JP2595461B2 - 粘性土の造粒装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、採石場や鉱山の分野
において特に粒子の細かないわゆる『シルト』及び『粘
土』（以下、これらを合わせて粘性土とする）を礫分及
び砂分（以下、これらを合わせて砂質土とする）に類す
る径の大きな粒度の成分に造粒するための粘性土の造粒
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】採石場（或いは鉱山）等の現場において
は、加工した原料を振動スクリ−ン等によって用途別に
幾種類かの大きさの砕石（骨材）にふるい分ける。骨材
の生産方法としては水を用いる湿式砕石と、水を用いな
い乾式砕石とがあるが、いずれにしても大量の土砂が発
生する。一般に採石場や鉱山において処理或いは発生す
る土砂の土質を分類する場合、土の種類を粒子の大きさ
によって分類し、粒子径が２０００μｍを越えるものを
礫分、粒子径が２０００μｍ以下で７５μｍを越えるも
のを砂分、粒子径が７５μｍ以下で５μｍを越えるもの
をシルト分、粒子径が５μｍ以下のものを粘土分として
いる。そして上記のように分類した土質の７５μｍ以下
のシルト分及び粘土分の細粒分を粘性土といい、７５μ
ｍを越える粗粒分を砂質土という。

【０００３】砕石場において、骨材等の建築資材を生産
する場合、砂質土までは建築資材として利用され且つ採
取も比較的容易であるが、上記するような粘性土は利用
価値がなく、せいぜい埋め立て用としての用途しかなか
った。そこで近年はかかる粘性土を回収しある一定の径
以上の粒子の大きさ即ち砂質土に類する大きさに造粒し
て土質を改良する方法或いは装置が提案されるようにな
っている。

【０００４】粘性土を回収し砂質土に造粒する場合、先
ず粘性土の混入している水を大きな水槽に入れて沈殿さ
せ且つ脱水装置で脱水し粘性土分を回収してから造粒処
理するが、このような粘性土には通常一定の水分（通
常、２０〜４０％程度）が含まれる。尚、粘性土に含ま
れる水分は完全には除去することは困難である。

【０００５】図１２（Ａ）は従来知られている造粒装置
の全体概要図である。即ち、この造粒装置は一定の水分
を除去した粘性土を積込装置１００等で解砕機１０１へ
投入し、該解砕機１０１のロ−タ１２１でこの粘性土を
少量づつ掻き取り小さな土塊としてコンベヤ１０２に載
せて送り、途中でサイロ１０３、１０４に入れた水分調
整用石粉や硬化剤（セメント）等を混入し、更にこの混
合粘性土をコンベヤ１０５で搬送し、スタビライザ１０
６及びスクリュプレス１０７で攪拌・搬送しつつ細砕機
１０８でこれらの混入攪拌物を排出させ、更にコンベヤ
１０９、１１０で造粒トロンメル１１１へ送り回転させ
つつ造粒し砂質土となったものはコンベヤ１１２で保管
場所へ送り、前記トロンメル１１１からメッシュオ−バ
した一部の混合粘性土はコンベヤ１１３で前記コンベヤ
１０５へ回収する構成となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】粘性土の含水率は、場
所により或いはその場所におけるシルト分と粘土分の成
分割合により更には脱水装置により異なっている。そし
て上記する構成の造粒装置では水分の含有率が４０％以
上の粘性土或いは逆に２０％以下のものでなければ円滑
に機能しない。即ち、上記造粒装置は極端に水分が多い
か少ないかのいずれかの場合しか運転することが出来な
いという問題がある。その理由は通常含水率が２０〜４
０％程度の粘性土を処理する場合、従来の解砕機１０１
の回転ロ−タ１２１は、図１２（Ｂ）に示すように回転
軸１２１ａに板状の丸棒状のブレ−ド１２１ｂを付けた
だけのものであり、回転時に粘性土がブレ−ド１２１ｂ
に固着したり或いは粘性土の山を切るだけで掻き取り作
用をしなかったり或いは少量の土塊にして飛ばした粘性
土が解砕機１０１のカバ−１２２に固着してしまいうま
くコンベヤ１０２上に次から次へ落下しないことが多い
ためである。

【０００７】更に、上記造粒装置の解砕機１０１で分割
された小塊は途中の処理工程のコンベヤ１０５上で石粉
やセメント等を添加され且つスタビライザ１０６及びス
クリュプレス１０７でミキシングしながら搬送・排出さ
れるが処理に要する時間に差があるため処理量がバラン
スせず、これらのスタビライザ１０６及びスクリュプレ
ス１０７が全体的な造粒処理の流れのネックとなってい
る。また更に、上記造粒工程においてトロンメル１１１
の内壁に混合ミキシング処理された粘性土と硬化剤等の
混合物や造粒された砂質土が付着し徐々にその付着量が
増大し造粒処理効率を低減しているという問題がある。
この発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とする所はある程度水分を含んだ粘性土であって
もこれを円滑且つ効率的に砂質土に造粒して建築資材そ
の他の種々の用途に有効利用することの出来る粘性土の
造粒装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、この発明は上記す
る課題を解決するために、粘性土の造粒装置が、 粘性土を投入するホッパ部と該ホッパ部の端部に配置
され回転軸に複数本のブレ−ドを放射状に設けると共に
これらブレ−ドの先端部の軸方向に細長板を固定して成
るロ−タ及び該ロ−タ駆動装置と該ロ−タを覆うように
設置されたカバ−に懸垂され該ロ−タの近傍に配置され
たスクリ−ンと前記ホッパ部の下部に設置され粘性土を
積載しつつ前記ロ−タ方向に搬送するコンベヤ及び該コ
ンベヤ駆動装置とより成る解砕機と、前記解砕機のロ−
タにより砕かれた粘性土小塊を連続的に搬送するコンベ
ヤと該コンベヤ駆動装置とより成る搬送機構と、ブレ−
ド及びル−ダ駆動装置と変速機構とブレ−ドを配置した
攪拌、混練室とル−ダを配置したフィ−ダ室とより成り
前記搬送機構より搬送される粘性土小塊を一定量投入し
硬化剤或いは石粉或いは石灰或いは乳化剤等と共に攪
拌、混練するミキサ−と、回転駆動機構を備え内壁に複
数枚のシ−トを貼った胴体部と粘性土と硬化剤等の混合
物或いは砂質土を落下させるメッシュ部とより成り、攪
拌、混練処理された粘性土及び硬化剤或いは石粉或いは
石灰或いは乳化剤等との混合物を回転しつつ造粒処理す
るトロンメルと、より成ることを特徴とする。また粘
性土を投入するホッパ部と該ホッパ部の端部に配置され
回転軸に複数本のブレ−ドを放射状に設けると共にこれ
らブレ−ドの先端部の軸方向に細長板を固定して成るロ
−タ及び該ロ−タ駆動装置と該ロ−タを覆うように設置
されたカバ−に懸垂され該ロ−タの近傍に配置されたス
クリ−ンと前記ホッパ部の下部に設置され粘性土を積載
しつつ前記ロ−タ方向に搬送するコンベヤ及び該コンベ
ヤ駆動装置とより成る解砕機と、前記解砕機のロ−タに
より小塊に砕かれた粘性土小塊を連続的に搬送するコン
ベヤと該コンベヤ駆動装置と該コンベヤの途中に設置さ
れ該粘性土小塊の重量を計量する計量装置とより成る搬
送機構と、ブレ−ド及びル−ダ駆動装置と変速機構とブ
レ−ドを配置した攪拌、混練室とル−ダを配置したフィ
−ダ室とより成り前記搬送機構より搬送される粘性土小
塊を一定量投入し硬化剤等と共に攪拌、混練するミキサ
−と、回転駆動機構を備え内壁に複数枚のシ−トを貼っ
た胴体部と粘性土と硬化剤等の混合物或いは砂質土を落
下させるメッシュ部とより成り、攪拌、混練処理された
粘性土及び硬化剤或いは石粉或いは石灰或いは乳化剤等
との混合物を回転しつつ造粒処理するトロンメルと、よ
り成ることを特徴とする。更に粘性土を投入するホッ
パ部と該ホッパ部の端部に配置され回転軸に複数本のブ
レ−ドを放射状に設けると共にこれらブレ−ドの先端部
の軸方向に細長板を固定して成るロ−タ及び該ロ−タ駆
動装置と該ロ−タを覆うように設置されたカバ−に懸垂
され該ロ−タの近傍に配置されたスクリ−ンと前記ホッ
パ部の下部に設置され粘性土を積載しつつ前記ロ−タ方
向に搬送するコンベヤ及び該コンベヤ駆動装置とより成
る解砕機と、前記解砕機のロ−タにより小塊に砕かれた
粘性土小塊を連続的に搬送するコンベヤと該コンベヤ駆
動装置と該コンベヤの途中に設置され該粘性土小塊の重
量を計量する計量装置とより成る搬送機構と、ブレ−ド
及びル−ダ駆動用モ−タと変速機構とブレ−ドを配置し
た攪拌、混練室とル−ダを配置したフィ−ダ室とより成
り前記搬送機構より搬送される粘性土小塊を一定量投入
し硬化剤等と共に攪拌、混練するミキサ−と、回転駆動
機構を備え内壁に複数枚のシ−トを貼った胴体部と粘性
土と硬化剤等の混合物或いは砂質土を落下させるメッシ
ュ部とより成り、攪拌、混練処理された粘性土及び硬化
剤或いは石粉或いは石灰等との混合物を回転しつつ造粒
処理するトロンメルと、粘性土小塊を計量する前記計量
装置を介して前記解砕機のコンベヤ駆動装置とロ−タ駆
動装置と前記搬送機構のコンベヤ駆動装置と前記ミキサ
−のブレ−ド駆動装置及びル−ダ駆動装置を制御する演
算処理装置と、より成ることを特徴とする。更に又粘
性土を投入するホッパ部と該ホッパ部の端部に配置され
回転軸に複数本のブレ−ドを放射状に設けると共にこれ
らブレ−ドの先端部の軸方向に細長板を固定して成るロ
−タ及び該ロ−タ駆動装置と該ロ−タを覆うように設置
されたカバ−に懸垂され該ロ−タの近傍に配置されたス
クリ−ンと前記ホッパ部の下部に設置され粘性土を積載
しつつ前記ロ−タ方向に搬送するコンベヤ及び該コンベ
ヤ駆動装置とより成る解砕機と、前記解砕機のロ−タに
より小塊に砕かれた粘性土小塊を連続的に搬送するコン
ベヤと該コンベヤ駆動装置と該コンベヤの途中に設置さ
れ該粘性土小塊の重量を計量する計量装置とより成る搬
送機構と、ブレ−ド及びル−ダ駆動装置と変速機構とブ
レ−ドを配置した攪拌、混練室とル−ダを配置したフィ
−ダ室とより成り前記搬送機構より搬送される粘性土小
塊を一定量投入し硬化剤等と共に攪拌、混練する複数の
ミキサ−と、回転駆動機構を備え内壁に複数枚のシ−ト
を貼った胴体部と粘性土と硬化剤等の混合物或いは砂質
土を落下させるメッシュ部とより成り、攪拌、混練処理
された粘性土及び硬化剤或いは石粉或いは石灰或いは乳
化剤等との混合物を回転しつつ造粒処理するトロンメル
と、前記複数のミキサ−のうちの一方のミキサ−の攪
拌、混練室へ投入する前記計量装置より計量した粘性土
の小塊が所定量に達すると前記搬送機構より搬送される
粘性土小塊を他方のミキサ−へ投入するよう設置した粘
性土小塊搬送先変更機構と、粘性土小塊を計量する前記
計量装置を介して前記解砕機のコンベヤ駆動装置とロ−
タ駆動装置と前記搬送機構のコンベヤ駆動装置と前記複
数のミキサ−のブレ−ド駆動装置とル−ダ駆動装置及び
前記粘性土小塊搬送先変更機構駆動装置を制御する演算
処理装置と、より成ることを特徴とする。

【０００９】

【作用】粘性土の造粒装置を上記手段とした場合の作用
について添付図（図１乃至図１１）とその符号を用いて
説明する。以下の作用の説明において『計量装置２を設
けない場合』とは上記による手段の場合であり、『作
業者の手動或いは作業者の目分量或いはＣＰＵ４を設け
ない場合』とは上記及びによる手段の場合であり、
『計量装置２を・・・』とは上記乃至の手段の場合
であり、『ＣＰＵ４を・・・』とは上記若しくはの
手段の場合であり、『ミキサ−を二台併設』とは上記
の手段において複数台のミキサ−を特に二台併設した場
合である。 （１）先ず、粘性土が解砕機１のホッパ部１１に投入さ
れると、該解砕機１ではコンベヤ１４が絶えず回転ロ−
タ１２の方向へ粘性土を移動するように稼働させている
ので、前記回転ロ−タ１２は回転しつつブレ−ド１２ｂ
及び該ブレ−ド先端部の細長板１２ｃが粘性土の一部を
掻き取り、粘性土小塊Ｍとしてスクリ−ン１７方向へ飛
ばす。粘性土小塊Ｍはスクリ−ン１７に衝突して固着す
ることなく該解砕機１の下側へ設置された搬送機構３の
コンベヤ３１へ次々に落下する。 （２）コンベヤ３１に落下した粘性土小塊Ｍは計量装置
２で計量されつつミキサ−５へ投入される。該計量装置
２を監視する作業者又はＣＰＵ４は、粘性土小塊Ｍが所
定量になると、手動或いは自動的に解砕機１と粘性土搬
送機構３を停止させる。そしてミキサ−５に投入した粘
性土が良く攪拌、混練されるまでブレ−ド５１ａ、５１
ｂで混合する。但し、ミキサ−５を二台併設した場合、
前記解砕機１と粘性土搬送機構３は停止させず他方のミ
キサ−へ粘性土小塊Ｍを投入する。尚、計量装置２やＣ
ＰＵ４を設けない場合は作業者が自身による目分量で判
断して、前記解砕機１と粘性土搬送機構３の停止及び始
動操作とミキサ−５のフィ−ダ室５２のル−ダ５２ａ、
５２ｂの駆動及び停止操作を行う。 （３）ミキサ−５には更に硬化剤或いは石粉或いは石灰
或いは乳化剤等を一定量投入してモ−タ５３によりブレ
−ド５１ａ、５１ｂを回転させるが、一定時間攪拌、混
練されると別個のモ−タ５４が始動して粘性土と硬化剤
等の混合物はル−ダ５２ａ、５２ｂによりトロンメル７
に排出される（この場合でもブレ−ド５１ａ、５１ｂ用
のモ−タ５３は停止しない）。そしてル−ダ５２ａ、５
２ｂ用モ−タ５４を停止させて再度、前記解砕機１及び
搬送機構３を始動させ、該ミキサ−５に粘性土の小塊Ｍ
或いは硬化剤等を投入する。尚、ミキサ−５を二台併設
してある場合には他方のミキサ−で粘性土の攪拌、混練
が行われているので同様に所定時間後そのミキサ−のル
−ダ用モ−タを始動させて混合物をトロンメル７へ排出
する。 （４）次に、前記ミキサ−５より排出された粘性土と硬
化剤等の混合物は回転しているトロンメル７の胴体部７
ａ内で共に回転しつつ、徐々に粘性土の粒子径より大き
な粒子径を有する砂質土が硬化し形成される。この場合
胴体部７ａ内壁に貼り付けたシ−ト７ｄの揺れや振動作
用等により粘性土と硬化剤等の混合物が固着し且つ蓄積
されることはなく、砂質土は徐々にトロンメル７のメッ
シュ部７ｂからコンベヤ１０上に落下して所定の完成品
置場へ搬送される。また、トロンメル７内では一部砂質
土の大きな塊が形成され、メッシュ部７ｂを越えて端部
より外へオ−バ−フロ−（メッシュオ−バ−）しようと
するが、塊砕機８のブレ−ド８ｂを回転させ解砕すると
共に風圧で押し戻し小径の砂質土としてメッシュ部７ｂ
よりコンベヤ９へ落下させる。 （５）トロンメル７から一部外へオ−バ−フロ−（メッ
シュオ−バ−）したメッシュ７ｂの規格より大きな造粒
途中の混合物や砂質土の塊の砂は回収用コンベヤ１０に
落下させてフィ−ドバックさせ再度前記ミキサ−５へ投
入する。 （６）尚、前記ミキサ−５を二台併設した場合、ＣＰＵ
４により解砕機１と粘性土搬送機構３の稼働を停止させ
ることなく他方のミキサ−へ粘性土小塊を投入すること
が出来るので、二組のミキサ−のル−ダ５２ａ、５２ｂ
用のモ−タ５４の始動と停止を制御することにより連続
無人運転が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例について図面
を参照して説明する。図１はこの発明の粘性土の造粒装
置の全体構成図である。この造粒装置は、脱水装置（図
示せず）により水分含有率を大体４０％程度以下とした
粘性土を小塊Ｍに掻き取る解砕機１と、該解砕機１によ
り掻き取られた小塊Ｍを連続的に搬送する搬送機構３
と、一定量の粘性土と硬化剤或いは石粉或いは石灰或い
は乳化剤等を投入して攪拌、混練するミキサ−５と、攪
拌、混練処理された粘性土及び硬化剤等の混合物を該ミ
キサ−５よりシュ−タ２０を介して投入し回転しつつ造
粒処理するトロンメル７と、より構成される。また、前
記トロンメル７には、一定の径以下に造粒された砂（即
ち、完成品である砂質土）を搬出するコンベヤ９と造粒
途中でトロンメル７端部よりオ−バ−フロ−（メッシュ
オ−バ−）した砂を前記ミキサ−５にフィ−ドバックす
るコンベヤ１０等が設置されている。

【００１１】図２は前記解砕機１の構成を示す側面図で
ある。この解砕機１は、投入した粘性土Ｇを溜めるホッ
パ部１１と、該ホッパ部１１の端部に配置され溜められ
た粘性土Ｇを回転しながら掻き取るロ−タ１２と、該ロ
−タ駆動装置１３（図３参照）と、絶えず該ロ−タ１２
方向に粘性土を送り込むように駆動されるコンベヤ１４
及び該コンベヤ駆動装置１５と、掻き取られた粘性土の
小塊Ｍが飛び出さないように防護するとともにロ−タ１
２を覆うように設けたカバ−１６と、該カバ−１６に懸
垂され前記ロ−タ１２の近傍に設置されるスクリ−ン１
７と、より構成される。ロ−タ駆動装置１３及びコンベ
ヤ駆動装置１５としては電動モ−タ又は油圧モ−タ或い
は内燃機関等の駆動源及びそれらの変速機構等が含まれ
る。尚、後述するコントロ−ラ或いは演算処理装置４
（以下、ＣＰＵ４とする）を設置する場合、前記ロ−タ
１２の駆動装置１３及びコンベヤ１４の駆動装置１５は
該ＣＰＵ４により制御される。また、前記コンベヤ１４
の前端部下側にはミキサ−５方向へ粘性土の小塊Ｍを搬
送するコンベヤ３１へうまく投入落下させるための投入
用シュ−タ１８が設置されている。前記スクリ−ン１７
は、所謂『イツキ（固着）』防止用のスクリ−ンであっ
て小塊Ｍが衝突したとき揺動させて前記コンベヤ３１へ
振り落とすためのものである。該スクリ−ン１７は通常
表面が滑らかなゴム（天然ゴムや合成ゴム或いは合成樹
脂でも可）製で製作される。このスクリ−ン１７は小塊
Ｍの衝突時の揺れや振動で該小塊Ｍを落下させるもので
ある。即ち、該スクリ−ン１７を設置しない場合、粘性
土の小塊は前記カバ−１６へ衝突するとかなりの量の粘
性土小塊Ｍがそのまま固着しコンベヤ３１へ落下しない
恐れがあるのでこれを防止するためである。

【００１２】前記ロ−タ１２は、図３に示すように、回
転軸１２ａに放射状に回転ブレ−ド１２ｂを取付ける
が、これらの回転ブレ−ド１２ｂには先端部軸方向に細
長板１２ｃを固定してある。即ち、従来の図１２（Ａ）
に示す解砕機１０１のロ−タ１２１の回転軸１２１ａに
丸棒状のブレ−ド１２１ｂを取付けたものは先端部に粘
性土が固着し小塊として掻き取りコンベヤへうまく落下
させなかったり、或いは粘性土の山（塊）に切込みを入
れるだけで小塊として掻き取り不能ということがあっ
た。特に前記ロ−タ１２１の回転数が一定であると粘性
土の水分含有率によっては解砕機として機能しなくなる
ものがあった。しかしこの発明の造粒装置で使用される
前記解砕機１のロ−タ１２はその回転ブレ−ド１２ｂ
を、先端部軸方向に細長板１２ｃを固定すると確実に且
つ所定の大きさの小塊とすることが出来るという優れた
特徴を有するようになる。特に前記ロ−タ１２の駆動装
置１３としてインバ−タ付モ−タ或いはギヤドモ−タ或
いは変速機構付モ−タ等の可変速装置を装着した駆動装
置を用いると、粘性土の掻き取り量を変更する場合や適
正な掻き取り量を探す場合、ロ−タ１２による適正な粘
性土の掻き取り量となる回転数を探すことが出来る。

【００１３】図４は前記解砕機１と、粘性土の小塊Ｍを
搬送する搬送機構３と小塊Ｍを投入するミキサ−５等の
全体を示す平面図であり、図５はその側面図である。搬
送機構３は前記解砕機１より落下する粘性土小塊Ｍを連
続的に搬送するコンベヤ３１と該コンベヤ３１を駆動す
る駆動装置３２と、該コンベヤ３１の下側設置され搬送
される粘性土小塊Ｍの重量を連続的に測定する計量装置
２とより構成される。駆動装置３２としては電動モ−タ
又は油圧モ−タ或いは内燃機関等の駆動源及び変速機構
が含まれる。更に、該計量装置２とコンベヤ３１の駆動
装置３２及び後述するミキサ−５のモ−タ（電動モ−タ
又は油圧モ−タ或いは内燃機関等の駆動源）５３、５４
はＣＰＵ４に接続され制御するようにしてある。尚、装
置の簡易化を図る場合、計量装置２及びＣＰＵ４を設け
なくても良いが、その場合は作業者自身の目分量で計量
を行い装置の手動操作（解砕機１や搬送装置３の駆動及
び停止操作及びミキサ−５の一部モ−タの起動と停止操
作）を行うことになる。

【００１４】また、ミキサ−５の近くには硬化剤或いは
石粉或いは乳化剤或いは石灰（生石灰或いは消石灰）等
を入れたサイロ６が設置され投入された粘性土小塊Ｍと
共に適宜ミキサ−５に投入するにようにしてある。即
ち、解砕機１のロ−タ１２で掻き取られた粘性土の小塊
Ｍはこれらの硬化剤等と共に搬送機構３により次々とミ
キサ−５に搬送され投入され且つ攪拌、混練される。

【００１５】図６は前記ミキサ−５の詳細な平面図であ
り、図７は側面図である。このミキサ−５は、搬送され
て投入された粘性土の小塊Ｍや硬化剤等を混合した混合
物を攪拌、混練するブレ−ド５１ａ、５１ｂを配置した
攪拌室５１と、混合物をトロンメル７側へ投入するル−
ダ５２ａ、５２ｂを配置したフィ−ダ室５２と、前記ブ
レ−ド５１ａ、５１ｂ用駆動モ−タ５３とル−ダ５２
ａ、５２ｂの駆動モ−タ５４及び変速機構を収納したギ
ヤボックス５５とで構成されている。この場合、混合物
は当初前記モ−タ５３とチェ−ンホィ−ル５１ｃ、５１
ｄと変速機を収容したギヤボックス５５及びカップリン
グ５１ｅ、５１ｆで攪拌室５１のブレ−ド５１ａ、５１
ｂを回転駆動させて攪拌、混練する。そして良く混合さ
れた混合物は駆動モ−タ５４とチェ−ンホィ−ル５２
ｃ、５２ｄと変速機構を収容したギヤボックス５５及び
カップリング５２ｅ、５２ｆでフィ−ダ室５２のル−ダ
５２ａ、５２ｂを駆動することによりトロンメル７へ排
出させるようになっている。但し、前記変速機構を収容
したギヤボックス５５内のギヤ機構は混合物の排出中も
ブレ−ド５１ａ、５１ｂは駆動し続けるようにしてあ
る。

【００１６】また、ミキサ−５から混合物を排出した後
は、再度解砕機１のロ−タ１２や搬送機構３の駆動装置
３２を起動させる。即ち、解砕機１と搬送機構３とミキ
サ−５とは計量装置２及びＣＰＵ４により『解砕機１及
び搬送機構３の起動とミキサ−５のル−ダ５２ａ、５２
ｂの停止』と『解砕機１及び搬送機構３の停止とミキサ
−５のル−ダ５２ａ、５２ｂの起動』とを自動的に周期
的に繰り返すことが出来る。しかし、計量装置２がある
一定量の粘性土の重量を計測すると、これを監視する作
業者が手動により解砕機１のロ−タ１２の駆動装置１３
やコンベヤ１４の駆動装置１５及び搬送機構３のコンベ
ヤ３１用の駆動装置３２を起動したり、停止させること
も可能である。

【００１７】更に、ミキサ−５を二台併設すると、前記
解砕機１と粘性土搬送機構３は停止させず、この発明の
造粒装置の連続運転が可能となる。即ち、図示しないが
コンベヤと該コンベヤ全体を往復移動可能に保持する装
置とより成る粘性土小塊搬送先変更機構を前記粘性土の
搬送機構３と二台のミキサ−との間に設置する。そして
一方のミキサ−５に所定量粘性土と硬化剤等をいれ攪
拌、混練中及び該一方のミキサ−のル−ダ５２ａ、５２
ｂ駆動中は図示しない他方のミキサ−へ粘性土小塊Ｍを
投入し且つその図示しない他方のミキサ−のル−ダを停
止するようにすれば、計量装置２及びＣＰＵ４により
『解砕機１及び搬送機構３の起動と、両方のミキサ−５
のブレ−ド５１ａ、５１ｂの起動及び一方のミキサ−５
のル−ダ５２ａ、５２ｂの起動と停止』という連続自動
運転を行うことが出来る。勿論、前記計量装置２を作業
者が監視することにより手動でも常に連続的に全体の造
粒装置を運転することはこの場合でも可能である。尚、
ミキサ−５を二台併設する場合は、トロンメル７を二台
設置しても良いし、シュ−タ２０へ二台のミキサ−５の
いずれからも混合物が排出可能なように構成ても良い。
更に、ミキサ−５やトロンメル７は台数を増やしても良
い。

【００１８】図８はミキサ−５より排出された混合物を
砂質土に成形するためのトロンメル７の側面図、図９は
図８のＰ矢視図である。このトロンメル７はその端部に
大歯車７１が装着され且つ該大歯車７１に駆動装置（電
動モ−タ又は油圧モ−タ或いは内燃機関等の駆動源或い
は変速装置）７２で起動する小歯車７３を噛合させて回
転させる。更に該トロンメル７には両端部にリング７
４、７５が装着され、ロ−ラ７６、７７で支持させて滑
らかにゆっくり回転させるようにしてある。尚、前記駆
動装置７２にはインバ−タや変速機構等の可変速装置を
取り付けても良い。前記トロンメル７は円筒状の胴体部
７ａと、メッシュ部（網目）７ｂと、より構成され、更
に該メッシュ部７ｂの外側に円筒部７ｃが付設されてい
る。前記ル−ダ５２ａ、５２ｂからシュ−タ２０を介し
てトロンメル７の胴体部７ａ内に排出された混合物は該
トロンメル７の回転と共に該胴体部７ａ内部で水分を蒸
発させつつ該トロンメル７と共に回転し徐々に硬化し且
つ造粒されて砂分に相当する径を有する粒子、即ち砂質
土となっていく。そして一定の大きさの径の造粒物、即
ち『砂質土』となるとメッシュ部７ｂから排出されコン
ベヤ１０で所定の場所に保管される。尚、８はトロンメ
ル７の端部に設置される塊砕機であるが、詳細は後述す
る。

【００１９】図１０は図８のＰ矢視方向から見た前記ト
ロンメル７の内部を示す斜視図である。該トロンメル７
の胴体部７ａ内壁には混合物の固着を防止するためのシ
−ト（天然ゴムや合成ゴム或いは合成樹脂でも可）７ｄ
が数枚周方向に均等に貼ってある。即ち、若しシ−ト７
ｄ無しでミキサ−５より排出された混合物を該トロンメ
ル７の胴体部７ａ内で回転させると、混合物は回転しつ
つ徐々に砂質土となって行くが、その多くはトロンメル
７の胴体部７ａの回転と共に内壁に『イツキ（固着）』
が生じることになる。そこで、前記シ−ト７ｄを貼り付
けるとトロンメル７の回転と共に該シ−ト７ｄが揺れ或
いは振動し、トロンメル７の胴体部７ａ内上部へ上がっ
た混合物は常に落下して『イツキ（固着）』が防止され
る。

【００２０】図１１は前記トロンメル７の端部に設置さ
れる前記塊砕機８の拡大図である。該塊砕機８は駆動装
置（電動モ−タ又は油圧モ−タ又は内燃機関等の駆動源
或いは変速装置）８ｃで回転駆動する回転軸８ａに放射
状に取り付けたブレ−ド８ｂを回転させ混合物の塊を破
砕して押し戻す機能を有する。即ち、混合物をトロンメ
ル７と共に回転させると該トロンメル７のメッシュ部７
ｂから砂質土として排出されない規格より大きな混合物
や砂質土の塊は円筒部７ｃ端部からオ−バ−フロ−（メ
ッシュオ−バ−）する。従来は図１にも示すように、こ
れら混合物或いは砂質土の塊はコンベヤ１０によりミキ
サ−に回収し、その回収分が比較的多く、砂質土として
の完成率が比較的低いという問題があった。しかし、該
塊砕機８を設置するとブレ−ド８ｂの回転により塊砕や
風圧によりトロンメル７の内部へ押し戻される量が多い
ため砂質土としての完成率及び回収率が高くなり処理効
率も良くなる。

【００２１】この発明の粘性土の造粒装置は以上のよう
な構成からなるが、次に粘性土を砂質土とするまでの造
粒工程について説明する。 （１）先ず、粘性土が解砕機１のホッパ部１１に投入さ
れると、該解砕機１ではコンベヤ１４が絶えず回転ロ−
タ１２の方向へ粘性土を移動するように稼働させている
ので、前記回転ロ−タ１２は回転しつつブレ−ド１２ｂ
及び該ブレ−ド先端部の細長板１２ｃが粘性土の一部を
掻き取り、粘性土小塊Ｍとしてスクリ−ン１７方向へ飛
ばす。粘性土小塊Ｍはスクリ−ン１７に衝突して固着す
ることなく該解砕機１の下側へ設置された搬送機構３の
コンベヤ３１へ次々に落下する。 （２）コンベヤ３１に落下した粘性土小塊Ｍは計量装置
２で計量されつつミキサ−５へ投入される。該計量装置
２を監視する作業者又はＣＰＵ４は、粘性土小塊Ｍが所
定量になると、手動或いは自動的に解砕機１と粘性土搬
送機構３を停止させる。そしてミキサ−５に投入した粘
性土が良く攪拌、混練されるまでブレ−ド５１ａ、５１
ｂで混合する。但し、ミキサ−５を二台併設した場合前
記解砕機１と粘性土の搬送機構３は停止させず他方のミ
キサ−へ粘性土小塊Ｍを投入する。尚、計量装置２やＣ
ＰＵ４を設けない場合は作業者が自身による目分量で判
断して、前記解砕機１と粘性土の搬送機構３の停止及び
起動操作とミキサ−５のフィ−ダ室５２のル−ダ５２
ａ、５２ｂの起動及び停止操作を行う。 （３）ミキサ−５には更に硬化剤或いは石粉或いは石灰
或いは乳化剤等を一定量投入してモ−タ５３によりブレ
−ド５１ａ、５１ｂを回転させるが、一定時間攪拌、混
練されると別個のモ−タ５４が起動して粘性土と硬化剤
等の混合物はル−ダ５２ａ、５２ｂによりトロンメル７
に排出される（この場合でもブレ−ド５１ａ、５１ｂ用
の駆動装置５３は停止しない）。そしてル−ダ５２ａ、
５２ｂ用のモ−タ５４を停止させて再度、前記解砕機１
及び搬送機構３を起動させ、該ミキサ−５に粘性土の小
塊Ｍ或いは硬化剤等を投入する。尚、ミキサ−５を二台
（複数台）併設してある場合には他方のミキサ−で粘性
土の攪拌、混練が行われているので同様に所定時間後そ
のミキサ−のル−ダ用モ−タを起動させて混合物をトロ
ンメル７へ排出する。 （４）次に、前記ミキサ−５より排出された粘性土と硬
化剤等の混合物は回転しているトロンメル７の胴体部７
ａ内で共に回転しつつ、徐々に粘性土の粒子径より大き
な粒子径を有する砂質土が硬化し形成される。この場合
胴体部７ａ内壁に貼り付けたシ−ト７ｄの揺れや振動作
用等により粘性土と硬化剤等の混合物が固着し且つ蓄積
されることはなく、砂質土は徐々にトロンメル７のメッ
シュ部７ｂからコンベヤ１０上に落下して所定の完成品
置場へ搬送される。また、トロンメル７内では一部砂質
土の大きな塊が形成され、メッシュ部７ｂを越えて端部
より外へオ−バ−フロ−（メッシュオ−バ−）しようと
するが、塊砕機８のブレ−ド８ｂを回転させ塊砕すると
共に風圧で押し戻し小径の砂質土としてメッシュ部７ｂ
よりコンベヤ９へ落下させる。 （５）トロンメル７から一部外へオ−バ−フロ−（メッ
シュオ−バ−）したメッシュ７ｂの規格より大きな混合
物や砂質土の塊の砂は回収用コンベヤ１０に落下させて
フィ−ドバックさせ再度前記ミキサ−５へ投入する。 （６）尚、前記ミキサ−５を二台（複数台）併設した場
合、ＣＰＵ４により解砕機１と粘性土搬送機構３の稼働
を停止させることなく他方のミキサ−へ粘性土小塊を投
入することが出来るので、二組（複数組）のミキサ−の
ル−ダ５２ａ、５２ｂ用の駆動装置５４の起動と停止を
制御することにより連続無人運転が可能となる。

【００２２】次の

【表１】は、兵庫県西宮市の砕石現場における粘性土
（一部礫分と砂分を含む）を上記造粒装置により造粒処
理した粒度特性の平均値を示す表である。

【表１】 この

【表１】の結果から見てもこの発明の粘性土の造粒装置
は粘性土を砂質土に造粒する装置として著しい効果があ
ることが分かる。

【００２３】

【発明の効果】この発明の粘性土の造粒装置は以上詳述
したような構成とし、特に解砕機の構成要素の改良や計
量装置の導入やミキサ−の大幅な改良或いはトロンメル
自体の改良等各要素の大幅な変更・改良を行ったので、
従来低かった粘性土から砂質土への造粒工程の稼働率を
大幅に上げることが出来る。また、この造粒装置により
造粒された砂質土中には殆ど粘性土は見られずほぼ完全
に砂質土とすることが出来る。更に、この造粒装置は従
来埋め立て用程度しか用途が無かった粘性土を素早く効
率的に砂質土に変えることが出来るので砕石場で発生す
る粘性土の有効活用、例えば土壌改良等への活用を図る
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の粘性土の造粒装置の全体構成図であ
る。

【図２】この発明の粘性土の造粒装置で使用する解砕機
の構成を示す側面図である。

【図３】解砕機のロ−タの一部斜視図である。

【図４】この発明の粘性土の造粒装置を構成する解砕機
と搬送機構とミキサ−部分の平面図である。

【図５】この発明の粘性土の造粒装置を構成する解砕機
と搬送機構とミキサ−部分の側面図である。

【図６】この発明の粘性土の造粒装置を構成するミキサ
−の平面図である。

【図７】この発明の粘性土の造粒装置を構成するミキサ
−の側面図である。

【図８】この発明の粘性土の造粒装置を構成するトロン
メルの側面図である。

【図９】図８のＰ矢視図である。

【図１０】この発明の粘性土の造粒装置を構成するトロ
ンメルの図８のＰ矢視方向から見た斜視図である。

【図１１】この発明の粘性土の造粒装置を構成するトロ
ンメルの端部に設置する塊砕機の拡大図である。

【図１２】図１２（Ａ）は従来の粘性土の造粒装置の全
体構成図であり、図１２（Ｂ）は従来の解砕機のロ−タ
の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 解砕機 １１ ホッパ部 １２ ロ−タ １２ａ 回転軸 １２ｂ ブレ−ド １２ｃ 細長板 １３、１５ 駆動装置 １６ カバ− １７ スクリ−ン ２ 計量装置 ３ 搬送機構 ３１ コンベヤ ３２ 駆動装置 ４ ＣＰＵ ５ ミキサ− ５１ 攪拌室 ５１ａ、５１ｂ ブレ
−ド ５２ フィ−ダ室 ５２ａ、５２ｂ ル−
ダ ５３、５４ モ−タ ５５ ギヤボックス ６ サイロ ７ トロンメル ７ａ 胴体部 ７ｂ メッシュ部 ７ｃ 円筒部 ８ 塊砕機 ９、１０ コンベヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 善洋 大阪府大阪市西淀川区御幣島３丁目１番 40号 (56)参考文献 特開 昭64−51349（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘性土を投入するホッパ部と該ホッパ部
   の端部に配置され回転軸に複数本のブレ−ドを放射状に
   設けると共にこれらブレ−ドの先端部の軸方向に細長板
   を固定して成るロ−タ及び該ロ−タ駆動装置と該ロ−タ
   を覆うように設置されたカバ−に懸垂され該ロ−タの近
   傍に配置されたスクリ−ンと前記ホッパ部の下部に設置
   され粘性土を積載しつつ前記ロ−タ方向に搬送するコン
   ベヤ及び該コンベヤ駆動装置とより成る解砕機と、 前記解砕機のロ−タにより砕かれた粘性土小塊を連続的
   に搬送するコンベヤと該コンベヤ駆動装置とより成る搬
   送機構と、 ブレ−ド及びル−ダ駆動装置と変速機構とブレ−ドを配
   置した攪拌、混練室とル−ダを配置したフィ−ダ室とよ
   り成り前記搬送機構より搬送される粘性土小塊を一定量
   投入し硬化剤或いは石粉或いは石灰或いは乳化剤等と共
   に攪拌、混練するミキサ−と、 回転駆動機構を備え内壁に複数枚のシ−トを貼った胴体
   部と粘性土と硬化剤等の混合物或いは砂質土を落下させ
   るメッシュ部とより成り、攪拌、混練処理された粘性土
   及び硬化剤或いは石粉或いは石灰或いは乳化剤等との混
   合物を回転しつつ造粒処理するトロンメルと、より成る
   粘性土の造粒装置。
2. 【請求項２】 粘性土を投入するホッパ部と該ホッパ部
   の端部に配置され回転軸に複数本のブレ−ドを放射状に
   設けると共にこれらブレ−ドの先端部の軸方向に細長板
   を固定して成るロ−タ及び該ロ−タ駆動装置と該ロ−タ
   を覆うように設置されたカバ−に懸垂され該ロ−タの近
   傍に配置されたスクリ−ンと前記ホッパ部の下部に設置
   され粘性土を積載しつつ前記ロ−タ方向に搬送するコン
   ベヤ及び該コンベヤ駆動装置とより成る解砕機と、 前記解砕機のロ−タにより小塊に砕かれた粘性土小塊を
   連続的に搬送するコンベヤと該コンベヤ駆動装置と該コ
   ンベヤの途中に設置され該粘性土小塊の重量を計量する
   計量装置とより成る搬送機構と、 ブレ−ド及びル−ダ駆動装置と変速機構とブレ−ドを配
   置した攪拌、混練室とル−ダを配置したフィ−ダ室とよ
   り成り前記搬送機構より搬送される粘性土小塊を一定量
   投入し硬化剤等と共に攪拌、混練するミキサ−と、 回転駆動機構を備え内壁に複数枚のシ−トを貼った胴体
   部と粘性土と硬化剤等の混合物或いは砂質土を落下させ
   るメッシュ部とより成り、攪拌、混練処理された粘性土
   及び硬化剤或いは石粉或いは石灰或いは乳化剤等との混
   合物を回転しつつ造粒処理するトロンメルと、より成る
   粘性土の造粒装置。
3. 【請求項３】 粘性土を投入するホッパ部と該ホッパ部
   の端部に配置され回転軸に複数本のブレ−ドを放射状に
   設けると共にこれらブレ−ドの先端部の軸方向に細長板
   を固定して成るロ−タ及び該ロ−タ駆動装置と該ロ−タ
   を覆うように設置されたカバ−に懸垂され該ロ−タの近
   傍に配置されたスクリ−ンと前記ホッパ部の下部に設置
   され粘性土を積載しつつ前記ロ−タ方向に搬送するコン
   ベヤ及び該コンベヤ駆動装置とより成る解砕機と、 前記解砕機のロ−タにより小塊に砕かれた粘性土小塊を
   連続的に搬送するコンベヤと該コンベヤ駆動装置と該コ
   ンベヤの途中に設置され該粘性土小塊の重量を計量する
   計量装置とより成る搬送機構と、 ブレ−ド及びル−ダ駆動用モ−タと変速機構とブレ−ド
   を配置した攪拌、混練室とル−ダを配置したフィ−ダ室
   とより成り前記搬送機構より搬送される粘性土小塊を一
   定量投入し硬化剤等と共に攪拌、混練するミキサ−と、 回転駆動機構を備え内壁に複数枚のシ−トを貼った胴体
   部と粘性土と硬化剤等の混合物或いは砂質土を落下させ
   るメッシュ部とより成り、攪拌、混練処理された粘性土
   及び硬化剤或いは石粉或いは石灰等との混合物を回転し
   つつ造粒処理するトロンメルと、 粘性土小塊を計量する前記計量装置を介して前記解砕機
   のコンベヤ駆動装置とロ−タ駆動装置と前記搬送機構の
   コンベヤ駆動装置と前記ミキサ−のブレ−ド駆動装置及
   びル−ダ駆動装置を制御する演算処理装置と、より成る
   粘性土の造粒装置。
4. 【請求項４】 粘性土を投入するホッパ部と該ホッパ部
   の端部に配置され回転軸に複数本のブレ−ドを放射状に
   設けると共にこれらブレ−ドの先端部の軸方向に細長板
   を固定して成るロ−タ及び該ロ−タ駆動装置と該ロ−タ
   を覆うように設置されたカバ−に懸垂され該ロ−タの近
   傍に配置されたスクリ−ンと前記ホッパ部の下部に設置
   され粘性土を積載しつつ前記ロ−タ方向に搬送するコン
   ベヤ及び該コンベヤ駆動装置とより成る解砕機と、 前記解砕機のロ−タにより小塊に砕かれた粘性土小塊を
   連続的に搬送するコンベヤと該コンベヤ駆動装置と該コ
   ンベヤの途中に設置され該粘性土小塊の重量を計量する
   計量装置とより成る搬送機構と、 ブレ−ド及びル−ダ駆動装置と変速機構とブレ−ドを配
   置した攪拌、混練室とル−ダを配置したフィ−ダ室とよ
   り成り前記搬送機構より搬送される粘性土小塊を一定量
   投入し硬化剤等と共に攪拌、混練する複数のミキサ−
   と、 回転駆動機構を備え内壁に複数枚のシ−トを貼った胴体
   部と粘性土と硬化剤等の混合物或いは砂質土を落下させ
   るメッシュ部とより成り、攪拌、混練処理された粘性土
   及び硬化剤或いは石粉或いは石灰或いは乳化剤等との混
   合物を回転しつつ造粒処理するトロンメルと、 前記複数のミキサ−のうちの一方のミキサ−の攪拌、混
   練室へ投入する前記計量装置より計量した粘性土の小塊
   が所定量に達すると前記搬送機構より搬送される粘性土
   小塊を他方のミキサ−へ投入するよう設置した粘性土小
   塊搬送先変更機構と、 粘性土小塊を計量する前記計量装置を介して前記解砕機
   のコンベヤ駆動装置とロ−タ駆動装置と前記搬送機構の
   コンベヤ駆動装置と前記複数のミキサ−のブレ−ド駆動
   装置とル−ダ駆動装置及び前記粘性土小塊搬送先変更機
   構駆動装置を制御する演算処理装置と、より成る粘性土
   の造粒装置。