JP3548018B2 - 排土用土質改良装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、土木・建設現場等において発生した粘性・含水比の高い、粘土・シルト質土等の廃棄処分される排土を土木資材等に再利用することができる排土用土質改良装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、土木・建設現場では資源としてまだ利用価値が残存している掘削時の発生土も、その大部分は再利用がされないまま、埋立地等に一括して処分されるため、土木・建設工事後の埋戻し用土砂も、天然土砂等を購入材料として新たに充足することが一般的であった。
【０００３】
また、近年、その発生土の処分受け入れ先も激減すると共に、埋戻し用土砂を供給している採取場も自然保護や環境問題から十分な提供を行なえないのが実情であった。
【０００４】
更に、前記した現場発生土のうち、ごく一部については、大規模な工場等の固定型土質改良プラントに搬入して処理を行なうことも試みられているが、固定式プラントのため、その運搬距離が増大する等から土質の改良に要するコストが高騰して、この場合も十分な提供がなされない。
【０００５】
また、現場発生土の処分や埋戻し土の運搬手段には、主にダンプカーを用いるが、年々、発生土の処分先や供給先が遠方化することに伴って、その分、運搬車両も大型化して運搬コストの増大と、その運搬車両に起因した排気ガス・交通渋滞・交通事故等が社会問題視されている。等の多くの大きな問題点を有するものであった。
【０００６】
そのため、土木・建設業界では、土木・建設現場等において発生した粘性・含水比の高い、粘土・シルト質土等の廃棄処分される排土を、その工事現場において処理して土木資材等に再利用することができる装置の出現を強く要望されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記した要望にかんがみなされたもので、架台の上部に土質改良剤の投入框体を設け、この投入框体の出口に前記土質改良剤と排土を受け入れて撹拌粉砕する粉砕手段を対応させて、架台において粉砕手段の粉砕出口にその始端を対応させて前記土質改良剤と排土とを撹拌しつつ所定に混合させる撹拌混合手段を設けることにより、土木・建設現場等において発生した粘性・含水比の高い、粘土・シルト質土等の廃棄処分される排土を、その工事現場において処理して土木資材等に再利用することができ、かつ、低コストにより処理することができる排土用土質改良装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するための本発明の手段は、
架台と、該架台の上部に設けた土質改良剤の投入框体と、この投入框体の出口と排土の供給手段とを対応させて前記土質改良剤と前記排土を受け入れて撹拌粉砕する粉砕手段と、前記架台において前記粉砕手段の粉砕出口にその始端を対応させて前記土質改良剤と前記排土とを撹拌しつつ所定に混合させる撹拌混合手段とを備えさせ、
前記粉砕手段は、本体の上部に設けた受け入れホッパと、前記本体の内部へ所定間隔で略水平に軸支させて回転手段により回転駆動される一対の回転軸と、これら一対の回転軸の外周部へそれぞれ放射状に多数突設させた破砕羽根と、前記本体の下部に設けた粉砕出口とからなり、
前記撹拌混合手段は、所定長さで内部を空洞状に形成させた移送体と、この移送体の内部においてその略全長に設けて前記土質改良剤と前記排土との混合物に対して更に撹拌と混合作用を与えつつ該混合物を移送するスクリューコンベアからなる混合移送部材と、前記移送体の始端部に設けて前記粉砕出口に対応させた前記混合物の供給口と、前記移送体の終端部に設けて前記混合物の撹拌と混合を終えた改良土を排出する取出口とからなる排土用土質改良装置の構成にある。
【０００９】
また、
撹拌混合手段の混合移送部材は、供給口と取出口との間に延設させたスクリューコンベアであって、粉砕手段の粉砕出口に対応する位置において、破砕部材を前記スクリューコンベアの螺旋状の羽根に延設されるように付設させて前記スクリューコンベアと一体的に回転させる。
【００１０】
更に、
撹拌混合手段の移送体は、架台へ一端部の供給口側を支軸により揺動自在に取り付け、他端部の取出口側を調整手段によりその傾斜角度を自在に設けられる。
【００１２】
【実施例】
次に本発明に関する排土用土質改良装置の実施の一例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１および図４，図５においてＡは、本発明実施例の排土用土質改良装置で、土木・建設現場等において発生した粘性・含水比の高い、粘土・シルト質土等の廃棄処分される排土を、その工事現場において処理するもので、架台１と、土質改良剤の投入框体２と、粉砕手段３と、撹拌混合手段４とからなる。
【００１４】
そして、前記した架台１は、例えば、方形状で堅牢に形成してあって、後記する各部材２，３，４等を安定的に支持する。
【００１５】
前記した土質改良剤の投入框体２は、架台１の上部にフレーム１ａを介して所定高さに設けてあって、その下部を漏斗状に形成してあり、内部へ排土へ添加する後記する土質改良剤を収容してある。
【００１６】
また、この土質改良剤は、セメント系や石灰系等の固化剤からなるもので、このうち、セメント系のものは、排土にあって主に砂質土やシルト，粘性土に有効で、石灰系は、主に高含有水の粘性土や有機土，ヘドロまたは低温時に有効である。
【００１７】
更に、この投入框体２の上部に投入口５の開閉蓋６を設け、下部には、所定に開口を絞った出口７を設けて、投入口５と出口７との間に設けたダンパー式等の送出部材８の開閉動作により、所定量の土質改良剤が出口７へ向かってその自重等により送出される。
【００１８】
前記した粉砕手段３は、投入框体２の出口７下部に対応させて、前記土質改良剤と排土を共に受け入れて撹拌粉砕するもので、図２および図３に示すように、本体９と、受け入れホッパ１０と、一対の回転軸１１，１２と、破砕羽根１３，１４と、粉砕出口１５とからなる。
【００１９】
このうち、ホッパ１０は、本体９の上部に設けて漏斗形に形成して、前記土質改良剤と排土とを容易に受け入れることができるようにしてある。
【００２０】
前記した一対の回転軸１１，１２は、本体９の内部へ所定間隔で略水平に懸架させて、その両端部を回転自在に軸支させ、回転手段１６により互いに内方へ向くようにそれぞれが連続的に回転駆動される。
【００２１】
また、回転手段１６は、油圧や電動等のモータが用いられるもので、一対の回転軸１１，１２の一方へ接続させて、これら回転軸１１，１２をギア等の連動部材１６ａにより連動駆動させる。
【００２２】
更に、破砕羽根１３，１４は、一対の回転軸１１，１２の外周部へそれぞれ放射状に多数突設させてあって、先端部をナイフ状に形成して、反回転方向および軸方向へ湾曲状で二次元状に曲げて、本体９内に収容された塊状の排土をできるだけ細かく切断や粉砕が行なわれるようにし、かつ、土質改良剤と排土との撹拌を促進させる。
【００２３】
なお、本体９の両側部は、破砕羽根１３，１４の先端部の回転軌跡に見合う半円形にそれぞれ形成してある。
【００２４】
そして、該本体９の内部には、係止突起１７ａを間隔的に複数設けると共に、該本体９内にあって、破砕羽根１３，１４の間の下側にも、排土の落下を妨げるように、本体９内を横切る係止杆１７ｂを設けて、破砕羽根１３，１４による排土の破砕効果を助長させる。
【００２５】
粉砕出口１５は、破砕羽根１３，１４の間を通過して所定の破砕処理がなされた前記土質改良剤と排土との混合物を撹拌混合手段４へ送り出す。
【００２６】
前記した撹拌混合手段４は、架台１において粉砕手段３の粉砕出口１５にその始端を対応させて、前記土質改良剤と排土とを撹拌しつつ所定に混合させて、所定量づつ次工程へ送り込むもので、移送体１８と、混合移送部材１９と、供給口２０と、取出口２１とからなる。
【００２７】
このうち、移送体１８は、所定長さで内部を空洞状に形成させ、その両端部を閉塞した円筒状に形成してあって、架台１へ一端部を支軸２２により揺動自在に取り付け、他端部を、油圧ジャッキ等の調整手段２３によりその傾斜角度を自在に設けられる。
【００２８】
なお、この移送体１８は、図示してないが、後記する混合移送部材１９の長さ方向に納まるように、その底部を略半円形に形成した断面Ｕ字状に形成してもよく、この場合、上部の開口部は、適宜な蓋部材により覆うこともできるもので、この蓋部材の全部または一部を着脱自在に設けることにより、移送体１８内の点検・管理保守等に便利であって、この点検等の窓は、前記した断面円形状の移送体１８であっても同様に設けることができる。
【００２９】
また、混合移送部材１９は、移送体１８の内部においてその略全長に設けて前記土質改良剤と排土との混合物を移送するもので、供給口２０と取出口２１との間に延設させたスクリューコンベアを用いるものであって、粉砕手段３の粉砕出口１５に対応する位置において、ナイフ状で所定円弧に形成された破砕部材２４を、スクリューコンベアの螺旋状の羽根に延設されるように付設させてある。
【００３０】
なお、この混合移送部材１９は、スクリューコンベアの一端の軸２５に接続させた油圧モータ等の回転部材２６により、一方向へ連続または間欠的に回転されることで、螺旋状の羽根の間に納まった前記した混合物が、該スクリューコンベアの回転に伴って徐々に終端部へと搬送される。
【００３１】
前記した供給口２０は、移送体１８の始端部に、すなわち、架台１において下側部に設けて、粉砕出口１５に対応させ上方へ向けて開口させてある。
【００３２】
前記した取出口２１は、移送体１８の終端部においてその下側に設けて、混合移送部材１９によって撹拌と混合を終えた土質改良剤と排土との混合物、すなわち、改良土を排出するもので、その開口部に対応させて、コンベアやシュート等の搬出手段２７を設けてある。
【００３３】
なお、架台１には、必要に応じて、図４（ａ）に示すように、クローラタイプやホイールタイプ等の自走部材２８や、図４（ｂ）に示すように、車輪を有する牽引タイプ等の可動部材２９からなる可搬手段３０を設けることもあるもので、運搬車両への乗せ降ろしの簡便化と、土木・建設現場への装置Ａの搬入出を容易にさせる。
【００３４】
また、粉砕手段３における受け入れホッパ１０の上部には、コンベア等の供給手段３１を連係させることにより。排土を連続かつ自動的に受け入れホッパ１０内へ送り込むことができる。
【００３５】
したがって、前記した実施例による排土用土質改良装置Ａは、以下に述べる作用を奏する。
【００３６】
粉砕手段３における受け入れホッパ１０の上部に、土質改良剤の投入框体２の出口７と排土の供給手段３１を対応させ、粉砕手段３へそれぞれ排土とこの排土の性状等に応じた土質改良剤を適量づつ投入する。
【００３７】
そして、回転手段１６を作動させて一対の回転軸１１，１２における破砕羽根１３，１４をそれぞれ内方へ向けて回転させる。
【００３８】
すると、この粉砕手段３の本体９内の粘土質等の塊状の排土は、この破砕羽根１３，１４および係止突起１７ａ，係止杆１７ｂにより万遍なくほぐされ、切断や破砕されて、小さな塊状や粉粒体になるもので、該処理途中の排土の周りには土質改良剤が適度に付着して混在状態となり、排土の水分調整や粘土調整が行なわれる。
【００３９】
この粉砕手段３の粉砕出口１５に達した排土と土質改良剤との混合物は、撹拌混合手段４における移送体１８の供給口２０から、この移送体１８内へと送り込まれるもので、該移送体１８内の混合移送部材１９における破砕部材２４上に落下した混合物は、回転するこの破砕部材２４により、更にほぐされ破砕されかつ水分を飛ばされる乾燥作用を受ける。
【００４０】
そして、混合移送部材１９により移送体１８の低所から高所へ向かって徐々に移送される。
【００４１】
この間に、混合物は、更に、混合移送部材１９における螺旋状羽根によって、撹拌と混合との作用を受け、一層の排土と土質改良剤との混合がなされる。
【００４２】
移送体１８の取出口２１に達した混合物は、搬出手段２７上に落下して順次次工程に送り出される。
【００４３】
このように、粉砕手段３へ適量の排土と土質改良剤とを連続的に供給して、破砕と混合とを万遍なく行ない、その後、撹拌混合手段４へ送って撹拌・混合を行なえば、従来は廃棄処分されていた、土木・建設工事において発生する排土が、その土木・建設工事の埋戻し材等の有用資源に転嫁させることができるものである。
【００４４】
また、架台１に可搬手段３０を設けることで自走可能となり、本発明実施例の排土用土質改良装置Ａを容易に運搬車両に乗せ降ろしさせたり、土木・建設工事の現場が近くまで運搬することができて、発生した排土を直ちに処理することができて、トラック等による遠隔地の廃棄処分場への搬送が不要となる。
【００４５】
図５においてＢは、本発明実施例の排土用土質改良装置Ａの粉砕手段３における受け入れホッパ１０へ、その先端部を臨ませた排土一次処理装置で、基台３２に載置した未改良土投入ホッパ３３と、送込手段３４とからなる。
【００４６】
そして、前記した未改良土投入ホッパ３３は、漏斗状に形成してその内部に篩い部材３５を傾斜自在に支承させてあり、下部のホッパ出口３６付近には、油圧モータ等の回転部材３７により互いに内方へ向いて回転する一対のディスクカッタ３８，３９を軸支してある。
【００４７】
前記した送込手段３４は、所定長さで内部を空洞状に形成させた一次移送体４０と、この一次移送体４０の内部においてその略全長に設けて、油圧モータ等の駆動部材４１により駆動される排土を移送する排土移送部材４２と、一次移送体４０の始端部に設けてホッパ出口３６に対応させた受け入れ口４３と、一次移送体４０の終端部に設けて排土を排出する取出口４４とからなるもので、排土移送部材４２において、受け入れ口４２の対応位置に一次破砕部材４４を付設してある。
【００４８】
この送込手段３４は、その基本的な構成は、前記した装置Ａにおける撹拌混合手段４と同様のものが採用されるもので、その詳細は省略するものであり、前記した供給手段３１として用いることができる。
【００４９】
なお、排土移送部材４２におけるスクリューコンベアの螺旋状の羽根は、その軸付近を切除した空間部を形成させることで、粘性の高い排土の移送に効果的である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は前述のように、架台と、該架台の上部に設けた土質改良剤の投入框体と、この投入框体の出口に対応させて前記土質改良剤と排土を受け入れて撹拌粉砕する粉砕手段と、前記架台において前記粉砕手段の粉砕出口にその始端を対応させて前記土質改良剤と排土とを撹拌しつつ所定に混合させる撹拌混合手段とを備えさせることにより、土木や建設工事において発生した粘性・高含水比の粘土・シルク質土等の土質改良には困難だとされる発生土を、その発生現場にて処理して、再び、その工事現場の土木・建設資材として利用することができるので、排土の処理のための遠隔地への輸送量がきわめて減少し、従来搬送によって起因していた諸問題を解消することができる。
【００５１】
土木・建設資材も、土木・建設工事現場での発生土を再利用することができるので、天然資源の保護となる。
架台に可搬手段を付設することにより、土木・建設工事現場への自由な運搬ができる。 等の特有の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する排土用土質改良装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１における粉砕手段の要部の縦断正面図である。
【図３】図２における粉砕手段の縦断側面図である。
【図４】図１における可搬手段を付設した各例を示す説明図である。
【図５】図１における装置に排土一次処理装置を取り付けた例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 架台
２ 投入框体
３ 粉砕手段
４ 撹拌混合手段
７ 出口
９ 本体
１０ 受け入れホッパ
１１，１２ 回転軸
１３，１４ 破砕羽根
１５ 粉砕出口
１６ 回転手段
１８ 移送体
１９ 混合移送部材
２０ 供給口
２１ 取出口

Claims (3)

1. 架台と、該架台の上部に設けた土質改良剤の投入框体と、この投入框体の出口と排土の供給手段とを対応させて前記土質改良剤と前記排土を受け入れて撹拌粉砕する粉砕手段と、前記架台において前記粉砕手段の粉砕出口にその始端を対応させて前記土質改良剤と前記排土とを撹拌しつつ所定に混合させる撹拌混合手段とを備えさせ、
   前記粉砕手段は、本体の上部に設けた受け入れホッパと、前記本体の内部へ所定間隔で略水平に軸支させて回転手段により回転駆動される一対の回転軸と、これら一対の回転軸の外周部へそれぞれ放射状に多数突設させた破砕羽根と、前記本体の下部に設けた粉砕出口とからなり、
   前記撹拌混合手段は、所定長さで内部を空洞状に形成させた移送体と、この移送体の内部においてその略全長に設けて前記土質改良剤と前記排土との混合物に対して更に撹拌と混合作用を与えつつ該混合物を移送する混合移送部材と、前記移送体の始端部に設けて前記粉砕出口に対応させた前記混合物の供給口と、前記移送体の終端部に設けて前記混合物の撹拌と混合を終えた改良土を排出する取出口とからなり、
   前記撹拌混合手段の混合移送部材は、前記供給口と前記取出口との間に延設させたスクリューコンベアであって、前記粉砕手段の前記粉砕出口に対応する位置において、破砕部材を付設させたことを特徴とする排土用土質改良装置。
2. 撹拌混合手段の混合移送部材は、供給口と取出口との間に延設させたスクリューコンベアであって、粉砕手段の粉砕出口に対応する位置において、破砕部材を前記スクリューコンベアの螺旋状の羽根に延設されるように付設させて前記スクリューコンベアと一体的に回転させたことを特徴とする請求項１記載の排土用土質改良装置。
3. 撹拌混合手段の移送体は、架台へ一端部の供給口側を支軸により揺動自在に取り付け、他端部の取出口側を調整手段によりその傾斜角度を自在に設けられたことを特徴とする請求項１記載の排土用土質改良装置。

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