供給する温風供給手段５０と、を主な基本構成としている。本実施形態の土砂の含水比低下装置１０で処理する土砂１２は、道路工事、公共事業工事、埋立て浚渫工事、宅地造成工事などの土木工事において扱う、高含水比の土砂であり、砂よりも粒径が大きく、土塊が含まれた土砂を対象としている。 As shown in the figure, the sediment water content reduction device 10 of the present invention can be mounted on a continuous sediment transport line, and has a vertical cylindrical shape having an inlet for the earth and sand and an outlet for the earth and sand at the bottom. The casing 20, the crushing means 30 that crushes the earth and sand falling inside the casing 20 with impact by the rotary impact body 49, and the warm air is supplied to the earth and sand falling inside the casing 20. The hot air supply means 50 has a main basic configuration. The earth and sand 12 to be treated by the earth and sand moisture content reduction device 10 of the present embodiment is a high moisture content earth and sand that is handled in civil engineering work such as road construction, public works construction, landfill dredging construction, residential land development construction, etc. Is also intended for soil and sand that has a large particle size and contains a mass of soil.
ケーシング２０は、縦型の円筒形状、換言すれば両端面を上下に配置した処理容器である。ケーシング２０は支持台１４に取り付けられている。ケーシング２０は、上部に土砂導入口２２が形成され、下部に土砂排出口２４が形成されている。土砂導入口２２は、土砂１２をケーシング２０内に落とし込むようにシュート状に形成されている。ケーシング２０は、土砂１２の連続搬送ライン上に取付け可能であり、本実施形態では、土砂搬入コンベア６２の終端がケーシング２０の土砂導入口２２の上方に配置され、土砂排出コンベア６４の始端がケーシング２０の土砂排出口２４の下方に配置されている。またケーシング２０は、上部に後述の温風供給手段５０の温風供給ダクト５２が接続し、下部に排気ダクト５４が接続している。ケーシング２０は内部に後述の粉砕手段３０の回転打撃体４９が取り付けられている。ケーシング２０の内部容積は、内部で回転打撃体４９が回転自在に取り付けられればよく、処理する土砂に応じて任意に設定することができる。このような構成のケーシング２０は、土砂導入口２２、土砂排出口２４、温風供給ダクト５２、排気ダクト５４以外は開口しておらず密閉されている。 The casing 20 is a vertical cylindrical shape, in other words, a processing container in which both end surfaces are arranged vertically. The casing 20 is attached to the support base 14. The casing 20 has an earth and sand introduction port 22 formed in the upper part and a earth and sand discharge port 24 formed in the lower part. The earth and sand introduction port 22 is formed in a chute shape so as to drop the earth and sand 12 into the casing 20. The casing 20 can be mounted on a continuous conveyance line for the earth and sand 12. In this embodiment, the end of the earth and sand carrying-in conveyor 62 is disposed above the earth and sand introduction port 22 of the casing 20, and the starting end of the earth and sand discharge conveyor 64 is the casing. It is arranged below 20 earth and sand discharge ports 24. Further, the casing 20 has a hot air supply duct 52 of a hot air supply means 50 (described later) connected to the upper part and an exhaust duct 54 connected to the lower part. The casing 20 is provided with a rotary impacting body 49 of a crushing means 30 described later. The internal volume of the casing 20 may be arbitrarily set according to the earth and sand to be processed, as long as the rotary impacting body 49 is rotatably mounted inside. The casing 20 having such a configuration is hermetically sealed except for the earth and sand introduction port 22, the earth and sand discharge port 24, the hot air supply duct 52, and the exhaust duct 54.
粉砕手段３０は、回転軸３２と、軸受３４と、連結部４０と、モーター４８と、回転打撃体４９とを主な基本構成としている。
回転軸３２は、縦型円筒状のケーシング２０の中心に配置して、軸芯に沿って回動自在に取り付けられたシャフトである。回転軸３２の中心軸はケーシング２０内で垂直方向に配置されている。回転軸３２の下端は、ケーシング２０内の軸受３４によって軸支されている。軸受３４は、ケーシング２０の下方に支持部材３６を介して支持台１４に固定されている。一方、回転軸３２の上端は、後述する連結部４０の従動輪４２に接続している。
The crushing means 30 has a rotation shaft 32, a bearing 34, a connecting portion 40, a motor 48, and a rotary impacting body 49 as main basic configurations.
The rotating shaft 32 is a shaft that is disposed at the center of the vertical cylindrical casing 20 and is rotatably attached along the axis. The central axis of the rotation shaft 32 is arranged in the vertical direction in the casing 20. The lower end of the rotating shaft 32 is pivotally supported by a bearing 34 in the casing 20. The bearing 34 is fixed to the support base 14 via a support member 36 below the casing 20. On the other hand, the upper end of the rotating shaft 32 is connected to a driven wheel 42 of a connecting portion 40 described later.
連結部４０は、従動輪４２と、原動輪４４と、エンドレス体４６とを主な基本構成としている。従動輪４２は、回転軸３２の上端に取り付けている。原動輪４４は、後述するモーター４８の回転シャフトに取り付けている。そしてエンドレス体４６は、従動輪４２と原動輪４４にわたって掛け回されている。従動輪４２と原動輪４４は、プーリー、タイミングプーリー、スプロケットホイールのいずれかを用いることができる。エンドレス体４６は、従動輪４２と原動輪４４の双方に対応する動力伝達用ベルト、タイミングベルト、チェーンのいずれかを用いることができる。このような連結部４０の構成によれば、モーター４８の動力を回転軸３２に伝達することができる。 The connecting portion 40 has a driven wheel 42, a driving wheel 44, and an endless body 46 as the main basic configuration. The driven wheel 42 is attached to the upper end of the rotating shaft 32. The driving wheel 44 is attached to a rotating shaft of a motor 48 described later. The endless body 46 is wound around the driven wheel 42 and the driving wheel 44. As the driven wheel 42 and the driving wheel 44, any of a pulley, a timing pulley, and a sprocket wheel can be used. As the endless body 46, any one of a power transmission belt, a timing belt, and a chain corresponding to both the driven wheel 42 and the driving wheel 44 can be used. According to such a configuration of the connecting portion 40, the power of the motor 48 can be transmitted to the rotating shaft 32.
モーター４８は、連結部４０を介して回転軸３２と接続し、回転軸３２を回転させるための動力源となる。モーター４８は、支持台１４上にケーシング２０と併設している。 The motor 48 is connected to the rotary shaft 32 via the connecting portion 40 and serves as a power source for rotating the rotary shaft 32. The motor 48 is provided with the casing 20 on the support base 14.
回転打撃体４９は、一部又は全部が金属製の剛体である。回転打撃体４９は、一例として、ピン（不図示）を介して回転軸３２に取り付けることができる。そして、回転打撃体４９は、回転軸３２の外周に同一平面上であって放射状に取り付けられている。このような回転打撃体４９は回転軸３２に一段又は上下複数段で取付けることができる。本実施形態の回転打撃体４９は、粉砕時における打撃体自身の衝撃を緩和するために、一部又は全部が水平方向に屈伸できるものであることが望ましい。そのため回転打撃体４９は一部又は全部が可撓性を具備したり、屈伸自在に連結したりする構成とすることができる。回転打撃体４９は、例えば、チェーン、短冊形の金属性厚板ないし金属性ブロックからなるインパクト部材を先端に連結したチェーン、フレキシブルワイヤー、先端部から両側部にわたってナイフエッジを有する金属製の細長いブレードなどを用いることができる。そして回転打撃体４９の長さは、回転時にケーシング２０と接触しない長さに設定されている。このような構成の粉砕手段３０は、回転打撃体４９にチェーンを用いた場合、回転前に自重で垂れ下がっていたものが回転軸３２の回転に伴って水平浮揚するようになる。円筒状のケーシング２０内で高速回転する回転打撃体４９により、土砂を粉砕するものである。そして、落下する土砂を回転打撃体４９でヒットすると、土砂に対する剪断作用が大きくなり、効率的に土砂を所定の最大径まで粉砕することができる。 The rotary impacting body 49 is a metal rigid body partly or entirely. As an example, the rotary impacting body 49 can be attached to the rotary shaft 32 via a pin (not shown). The rotary impacting body 49 is mounted on the outer periphery of the rotary shaft 32 in the same plane and radially. Such a rotary impacting body 49 can be attached to the rotating shaft 32 in one step or in a plurality of upper and lower steps. In order to reduce the impact of the impacting body itself at the time of crushing, it is desirable that a part or all of the rotating impacting body 49 of this embodiment can bend and stretch in the horizontal direction. Therefore, part or all of the rotary impacting body 49 can be configured to be flexible or be connected to bend and stretch. The rotary impacting body 49 is, for example, a chain, a chain in which an impact member made of a strip-shaped metal plate or metal block is connected to the tip, a flexible wire, and a metal elongated blade having a knife edge extending from the tip to both sides. Etc. can be used. The length of the rotary impacting body 49 is set so as not to contact the casing 20 during rotation. In the crushing means 30 having such a configuration, when a chain is used as the rotary impacting body 49, the one that hangs down under its own weight before the rotation comes to float horizontally as the rotary shaft 32 rotates. The earth and sand are crushed by the rotating impact body 49 that rotates at a high speed in the cylindrical casing 20. When the falling earth and sand is hit with the rotary impacting body 49, the shearing action on the earth and sand is increased, and the earth and sand can be efficiently crushed to a predetermined maximum diameter.
温風供給手段５０は、外部空気を加熱して製造した大量の温風をケーシング２０内へ供給するジェットヒーターである。温風供給手段５０は、温風供給ダクト５２を介してケーシング２０の上部に接続している。第１実施形態の温風供給ダクト５２は、ケーシング２０の上部であって、土砂導入口２２付近に接続させている。また温風供給手段５０で製造される温風の温度は、処理する土砂の含水比に応じて任意に設定することができる。なお、温風供給手段は、ケーシングの下部に温風供給ダクトを形成して、ケーシングの上部に排気ダクトを形成して、ケーシングの下部から上部へ向けて温風を供給するように構成してもよい。また、温風供給手段は、ケーシング上部の温風供給ダクト側に加熱コイルなどの発熱体を取り付けて、ケーシング下部の排気ダクト側に吸引ファンを設けて、ケーシング内の空気を吸引する構成としてもよい。このような構成により、温風供給ダクトからケーシング内へ導入される外気は、発熱体で加温されて温風とすることができる。 The hot air supply means 50 is a jet heater that supplies a large amount of hot air produced by heating external air into the casing 20. The hot air supply means 50 is connected to the upper part of the casing 20 via a hot air supply duct 52. The hot air supply duct 52 of the first embodiment is connected to the upper part of the casing 20 and in the vicinity of the earth and sand introduction port 22. Moreover, the temperature of the warm air manufactured by the warm air supply means 50 can be arbitrarily set according to the moisture content of the earth and sand to be treated. The hot air supply means is configured to form a hot air supply duct in the lower part of the casing, form an exhaust duct in the upper part of the casing, and supply hot air from the lower part to the upper part of the casing. Also good. Further, the hot air supply means may be configured such that a heating element such as a heating coil is attached to the hot air supply duct side of the upper part of the casing, and a suction fan is provided on the exhaust duct side of the lower part of the casing to suck the air in the casing. Good. With such a configuration, the outside air introduced from the hot air supply duct into the casing can be heated by the heating element to be hot air.
搬送手段６０は、土砂１２を搬送するベルトコンベアである。具体的な第１実施形態の搬送手段６０は、土砂搬入コンベア６２と、土砂排出コンベア６４とから構成されている。土砂搬入コンベア６２の終端は、ケーシング２０上部の土砂導入口２２から土砂１２をケーシング２０の内部へ供給可能な位置に取り付けている。土砂排出コンベア６４の始端は、ケーシング２０下部の土砂排出口２４から土砂１２を外部へ排出可能な位置に取り付けている。搬送手段６０の搬送速度は任意に設定することができる。このような構成の搬送手段６０により、土砂１２は、ケーシング２０へ連続導入されて、ケーシング２０内を落下して通過した後、外部へ連続排出されている。なお、搬送手段６０は、土砂を搬送する構成であればよく、この他にもスクリューコンベア等を用いることができる。 The conveying means 60 is a belt conveyor that conveys the earth and sand 12. The transport means 60 of the specific first embodiment is composed of a sediment transport conveyor 62 and a sediment discharge conveyor 64. The end of the earth and sand carrying-in conveyor 62 is attached to a position where the earth and sand 12 can be supplied into the inside of the casing 20 from the earth and sand introduction port 22 at the upper part of the casing 20. The starting end of the earth and sand discharge conveyor 64 is attached to a position where the earth and sand 12 can be discharged from the earth and sand discharge port 24 at the bottom of the casing 20. The conveyance speed of the conveyance means 60 can be set arbitrarily. By the transport means 60 having such a configuration, the earth and sand 12 are continuously introduced into the casing 20, dropped and passed through the casing 20, and then continuously discharged to the outside. In addition, the conveyance means 60 should just be the structure which conveys earth and sand, A screw conveyor etc. can be used besides this.
上記構成による第１実施形態の土砂の含水比低下装置１０は、以下のように作用する。土砂搬入コンベア６２により連続搬送された土砂１２は、土砂導入口２２からケーシング２０内部へと導入される。ケーシング２０内部では、連結部４０を介して動力源となるモーター４８と接続した回転軸３２が回転している。そして、回転軸３２の外周に取り付けられた複数の回転打撃体４９は、回転前に自重で垂れ下がっていたものが回転軸３２の回転に伴って水平浮揚するようになる。また温風供給手段５０によって加温された外部空気が温風として、温風供給ダクト５２を介してケーシング２０の内部へ供給される。そして、ケーシング２０内部では、土砂導入口２２から導入された土砂１２が落下しながら回転打撃体４９と接触して粉砕される。この粉砕と同時に土砂はケーシング２０内を流れる温風によって水分が乾燥除去される。含水比が低下した土砂は、ケーシング２０の下部の土砂排出口２４から土砂排出コンベア６４上へ落下して、外部へ連続排出される。また、ケーシング内を通過した温風は、排気ダクト５４から外部へ排気される。本実施形態の土砂の含水比低下装置１０は、ケーシング内を落下する土砂を細粒化しながら大量の温風で水分除去を短時間で処理することができる。また、このような土砂の含水比低下処理を連続的に行うことができる。 The earth and sand moisture content reduction device 10 according to the first embodiment having the above-described configuration operates as follows. The earth and sand 12 continuously conveyed by the earth and sand carrying-in conveyor 62 is introduced into the casing 20 from the earth and sand introduction port 22. Inside the casing 20, the rotating shaft 32 connected to the motor 48 serving as a power source via the connecting portion 40 rotates. Then, the plurality of rotary impacting bodies 49 attached to the outer periphery of the rotary shaft 32 come to float horizontally with the rotation of the rotary shaft 32, depending on the rotation of the rotary shaft 32. Further, the external air heated by the hot air supply means 50 is supplied as hot air into the casing 20 through the hot air supply duct 52. In the casing 20, the earth and sand 12 introduced from the earth and sand introduction port 22 comes into contact with the rotary impacting body 49 and is crushed while falling. Simultaneously with this pulverization, moisture is dried and removed by the warm air flowing in the casing 20. The earth and sand having a reduced moisture content falls from the earth and sand outlet 24 at the bottom of the casing 20 onto the earth and sand discharge conveyor 64 and is continuously discharged to the outside. The warm air that has passed through the casing is exhausted from the exhaust duct 54 to the outside. The earth-and-sand water content reduction device 10 of this embodiment can process moisture removal with a large amount of hot air in a short time while refining the earth and sand falling in the casing. Moreover, the water content-ratio reduction | decrease process of such earth and sand can be performed continuously.
ここで、回転打撃体４９の回転数と土砂１２の最大径の関係について、以下説明する。回転打撃体４９の回転数が増加するにつれて、土砂は細粒化する傾向にある。これは回転打撃体４９と土砂の接触回数が増加して細粒化が進行するためである。一例として、最大径が２６．５ｍｍの土砂原料を回転打撃体４９で粉砕すると、回転数が５００ｒｐｍのとき、粉砕処理後の土砂の最大径は２６．５ｍｍであり、回転数が７５０ｒｐｍのとき、粉砕処理後の土砂の最大径は９．５ｍｍであり、回転数が９００ｒｐｍのとき、粉砕処理後の土砂の最大径は４．７５ｍｍであった。この結果、回転数が５００ｒｐｍのときには、土砂の最大径が処理前と同じ数値を示しており、細粒化がほとんど進行していない。しかし、回転数が７５０ｒｐｍ以上では、土砂の細粒化が進行している。 Here, the relationship between the rotation speed of the rotary impacting body 49 and the maximum diameter of the earth and sand 12 will be described below. As the rotational speed of the rotary impacting body 49 increases, the earth and sand tend to become finer. This is because the number of times of contact between the rotary impacting body 49 and the earth and sand increases and the fine graining proceeds. As an example, when the earth and sand raw material having a maximum diameter of 26.5 mm is pulverized by the rotary impactor 49, when the rotation speed is 500 rpm, the maximum diameter of the earth and sand after the pulverization treatment is 26.5 mm, and when the rotation speed is 750 rpm, The maximum diameter of the earth and sand after the pulverization was 9.5 mm, and the maximum diameter of the earth and sand after the pulverization was 4.75 mm when the rotation speed was 900 rpm. As a result, when the rotation speed is 500 rpm, the maximum diameter of the earth and sand shows the same numerical value as before the treatment, and fine granulation has hardly progressed. However, when the rotational speed is 750 rpm or more, the fine sanding is progressing.
図２は、含水比低下量と回転数の関係を示すグラフであり、（ａ）は土砂を示し、（ｂ）は初期含水比が８％の砂を示している。いずれのグラフも縦軸は、含水比低下量（％）を示し、横軸は粉砕手段の回転数（ｒｐｍ）を示している。（ｂ）に示すように、初期含水比が８％の砂を回転数が５００ｒｐｍ、７５０ｒｐｍ、９００ｒｐｍで粉砕したときの含水比低下量は、６．０％、６．７％、６．２％であり、いずれの場合も殆ど水分がなくなっている。これは、砂の性質上、土塊ができ難く、もともと土中の含水比が低いからである。一方、（ａ）に示すように、土塊ができ易い土砂の場合、回転打撃体の回転数が５００ｒｐｍのとき、含水比低下量は０％で、殆ど変化していない。また回転数が７５０ｒｐｍのとき、含水比低下量は１６．２％となり、さらに回転数が９００ｒｐｍのとき、含水比低下量は２８．４％となり、土砂の含水比が大幅に低下している。このように回転数が７５０ｒｐｍ以上では、土砂の含水比が数十％以上低下している。また土塊ができ易い土砂は、回転数が増加するほど含水比が低下する傾向にある。従って、土塊を回転打撃体で細粒化しつつ、温風を通過させることで含水比の低下を、従来の含水比低下手段に比べて、大幅に促進できることが分かる。また土砂の土塊の径を１０ｍｍよりも小さく砂よりも大きい径となるまで粉砕手段で粉砕すれば、土砂の含水比を大幅に低下させることができる。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the moisture content reduction amount and the rotational speed, where (a) shows earth and sand, and (b) shows sand having an initial moisture content of 8%. In all the graphs, the vertical axis represents the water content reduction amount (%), and the horizontal axis represents the rotational speed (rpm) of the pulverizing means. As shown in (b), when the sand having an initial water content ratio of 8% is pulverized at 500 rpm, 750 rpm, and 900 rpm, the decrease in water content ratio is 6.0%, 6.7%, and 6.2%. In all cases, there is almost no moisture. This is because of the nature of the sand, it is difficult to form a lump, and the moisture content in the soil is originally low. On the other hand, as shown in (a), in the case of earth and sand that can easily form a lump, when the rotation speed of the rotary impacting body is 500 rpm, the water content reduction amount is 0%, which is almost unchanged. Further, when the rotational speed is 750 rpm, the water content reduction amount is 16.2%, and when the rotational speed is 900 rpm, the water content reduction amount is 28.4%, and the water content ratio of the earth and sand is greatly reduced. Thus, when the rotational speed is 750 rpm or more, the water content of the earth and sand is reduced by several tens of percent or more. In addition, the earth and sand that can easily form a lump tends to have a lower moisture content as the number of rotations increases. Therefore, it can be seen that the reduction of the water content ratio can be greatly promoted by allowing the warm air to pass through while finely pulverizing the soil mass with the rotary impacting body as compared with the conventional water content ratio reducing means. Moreover, if the diameter of the earth and sand lump is pulverized by the pulverizing means until the diameter becomes smaller than 10 mm and larger than the sand, the moisture content of the earth and sand can be greatly reduced.
このような第１実施形態の土砂の含水比低下装置によれば、ケーシング中を落下する土砂の土塊を回転打撃体で破砕、撹拌して細粒化しながら、大量の温風と接触させることにより、土砂の含水比を短時間かつ省スペースで低減することができる。また装置は搬送ラインから容易に着脱可能な構成であり、現場への持ち運びが可能であり、現地での作業性が良くなる。 According to the device for reducing the moisture content of the earth and sand according to the first embodiment, the lump of earth and sand that falls in the casing is crushed with a rotary impactor, stirred, and finely granulated while being brought into contact with a large amount of hot air. The moisture content of earth and sand can be reduced in a short time and in a space-saving manner. In addition, the apparatus is configured to be easily detachable from the transfer line, and can be carried to the site, improving workability on site.
図３は第２実施形態の土砂の含水比低下装置のケーシングの説明図であり、（ａ）は側面の概略断面図、（ｂ）は平面の概略断面図である。第２実施形態の土砂の含水比低下装置１０Ａは、ケーシング２０の内壁に土砂の掻き取り手段７０を取り付けている。その他の構成は第１実施形態の土砂の含水比低下装置１０と同一の構成であり、同一符号を付して詳細な説明を省略する。掻き取り手段７０は、ケーシング２０の内壁に沿って摺動可能な長尺のブレードである。掻き取り手段７０は、ケーシング２０の内壁に沿って摺動できるような可撓性を備えていることが望ましく、少なくともケーシング２０と接触する箇所の材質にゴム樹脂、プラスチック樹脂などの弾性体を用いることが望ましい。第２実施形態の掻き取り手段７０は、回転軸３２を中心として、回転軸３２を通る直線上に２つ形成している。また掻き取り手段７０の下端は連結部材７２によって互いに連結している。掻き取り手段７０は図示しない駆動源によって、回転軸３２を中心として回転自在に構成している。このような構成の第２実施形態の土砂の含水比低下装置１０Ａは、土砂をケーシング２０内で微細化しながら、大量の温風と接触させることにより、土砂の含水比を低下させることができる。そして、ケーシング２０の内壁を摺動する掻き取り手段７０によって、粉砕手段で細粒化した際に内壁に付着した土砂を掻き落とすことができる。従って、含水比が低下した土砂の回収率が上がり、効率的に含水比低下処理を行うことができる。 Drawing 3 is an explanatory view of the casing of the moisture content decreasing device of earth and sand of a 2nd embodiment, (a) is a schematic sectional view of a side, and (b) is a schematic sectional view of a plane. The earth and sand moisture content reduction device 10 </ b> A of the second embodiment has earth and sand scraping means 70 attached to the inner wall of the casing 20. The other configuration is the same as that of the earth and sand moisture content reduction device 10 of the first embodiment, and the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted. The scraping means 70 is a long blade that can slide along the inner wall of the casing 20. The scraping means 70 is desirably flexible so that it can slide along the inner wall of the casing 20, and an elastic body such as rubber resin or plastic resin is used as a material for at least a portion that contacts the casing 20. It is desirable. Two scraping means 70 of the second embodiment are formed on a straight line passing through the rotation shaft 32 with the rotation shaft 32 as a center. The lower ends of the scraping means 70 are connected to each other by a connecting member 72. The scraping means 70 is configured to be rotatable about the rotation shaft 32 by a drive source (not shown). The earth and sand moisture content reducing device 10A of the second embodiment having such a configuration can reduce the moisture content of the earth and sand by bringing the earth and sand into contact with a large amount of hot air while miniaturizing the earth and sand in the casing 20. And the scraping means 70 which slides the inner wall of the casing 20 can scrape the earth and sand adhering to the inner wall when it is refined by the pulverizing means. Therefore, the recovery rate of earth and sand having a reduced water content ratio is increased, and the water content ratio can be efficiently reduced.
図４は第３実施形態の土砂の含水比低下装置の構成概略図である。第３実施形態の土砂の含水比低下装置１０Ｂは、ケーシング２０に断熱層８０を形成した構成である。その他の構成は第１実施形態の土砂の含水比低下装置１０と同様の構成であり、同一符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the earth and sand moisture content reduction device of the third embodiment. The earth and sand moisture content reduction device 10 </ b> B of the third embodiment has a configuration in which a heat insulating layer 80 is formed on the casing 20. The other configuration is the same as that of the earth and sand moisture content reduction device 10 of the first embodiment, and the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
断熱層８０は、一例としてレンガブロックを用いて、ケーシング２０の周りを囲って形成している。この他にも断熱層８０としては、ウール樹脂、発砲樹脂などの断熱効果を有する素材を用いて、ケーシングの周りを囲って形成することができる。断熱層８０は、ケーシング２０内に供給された温風の放熱を軽減するものである。 The heat insulating layer 80 is formed so as to surround the casing 20 using a brick block as an example. In addition to this, the heat insulating layer 80 can be formed so as to surround the casing by using a material having a heat insulating effect such as wool resin or foam resin. The heat insulation layer 80 reduces heat radiation of the hot air supplied into the casing 20.
また断熱層８０は、温風供給手段５０及び温風供給ダクト５２を囲むように形成することもできる。このような構成により、熱エネルギーがケーシング外部へ放出されることを抑制することができる。 The heat insulating layer 80 can also be formed so as to surround the hot air supply means 50 and the hot air supply duct 52. With such a configuration, it is possible to suppress the release of thermal energy to the outside of the casing.
このような第３実施形態の土砂の含水比低下装置１０Ｂは、土砂をケーシング２０内で微細化しながら、大量の温風と接触させることにより、土砂の含水比を低下させることができる。そして、ケーシング２０内の温風の放熱を軽減できるため、土砂の含水比を効率的に低下させることができる。なお、第２実施形態の掻き取り手段７０を付加したケーシング２０に本実施形態の断熱層８０を適用する構成とすることもできる。 The earth and sand moisture content reduction device 10B according to the third embodiment can reduce the moisture content of the earth and sand by bringing the earth and sand into contact with a large amount of hot air while miniaturizing the earth and sand in the casing 20. And since the heat radiation of the warm air in the casing 20 can be reduced, the water content ratio of earth and sand can be reduced efficiently. In addition, it can also be set as the structure which applies the heat insulation layer 80 of this embodiment to the casing 20 which added the scraping means 70 of 2nd Embodiment.
図５は第４実施形態の土砂の含水比低下装置の構成概略図である。第４実施形態の土砂の含水比低下装置１０Ｃは、添加材供給手段９０を備えている。その他の構成は第１実施形態の土砂の含水比低下装置１０と同様の構成であり、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。 FIG. 5 is a schematic diagram of the construction of the device for reducing the moisture content of earth and sand according to the fourth embodiment. The earth and sand water content reduction device 10 </ b> C of the fourth embodiment includes an additive supply means 90. Other configurations are the same as those of the earth and sand water content reduction device 10 of the first embodiment, and the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
添加材供給手段９０は、土砂導入口２２の上部に取り付け、ケーシング２０内部へ添加材を供給可能に構成している。添加材供給手段９０は、具体的に添加材として、生石灰、消石灰、セメント系固化材、石灰系固化材、高分子系安定剤、土質安定用ポリマなどを用いることができる。このような構成の第４実施形態の土砂の含水比低下装置１０Ｃは、土砂をケーシング２０内で微細化しながら、大量の温風と接触させることにより、土砂の含水比を低下させることができる。また、ケーシング２０内部へ添加材を供給して混合することによって土砂の水分を低下させることもできる。従来、添加材の供給だけで土砂の含水比を低下させていた構成に比べて、本発明では、温風で含水比を大幅に低下させることができるため、添加材の供給量を低減できる。よって、土砂の含水比低下を低コストで行うことができる。なお、第２〜３実施形態の土砂の含水比低下装置に本実施形態の添加材供給手段９０を適用する構成とすることもできる。 The additive supply means 90 is attached to the upper part of the earth and sand introduction port 22 so that the additive can be supplied into the casing 20. Specifically, the additive supply means 90 can use quick lime, slaked lime, cement-based solidified material, lime-based solidified material, polymer-based stabilizer, soil stabilization polymer, or the like as an additive. The earth and sand moisture content reduction device 10C of the fourth embodiment having such a configuration can reduce the moisture content of the earth and sand by bringing the earth and sand into contact with a large amount of hot air while miniaturizing the earth and sand in the casing 20. Moreover, the moisture of earth and sand can also be reduced by supplying and mixing an additive into the inside of the casing 20. Conventionally, in the present invention, the water content ratio can be greatly reduced by warm air, compared to a configuration in which the water content ratio of earth and sand is reduced only by supplying the additive material, so that the supply amount of the additive material can be reduced. Therefore, the water content ratio of earth and sand can be reduced at a low cost. In addition, it can also be set as the structure which applies the additive supply means 90 of this embodiment to the earth-and-sand water content reduction device of 2nd-3rd embodiment.
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ………土砂の含水比低下装置、１２………土砂、１４………支持台、２０………ケーシング、２２………土砂導入口、２４………土砂排出口、３０………粉砕手段、３２………回転軸、３４………軸受、３６………支持部材、４０………連結部、４２………従動輪、４４………原動輪、４６………エンドレス体、４８………モーター、４９………回転打撃体、５０………温風供給手段、５２………温風供給ダクト、５４………排気ダクト、６０………搬送手段、６２………土砂搬入コンベア、６４………土砂排出コンベア、７０………掻き取り手段、７２………連結部材、８０………断熱層、９０………添加材供給手段。 10, 10A, 10B, 10C ......... Moisture content reduction device for earth and sand, 12 ......... Sand, 14 ......... Support base, 20 ......... Case, 22 ......... Sand introduction port, 24 ......... Sand removal Outlet, 30 ......... Crushing means, 32 ......... Rotating shaft, 34 ......... Bearing, 36 ......... Supporting member, 40 ...... Connecting part, 42 ...... Driving wheel, 44 ...... Driving wheel, 46 ......... Endless body, 48 ......... Motor, 49 ......... Rotating impact body, 50 ......... Hot air supply means, 52 ......... Hot air supply duct, 54 ......... Exhaust duct, 60 ......... Conveying means, 62... Sediment carrying conveyor, 64... Sediment discharging conveyor, 70... Scraping means, 72... Connecting member, 80.
Claims (5)
前記ケーシングの内部を落下する前記土砂に対して回転打撃体で衝撃を与えて粉砕する粉砕手段と、
前記ケーシングの内部で落下する前記土砂に温風を供給する温風供給手段と、
を備えたことを特徴とする土砂の含水比低下装置。 A vertical cylindrical casing that can be mounted on a continuous conveyance line of earth and sand, and has an inlet for the earth and sand and an outlet for the earth and sand at the lower part,
Crushing means for crushing the earth and sand falling inside the casing by impact with a rotary impactor;
Hot air supply means for supplying hot air to the earth and sand falling inside the casing;
An apparatus for reducing the moisture content of earth and sand, comprising:
前記ケーシング内を落下する前記土砂に対して回転打撃体で衝撃を与えて粉砕しながら、前記ケーシング内に温風を送風することを特徴とする土砂の含水比低下方法。 Supply the earth and sand from the upper part of the casing that can be placed on a continuous conveyance line of earth and sand,
A method for lowering the water content ratio of earth and sand, wherein hot air is blown into the casing while impacting and crushing the earth and sand falling in the casing with a rotary impactor.
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