JP3333463B2 - 自走式土質改良機械 - Google Patents

自走式土質改良機械

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JP3333463B2
JP3333463B2 JP03439099A JP3439099A JP3333463B2 JP 3333463 B2 JP3333463 B2 JP 3333463B2 JP 03439099 A JP03439099 A JP 03439099A JP 3439099 A JP3439099 A JP 3439099A JP 3333463 B2 JP3333463 B2 JP 3333463B2
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貴巳 草木
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土砂の品質を所定
の目的に適うように改良する機械に関し、特にこの機械
における土質改良材を供給する土質改良材ホッパの改良
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、ガス管等の埋設、上下水道工事
やその他の道路工事、基礎工事等においは、掘削による
発生土をそのまま埋め戻すのが望ましいが、発生土が埋
め戻しに適さないので、発生土を搬出して新たに良質の
土を搬入して掘削箇所を埋めることになる。例えば、粒
径が極めて小さく粘性の高い粘土質の土や、風化が進行
し過ぎて固化が困難な土等というように、土質そのもの
が軟弱であると、そのまま埋め戻した場合には、地盤沈
下等が発生するおそれがある。ただし、工事現場等での
掘削による発生した劣悪な土は一種の産業廃棄物である
から、その廃棄場所が制約されることになる。従って、
劣悪な土を再利用可能な資源に変換することが強く要求
される。このように、掘削による発生土を埋め戻した時
に地盤沈下を来す可能性のあるような軟弱な土質等を再
利用可能にするために、例えば土砂に石灰やセメント等
を主成分とする土質改良材を土砂に混合して固化させ
る。これによって、掘削箇所の埋め戻し用等として好適
に用いられる良質な土に変換することができる。
【0003】土砂を固化する土質改良処理は、土砂と土
質改良材とを混合させることにより行われるが、この土
砂と土質改良材の混合方式の代表的なものとして、攪拌
手段を用いたミキシング方式と、回転打撃子を備えた解
砕方式とが従来から知られている。ここで、ミキシング
方式は、タンク内に攪拌手段を設けて、このタンク内に
土砂と土質改良材とを投入して、攪拌手段で均一に攪拌
・混合するものである。そして、攪拌手段はタンク内を
攪拌・混合する機能だけを発揮するようにしたバッチ式
処理を行うものと、スクリュー式の攪拌手段を設けて、
土砂と土質改良材とを攪拌・混合しながら所定の方向に
移送するようになし、土砂及び土質改良材を連続的に供
給して、生成された改良土を連続的に排出する連続式処
理を行うものとがある。
【0004】いずれの方式を採用するにしろ、土質改良
は、その目的に応じて、用いられる土質改良材の種類や
土砂との混合比等が異なってくる。例えば、埋め戻し材
として使用される改良土や、地盤改良用として用いられ
る改良土等は、土砂に混合される土質改良材として石灰
やセメント等からなる固化材が用いられ、またこれらに
は、土砂の固化を促進したり、反応を促進させる等のた
めに、様々な添加材が添加されることもある。さらに、
固化材により土質改良されるものとしては、例えば汚泥
等の脱水ケーキの固化処理等もある。
【0005】以上のように固化材を混合させることによ
り行われる土質改良は、その用途に応じて固化材の混合
比が異なるだけでなく、混合比の許容誤差範囲も異なっ
てくる。例えば、地盤改良を行う場合には、地盤を強化
させるという目的からは、固化材はある設定量以上混合
する必要はあるものの、混合比が多少ばらついても問題
とはならない。これに対して、埋め戻し材として用いる
改良土は、配管等の埋設工事その他では埋め戻し材とし
て使用されるから、埋め戻した後に再度掘削して、配管
が損傷した時に交換する等の必要がある。従って、この
埋め戻し材として使用される改良土は、その混合比にば
らつきが生じないように厳格に制御しなければならな
い。また、混合比そのものについては、地盤改良材の場
合には、固化材の混合比率が高く、例えば5%乃至それ
以上の固化材が混合される場合もある。一方、埋め戻し
材にあっては、固化材の混合比率はせいぜい2〜3%程
度までであり、土砂の性質によっては混合される固化材
は1%以下の場合もある。
【0006】つまり、地盤改良材は固化材の混合比率が
高く、しかも固化材と土砂との混合比の許容誤差が大き
いのに対して、埋め戻し材にあっては、固化材の混合比
率が低く、かつ固化材と土砂との混合比を極めて厳格に
制御しなければならないというように、掘削等により発
生する土砂に対して土質改良を行う場合において、改良
土の用途に応じては、要求される条件、つまり混合比及
び混合量等が著しく異なってくる。
【0007】
【発明が解決使用とする課題】ところで、土質改良を行
うに機構としては、攪拌・混合機構や解砕機構等からな
る土質改良手段に土砂と土質改良材とが別々の供給源か
ら供給される。土砂の供給は、例えば油圧ショベル等か
ら土砂ホッパに投入する方式や、ベルトコンベアにより
搬送する方式等、様々な供給態様とすることができる。
これに対して、土質改良材、特に固化材として石灰等を
用いる場合には、吸湿による劣化や固化等を防止するた
め等の観点から、実質的に密閉された土質改良材ホッパ
を設け、この土質改良材ホッパから土質改良手段に直接
またはベルトコンベアを介して供給する。そして、土質
改良材の供給量を制御する必要があるので、土質改良材
ホッパとしては、土質改良材を貯留する貯留タンクと、
この貯留タンクから所定量ずつ制御するようにして土質
改良材を供給するフィーダとから構成される。ここで、
フィーダは土質改良材の供給量を可変とする供給量制御
手段を備える構成とする。
【0008】例えば、地盤改良材と、埋め戻し材とで
は、実質的に同じ土砂を固化処理するものであり、かつ
混合される固化材としては、石灰やセメント等というよ
うに、同じものであるにも拘らず、前述した固化材の供
給量と混合比の許容誤差範囲との違いにより、同一の機
械でこれら2種類の土質改良処理を行うことができない
ことになる。つまり、地盤改良材を生産するために、フ
ィーダからの固化材の単位時間当りの供給量を多くする
と、供給量制御手段による固化材の供給量を微細に制御
できなくなり、高品質の埋め戻し材を生産することがで
きない。一方、フィーダによる固化材の単位時間当りの
供給量を少なくして、供給量制御手段による供給量を微
細に制御できるようにすると、高品質の埋め戻し材を生
産できるものの、固化材の供給量が少ないことから、土
砂は固化材に見合った量しか供給できず、従って地盤改
良材としては生産効率が著しく悪くなる。
【0009】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、フィーダによる土質改良材の供給能力を変化さ
せることによって、複数種類の土質改良処理を円滑かつ
効率的に行えるようにすることをその目的とするもので
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、走行手段と、この走行手段上に設け
た本体フレームと、この本体フレーム上に設けられ、土
砂と土質改良材とを混合する土質改良処理手段と、前記
本体フレームの長手方向一方側に設けた土砂ホッパと、
土質改良材の貯留タンクと、この貯留タンクの連通孔に
通じる流入通路、及び下方に開口した供給通路を有する
ケーシングと、このケーシング内の前記流入通路と前記
供給通路との間に交換可能に設けられ、容量の異なる複
数のうちから選択した1つのロータとを有するフィーダ
と、前記土砂ホッパから供給される土砂と前記フィーダ
から供給される土質改良材とを前記土質改良処理手段に
移送するように、前記土砂ホッパの下方に設けた搬入コ
ンベアとを備えたことを特徴とする自走式土質改良機械
にある。
【0011】好ましくは、前記ケーシングの側部には、
前記ロータを挿脱可能にするための開口を形成すると共
に、この開口を蓋体で閉鎖可能となし、また前記ロータ
の回転軸には、前記ロータが挿嵌された時に、このロー
タが回転軸に対して相対回転を防止する相対回転防止部
を設け、かつこの回転軸の端部には、前記蓋体の内面と
対面する位置に前記ロータの端面部と当接して、その抜
け止めを行うストッパ用ねじを螺挿する構成とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。而して、図1及び図2に土
質改良機械の全体構成を示す。なお、この土質改良機構
は自走式としたが、これに限らず定置式の土質改良機械
としても構成することができる。
【0013】まず、図1において、1は下部走行体であ
って、この下部走行体1は履帯1aを有するクローラ式
手段を備える構成としたものである。図示の下部走行体
1は履帯式の走行手段としているが、これは土砂が間欠
的に投入される場合等を考慮して、土砂投入時の衝撃荷
重等により車体全体が不安定になるのを防止するためで
ある。
【0014】下部走行体1には車台を構成する本体フレ
ーム2が連結して設けられており、この本体フレーム2
に各種の機構なり機器なりが設けられている。この本体
フレーム2において、これらの図中の左側を機械の前方
とした時に、前方位置には素材供給部3が配置されてい
る。また、後方側には処理機構部4が装着され、さらに
この処理機構部4より後方側に向けて改良土排出部5が
設けられている。改良土排出部5は処理機構部4の下方
位置から斜め上方に延在されており、また処理機構部4
の上部位置にはエンジン,油圧ポンプ,方向切換弁ユニ
ット等の機械を内蔵した機械室6が設けられている。こ
の機械室6は、本体フレーム2に支持されている。
【0015】素材供給部3は、土砂と土質改良材とから
なる土質改良を行うための素材を供給するためのもので
あり、また供給される土砂と土質改良材との混合比を制
御されるようになっている。このために、搬入コンベア
10を設け、この搬入コンベア10の搬送方向におい
て、最上流側、つまり機械の前方側には土砂ホッパ20
が、後方側には土質改良材ホッパ30が設置される。ま
た、搬入コンベア10による土砂の搬送量を測定して、
この測定量に応じて土質改良材ホッパ30からの土質改
良材の供給量を調整するようにしている。
【0016】搬入コンベア10は、図3からも明らかな
通り、本体フレーム2の端部側から所定角度立ち上がる
ように傾斜して設けられている。搬入コンベア10は搬
送ベルト11を備え、この搬送ベルト11は支持部材1
2に装着した駆動輪13と従動輪14との間に巻回して
設けられ、従動輪14側には周知の張り調整機構を備え
ている。また、搬送ベルト11における搬送面を支持す
るために、この搬送面の下側には所定のピッチ間隔をも
ってガイドローラ15が設けられている。さらに、搬送
ベルト11の搬送面における左右の両側部には、土砂ホ
ッパ20の装着部より上流側の位置に規制板16,16
が設けられている。この規制板16は搬送ベルト11に
よる搬送高さを決定するものであり、これによって土砂
の搬送量をコントロールできる。この搬入コンベア10
はその下流側が低く、上流側に向けて斜め上方に立ち上
がる傾斜状態にして設けられている。
【0017】土砂ホッパ20の上部には投入された土砂
から岩石やコンクリート片等の固形異物、その他の異物
を取り除くための篩いユニット21が装着されており、
この篩いユニット21は土砂と異物との分離及び分離し
た異物の排出を円滑かつ効率的に行うために、振動篩い
で構成するのが望ましい。そして、土砂ホッパ20から
搬入コンベア10に土砂を供給する際に、土砂の供給量
を制御するか、または搬入コンベア10に土砂の搬送量
を検出する手段を設ける等によって、土砂の供給量を制
御する。
【0018】次に、搬入コンベア10による土砂の搬送
方向の上流側に配置される土質改良材ホッパ30は、図
4乃至図6に示したように、本体フレーム2上に立設し
た4本の支柱31上に設けた枠状の台板32に支持され
ている。従って、搬入コンベア10は、支柱31,31
間の位置にまで延在されており、土砂ホッパ20から供
給された土砂に対して、搬入コンベア10上でこの土砂
に対して所定量の土質改良材が添加される。ここで、土
質改良材は、土砂を改質するために、土砂に混合される
ものであり、それぞれの土質改良等の目的に応じたもの
が使用される。劣悪な土砂を地盤改良や埋め戻し土とし
て有用なものに変換するには、土質改良材としては固化
材で構成するが、この固化材としては石灰が好適に用い
られる。そこで、以下の説明においては、固化材として
石灰を用いるものとして説明する。ただし、土質改良材
は、石灰以外の固化材や、固化を促進するための様々な
添加材等を混合したもの、さらにグランドの改質や、酸
性土の改質等を行う場合には、それぞれ適切な土質改良
材を用いることができる。
【0019】土質改良材ホッパ30は、所定量の石灰を
貯留する貯留タンク33と、この貯留タンク33の下部
に連設され、所定量ずつ石灰を供給するフィーダ34と
から構成される。ここで、貯留タンク33は概略円筒形
となっており、内部に石灰を貯留する空間を有するもの
であり、その高さ寸法が可変な構成となっている。従っ
て、貯留タンク33は、下部側が台板32上に設置され
た上端が開口したベース部35と、天板部36と、これ
らベース部35と天板部36との間に設けた蛇腹部37
とから構成され、蛇腹部37は上下方向に向けて伸縮可
能となっており、この蛇腹部37を伸長させると、図4
に示した作動状態となり、内部に大量の石灰を貯留でき
るようになる。また、図6には、蛇腹部37の格納状態
が示されており、このように格納状態にすると、土質改
良機械の高さ寸法が短縮される。これによって、土質改
良処理を行う際には、貯留タンク33の容積を大きくし
てできるだけ多量の石灰を貯留でき、また土質改良機械
を輸送する際には、貯留タンク33を格納状態として、
その高さ寸法を抑制し、トレーラ等で道路上を輸送する
際における高さ制限の範囲内となるように格納される。
【0020】貯留タンク33におけるベース部35は、
底板35aと周胴部35bとから構成され、図7に示し
たように、このベース部35にはホッパ内攪拌部材38
が設けられている。ホッパ内攪拌部材38は、ベース部
35の内部において底板35aの近傍に配置した攪拌翼
38aと、この攪拌翼38aに連結され、底板35aを
貫通させて下方に延在させた回転軸38bと、この回転
軸38bを回転駆動するモータ38cとから構成され
る。ホッパ内攪拌部材38は、貯留タンク33からフィ
ーダ34に石灰を供給するために、ベース部35の底板
35aに設けた連通孔39から円滑に石灰をフィーダ3
4に供給するためのものである。また、ベース部35の
周胴部35bには開閉可能な点検扉40が設けられてい
る。なお、図中において、39aは石灰の取り出し口で
あり、土質改良処理が終了した後に貯留タンク33内に
石灰が残存している場合に、この石灰を排出するため
に、1または複数箇所設けられ、取り出し口39aは開
閉可能な構成としている。さらに、天板部36の中央部
には開口36aが形成されており、この開口36aの上
部には両開き可能な開閉蓋41が形成される。また、こ
の開閉蓋41の外側の位置にはフック係止具42が少な
くとも3箇所設けられている。
【0021】天板36の開閉蓋41を設けた部位の下方
にはカッタ43がカッタ支持部43aに装着される。こ
こで、石灰はフレキシブルコンテナに充填されており、
このフレキシブルコンテナから石灰を直接貯留タンク3
3に供給されるものであり、カッタ43はこのフレキシ
ブルコンテナの下端部を切り裂くために設けられてい
る。そして、カッタ43で切り裂かれたフレキシブルコ
ンテナから石灰が確実に貯留タンク33内に流入し、周
囲に溢出したり飛散したりしないようにするために、カ
ッタ43及びその支持アーム43aは天板部36から所
定深さだけ入り込む位置に配置されている。
【0022】さらに、蛇腹部37は高い強度を有する可
撓性シート37aの外周に上下方向に所定のピッチ間隔
をもって止着したリング状の支骨37bとから構成さ
れ、支骨37bは内部に石灰を充填した時に、蛇腹部3
7全体が外方に膨出するのを防止するための保形部材と
なる。また、可撓性シート37aの下端部はベース部3
5の周胴部35aの上端に固着されると共に、上端部は
天板36のリング部36bに固着されている。
【0023】土質改良材ホッパ30は、その蛇腹部37
が伸長した図4の作動状態と、縮小させた図6の格納状
態とに固定的に保持するために、天板部36には、概略
120°間隔で3箇所にわたって支持杆45が垂設され
ている。また、台板32にはこれら各支持杆45の垂設
位置に対応する位置に、それぞれガイド筒46が立設さ
れており、支持杆45は各々ガイド筒46内に摺動可能
に挿入されている。これによって、ガイド筒46と支持
杆45とはテレスコープ状に嵌合された状態になり、し
かも支持杆45はガイド筒46を貫通して下方にまで突
出可能となっている。支持杆45には上下に2箇所にピ
ン挿通孔45a,45bが設けられ、ガイド筒46には
1箇所のピン挿通孔(図示せず)が所定の位置に穿設さ
れている。ガイド筒46のピン挿通孔に対して支持杆4
5の下方のピン挿通孔45aを一致させた状態で、スト
ッパピン47を挿通させると、蛇腹部37は伸長した作
動状態に保持される。これに対して、支持杆45の上方
のピン挿通孔45bをガイド筒46のピン挿通孔と一致
させて、ストッパピン47を挿通させると、蛇腹部37
は格納状態に保持される。
【0024】貯留タンク33に連結したフィーダ34は
石灰を調整された供給量で処理槽60に供給するための
もの、つまり石灰の供給量制御手段を構成するものであ
る。而して、図8乃至図11に示したように、フィーダ
34は貯留タンク33における連通孔39の下面に固着
したケーシング48を有し、このケーシング48には連
通孔39に通じる流入通路48aと下方に開口した供給
通路48bとを有し、その中間部は定量供給部48cと
なっている。流入通路48aは連通孔39とほぼ一致す
る円形の通路となっており、また供給通路48bは円形
または楕円形等の通路となっている。一方、定量供給部
48cは、概略円筒状のチャンバを構成するものであ
り、その内壁面は両端位置では完全な円形となっている
が、流入通路48a及び供給通路48bとが開口してい
る中間の位置では相対向する凹円弧面形状となってい
る。
【0025】定量供給部48c内にはロータ49が回転
可能に設けられており、このロータ49の外周面には所
定角度間隔で複数の隔壁50(図示したものにあって
は、45°間隔で8箇所)が放射状に突出するように連
設され、これら各隔壁50の先端は定量供給部48cの
内壁面に対してほぼ摺接するようになっている。定量供
給部48cの内壁面における凹円弧面のうち、最も狭い
円弧、つまり図10に示した部位では、その円弧の角度
は少なくとも前後の隔壁50,50間の角度より大きく
なっている。従って、ロータ49を回転させると、図1
0において、定量供給部48cのSで示した空間が流入
通路48aとも、また供給通路48bとも連通しない密
閉空間となり、この空間に相当する容積分の石灰が流入
通路48aから分離された後に、供給通路48bと連通
することになる。つまり、ロータ49が45°の角度回
転する毎に、所定量の石灰が供給通路48bから搬入コ
ンベア10に供給される。従って、この空間Sの容積分
が単位供給量であり、ロータ49の回転速度を変化させ
ることによって、搬入コンベア10への石灰の供給量が
制御される。
【0026】ここで、ロータ49を回転駆動するため
に、ケーシング48の定量供給部48c内には回転軸5
1が臨んでおり、この回転軸51にロータ49が相対回
転不能に挿嵌されている。回転軸51はケーシング48
の一端側に連設した軸受ユニット52により回転自在に
支持されており、その先端は軸受ユニット52から導出
して、プーリ51aが取り付けられている。そして、こ
のプーリ51aと、モータ53の出力軸53aとチェー
ンやベルト等から動力伝達手段54が介装されており、
従ってモータ53を作動させて回転軸51を回転駆動す
ることにより、ロータ49が回転することになる結果、
石灰が搬入コンベア10に供給される。なお、フィーダ
32における供給通路48bから、搬入コンベア10の
ほぼ中央位置に供給するのが望ましい。
【0027】而して、搬入コンベア10に供給される石
灰の量は土砂ホッパ20から供給される土砂の量に応じ
て変化させる必要がある。石灰の供給量はロータ49の
回転速度に応じて変化する。そこで、このロータ49を
回転駆動するためのモータ53は可変速モータとなし、
土砂の供給量を検出して、この供給量に応じて自動的
に、または土砂の供給量が予め定まっている場合には、
マニュアル操作でモータ53の回転数を変化させる。従
って、モータ53の回転数を微細に制御するには、可変
速電動モータを用いるのが望ましいが、これ以外にも、
流量制御弁等で回転数を制御できるようにすれば、油圧
モータ等で構成することもできる。
【0028】以上のようにして搬入コンベア10を構成
する搬送ベルト11により土砂ホッパ20から供給され
る土砂と土質改良材ホッパ30から供給される石灰とが
搬送されるが、この搬入コンベア10の端部は処理機構
部4における土砂と石灰との攪拌・混合を行う機構とし
て処理槽60に接続されている。処理槽60は本体フレ
ーム2の長手方向、つまり概略水平方向に配置した長方
形状の容器からなり、その前後の位置には、それぞれ左
右に張り出した取付部61が連設されており、これら取
付部61はボルト等により本体フレーム2の上面に固定
的に設置されている。そして、この処理槽60の上部位
置には土質改良材ホッパ30が所定の間隔を置いて配置
されている。
【0029】そこで、図12乃至図15に処理機構部4
を構成する処理槽60の具体的な構成を示す。まず、図
12及び図13から明らかなように、処理槽60の前方
側の上部には導入部を構成する導入口62が、また後方
側の下部には排出部を構成する排出口63がそれぞれ連
結して設けられ、これら以外の部位は閉鎖された構造と
なっている。これは、処理槽60の上部であって、それ
に近接した位置に土質改良材ホッパ30が配置されてお
り、この土質改良材ホッパ30には水分と接触すると固
化される石灰が貯留されているからであり、処理槽60
内で水分を多量に含んだ土砂を処理する際に発生する水
蒸気が土質改良材ホッパ30の方向に向けて放出されな
いようにするためである。
【0030】図14及び図15に示したように、処理槽
60内には2本のパドルミキサ64が平行に設けられて
いる。パドルミキサ64は回転軸65を有し、この回転
軸65には攪拌・移送部材としての間欠的に設けた羽根
であるパドル66が所定の角度となるようにして多数植
設されており、回転軸65を油圧モータ67により回転
させると、パドル66が回転駆動されて処理槽60内が
攪拌され、かつこの処理槽60内に導かれた土砂と石灰
とが攪拌されて均一に混合されながら、排出口63側に
向けて移送される。そして、この移送量はパドル66の
角度に応じて変化する。
【0031】以上のように構成される土質改良機械によ
って、処理槽60により掘削等により発生した土砂に対
して土質改良を行うが、このためには土砂ホッパ20に
土砂が投入する手段が必要になる。この土砂の投入手段
としては、例えば油圧ショベル等を用いることができ
る。従って、油圧ショベルのバケットで土砂をすくい上
げて土砂ホッパ20に投入する。この土砂ホッパ20か
ら搬入コンベア10により土砂が搬送される間に、土質
改良材ホッパ30から石灰が供給されて、土砂の表面上
に供給される。そして、搬入コンベア10の端部から導
入口62を経て土砂と石灰との混合物が処理槽60内に
送り込まれ、この処理槽60に設けたパドルミキサ64
の作用により土砂と石灰とが攪拌・混合されながら排出
口63の位置にまで移行する。そして、処理槽60内で
土砂と石灰とが均一に混合されて団粒状態となった改良
土が生産される。この改良土は排出口63から排出コン
ベアからなる改良土排出部5により所定の位置に堆積す
ることができる。
【0032】ここで、前述した土質改良機械では、例え
ば土砂を固化して、地盤改良のために用いられる改良
土、つまり地盤改良材と、配管等の埋設箇所に埋め戻し
を行うための改良土、つまり埋め戻し材とを生成するこ
とができるように構成している。既に説明したように、
地盤改良材は土砂に対する石灰の混合量が多く、かつ混
合比はある程度の誤差が許容されるのに対して、埋め戻
し材の場合には、石灰の混合量が少ないが、石灰と土砂
との混合比の制御は厳格に行わなければならないので、
石灰の供給量制御手段を構成するフィーダ34による石
灰の供給能力を変化させる。
【0033】フィーダ34からの石灰の供給量はモータ
53の回転速度により制御される。そこで、地盤改良材
を生産する場合には、フィーダ34におけるロータ49
の1回転当りの供給量を多くすることによって、フィー
ダ34による石灰供給能力を向上させる。一方、埋め戻
し材を生産する際には、フィーダ34におけるロータ4
9の回転速度の変化に対する石灰供給量の変化を小さく
することによって、フィーダ34による石灰供給時にお
ける制御性を向上させる。つまり、図16において、モ
ータ53の回転数の可変範囲をRとした時に、地盤改良
材の生産時には、モータ53の回転数の変化に対するフ
ィーダ34からの石灰供給量の変化を実線で示した特性
となし、また埋め戻し材の生産時には点線で示した特性
を持たせる。このように、モータ53の回転数に対する
フィーダ34の石灰供給量の変化特性を変えることによ
って、地盤改良材を生産する際には必要量の石灰を供給
でき、また埋め戻し材を生産する際には混合比を微細に
制御できるようにする。
【0034】フィーダ34に以上のような特性を持たせ
るために、フィーダ34を構成するロータ49の1回転
当りの石灰供給量を変化させる。つまり、地盤改良材を
生産する際には大容量のロータを用い、埋め戻し材を生
産する際には小容量のロータを用いる。而して、図9及
び図10で示した外径が小さく、隔壁50が長尺となっ
たロータ49が地盤改良材用のロータであるとして、埋
め戻し材用のロータ49′を、図17及び図18に示し
たように、その外径を大きくし、かつこのロータ49′
から放射状に連設した隔壁50′の長さをロータ49′
を大径化した分だけ短縮させている。これによって、ロ
ータ49′が回転する際に、流入通路48aとも、また
供給通路48bとも連通しない前後の隔壁50′,5
0′間に形成される密閉空間がロータ49の空間Sより
も狭い空間S′となった小容量ロータになる。
【0035】従って、フィーダ34を構成するケーシン
グ48における定量供給部48cには、大容量ロータ4
9と小容量ロータ49′とを交換して装着する必要があ
る。このために、フィーダ34のケーシング48は、そ
の軸受ユニット52を延出させた側とは反対側の端部を
開口させ、この開口端に蓋体70が開閉可能に装着する
ことによって、ロータの交換を可能とする。図11から
明らかなように、蓋体70には、その外面側に取付バー
71が固着して設けられており、この取付バー71は蓋
体70の上下方向のほぼ中央位置において、水平方向に
延在されている。取付バー71の一端は枢軸72により
ケーシング48から延在させたブラケット73に枢着さ
れており、従って蓋体70は、この枢軸72を中心とし
て取付バー71を回動させることにより開閉できるよう
になっている。
【0036】また、蓋体70を閉鎖位置に固定するため
に、ケーシング48にはロック部材74を回動可能に支
持する支持部75が設けられており、また取付バー71
の先端には、このロック部材74を挿通・係止する凹溝
71a(図20参照)が設けられている。そして、ロッ
ク部材74の先端にはハンドル74aが連結されてお
り、このハンドル74aを把持して、支持部75に対し
て水平方向に傾動させることによって、ロック部材74
を取付バー71から離脱させることができるようになっ
ている。従って、ロック部材74を取付バー71に係止
した時には、図8及び図11に示したように、蓋体70
を閉鎖状態に保持できる。また、ロック部材74を取付
バー71から離脱させると、図19及び図20に示した
ように、蓋体70が開放される。
【0037】そして、ロータ49,49′を回転軸51
に着脱可能に連結し、かつ連結時にはこれらロータ4
9,49′と回転軸51とを連動回転させるために、回
転軸51において、ケーシング48の定量供給部48c
内に臨む位置には、例えば六角形となった相対回転規制
部51bが形成されている。これに対して、ロータ4
9,49′には回転軸51の挿通部49a,49b及び
49a′,49b′が形成され、中間部は空洞となって
いる。そして、これらのうち挿通部49a,49a′は
相対回転規制部51bに嵌合される六角形となってお
り、また他側の挿通部49b,49b′は回転軸51の
円形の部位に嵌合される円形の開口部となっている。さ
らに、この挿通部49b,49b′の端部側に大径部4
9c,49c′が形成されている。一方、回転軸51の
端面にはねじ孔51cが形成されており、このねじ孔5
1cにはストッパ部材76に連設したねじ杆76aが螺
挿されるようになっており、またストッパ部材76の外
径は大径部49c,49c′内に嵌合するようになって
いる。これによって、回転軸51にロータ49またはロ
ータ49′を交換可能に装着できるようになる。
【0038】以上のように構成することによって、土質
改良機械で地盤改良材を生産する際には、大容量ロータ
49をフィーダ34に装着することによって、ロータ4
9の1回転当りの石灰供給量を多くする。これによっ
て、モータ53を極端に高速回転させなくても、地盤改
良材生産時に必要な量の石灰を確実に供給できるように
なる。しかも、モータ53の回転数を変化させた時にお
ける石灰供給量の変化が大きいために、土砂の性質等に
応じて混合比を大幅に変える必要がある時にも、対処す
ることができる。つまり、石灰の供給量を図16に実線
で示したように変化させることができる。
【0039】一方、この土質改良機械を用いて、少量の
石灰が混合され、かつそれと土砂との混合比を微細に制
御する必要がある埋め戻し材を生産する際には、前述し
た大容量ロータ49と交換して小容量ロータ49′をフ
ィーダ34に装着する。このためには、ロック部材74
を支持部75に対して所定角度傾動させることによっ
て、取付バー71の凹溝71aから離脱させて、蓋体7
0をケーシング48から脱着する。この状態で、ストッ
パ部材76を取り外せば、ロータ49を回転軸51から
脱着できる。そして、このロータ49に代えて、小容量
ロータ49′を回転軸51に嵌合させ、その相対回転規
制部51bにロータ49′の挿通部49a′を係合させ
る。これによって、ロータ49′は回転軸51と一体回
転するように組み込まれる。さらに、回転軸51の端面
にストッパ部材76を連結して、ロータ49′を回転軸
51に挿嵌させた状態に固定する。そして、蓋体70で
ケーシング48を閉鎖して、ロックねじ74を止着部7
5に締着することによって、ケーシング48が密閉され
る。
【0040】このように、フィーダ34に小容量ロータ
49′が装着されると、モータ53の回転数を変化させ
た時における石灰供給量の変化の度合いが小さくなり、
このモータ53の回転数を調整することにより、石灰の
供給量を微細に制御できるように、つまり図16に点線
で示した特性を持たせることができるようになる。従っ
て、搬入コンベア10による土砂の供給量が変化した時
にも、モータ53の回転数を調整することによって、石
灰の供給量を微細に制御できるので、土砂と石灰との混
合比にほとんどばらつきがない高品質の埋め戻し材が生
産される。
【0041】以上のように、回転軸51に対してロータ
を容易に着脱できるようにしているので、例えばフィー
ダ34内が汚損されたり、また石灰が固化してケーシン
グ48の壁面やロータ49,49′及びその隔壁50,
50′にこびりついた時等には、蓋体70を開放すると
共に、ロータ49,49′を回転軸51から脱着するこ
とによって、極めて容易にそのクリーニング等を行うこ
とができる。
【0042】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、ロ
ータをフィーダに交換可能に装着することにより、フィ
ーダによる土質改良材の供給特性を変化させ、もって複
数種類の土質改良処理を円滑かつ効率的に行える等の効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す自走式土質改良機
械の平面図である。
【図2】図1の正面図である。
【図3】図2における土質改良処理を行う各機構を分解
して示す構成説明図である。
【図4】本発明の実施の一形態における土質改良材ホッ
パの正面図である。
【図5】図4の平面図である。
【図6】土質改良材ホッパの貯留タンクを格納状態にし
て示す図4と同様の正面図である。
【図7】図4の土質改良材ホッパにおける貯留タンクを
構成するベース部の断面図である。
【図8】本発明の実施の一形態におけるフィーダの平面
図である。
【図9】図8のA−A断面図である。
【図10】図9のB−B断面図である。
【図11】図8のフィーダの正面図である。
【図12】本発明の実施の一形態における処理槽の平面
図である。
【図13】図12の正面図である。
【図14】図12のC−C断面図である。
【図15】図12のD−D断面図である。
【図16】ロータの種類による回転軸の回転数と石灰の
供給量との関連を説明するための線図である。
【図17】フィーダに他の種類のロータを装着して示す
図9と同様の図である。
【図18】フィーダに他の種類のロータを装着して示す
図10と同様の図である。
【図19】フィーダの蓋体を開放させ、かつ2種類のロ
ータと共に示す図8と同様の平面図である。
【図20】フィーダの蓋体を開放させ、かつ2種類のロ
ータと共に示す図11と同様の正面図である。
【符号の説明】
1 下部走行体 2 本体フレ
ーム 3 供給部 4 処理機構
部 5 排出部 10 搬入コ
ンベア 20 土砂ホッパ 12 篩い分
け手段 30 土質改良材ホッパ 31 支柱 32 台板 33 貯留タ
ンク 34 フィーダ 48 ケーシ
ング 48a 流入通路 48b 供給
通路 48c 定量供給部 49,49′
ロータ 50 隔壁 51 回転軸 53 モータ 60 処理槽 60a 流入通路 60b 供給
通路 64 パドルミキサ 70 蓋体 71 取付レバー 72 枢軸 73 ロックねじ 75 止着部 76 ストッパ部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草木 貴巳 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 関野 聡 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 審査官 深田 高義 (56)参考文献 特開 平9−195265(JP,A) 特開 昭51−37476(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02F 7/00 E02D 3/12 102 B65G 59/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走行手段と、 この走行手段上に設けた本体フレームと、 この本体フレーム上に設けられ、土砂と土質改良材とを
    混合する土質改良処理手段と、 前記本体フレームの長手方向一方側に設けた土砂ホッパ
    と、 土質改良材の貯留タンクと、 この貯留タンクの連通孔に通じる流入通路、及び下方に
    開口した供給通路を有するケーシングと、このケーシン
    グ内の前記流入通路と前記供給通路との間に交換可能に
    設けられ、容量の異なる複数のうちから選択した1つの
    ロータとを有するフィーダと、 前記土砂ホッパから供給される土砂と前記フィーダから
    供給される土質改良材とを前記土質改良処理手段に移送
    するように、前記土砂ホッパの下方に設けた搬入コンベ
    アとを備えたことを特徴とする自走式土質改良機械。
  2. 【請求項2】前記ケーシングの側部には、前記ロータを
    挿脱可能にするための開口を形成すると共に、この開口
    を蓋体で閉鎖可能となし、また前記ロータの回転軸に
    は、前記ロータが挿嵌された時に、このロータが回転軸
    に対して相対回転を防止する相対回転防止部を設け、か
    つこの回転軸の端部には、前記蓋体の内面と対面する位
    置に前記ロータの端面部と当接して、その抜け止めを行
    うストッパ用ねじを螺挿する構成としたことを特徴とす
    る請求項1記載の自走式土質改良機械。
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