JP2017181289A - Soil qualities division device and soil qualities division method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、土質を区分するための土質区分装置及び土質区分方法に関する。 The present invention relates to a soil sorting apparatus and a soil sorting method for sorting soil.
建設工事や土木工事において工事現場における地面の掘削によって生じる建設発生土を再生資源として利用することがある（非特許文献１を参照）。この場合、土質区分を判定しておく必要がある。この発生土の土質区分は、コーン指数と土質材料の工学的分類体系を指標として判定し、そのままで利用可能な土と、改質等などの措置が必要な土とに区分する。コーン指数はコーン貫入試験に応じて特定され、土質材料の工学的分類は粒度試験に応じて特定される。 In construction work and civil engineering work, construction generated soil generated by excavation of the ground at a construction site may be used as a recycled resource (see Non-Patent Document 1). In this case, it is necessary to determine the soil classification. The soil classification of the generated soil is determined using the cone index and the engineering classification system of the soil material as indices, and is classified into soil that can be used as it is and soil that requires measures such as reforming. The cone index is specified according to the cone penetration test, and the engineering classification of the soil material is specified according to the particle size test.
また、土質区分を判定する場合、貫入ロッドを地中に貫入する貫入試験を行なうこともある。そして、この貫入試験により取得した試験パラメータから土質区分を判定する土質判定方法が検討されている（特許文献１を参照）。この文献に記載された土質判定方法では、先端に貫入体を有する貫入ロッドを地中に回転貫入し、段階的に貫入ロッドに負荷する荷重を変化させながら、貫入ロッドの回転トルク及び貫入量を測定する。この貫入試験において、累積貫入量の変化に対する回転トルクの変化の割合を示す試験パラメータに基づいて土質を判定する。 Moreover, when determining a soil classification, the penetration test which penetrates the penetration rod into the ground may be performed. And the soil judgment method which judges a soil classification from the test parameter acquired by this penetration test is examined (refer patent document 1). In the soil judgment method described in this document, a rotating rod and a penetration amount of the penetrating rod are changed while a penetrating rod having a penetrating body at the tip is rotated into the ground and the load applied to the penetrating rod is changed step by step. taking measurement. In this penetration test, the soil quality is determined based on a test parameter indicating the ratio of the change in rotational torque to the change in cumulative penetration.
ところで、建設発生土は土嚢袋等に格納されている場合がある。この建設発生土の土質を判定するには、この袋等に記録されている出所の情報を利用する場合がある。また、土嚢袋を開けて土砂を採取し、土質試験等で確認を行なう場合もある。出所が不明の土嚢袋については、後者の方法によって土質を判定する。 By the way, construction generated soil may be stored in a sandbag or the like. In order to determine the soil quality of the construction-generated soil, there is a case where the source information recorded in the bag or the like is used. In some cases, the sandbag is opened and the soil is collected and checked by a soil test or the like. For sandbag bags whose source is unknown, the soil quality is determined by the latter method.
しかしながら、出所の情報により土質を推定できる土嚢袋においても、判定した土質別に土嚢袋を手作業で仕分ける必要がある。このため、この仕分け作業のための作業負荷や作業時間が必要になる。 However, even in sandbag bags that can estimate the soil quality from the source information, it is necessary to manually sort the sandbag bags according to the determined soil quality. For this reason, a work load and work time for the sorting work are required.
更に、土質試験には専門的なスキルが必要であるため、土質区分に要する時間やコストの負担が大きかった。また、サンプリング試料に基づいて土質試験を行なった場合には、土嚢袋に収納された土の全量について的確な判定が困難である。 Furthermore, since soil tests require specialized skills, the burden of time and cost required for soil classification was large. In addition, when a soil test is performed based on a sampling sample, it is difficult to accurately determine the total amount of soil stored in the sandbag.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、この目的は、所定の利用目的で使用する土について効率的かつ的確に土質を区分するための土質区分装置及び土質区分方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and this object is to provide a soil classification device and a soil classification method for efficiently and accurately classifying soil for use for a predetermined use purpose. There is.
上記課題を解決するための土質区分装置は、ベルトコンベア上で搬送される搬送土の含水比を算出する水分測定部と、前記搬送土の形状を算出する形状測定部と、前記搬送土の重量を取得する重量測定部と、前記形状、重量及び含水比に基づいて乾燥密度を算出し、前記形状及び乾燥密度に基づいて、前記搬送土の土質を判定する制御部を備える。これにより、ベルトコンベア上の搬送土全量について、連続的に土質を判定することができる。 A soil classification apparatus for solving the above problems includes a moisture measuring unit that calculates a water content ratio of a transported soil that is transported on a belt conveyor, a shape measuring unit that calculates a shape of the transported soil, and a weight of the transported soil. And a control unit that calculates a dry density based on the shape, weight, and moisture content, and determines the soil quality of the transported soil based on the shape and the dry density. Thereby, the soil quality can be continuously determined for the entire amount of transported soil on the belt conveyor.
・上記土質区分装置においては、前記制御部は、前記土質の判定結果に基づいて、前記ベルトコンベアを制御して、前記搬送土を選別することが好ましい。これにより、土質に応じて、搬送土を選別することができる。 In the soil classification apparatus, it is preferable that the control unit selects the transport soil by controlling the belt conveyor based on the soil determination result. Thereby, conveyance soil can be sorted according to the soil quality.
・上記土質区分装置においては、前記ベルトコンベアには成形器が設けられており、前記形状測定部は、前記成形器を通過後の前記搬送土の形状を特定することが好ましい。これにより、砂質土や粘性土等を、形状に基づいて判定することができる。 -In the above-mentioned soil classification device, it is preferred that a molding machine is provided in the belt conveyor, and the shape measurement part specifies the shape of the conveyance soil after passing through the molding machine. Thereby, sandy soil, viscous soil, etc. can be determined based on a shape.
・上記土質区分装置においては、前記成形器は、前記ベルトコンベアの上方に配置され、搬送される搬送土の高さを制限する規制部材であることが好ましい。これにより、ベルトコンベア上の搬送土の形状変化に基づいて、土質を判定することができる。 -In the above-mentioned soil classification apparatus, it is preferable that the said shaping | molding machine is a control member which restrict | limits the height of the conveyance soil arrange | positioned above the said belt conveyor and conveyed. Thereby, based on the shape change of the conveyance soil on a belt conveyor, soil quality can be determined.
・上記土質区分装置においては、前記制御部は、前記形状の断面積と形状基準値とを比較して土質を判定することが好ましい。これにより、ベルトコンベア上に設置された搬送土の高さに基づいて、形状を評価することができる。 In the soil classification apparatus, the control unit preferably determines the soil by comparing the cross-sectional area of the shape with a shape reference value. Thereby, a shape can be evaluated based on the height of the conveyance soil installed on the belt conveyor.
・上記土質区分装置においては、前記制御部は、更に含水比に基づいて土質を判定することが好ましい。これにより、含水比を考慮して、土質を判定することができる。 In the soil classification apparatus, it is preferable that the control unit further determines the soil based on the water content ratio. Thereby, the soil quality can be determined in consideration of the water content ratio.
本発明によれば、所定の利用目的で使用する土について、効率的かつ的確に土質を区分することができる。 According to the present invention, the soil quality can be efficiently and accurately classified for the soil used for a predetermined purpose of use.
以下、図１〜図６に従って、土質区分装置の一実施形態を説明する。本実施形態では、ベルトコンベア上を搬送される搬送土全量を連続的に測定し、得られた測定結果を組み合わせてリアルタイムに土質を判定する。 Hereinafter, an embodiment of the soil sorting apparatus will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the total amount of soil transported on the belt conveyor is continuously measured, and the soil quality is determined in real time by combining the obtained measurement results.
図１に示すように、土質区分装置Ａ１は、搬送土の供給源としてのホッパーＨ1から供給され、ベルトコンベアＢ１上を搬送される搬送土を、ベルトコンベアＢ１周辺に設置された測定部１０を用いて全量を連続的に測定し、得られた測定結果を組み合わせてリアルタイムに土質を判定する。 As shown in FIG. 1, the soil sorting apparatus A1 is provided with a measuring unit 10 installed around the belt conveyor B1 that is supplied from a hopper H1 serving as a supply source of the conveyance soil and is conveyed on the belt conveyor B1. Use to measure the total amount continuously and combine the obtained measurement results to determine the soil quality in real time.
そして、ベルトコンベアＢ１の終端に設置された反転ベルコン３０により、そのままで再生利用できる土（砂質土）と、改質等の処置が必要な土（粘性土）とに分別する。この場合、反転ベルコン３０により、砂質土をベルトコンベアＢ２により搬送し、粘性土をベルトコンベアＢ３により搬送する。 Then, the reversing velcon 30 installed at the end of the belt conveyor B1 separates the soil (sandy soil) that can be recycled as it is and the soil (viscous soil) that requires treatment such as reforming. In this case, the sandy soil is transported by the belt conveyor B2 and the viscous soil is transported by the belt conveyor B3 by the reversing velcon 30.
図２は、成形器１５が配置された領域の斜視図である。この成形器１５は、搬送土から所定の形状を作るために用いられる。本実施形態では、成形器１５として、ベルトコンベアＢ１の上方の所定の高さ位置に配置された板状物を用いる。
図３に示すように、側面から見た場合、成形器１５により、ベルトコンベアＢ１上で搬送される搬送土の頭頂部が崩されて形状（搬送形態）が変化する。
FIG. 2 is a perspective view of a region where the molding machine 15 is disposed. The molding machine 15 is used for making a predetermined shape from the transport soil. In the present embodiment, a plate-like object disposed at a predetermined height position above the belt conveyor B1 is used as the molding machine 15.
As shown in FIG. 3, when viewed from the side, the top of the transport soil transported on the belt conveyor B <b> 1 is broken by the molding machine 15, and the shape (transport mode) changes.
図４（ａ）に示すように、搬送方向の正面から見た場合、柔らかい砂質土については、成形器１５が配置された高さで、頭頂部が成形されて平坦になる。側面から見た場合も、図４（ｂ）に示すように、ベルトコンベアＢ１上の搬送土は、搬送方向に対して、比較的に平坦に成形される。 As shown in FIG. 4 (a), when viewed from the front in the transport direction, the soft sandy soil is flattened at the height at which the molding machine 15 is disposed, and the top is molded. When viewed from the side, as shown in FIG. 4B, the transport soil on the belt conveyor B1 is formed relatively flat with respect to the transport direction.
一方、粘性がある粘性土については、図４（ｃ）に示すように、搬送方向の正面から見た場合、成形器１５に、ベルトコンベアＢ１上に積み上げられた搬送土がぶつかったとき、塊（ダマ）が生じる。図４（ｄ）に示すように、ベルトコンベアＢ１上の搬送土は、搬送方向に対しても、高さが不均一になる。 On the other hand, as shown in FIG. 4 (c), when the viscous soil with viscosity is viewed from the front in the conveying direction, when the conveying soil stacked on the belt conveyor B1 collides with the molding machine 15, (Dama) occurs. As shown in FIG.4 (d), the conveyance soil on belt conveyor B1 becomes non-uniform | heterogenous also with respect to a conveyance direction.
図５は、土質区分装置Ａ１の測定部１０の説明図である。測定部１０には、水分計１１、レーザスキャナ１２、ベルトスケール１３が設けられている。
水分計１１は、ベルトコンベアＢ１上の搬送土の含水比を測定する装置である。この水分計１１は、放射性同位元素から生じた高速中性子を搬送土に照射し、搬送土から発生した熱中性子を測定することにより、搬送土中の水素原子量を評価して含水比を計測する。この水分計１１は、成形器１５の直前上流側で、ベルトコンベアＢ１の底面側に配置されている。これにより、成形器１５によって堰き止められて蓄積された搬送土内の含水比を計測する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the measurement unit 10 of the soil classification apparatus A1. The measurement unit 10 is provided with a moisture meter 11, a laser scanner 12, and a belt scale 13.
The moisture meter 11 is a device that measures the moisture content of the transport soil on the belt conveyor B1. The moisture meter 11 irradiates the transport soil with fast neutrons generated from radioisotopes and measures thermal neutrons generated from the transport soil, thereby evaluating the amount of hydrogen atoms in the transport soil and measuring the water content ratio. The moisture meter 11 is disposed on the bottom side of the belt conveyor B1 on the upstream side immediately before the molding machine 15. Thereby, the moisture content in the transport soil accumulated by being blocked by the molding machine 15 is measured.
レーザスキャナ１２は、図３に示すように、上方に配置されたスキャナからレーザ光を照射し、ＴＯＦ（Time Of Flight)方式により、対象物の空間位置情報を取得する計測装置である。本実施形態では、ベルトコンベアＢ１上において、幅方向の高さ分布を測定することにより、成形器１５を通過した後の搬送土の形状を評価する。 As shown in FIG. 3, the laser scanner 12 is a measuring device that irradiates laser light from a scanner disposed above and acquires spatial position information of an object by a TOF (Time Of Flight) method. In the present embodiment, the shape of the transport soil after passing through the molding machine 15 is evaluated by measuring the height distribution in the width direction on the belt conveyor B1.
ベルトスケール１３は、ベルトコンベアＢ１上の搬送土の重量を計量する装置である。本実施形態では、ベルトコンベアＢ１の所定領域の搬送土の重量を連続的に計測する。
水分計１１、レーザスキャナ１２、ベルトスケール１３は、制御装置２０に接続される。この制御装置２０は、水分計１１、レーザスキャナ１２、ベルトスケール１３によって計測された情報に基づいて、ベルトコンベアＢ１の搬送土の土質を判定する。そして、制御装置２０は、判定した土質に基づいて、反転ベルコン３０を制御する。この制御装置２０は、水分計１１、レーザスキャナ１２、ベルトスケール１３、反転ベルコン３０の配置場所に関する情報を記録しており、ベルトコンベアＢ１の搬送速度に基づいて、特定領域の搬送土について、ベルトコンベアＢ１上の現在位置を特定する。
The belt scale 13 is a device that measures the weight of the transport soil on the belt conveyor B1. In this embodiment, the weight of the conveyance soil of the predetermined area | region of belt conveyor B1 is measured continuously.
The moisture meter 11, the laser scanner 12, and the belt scale 13 are connected to the control device 20. The control device 20 determines the soil quality of the transport soil of the belt conveyor B1 based on information measured by the moisture meter 11, the laser scanner 12, and the belt scale 13. And the control apparatus 20 controls the inversion bellcon 30 based on the determined soil quality. The control device 20 records information on the location of the moisture meter 11, the laser scanner 12, the belt scale 13, and the reversing velcon 30. Based on the conveyance speed of the belt conveyor B1, the belt 20 The current position on the conveyor B1 is specified.
次に、図６を用いて、制御装置２０において実行される区分手順を説明する。本実施形態では、以下の処理を、ベルトコンベアＢ１の搬送土について連続的に実行する。
まず、制御装置２０は、含水比の計測処理を実行する（ステップＳ０１）。具体的には、制御装置２０は、水分計１１から、所定領域の搬送土の含水比を取得する。そして、制御装置２０は、この領域の含水比をメモリに仮記憶する。
Next, the classification procedure executed in the control device 20 will be described with reference to FIG. In this embodiment, the following processes are continuously performed about the conveyance soil of belt conveyor B1.
First, the control device 20 executes a moisture content measurement process (step S01). Specifically, the control device 20 acquires the moisture content of the transport soil in a predetermined area from the moisture meter 11. And the control apparatus 20 temporarily stores the moisture content of this area | region in memory.
次に、制御装置２０は、形状の取得処理を実行する（ステップＳ０２）。具体的には、レーザスキャナ１２は、ベルトコンベアＢ１の幅方向にスキャンする。この場合、制御装置２０は、レーザスキャナ１２から、所定領域の搬送土について、幅方向の高さ分布を取得する。そして、制御装置２０は、この高さ分布に基づいて、スキャン領域の搬送土の断面積を算出する。次に、制御装置２０は、メモリにおいて、含水比と断面積とを関連付けて記録する。この場合、制御装置２０は、水分計１１からレーザスキャナ１２までの距離を、ベルトコンベアＢ１の搬送速度で除算することにより算出される時間差を用いて、含水比と断面積とを関連付ける。 Next, the control device 20 executes a shape acquisition process (step S02). Specifically, the laser scanner 12 scans in the width direction of the belt conveyor B1. In this case, the control device 20 acquires the height distribution in the width direction from the laser scanner 12 for the transport soil in a predetermined region. And the control apparatus 20 calculates the cross-sectional area of the conveyance soil of a scanning area | region based on this height distribution. Next, the control device 20 records the water content ratio and the cross-sectional area in association with each other in the memory. In this case, the control device 20 associates the moisture content with the cross-sectional area using a time difference calculated by dividing the distance from the moisture meter 11 to the laser scanner 12 by the conveyance speed of the belt conveyor B1.
次に、制御装置２０は、搬送土の重量の取得処理を実行する（ステップＳ０３）。制御装置２０は、ベルトスケール１３から、所定領域の搬送土の重量を取得する。ここでは、制御装置２０は、メモリにおいて、含水比と重量とを関連付けて記録する。この場合、制御装置２０は、水分計１１からベルトスケール１３までの距離を、ベルトコンベアＢ１の搬送速度で除算することにより算出される時間差を用いて、含水比と重量とを関連付ける。 Next, the control apparatus 20 performs the acquisition process of the weight of conveyance soil (step S03). The control device 20 acquires the weight of the transport soil in a predetermined area from the belt scale 13. Here, the control device 20 records the water content ratio and the weight in association with each other in the memory. In this case, the control device 20 associates the moisture content with the weight by using a time difference calculated by dividing the distance from the moisture meter 11 to the belt scale 13 by the conveyance speed of the belt conveyor B1.
次に、制御装置２０は、乾燥密度の算出処理を実行する（ステップＳ０４）。具体的には、制御装置２０は、所定領域の搬送土について、重量と含水比とから、水分を除いた搬送土の乾燥重量を算出する。次に、制御装置２０は、断面積（形状）及び搬送速度に基づいて体積を算出する。そして、制御装置２０は、算出した乾燥重量を、算出した体積で除算することにより、乾燥密度を算出する。そして、制御装置２０は、メモリにおいて、所定領域の搬送土について、含水比、断面積に関連付けて、乾燥密度を仮記憶する。 Next, the control device 20 executes a dry density calculation process (step S04). Specifically, the control device 20 calculates the dry weight of the transport soil excluding moisture from the weight and the water content ratio of the transport soil in a predetermined region. Next, the control device 20 calculates the volume based on the cross-sectional area (shape) and the conveyance speed. Then, the control device 20 calculates the dry density by dividing the calculated dry weight by the calculated volume. Then, the control device 20 temporarily stores the dry density in the memory in relation to the water content ratio and the cross-sectional area of the conveyance soil in the predetermined region.
次に、制御装置２０は、条件判定処理を実行する（ステップＳ０５）。具体的には、制御装置２０は、この所定領域の搬送土の含水比、断面積、乾燥密度と基準値とを比較する。判定条件としては、含水比：「α」％以下、断面積：「β」ｃｍ２以上、乾燥密度：「γ」ｇ／ｃｍ３以上を用いる。例えば、「α＝３０」、「β＝５０」、「γ＝１．２０」を用いる。
ここで、判定条件について説明する。
〔含水比〕粘性土の場合、土粒子が小さい分、水分を保持しやすくなるので含水比が大きくなる傾向がある。一方、砂質土の場合には、土粒子が大きいので、水分を保持しにくく、含水比が小さくなる傾向がある。
〔断面積〕砂質土の場合、ダマにならないため、図４（ａ）に示すように、成形後も断面積が大きくなる傾向がある。一方、粘性土の場合には、ダマになりやすく、図４（ｂ）に示すように、搬送土の分布に群が生じるため、成形後の断面積は小さくなる傾向がある。
〔乾燥密度〕砂質土の場合、土粒子が大きいため、乾燥密度は大きくなる傾向がある。一方、粘性土の場合には、土粒子が小さいため、乾燥密度は小さくなる傾向がある。
含水比が小さい砂質土、或は乾燥密度が大きく、砂質土に分類される場合であっても、ダマになりやすく、再利用に適さない土種があるという知見を得た。これは、土の大部分の性状が土粒子の大きい砂分であるが、土粒子が小さい粘土分も、部分的に含んでいたため、ダマが生じると考えられる。このような土種を排除するために、成形器１５を通した形状（断面積）による判定を行なうこととした。
そして、すべての判定条件を満たす場合には、砂質土と判定する。一方、いずれか一つの判定条件を満たさない場合には、粘性土と判定する。そして、制御装置２０は、メモリにおいて、含水比、断面積、乾燥密度に関連付けて、判定結果を仮記憶する。
Next, the control device 20 executes a condition determination process (step S05). Specifically, the control device 20 compares the moisture content, the cross-sectional area, and the dry density of the conveyance soil in the predetermined region with the reference value. As determination conditions, a water content ratio: “α”% or less, a cross-sectional area: “β” cm 2 or more, and a dry density: “γ” g / cm 3 or more are used. For example, “α = 30”, “β = 50”, and “γ = 1.20” are used.
Here, the determination conditions will be described.
[Moisture content ratio] In the case of cohesive soil, the moisture content tends to increase because the soil particles are small and the water content is easily retained. On the other hand, in the case of sandy soil, since the soil particles are large, it is difficult to retain moisture, and the moisture content tends to be small.
[Cross-sectional area] In the case of sandy soil, since it does not become lumpy, as shown in FIG. 4 (a), the cross-sectional area tends to increase even after molding. On the other hand, in the case of cohesive soil, it is easy to become lumpy, and as shown in FIG. 4B, a group is generated in the distribution of the transported soil, so that the cross-sectional area after forming tends to be small.
[Drying density] In the case of sandy soil, since the soil particles are large, the drying density tends to increase. On the other hand, in the case of clay soil, since the soil particles are small, the dry density tends to be small.
It was found that even if sandy soil with a low water content ratio or a dry density is large and classified as sandy soil, there are some soil types that are prone to lumps and are not suitable for reuse. This is because most of the properties of the soil are sand content with large soil particles, but since the clay content of the soil particles is partially included, it is considered that lumps occur. In order to exclude such soil types, determination was made based on the shape (cross-sectional area) passed through the molding machine 15.
And when satisfy | filling all the determination conditions, it determines with sandy soil. On the other hand, when any one of the determination conditions is not satisfied, it is determined that the soil is viscous. Then, the control device 20 temporarily stores the determination result in association with the water content ratio, the cross-sectional area, and the dry density in the memory.
次に、制御装置２０は、判定結果に応じた選別処理を実行する（ステップＳ０６）。具体的には、制御装置２０は、水分計１１から反転ベルコン３０までの距離を、ベルトコンベアＢ１の搬送速度で除算することにより時間差を算出する。そして、制御装置２０は、算出した時間差を用いて、判定結果に応じて反転ベルコン３０を制御する。ここでは、制御装置２０は、砂質土と判定した搬送土の場合には、ベルトコンベアＢ２側に搬送する。一方、制御装置２０は、粘性土と判定した搬送土の場合には、ベルトコンベアＢ３側に搬送する。 Next, the control device 20 executes a selection process according to the determination result (step S06). Specifically, the control device 20 calculates the time difference by dividing the distance from the moisture meter 11 to the reversing velcon 30 by the conveying speed of the belt conveyor B1. And the control apparatus 20 controls the inversion bellcon 30 according to a determination result using the calculated time difference. Here, the control apparatus 20 conveys to the belt conveyor B2 side in the case of the conveyance soil determined to be sandy soil. On the other hand, the control apparatus 20 conveys to the belt conveyor B3 side in the case of the conveyance soil determined to be viscous soil.
以下、上記の土質区分装置Ａ１を用いて、搬送土を判定した結果を示す。ここで、「細粒」は細粒分（土粒子の小さいもの）を含む割合であり、「Ｗ」は水の添加割合である。総合判定は、含水比、断面積、乾燥密度のすべての条件を満たすように判定する。この判定結果「○」の搬送土は、実際の利用においてもそのまま利用することができた。一方、判定結果「×」の搬送土は、改質が必要であった。従って、総合判定結果による区分が妥当であることがわかった。 Hereinafter, the result of having judged conveyance soil using said soil classification device A1 is shown. Here, “fine grain” is a ratio including fine grains (small particles), and “W” is a ratio of adding water. Comprehensive determination is performed so as to satisfy all of the water content ratio, cross-sectional area and dry density. The transport soil of this determination result “◯” could be used as it is even in actual use. On the other hand, the transport soil of the determination result “×” needs to be modified. Therefore, it was found that the classification based on the comprehensive judgment result is appropriate.
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、ベルトコンベアＢ１周辺に設置された測定部１０を用いて、土質を測定する。これにより、効率的かつ的確に土質を判定して、区分することができる。従って、手作業による仕分けをなくし、作業効率を向上させることができる。更に、搬送土の全量を精度よく管理することが可能となる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the soil quality is measured using the measurement unit 10 installed around the belt conveyor B1. Thereby, it is possible to determine and classify the soil quality efficiently and accurately. Therefore, manual sorting can be eliminated and work efficiency can be improved. Furthermore, it becomes possible to accurately manage the entire amount of transport soil.
（２）本実施形態では、測定部１０には、ベルトコンベアＢ１の底面側に、水分計１１が設けられている。この水分計１１は、成形器１５の上流の底面側に設けられている。これにより、ベルトコンベアＢ１上に蓄積された搬送土について、連続的に含水比を算出することができる。この含水比により、改質などの処置の要否を判定することができる。 (2) In the present embodiment, the measuring unit 10 is provided with a moisture meter 11 on the bottom surface side of the belt conveyor B1. The moisture meter 11 is provided on the bottom side upstream of the molding machine 15. Thereby, it is possible to continuously calculate the water content ratio of the transport soil accumulated on the belt conveyor B1. Whether or not a treatment such as reforming is necessary can be determined based on the water content ratio.
（３）本実施形態では、測定部１０には、成形器１５の下流側にレーザスキャナ１２が設けられている。これにより、成形器１５によって成形された搬送土の形状（ダマの有無等）を評価することができる。この形状により、ベルトコンベアＢ１上の搬送土における粘性の有無を判定することができる。 (3) In the present embodiment, the measurement unit 10 is provided with a laser scanner 12 on the downstream side of the molding device 15. Thereby, the shape (the presence or absence of a dama etc.) of the conveyance soil shape | molded by the shaper 15 can be evaluated. With this shape, it is possible to determine the presence or absence of viscosity in the transport soil on the belt conveyor B1.
（４）本実施形態では、測定部１０には、ベルトスケール１３が設けられている。これにより、ベルトコンベアＢ１上の搬送土の含水比、重量に基づいて、乾燥密度を算出することができる。そして、搬送土の粒度を予測し、水分が付加された場合の粘性を評価することができる。 (4) In the present embodiment, the measuring unit 10 is provided with a belt scale 13. Thereby, a dry density is computable based on the moisture content and weight of the conveyance soil on belt conveyor B1. And the particle size of conveyance soil can be estimated and the viscosity when moisture is added can be evaluated.
また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、含水比、断面積、乾燥密度に基づいて、搬送土を評価する。評価方法はこれに限定されるものではない。
Moreover, you may change the said embodiment as follows.
-In the said embodiment, conveyance soil is evaluated based on a water content ratio, a cross-sectional area, and a dry density. The evaluation method is not limited to this.
例えば、ベルトコンベアＢ１上の搬送土の柔らかさを評価するようにしてもよい。この場合には、ベルトコンベアＢ１上に傾斜鉄板を設け、搬送土が傾斜鉄板に当ったときの抵抗（荷重）を、ロードセルを用いて測定する。また、ベルトコンベアＢ１上に回転羽に設置したモータを設け、搬送土が回転羽に当ったときの負荷を、モータにより電流値として測定するようにしてもよい。いずれの場合にも、粘性土の場合には大きな荷重や電流値を計測することになる。 For example, you may make it evaluate the softness of the conveyance soil on belt conveyor B1. In this case, an inclined iron plate is provided on the belt conveyor B1, and the resistance (load) when the transport soil hits the inclined iron plate is measured using a load cell. Moreover, the motor installed in the rotary blade on the belt conveyor B1 may be provided, and the load when the transport soil hits the rotary blade may be measured as a current value by the motor. In either case, a large load or current value is measured in the case of cohesive soil.
また、搬送土の搬送時の音響を用いて評価するようにしてもよい。この場合には、ベルトコンベアＢ１に段差を設け、この段差における落下時の音響を集音する。例えば、板状の反響板に生じる音響を集音した場合、砂質土の場合には連続的な小音が生じ、粘性土の場合には不連続的な大音が生じる。そこで、成形器１５を通過後の搬送土の形状（ダマの有無等）に応じた音響（周波数特性）を予め準備しておき、制御装置２０は、搬送時に集音した音響の周波数分析により、土質を評価する。 Moreover, you may make it evaluate using the sound at the time of conveyance of conveyance soil. In this case, a step is provided on the belt conveyor B1, and sound at the time of dropping at this step is collected. For example, when sound generated on a plate-like reverberation plate is collected, a continuous small sound is generated in the case of sandy soil, and a discontinuous loud sound is generated in the case of viscous soil. Therefore, the sound (frequency characteristics) corresponding to the shape of the transport soil after passing through the molding machine 15 (such as the presence or absence of dama) is prepared in advance, and the control device 20 performs frequency analysis of the sound collected during transport, Assess the soil quality.
また、搬送土の形状を、カメラで撮影するようにしてもよい。この場合には、カメラで撮影した画像を解析し、搬送土の形状（ダマの有無等）を評価する。また、ベルトコンベアＢ１に段差を設け、段差からの落下状況をカメラで撮影して評価するようにしてもよい。 Moreover, you may make it image | photograph the shape of conveyance soil with a camera. In this case, the image captured by the camera is analyzed, and the shape of the transport soil (such as the presence or absence of lumps) is evaluated. Further, a step may be provided on the belt conveyor B1, and the falling situation from the step may be photographed and evaluated.
・上記実施形態では、成形器１５として、ベルトコンベアＢ１上の所定の高さに配置された板状物を用いる。成形器１５の形状は板状物に限定されるものではない。例えば、ローラを用いて、搬送土を成形するようにしてもよい。 -In the said embodiment, the plate-shaped object arrange | positioned at the predetermined | prescribed height on the belt conveyor B1 is used as the molding machine 15. FIG. The shape of the molding machine 15 is not limited to a plate-like object. For example, you may make it shape | mold conveyance soil using a roller.
・上記実施形態では、制御装置２０は、区分処理を、ベルトコンベアＢ１の搬送土全量について連続的に実行する。ベルトコンベアＢ１での搬送時に、土質判定に基づいて、リアルタイムで搬送土を区分できればよく、全量を判定する必要はない。例えば、所定の時間間隔で判定して、区分するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the control device 20 continuously executes the sorting process for the entire amount of transport soil of the belt conveyor B1. It is only necessary to be able to classify the transported soil in real time based on the soil quality determination during transport on the belt conveyor B1, and it is not necessary to determine the total amount. For example, the determination may be made at predetermined time intervals.
Ａ１…土質区分装置、Ｈ1…ホッパー、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…ベルトコンベア、１０…測定部、１１…水分計、１２…レーザスキャナ、１３…ベルトスケール、１５…成形器、３０…反転ベルコン。 A1 ... soil classification device, H1 ... hopper, B1, B2, B3 ... belt conveyor, 10 ... measuring unit, 11 ... moisture meter, 12 ... laser scanner, 13 ... belt scale, 15 ... molding machine, 30 ... reversing velcon.
Claims (7)
前記搬送土の形状を算出する形状測定部と、
前記搬送土の重量を取得する重量測定部と、
前記形状、重量及び含水比に基づいて乾燥密度を算出し、前記形状及び乾燥密度に基づいて、前記搬送土の土質を判定する制御部を備えることを特徴とする土質区分装置。 A moisture measuring unit for calculating the moisture content of the transported soil transported on the belt conveyor;
A shape measuring unit for calculating the shape of the transport soil;
A weight measuring unit for obtaining the weight of the transport soil;
A soil classification apparatus comprising: a control unit that calculates a dry density based on the shape, weight, and water content ratio, and that determines a soil quality of the transported soil based on the shape and the dry density.
前記形状測定部は、前記成形器を通過後の前記搬送土の形状を特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の土質区分装置。 The belt conveyor is provided with a molding machine,
The soil classification apparatus according to claim 1 or 2, wherein the shape measuring unit specifies the shape of the transported soil after passing through the molding machine.
前記搬送土の形状を算出し、
前記搬送土の重量を取得し、
前記形状、重量及び含水比に基づいて乾燥密度を算出し、前記形状及び乾燥密度に基づいて、前記搬送土の土質を判定することを特徴とする土質区分方法。 Calculate the moisture content of the soil transported on the belt conveyor,
Calculate the shape of the transport soil,
Obtain the weight of the transport soil,
A soil classification method, wherein a dry density is calculated based on the shape, weight, and water content ratio, and the soil quality of the transported soil is determined based on the shape and dry density.
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