JPH08332406A - 泥土と骨材の分離混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建設残土から粒径の大きい骨材などを除去
し、建設残土と土質改良材との混合を確実に行える分離
混合装置を提供すること。 【構成】 少なくとも内外二重の回転槽と、前記内側回
転槽の周面に開設した貫通孔と、任意の回転槽の内周面
に刻設した螺旋溝とを備えて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木建築現場において
発生する建設残土を再利用可能な所定の粒度の泥土と骨
材に分離し泥土と土質改良材を混同する分離混合装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】土木建築現場において掘
削した際などに建設残土が発生する。この建設残土は、
泥土、土砂又はコンクリート塊などの骨材が混在した状
態である。このような建設残土は有効な建設資材として
再利用されることなく、産業廃棄物として処理されるこ
とが多い。また、再利用する場合でも、大粒径の骨材や
コンクリート塊を丁寧に除去し石灰系などの固化材を用
いて改良するか、多量の水を用いて洗い骨材のみを採取
して再利用しており、そのために多大な労力とコストが
かかる。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】前記した泥土と骨材
の分離混合技術にあっては、次のような技術課題が存在
する。 ＜イ＞ 低コストで泥土あるいは土砂と骨材を分離し、
その泥土あるいは土砂を土質改良材と攪拌混合し有用な
改良体とし、骨材と共と再利用する技術の開発 ＜ロ＞ 多量の水を用いずに泥土または土砂と骨材とを
分離する技術の開発

【０００４】

【本発明の目的】本発明は以上の問題を解決するために
成されたもので、その目的とするところは、様々な種類
の材料が混入した建設発生土を泥土又は土砂と骨材とに
分離して再利用できる分離混合装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】即ち本発明は、粒径の
異なる土砂を攪拌混合して泥土または土砂と骨材に分離
して土質改良土とする装置であって、同一軸上に回転自
在に配置した少なくとも内外二重の回転槽からなり、前
記内側回転槽は周面に貫通孔を開設し、任意の回転槽の
周面に螺旋溝を刻設した、泥土と骨材の分離混合装置で
ある。また本発明は、前記記載の泥土と骨材の分離混合
装置において、前記各回転槽を任意の方向に回転可能と
したことを特徴とする、泥土と骨材の分離混合装置であ
る。また本発明は、前記記載の泥土と骨材の分離混合装
置において、前記回転槽は、その回転軸を鉛直方向に向
けてを配設したことを特徴とする、泥土と骨材の分離混
合装置である。また本発明は、前記記載の泥土と骨材の
分離混合装置において、前記回転槽はその回転軸を斜め
傾けてを配設したことを特徴とする、泥土と骨材の分離
混合装置である。また本発明は、前記記載の泥土と骨材
の分離混合装置において、前記回転槽はその回転軸を水
平方向に向けてを配設したことを特徴とする、泥土と骨
材の分離混合装置である。また本発明は、前記記載の泥
土と骨材の分離混合装置において、前記回転槽は傾倒自
在としたことを特徴とする、泥土と骨材の分離混合装置
である。また本発明は、前記記載の泥土と骨材の分離混
合装置において、前記螺旋溝を螺旋突条としたことを特
徴とする、泥土と骨材の分離混合装置である。更に本発
明は、前記記載の泥土と骨材の分離混合装置において、
任意の回転槽の内周面に前記螺旋溝と共に螺旋突条も突
設したことを特徴とする、泥土と骨材の分離混合装置で
ある。

【０００６】

【実施例１】以下、図面を参照しながら本発明の一実施
例を説明する。

【０００７】＜イ＞分離混合装置（図１） 分離混合装置１０は、すり鉢状を呈し同心状に内外多重
に配した第一回転槽２０、第二回転槽３０と、その回転
槽を支持する支持体５０とにより構成されている。以
下、各部について詳述する。

【０００８】＜ロ＞回転槽（図１） 図１に示すように、回転槽は、建設残土６０から粒径の
大きい骨材等を取り除き、必要な粒径の泥土又は土砂を
用いた土質改良材７０を混合する槽体である。この回転
槽は、すり鉢状を呈する第一回転槽２０、第二回転槽３
０とよりなり、上面開放した状態で内外多重に配した二
重構造となっている。

【０００９】＜ハ＞第一回転槽（図１、図２） 第一回転槽２０は、ガイドフレーム５５上面からほぼ垂
直に突設した回転軸５１の先端に取り付けられており、
第一回転槽２０は、回転軸５１と共に回転する構造とな
っている。この第一回転槽２０の上面は、開放されてお
り建設残土６０の投入口となっている。第一回転槽２０
の内周面には、その中心軸を螺旋状に巻回するように螺
旋突条２１が突設されている。螺旋突条２１は、第一回
転槽２０内の下方に溜る建設残土６０をその上方へ移送
する部位である。即ち、第一回転槽２０の回転により螺
旋突条２１に沿って建設残土６０が第一回転槽２０の上
方へ移動する構造となっている。一方、第一回転槽２０
の周面には貫通孔２２が開設され、その貫通孔２２を通
じて第一回転槽２０内と第二回転槽３０内は連通してい
る。この貫通孔２２は、建設残土６０のうち粒径の小さ
いものを第二回転槽３０へ移動を許容するための孔であ
る。図２のように、貫通孔２２を第二回転槽３０に向け
て大径となるテーパー孔とするのが好ましく、貫通孔２
２の孔詰まりを低減が可能となる。また、第一回転槽２
０の外周面には、突起２３が突設されている。突起２３
は、第一回転槽２０と第二回転槽３０間の攪拌を促進す
るための部位である。

【００１０】＜ニ＞第二回転槽（図１） 第二回転槽３０は、第一回転槽２０より大きい径で形成
した槽体であり、その中心に回転軸５１が貫通してお
り、その回転軸５１の基端部分を中心に空転自在に設置
されている。この第二回転槽３０の内底面から回転軸５
１を介して前記第一回転槽２０が上側に設置された状態
であり、第二回転槽３０内底面と第一回転槽２０外底面
との間、および第二回転槽３０内周面と第一回転槽３０
外周面との間には、攪拌するための空間が確保されてい
る。一方、第二回転槽３０の周面にはローラ３１が当接
しており、このローラ３１の駆動制御することにより、
第二回転槽３０が任意に回転制御できる構造となってい
る。第二回転槽３０の内周面には攪拌用の突起３２が突
設されている。

【００１１】＜ホ＞支持体（図１） 支持体５０は、前記回転槽１０を支持する部材である。
この支持体５０は、ガイドフレーム５５と基台５６と支
軸５７とジャッキ５８とにより構成されている。ガイド
フレーム５５は、前記各回転槽２０、３０を支持する枠
体であり、その上面からは前述したように回転軸５１が
突設されている。この回転軸５１の基端部分の周面に
は、ガイドフレーム５５に取り付けられたローラ５２が
当接しており、このローラ５２を駆動制御することによ
り、回転軸５１が任意に回転制御できる構造となってい
る。また、回転軸５１における第一回転槽２０、第二回
転槽３０間の周面部分には、放射状に複数の攪拌翼５１
１が取り付けられており、第一回転槽２０と第二回転槽
３０との間を攪拌可能となっている。更に、このガイド
フレーム５５は、傾斜自在となっており、各回転槽２
０、３０を傾けることのできる構造となっている。即
ち、ガイドフレーム５５の下方には略平行に基台５６が
配置され、支軸５７およびジャッキ５８を介して、ガイ
ドフレーム５５を支承しており、ジャッキ５８を伸長す
ることによりガイドフレーム５５および各回転槽２０、
３０が傾斜する構造となっている。尚、ガイドフレーム
５５の傾斜手段はその他公知のものを用いてもよい。

【００１２】＜ヘ＞建設残土 建設残土６０は、建築現場などで掘削などの際に発生す
る残土などであり、コンクリート骨材や土砂（礫、砂、
シルト、粘土）が混在した状態のものである。この建設
残土６０のうちコンクリート骨材、礫、砂は建設資材と
して有用なものであり、またシルト、粘土などは含水比
の調整をすることにより資材として有用なものであっ
て、再利用が可能なものである。

【００１３】＜ト＞土質改良材 土質改良材７０は、セメントあるいはその他石灰系の固
化材である。この土質改良材７０には、公知の固化材を
採用できる。

【００１４】

【作用】次に分離混合装置１０の使用方法について説明
する。

【００１５】＜イ＞建設残土の投入（図１） まず、第一回転槽２０内に建設残土６０を投入する。次
に、ローラ３１、５２をそれぞれ駆動させ、第一回転槽
２０、第二回転槽３０を回転させる。その際、第一回転
槽２０と第二回転槽３０を互いに逆回転させると骨材等
の分離効果が高められる。各回転槽２０、３０の回転速
度は、投入する建設残土６０の量や骨材混合率などを考
慮して適宜設定すればよい。また、建設残土６０の投入
は、前記回転槽２０、３０を回転させた状態で行う場合
もある。

【００１６】＜ロ＞建設残土の攪拌（図３） 第一回転槽２０の回転により、第一回転槽２０内へ投入
された建設残土６０はその内部で攪拌される。その際、
第一回転槽２０内の下側へ建設残土６０が滑落して溜ま
るが、その内周面に突設した螺旋突条２１により建設残
土６０は上方へ移送される。即ち、建設残土６０は、図
３のように螺旋突条２１に掛止されて、その螺旋突条２
１に沿って第一回転槽２０上方へ移送されていく。そし
て、移送された建設残土６０は、第一回転槽２０上方側
の螺旋突条２１切目部分に徐々に集積し、所定量に達す
るとが下方へ崩落していく。このような上方移送と下方
崩落を繰り返して建設残土６０は確実に攪拌される。

【００１７】＜ハ＞骨材等の分離（図２、図３） 第一回転槽２０内での建設残土６０攪拌に伴い、建設残
土６０のうち粒径の小さい土砂は、第一回転槽２０周面
の貫通孔２２を通じて、第二回転槽３０内へ移動してい
く。その際、貫通孔２２は第二回転槽３０に向けて大径
となるテーパー状に形成されているので、その径より大
きい粒径のものが内部に入ってしまい、貫通孔２２が詰
まってしまうことはない。

【００１８】＜ニ＞土質改良材との混合 第二回転槽３０内へ移動した細粒径の建設残土６０は、
第一回転槽２０外周面に突設された突起２３と、第二回
転槽３０内周面に突出した突起３２と、回転軸５１の攪
拌翼５１１とにより攪拌される。そこで、第二回転槽３
０内に土質改良材７０を投入する。そして、各回転槽２
０、３０を回転させて、建設残土６０（細粒径のもの）
と土質改良材７０とを攪拌混合する。充分に混合攪拌し
たら、各回転槽２０、３０の回転を停止する。

【００１９】＜ホ＞土砂の排出および骨材等の排除（図
１） 各回転槽２０、３０を停止した後、ジャッキ５８を伸長
させガイドフレーム５５を傾斜させ、第二回転槽３０の
上口から改良土を排出する。一方、第一回転槽２０内に
は、建設残土６０に混在していた骨材等が粒径の大きい
骨材等が残存している。このため、更にガイドフレーム
５５を傾斜させ、第一回転槽２０内から骨材等を排除し
て、分離混合作業を完了する。

【００２０】

【実施例２】前記分離混合装置１０において、各回転槽
は、円筒状であってもよい。即ち、本実施例の分離混合
装置１０ａは、図４に示すように、円筒形を呈し同心状
に配された第一回転槽２０ａ、第二回転槽３０ａ、第三
回転槽４０ａと、それら回転槽を支持する支持体５０ａ
とにより構成される。以下、各部について詳述する。

【００２１】＜イ＞回転槽（図４） 図４に示すように、回転槽は、中空の筒体からなる第一
回転槽２０ａ、第二回転槽３０ａおよび第三回転槽４０
ａで形成されており、第一回転槽２０ａが第二回転槽３
０ａを軸方向に貫通した状態で配され、その第二回転槽
３０ａが第三回転槽４０ａを軸方向に貫通した状態で配
されている。つまり、内側から第一回転槽２０ａ、第二
回転槽３０ａ、第三回転槽４０ａの順で三重構造となっ
ている。

【００２２】＜ロ＞第一回転槽（図２、図４） 第一回転槽２０ａは、一端が開放しており建設残土６０
の投入口となっている。 一方、その他端は閉塞して第
三回転槽４０ａの外側に配設された支持体５０ａに軸着
され、その軸５１を中心に第一回転槽２０ａが空転自在
となっている。また、第一回転槽２０ａの外周面にはロ
ーラ５２が当接しており、このローラ５２の回転駆動に
より第一回転槽２０ａが回転する構造である。即ち、ロ
ーラ５２を回転制御することにより、第一回転槽２０ａ
の回転方向、回転速度などが任意に設定することができ
る。第一回転槽２０ａの内周面には、その中心軸を螺旋
状に巻回するように螺旋突条２１が突設されている。螺
旋突条２１は、第一回転槽２０ａ内の下方に溜る建設残
土６０をその上方へ移送する部位である。即ち、第一回
転槽２０ａの回転により螺旋突条２１に沿って建設残土
６０が第一回転槽２０ａの上方へ移動する構造となって
いる。一方、第一回転槽２０ａの周面には貫通孔２２が
開設され、その貫通孔２２は第一回転槽２０ａ内と第二
回転槽３０ａ内を連通している。貫通孔２２は、建設残
土６０のうち粒径の小さいものを第二回転槽３０ａへ移
動を許容する孔である。図２のように、貫通孔２２を第
二回転槽３０に向けて大径となるテーパー孔とするのが
好ましい。

【００２３】＜ハ＞第二回転槽（図４） 第二回転槽３０ａは、前記第一回転槽２０ａを軸に空転
自在と設置されている。 第二回転槽３０ａの周面には
ローラ５３が当接しており、このローラ５３の回転制御
により第二回転槽３０ａが任意に回転制御できる構造で
ある。第二回転槽３０ａの内周面には、その中心軸を螺
旋状に巻回するように螺旋突条３１が突設されている。
この螺旋突条３１の機能は、前記螺旋突条２１と同様で
ある。また、第二回転槽３０ａの周面には貫通孔３２が
開設され、その貫通孔３２を通じて第二回転槽３０内と
第三回転槽４０内は連通している。この貫通孔３２は、
建設残土６０のうちより粒径の小さいものを第三回転槽
４０ａへ移動を許容する孔であり、第三回転槽４０ａに
向けてテーパー状とすれば孔詰まりが低減できる。更に
第二回転槽３０ａの外周面には、突起３３が突設されて
いる。

【００２４】＜ニ＞第三回転槽（図４） 第三回転槽４０ａは、前記第二回転槽３０ａを軸に空転
自在と設置されている。 第三回転槽４０ａの周面には
ローラ５４が当接しており、このローラ５４の回転制御
により第三回転槽４０が任意に回転制御できる構造であ
る。第三回転槽４０ａの内周面には、突起４１が突設さ
れており、攪拌混合が確実に行える構造になっている。
第三回転槽４０ａの上方の周面には、土質改良材７０の
投入口４２が開閉自在に設置されている。第三回転槽４
０ａの下方端面には、適当な粒度の土質改良材を攪拌混
合された土砂の排出口４３が開閉自在に設置されてい
る。

【００２５】＜ホ＞支持体（図４） 支持体５０ａは、前記各回転槽を支持する部材である。
この支持体５０ａは、ガイドフレーム５５と基台５６と
支軸５７とジャッキ５８とにより構成されている。ガイ
ドフレーム５５は、第一回転槽２０を軸５１により軸支
し、前記ローラ５２、５３および５４を具備して、前記
各回転槽を支持する枠体である。このガイドフレーム５
５は、支持する各回転槽の軸方向の角度を任意に俯仰で
きる構造となっている。即ち、ガイドフレーム５５とそ
の下方に位置する基台５６との間において、軸５１設置
側に支軸５７を配置し、また第一回転槽２０開放端側に
ジャッキ５８を配置して、ジャッキ５８の伸縮によりガ
イドフレーム５５および各回転槽を俯仰できる構造とな
っている。尚、ガイドフレーム５５の俯仰手段はその他
公知のものを用いてもよい。

【００２６】次に分離混合装置１０ａの使用方法につい
て説明する。 ＜ヘ＞建設残土の投入（図４） 建設残土６０を第一回転槽２０ａ内へその開放端側から
投入する。次に、ローラ５２、５３、５４をそれぞれ駆
動させ、第一回転槽２０ａ、第二回転槽３０ａおよび第
三回転槽４０ａを回転させる。その際、第一回転槽２０
ａおよび第三回転槽４０ａの回転方向に対しその間の第
二回転槽３０ａを逆回転させると骨材等の分離効果が高
められる。各回転槽の回転速度は、投入する建設残土６
０の量や骨材混合率などを考慮して適宜設定すればよ
い。また、建設残土６０の投入は、前記回転槽２０ａ〜
４０ａを回転させた状態で行う場合もある。

【００２７】＜ト＞建設残土の攪拌 第一回転槽２０ａ内へ投入された建設残土６０は第一回
転槽２０ａの回転によりその内部で攪拌される。その
際、第一回転槽２０ａは軸着側（軸５１設置側）を下方
として傾斜しているので、槽２０ａ内の下方側へ建設残
土６０が滑落して溜まる。一方、第一回転槽２０ａの内
周面に突設した螺旋突条２１により建設残土６０は上方
へ移送されていく。即ち、建設残土６０は、図３のよう
に螺旋突条２１に掛止され、螺旋突条２１に沿って第一
回転槽２０ａ上方へ移送されていく。そして、移送され
た建設残土６０は、第一回転槽２０ａ上方側の螺旋突条
２１切目部分に徐々に集積し、所定量に達すると下方へ
崩落していく。このような上方移送と下方崩落を繰り返
して建設残土６０は確実に攪拌される。

【００２８】＜チ＞骨材等の分離 第一回転槽２０ａ内での建設残土６０攪拌に伴い、建設
残土６０のうち粒径の小さい土砂は、第一回転槽２０ａ
周面の貫通孔２２を通じて、第二回転槽３０ａへ落下す
る。即ち、貫通孔２２の内径より小さい粒径の土砂は、
第二回転槽３０ａへ移動していく。その際、貫通孔２２
は第二回転槽３０ａに向けて大径となるテーパー状とな
っているので、その径より大きい粒径のものが内部に入
ってしまい、貫通孔２２が詰まってしまうことはない。

【００２９】＜リ＞第二回転槽での攪拌分離 第二回転槽３０ａにおいても、第一回転槽２０ａ同様に
建設残土６０の攪拌と分離が行われる。即ち、第一回転
槽２０ａから移動した粒径の小さい建設残土６０は、内
周面に突設した螺旋突条３２に沿って上方へ移送され、
上方で集積すると下方へ崩落していく。この移送崩落が
繰り返され建設残土６０は充分に攪拌される。一方、第
二回転槽３０ａ周面に開設された貫通孔３２から、更に
粒径の小さい建設残土６０が第三回転槽４０ａへ移動し
ていく。貫通孔３２は、前記貫通孔２２同様、テーパー
状に形成されているので、建設残土６０が詰まってしま
うことはない。

【００３０】＜ヌ＞土質改良材との混合 第三回転槽４０ａへ移動した細粒径の建設残土６０は、
第二回転槽３０ａ外周面に突設された突起３３と第三回
転槽４０ａ内周面に突出した突起４１により攪拌され
る。そこで、第三回転槽４０ａの回転を止め、投入口４
２より第三回転槽４０ａ内へ土質改良材７０を投入す
る。そして、再び、第三回転槽４０ａを回転させ、建設
残土６０（細粒径のもの）と土質改良材７０とを混合す
る。混合状態が十分となったら、第三回転槽４０ａの回
転を止め、排出口４３から混合して生成された改良体を
排出する。

【００３１】＜ル＞骨材等の排除（図４） 改良体排出後、第一回転槽２０ａおよび第二回転槽３０
ａ内には、粒径の大きい骨材等が残存する。このため、
ジャッキ５８を収縮させ、第一回転槽２０開口端を下方
に向けて、前記骨材等を排除して、分離混合作業を完了
する。

【００３２】

【実施例３】前記回転槽２０ａ〜４０ａは樽状を呈する
ものであってもよい。即ち、端部に対し中央部が大径を
呈する形状である。このような形状であれば、より多く
の建設残土６０を分離混合処理することができる。

【００３３】

【実施例４】前記螺旋突条２１は、螺旋溝であってもよ
い。即ち、第一回転槽２０（２０ａ）等の内周面に螺旋
溝を形成した場合であっても、下方に溜まる建設残土６
０を上方へ移送することが可能である。

【００３４】

【実施例５】前記各回転槽は、三重以上に配設したもの
であってもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。 ＜イ＞ 建設残土内に混在する粒径の大きな骨材などを
分離することができる。従って、骨材等の混在による土
質改良材との混合不良を回避することができる。 ま
た、良質な改良体を得ることができる。 ＜ロ＞ 粒径の大きな骨材等の分離と、粒径の小さなも
のとの土質改良材との混合が一つの装置で行うことがで
きる。この為、建築現場が狭い場合であっても使用する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 分離混合装置の説明図

【図２】 貫通孔の説明図

【図３】 分離混合装置の使用方法の説明図

【図４】 実施例２の説明図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒径の異なる土砂を攪拌混合して所定の
   粒度の泥土と骨材に分離し泥土と土質改良材を混合する
   装置であって、 同一軸上に回転自在に配置した少なくとも内外二重の回
   転槽からなり、 前記内側回転槽は周面に貫通孔を開設し、 任意の回転槽の周面に螺旋溝を刻設した、 泥土と骨材の分離混合装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の泥土と骨材の分離混合
   装置において、 前記各回転槽を任意の方向に回転可能としたことを特徴
   とする、 泥土と骨材の分離混合装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の泥土と骨材の
   分離混合装置において、 前記回転槽は、その回転軸を鉛直方向に向けてを配設し
   たことを特徴とする、泥土と骨材の分離混合装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の泥土と骨材の
   分離混合装置において、 前記回転槽は、その回転軸を斜めに傾けてを配設したこ
   とを特徴とする、 泥土と骨材の分離混合装置。
5. 【請求項５】 請求項１または２に記載の泥土と骨材の
   分離混合装置において、 前記回転槽は、その回転軸を水平方向に向けてを配設し
   たことを特徴とする、 泥土と骨材の分離混合装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の泥土
   と骨材の分離混合装置において、 前記回転槽は、傾倒自在としたことを特徴とする、 泥土と骨材の分離混合装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の泥土
   と骨材の分離混合装置において、 前記螺旋溝を螺旋突条としたことを特徴とする、 泥土と骨材の分離混合装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載の泥土
   と骨材の分離混合装置において、 任意の回転槽の内周面に前記螺旋溝と共に螺旋突条も突
   設したことを特徴とする、 泥土と骨材の分離混合装置。