JP4552135B2

JP4552135B2 - 骨材再生装置

Info

Publication number: JP4552135B2
Application number: JP2005118534A
Authority: JP
Inventors: 富夫岸野
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2025-04-15
Also published as: JP2006297193A

Description

本発明は、廃棄用のコンクリート塊から骨材を分離して再生する骨材再生装置に関するものである。

近年では、古い建築物の解体に伴って生じるコンクリート塊から骨材を再生することが行なわれている。この骨材とは、コンクリートを作る際に混ぜ合わされた粗骨材（砂利）および細骨材（砂）のことをいい、再生された骨材は、新しくコンクリートを作るのに再利用されている。

骨材の再生には骨材再生装置が使用されている。この骨材再生装置では、コンクリート塊に含まれる骨材をコンクリート塊から分離して取り出すことにより骨材の再生を行なっている。骨材再生装置を用いて骨材を分離する方法としては、例えば、特許文献１または２に示すものがある。これらの文献に記載された骨材再生装置は、回転駆動されるドラムを備えており、ドラムの内部に搬送されたコンクリート塊は、ドラムの回転によって撹拌され、撹拌によってコンクリート塊から骨材が分離される。

特開２００３−２６４５９号公報特開平１０−５９７５７号公報

しかしながら、上述の特許文献に開示された方法では、回転ドラムの内部に搬送したコンクリート塊を撹拌しているだけなので、骨材を十分に分離するためには、回転ドラムを長時間回転させなければならない。そのため、コンクリート塊から骨材を分離させる作業が効率的ではなかった。

本発明は、上記実情に鑑みて成されたものであり、コンクリート塊から骨材を効率よく分離して再生することができる骨材再生装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る骨材再生装置は、破砕されたコンクリート塊から骨材を分離して再生する骨材再生装置であって、弾性チューブまたは弾性を有する袋状の収容体からなり、複数の前記コンクリート塊を内部に収容する弾性収容体と、前記弾性収容体の外側面部を機械的に押圧することにより、前記コンクリート塊に押圧力を作用させ、前記コンクリート塊から前記骨材を分離させる少なくとも一対の押圧機構とを備え、互いに対をなす押圧機構は、前記弾性収容体を外側から挟込んで該弾性収容体の外側面部を機械的に押圧することを特徴とする。

本発明の請求項２に係る骨材再生装置は、上記請求項１において、前記弾性収容体は鉛直方向に延びる弾性チューブであり、前記弾性チューブの内部を前記コンクリート塊が自重で移動することを特徴とする。

本発明に係る骨材再生装置は、コンクリート塊から骨材を分離して再生する骨材再生装置であって、弾性を有し、複数の前記コンクリート塊を内部に収容する弾性収容体と、前記弾性収容体の外側面部を機械的に押圧する押圧機構とを備えることにより、コンクリート塊に機械的かつ強制的に押圧力を作用させて、コンクリート塊に含まれる骨材を分離し再生することができる。これにより、コンクリート塊から骨材を分離するための処理時間を短くすることができ、効率よく骨材の再生を行なうことができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る骨材再生装置の好適な実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る骨材再生装置の概要図である。骨材再生装置１は、コンクリート塊１００を鉛直方向上側に搬送する垂直搬送手段２と、垂直搬送手段２で搬送されたコンクリート塊１００を横方向に移送するコンベア手段３と、コンベア手段３からコンクリート塊１００が供給され、コンクリート塊１００から骨材を分離するすりもみ手段４と、分離した骨材を分ける分級手段５とにより構成されている。

ここでいう「コンクリート塊」とは、特定建設資材廃棄物として選定された３品目のうちの１つで、コンクリート（鉄筋コンクリートを含む）が砕かれて廃棄物となったものをいい、「コンクリート」とは、一般にセメント、水、粗骨材、細骨材および必要に応じて加える混和材料を構成材料とし、これらを練混ぜその他の方法によって混合したもの、または硬化させたものをいう。

垂直搬送手段２は、コンクリート塊搬入部２１と、コンクリート塊搬送部２２と、コンクリート塊搬出部２３とを備えている。コンクリート塊搬入部２１に入れられたコンクリート塊１００は、コンクリート塊搬送部２２によって鉛直方向上側に搬送され、最上部に形成されたコンクリート塊搬出部２３から搬出される。

コンベア手段３は、コンクリート搬出部２３の下方に設けられており、コンクリート塊搬出部２３から搬出されたコンクリート塊１００を、図１において水平方向右側に移送する。

すりもみ手段４は、ホッパー４１と、弾性チューブ（弾性収容体）４２と、押圧機構４３とを備えている。ホッパー４１は、コンベア手段３の下方の右側に配置されており、コンベア手段３によって搬送されたコンクリート塊１００を捕集し、弾性チューブ４２の内部に導いている。弾性チューブ４２は、その長手方向を鉛直に向けて配置されており、上端開口部４２ａがホッパー４１の排出口に接続され、下端開口部４２ｂが分級手段５に接続されている。この弾性チューブ４２の外側面部４２ｃは、後述する押圧機構４３の回転ローラ４４ｃによって弾性チューブ４２の内部に向かって押圧され、弾性チューブ４２が弾性によって撓むようになっている。

押圧機構４３は、図１に示すように、弾性チューブ４２の周囲に８個設けられている。これらの押圧機構４３は、弾性チューブ４２を両側から挟む２つで一対になっており、弾性チューブ４２の長手方向の上側から、第１の一対の押圧機構７１、第２の一対の押圧機構７２、第３の一対の押圧機構７３および第４の一対の押圧機構７４が構成されている。なお、第１〜第４の一対の押圧機構７１，７２，７３，７４は、それぞれ２つの押圧機構４３で構成するように記載したが、４つの押圧機構４３を用いて構成することもできる。例えば、弾性チューブ４２の長手方向と垂直な面で切断した断面（図６参照）において、弾性チューブ４２の外周方向に沿って９０度づつ間隔を空けて４つの押圧機構を配置し、４つの押圧機構４３で弾性チューブ４２を挟むようにすることができる。この場合、図６において、弾性チューブ４２を上下に挟んでいる一対の押圧機構の押圧のタイミングは、弾性チューブ４２を左右に挟んでいる一対の押圧機構の押圧のタイミングと一致しないように、すなわち交互に押圧するように設定されている。

押圧機構４３は、弾性チューブ４２の外側面部４２ｃを押圧するための押圧部材４４を備えており、押圧部材４４は、図２および図３の紙面奥行き方向に延びる回転軸４３ａにそれぞれ取り付けられている。回転軸４３ａは、図４に示すように、駆動源であるモータ４５と減速機４６およびＶベルト４７（または駆動チェーン）を介して連結されており、モータ４５の駆動力により回転軸４３ａが回転するようになっている。一方、モータ４５は、インバータ４８と接続されており、モータ４５の回転速度を自由に調整できるようになっている。さらに、インバータ４８は、制御装置４９と電気的に接続されている。制御装置４９は、インバータ４８を制御することにより、モータ４５の回転速度を制御することができるようになっている。

押圧部材４４は、図２および図３に示すように、ボス部４４ａと、４本のアーム４４ｂと、４つの回転ローラ４４ｃと、４つの回転軸４４ｄとをそれぞれ備えている。ボス部４４ａは、回転軸４３ａに取り付けられ、回転軸４３ａの回転に合わせて回転するようになっている。４本のアーム４４ｂは、アーム４４ｂの基端部がボス部４４ａの外周面に取り付けられ、回転軸４３ａの軸線と直交する面内でボス部４４ａの外周面から半径外側方向へ放射状に延びており、回転軸４３ａの円周方向に約９０度の間隔を空けてそれぞれ設けられている。アーム４４ｂの他端部には回転軸４４ｄが回転軸４３ａと略平行にそれぞれ取り付けられており、この回転軸４３ａには、回転ローラ４４ｃが回転自在に取り付けられている。

この４つの回転ローラ４４ｃは、押圧部材４４が回転したときに、弾性チューブ４２の外側面部４２ｃと当接し、外周面部４２ｃを押圧するように配置されている。また、４本のアーム４４ｂの基端部から他端部までの長さは、それぞれが異なる長さに形成されている。なお、アーム４４ｂの数は、４本に特定されるものではなく、複数で構成することもできる。この場合、回転ローラ４４ｃについてもアーム４４ｂの数だけ設けることになる。

分級手段５は、図１に示すように、弾性チューブ４２の内部で分離された骨材を分級し、５ｍｍより小さい骨材（細骨材）を第１の搬出部５１に搬出し、５ｍｍ以上で２５ｍｍより小さい骨材（粗骨材）を第２の搬出部５２に搬出し、２５ｍｍ以上の骨材または分離できなかったコンクリート塊１００の残骸を第３の排出部５３に搬出するようになっている。分級手段５の上側には、排出口６１が設けられている。この排出口６１には、配管６２を介して集塵機６３が設けられており、この集塵機６３は、分級手段５の内部の微粉を吸引する。吸引された微粉は、配管６４を通って微粉タンク６５に集められるようになっている。

次に、本発明の実施の形態に係る骨材再生装置の作用について説明する。コンクリート塊１００は、図１に示す垂直搬送手段２のコンクリート塊搬入部２１に挿入され、コンクリート塊搬送部２２で上方に搬送され、コンクリート塊排出部２３から排出される。排出されたコンクリート塊１００は、コンベア手段３により横方向に移動され、すりもみ手段４のホッパー４１に投入される。ホッパー４１に投入されたコンクリート塊１００は、自重により下方向に移動し、弾性チューブ４２の上端開口部４２ａから弾性チューブ４２の内部に入る。

弾性チューブ４２の内部に入ったコンクリート塊１００は、まず、弾性チューブ４２を挟んで対にして配置された第１の一対の押圧機構７１から押圧力を受ける。この第１の一対の押圧機構７１では、モータ４５の駆動力によってそれぞれの押圧部材４４が互いに逆方向に回転し、図２および図３に示すように、回転ローラ４４ｃが弾性チューブ４２を挟み込むようにして弾性チューブ４２の外側面部４２ｃを押圧する。押圧部材４４は、コンクリート塊１００が上側から下側に送り出される方向に回転する。回転ローラ４４ｃは、外側面部４２ｃを押圧する際に、摺動摩擦が生じないように自在に回転しながら外周面部４２ｃと接する。

回転ローラ４４ｃが弾性チューブ４２の外側面部４２ｃを機械的にかつ強制的に押圧すると、押圧された外側面部４２ｃが弾性によって弾性チューブ４２の内部の方向に撓み、弾性チューブ４２の内部のコンクリート塊１００に押圧力が伝えられる。強制的に押圧力を受けたコンクリート塊１００からは骨材が分離される。また、押圧部材４４のアーム４４ｂの長さが異なっているため、コンクリート塊１００に作用する押圧力は、押圧部材４４が１回転する間に変化することになる。これにより、コンクリート塊１００は、弾性チューブ４２の内部での位置や姿勢が強制的に変えられ、様々な角度から押圧力を受けることになる。

第１の一対の押圧機構７１を通過したコンクリート塊１００は、自重および押圧機構４３の押圧力により、第２の一対の押圧機構７２に送られる。送られたコンクリート塊１００は、第２の一対の押圧機構７２から同様に押圧力を受け、コンクリート塊１００から骨材がさらに分離される。

第２の一対の押圧機構７２を通過したコンクリート塊１００は、同様に、第３の一対の押圧機構７３および第４の一対の押圧機構７４を順に通過し、通過する毎に押圧力を受け、コンクリート塊１００から骨材が分離されてゆく。なお、一対の押圧機構の数は、第１から第４までの４つで説明したが、複数設けることもできる。

第１〜４の一対の押圧機構７１，７２，７３，７４では、それぞれの押圧部材４４の回転を制御装置４９で制御することにより、コンクリート塊１００に作用する押圧力を変化させている。具体的には、図５に示すように、制御装置４９によってインバータ４８を制御し、押圧部材４４の回転数を変化させたり、押圧部材４４の回転角度や回転速度を押圧機構４３毎に変化させることにより、コンクリート塊１００の姿勢や角度、またはコンクリート塊１００同士の当接の強さをさまざまに変化させている。これにより、コンクリート塊１００が様々な角度から押圧力を受けることができるようにしている。

分離された骨材およびコンクリート塊１００の残骸は、弾性チューブ４２の下端開口部４２ｂから排出され、弾性チューブ４２の下方にある分級手段５に移動する。分級手段５では、分離された骨材を大きさによって細骨材、粗骨材およびコンクリート塊１００の残骸などに分けて、それぞれの搬出部５１，５２，５３から搬出される。

なお、第４の一対の押圧機構７４を、回転ローラ４４ｃが弾性チューブ４３を内部に向かって押圧した状態で停止させ、弾性チューブ４２の内部に入れられたコンクリート塊１００が第４の一対の押圧機構７４の下方へ移動しないようにすることもできる。すなわち、第４の一対の押圧機構７４に、コンクリート塊１００を堰き止める開閉バルブの役割をさせ、第１〜３の一対の押圧機構７１，７２，７３を用いてコンクリート塊１００に押圧力を作用させ、コンクリート塊１００から骨材を分離させることもできる。

本発明の実施の形態に係る骨材再生装置では、弾性を有し、複数のコンクリート塊１００を内部に収容する弾性チューブ４２と、弾性チューブ４２の外側面部４２ｃを機械的に押圧する押圧機構４３とを備えたことにより、弾性チューブ４２の内部のコンクリート塊１００に機械的にかつ強制的に押圧力を作用させ、コンクリート塊１００から骨材を分離し再生することができる。そのため、コンクリート塊１００から骨材を分離するための処理時間を短くすることができ、効率よく骨材の再生を行なうことができる。

また、弾性チューブ４２の内部をコンクリート塊１００が自重で移動することにより、すりもみ手段４にコンクリート塊１００を搬送する搬送手段が不要となる。これにより、骨材再生装置１の外形を小さくすることができると共に、骨材再生装置のコストを低減することができる。

また、押圧機構４３のアーム４３ｂの長さをそれぞれ異なるように構成したことにより、コンクリート塊１００に作用する押圧力を周期的に変化させることができる。これにより、弾性チューブ４２内のコンクリート塊１００の位置を変化させ、コンクリート塊１００に満遍なく押圧力を作用させることができる。

さらに、回転ローラ４３ｃを用いて弾性チューブ４２の外壁部４２ｃを押圧しているので、外側面部４２ｃに回転ローラ４３ｃが当接したときに回転ローラ４３ｃが自在に回転する。これにより、外壁部４２ｃと回転ローラ４３ｃとの間に摩擦が生じないため、回転ローラ４４ｃの押圧力を効率よく外側面部に伝えることができる。

なお、本実施の形態では、コンクリート塊１００を弾性チューブ４２で収容しているが、外側面部４２ｃを押圧機構４３で押圧して、コンクリート塊１００に押圧力を作用させることができるものであれば、本発明に採用することができる。例えば、弾性を有し、一部のみが開口している袋状の収容体で形成することができる。これにより、収容体４２の内部に収容されたコンクリート塊１００に、収容体４２の外部から押圧力を付与することができ、コンクリート塊１００から効率よく骨材を分離させることができる。

また、回転軸４３ａを中心に回転軸４３ａの周りを回動する回転ローラ４４ｃを用いて押圧機構４３を構成しているが、弾性チューブ４２の外壁部４２ｃを押圧することができる構成であれば、例えば、直線的に突出／引退する往復動作を行う機構で外壁部４２ｃを押圧することもできる。これにより、弾性チューブ４２の外側面部４２ｃを押圧することができ、コンクリート塊１００から効率よく骨材を分離させることができる。

以上のように、本発明に係る骨材再生装置は、廃棄用のコンクリート塊から再利用可能な骨材を再生するのに有用である。

本発明の実施の形態に係る骨材再生装置の全体概要図である。図１のＡ部を示す拡大断面図である。図２の押圧機構を４５度回転させた状態を示す拡大断面図である。本発明の実施の形態に係る骨材再生装置に使用される押圧機構の概要図である。図２の押圧機構のうちの一つを４５度回転させた状態を示す拡大断面図である。図１の弾性チューブを長手方向と垂直な面で切断した状態であって、弾性チューブを４方向から押圧している状態を示す断面図である。

符号の説明

１骨材再生装置
２垂直搬送手段
３コンベア手段
４すりもみ手段
５分級手段
２１コンクリート塊搬入部
２２コンクリート塊搬送部
２３コンクリート塊搬出部
４１ホッパー
４２弾性チューブ
４２ａ上端開口部
４２ｂ下端開口部
４２ｃ外側面部
４３押圧機構
４３ａ回転軸
４４押圧部材
４４ａボス部
４４ｂアーム
４４ｃ回転ローラ
４４ｄ回転軸
４５モータ
４６減速機
４７Ｖベルト
４８インバータ
４９制御装置
５１第１の搬出部
５２第２の搬出部
５３第３の搬出部
６１排出口
６２配管
６３集塵機
６４配管
６５微粉タンク
７１第１の一対の押圧機構
７２第２の一対の押圧機構
７３第３の一対の押圧機構
７４第４の一対の押圧機構
１００コンクリート塊

Claims

破砕されたコンクリート塊から骨材を分離して再生する骨材再生装置であって、
弾性チューブまたは弾性を有する袋状の収容体からなり、複数の前記コンクリート塊を内部に収容する弾性収容体と、
前記弾性収容体の外側面部を機械的に押圧することにより、前記コンクリート塊に押圧力を作用させ、前記コンクリート塊から前記骨材を分離させる少なくとも一対の押圧機構と
を備え、互いに対をなす押圧機構は、前記弾性収容体を外側から挟込んで該弾性収容体の外側面部を機械的に押圧することを特徴とする骨材再生装置。
前記弾性収容体は鉛直方向に延びる弾性チューブであり、前記弾性チューブの内部を前記コンクリート塊が自重で移動することを特徴とする請求項１に記載の骨材再生装置。