JP2015013770A

JP2015013770A - 骨材再生処理装置

Info

Publication number: JP2015013770A
Application number: JP2013141097A
Authority: JP
Inventors: 豊一上原; Toyoichi Uehara; 幹大藤戸; Mikihiro Fujito
Original assignee: Nikko Co Ltd; Nikko KK
Current assignee: Nikko Co Ltd; Nikko KK
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2033-07-04
Also published as: JP6288754B2

Abstract

【課題】コンクリート廃材を擦り揉み処理する際の骨材割れを抑えながら良質のコンクリート用再生骨材を回収することの可能な骨材再生処理装置を提供する。【解決手段】略パン型状の処理槽２を備え、この処理槽２内の中心部に駆動軸３を回転自在に立設し、この駆動軸３には水平アーム８を固着していると共に、この水平アーム８先端部より複数のロッド１１を処理槽２底壁と近接するように垂下させている一方、前記処理槽２の底壁にはセメントやモルタル粉末を排出させる多数の排出孔１３を穿設している。そして、前記処理槽２内に供給されたコンクリート廃材片は、複数のロッド１１にて適度に流動させられながら廃材片同士が擦れ合うようにして徐々に擦り揉み処理されていく。このとき、廃材片や骨材には不必要に強い圧力が加わることもなく、骨材割れも抑えられて良質なコンクリート用再生骨材を回収することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート構造物の解体工事等で発生するコンクリート廃材から良質の骨材を再生処理して回収する骨材再生処理装置に関する。

従来、コンクリート構造物の解体工事等に伴って多量に発生するコンクリート廃材の多くは、破砕装置等にて適宜サイズに破砕処理した後、路盤材や埋め戻し材等として再利用されている。しかしながら、これから更に増大することが予測されるコンクリート廃材の発生量に対し、それに見合うほどの路盤材や埋め戻し材等としての需要量は今後あまり期待できないというのが実状である。

そこで、上記路盤材や埋め戻し材等に代わる用途を考えた場合、コンクリート用の骨材としての再利用というものが容易に想到できるが、例えば、コンクリート廃材を破砕装置等にてただ単に骨材レベルまで破砕処理したとしても、表面に多量のセメントやモルタル分が付着した極めて吸水率の高い骨材しか得られず、このような低品質の骨材を使用してコンクリートを製造しても十分なコンクリート強度を発現させることが困難なため、現実にはコンクリート用の骨材としての再利用はほとんど行われていない。

一方、上記課題を解決しようと試みる提案も幾つかなされており、本出願人も特許文献１（特許第５０４６６９３号公報）に示されるように、略パン型状の処理槽と、該処理槽の内周壁に沿って回転する略舟形状の羽根体とから成る骨材再生処理装置を提案している。前記骨材再生処理装置によれば、回転する略舟形状の羽根体と処理槽の内周壁等とで形成される狭窄部にコンクリート廃材片を挟み込ませて処理槽内周壁等と繰り返し摺動させることにより、骨材表面のセメントやモルタル分を擦り取るようにして擦り揉み処理することができ、コンクリート用の骨材としても再利用ができる程度に再生処理可能としている。

特許第５０４６６９３号公報

しかしながら、上記従来装置にあっては、擦り揉み処理されるコンクリート廃材片に対して必要以上に強い圧力が加わりやすく、特に良質のコンクリート用再生骨材を回収しようとして、例えば、前記羽根体と処理槽内周壁との狭窄部の間隔を狭く調整するなどして、骨材表面のセメントやモルタル分を極力残さないように擦り取ろうとした場合などには、廃材片に含まれる骨材そのものが擦り揉み処理時に加わる圧力に耐えきれずに骨材割れを生じて粒径が小さくなってしまい、コンクリート用の骨材として再利用するには不適なものが多く回収されてしまう場合があった。

本発明は上記の点に鑑み、コンクリート廃材を擦り揉み処理する際の骨材割れを抑えながら良質のコンクリート用再生骨材を回収することの可能な骨材再生処理装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載の骨材再生処理装置では、コンクリート廃材片が供給される略パン型状の処理槽を備え、該処理槽内の中心部に回転自在に立設した駆動軸には放射状に配した複数の水平アームを固着すると共に、該水平アームには処理槽の径方向及び円周方向に所定間隔にて複数のロッドをその下端部が処理槽底壁と近接するように垂下させる一方、前記処理槽の底壁には前記ロッドの回転に伴う骨材同士の擦り揉みにより骨材表面から剥離されるセメントやモルタル粉末を排出させる排出孔を穿設したことを特徴としている。

また、請求項２記載の骨材再生処理装置では、前記水平アームには処理レーン上位を覆うように支持部材を固着し、該支持部材には複数の長孔を処理槽の径方向及び円周方向に所定間隔にて穿設し、該長孔には前記ロッドを挿通して着脱自在に固定支持したことを特徴としている。

また、請求項３記載の骨材再生処理装置では、前記長孔はその長手方向を処理槽の半径方向と平行に穿設し、各長孔に着脱自在に固定支持する前記ロッドの位置を処理槽の半径方向に沿って微調整できるように構成したことを特徴としている。

また、請求項４記載の骨材再生処理装置では、前記ロッド下端部を下端方向へ漸次細く形成し、前記ロッドと処理槽底壁との隙間に骨材が噛み込まないように構成したことを特徴としている。

また、請求項５記載の骨材再生処理装置では、前記排出孔は下部方向へ漸次拡開して形成し、セメントやモルタル粉末が目詰まりしないように構成したことを特徴としている。

本発明に係る請求項１記載の骨材再生処理装置によれば、略パン型状の処理槽を備え、該処理槽内の中心部に回転自在に立設した駆動軸には放射状に配した複数の水平アームを固着すると共に、該水平アームには処理槽の径方向及び円周方向に所定間隔にて複数のロッドをその下端部が処理槽底壁と近接するように垂下させる一方、前記処理槽の底壁には前記ロッドの回転に伴う骨材同士の擦り揉みにより骨材表面から剥離されるセメントやモルタル粉末を排出させる排出孔を穿設したので、コンクリート廃材片が供給された処理槽内を複数のロッドが回転することに伴い廃材片を適度に流動させて廃材片同士を繰り返し擦れ合わせるようにしながら徐々に擦り揉み処理することができ、廃材片に対して必要以上に強い圧力が加わるようなこともなくて骨材割れを抑制でき、良質のコンクリート再生骨材を回収することが可能となる。

また、本発明に係る請求項２記載の骨材再生処理装置によれば、前記水平アームには処理レーン上位を覆うように支持部材を固着し、該支持部材には複数の長孔を処理槽の径方向及び円周方向に所定間隔にて穿設し、該長孔には前記ロッドを挿通して着脱自在に固定支持したので、擦り揉み処理するコンクリート廃材片の供給量等を考慮しながら最適な擦り揉み効果が得られるように、前記支持部材に固定支持させるロッドの本数、その配置（どの長孔に固定支持させるか）及び処理槽底壁との隙間等を適宜決定して装着できる。

また、本発明に係る請求項３記載の骨材再生処理装置によれば、前記長孔はその長手方向を処理槽の半径方向と平行に穿設し、各長孔に着脱自在に固定支持する前記ロッドの位置を処理槽の半径方向に沿って微調整できるように構成したので、各ロッド同士の間隔等を適宜調整して廃材片の持ち回りや噛み込み等の不具合を極力回避できる。

また、本発明に係る請求項４記載の骨材再生処理装置によれば、前記ロッド下端部を下端方向へ漸次細く形成し、前記ロッドと処理槽底壁との隙間に骨材が噛み込まないように構成したので、ロッドと処理槽底壁との隙間での骨材の噛み込みに伴う骨材割れを抑制して良質な再生骨材を回収できる。

また、本発明に係る請求項５記載の骨材再生処理装置によれば、前記排出孔は下部方向へ漸次拡開して形成し、セメントやモルタル粉末が目詰まりしないように構成したので、擦り揉み処理の阻害要因となる剥離したセメントやモルタル粉末を処理槽外に円滑に排出させて擦り揉み効率を向上できる。

本発明に係る骨材再生処理装置の一実施例を示す一部切り欠き正面図である。図１の一部切り欠き平面図である。ロッド部分の一部切り欠き拡大斜視図である。コンクリート廃材片を擦り揉み処理する様子を説明する一部切り欠き拡大断面図である。

本発明の骨材再生処理装置にあっては、コンクリート廃材片が供給される略パン型状の処理槽を備え、該処理槽内の中心部には駆動軸を回転自在に立設していると共に、該駆動軸の上端部には放射状に配した複数の水平アームを固着し、該水平アームの先端側には処理レーン上位を覆うように支持部材を固着し、該支持部材には複数の長孔を処理槽の径方向及び円周方向に所定間隔にて穿設している。そして、前記長孔には複数の鋼製のロッドを挿通して着脱自在に固定支持し、ロッドを処理槽内に向けて垂下させており、前記駆動軸の回転に伴い複数のロッドが処理槽内を回転するように構成している。また、前記長孔はその長手方向を処理槽の半径方向と平行に穿設し、各長孔に着脱自在に固定支持する前記ロッドの位置を処理槽の半径方向に沿って微調整できるようにしている。

また、前記ロッドの下端部は処理槽底壁まで近接させている一方、このロッドと処理槽底壁との隙間箇所における骨材の噛み込みに伴う骨材割れを抑制し得るように、例えばロッド下端部を斜めに切断加工するなどして、ロッド下端部を下端方向へ漸次細くなるように形成し、骨材の噛み込みができるだけ生じにくいように、また例え噛み込みが生じても容易に外れるように図っている。

また、処理槽の底壁には、緩衝材のように作用して擦り揉み処理の阻害要因となる上、再付着の可能性のあるセメントやモルタル粉末を処理槽外に排出させる複数の排出孔を穿設していると共に、該排出孔は目詰まりが発生しにくいように孔の下部方向へ向けて漸次拡開するように、例えば略逆テーパ形状に形成している。

そして、コンクリート構造物の解体現場にて発生するコンクリート廃材片を上記構成の骨材再生処理装置にて擦り揉み処理して骨材を再生処理するときには、駆動軸を回転駆動させて処理槽内に垂下させた複数のロッドを所定速度で回転させながらコンクリート廃材片を前記処理槽内へ供給する。処理槽内に供給したコンクリート廃材片は、処理槽内を回転する複数のロッドによって掻き分けられつつ処理槽に沿って適度に流動させられ、この流動に伴って各廃材片は互いに繰り返し擦れ合うようにして徐々に擦り揉み処理されていき、やがて表面からセメントやモルタル分が剥離除去された良質な骨材が再生されていく。

このとき、処理槽内のコンクリート廃材片には、従来装置のように必要以上に強い圧力が加わることもなくて骨材割れが生じにくく、またロッド下端部を先細り形状としているために骨材の噛み込みから生じる骨材割れも抑制できる。

また、骨材から剥離されるセメントやモルタル粉末は擦り揉み効率を低下させたり、再付着による骨材の品質低下の要因ともなるが、処理槽底壁に開口させた複数の排出孔より剥離後直ぐに処理槽外へ排出除去されると共に、該排出孔を略逆テーパ形状としていることで目詰まりも生じにくいように図っているため、擦り揉み効率を向上できる。

このように、本発明によれば、処理槽内に供給したコンクリート廃材片を複数のロッドで適度に流動させることにより、廃材片同士を繰り返し擦り合わせて徐々に擦り揉み処理することができ、廃材片に含まれる骨材に対して不必要に強い圧力も加わりにくくて骨材割れの発生を低減でき、粒径の整った良質なコンクリート用の再生骨材を回収することができる。また、擦り揉み処理の際には、処理槽内の廃材片を複数のロッドで適度に流動させられれば足りるので、従来装置と比較して動力負荷を低く抑えることができる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図中の１はコンクリート廃材片から骨材を再生処理して回収する骨材再生処理装置であって、コンクリート廃材片が供給される略パン型状の処理槽２を備え、該処理槽２内の中心部には駆動軸３を回転自在に立設していると共に、該駆動軸３の周囲には処理槽２と同心で略円筒状の内胴部４を備えている一方、処理槽２内には処理槽を略二分するように同心円状に隔壁５を備え、径方向に二重に、コンクリート廃材片の擦り揉み処理が行われる処理レーン６ａ、６ｂを形成している。

なお、本実施例では、処理槽２内を隔壁５で区分けして複数の処理レーン６ａ、６ｂを形成するようにしているが、このようにすることで処理槽２内に供給されるコンクリート廃材片の流動域をある程度規制できて廃材片同士をより密な状態に保ちながら流動させることができ、それによって廃材片同士を効果的に擦れ合わせることが可能となって擦り揉み処理するのに都合がよいが、何らこれに限定するものではなく、隔壁５にて区分けしなくとも良いことは勿論である。

また、前記処理槽２の下位には駆動軸３を所定の速度で回転駆動させる駆動モータ７を備えている一方、駆動軸３の上端部には放射状に配した複数の水平アーム８の基端部を固着しており、各水平アーム８の先端部には処理レーン６ａ、６ｂ上位を覆うように配された平面視略扇形状の支持部材９を固着している。前記支持部材９には複数の長孔１０を処理槽２の径方向及び円周方向に所定間隔にて穿設しており、これらのうち適宜に選択される幾つかの、或いは全ての長孔１０に対してそれぞれ鋼製のねじ切りロッド１１を挿通させて固定ナット１２にて固定支持し、各ロッド１１を処理槽２の各処理レーン６ａ、６ｂ内に垂下させている。

なお、前記支持部材９に固定支持させるロッド１１の本数や、その配置（どの長孔１０に固定支持させるか）等は適宜決定すればよいが、本発明者の行った実験によれば、ロッド１１の本数はある程度多くした方が処理槽２内の廃材片の流動を促せて擦り揉みの処理効率は向上するが、あまり多くし過ぎると各ロッド１１が廃材片を持ち回るようになってほとんど擦り揉み処理が進まなくなると共に、動力負荷も大きくなってしまう傾向が見られたため、擦り揉み処理するコンクリート廃材片の供給量等を考慮しながら最適な擦り揉み効果が得られるようにロッド１１の本数や配置等を決定するとよい。

また、前記長孔１０はその長手方向を処理槽２の半径方向と平行に穿設しており、各長孔１０に固定支持するロッド１１の位置を処理槽２の半径方向に沿って微調整可能としている。そして、前記同様に、擦り揉み処理するコンクリート廃材片の供給量や、廃材片に含まれる骨材の粒径等を考慮しながら、各処理レーン６ａ、６ｂ内を回転するロッド１１と処理槽２内周壁、隔壁５内外壁、内胴部４外周壁との各隙間間隔や、各ロッド１１同士の間隔等を適宜調整し、廃材片を適度に流動させながらも持ち回りや噛み込み等の不具合ができるだけ生じないようにする。

なお、本発明者の行った実験によれば、ロッド１１と、処理槽２内周壁、隔壁５内外壁、内胴部４外周壁との隙間間隔を、擦り揉み処理するコンクリート廃材片に含まれる最大骨材径よりも若干広く、例えば、略３〜６ｍｍ程度広く調整すると共に、各ロッド１１同士の間隔については、前記ロッド１１と各壁面との隙間間隔の略３倍程度の広さに調整するようにすれば、骨材の噛み込みによる骨材割れや、廃材片の持ち回り等を抑制しながら処理レーン６ａ、６ｂに沿って適当に流動させることが可能となって、骨材表面からセメントやモルタル分を効率よく剥離除去できることが確認されている。

前記ロッド１１は、処理槽２（処理レーン６ａ、６ｂ）内のコンクリート廃材片の流動を促すように、その下端部を処理槽２の底壁と近接させている一方、図４に示すように、ロッド１１下端部を斜めに切断加工して下端方向へ漸次細くなるように形成しており、ロッド１１下端部と処理槽２底壁との隙間箇所での骨材の噛み込みを極力抑えて、骨材割れや動力の過負荷等を抑制するように図っている。なお、本実施例では、ロッド１１下端部を斜めに切断加工することによって下端方向へ漸次細くなるように形成しているが、何らこの形状に限定されるものではなく、例えば、円錐形状に形成したもの等も有効に採用することができる。

また、処理槽２の底壁には、コンクリート廃材片に含まれる骨材が通過し得ない程度の開口幅を有する排出孔１３を多数穿設しており、コンクリート廃材片の擦り揉み処理によって生じ、緩衝材のように作用して擦り揉み処理の阻害要因となったり、骨材に再付着して骨材の品質を低下させる要因となるセメントやモルタル粉末を、ロッド１１の回転に伴って前記排出孔１３より処理槽２外へ強制的にかつ早期に排出除去させるようにしている。また、図４に示すように、前記排出孔１３は下部方向に向けて漸次拡開するように、例えば略逆テーパ形状に形成しており、付着性を有するセメントやモルタル粉末であっても目詰まりが生じにくく、安定して排出できるように図っている。

また、図中の１４は擦り揉み処理を終えた再生骨材を処理槽２外へ排出して回収するための排出ゲートであって、図２中の二点鎖線にて示すように、操作桿１５の回動操作に伴い排出ゲート１４を開閉可能としており、再生骨材を排出して回収する際には、前記排出ゲート１４を開放させた状態で各ロッド１１を回転させ、骨材を処理レーン６ａ、６ｂに沿って流動させてゲート開口部から順次排出させるようにしている。

そして、上記構成の骨材再生処理装置１を使用し、コンクリート構造物の解体現場にて発生するコンクリート廃材片を擦り揉み処理して骨材を回収するときには、先ず、擦り揉み処理するコンクリート廃材片の性状や供給量、最大骨材粒径等に応じ、支持部材９へ固定支持するロッド１１の本数や配置、間隔等を適宜調整する。そして、駆動モータ７を駆動して駆動軸３を所定速度で回転させ、水平アーム８より垂下させた複数のロッド１１を処理槽２の各処理レーン６ａ、６ｂに沿って回転させつつ、予め破砕装置等で粗破砕したコンクリート廃材片を各処理レーン６ａ、６ｂ内に所定量ずつ供給する。各処理レーン６ａ、６ｂに供給された廃材片は、複数のロッド１１によって掻き分けられつつレーンに沿って適度に流動させられ、各廃材片同士は繰り返し擦れ合うようにして徐々に擦り揉み処理されていき、やがて表面からセメントやモルタル粉末が剥離除去された良質な骨材が再生されていく。

このとき、各処理レーン６ａ、６ｂ内のコンクリート廃材片には、従来装置のように、擦り揉み処理の際に不必要に強い圧力が加えられるといったこともなくて骨材割れが生じにくく、またロッド１１の下端部を漸次細くなるように形成しているため、骨材の噛み込みから生じる骨材割れも抑制でき、粒径の整った良質なコンクリート用の再生骨材として回収することができる。また、骨材の噛み込みに伴う駆動モータ７への過負荷も生じにくくて好適である。

また、骨材から剥離されたセメントやモルタル粉末は、処理レーン６ａ、６ｂ内に滞留し続けると緩衝材のように作用して擦り揉み効率を低下させる要因となったり、骨材に再付着することで骨材の品質を低下させる要因となるが、ロッド１１の回転に伴い処理槽２底壁の排出孔１３より早期に排出除去されると共に、排出孔１３を略逆テーパ形状としていることで目詰まりの発生を抑制でき、擦り揉み処理機能を安定維持できてより良質な再生骨材の回収を可能としている。

１…骨材再生処理装置２…処理槽
３…駆動軸４…内胴部
５…隔壁６ａ、６ｂ…処理レーン
７…駆動モータ８…水平アーム
９…支持部材１１…ロッド
１３…排出孔

Claims

コンクリート廃材片が供給される略パン型状の処理槽を備え、該処理槽内の中心部に回転自在に立設した駆動軸には放射状に配した複数の水平アームを固着すると共に、該水平アームには処理槽の径方向及び円周方向に所定間隔にて複数のロッドをその下端部が処理槽底壁と近接するように垂下させる一方、前記処理槽の底壁には前記ロッドの回転に伴う骨材同士の擦り揉みにより骨材表面から剥離されるセメントやモルタル粉末を排出させる排出孔を穿設したことを特徴とする骨材再生処理装置。
前記水平アームには処理レーン上位を覆うように支持部材を固着し、該支持部材には複数の長孔を処理槽の径方向及び円周方向に所定間隔にて穿設し、該長孔には前記ロッドを挿通して着脱自在に固定支持したことを特徴とする請求項１記載の骨材再生処理装置。
前記長孔はその長手方向を処理槽の半径方向と平行に穿設し、各長孔に着脱自在に固定支持する前記ロッドの位置を処理槽の半径方向に沿って微調整できるように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の骨材再生処理装置。
前記ロッド下端部を下端方向へ漸次細く形成し、前記ロッドと処理槽底壁との隙間に骨材が噛み込まないように構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の骨材再生処理装置。
前記排出孔は下部方向へ漸次拡開して形成し、セメントやモルタル粉末が目詰まりしないように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の骨材再生処理装置。