JP3798282B2 - Self-propelled soil improvement machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土砂を受入れて土質改良材とともに混合して改質する自走式土質改良機に係わるものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、建設省によるいわゆる建設リサイクル推進計画の策定(1997年)といった廃棄物再利用促進の背景の下、例えば、ガス管等の埋設工事、上下水道工事、及びその他の道路工事・基礎工事等が行われる様々な現場において、土砂を土質改良材とともに攪拌混合処理し、リサイクル用の改良土製品や宅地用地・道路の路床等の表層に敷設する地盤強化用の改良土を生成する自走式土質改良機のニーズが拡がりつつある。
【0003】
この種のものとしては、例えば特開2000−45263号公報に記載の自走式土質改良機等が既に提唱されている。この従来技術は、ホッパで受入れた土砂を搬送コンベアにより搬送しつつ、この搬送土砂上に土質改良材供給装置により土質改良材を供給して混合装置に導入し、この混合装置により土砂及び土質改良材を混合して生成した改良土を搬出コンベアにより機外に排出するようになっている。
【0004】
この従来技術において、上記ホッパの搬送コンベアによる搬送方向下流側の壁面には、搬送コンベアとの対向端部に所定の面積(幅及び高さ)のゲートが形成されており、搬送コンベアによりホッパ内から搬出される土砂は、このゲートを通過する際に所定の断面積(幅及び高さ)で切り出されるようになっている。上記従来技術では、このようにホッパから所定断面積で連続的に土砂が切り出されるようになっている。
【0005】
また、上記搬送コンベアの搬送ベルトを支持する支持ローラ間には、上記のようにほぼ一定の体積でホッパから切り出される土砂の重量を搬送ベルトを介して測定する、いわゆるコンベアスケールで構成した土砂供給量測定手段が備えられている。そして、この土砂供給量測定手段の検出結果に応じ、土質改良材供給装置による土質改良材の供給量を制御することにより、土砂及び土質改良材の混合比を制御するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、ホッパに投入された土砂は、搬送コンベアによりホッパの上記ゲートを設けた壁面側に順次搬送される。このとき、ゲートを通過しない土砂は、そのゲートが設けられたホッパ壁面に干渉して滞留し、後から搬送されてくる土砂からの押し付け力を受けることとなる。この場合、改質対象となる土砂の性状にもよるが、例えば極めて粒径が小さく粘性の高い粘性土等を改質対象とすると、滞留して後から搬送されてくる土砂によりさらに壁面に押し付けられた土砂は、そこで圧密し強く締め固まってしまう場合がある。その結果、ホッパ外への土砂の切り出し量が減少し、場合によってはホッパ内でいわゆる架橋現象が発生してホッパ外へ土砂が全く搬出されなくなってしまう可能性がある。
【0007】
また、良質な改良土を生成するためには、土砂及び土質改良材の混合比が好適な値であることが重要となる。上記従来技術においては、ホッパ内の土砂をゲートを介して切り出すことにより、土砂供体積を一定とする配慮がなされているが、切り出された土砂の嵩密度は土砂の性状やホッパ内での圧密状態により異なり、単位体積当りの重量が変動する。その結果、土砂の供給体積が一定であったとして、あたかも土砂供給量が一定量であるように見えても、実際の土砂供給量は変動してしまう。そこで、上記従来技術においては、上記土砂供給量測定手段により供給土砂の重量を検出し、その検出結果に応じて土質改良材の供給量を制御するようにしている。従って、良質な改良土を生成するためには、この土砂供給量測定手段の検出結果の信頼性が重要となる。
【0008】
ところで、上記土砂供給量測定手段は、搬送ベルトを介して搬送土砂重量を検出する構成であるため、精度良く搬送土砂重量を測定するためには、搬送ベルトが十分に撓むようにその前後で搬送コンベアを支持する上記支持ローラの間隔を十分に確保する必要がある。しかしながら、支持ローラ間寸法を長くすると、それだけ搬送コンベアの長手方向寸法が長尺化し、自走式土質改良機全体の機長寸法の増大を招くことになる。自走式土質改良機は、一般的にトレーラ等の輸送手段により輸送されることが多いため、その機長に対し輸送制限が規定されており、このような機長の長尺化は必ずしも好ましくない。また機長が長くなると、その分、稼動現場で自走する時等に周囲の障害物に対して注意して運転しなければならなくなり、また狭いスペースにおける移動もそれだけ難しくなる。その結果、上記従来技術においては、このような寸法上の制約から支持ローラ間寸法を広げることは難しく、その分、土砂供給量測定手段の検出結果の精度が落ちてしまう可能性がある。従って、上記従来技術は、混合比を理想的な値とし改良土の品質を向上させる観点においてさらなる改善の余地がある。
【0009】
本発明は、上記の事柄に基づいてなされたものであり、その目的は、ホッパ内の土砂を円滑にホッパ外へ搬送し安定した土砂供給量を確保するとともに、土砂の供給量をより精度良く測定して土質改良材との混合比を制御することにより、高い品質の改良土を生成することができる自走式土質改良機を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、受け入れた土砂を土質改良材と混合して改質する自走式土質改良機において、走行手段を備えた本体フレームと、この本体フレーム上に設けられ、前記土砂と前記土質改良材とを混合する混合装置と、この混合装置に前記土砂を供給する搬送コンベアと、この搬送コンベアの上方位置に設けた土砂受入用のホッパと、前記ホッパの搬送コンベア下流側壁面を構成し、下端が周回運動するように上端をアームを介して前記本体フレームに支持した可動壁と、前記可動壁に連結した駆動装置と、前記土砂に対して土質改良材を供給するように前記本体フレームに設けた土質改良材供給装置と、前記搬送コンベア上の下流側位置に上下動可能に設けられ、前記ホッパから切り出され前記搬送コンベアにより搬送された土砂の上面に接触し、土砂を自重による力で加圧する加圧手段と、この加圧手段により加圧した土砂の体積を測定する土砂体積測定手段と、前記混合装置により混合した改良土を機外へと搬出する搬出コンベアとを備える構成とする。
【0011】
本発明においては、ホッパにおける搬送コンベアの土砂搬送方向下流側壁面を可動壁としたことにより、例えば粘性土等を改質対象とした場合であっても、ホッパ内の土砂が搬送コンベアにより押し付けられる下流側壁面の運動により、この可動壁に押し付けられる土砂をほぐすことができる。これにより、ホッパ内で土砂が圧密し強く締め固まってしまうことを防止することができ、ホッパ内における架橋現象の発生を防止することができる。
【0012】
また、搬送コンベア上方に加圧手段を設け、ホッパ外へ搬送された搬送コンベア上の土砂を加圧することにより、ホッパから切り出された土砂の嵩密度をほぼ一定とすることができる。そして、このようにほぼ一定の嵩密度となった搬送土砂の体積を、土砂体積測定手段により測定することにより、土砂供給量をより正確に測定することができる。これにより、改質対象土砂の性状やホッパへの投入状態によらず、搬送コンベアによる土砂の供給量を精度良く測定することができ、この測定値に基づいて土質改良材の供給量を高精度に制御することができる。
【0013】
従って、ホッパ内の土砂を円滑にホッパ外へ搬送し安定した土砂供給量を確保するとともに、土砂の供給量をより精度良く測定して土質改良材との混合比を制御することにより、高い品質の改良土を生成することができる。
【0014】
(2)上記目的を達成するために、また、本発明は、受け入れた土砂を土質改良材と混合して改質する自走式土質改良機において、走行手段を備えた本体フレームと、この本体フレーム上に設けられ、前記土砂と前記土質改良材とを混合する混合装置と、この混合装置に前記土砂を供給する搬送コンベアと、この搬送コンベアの上方位置に設けた土砂受入用のホッパと、前記ホッパの搬送コンベア下流側壁面を構成し、下端が周回運動するように上端をアームを介して前記本体フレームに支持した可動壁と、前記可動壁に連結した駆動装置と、前記土砂に対して土質改良材を供給するように前記本体フレームに設けた貯留タンクとこのタンクの下部に設けられ、出口側に向かってピッチが大きくなるスクリューを有するスクリューフィーダとを備える土質改良材供給装置と、前記搬送コンベア上の下流側位置に上下動可能に設けられ、前記ホッパから切り出され前記搬送コンベアにより搬送された土砂の上面に接触し、土砂を自重による力で加圧する加圧手段と、この加圧手段により加圧した土砂の体積を測定する土砂体積測定手段と、前記混合装置により混合した改良土を機外へと搬出する搬出コンベアとを備える構成とする。
【0015】
(3)上記(1)又は(2)において、好ましくは、前記土砂体積測定手段の検出値に基づいて、前記土質改良材供給装置における土質改良材の供給量を制御する制御手段を備える。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自走式土質改良機の一実施の形態を図面を用いて説明する。
自走式土質改良機とは、例えば、建設現場等で発生する建設発生土を、現場内で土質改良材とともに混合処理してリサイクル用の改良土製品を生成するといった建設発生土改良、或いは、宅地建設用地等の表層を掘削した土砂をその場で改質し、地盤強化のために表層に埋め戻す改良土を生成したり、道路建設用地等で現場内の所定の箇所を掘削して得た土砂をその場で改質し、路床材として敷設する改良土を生成するといった表層地盤安定化処理等において広く用いられるものである。
【0017】
図1は本発明の自走式土質改良機の一実施の形態の全体構造を表す側面図、図2はその上面図、図3は図1中左側から見た正面図である。
これら図1〜図3において、1は走行体で、この走行体1は、左・右1対の走行装置2と、この走行装置2の上部に略平行に延設した1対の本体フレーム3とで構成されている。また、4は走行装置2のトラックフレームで、このトラックフレーム4は、上記本体フレーム3の下部に連設している。5,6はそれぞれこのトラックフレーム4の両端に設けた従動輪(アイドラ)及び駆動輪、7はこれら従動輪5及び駆動輪6に掛け回した履帯(無限軌道履帯)、8は駆動輪6に直結した駆動装置である。9a,9bは本体フレーム3上に立設した複数の支持ポストで、これら支持ポスト9a,9bは、支持フレーム10,11を支持している。
【0018】
12は改質対象となる土砂を受入れるホッパ(詳細は後述)で、このホッパ12は、上下が開口した概略枠型に形成されており、上記支持フレーム10により、本体フレーム3の長手方向一方側(図1中左側)に支持されている。また、改質対象となる土砂は、例えば油圧ショベル等の投入重機で投入される場合も多く、このホッパ12は、土砂投入の利便性への配慮として、上方拡開に形成されている。
【0019】
13はこのホッパ12で受入れた土砂を搬送する搬送コンベアで、この搬送コンベア13は、ホッパ12の下方から後述する混合装置200の入口筒体202上方にかけて上り傾斜に延設されている。14はこの搬送コンベア13のコンベアフレームで、このコンベアフレーム14は、上記支持ポスト9a,9b等に支持されている。15,16はそれぞれこのコンベアフレーム14の両端に設けた駆動輪及び従動輪、17はこれら駆動輪15及び従動輪16に掛け回した搬送ベルト、18はこの搬送ベルト17の搬送面を支持する複数の支持ローラである。また、上記駆動輪15には、この駆動輪15を駆動して搬送ベルト17を循環駆動させる駆動装置19(後述の図31参照)が連結されている。
【0020】
図4は上記ホッパ12の構造を簡略的に表す側断面図、図5はこの図4中V−V断面による断面図である。
これら図4及び図5において、12Aはホッパ12の搬送コンベア13による土砂搬送方向下流側(図4中右側)壁面を構成する可動壁である。この可動壁12Aは、上記搬送コンベア13の搬送ベルト17に対して上方に所定距離離間しており、これら可動壁12A及び搬送ベルト17の間の間隙が、ホッパ12の土砂出口12Bとして開口している。そして、ホッパ12内の土砂は、下方のものから順次搬送コンベア13により搬送され、この土砂出口12Bを通過する際、この土砂出口23Bの幅及び高さで切り出されるようになっている。
【0021】
20はこの可動壁12Aの外壁に固着したブラケット、21はこのブラケット20に挿通した偏芯軸である。この偏芯軸21は、両端に突設した回転中心軸21Aが、例えば上記支持フレーム10(図3参照)上方に位置する図示しないフレームに回転自在に支持され、かつこの回転中心軸21Aに対して偏芯した周胴部21Bが、上記ブラケット20に対して回転自在に挿通されている。22Aは可動壁12A外壁の上記ブラケット20よりも高い位置に固着したブラケット、22Bは上記支持フレーム10(図3参照)上方に位置するフレーム23に固着したブラケット、24はこれらブラケット22A,22Bに介設したアームで、このアーム24の両端は、ブラケット22A,22Bに対しピン25,25を介して回動可能に連結している。つまり、ホッパ12の下流側壁面を構成する可動壁12Aは、ホッパ12とは独立して支持フレーム10上方に位置する図示しないフレーム及び上記フレーム23から支持されている。
【0022】
また、26は上記支持フレーム10(図2参照)上に設けた駆動装置(図5参照)で、この駆動装置26は、上記偏芯軸21一端側(図5中左側)の上記回転中心軸21Aに直結している。すなわち、この駆動装置26が駆動することにより、上記支持構造の可動壁12Aの下端は、図4中矢印で示したように、ホッパ12の内側上方に突き上げられるような略楕円形の軌跡で周回運動(振動)するようになっている。これにより、可動壁12Aは、ホッパ12内における搬送コンベア13による土砂搬送方向下流側の土砂(すなわち図4中右側の土砂、言い換えれば可動壁12Aに押し付けられる土砂)を、主にホッパ12内側上方向への力を与えてほぐす働きをするようになっている。
【0023】
27は上記支持フレーム10(図3参照)上方に位置するフレーム28に固着したブラケット、29はこのブラケット27に対しピン30を介して回動(揺動)可能に支持されたアームである。31はこのアーム29の先端にピン32を介して回転自在に設けられた加圧ローラで、この加圧ローラ31は、土砂出口12Bから切り出された搬送ベルト17上の搬送土砂の表面の凹凸に追従して上下動しつつ搬送土砂の表面に倣って回転するようになっている。これにより、加圧ローラ31を通過する土砂は、加圧ローラ31の自重により所定の力で適度に加圧され、その嵩密度がほぼ一定となるようになっている。
【0024】
33は加圧ローラ31の上方に設けた高さ検出手段で、この高さ検出手段33は、上記支持フレーム10(図3参照)上方に位置するフレーム34に支持されている。また、この高さ検出手段33は、この種のものとして公知の超音波センサで構成されており、発信した超音波が加圧ローラ31で反射して戻ってくるまでの時間を検出し、その検出結果を後述の体積演算回路35(後述の図31参照)に随時出力するようになっている。
【0025】
なお、図4において、可動壁12Aが図中時計回りの軌跡で周回運動する場合を図示したが、駆動装置26の回転方向を逆向きにして図中反時計回りの軌跡で周回運動するようにしても構わない。また、以上説明してきた可動壁12A、加圧ローラ31及び高さ検出手段33等は、カバー9c(図1参照)により保護され、ホッパ12と以下に説明する土質改良材供給装置36(図1参照)との間に設けられている。
【0026】
図1〜図3に戻り、36は上記搬送コンベア13上の土砂に土質改良材を供給する土質改良材供給装置で、この土質改良材供給装置36は、水平断面が略方形の土質改良材の貯留タンク37と、この貯留タンク37内の土質改良材を下方に導出するスクリューフィーダ38と、貯留タンク37内の土質改良材をスクリューフィーダ38に導く漏斗の役割を果たす略四角錐形状のシュート39とで構成されている。
【0027】
図6はこの土質改良材供給装置36の詳細構造を表す側面図、図7はその上面図、図8は図6中VIII−VIII断面による水平断面図である。
これら図6〜図8において、39Aは上記シュート39上部のフランジ状の枠板で、上記貯留タンク37は、この枠板39A上に連設した蛇腹部37Aと、この蛇腹部37Aの上部をカバーする天板部37Bとで構成されている。蛇腹部37Aは、伸縮自在なフレキシブルな材料(例えばポリエチレン系ゴム材料等)で構成されており、内部に貯留した土質改良材からの内圧が作用するため、複数の補強リング40で補強されている。このとき、蛇腹部37A内の土質改良材による内圧は、下方ほど高くなるため、図6に示すように下方になるほど上記補強リング40の取付ピッチが狭くなっている。
【0028】
41はこの天板部37Bのほぼ中央に設けた土質改良材充填用の受入口(図7参照)、42はこの土質改良材受入口41の開閉蓋で、この開閉蓋42は、天板部37Bに蝶番43(図7参照)を介して取付けられている。なお、42Aは開閉蓋42の開閉作業への配慮として設けた把手(図7参照)である。
【0029】
44は天板部37Bの外周部に複数(この例では3つ)設けた取付部、45はこれら取付部44の下部に固定的に垂設した支柱で、この支柱45の上下には、それぞれ所定の位置にピン穴45A,45B(下側のピン穴45Bは後述の図9参照)が穿設されている。46は各支柱45を挿通する複数(この例では3つ)のガイド筒で、このガイド筒46は、上記支持フレーム11(図1参照)上の台板47(図1参照)に貫通して固定されており、かつ上記シュート39の枠板39Aを貫通して固定している。また、このガイド筒46の枠板39Aから突出した上端付近には、図示しないピン穴が穿設されている。このような構造により、上記各支柱45は、それぞれ各ガイド筒46に上下スライド可能に挿入されて上記台板47の下方にまで突出可能となっている。そして、支柱45のスライドに伴って前述の蛇腹部37Aが伸縮し、貯留タンク37の高さが可変な構造となっている。
【0030】
48は支柱45をガイド筒46に固定するストッパピンで、このストッパピン48は、ガイド筒46の図示しないピン穴を介し、支柱45の上記ピン穴45A或いは45Bに挿入するものである。すなわち、例えば稼動時等には、蛇腹部37Aを伸長させ、ストッパピン48を、ガイド筒46越しにピン穴45Bに挿入して貯留タンク37の内部容積を十分確保し(図6に示した状態)、自走式土質改良機をトレーラ等で輸送するとき等には、蛇腹部37Aを減縮させ、ガイド筒46越しにピン穴45Aにストッパピン48を挿入することにより、自走式土質改良機の全高を輸送制限をクリアする高さまで低くした状態で保持できるようになっている。この状態の土質改良材供給装置36の詳細側面を図9に示した。
【0031】
39Bは上記シュート39下部に設けたスクリューフィーダ38への土質改良材出口(図8参照)で、この土質改良材出口39Bは、上記スクリューフィーダ38の長手方向(図8中左右方向)を長手方向とした略長方形状に形成されている。また、39Cはシュート39上部に設けた貯留タンク37からの土質改良材入口(図8参照)で、上記シュート39は、この土質改良材入口39Cから先の土質改良材出口39Bに向かって、下方縮径の略四角錐に形成されている。なお、このシュート39の各コーナー内側は、いわゆるR材を張ったり、溶接ビードで丸く形成されており、各コーナーへの土質改良材の滞留を防止するようになっている。
【0032】
39Dはシュート39の各傾斜面に複数設けた空気流出口(図8参照)で、この空気流出口39Dは、コンプレッサ49(図1参照)からの圧縮空気をシュート39内に噴射させるものである。これにより、シュート39内壁と土質改良材との間に瞬間的に間隙を創出し、いわゆるブリッジやラットホールといった現象の発生を防止することで、土質改良材がスクリューフィーダ38に対し円滑に導入されるよう配慮されている。
【0033】
図10はそのスクリューフィーダ38の詳細構造を表す側面図、図11はその上面図である。
これら図10及び図11において、50は上記スクリューフィーダ38の略円筒形状のケーシングで、このケーシング50は、端部ケーシング50A,50Bと、これら端部ケーシング50A,50Bの間に回転可能に介設した中間ケーシング50Cとの3つに分割されている(接続構造に関しては後述)。51は中間ケーシング50Cに設けた土質改良材導入口で、この土質改良材導入口51は、スクリューフィーダ38の長手方向(図11中左右方向)を長手方向とする略長方形状に形成され、シュート39の上記土質改良材出口39B(図8参照)に連通可能となっている。
【0034】
52は端部ケーシング50Bの下部側を斜めに切り欠いて形成した土質改良材導出口で、この土質改良材導出口52は、上記搬送コンベア13(図1参照)の搬送方向下流側端部(図1中右端)付近の上方に位置している。また、この土質改良材導出口52は、スクリュー56(後述)のピッチに伴う間欠的な土質改良材の導出を防止するため、図10に示すように、スクリュー56の傾斜にある程度対応して所定の傾斜を持つように斜めに設けられている。53A,53Bはケーシング50の両端に設けたエンドブラケット、54A,54Bはそれぞれこれらエンドブラケット53A,53B内に支持された軸受、55はケーシング50内に設けた中空(中実でも構わない)の回転軸で、この回転軸55の両端は、先の軸受54A,54Bにより回転自在に支持されている。56は回転軸55の外周に螺旋状に設けたスクリュー(オーガ)で、このスクリュー56のピッチは、上記土質改良材導入口51側から土質改良材導出口52側に向かって徐々に大きくなっている。
【0035】
57A,57Bは上記端部ケーシング50A,50Bを支持する脚、58は脚57Aがボルト締結された台板で、この台板58は、端部ケーシング50Aと並設したスクリューフィーダ38の駆動装置59(図11参照)を支持している。59Aはこの駆動装置59の出力軸、60はこの出力軸59Aに設けたスプロケット、61は上記回転軸55の他端(図11中右端)に設けたスプロケット、62はこれらスプロケット60,61に巻回したチェーンである。つまり、この駆動装置59の駆動力がチェーン62を介して回転軸55に伝達され、上記スクリュー56を回転させるようになっている。63は駆動装置59の出力軸59Aの回転数を検出する回転数検出手段で、この回転数検出手段63は、例えばエンコーダ等により構成され、後述する制御装置148(後述の図31参照)に検出結果を出力するようになっている。
【0036】
図12は端部ケーシング50Bと中間ケーシング50Cとの接続構造を表す部分拡大、図13はこの図12中XIII−XIII断面による断面図である。
これら図12及び図13において、64A,64Bはそれぞれ端部ケーシング50B及び中間ケーシング50Cの対向端部に設けた突出部及び段差部で、突出部64Aは段差部64Bに勘合している。65は端部ケーシング50Bの中間ケーシング50Cとの対向端部に設けたブラケット、66A〜66Cは中間ケーシング50Cの端部ケーシング50Bとの対向端部における径方向に放射状に複数設けたブラケットで、特にブラケット66Aは、中間ケーシング50Cの径方向上部側、つまり上記土質改良材導入口51(図10参照)側に設けられている。
【0037】
また、67A,67Bはブラケット65,66Aの互いに対応する位置に穿設したピン挿入口で、これらピン挿入口67A,67Bにストッパピン68(図10参照)を挿入することにより、中間ケーシング50Cが端部ケーシング50Bに対して固定されるようになっている。69は上記ブラケット66A〜66Cにそれぞれ複数(この例では2つ)設けた例えば略正六角形状の突出部で、この突出部69は、例えば螺着された六角ボルトの頭等で構成されている。なお、特に図示しないが、上記構造は、端部ケーシング50A及び中間ケーシング50Cの対向端部にも同様に設けられている(図10参照)。すなわち、図10において、ストッパピン68,68を抜き取り、中間ケーシング50Cと端部ケーシング50A,50Bとの固定を解くと、例えばスパナ等の工具で突出部69を把持して中間ケーシング50Cを端部ケーシング50A,50Bに対して回転させられるようになっている。
【0038】
図14はスクリューフィーダ38の支持構造を表す側面図、図15及び図16はそれぞれ図14中矢印XV,XVI方向から見た部分拡大図である。
これら図14〜図16において、70は上下分割型の外ケーシングで、この外ケーシング70は、上ケーシング70A,70Bと、下ケーシング70Cとで構成されており、内側に中間ケーシング50C(図10参照)の外周部を抱きかかえるようになっている。71A,71Bはそれぞれ上ケーシング70A,70B及び下ケーシング70Cの対向端部に設けたフランジ(図15及び図16参照)で、これらは、例えば図示しないワッシャーを介しボルト、ナット等により固定されている。72A,72Bはそれぞれ上ケーシング70A,70Bとシュート39との連結部材で、これら連結部材72A,72Bは、上ケーシング70A,70B及びシュート39の外壁に対し例えば溶接等により固定されている。
【0039】
73A,73Bはシュート39の外壁面から垂設した支持部材、74A,74Bはそれぞれこれら支持部材73A,73Bの下端に固着した支持台で、これら支持台74A,74Bは、それぞれ上部に上記スクリューフィーダ38の台板58及び脚57B(共に図10参照)を支持するようになっている。すなわち、上記スクリューフィーダ38は、上記外ケーシング70及び支持台74A,74Bを介し、上記シュート39から支持されている。なお、75は上記中間ケーシング50C及び外ケーシング70の間に介設したシール部材(図15及び図16参照)で、このシール部材75は、例えば外ケーシング70内周面に施したゴムライニング等で構成されている。上記スクリューフィーダ38は、このような支持構造により、先の図1に示すように、その土質改良材の移送方向(図1中左方向)に上り傾斜とされ、その移送方向上流側(図1中右側)が下方の空間に入り込むよう、移送方向下流側(図1中左側)に対して低くなるように配設されている。
【0040】
上記構成により、スクリューフィーダ38は、後述する混合装置200の上方位置に設けられ、先のシュート39から土質改良材導入口51を介して導入した土質改良材を図1中左方向(搬送コンベア13の搬送方向と反対方向)に移送し、端部ケーシング50Bの下部に設けた土質改良材導出口52から、搬送コンベア13の搬送方向下流側(図1中右側)端部付近を搬送される土砂に、土質改良材を一定量づつ添加するようになっている。
【0041】
図1〜図3に戻り、76は自走式土質改良機の片側(図2中上側)に設けたクレーン(図2及び図3参照)で、このクレーン76は、機械幅方向一方側(図2中上側)の本体フレーム3に取付けた支持台77上に設けられている。このクレーン76は、支持台77から上方に立設した支持部76Aと、この支持部76Aに基端部が枢支接続され長手方向に伸縮するとともに略水平に旋回するアーム76Bと、このアーム76Bを俯仰動させるシリンダ76Cと、アーム76B先端に設けたウィンチ76Dとを備えている。通常、貯留タンク37内に土質改良材を充填する際には、上部の開閉蓋42(図7参照)を開け、このクレーン76によりフレキシブルコンテナを吊り上げて土質改良材受入口41(図7参照)に挿入するようになっている。
【0042】
このとき、先の図6に示すように、天板部37Bには、支持部材78A,78Bを介し、貯留タンク37内の土質改良材受入口41(図7参照)の略直下に位置するよう、上方に突設したカッタ79が設けられている。これにより、クレーン76で土質改良材受入口41に挿入されたフレキシブルコンテナは、自重によりカッタ79に押し付けられて底部を切り裂かれ、ここから貯留タンク37内に土質改良材を流出するようになっている。
【0043】
なお、先の図7において、80は天板部37Bに設けた排気口で、この排気口80には、図示しないフィルタが設けられている。つまり、上記土質改良材充填の際、土質改良材に押し退けられて土質改良材受入口41のフレキシブルコンテナとの間隙から流出しようとする貯留タンク37の内部雰囲気を、この排気口80から逃がしてやるようになっている。これにより、流出する内部雰囲気と共に、舞い上がった土質改良材が貯留タンク37外に流出することを防止するよう配慮されている。
【0044】
200は搬送コンベア13から導入された土砂及び土質改良材を混合して改良土を生成する混合装置である。
図17はこの混合装置200の詳細構造を表す上面図、図18はこの図17中XVIII−XVIII断面による側断面図である。
これら図17及び図18において、201はこの混合装置200の略箱状の本体で、この混合装置本体201は、その長手方向一方側(図18中左側)上部に土砂及び土質改良材の入口筒体202を、他方側(図18中右側)下部に改良土の出口筒体203を設けている。201Aは混合装置本体201の入口筒体202を除く上面を構成する上部蓋体で、この上部蓋体201Aは、混合装置本体201上に入口筒体202と共に複数枚(この例では3枚)並設されており、その幅方向一方側(図17中上側)が混合装置本体201上部に対してボルト締結され、混合装置本体201上部に着脱可能に設けられている(詳細は後述)。すなわち、これら上部蓋体201A及び入口筒体202を取外すことにより、混合装置本体201上面を全面的に開放することができるようになっている。
【0045】
図19(a)はこの上部蓋体201Aの幅方向他方側(図17中下側)の混合装置本体201に対する取付構造を表す図で、図17中XIXa部の拡大図である。また図19(b)はこの図19(a)中XIXb−XIXb断面による断面図である。
これら図19(a)及び図19(b)において、204は上部蓋体201Aの幅方向他方側(先の図17中下側)上部に固着した押え板で、この押え板204は、図19(a)に示すように略一文字状の溝204Aを有し、上部蓋体201Aの端部から突出して設けられている。205は混合装置本体201の側面に取付部材206(図19(b)参照)を介して取付けられたブラケット(図19(b)参照)で、このブラケット205は、図19(b)に示すように略「コ」の字状の溝205Aを有しており、また、押え板204の下方に位置するように図19(a)中上下方向に同一形状のものが例えば2枚並設されている。207はTネジで、このTネジ207は、ブラケット205の溝205Aに係合する軸207Aと、この軸207Aから突設したネジ207Bとで、図19(b)中右側から見て略「T」の字状に形成されている。
【0046】
すなわち、このTネジ207のネジ207Bに蝶ナット208を螺合し、この蝶ナット208により上記押え板204を混合装置本体201に対して押え付けるようになっている。上部蓋体201Aは、上記のようにの幅方向一方側(図17中上側)が混合装置本体201の所定の位置にボルト締結されており、このように幅方向他方側(図17中下側)を強固に把持することにより、混合装置本体201上の所定の位置にしっかりと固定されている。
【0047】
209は外れ止めで、この外れ止め209は、蝶ナット208の緩み等により上部蓋体201Aの固定時にTネジ207が外れることを防止するものである。このとき、上記Tネジ207は、図19(b)の状態では、その軸207Aがブラケット205の「コ」の字状の溝205Aの内側(図19(b)中左側)の部分に支持されているが、蝶ナット208を緩めることにより、軸207Aは溝205Aの外側(図19(b)中右側)に移動可能となっている。そして、軸207Aを移動させるとこの軸207Aを支点としてネジ207Bが回動可能となり、外れ止め209に掛かることなくTネジ207を回動させることができるようになっている。これにより、特定の工具を用いなくても上記上部蓋体201Aの押えを容易に外すことができるように配慮されている。
【0048】
以上のように、上部蓋体201Aは、その幅方向他方側(図17中下側)の押えを外し、その幅方向一方側(図17中上側)のボルト締結を解くことにより、図17中下方向にスライドさせ、容易に取外すことができるようになっている。
【0049】
なお、詳細な説明は省略するが、図17に示すように、混合装置本体201の幅方向一方側(図17中上側)の上部には、上部蓋体201Aの端部に当接するストッパ210が設けられており、上部蓋体201Aの取付けの際、容易に位置決めすることができるよう配慮されている。また、211は上部蓋体201Aの上部に設けた把手で、この把手211は、上部蓋体201Aの着脱作業に対して配慮されたものである。
【0050】
図17及び図18において、212は混合装置本体201内に設けた複数(この例では2本)のパドルミキサで、このパドルミキサ212は、混合装置本体201の長手方向(図17中左右方向)に略平行に配設した中空の回転軸213(中実でも構わない)と、この回転軸213に放射状に複数設けたパドル214とで構成されている。このパドル214は、その平滑な面が、回転軸213の軸線方向(この場合図17中右方向)に対し、パドルミキサ212の回転方向を向くように所定角度傾斜している。
【0051】
215,216は回転軸213の両端に接続する1対の支軸で、これら支軸215,216は、それぞれ混合装置本体201の長手方向(図18中左右方向)両端部に、軸受217,217(図18参照)により回転自在に支持されている。なお、支軸215は軸受217により軸線方向(図18中左右方向)にスライド可能に支持されている。但し、支軸216をスライド可能としても、あるいは両方をスライド可能としても構わない。なお、混合装置本体201内の土砂及び土質改良材の移送方向上流側端部の底面(混合装置本体201の支軸215及び回転軸213の締結部の下方)には、土砂及び土質改良材の堆積防止部材218(図18参照)を設けている。
【0052】
図20はパドルミキサ212と支軸215,216との取付け状態を表す図である。
この図20において、219は回転軸213の両端面に固着したフランジで、このフランジ219の端面は、回転軸213の端面よりも僅かに突出している。220,221はそれぞれ支軸215,216の回転軸213との対向端面に固着したフランジで、このフランジ220,221は、それぞれ対向する回転軸213のフランジ219,219とボルト222により固定されている。但し、この固定構造に関しては、ボルト締結に限らず、例えばピンやクランプ等を用いた固定構造としても構わない。
【0053】
219aはフランジ219のほぼ中央に設けた段差部、220a,221aはそれぞれフランジ220,221のほぼ中央に設けた突出部で、図20の状態において、これら突出部220a,221aが段差部219a,219aに嵌合している。すなわち、回転軸213は、支軸215,216に対し、インロー構造により位置決めされ、互いに略同軸となるよう、着脱可能に締結されている。
【0054】
図21はパドルミキサ212を取外す過程の状態を表す混合装置200の側断面である。
この図21に示す状態は、上記入口筒体202及び上部蓋体201Aを取外し、混合装置200上方に位置する例えば上記支持フレーム11(図1参照)等からチェンブロック(図示せず)等によりパドルミキサ212を吊り下げ支持した状態である。パドルミキサ212を取外すときは、このような状態から、まず回転軸213及び支軸215、回転軸213及び支軸216のそれぞれのフランジ219,220、及びフランジ219,221の締結を解き、支軸215を図21中矢印Aにスライドさせ、フランジ219,220、及びフランジ219,221の間に間隙を生じさせる。これにより、本実施の形態においては、パドルミキサ212を矢印Bのように若干図21中左方向に移動させ、上方に吊り上げて取外すことができるようになっている。
【0055】
図18に戻り、223は支軸216の他端(図18中右端)に設けたギア、224はパドルミキサ212の駆動装置で、この駆動装置224の出力軸224aは、支軸216の他端(図18中右端)に直結している。また、ギア223は隣接する支軸216のもの同士互いに噛合しており、隣接するパドルミキサ212がほぼ同一回転数で互いに反対方向に回転駆動するようになっている。これにより、混合装置200は、搬送コンベア13から入口筒体202を介して導入された土砂及び土質改良材をパドル214により混合して改良土としつつ反対側に移送し、出口筒体203から下方に導出するようになっている。なお、225はこれらギア223等を内包するハウジング、226は生成した改良土を出口筒体203に向かって掻き落とし、混合装置本体201の出口筒体203側内壁への改良土の圧密を防止する掻き取り羽根である。
【0056】
図22は以上の構成の混合装置200の支持構造を表す側面図、図23はこの図22中XXIII−XXIII断面による断面図、図24は図22の上面図でる。
これら図22〜図24において、201Bは混合装置本体201の下部蓋体で、この下部蓋体201Bは、混合装置本体201の出口筒体203を除く下部側壁面と、出口筒体203の前方側(図22中左側)壁面とを構成している。つまり、上記混合装置本体201の上下は、それぞれメンテナンス用開口201a、排土用開口201b(共に図23参照)としてほぼ全面的に開放可能な構造となっている。また、図23に示すように、下部蓋体201Bの内壁は、パドル214の回転軌跡に沿うように円弧状に形成されている。
【0057】
227A,227Bは上記混合装置本体201の取付部で、取付部227Aは上記混合装置本体201の長手方向一方側(図22中左側)上部側面に、取付部227Bは混合装置本体201の長手方向他方側(図22中右側)下部側面にそれぞれ突設されている。228A,228Bは混合装置本体201を本体フレーム3上に固定する連結部材(繁雑防止のため、図22において連結部材228Aは図示省略した)で、これら連結部材228A,228Bの両端は、それぞれ上記取付部227Aと本体フレーム3上部、取付部227Bと本体フレーム3上部に対しボルト締結されている。このような支持構造により、図23に示すように、本体フレーム3,3間寸法よりも幅の狭い混合装置本体201が本体フレーム3,3間に掛け渡されるように設けられている。特に連結部材228Aは、図23に示すように、後述するガイド部材231や油圧シリンダ234を跨ぐように、略「く」の字状に形成されている。
【0058】
229A,229Bは、それぞれ下部蓋体201Bの長手方向(図22中左右方向)両端において、幅方向(図23中左右方向)両側にボルト締結(溶接でも構わない)した取付板、230A,230Bは、これらサイドプレート229A,229Bにそれぞれ回転自在に支持された車輪である。但し、車輪230Aは、車輪230Bより若干低く位置している。231はこれら車輪230A,230Bをガイドするガイド部材で、このガイド部材231は、上部を車輪230A,230Bが走行する下ガイド231Aと、僅かな間隙を介して車輪230A,230Bの上方に位置する上ガイド231Bと、これら下ガイド231A、上ガイド231Bを連結する複数の連結プレート231Cとで構成されている。232はガイド部材231の両端及び略中央に位置する連結プレート231Cに設けた取付部、233は本体フレーム3上部に設けた複数の取付座(図23参照)で、取付部232は取付座233に対してボルト締結されている。
【0059】
また、ガイド部材231は、混合装置本体201長手方向(図22中左右方向)に延在した水平部231aと、混合装置本体201の長手方向一方側(図22中左側)に向かって下る傾斜部231bとを交互に位置させて階段状に構成されている。
【0060】
234は油圧シリンダ、235は上記取付部227Bの上方に位置する支持部材で、油圧シリンダ234の両端は、上記サイドプレート229A及び支持部材235に対し、ピン236,236を介して回動可能に連結されている。このような構造により、混合装置本体201及びその下部蓋体201Bはそれぞれ独立して本体フレーム3から支持されると共に、互いに油圧シリンダ234により連結されている。これにより、油圧シリンダ234が伸長すると、下部蓋体201Bは、ガイド部材231の下ガイド231Aにおける傾斜部231b、水平部231a上を順次走行し、ほぼ水平の状態を保ちつつ、図22中矢印Cで示したように1段下がってスライドし、最終的に混合装置本体201下部を全開させるようになっている。この状態を図25に示した。また、この図25において、油圧シリンダ234を縮端することにより、下部蓋体231Bは矢印Cのようにスライドし、図22の状態に復帰することは言うまでもない。
【0061】
また、以上のような構造の混合装置200は、例えばチェンブロック(図示せず)等を用い、上方に位置する例えば上記支持フレーム11から混合装置200を吊り下げ保持しつつ、上記連結部材228A,228B、ガイド部材231及びその取付部232を取外し、チェンブロックを徐々に緩めていくことにより、本体フレーム3,3の間を通して吊り下ろすことができるようになっている。但し、このとき、下部蓋体201Bを混合装置本体201に対し、例えばクランプ等、何らかの方法で固定しておくと好ましい。
【0062】
再び図1〜図3に戻り、107は混合装置200から導出された改良土等を機外に排出する搬出コンベアで、この搬出コンベア107は、搬送方向(図1中右側)に向かって、混合装置200の下方から所定距離略水平に延在した後、混合装置200の上記駆動装置224の下方付近から上り傾斜に延在している。108はこの搬出コンベア107のコンベアフレーム、109,110はそれぞれこのコンベアフレーム108の両端に設けた駆動輪及び従動輪(従動輪110は後述の図27参照)、111はこれら駆動輪109及び従動輪110に掛け回した搬送ベルト、112はこの搬送ベルト111の搬送面を支持する複数の支持ローラである。113は駆動輪109に直結した駆動装置(図2参照)で、この駆動装置113により、駆動輪109を回転駆動して搬送ベルト111を循環駆動させるようになっている。なお、114はコンベアフレーム108の幅方向(図2中上下方向)両側に設けたサイドカバーで、風等により搬送中の改良土が飛散することを防止するものである。
【0063】
図26及び図27は共に搬出コンベア107の取付構造を表す図で、それぞれ上面及び側面から見た部分拡大図である。
これら図26、図27も参照して、115は搬出コンベア107を支持する断面略「C」字状のガイド部材で、このガイド部材115は、上記走行装置2のトラックフレーム4の内側に略水平に延設されている。116はトラックフレーム4の内側に固着された支持部材、117はこの支持部材116の内側にボルト締結した取付板で、上記ガイド部材115は、この取付板117の内側に固着されている。118は上記コンベアフレーム108の側面に略水平に延設した部分の側部に固着した摺動部材で、この摺動部材118は、上記ガイド部材115に摺動可能に支持されている。すなわち、搬出コンベア107は、上記ガイド部材115及び摺動部材118等を介し、トラックフレーム4の内側に略水平方向(図27中左右方向)にスライド可能に支持されている。また、ガイド部材115や摺動部材118は、耐磨耗性及び潤滑性を有する材質で構成すると好ましい。
【0064】
119はストッパピンで、このストッパピン119は、ガイド部材115及び摺動部材118の長手方向一方側端部(図27中左端)にそれぞれ穿設した互いのピン挿通孔(図示せず)に挿入され、これにより搬出コンベア107の固定及び位置決めの役割を果たすようになっている。なお、117’は上記ガイド部材115の長手方向他方側(図27中右側)に、別途補助ガイド部材115’(後述の図32参照)を連接するための補助取付部材である。
【0065】
再び図1〜図3に戻り、120はコンベアフレーム108の長手方向(図1中左右方向)中央付近に設けた支持部材で、この支持部材120は、動力装置125(後述)に着脱可能に固定されている。また、121はコンベアフレーム108の長手方向他方側(図1中右側)に設けたブラケット、122は動力装置125の後方側(図1中右側)側面から突設した支持アーム、123はこれらブラケット121及び支持アーム122を連結するターンバックルである。このように、搬出コンベア107は、その長手方向一方側(図1中左側)の略水平に延設した部分が前述のようにトラックフレーム4に、長手方向中央付近及び長手方向他方側(図1中右側)の傾斜した部分が動力装置125から支持されている。
【0066】
125は動力装置で、この動力装置125は、本体フレーム3の長手方向他方側(図1中右側)端部に支持部材126を介して支持されている。また、繁雑防止のため特に図示しないが、この動力装置125は、前述してきた各機器の駆動装置に供給する圧油を吐出する少なくとも1つの油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動するエンジンと、油圧ポンプから各駆動装置へ供給される圧油の流れをそれぞれ制御する複数のコントロールバルブ等を内部に備えている。
【0067】
127はこの動力装置125の前方側(図1中左側)の区画に設けた運転席で、この運転席127には、上記走行装置2を操作する1対の操作レバー128及びその他の各機器を操作する操作盤129(図2参照)が備えられている。130は上記土質改良材供給装置36上に設けた警告灯である。また、131は手動操作盤で、この手動操作盤131は、例えば上記動力装置125内に設けた制御装置148(後述の図31参照)にコードを介して電気的に接続しており、搬送コンベア13のコンベアフレーム14から掛設し、本体フレーム3の長手方向一方側(図1中左側)端部付近等、混合装置200の見易い位置に設けられている。なお、この手動操作盤131は、このようにコードを介した有線操作式のものとしても良いし、無線操作式のものとしても構わない。また、この手動操作盤131の設置位置に関しては、混合装置200が見易い位置であれば上記位置に限られる必要はなく、さらに掛設されたものとしたが、例えば固定的に設けたものとしても良い。
【0068】
図28はこの手動操作盤131の概観を表す概略図である。
この図28において、132A,132Bはそれぞれ上記混合装置200の下部蓋体201Bを開閉する操作スイッチで、操作スイッチ132Aを押すと上記油圧シリンダ234が伸張して下部蓋体201Bが開き、操作スイッチ132Bを押すと油圧シリンダ234が縮短して下部蓋体201Bが閉まるようになっている。133A,133Bは共に上記混合装置200のパドルミキサ212を駆動させる操作スイッチで、操作スイッチ133Aを押すと上記駆動装置224を正転させ、パドルミキサ212が土砂及び土質改良材を上記出口筒体203側に移送するように駆動し、操作スイッチ133Bを押すと駆動装置224を逆転させ、パドルミキサ212を逆方向に回転させるようになっている。134A,134Bはそれぞれ上記搬出コンベア107を起動・停止させる操作スイッチで、操作スイッチ134Aを押すと上記駆動装置113が駆動して搬送ベルト111が循環駆動し、操作スイッチ134Bを押すと駆動装置113を停止させ搬送ベルト111を停止させるようになっている。
【0069】
また、本実施の形態においては、上記混合装置200内に異物が噛み込んだ場合に上記下部蓋体201Bの開閉を行い、その異物を除去するよう制御装置148(後述の図31参照)にプログラムされている。
【0070】
図29は上記制御装置148による混合装置200内の噛み込み除去の制御手順の一例を表すフローチャートである。
この図29に示すように、制御装置148は、まず、ステップ501で、駆動装置224に設けた負荷検出手段(図示せず)から出力された負荷圧力Pが、予め設定されたしきい値P1以上であるかを判定する。負荷圧力Pがしきい値P1未満の場合、制御装置148は手順を終了し、しきい値P1以上の場合ステップ502へ移る。制御装置148は、ステップ502で、搬送コンベア13、スクリューフィーダ38、パドルミキサ212を停止させる。そして、ステップ503で、パドルミキサ212を逆転・正転させ、異物の噛み込みを除去する。
【0071】
ステップ504では、検出負荷Pがしきい値P1以下の値に復帰したかどうかを判定する。負荷検出手段による検出負荷Pが依然としてしきい値P1以上である場合、制御装置148は、ステップ503で噛み込みが除去されなかったと判断して、ステップ505,506で上記警告灯130(図1参照)を点灯し稼動停止してステップ507へ移る。検出負荷Pがしきい値P1以下に復帰した場合、後述のステップ511に移る。
【0072】
ステップ507,508では、一旦手動操作に切換わり、上記手動操作盤131を用い、搬出コンベア107の起動、混合装置200の下部蓋体201Bの開放を行う。このとき、混合装置200内に噛み込んだ異物は、開放された混合装置本体201の下部を介し、土砂及び土質改良材と共に搬出コンベア107上に排出され搬送される。そして、まだステップ508で異物が排出されない場合には、ステップ509で、手動操作盤131の上記操作スイッチ133B,133Aを適宜操作し、パドルミキサ212を逆転・正転して噛み込んだ異物を除去する。また、このとき、上記した上部蓋体201A(図17参照)を取外して混合装置本体201の上部を開放し、何らかの道具を用いて噛み込んだ異物を掻き落とすようにしても良い。その後、混合装置本体201の上部を開放した場合には、上部蓋体201Aを取付け、ステップ510にて、手動操作盤131を用いて下部蓋体201Bを閉める。このとき、この制御手順ではここで再び自動操作に切換わる。
【0073】
そして、ステップ511で、再びパドルミキサ212、搬送コンベア13、スクリューフィーダ38を起動し、ステップ512で警告灯130を消灯して手順を終了する。
【0074】
また、図30は上記制御装置148による混合装置200内の噛み込み除去の制御手順の他の例を表すフローチャートである。
この図30に示す手順は、制御装置148により噛み込み除去の動作を終始自動で行うもので、ステップ601〜606は、図29に示した手順のステップ501〜506と同様である。この例では、ステップ606まで進むと、ステップ607〜609の順で、搬出コンベア107を起動し、混合装置200の下部蓋体201Bを開放して内部の土砂及び土質改良材を放出し、パドルミキサ212を逆転・正転する。
【0075】
そして、ステップ610において、負荷圧力Pが、依然としてしきい値P1以上であれば、ステップ609に戻って再びパドルミキサ212を逆転・正転させ、しきい値P1以下に復帰した場合、ステップ611に進んで、下部蓋体201Bを閉じる。その後、ステップ612で、再びパドルミキサ212、搬送コンベア13、スクリューフィーダ38を起動し、ステップ613で警告灯130を消灯して手順を終了する。
【0076】
なお、これら各制御手順のステップ501,601等、混合装置200の異物噛み込みの有無の判定として、上記した図示しない負荷検出手段の検出結果を用いたが、これに限らず、例えばパドルミキサ212の駆動装置224に回転数検出器を設け、この検出結果が所定のしきい値を下回った場合に、それぞれステップ502,602へ移るようにしても良い。また、上記各手順において、ステップ503,603は必ずしも必要なく、省略しても構わない。さらに、手動操作盤131は、制御装置148の制御手順によらず、各機器の自動運転を解除し、手動操作に切換えることにより操作することができるようになっている。
【0077】
ここで、本実施の形態において、上記搬送コンベア13による土砂供給量に応じ、混合比制御装置により土質改良材の供給量を制御するようになっている。
図31にその混合比制御装置のブロック図を表す。
この図31において、157は上記搬送コンベア13上の搬送土砂の体積を測定する土砂体積測定装置で、この土砂体積測定装置157は、上記高さ検出手段33(図4も参照)と、先に触れた体積演算回路35と、搬送コンベア13(図1参照)の駆動装置19の回転数を検出する速度検出手段158とで構成されている。上記体積演算回路35は、速度検出手段158の検出結果から搬送コンベア13における搬送ベルト17(図1参照)の駆動速度(すなわち土砂搬送速度)を算出するようになっている。また、前述したように体積演算回路35は、上記高さ検出手段33の検出結果を入力するようになっており、検出された上記加圧ローラ31(図4参照)の高さを基に、加圧後の搬送土砂の高さを算出するようになっている。すなわち、搬送土砂は上記土砂出口12B(図4参照)の幅でホッパ12から切り出されるため、土砂体積測定装置157は、体積演算回路35により、土砂の幅に対し算出した土砂の高さ及び搬送速度を乗じることにより、加圧後の単位時間当たりの土砂体積を算出するようになっている。
【0078】
148aは上記制御装置148に格納された土質改良材供給量演算回路で、上記回転数検出手段63(図11も参照)の検出したスクリューフィーダ38の駆動装置59の回転数を基に、供給されている土質改良材の量を算出するようになっている。148bは上記操作盤129(図2参照)等で設定入力された土砂及び土質改良材の混合比を取り込む混合比設定回路、148cはこの混合比設定回路148bの入力結果を基に、上記体積演算回路35から入力した搬送土砂体積の検出結果に対し要求される土質改良材供給量を算出する土質改良材要求量演算回路で、共に制御装置148に格納されている。
【0079】
148dはこの土質改良材要求量演算回路148c及び土質改良材供給量演算回路148aの算出結果を比較する比較器である。この比較器148dは、入力した要求量を基準に、その都度土質改良材供給量の過不足を判断し、土質改良材供給量が要求量に近似するよう、スクリューフィーダ38の駆動装置59に対し、その回転数を制御する制御信号を算出し出力するもので、同様に制御装置148に格納されている。
【0080】
つまり、本実施の形態においては、制御装置148により、土砂体積測定装置157の検出(算出)結果に応じ、土質改良材供給装置36(厳密にはスクリューフィーダ38)による土質改良材の供給量を制御するようになっている。
【0081】
次に、上記構成の本実施の形態の自走式土質改良機の動作を説明する。
例えば油圧ショベル等によりホッパ12に改質対象となる土砂を投入すると、ホッパ12で受け入れられた土砂は、その下方の搬送コンベア13上に載置され搬送される。土質改良材供給装置36は、その貯留タンク37内の土質改良材をスクリューフィーダ38により、搬送コンベア13で搬送される土砂に一定量づつ供給していく。そして、搬送コンベア13により混合装置200に導入された土砂及び土質改良材は、パドルミキサ212で均一に攪拌混合され、搬出コンベア107上に改良土として導出される。この改良土は搬出コンベア107により搬送され、最終的に自走式土質改良機外に排出される。
【0082】
ここで、本実施の形態により得られる効果を順次説明していく。
(1)土砂の安定供給及び改良土の高品質化
本実施の形態においては、ホッパ12内の搬送コンベア13による土砂搬送方向下流側の土砂を、可動壁12Aの周回運動によりほぐすことができ、土砂が可動壁12Aに押し付けられて圧密し、強く締め固まってしまうことを防止することができる。従って、ホッパ12内における架橋現象の発生を防止することができるので、土砂を円滑にホッパ12外へ搬送することができ、安定した土砂供給量を確保することができる。
【0083】
また、上記加圧ローラ31により、ホッパ12外へ搬送された搬送コンベア13上の土砂に所定の力で加圧することにより、搬送コンベア13によりホッパ12から切り出された土砂の嵩密度をほぼ一定化することができる。そして、このようにほぼ一定の嵩密度となった搬送土砂の体積を、上記土砂体積測定装置157により測定することにより、土砂供給量をより正確に測定することができる。これにより、改質対象土砂の性状やホッパ12への投入状態によらず、搬送コンベア13による土砂の供給量を精度良く測定することができる。これにより、信頼性の高い土砂供給量の検出結果に応じて土質改良材の供給量を制御することができるので、土砂及び土質改良材の混合比をより好ましい値に制御することができ、高い品質の改良土を生成することができる。
【0084】
なお、本実施の形態においては、加圧ローラ31の高さを検出する構成としたが、例えば上記アーム20Aの高さを検出する構成としても構わない。要は土砂の凹凸に追従して上下する部分の高さを検出する構成であれば良い。また、加圧ローラ31の下流側の搬送土砂の高さを直接検出する構成も考えられる。更に、直接高さを検出する構成としなくても、例えばアーム20Aの傾斜角度を検出し、これを高さに変換する構成としても良い。また、土砂に所定の加圧力を加えるものとして上記加圧ローラ31を設けたが、これに限らず、例えば滑らかな底面と所定の質量を有するプレート状の部材を設け、これを土砂の凹凸に追従させて所定の力を加え、このプレートの高さ、或いはこれを支持するアームの角度を検出することにより供給土砂の体積を検出するようにしても良い
また、可動壁12Aの駆動装置26の回転方向を逆転させ、可動壁12A下端が図4中の矢印と反対方向の軌跡を描いて周回運動させた場合、可動壁12A下端によって土砂をホッパ12外へ掻き出す作用が加わるため、土砂の性状によってはホッパ12外への土砂搬送性をより向上させることができる。
なお、可動壁12Aは、必ずしも周回運動させなくとも、停止させて単なる固定されたホッパ12の下流側壁面として使用することも可能であることは言うまでもない。従って、土砂の性状によって、可動壁12Aを周回運動させる必要がない場合、或いは周回運動させると不都合な場合には、通常の固定型のホッパとして用いることも可能である。
【0085】
(2)土質改良材の添加量制御のスペック拡大
例えば、スクリューフィーダ38に代えていわゆるロータリフィーダを設けた場合を考える。ロータリフィーダは、一般的に回転軸に複数の隔壁を突設したロータを回転させ、このロータ隔壁間に導入した土質改良材を順次下方へ導出するものである。このロータリフィーダにおいて、土質改良材の導出量を増大させる場合、ロータの回転速度を上昇させることになるが、この回転速度の上昇に伴い、ロータ隔壁と土質改良材との接触時間が十分に確保できず、ロータ隔壁間への土質改良材の導入量が減少してしまい、ロータの回転速度に見合った土質改良材導出量が得られなくなる場合がある。その結果、土砂に対する土質改良材の添加率制御も、大量に土質改良材を供給する場合には精度が悪くなる可能性があった。
【0086】
それに対し、本実施の形態においては、スクリューフィーダ38により土砂に土質改良材を添加する。前述したように、スクリューフィーダ38の上記土質改良材導入口51は、その土質改良材の移送方向に対して長く設けられているため、土質改良材とスクリュー56との接触時間を十分確保でき、スクリュー56内への土質改良材の導入量が十分に確保される。これにより、スクリュー56の回転速度が上昇しても、ロータリフィーダと比べてスクリュー56の回転速度に見合う土質改良材が導出される範囲が広くなる。従って、土質改良材の添加量制御をより広いスペックで精度良く行うことができる。
【0087】
(3)高さ低減
本実施の形態において、スクリューフィーダ38は、その土質改良材の移送方向(図1中左方向)に上り傾斜とされ、その移送方向上流側(図1中右側)が下方の空間に入り込むよう、移送方向下流側(図1中左側)に対して低くなるように配設されている。これにより、仮にスクリューフィーダ38を水平に設けた場合と比べて、土質改良材供給装置36の高さを低くでき、その分、自走式土質改良機の全高を低減することができる。
【0088】
(4)土質改良材のスクリューフィーダへの円滑な導入
本実施の形態においては、前述のようにスクリューフィーダ38のスクリュー56のピッチは、その移送方向上流側(図10中右側)に対し、移送方向下流側(図10中左側)が大きくなっている。このスクリュー56が、仮に等ピッチであった場合、土質改良材導入口51の移送方向上流側でスクリュー56に土質改良材が満たされてしまうと、土質改良材導入口51の移送方向下流側における土質改良材の導入が行われず、土質改良材導入口51における移送方向上流側部分で集中的にスクリュー56への土質改良材の導入が行われる結果、いわゆるラットホールといった現象が発生する可能性がある。この場合、この部分でいわゆるファンネルフローといった現象が発生し、貯留タンク37及びシュート39内の土質改良材がスクリューフィーダ38に順次円滑に導入されなくなる可能性がある。
【0089】
それに対し、本実施の形態において、スクリュー56のピッチは、その移送方向上流側に対し、移送方向下流側が大きいので、スクリュー56の移送方向上流側で土質改良材が満たされても、移送と共に、スクリュー56の移送方向下流側に土質改良材を受入れるスペースが徐々に創出され、土質改良材導入口51からスクリューフィーダ38への土質改良材の導入をいわゆるマスフローの状態とすることができる。従って、土質改良材のスクリューフィーダ38への円滑な導入を実現することができる。
【0090】
(5)シュート製作の容易化
本実施の形態においては、シュート39の土質改良材出口39B(図8参照)が略長方形状に形成されている。この場合、仮に貯留タンク37が略円形であると、略長方形の土質改良材出口39B及び貯留タンク37とを接続するシュート39の形状は、曲面及び平面を組合せた複雑な形状となり、非常に製作の難しいものとなる。そこで、本実施の形態においては、貯留タンク37を略方形としたため、シュート39は、平面を適宜組合せた単純な形状となり、シュート39の製作を容易なものとすることができる。
【0091】
(6)スクリューフィーダのメンテナンス性向上
本実施の形態においては、前述のように、土質改良材導入口51を有するスクリューフィーダ38の中間ケーシング50Cを回転可能に設けている。これにより、例えば、中間ケーシング50Cを約180°回転させることにより、上部の貯留タンク37からスクリューフィーダ38への土質改良材の流入を遮断することができる。このとき、上記外ケーシング70の下ケーシング70C(図14参照)を取外すことにより、下部側に移動したスクリューフィーダ38の土質改良材導入口51を露出させることができる。従って、万一スクリューフィーダ38内に圧密や噛み込み等が生じた場合には、露出した土質改良材導入口51から対応することができる。また、可能な場合には、スクリュー56を逆転駆動させ、土質改良作業時と逆向きにスクリューフィーダ38内の土質改良材を移送し、この露出した土質改良材導入口51から排出するといったこともできる。以上のように、スクリューフィーダ38のメンテナンス作業の負担を軽減させることができる。
【0092】
(7)生産性向上
近年、自走式土質改良機の改質対象となる土砂の性状は多種多様化してきており、改質対象土砂の性状によっては混合装置内のパドルミキサの摩耗を早めてしまう場合がある。パドルミキサが全体的に摩耗した場合、パドルミキサを交換する必要があるが、通常、自走式土質改良機において、パドルミキサは、その回転軸が混合装置本体により支持されているため、パドルミキサを交換する際には、混合装置自体を取外し、この混合装置を分解してパドルミキサを取り出すことになる。
【0093】
このように混合装置を取外す場合、通常、その上下いずれかの方向から自走式土質改良機外に取り出さなければならないが、上下いずれの方向から混合装置を取外すにしても、混合装置の上下に配置された各機器を適宜取外さなければならず、多大な労力及び時間を要し大変煩わしい作業を伴い、この作業に伴う稼動停止時間が長くなる結果、生産性の低下を招く場合がある。
【0094】
本実施の形態において、先に説明したように、パドルミキサ212の回転軸213は、混合装置本体201に対し、上記支軸215,216(図18参照)を介して着脱可能に設けられている。これにより、混合装置200自体を取外さなくても、先に図21を用いて説明した要領で、この開放した上部からパドルミキサ212を取出し、また組入れることができる。従って、パドルミキサ212の交換を容易に行うことができ、混合装置200のメンテナンス性を向上させることができるので、これに伴う稼動停止時間を低減することにより、生産性を向上させることができる。
【0095】
また、改質対象が性状の大きく異なる土砂に変更された場合等、パドルの取付ピッチ状態の異なるパドルミキサと交換する場合等にも、この構成は効果を奏する。さらに、パドルミキサ212の交換作業が容易に行えるため、メーカーのサービスマン等、専門的な知識を有する者を呼ばなくても、例えばレンタル業者や現場作業員等といったエンドユーザでもパドルミキサ212の交換作業を行うことができるといったメリットがある。
【0096】
(8)混合装置における噛み込みの迅速な除去
本実施の形態においては、仮に混合装置200内で異物の噛み込みが発生した場合でも、例えば、先に図25を用いて説明したように、下部蓋体201Bを混合装置本体201長手方向にスライドさせ、混合装置200の混合装置本体201下部を全面的に開放することにより、混合装置200内で噛み込んだ異物を、内部の土砂及び土質改良材とともに混合装置本体201の下部から排出することができる。また、仮に噛み込んだ異物が土砂及び土質改良材とともに排出されなかったとしても、この異物の周囲にあった土砂及び土質改良材は排出されるので、異物の噛み込み位置を目視で容易に特定することができる。従って、例えば、前述のように、パドルミキサ212を逆転駆動したり、上記上部蓋体201Aを取外して開放した混合装置本体201の上部から突ついて異物を掻き落とす等して容易に除去することができる。以上のように、混合装置200内に異物が噛み込んでも、これを容易に除去することができ、迅速に土質改良作業へ復帰することにより安定した生産性を確保することができる。
【0097】
また、以上のように、混合装置200の噛み込み除去作業を容易に行うことができるので、専門の知識を有するサービスマン等を呼ばなくとも本実施の形態の自走式土質改良機を使用するレンタル業者、現場の作業者等のエンドユーザにも、混合装置200内の噛み込み等の不具合に対応することができるようになるといったメリットもある。
【0098】
(9)混合装置の開閉動作の円滑化
仮に、混合装置200内で土砂や土質改良材等が閉塞した場合には、これら土砂及び土質改良材は混合装置200内で圧密状態となっている場合が多い。このように圧密の生じた場合には、土砂や土質改良材から受ける内圧により、作動負荷が大きくなってしまい、下部蓋体201Bが円滑に動作しないことも考えられる。そこで、本実施の形態においては、混合装置本体201下部を開閉する際、前述の傾斜部231bにより、下部蓋体201Bを閉止した状態から1段下がった位置にガイドする。これにより、混合装置200内で圧密した土砂の内圧を解放することができるので、下部蓋体201Bの作動負荷を小さくすることができ、下部蓋体201Bの開閉動作を円滑化することができる。
【0099】
(10)下部蓋体の操作性向上
本実施の形態においては、手動操作盤131が、前述のように混合装置200が見易い位置に設けられているため、図29を用いて説明したように、異物の噛み込み除去の際、手動で下部蓋体201Bの開閉、パドルミキサ212を正転・逆転、搬出コンベア107の起動・停止を、目視して状況を把握しながら操作することができるので、異物除去の際のこれら下部蓋体201B、パドルミキサ212、搬出コンベア107の良好な操作性を確保することができる。
【0100】
(11)混合装置のメンテナンス性向上
ここで、混合装置に何らかの不具合が生じた場合等、混合装置を機外に取外さなければならないときには、通常の自走式土質改良機においては、混合装置を本体フレームから取外し、クレーン等により上下方向に吊り搬送して自走式土質改良機外へ取出すことになる。混合装置を上方に吊り上げる場合、上方にスペースを確保するため、予め、クレーン等を用いて搬送コンベア、土質改良材供給装置、ホッパ等を取外さなければならず、この取外し作業に多大な労力及び時間を要する。一方、混合装置を下方に吊り降ろす場合、搬出コンベアのみを取外せば下方にスペースを確保できるが、この搬出コンベアは、一般的に、比較的長尺に構成されており、その重心位置が動力装置の下方に位置している場合が多く、この搬出コンベアを取外すためには、吊り位置を適宜変更し、バランスを取りながら徐々に引き抜いていくといった大変煩わしい作業を伴うことになる。
【0101】
図32は本発明の自走式土質改良機の一実施の形態における混合装置200の取外し作業の一例を示す。
まず、この図32の状態においては、搬出コンベア107が図32中右側に移動しており、混合装置200の下方にスペースが創出されている。すなわち、この状態において、例えばチェンブロック(図示せず)等を用い、上方に位置する例えば上記支持フレーム11から混合装置200を吊り下げ保持しつつ、図24に示した上記連結部材228A,228B、ガイド部材231等を取外し、チェンブロックを徐々に緩めていくことにより、本体フレーム3,3の間を通して混合装置200を左・右の走行装置2,2の間の地面に吊り降ろすことができる。但し、このとき、下部蓋体201Bを混合装置本体201に対し、例えばクランプ等、何らかの方法で固定しておくと好ましい。
【0102】
なお、この図32において、115’は上記ガイド部材115に継ぎ足した補助レールで、この補助ガイド部材115’のガイド部材115との対抗端部は、上記補助取付部117’により支持され、他方が動力装置125から支持部材159を介して吊り下げ支持されている。
【0103】
この図32の状態とする手順は、まず、ストッパピン119(図27参照)を外し、搬出コンベア107の上記支持部材120を動力装置125から取外して補助ガイド部材115’を取付け、動力装置125から取外された支持部材120を上記クレーン76により吊り下げ支持する。そして、上記ターンバックル123(図1参照)を取外し、クレーン76により、ガイド部材115及び補助ガイド部材115’に摺動させ、搬出コンベア107をスライドさせることにより、図32の状態とすることができる。
【0104】
なお、この図32においては、搬出コンベア107を備え付けの上記クレーン76により吊り下げたが、例えば、ホイストや天井クレーン等別途用意された機器を用いて良いことは言うまでもない。
【0105】
本実施の形態においては、搬出コンベア107が、本体フレーム3に略平行にスライド可能に支持されているので、上記のように搬出コンベア107を図32の状態までスライドさせることにより、搬出コンベア107を完全に取外さなくても、混合装置200の下方に必要なスペースを創出することができる。これにより、混合装置200の取外し作業が容易となり、その分メンテナンス性を向上させることができる。
【0106】
(12)搬出コンベアの組込みの容易化
図33に本発明の自走式土質改良機の一実施の形態における搬出コンベアの組込み作業の一例を表す。
図33に示すように、本実施の形態の自走式土質改良機において、搬出コンベア107を組み込む際には、まず、例えばホイストや天井クレーン等により、搬出コンベア107を吊り、搬出コンベア107に取付けた上記摺動部材118の一端(図33中左端)がガイド部材115に掛かるように搬送する。そして、そのままガイド部材115に摺動させ、搬出コンベア107を図33中左側にスライドさせる。
【0107】
このとき、搬出コンベア107の長手方向一方側(図33中左側)の荷重は、ガイド部材115により支持されているため、搬出コンベア107の重心位置が動力装置125の下方付近に位置するまでスライドさせたら、搬出コンベア107の一端(図33中左端)をガイド部材115に預けつつ、この状態で、吊り支点を徐々に搬出コンベア107の他方(図33中右方)に移動させていく。その後、さらに搬出コンベア107を図33中左側にスライドさせ、所定の位置に達したら上記のストッパピン119(図27参照)を用いて搬出コンベア107を固定する。そして、最後に上記支持部材120及びターンバックル123(図1参照)を取付けて組み込み作業を終了する。
【0108】
通常、搬出コンベアの交換、メンテナンス等において、搬出コンベアを取外す場合、上記のように、通常、その重心が動力装置下にあるため、何度も吊り位置を変えたりしながら、搬出コンベアを取外し、また組入れる作業は大変煩わしいものとなる。本実施の形態においては、上記の要領で、搬出コンベア107の組入れ・取外し作業を効率良く順序立てて行うことができ、搬出コンベア107の組入れ・取外し性が向上するといったメリットもある。
【0109】
(13)機長短縮
自走式土質改良機は、通常、トレーラ等の輸送手段により輸送されるため、その高さ寸法や機長寸法が輸送制限をクリアするようにコンパクトに構成されていなければならない。
本実施の形態においては、搬出コンベア107が長手方向にスライドする構成であるため、上記と逆に図34に示すように搬出コンベア107を機械側に押し込むこともできる。ストッパピン119(図27参照)、支持部材120、ターンバックル123(図1参照)を外し、搬出コンベア107を図34中左側に摺動させ、機械に押し込むようにスライドさせることにより、機長を短縮することができる。なおこのとき、搬出コンベア107の固定のために、予め用意した短尺のターンバックル123’により、上記ブラケット121及び支持アーム122を連結することが好ましい。
【0110】
すなわち、この場合、搬出コンベア107は、通常時よりも寸法lだけ機械側に押し込まれており、このときの自走式土質改良機の機長は、通常の寸法Lから寸法lだけ短くなっている。これにより、輸送時等には、自走式土質改良機をさらにコンパクト化でき、輸送性を向上させることができる。
また、逆に輸送時(図34の状態のとき)に僅かに輸送制限をクリアする機長となるように、搬出コンベア107の先端を延長すると、搬出コンベア107の排出端(図34中右端)高さを図34に示した状態よりも高くすることができるというメリットもある。
【0111】
ここで、本実施の形態において、上記効果(11)〜(13)を得るために、搬出コンベア107をスライド可能な構成としたが、本発明の本質的効果(1)を得る限りにおいては、これらの構成は必ずしも必要なく搬出コンベア107を固定した構成としても構わない。上記効果(10)を得るために手動操作盤131を混合装置200の見易い位置に取付けたが、この構成も上記効果(1)を得る限りにおいては必ずしも必要ない。また上記効果(9)を得るために下部蓋体201Bを下方へスライドさせる構成としたが、これも本発明の本質的効果(1)を得るためは必ずしも必要なく、例えば下部蓋体201Bを単に水平にスライドさせる構成でも良い。さらに上記効果(8)を得るために、下部蓋体201Bをスライド可能な構成としたが、これも本発明の本質的効果(1)を得るために必ずしも必要な構成ではなく、例えば、単に下部蓋体201Bがボルトにより着脱可能な構成としても構わない。さらに、上記効果(7)を得るために、パドルミキサ212を着脱可能な構成としたが、本発明の本質的には特にパドルミキサ212を着脱可能としなくても良い。
【0112】
また、上記効果(6)を得るために、スクリューフィーダ38の中間ケーシング50Cを回転可能な構成としたが、これも本発明の本質的効果(1)を限りにおいては、必ずしも必要ない。また、上記効果(5)を得るために、貯留タンク37を略方形に形成したが、これにも限られず、例えば断面を略円形にしても構わない。また、上記効果(4)を得るために、スクリュー56のピッチを下流側に向かって大きくするよう構成したが、これも本発明の本質的効果(1)を得るためには必ずしも必要なく、例えば等ピッチにしても良い。上記効果(3)を得るために、スクリューフィーダ38を傾斜して配設したが本発明の本質的効果(1)を得る限りにおいては、例えば、スクリューフィーダ38を略水平に設けても構わない。
【0113】
次に、本実施の形態の変形例を説明する。
図35は以上の一実施の形態の自走式土質改良機の変形例に備えられたホッパの構造を簡略的に表す断面図で、先の図5に対応する図である。但し、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
この図35において、160は可動壁12Aの搬送コンベア13(厳密には搬送ベルト17)との対向端部に設けた複数の棒状部材で、これら棒状部材160は、それぞれ可動壁12Aの下端に搬送ベルト17との間に所定の間隙(可動壁12Aの振動時に棒状部材160下端が搬送ベルト17に干渉しない程度の間隙)を確保して鉛直に固着され、また、可動壁12A幅方向(図35中左右方向)に所定の間隔で櫛場状に列設されている。本変形例において、この棒状部材160を設けた点以外は上記一実施の形態と同様の構成である。
【0114】
本変形例においても同様の効果を得るとともに、棒状部材160が可動壁12Aと一体となって周回運動(揺動)するため、上記土砂出口12B付近の土砂、或いは土砂出口12Bを通過して搬送される土砂を耕すように掻きほぐすことができるので、土砂の圧密をより効果的に防止することができる。また、改質対象土砂に大きな異物等が混入していた場合等には、この異物を棒状部材160により堰きとめ、ホッパ12外に搬出されることを防止することにより、例えば、上記混合装置200にこの異物が導入され、内部で噛み込みを起こす等といった不具合を事前に防止することができる。さらに、混合装置200への異物混入を事前に防止することができることにより、生成する改良土を異物の少ない良質なものとすることができる。
【0115】
なお、本変形例において、棒状部材160の形状は、例えば、円弧状のものとする等、土砂の性状に応じて変更しても良い。また、その断面に関しても、例えば方形、円形、楕円系、流線形等、土砂の性状に応じて適した形状に変更して構わない。要は搬送を妨げず土砂を耕すような形状であれば良い。また、棒状部材160は可動壁12Aに固着したものと説明したが、これにも限られず、可動壁12Aに対して着脱可能な構成としても良く、また各棒状部材160がそれぞれ独立したものであったが、例えば互いに連結された形状としても構わない。このように棒状部材160を一体的に構成し、可動壁12Aに対して着脱可能とした場合、土砂の性状に応じて他の形状のものと交換する際、或いは摩耗により交換する際の交換作業性が良くなる。
【0116】
また、以上説明してきた構成は、例えば篩装置を備えた自走式土質改良機や、いわゆるロータリフィーダを備えた土質改良材供給装置を搭載した自走式土質改良機にも適用可能である。以下にそのような構成の自走式土質改良機を説明する。
【0117】
図36は篩装置とロータリフィーダを備えた土質改良材供給装置とを搭載した自走式土質改良機の全体構造を表す側面図、図37はその上面図である。但し、これら図36及び図37において、先の各図と同様の機能を果たす部分には同符号を付している。
これら図36及び図37に示した自走式土質改良機と、先の図1〜図3に示した自走式土質改良機との主な構造的な相違点は、上記のように、ホッパ12の上方に投入土砂を粒度に応じて選別する篩装置161を備えた点と、土質改良材供給装置36の土質改良材の供給手段としていわゆるロータリフィーダ162を備えた点である。それ以外の構成は、先の図1〜図3に示した自走式土質改良機とほぼ同様であるため、後の説明を省略する。
【0118】
図36及び図37において、163は上下が開口した篩装置161の本体としての枠体、164はこの枠体163を支持フレーム10上に振動可能に支持するばね、165は枠体163の内部に装着された格子(図37参照)で、この格子165は、図36中左側が低くなるように傾斜している。166は偏芯ドラムで、この偏芯ドラム166は、上記枠体163に挿通された回転軸(図示せず)の両端に設けられ、その回転中心から重心が所定距離離間している。167は篩装置161の駆動装置(図37参照)、168はこの駆動装置167の駆動力を偏芯ドラム166に伝達するベルトである。
【0119】
すなわち、この篩装置161は、偏芯ドラム166を回転させることにより、装置全体を支持フレーム10上で振動させるようになっている。これにより、投入された土砂のうち、格子165の目の大きさ以上の粒径の大塊や異物を除去して機外(この場合、図36中左側)に排出するとともに、粒度が格子165の目の大きさ以下のものを選別して改質対象土砂としてホッパ12へ導入するようになっている。
【0120】
また、繁雑防止のため詳細には図示しないが、ロータリフィーダ162は、回転軸に複数の隔壁を放射状に突設した回転駆動するロータを内蔵しており、上部に位置する上記貯留タンク37からロータの各隔壁間の空間に受け入れた土質改良材を、下方に位置する搬送コンベア13上の土砂に対し、順次添加していくようになっている。
【0121】
なお、同様に特に図示しないが、この自走式土質改良機には、貯留タンク37内の底部近傍に土質改良材をロータリフィーダ162に切り出す攪拌手段が設けられており、土質改良材のロータリフィーダ162への供給が円滑になされるよう配慮されている。
【0122】
以上の図36及び図37に示したような自走式土質改良機に対しても、先に説明した本発明の一実施の形態及び変形例は適用可能であり、同様の効果を得ることができる。
【0123】
また、この図36及び図37に示した自走式土質改良機は、いわゆる振動篩で構成した篩装置161を用いたものであるが、振動しない単なる固定式の篩をホッパ上方に設けた自走式土質改良機に対しても、上記本発明の一実施の形態及び変形例は適用可能である。また、篩装置161への土砂投入性への配慮として、篩装置161の上方にいわゆる煽りを設けたものにも、以上の構成は適用可能であることは言うまでもない。これらの場合も同様の効果を得る。
【0124】
ここで、図1〜図3の自走式土質改良機、図36及び図37の自走式土質改良機のいずれの自走式土質改良機においても、土砂を受け入れて土質改良材と混合することにより改良土を生成するという基本構造は同様であり、互いに上記建設発生土改良及び表層地盤安定化処理等といった様々な土質改良作業への汎用性を有するものである。
【0125】
但し、図36及び図37に示した自走式土質改良機に関しては、篩装置161により、改質対象土砂に含まれる大きな異物や大塊等を予め除去するので、それだけ異物混入量の少ない良質の改良土を生産することができるといったメリットがある。従って、例えば、建設現場等で発生する建設発生土を、現場内で土質改良材とともに混合処理してリサイクル用の改良土製品を生成するといった建設発生土改良に特に適している。
【0126】
一方、一般的に、大量の土質改良材を供給する場合には、スクリューフィーダの方がロータリフィーダよりも精度良く土質改良材の供給量を調整することができる。従って、スクリューフィーダにより土質改良材を供給する土質改良材供給装置を搭載した自走式土質改良機は、それだけ多種多様な性状の改質対象土砂に対応することができるといったメリットがある。すなわち、スクリューフィーダ38により土質改良材を供給する図1〜図3の自走式土質改良機は、図36及び図37の自走式土質改良機よりも、さらに多種多様な性状の土砂に対応できるといったメリットがある。
【0127】
特に、図1〜図3の自走式土質改良機においては、例えば、大塊や石等を含んだ土砂や、粘性の高い土砂等、格子を通過し難い土砂にも対応できるよう、予め篩装置を省略している。そのため、例えば、宅地建設用地等の表層を掘削した土砂をその場で改質し、地盤強化のために表層に埋め戻す改良土を生成したり、道路建設用地等で現場内の所定の箇所を掘削して得た土砂をその場で改質し、路床材として敷設する改良土を生成するといった表層地盤安定化処理等では特にその性能を発揮できるようになっている。
【0128】
なお、以上において、高さ検出手段33を超音波センサで構成したが、これに限られず、例えば光学式や接触式の変位センサ、或いは角度センサ等を用いても構わない。要は土砂の高さを検出できるセンサを適宜用いれば足りる。また、上記加圧ローラ31を搬送土砂表面に対して従動的に回転させる構成としたが、自力で回転駆動する構成としても構わない。これらの場合も同様の効果を得る。さらに、高さ検出手段33を複数設け、土砂体積測定装置157(厳密には上記体積演算回路35)により、それぞれの検出結果の平均値を算出する構成としても構わない。この場合、同様の効果に加えてさらに土砂体積の測定精度を向上させることができる。
【0129】
また、以上において、履帯7を有するいわゆるクローラ式の走行装置2を備える自走式土質改良機を例にとって説明してきたが、これに限られず、例えばいわゆるホイール式の走行体を備える自走式土質改良機としても良い。また、パドルミキサ212を備えたいわゆるミキシング方式の混合装置200を搭載した自走式土質改良機を例に説明したが、例えばパドルミキサ212に代えてスクリューミキサを備えた混合装置、或いは高速回転する回転打撃子等を用いて土砂及び土質改良材を解砕混合するいわゆる解砕方式の混合装置を備えた自走式土質改良機においても、上記本発明の一実施の形態及び変形例は適応可能である。これらの場合も同様の効果を得る。
【0130】
【発明の効果】
本発明においては、ホッパにおける搬送コンベアの土砂搬送方向下流側壁面を可動壁としたので、この可動壁の運動により、この可動壁に押し付けられる土砂をほぐすことができる。これにより、ホッパ内で土砂が圧密し強く締め固まってしまうことを防止することができ、ホッパ内における架橋現象の発生を防止することができる。また、搬送コンベア上方に加圧手段を設け、ホッパ外へ搬送された搬送コンベア上の土砂を加圧することにより、ホッパから切り出された土砂の嵩密度をほぼ一定とすることができる。そして、このようにほぼ一定の嵩密度となった搬送土砂の体積を、土砂体積測定手段により測定することにより、土砂供給量をより正確に測定することができる。これにより、改質対象土砂の性状やホッパへの投入状態によらず、搬送コンベアによる土砂の供給量を精度良く測定することができ、この測定値に基づいて土質改良材の供給量を高精度に制御することができる。従って、ホッパ内の土砂を円滑にホッパ外へ搬送し安定した土砂供給量を確保するとともに、土砂の供給量をより精度良く測定して土質改良材との混合比を制御することにより、高い品質の改良土を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態の全体構造を表す側面図である。
【図2】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態の全体構造を表す上面図である。
【図3】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態の全体構造を表す図1中左側から見た正面図である。
【図4】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられたホッパの構造を簡略的に表す側断面図である。
【図5】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられたホッパの構造を簡略的に表す図4中V−V断面による断面図である。
【図6】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた土質改良材供給装置の詳細構造を表す側面図である。
【図7】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた土質改良材供給装置の詳細構造を表す上面図である。
【図8】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた土質改良材供給装置の詳細構造を表す図6中VIII−VIII断面による水平断面図である。
【図9】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた土質改良材供給装置が減縮した状態を表す側面図である。
【図10】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられたスクリューフィーダの詳細構造を表す側面図である。
【図11】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられたスクリューフィーダの詳細構造を表す上面図である。
【図12】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられたスクリューフィーダの端部ケーシングと中間ケーシングとの接続構造を表す部分拡大である。
【図13】図12中XIII−XIII断面による断面図である。
【図14】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられたスクリューフィーダの支持構造を表す側面図である。
【図15】図14中矢印XV方向から見た部分拡大図である。
【図16】図14中矢印XVI方向から見た部分拡大図である。
【図17】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合装置の詳細構造を表す上面図である。
【図18】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合装置の詳細構造を表す図17中XVIII−XVIII断面による側断面図である。
【図19】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合装置の上部蓋体の混合装置本体に対する取付構造を表す図で、図17中XIXa部の拡大図、及びこの図中XIXb−XIXb断面による断面図である。
【図20】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられたパドルミキサと支軸との取付け状態を表す図である。
【図21】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられたパドルミキサを取外す過程の状態を表す混合装置の側断面である。
【図22】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合装置の支持構造を表す側面図である。
【図23】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合装置の支持構造を表す図22中XXIII−XXIII断面による断面図である。
【図24】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合装置の支持構造を表す図22の上面図でる。
【図25】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合装置本体下部を全開させた状態を表す混合装置の側面図である。
【図26】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた搬出コンベアの取付構造を上面から見て表す部分拡大図である。
【図27】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた搬出コンベアの取付構造を側面から見て表す部分拡大図である。
【図28】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた手動操作盤の概観を表す概略図である。
【図29】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた制御装置による混合装置内の噛み込み除去の制御手順の一例を表すフローチャートである。
【図30】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた制御装置による混合装置内の噛み込み除去の制御手順の他の例を表すフローチャートである。
【図31】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合比制御装置のブロック図である。
【図32】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態における混合装置の取外し作業の一例を示す全体側面図である。
【図33】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態における搬出コンベアの組込み作業の一例を表す全体側面図である。
【図34】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態における機長短縮を図った状態を表す全体側面図である。
【図35】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態の変形例に備えられたホッパの構造を簡略的に表す断面図で、図5に対応する図である。
【図36】本発明を適用可能な自走式土質改良機であり、篩装置とロータリフィーダを備えた土質改良材供給装置とを搭載した自走式土質改良機の全体構造を表す側面図である。
【図37】本発明を適用可能な自走式土質改良機であり、篩装置とロータリフィーダを備えた土質改良材供給装置とを搭載した自走式土質改良機の全体構造を表す上面図である。
【符号の説明】
1 走行体(走行手段)
3 本体フレーム
12 ホッパ
12A 可動壁
13 搬送コンベア
31 加圧ローラ(加圧手段)
33 高さ検出手段
36 土質改良材供給装置
38 スクリューフィーダ
107 搬出コンベア
148 制御装置(制御手段)
157 土砂体積測定装置(土砂体積測定手段)
200 混合装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a self-propelled soil improvement machine that receives soil and mixes it with a soil improvement material and reforms it.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the construction of so-called construction recycling promotion plans by the Ministry of Construction (1997) has led to the reuse of waste, such as the construction of gas pipes, waterworks and sewerage, and other road construction and foundation work. A self-propelled type that mixes and mixes earth and sand with soil improvement materials at various sites where it is produced, and generates improved soil products for recycling and ground reinforcement for laying on the surface layer of residential land and roadbeds. The need for soil improvement machines is expanding.
[0003]
As this kind of thing, the self-propelled soil improvement machine etc. which are described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-45263, for example have already been proposed. In this prior art, while the earth and sand received by the hopper are conveyed by a conveyor, the soil quality improving material is supplied onto the conveyed earth by a soil quality improving material supply device and introduced into the mixing device, and the sand and the soil quality are improved by this mixing device. The improved soil produced by mixing the materials is discharged out of the machine by a carry-out conveyor.
[0004]
In this prior art, a gate having a predetermined area (width and height) is formed at the end of the hopper opposite to the transfer conveyor on the wall surface in the transfer direction by the transfer conveyor, and the transfer conveyor conveys the inside of the hopper. The earth and sand transported out of the container is cut out with a predetermined cross-sectional area (width and height) when passing through the gate. In the above prior art, the earth and sand are continuously cut out from the hopper with a predetermined cross-sectional area.
[0005]
In addition, between the support rollers that support the conveyor belt of the conveyor, the earth and sand supply constituted by a so-called conveyor scale that measures the weight of the earth and sand cut out from the hopper with a substantially constant volume as described above via the conveyor belt. A quantity measuring means is provided. And according to the detection result of this earth and sand supply amount measuring means, the mixing ratio of earth and sand and the soil conditioner is controlled by controlling the supply amount of the soil conditioner by the soil conditioner feeder.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, the earth and sand thrown into the hopper is sequentially transported to the wall surface side of the hopper provided with the gate by the transport conveyor. At this time, the earth and sand that do not pass through the gate stays by interfering with the hopper wall surface on which the gate is provided, and receives a pressing force from the earth and sand conveyed later. In this case, depending on the properties of the earth and sand to be modified, for example, when clay with extremely small particle size and high viscosity is the object to be reformed, it is further pressed against the wall surface by the earth and sand that are staying and transported later. There is a case where the earth and sand that has been compacted and compacted there. As a result, the amount of earth and sand cut out to the outside of the hopper is reduced, and in some cases, a so-called cross-linking phenomenon occurs in the hopper, and the earth and sand may not be carried out of the hopper at all.
[0007]
Moreover, in order to produce | generate quality improved soil, it is important that the mixing ratio of earth and sand and a soil quality improvement material is a suitable value. In the above prior art, consideration is given to making the earth and sand supply volume constant by cutting out the earth and sand in the hopper through the gate. However, the bulk density of the earth and sand that is cut out is the property of the earth and sand and the compaction in the hopper. Depending on conditions, the weight per unit volume varies. As a result, even if the earth and sand supply volume appears to be constant, assuming that the earth and sand supply volume is constant, the actual earth and sand supply quantity will fluctuate. Therefore, in the above prior art, the weight of the supplied soil is detected by the soil supply amount measuring means, and the supply amount of the soil quality improving material is controlled according to the detection result. Therefore, in order to produce high quality improved soil, the reliability of the detection result of the sediment supply amount measuring means is important.
[0008]
By the way, since the earth and sand supply amount measuring means is configured to detect the weight of the transported earth and sand via the transport belt, in order to accurately measure the weight of the transported earth and sand, the transport conveyor before and after the transport belt is sufficiently bent. It is necessary to ensure a sufficient interval between the support rollers that support the roller. However, if the dimension between the support rollers is increased, the length in the longitudinal direction of the transport conveyor is increased accordingly, and the length of the entire self-propelled soil improvement machine is increased. Since a self-propelled soil improvement machine is generally transported by transportation means such as a trailer, transportation restrictions are defined for the captain, and such a lengthening of the captain is not necessarily preferable. In addition, if the captain becomes longer, it will be necessary to drive while paying attention to surrounding obstacles when traveling on the operating site, and movement in a narrow space becomes more difficult. As a result, in the above-described prior art, it is difficult to widen the dimension between the support rollers due to such dimensional restrictions, and accordingly, the accuracy of the detection result of the sediment supply amount measuring means may be reduced. Therefore, the above prior art has room for further improvement in terms of improving the quality of the improved soil by setting the mixing ratio to an ideal value.
[0009]
The present invention has been made on the basis of the above matters, and the purpose thereof is to smoothly transport the earth and sand in the hopper to the outside of the hopper to ensure a stable amount of earth and sand and to increase the amount of earth and sand more accurately. An object of the present invention is to provide a self-propelled soil improvement machine capable of generating high-quality improved soil by measuring and controlling the mixing ratio with the soil improvement material.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a self-propelled soil conditioner for mixing and modifying received earth and sand with a soil conditioner, and a main body frame provided with traveling means, on the main body frame. A mixing device for mixing the earth and sand and the soil quality improving material, a conveyor for supplying the earth and sand to the mixing device, A hopper for receiving earth and sand provided at an upper position of the conveyor, a movable wall that constitutes a downstream side wall surface of the conveyor of the hopper, and that supports the upper end on the main body frame via an arm so that the lower end makes a circular motion, A drive device connected to the movable wall; a soil conditioner supply device provided on the main frame so as to supply a soil conditioner to the earth; and a vertically movable position on the downstream side of the conveyor. A pressurizing means for contacting the upper surface of the earth and sand cut out from the hopper and conveyed by the conveyor, and pressurizing the earth and sand with the force of its own weight; The earth and sand volume measuring means for measuring the volume of the earth and sand pressed by the pressure means, and the carry-out conveyor for carrying out the improved soil mixed by the mixing device to the outside of the machine When It is set as the structure provided with.
[0011]
In the present invention, the downstream side wall surface in the hopper conveyance direction of the conveyance conveyor in the hopper is a movable wall, so that the sediment in the hopper is pressed by the conveyance conveyor even when, for example, viscous soil or the like is to be modified. The earth and sand pressed against the movable wall can be loosened by the movement of the downstream side wall surface. Thereby, it is possible to prevent the earth and sand from being compacted and strongly consolidated in the hopper, and to prevent the occurrence of a bridging phenomenon in the hopper.
[0012]
Moreover, the bulk density of the earth and sand cut out from the hopper can be made substantially constant by providing a pressurizing means above the conveyor and pressurizing the earth and sand on the conveyor to be transported outside the hopper. Then, by measuring the volume of the transported earth and sand having a substantially constant bulk density in this way by the earth and sand volume measuring means, the amount of earth and sand supplied can be measured more accurately. This makes it possible to accurately measure the amount of earth and sand supplied from the conveyor, regardless of the properties of the soil to be modified and the state in which it is put into the hopper. Can be controlled.
[0013]
Therefore, high quality is achieved by smoothly transporting the earth and sand in the hopper to ensure a stable earth and sand supply amount, and more accurately measuring the amount of earth and sand supplied and controlling the mixing ratio with the soil improvement material. The improved soil can be generated.
[0014]
(2) In order to achieve the above object, the present invention also relates to a self-propelled soil improvement machine that mixes and reforms received earth and sand with a soil improvement material, and a main body frame provided with traveling means, and the main body. A mixing device that is provided on a frame and mixes the earth and sand and the soil quality improving material; a conveyor that supplies the earth and sand to the mixing device; A hopper for receiving earth and sand provided at an upper position of the conveyor, a movable wall that constitutes a downstream side wall surface of the conveyor of the hopper, and that supports the upper end on the main body frame via an arm so that the lower end makes a circular motion, A driving device connected to the movable wall, a storage tank provided in the main body frame so as to supply soil improvement material to the earth and sand, and a lower portion of the tank, and the pitch increases toward the outlet side. A soil conditioner supply device comprising a screw feeder having a screw, and a vertically movable position on a downstream position on the transport conveyor, in contact with the upper surface of the earth and sand cut out from the hopper and transported by the transport conveyor, A pressurizing means for pressurizing the earth and sand with its own weight, The earth and sand volume measuring means for measuring the volume of the earth and sand pressed by the pressurizing means and a carry-out conveyor for carrying out the improved soil mixed by the mixing device to the outside of the apparatus are provided.
[0015]
(3) In the above (1) or (2), preferably, control means is provided for controlling the supply amount of the soil improvement material in the soil improvement material supply device based on the detected value of the sediment volume measurement means.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a self-propelled soil improvement machine of the present invention will be described with reference to the drawings.
A self-propelled soil improvement machine is, for example, a construction-generated soil improvement such as a construction-generated soil generated at a construction site, etc., mixed with a soil-improvement material at the site to produce an improved soil product for recycling, or Soil and sand excavated on the surface layer of residential land construction sites, etc. are reformed on the spot to generate improved soil that is backfilled to the surface layer for ground reinforcement, or obtained by excavating predetermined sites in the road construction site, etc. It is widely used in surface layer stabilization treatments such as improving the soil in situ and generating improved soil for laying as roadbed material.
[0017]
FIG. 1 is a side view showing the overall structure of an embodiment of a self-propelled soil improvement machine of the present invention, FIG. 2 is a top view thereof, and FIG. 3 is a front view seen from the left side in FIG.
1 to 3, reference numeral 1 denotes a traveling body. The traveling body 1 includes a pair of left and right traveling
[0018]
[0019]
[0020]
FIG. 4 is a side sectional view schematically showing the structure of the
4 and 5,
[0021]
[0022]
[0023]
Reference numeral 27 denotes a bracket fixed to the
[0024]
[0025]
In FIG. 4, the case where the
[0026]
Returning to FIGS. 1 to 3,
[0027]
FIG. 6 is a side view showing the detailed structure of the soil improvement
6 to 8, 39A is a flange-shaped frame plate above the
[0028]
41 is an inlet for filling the soil improvement material provided in the approximate center of the
[0029]
44 is a plurality of mounting portions (three in this example) provided on the outer peripheral portion of the
[0030]
[0031]
39B is a soil conditioner outlet (see FIG. 8) to the
[0032]
39D is a plurality of air outlets (see FIG. 8) provided on each inclined surface of the
[0033]
10 is a side view showing the detailed structure of the
10 and 11,
[0034]
52 is a soil conditioner outlet port formed by obliquely cutting out the lower side of the
[0035]
57A and 57B are legs for supporting the
[0036]
12 is a partially enlarged view showing a connection structure between the end casing 50B and the
In FIGS. 12 and 13, 64A and 64B are a protruding portion and a stepped portion provided at opposite ends of the end casing 50B and the
[0037]
67A and 67B are pin insertion holes drilled at positions corresponding to each other of the
[0038]
14 is a side view showing the support structure of the
14 to 16,
[0039]
73A and 73B are support members suspended from the outer wall surface of the
[0040]
With the above configuration, the
[0041]
1-3, 76 is the crane (refer FIG.2 and FIG.3) provided in the one side (upper side in FIG. 2) of the self-propelled soil improvement machine, This
[0042]
At this time, as shown in FIG. 6 above, the
[0043]
In FIG. 7,
[0044]
FIG. 17 is a top view showing the detailed structure of the
17 and 18,
[0045]
FIG. 19A is a view showing a mounting structure of the
In FIG. 19A and FIG. 19B,
[0046]
That is, a
[0047]
[0048]
As described above, the
[0049]
Although not described in detail, as shown in FIG. 17, a
[0050]
17 and 18,
[0051]
[0052]
FIG. 20 is a view showing a state in which the
In FIG. 20,
[0053]
219a is a step provided at the approximate center of the
[0054]
FIG. 21 is a side cross-sectional view of the
In the state shown in FIG. 21, the
[0055]
Returning to FIG. 18, 223 is a gear provided at the other end (right end in FIG. 18) of the
[0056]
22 is a side view showing the support structure of the
22 to 24, 201 </ b> B is a lower cover body of the mixing apparatus
[0057]
227A and 227B are attachment portions of the mixing device
[0058]
229A and 229B are mounting plates that are bolt-fastened (welded) on both sides in the width direction (left and right direction in FIG. 23) at both ends in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 22) of the lower lid 201B. These wheels are rotatably supported by these
[0059]
Further, the
[0060]
234 is a hydraulic cylinder, 235 is a support member located above the mounting portion 227B, and both ends of the
[0061]
Further, the
[0062]
Returning to FIGS. 1 to 3 again, 107 is a carry-out conveyor for discharging the improved soil and the like derived from the mixing
[0063]
FIGS. 26 and 27 are views showing the mounting structure of the carry-out
26 and 27,
[0064]
[0065]
1 to 3 again, 120 is a support member provided near the center of the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 1) of the
[0066]
125 is a power unit, and this
[0067]
[0068]
FIG. 28 is a schematic view showing an overview of the
In FIG. 28, 132A and 132B are operation switches for opening and closing the lower lid body 201B of the
[0069]
Further, in the present embodiment, when a foreign matter is caught in the
[0070]
FIG. 29 is a flowchart showing an example of a control procedure for removing biting in the
As shown in FIG. 29, first, in
[0071]
In
[0072]
In
[0073]
In
[0074]
FIG. 30 is a flowchart showing another example of the control procedure for removing the biting in the
The procedure shown in FIG. 30 is a process in which the
[0075]
In step 610, if the load pressure P is still greater than or equal to the threshold value P1, the process returns to step 609 to reversely rotate the
[0076]
Note that the detection results of the load detection means (not shown) described above are used as the determination of the presence or absence of foreign matter in the
[0077]
Here, in this Embodiment, according to the amount of earth and sand supplied by the said
FIG. 31 shows a block diagram of the mixing ratio control device.
In FIG. 31, 157 is an earth and sand volume measuring device for measuring the volume of the earth and sand transported on the
[0078]
Reference numeral 148a denotes a soil quality improving material supply amount calculation circuit stored in the
[0079]
Reference numeral 148d denotes a comparator for comparing the calculation results of the soil improvement material requirement calculation circuit 148c and the soil improvement material supply amount calculation circuit 148a. The comparator 148d determines whether the soil improvement material supply amount is excessive or insufficient each time based on the input requested amount, and the
[0080]
That is, in the present embodiment, the
[0081]
Next, the operation of the self-propelled soil improvement machine of the present embodiment having the above configuration will be described.
For example, when the sand to be reformed is put into the
[0082]
Here, the effects obtained by the present embodiment will be sequentially described.
(1) Stable supply of earth and sand and improvement of improved soil quality
In the present embodiment, the sediment on the downstream side in the sediment transport direction by the
[0083]
Moreover, the bulk density of the earth and sand cut out from the
[0084]
In the present embodiment, the height of the
Further, when the rotational direction of the driving
Needless to say, the
[0085]
(2) Expansion of specifications for controlling the amount of soil improvement material added
For example, consider a case where a so-called rotary feeder is provided instead of the
[0086]
On the other hand, in the present embodiment, the soil quality improving material is added to the earth and sand by the
[0087]
(3) Height reduction
In the present embodiment, the
[0088]
(4) Smooth introduction of soil conditioner to screw feeder
In the present embodiment, as described above, the pitch of the
[0089]
On the other hand, in the present embodiment, the pitch of the
[0090]
(5) Ease of chute production
In the present embodiment, the soil
[0091]
(6) Improved maintainability of screw feeder
In the present embodiment, as described above, the
[0092]
(7) Productivity improvement
In recent years, the nature of the soil to be reformed by the self-propelled soil improvement machine has been diversified, and depending on the properties of the soil to be reformed, the wear of the paddle mixer in the mixing device may be accelerated. When the paddle mixer is worn out as a whole, it is necessary to replace the paddle mixer. Normally, in a self-propelled soil conditioner, the paddle mixer is supported by the main body of the mixing device. In this case, the mixing device itself is removed, the mixing device is disassembled, and the paddle mixer is taken out.
[0093]
When removing the mixing device in this way, it usually has to be taken out of the self-propelled soil conditioner from either the upper or lower direction, but even if the mixing device is removed from either the upper or lower direction, Each arranged device must be removed as appropriate, which requires a lot of labor and time and involves a very troublesome work. As a result, the operation stop time associated with this work becomes long, resulting in a decrease in productivity.
[0094]
In the present embodiment, as described above, the
[0095]
In addition, this configuration is effective even when the padding mixer is replaced with a paddle mixer with a different mounting pitch state, such as when the object to be reformed is changed to soil having greatly different properties. Further, since the replacement work of the
[0096]
(8) Quick removal of biting in the mixing device
In the present embodiment, even if foreign matter is caught in the
[0097]
Further, as described above, the biting and removing operation of the
[0098]
(9) Smooth opening and closing operation of the mixing device
If earth and sand, a soil conditioner, or the like is blocked in the
[0099]
(10) Improved operability of the lower lid
In the present embodiment, the
[0100]
(11) Improved maintainability of mixing equipment
Here, when the mixing device has to be removed from the machine, such as when there is a problem with the mixing device, the normal self-propelled soil conditioner removes the mixing device from the main body frame and moves it up and down with a crane or the like. It will be transported in the direction and taken out of the self-propelled soil conditioner. When lifting the mixing device upward, in order to secure a space above, it is necessary to remove the conveyor, the soil conditioner supply device, the hopper, etc. in advance using a crane or the like. It takes time. On the other hand, when the mixing device is suspended downward, it is possible to secure a space below by removing only the carry-out conveyor. However, this carry-out conveyor is generally configured to be relatively long, and its gravity center position is the power. In many cases, it is located below the apparatus, and in order to remove the carry-out conveyor, the hanging position is appropriately changed, and it is accompanied by a very troublesome work of gradually pulling out while maintaining balance.
[0101]
FIG. 32 shows an example of the removal work of the
First, in the state of FIG. 32, the carry-out
[0102]
In FIG. 32, 115 ′ is an auxiliary rail joined to the
[0103]
32, the stopper pin 119 (see FIG. 27) is first removed, the
[0104]
In FIG. 32, the
[0105]
In the present embodiment, since the carry-out
[0106]
(12) Easy integration of carry-out conveyor
FIG. 33 shows an example of the work of incorporating the carry-out conveyor in one embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
As shown in FIG. 33, when incorporating the carry-out
[0107]
At this time, since the load on one side in the longitudinal direction of the carry-out conveyor 107 (left side in FIG. 33) is supported by the
[0108]
Normally, when removing the carry-out conveyor in exchange, maintenance, etc. of the carry-out conveyor, the center of gravity is usually under the power unit as described above, so remove the carry-out conveyor while changing the hanging position many times, Also, the installation work is very troublesome. In the present embodiment, as described above, the loading / unloading work of the carry-out
[0109]
(13) Captain shortening
Since the self-propelled soil improvement machine is usually transported by a transportation means such as a trailer, the height dimension and the length of the machine must be compactly configured so as to satisfy transportation restrictions.
In the present embodiment, since the carry-out
[0110]
That is, in this case, the carry-out
On the contrary, when the tip of the carry-out
[0111]
Here, in the present embodiment, in order to obtain the above effects (11) to (13), the carry-out
[0112]
Further, in order to obtain the effect (6), the
[0113]
Next, a modification of the present embodiment will be described.
FIG. 35 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a hopper provided in a modification of the self-propelled soil improvement machine according to the embodiment described above, and corresponds to FIG. However, the same reference numerals are given to the same parts as those in the previous drawings, and the description will be omitted.
In FIG. 35,
[0114]
In this modified example, the same effect is obtained, and the rod-shaped
[0115]
In this modification, the shape of the rod-shaped
[0116]
Moreover, the structure demonstrated above is applicable also to the self-propelled soil improvement machine equipped with the soil improvement material supply apparatus provided with the so-called rotary feeder, for example, the self-propelled soil improvement machine provided with the sieve apparatus. A self-propelled soil improvement machine having such a configuration will be described below.
[0117]
FIG. 36 is a side view showing the overall structure of a self-propelled soil conditioner equipped with a sieve device and a soil conditioner supply device equipped with a rotary feeder, and FIG. 37 is a top view thereof. However, in these FIG. 36 and FIG. 37, the part which fulfill | performs the same function as each previous figure attaches | subjects the same code | symbol.
The main structural differences between the self-propelled soil improvement machine shown in FIGS. 36 and 37 and the self-propelled soil improvement machine shown in FIGS. 1 to 3 are as described above. 12 is provided with a
[0118]
36 and 37, 163 is a frame body as a main body of the
[0119]
That is, the
[0120]
Although not shown in detail in order to prevent congestion, the rotary feeder 162 incorporates a rotationally driven rotor having a plurality of partition walls projecting radially on a rotating shaft, and the rotor is moved from the
[0121]
Similarly, although not particularly illustrated, this self-propelled soil improvement machine is provided with a stirring means for cutting out the soil improvement material to the rotary feeder 162 in the vicinity of the bottom in the
[0122]
The above-described embodiment and modification of the present invention can be applied to the self-propelled soil improvement machine as shown in FIGS. 36 and 37, and the same effect can be obtained. it can.
[0123]
The self-propelled soil improvement machine shown in FIGS. 36 and 37 uses a
[0124]
Here, the self-propelled soil conditioner of FIGS. 1 to 3 and the self-propelled soil conditioner of any of the self-propelled soil conditioners of FIGS. 36 and 37 receive the soil and mix with the soil conditioner. Thus, the basic structure of generating improved soil is the same, and it has versatility for various soil improvement operations such as the above-described soil improvement and surface layer stabilization treatment.
[0125]
However, with the self-propelled soil improvement machine shown in FIGS. 36 and 37, the
[0126]
On the other hand, generally, when a large amount of soil improvement material is supplied, the screw feeder can adjust the supply amount of the soil improvement material with higher accuracy than the rotary feeder. Therefore, the self-propelled soil conditioner equipped with the soil conditioner supply device that supplies the soil conditioner with the screw feeder has an advantage that it can cope with the soil to be modified with various properties. That is, the self-propelled soil improvement machine shown in FIGS. 1 to 3 that supplies the soil improvement material by the
[0127]
In particular, the self-propelled soil improvement machine shown in FIGS. 1 to 3 is preliminarily sieved so as to be able to cope with earth and sand containing large blocks, stones, etc., and earth and sand having high viscosity, which are difficult to pass through the lattice. The device is omitted. Therefore, for example, the soil that excavated the surface layer of the residential land construction site, etc. is reformed on the spot, and improved soil is backfilled to the surface layer to strengthen the ground, or a predetermined site in the site is created on the road construction site, etc. In particular, surface soil stabilization treatment, such as modifying the soil obtained by excavation and generating improved soil to be laid as a roadbed material, can exhibit its performance.
[0128]
In the above description, the
[0129]
In the above description, the self-propelled soil improvement machine including the so-called crawler-
[0130]
【The invention's effect】
In the present invention, since the downstream side wall surface of the transport conveyor in the hopper in the direction of sediment transport is a movable wall, the motion of the movable wall can loosen the soil pressed against the movable wall. Thereby, it is possible to prevent the earth and sand from being compacted and strongly consolidated in the hopper, and to prevent the occurrence of a bridging phenomenon in the hopper. Moreover, the bulk density of the earth and sand cut out from the hopper can be made substantially constant by providing a pressurizing means above the conveyor and pressurizing the earth and sand on the conveyor to be transported outside the hopper. Then, by measuring the volume of the transported earth and sand having a substantially constant bulk density in this way by the earth and sand volume measuring means, the amount of earth and sand supplied can be measured more accurately. This makes it possible to accurately measure the amount of earth and sand supplied from the conveyor, regardless of the properties of the soil to be modified and the state in which it is put into the hopper. Can be controlled. Therefore, high quality is achieved by smoothly transporting the earth and sand in the hopper to ensure a stable earth and sand supply amount, and more accurately measuring the amount of earth and sand supplied and controlling the mixing ratio with the soil improvement material. The improved soil can be generated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing the overall structure of an embodiment of a self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 2 is a top view showing the overall structure of an embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 3 is a front view showing the overall structure of an embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention as seen from the left side in FIG.
FIG. 4 is a side sectional view schematically showing the structure of a hopper provided in an embodiment of a self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 4 schematically showing the structure of a hopper provided in one embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 6 is a side view showing a detailed structure of a soil improvement material supply device provided in an embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 7 is a top view showing a detailed structure of a soil improvement material supply device provided in an embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 8 is a horizontal sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 6 showing the detailed structure of the soil improvement material supply device provided in one embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 9 is a side view showing a reduced state of the soil improvement material supply device provided in the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 10 is a side view showing a detailed structure of a screw feeder provided in one embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 11 is a top view showing a detailed structure of a screw feeder provided in an embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 12 is a partially enlarged view showing a connection structure between an end casing and an intermediate casing of a screw feeder provided in an embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
13 is a cross-sectional view taken along section XIII-XIII in FIG.
FIG. 14 is a side view showing a support structure of a screw feeder provided in an embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 15 is a partially enlarged view seen from the direction of arrow XV in FIG.
16 is a partially enlarged view as seen from the direction of arrow XVI in FIG. 14;
FIG. 17 is a top view showing a detailed structure of a mixing device provided in an embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
18 is a side cross-sectional view taken along the XVIII-XVIII cross section in FIG. 17 showing the detailed structure of the mixing device provided in one embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 19 is a view showing a mounting structure of the upper lid body of the mixing device provided in the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention to the mixing device body, and is an enlarged view of the XIXa portion in FIG. 17; It is sectional drawing by the XIXb-XIXb cross section in this figure.
FIG. 20 is a view showing a mounting state of the paddle mixer and the support shaft provided in the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 21 is a side cross-sectional view of a mixing apparatus showing a state of a process of removing a paddle mixer provided in an embodiment of a self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 22 is a side view showing the support structure of the mixing device provided in the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 23 is a cross-sectional view taken along the line XXIII-XXIII in FIG. 22 showing the support structure of the mixing device provided in the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
24 is a top view of FIG. 22 showing the support structure of the mixing device provided in one embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 25 is a side view of the mixing device showing a state where the lower portion of the mixing device main body provided in the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention is fully opened.
FIG. 26 is a partially enlarged view showing the mounting structure of the carry-out conveyor provided in the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention as viewed from above.
FIG. 27 is a partially enlarged view showing the mounting structure of the carry-out conveyor provided in the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention as seen from the side.
FIG. 28 is a schematic diagram showing an overview of a manual operation panel provided in an embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 29 is a flowchart showing an example of a control procedure for removing biting in the mixing device by the control device provided in the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 30 is a flowchart showing another example of the control procedure for removing biting in the mixing device by the control device provided in the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 31 is a block diagram of a mixing ratio control device provided in an embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 32 is an overall side view showing an example of the removal work of the mixing device in one embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 33 is an overall side view showing an example of the work of incorporating the carry-out conveyor in one embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention.
FIG. 34 is an overall side view showing a state in which the length of the self-propelled soil improvement machine according to an embodiment of the present invention is shortened.
FIG. 35 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a hopper provided in a modification of the embodiment of the self-propelled soil improvement machine of the present invention, corresponding to FIG.
FIG. 36 is a side view showing the entire structure of a self-propelled soil conditioner to which the present invention can be applied, which is equipped with a sieve device and a soil conditioner supply device equipped with a rotary feeder. is there.
FIG. 37 is a top view showing the entire structure of a self-propelled soil conditioner to which the present invention is applicable, and is equipped with a soil conditioner supply device equipped with a sieve device and a rotary feeder. is there.
[Explanation of symbols]
1 Traveling body (traveling means)
3 Body frame
12 Hoppers
12A movable wall
13 Conveyor
31 Pressure roller (Pressure means)
33 Height detection means
36 Soil improvement material supply device
38 Screw feeder
107 Unloading conveyor
148 Control device (control means)
157 Sediment volume measuring device (sediment volume measuring means)
200 Mixer
Claims (3)
走行手段を備えた本体フレームと、
この本体フレーム上に設けられ、前記土砂と前記土質改良材とを混合する混合装置と、
この混合装置に前記土砂を供給する搬送コンベアと、
この搬送コンベアの上方位置に設けた土砂受入用のホッパと、
前記ホッパの搬送コンベア下流側壁面を構成し、下端が周回運動するように上端をアームを介して前記本体フレームに支持した可動壁と、
前記可動壁に連結した駆動装置と、
前記土砂に対して土質改良材を供給するように前記本体フレームに設けた土質改良材供給装置と、
前記搬送コンベア上の下流側位置に上下動可能に設けられ、前記ホッパから切り出され前記搬送コンベアにより搬送された土砂の上面に接触し、土砂を自重による力で加圧する加圧手段と、
この加圧手段により加圧した土砂の体積を測定する土砂体積測定手段と、
前記混合装置により混合した改良土を機外へと搬出する搬出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。In the self-propelled soil improvement machine that mixes and reforms the received earth and sand with soil improvement materials
A body frame provided with traveling means;
A mixing device provided on the main body frame for mixing the earth and sand and the soil quality improving material;
A transport conveyor for supplying the earth and sand to the mixing device;
A hopper for receiving earth and sand provided at an upper position of the conveyor;
A movable wall that constitutes the downstream side wall surface of the conveyor of the hopper, and that supports the upper end of the main body frame via an arm so that the lower end moves in a circular motion;
A driving device coupled to the movable wall;
A soil improvement material supply device provided in the main body frame to supply a soil quality improvement material to the earth and sand;
A pressurizing unit provided at a downstream position on the conveyor so as to be movable up and down, contacting the upper surface of the earth and sand cut out from the hopper and conveyed by the conveyor, and pressurizing the earth and sand with a force of its own weight;
Earth and sand volume measuring means for measuring the volume of earth and sand pressed by this pressure means,
A self-propelled soil conditioner provided with an unloading conveyor for unloading the improved soil mixed by the mixing device.
走行手段を備えた本体フレームと、
この本体フレーム上に設けられ、前記土砂と前記土質改良材とを混合する混合装置と、
この混合装置に前記土砂を供給する搬送コンベアと、
この搬送コンベアの上方位置に設けた土砂受入用のホッパと、
前記ホッパの搬送コンベア下流側壁面を構成し、下端が周回運動するように上端をアームを介して前記本体フレームに支持した可動壁と、
前記可動壁に連結した駆動装置と、
前記土砂に対して土質改良材を供給するように前記本体フレームに設けた貯留タンクとこの貯留タンクの下部に設けられ、出口側に向かってピッチが大きくなるスクリューを有するスクリューフィーダとを備える土質改良材供給装置と、
前記搬送コンベア上の下流側位置に上下動可能に設けられ、前記ホッパから切り出され前記搬送コンベアにより搬送された土砂の上面に接触し、土砂を自重による力で加圧する加圧手段と、
この加圧手段により加圧した土砂の体積を測定する土砂体積測定手段と、
前記混合装置により混合した改良土を機外へと搬出する搬出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。In the self-propelled soil improvement machine that mixes and reforms the received earth and sand with soil improvement materials
A body frame provided with traveling means;
A mixing device provided on the main body frame for mixing the earth and sand and the soil quality improving material;
A transport conveyor for supplying the earth and sand to the mixing device;
A hopper for receiving earth and sand provided at an upper position of the conveyor;
A movable wall that constitutes the downstream side wall surface of the conveyor of the hopper, and that supports the upper end of the main body frame via an arm so that the lower end moves in a circular motion;
A driving device coupled to the movable wall;
Soil improvement comprising a storage tank provided in the main body frame so as to supply soil improvement material to the earth and sand, and a screw feeder provided at a lower portion of the storage tank and having a screw whose pitch increases toward the outlet side. A material supply device;
A pressurizing unit provided at a downstream position on the conveyor so as to be movable up and down, contacting the upper surface of the earth and sand cut out from the hopper and conveyed by the conveyor, and pressurizing the earth and sand with a force of its own weight;
Earth and sand volume measuring means for measuring the volume of earth and sand pressed by this pressure means,
A self-propelled soil conditioner provided with an unloading conveyor for unloading the improved soil mixed by the mixing device.
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