JP5406865B2 - 土壌改良装置 - Google Patents

Description

本発明は土壌改良装置に係り、粘性の高い廃土でも埋め戻し用などの土壌に改良することができる土壌改良装置に関する。

一般に、工事に伴って排出された廃土は、固化・再生した盛土材や、土壌改良剤を混入した埋め戻し材、あるいは中間処理施設により製品化するなどして再利用されている。ところが、近くに中間処理施設等が無い場合は、埋め立て処分に持ち込まれ、埋め戻し用の材料として利用されることは少ない。

例えば、下水管として一般的に用いられているヒューム管を交換する場合には、ヒューム管周囲の土壌を除去してヒューム管を交換し、その後再び土壌を埋め戻してヒューム管を埋設する。除去される廃土は、水分を含んだ泥状のものから粘性の高いものまで各種の廃土が処分されている。

水分を含んだ泥状のものは、例えば特許文献１に記載されている移動型汚泥脱水車により、水分や油分などを脱水してから最終処理されている。また、粘性の高い粘土のような廃土は、埋め戻し材として再利用することができず、ほとんどがそのまま廃棄されることになる。したがって、ヒューム管を交換する工事などでも、排出された廃土が水分の多い汚泥や粘性の高い場合は、新たな埋め戻し用の土壌が使用され、除去された廃土は最終処分されることが多い。

特開平１１−３００４００号公報

廃土の最終処理には広い埋立地が必要である。ところが、埋立地により環境破壊が生じるので埋立地の確保が困難になっており、できるだけ廃土を再利用することが望まれている。そこで、粘土のような粘性の高い廃土でも、廃土の塊を細かくしたり、あるいは土壌改良剤を混入したりして埋め戻すことが望ましい。

ところが、粘土のような粘性の高い廃土の場合は、撹拌して塊を細かくすることが難しく、土壌改良剤の混入も困難なことから再利用することが極めて困難である。その結果、粘性の高い廃土はそのまま埋立地に廃棄されているのが現状である。

そこで、本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、粘性の高い廃土でも埋め戻し用の土壌に改良することができる土壌改良装置の提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、廃土Ｐを投入するホッパー１０の下に設置されホッパー１０から落下した廃土を砕きながら上方へ連続移動せしめる処理土搬送フィダー２０と、該処理土搬送フィダー２０の排出口の下に配置され処理土搬送フィダー２０から落下した廃土Ｐの量を均一化しながら上方へ連続移動せしめる土量連続計量フィダー３０と、該土量連続計量フィダー３０の排出口の下に配置され土量連続計量フィダー３０から落下した廃土Ｐに土壌改良剤Ｑを混練せしめる連続混合ミキサー４０とを備え、前記処理土搬送フィダー２０は、該処理土搬送フィダー２０の軸心部で回転せしめる回転軸２１の周囲に間隔を開けて設けられ回転軸２１に対して逆回転するケージ２６と、該ケージ２６に装着され螺旋状の帯板からなる送り羽根２３とで廃土を連続移動するように構成したリボン送り機構２０Ａと、回転軸２１の周囲に裁断羽根２４が装着されると共に、ケージ２６の周囲に送り羽根２３と返し羽根２７とが装着されて移動した廃土を細かく裁断するように構成した細分均一化移動機構２０Ｂとを備えたことにある。

第２の手段において、前記連続混合ミキサー４０は、該連続混合ミキサー４０の軸心部で回転せしめる回転軸４１の周囲に装着された撹拌羽根４２と、回転軸４１の周囲に間隔を開けて設けられ回転軸４１と逆回転するケージ４５と、該ケージ４５の長手方向に沿った片側に装着され円弧状の帯板が波状に形成された送り羽根４３と、ケージ４５の送り羽根４３に対向する位置に装着され送り羽根４３より幅の狭い帯板で波状に形成された返し羽根４４とで撹拌羽根機構４０Ａを構成し、該撹拌羽根機構４０Ａで廃土Ｐを移動撹拌するものである。

第３の手段において、前記土量連続計量フィダー３０は、前記処理土搬送フィダー２０から投入された廃土Ｐを計量スクリュー３１にて排出口３２に送り出し、排出口３２に開閉自在に設けられた開閉蓋３３の操作により所定量の廃土Ｐを排出するように構成されたものである。

第４の手段において、前記土壌改良剤Ｑは添加剤タンク５０に貯蔵され、該添加剤タンク５０から排出される土壌改良剤Ｑの量を計測して前記連続混合ミキサー４０に投入せしめる添加剤連続計量フィダー６０を備えている。

第５の手段において、前記土壌改良装置は、車両の荷台に搭載されて移動可能に構成されたことを課題解消のための手段とする。

本発明の請求項１によると、ホッパー１０から処理土搬送フィダー２０で細分化され落下した廃土Ｐは、この廃土Ｐを、連続混合ミキサー４０に通過させることで、粘性のある廃土Ｐに土壌改良剤Ｑを混合することが可能になった。したがって、これまで廃棄処理されていた粘性のある廃土Ｐでも土壌改良剤Ｑを混入することが可能になり、改良土壌Ｒに変えて再利用することができる。

また、処理土搬送フィダー２０に、リボン送り機構２０Ａと細分均一化移動機構２０Ｂとを備えたことから、粘性の高い廃土Ｐでも確実に砕くことができる。しかも、各種の廃土Ｐの性質に対応して廃土Ｐを砕くことが可能である。

請求項２のごとく、連続混合ミキサー４０に撹拌羽根機構４０Ａを備えたことから、粘土のような粘性の高い廃土Ｐでも確実に撹拌することができ、この廃土Ｐに土壌改良剤Ｑを混ぜ合わせることができる。この結果、従来ではほとんど廃棄されていた粘性の高い廃土Ｐを改良土壌Ｒに変えることが可能になった。

請求項３のごとく、土量連続計量フィダー３０により、所定量の廃土Ｐを連続混合ミキサー４０に排出することができるので、各種の廃土Ｐに対応して土壌改良剤Ｑを混合し易い量に調整することができる。

請求項４のように、添加剤連続計量フィダー６０によって改良土壌Ｒを投入するので、廃土Ｐの形態や性質等に応じた改良土壌Ｒを所定量計測して適宜投入することができる。この結果、粘性の高い廃土Ｐのみならず各種の廃土Ｐを改良土壌Ｒに変えることも可能である。

請求項５では、本発明装置を車両の荷台に搭載して移動可能に構成しているので、効率的な工事が可能になり、排出された廃土Ｐをその場で土壌改良剤Ｑにして埋め戻すことができる。

本発明の基本構成を示す概略説明図である。 本発明を車載用に構成した一実施例を示す正面図である。 本発明を車載用に構成した一実施例を示す平面図である。 本発明における処理土搬送フィダーのケージを示す要部断面である。 本発明における処理土搬送フィダーの回転軸を示す要部断面である。 本発明における処理土搬送フィダーを示す側面図である。 図２に示す矢視VII−VII線断面図である。 図２に示す矢視VIII−VIII線断面図である。 図２に示す矢視IX−IX線断面図である。 本発明の連続混合ミキサーを示す要部斜視図である。 本発明の連続混合ミキサーの撹拌羽根機構を示す要部正面図である。 本発明の連続混合ミキサーにおける撹拌羽根機構を示す側面図である。 本発明の他の実施例を示す概略図である。

本発明によると、粘性の高い廃土でも埋め戻し用の土壌などに改良することができるなどといった当初の目的を達成した。

以下、本発明の実施例を説明する。図１は、本発明の基本構成を説明するための概略図である。また、図２乃至図９は、本発明の実施例として車両に搭載するようにコンパクトに構成したものを示したものである。本発明土壌改良装置の基本構成は、処理土搬送フィダー２０と、土量連続計量フィダー３０と、連続混合ミキサー４０と、で構成されている（図１、図２参照）。

処理土搬送フィダー２０は、廃土Ｐを投入するホッパー１０の下に設置されホッパー１０から落下した廃土を砕きながら上方へ連続移動せしめるように構成されている（図１、図３参照）。図示の処理土搬送フィダー２０は、リボン送り機構２０Ａと細分均一化移動機構２０Ｂとを備えている。

リボン送り機構２０Ａは、ケージ２６と送り羽根２３とで構成する（図３参照）。ケージ２６は、回転軸２１の周囲に間隔を開けて設けられ、回転軸２１に対して逆回転するように構成されている。すなわち、回転軸２１は、回転軸駆動モーター２２により処理土搬送フィダー２０の軸心部で回転せしめる部材である（図３、図５参照）。図示例では回転軸２１に伴って回転する裁断羽根２４を設けている。一方、ケージ２６は、この回転軸駆動モーター２２の反対側に配置されたケージ駆動モーター２５で回転せしめる部材で、処理土搬送フィダー２０の両端部に装着した取付け板２６Ａと、該取付け板２６Ａを連結する複数の連結杆２６Ｂとで構成している（図４参照）。図示例では、ケージ駆動モーター２５に連結した駆動チェーン２５Ａを介して回転するスプロケット２５Ｂに、一方の取付け板２６Ａを連結したものである。

送り羽根２３は、ケージ２６の周囲に装着する螺旋状の帯板からなる部材である（図１参照）。そして、このケージ２６を回転すると、この送り羽根２３が廃土を連続移動するように構成している。図示例では、連結杆２６Ｂの外周に送り羽根２３をリボン状に巻き付けている。

細分均一化移動機構２０Ｂは、回転軸２１に伴って回転する裁断羽根２４と、ケージ２６に伴って回転する送り羽根２３及び返し羽根２７とで構成する（図３参照）。図示例の裁断羽根２４は、直線状を成すように形成し、回転軸２１の周囲に放射状に装着されている（図６参照）。そして、回転軸２１を回転すると、裁断羽根２４が廃土Ｐを細分化する。この回転軸２１は、回転軸駆動モーター２２に連結した駆動チェーン２５Ａを介して回転するスプロケット２５Ｂに、回転軸２１の一方の端を連結したものである（図１、図５参照）。

ケージ２６に装着する送り羽根２３は、処理土搬送フィダー２０に設けている（図３参照）。また、送り羽根２３の対向位置に装着された返し羽根２７は、送り羽根２３よりも幅が狭く形成され、廃土Ｐを戻しながら撹拌するように構成している。図１では、連結杆２６Ｂの周囲に円弧状の送り羽根２３及び返し羽根２７を二対配置しているが、送り羽根２３及び返し羽根２７を一対にすることも可能である（図３参照）。

土量連続計量フィダー３０は、処理土搬送フィダー２０の排出口の下に配置され処理土搬送フィダー２０から落下した廃土Ｐの量を均一化しながら上方へ連続移動せしめるように構成している（図１参照）。図示の土量連続計量フィダー３０は、処理土搬送フィダー２０から投入された廃土Ｐを計量スクリュー３１にて排出口３２に送り出し、排出口３２に開閉自在に設けられた開閉蓋３３の操作により所定量の廃土Ｐを連続混合ミキサー４０に排出するように構成している（図７参照）。

連続混合ミキサー４０は、土量連続計量フィダー３０の排出口の下に配置され土量連続計量フィダー３０から落下した廃土Ｐに土壌改良剤Ｑを混練せしめるように構成している（図１、図３参照）。図示の連続混合ミキサー４０には、撹拌羽根機構４０Ａを備えている（図１０参照）。

この撹拌羽根機構４０Ａは、回転軸４１に装着する撹拌羽根４２と、ケージ４５に装着する送り羽根４３及び返し羽根４４とで構成されている（図１１参照）。回転軸４１は、回転軸駆動モーター４９に連結した駆動チェーン４９Ａを介して回転するスプロケット４９Ｂに、回転軸４１の一方の端を連結したものである（図１参照）。

ケージ４５は、回転軸４１の周囲に間隔を開けて設けられ、回転軸４１に対して逆回転するように構成されている（図９、図１０参照）。図示例のケージ４５は、ケージ駆動モーター４６で回転するもので、連続混合ミキサー４０の両端部に装着した取付け板４５Ａと、該取付け板４５Ａを連結する複数の連結杆４５Ｂとで構成している（図１参照）。このケージ４５は、ケージ駆動モーター４６に連結した駆動チェーン４６Ａを介して回転するスプロケット４６Ｂに、一方の取付け板４５Ａを連結したものである。

撹拌羽根４２は、廃土Ｐを回転せしめる部材であり、図示例では、回転軸４１の周囲に、側面略Ｌ字状を成す撹拌羽根４２を放射状に設けている（図１２参照）。この撹拌羽根４２により、連続混合ミキサー４０内の廃土Ｐを強力に撹拌する。

送り羽根４３は、ケージ４５の周囲に円弧状の帯板が波状に形成された部材である（図１１参照）。この送り羽根４３により、撹拌された廃土Ｐが排出方向に順次送られる。一方、返し羽根４４は、送り羽根４３に対向するように設けられた部材であり、送り羽根４３より幅の狭い帯板で波状に形成されている。この返し羽根４４により、一旦送られた廃土Ｐを戻しながら撹拌する。図示例では、ケージ４５の連結杆４５Ｂに結合リング４７を装着し、この結合リング４７に送り羽根４３や返し羽根４４を固定している（図１０参照）。

土壌改良剤Ｑは添加剤タンク５０に貯蔵されている（図１、図３参照）。図示例では内部の土壌改良剤Ｑを排出口５２に移動させる移動羽根５１を備えており、排出口５２から土壌改良剤Ｑを排出するものである（図３参照）。更に、この添加剤タンク５０から排出される土壌改良剤Ｑの量を添加剤連続計量フィダー６０で計測して前記連続混合ミキサー４０に投入する（図８参照）。

土壌改良剤Ｑの量を計測する添加剤連続計量フィダー６０は、添加剤タンク５０の下に配置され、添加剤タンク５０から落下する土壌改良剤Ｑを連続供給する螺旋状の回転羽根６１を備えており、この回転羽根６１で押し出した土壌改良剤Ｑを連続混合ミキサー４０内に投入するものである（図８参照）。尚、土壌改良剤Ｑは、廃土Ｐの状態に応じて使用の有無や種類、量が調整されるものである。

また、本発明土壌改良装置を施設として設置し、プラントとして構成することも可能である（図１３参照）。この場合、大規模な工事等で排出される廃土Ｐを連続処理することができる。また、水分の多い廃土Ｐを処理するための各種装置と併用することで、あらゆる廃土Ｐを処理することも可能になる。

尚、本発明の各構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で任意に構成を変更することが可能である。

本発明は、主に粘度のような粘性の高い廃土Ｐを改良するのに好適であるが、このような粘性の高い廃土Ｐに限られるものではない。例えば粒子のサイズが異なった廃土Ｐなど、一般に廃棄されるような廃土Ｐを改良土壌Ｒに変えることも可能である。更に、本発明により変えられた改良土壌Ｒは、埋め戻し用としての用途に限られず、盛土材や製品などとして他の用途にも利用可能である。

Ｐ 廃土
Ｑ 土壌改良剤
Ｒ 改良土壌
Ｓ 荷台
１０ ホッパー
２０ 処理土搬送フィダー
２０Ａ リボン送り機構
２０Ｂ 細分均一化移動機構
２１ 回転軸
２２ 回転軸駆動モーター
２２Ａ 駆動チェーン
２２Ｂ スプロケット
２３ 送り羽根
２４ 裁断羽根
２５ ケージ駆動モーター
２５Ａ 駆動チェーン
２５Ｂ スプロケット
２６ ケージ
２６Ａ 取付け板
２６Ｂ 連結杆
２７ 返し羽根
３０ 土量連続計量フィダー
３１ 計量スクリュー
３２ 排出口
３３ 開閉蓋
４０ 連続混合ミキサー
４０Ａ 撹拌羽根機構
４１ 回転軸
４２ 撹拌羽根
４３ 送り羽根
４４ 返し羽根
４５ ケージ
４６ ケージ駆動モーター
４６Ａ 駆動チェーン
４６Ｂ スプロケット
４７ 結合リング
４８ 排出口
４９ 回転軸駆動モーター
４９Ａ 駆動チェーン
４９Ｂ スプロケット
５０ 添加剤タンク
５１ 移動羽根
６０ 添加剤連続計量フィダー
６１ 回転羽根

Claims (5)

1. 廃土を投入するホッパーの下に設置されホッパーから落下した廃土を砕きながら上方へ連続移動せしめる処理土搬送フィダーと、
   該処理土搬送フィダーの排出口の下に配置され処理土搬送フィダーから落下した廃土の量を均一化しながら上方へ連続移動せしめる土量連続計量フィダーと、
   該土量連続計量フィダーの排出口の下に配置され土量連続計量フィダーから落下した廃土に土壌改良剤を混練せしめる連続混合ミキサーとを備え、
   前記処理土搬送フィダーは、該処理土搬送フィダーの軸心部で回転せしめる回転軸の周囲に間隔を開けて設けられ回転軸に対して逆回転するケージと、該ケージに装着され螺旋状の帯板からなる送り羽根とで廃土を連続移動するように構成したリボン送り機構と、
   回転軸の周囲に裁断羽根が装着されると共に、ケージの周囲に送り羽根及び返し羽根が装着され、移動した廃土を細かく裁断するように構成した細分均一化移動機構とを備えたことを特徴とする土壌改良装置。
2. 前記連続混合ミキサーは、該連続混合ミキサーの軸心部で回転せしめる回転軸の周囲に装着された撹拌羽根と、回転軸の周囲に間隔を開けて設けられ回転軸と逆回転するケージと、該ケージの長手方向に沿った片側に装着され円弧状の帯板が波状に形成された送り羽根と、ケージの送り羽根に対向する位置に装着され送り羽根より幅の狭い帯板で波状に形成された返し羽根とで撹拌羽根機構を構成し、該撹拌羽根機構で廃土を移動撹拌する請求項１記載の土壌改良装置。
3. 前記土量連続計量フィダーは、前記処理土搬送フィダーから投入された廃土を計量スクリューにて排出口に送り出し、排出口に開閉自在に設けられた開閉蓋の操作により所定量の廃土を排出するように構成された請求項１記載の土壌改良装置。
4. 前記土壌改良剤は添加剤タンクに貯蔵され、該添加剤タンクから排出される土壌改良剤の量を計測して前記連続混合ミキサーに投入せしめる添加剤連続計量フィダーを備えた請求項１記載の土壌改良装置。
5. 前記土壌改良装置は、車両の荷台に搭載されて移動可能に構成された請求項１乃至４いずれか記載の土壌改良装置。

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