JP3769485B2

JP3769485B2 - 自走式土質改良機及び架橋防止装置

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Publication number: JP3769485B2
Application number: JP2001297772A
Authority: JP
Inventors: 吉弘星野; 茂呂　　隆; 裕樹竹内
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003105800A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土砂を受け入れて土質改良材と混合し改質する自走式土質改良機及びこれに用いる架橋防止装置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。
このような自走式土質改良機としては、例えば特開２０００−４５２６３号公報に記載のように、土砂を受け入れるホッパ（土砂ホッパ）と、このホッパ内の土砂を搬送する搬送コンベア（搬入コンベア）と、この搬送コンベア上の土砂に土質改良材を添加する土質改良材供給装置（土質改良材ホッパ）と、搬送コンベアから導入された土砂及び土質改良材を混合し改良土を生成する混合装置（処理槽）と、この混合装置から導出された改良土を機外に排出する排出コンベア（搬出コンベア）とを備えたものが既に提唱されている。
【０００３】
この従来技術において、上記ホッパは、上下が開口した上方拡開の略枠型形状に形成されており、例えば油圧ショベル等の投入重機により投入された土砂を受け入れ、その下方の搬送コンベア上に導く役割をしている。また、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。上記従来技術においては、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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ホッパ内に受け入れられた土砂は、上記のように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搬送される。このとき、ゲートを通過しない土砂は、ホッパのゲートを設けた壁面に押し付けられ、さらに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、上記の要領でゲートを設けたホッパ壁面に押し付けられた土砂は、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、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、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もある。
【０００５】
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ことができる自走式土質改良機及びこれに用いる架橋防止装置を提供することにある。
【０００６】
【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、前記ホッパの前記搬送コンベアによる土砂搬送方向側壁を構成し、下端が周回運動するように上端をアームを介して本体フレームに支持した可動壁と、前記可動壁の外面上部に設けたブラケットと、前記ブラケットに挿通した偏芯軸と、前記偏芯軸に連結し前記本体フレームに設けた駆動装置と、前記土砂に対して土質改良材を供給するように本体フレームに設けた土質改良材供給装置と、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。
【０００７】
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な構成とした。すなわち、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る。従って、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ので、土砂を円滑にホッパ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。
【０００８】
（２）上記（１）において、前記駆動装置は、前記偏芯軸の回転方向を逆転可能である構成とする。
【００１３】
（３）上記目的を達成するために、また本発明は、本体フレームと、この本体フレーム上に設けた搬送コンベアと、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、前記ホッパの前記搬送コンベアによる土砂搬送方向側壁を構成し、下端が周回運動するように上端をアームを介して本体フレームに支持した可動壁と、前記可動壁の外面上部に設けたブラケットと、前記ブラケットに挿通した偏芯軸と、前記偏芯軸に連結し前記本体フレームに設けた駆動装置とを備えたことを特徴とする架橋防止装置にある。
【００１４】
（４）上記（３）において、前記駆動装置は、前記偏芯軸の回転方向を逆転可能である構成とする。
【００１８】
【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広く用いられるものである。
【００１９】
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、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上に複数立設した支持ポストで、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。
【００２０】
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、油圧ショベル等の重機で投入される場合も多く、このホッパ１２は、例えば油圧ショベルといった投入重機等による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。
【００２１】
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４７の入口筒体４９（後述の図７参照）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。なお、駆動輪１５には、この駆動輪１５を駆動して搬送ベルト１７を循環駆動させる図示しない駆動装置が連結されている。
【００２２】
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の間に存在する可動壁１２Ａの幅分の間隙が、ホッパ１２の土砂出口１２Ｂとして開口している。つまり、ホッパ１２内の土砂は、搬送コンベア１３によりこの土砂出口１２Ｂの幅及び高さで切り出されるようになっている。
【００２３】
１９はこの可動壁１２Ａの外壁に固着したブラケット、２０はこのブラケット１９に挿通した偏芯軸である。この偏芯軸２０は、両端に突設した回転中心軸２０Ａが、例えば上記支持フレーム１０（図１参照）上方に設けた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２０Ａに対して偏芯した周胴部２０Ｂが、上記ブラケット１９に対して回転自在に挿通されている。２１Ａは可動壁１２Ａ外壁の上記ブラケット１９よりも高い位置に固着したブラケット、２１Ｂは、上記支持フレーム１０上方に設けたフレーム２２に固着したブラケット、２３はこれらブラケット２１Ａ，２１Ｂに介設したアームで、このアーム２３の両端は、ブラケット２１Ａ，２１Ｂに対しピン２４，２４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上方に設けた図示しないフレーム及び上記フレーム２２から支持されている。
【００２４】
また、２５は上記支持フレーム１０（図１参照）上方に設けた駆動装置（図５参照）で、この駆動装置２５は、上記偏芯軸２０一端側（図５中左側）の回転中心軸２０Ａに直結している。すなわち、この駆動装置２５が駆動することにより、上記支持構造の可動壁１２Ａは、図４中矢印で示したように、その下端がホッパ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（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付近の土砂）を、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。
【００２５】
なお、図４において、可動壁１２Ａが図中時計回りの軌跡で振動する場合を図示したが、駆動装置２５の回転方向を逆向きにして図中反時計回りの軌跡で振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の支持機構は、カバー２６（図１参照）により保護されている。
【００２６】
図１〜図３に戻り、２７はこの搬送コンベア１３上の土砂に土質改良材を添加する土質改良材供給装置で、この土質改良材供給装置２７は、水平断面が略方形の土質改良材の貯留タンク２８と、この貯留タンク２８内の土質改良材を下方に導出するスクリューフィーダ２９と、貯留タンク２８内の土質改良材をスクリューフィーダ２９に導く漏斗の役割を果たす略四角錐形状のシュート３０とで構成されている。また、貯留タンク２８は、このシュート３０上部のフランジ状の枠板３１に連設した蛇腹部３２と、この蛇腹部３２の上部をカバーする天板部３３とで構成されている。３４はこの天板部３３のほぼ中央に設けた土質改良材充填用の受入口（図２参照）、３５はこの土質改良材受入口３４の開閉蓋で、この開閉蓋３５は、天板部３３に蝶番３６（図２参照）により取付けられている。
【００２７】
３７は天板部３３の外周部に複数（この例では３つ）設けた取付部、３８はこれら取付部３７の下部に固定的に垂設した支柱で、この支柱３８の上下には、それぞれ所定の位置にピン穴３９（上側のもののみ図１及び図３に図示）が穿設されている。４０は上記支持フレーム１１に支持された略枠型の台板、４１はこの台板４０上に立設した複数のガイド筒で、このガイド筒４１は、前述のシュート３０の枠板３１を支持している。つまり、上記各支柱３８は、それぞれこれらガイド筒４１に上下方向にスライド可能に挿入されて台板４０の下方にまで突出可能となっており、支柱３８のスライドに伴って前述の蛇腹部３２が伸縮することにより、貯留タンク２８の高さが可変な構造となっている。また、このガイド筒４１の先端付近には、図示しないピン穴が穿設されている。
【００２８】
４２は支柱３８をガイド筒４１に固定するストッパピンで、このストッパピン４２は、ガイド筒４１の図示しないピン穴を介し支柱３８のピン穴３９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３２を伸長させ、ガイド筒４１のピン穴を介し支柱３８の下側のピン穴３９にストッパピン４２を挿入することにより、図１に示す状態のように、貯留タンク２８の内部容積を十分確保し、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３２を限縮させ、ガイド筒４１のピン穴を介し支柱３８の上側のピン穴３９にストッパピン４２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。
【００２９】
４３は上記スクリューフィーダ２９のケーシングで、このケーシング４３は、略円筒状に形成され、内部にスクリュー４４を備えている。このスクリュー４４は、図示しない駆動装置により回転駆動され、スクリューフィーダ２９は、先のシュート３０からケーシング４３内に導入された土質改良材を、図１中左側に移送するようになっている。そして、ケーシング４３の長手方向一方側（図１中左側）下部に設けた図示しない土質改良材の出口から、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、土質改良材を定量づつ添加するようになっている。なお、図１に示すように、スクリューフィーダ２９は、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おり、その分、土質改良材供給装置２７の高さが低くなるよう配慮されている。
【００３０】
４５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４５は、上記自走式土質改良機幅方向一方側（図３中左側）の本体フレーム３に取付けた支持台４６上に設けられている。また、このクレーン４５は、支持台４６から上方に立設した支持部４５Ａと、この支持部４５Ａ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４５Ｂと、このアーム４５Ｂを俯仰動させるシリンダ４５Ｃと、アーム４５Ｂ先端に設けたウィンチ４５Ｄとを備えている。通常、貯留タンク２８内に土質改良材を充填する際には、上部の開閉蓋３５を開け、このクレーン４５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３４に挿入するようになっている。
【００３１】
このとき、繁雑防止のため特に図示しないが、天板部３３には、貯留タンク２８内の土質改良材受入口３４の略直下に位置するように、先端を上方に向けたカッタが設けられている。これにより、クレーン４５で土質改良材受入口３４に挿入されたフレキシブルコンテナは、その自重によりカッタ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２８内に土質改良材を流出するようになっている。
【００３２】
４７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６はこの混合装置４７の詳細構造を表す水平断面図、図７はこの図６中VII−VII断面による側断面図である。
これら図６及び図７において、４８はこの混合装置４７の略箱状の本体で、この混合装置本体４８は、その長手方向一方側（図７中左側）上部に土砂及び土質改良材の入口筒体４９を、他方側（図７中右側）下部に改良土の出口筒体５０を設けている。なお、４８Ａは混合装置本体４８の入口筒体４９を除く上面を構成する蓋体で、この蓋体４８Ａは、混合装置本体４８上に入口筒体４９と共に、複数枚（この例では３枚）並設され、ボルト締結されている。すなわち、これら蓋体４８Ａ及び入口筒体４９を取外すことにより、混合装置本体４８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。但し、蓋体４８Ａは、１枚構造としても構わない。
【００３３】
５１は混合装置本体４８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５１は、混合装置本体４８の長手方向（図６中左右方向）に略平行に配設した中空の回転軸５２（中実でも構わない）と、この回転軸５２に放射状に複数設けたパドル５３とで構成されている。このパドル５３は、その平滑な面が、回転軸５２の軸線方向（この場合図６中右方向）に対し、パドルミキサ５１の回転方向を向くように所定角度傾斜している。
【００３４】
５４はパドルミキサ５１の回転軸５２の両端付近を回転自在に支持する軸受、５５は回転軸５２の他端（図６中右端）に設けたギア、５６はパドルミキサ５１の駆動装置で、この駆動装置５６の出力軸５６ａは、回転軸５２の他端（図６中右端）に直結している。また、ギア５５は隣接する回転軸５２のもの同士噛合しており、隣接するパドルミキサ５１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。
【００３５】
このような構造により、混合装置４７は、搬送コンベア１３から入口筒体４９を介して導入された土砂及び土質改良材をパドルミキサ５１（厳密にはそのパドル５３）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５０から下方に導出するようになっている。なお、５７はギア５５等を内包するギアボックス、５８は生成した改良土を出口筒体５０に向かって掻き落とし、混合装置本体４８の出口筒体５０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。
【００３６】
再び図１〜図３に戻り、５９は混合装置４７から導出された改良土を機外に排出する排出コンベアで、この排出コンベア５９は、混合装置４７の上記出口筒体５０（図７参照）の下方から外側（この場合図１中右側）に向かって所定距離略水平に延在した後、混合装置４７の駆動装置５６下方辺りから上り傾斜に延在している。
【００３７】
６０はこの排出コンベア５９のコンベアフレームで、このコンベアフレーム６０は、支持部材６１，６２等を介し、後述の動力装置６８や本体フレーム３等から支持されている。６３はこの排出コンベア５９の搬送方向下流側（図１中右側）端部に設けた駆動輪、６４は搬送ベルトで、この搬送ベルト６４は、駆動輪６３及び排出コンベア５９の搬送方向上流側（図１中左側）に設けた図示しない従動輪に巻回されている。６５はこの搬送ベルト６４の搬送面を支持する複数の支持ローラ、６６は駆動輪６３に直結した駆動装置（図２参照）で、この駆動装置６６により、駆動輪６３を回転駆動して搬送ベルト６４を循環駆動させるようになっている。なお、６７は排出コンベア５９のサイドカバーで、このサイドカバー６７は、コンベアフレーム６０の幅方向（図２中上下方向）両側上部に設けられている。
【００３８】
６８は先に触れた動力装置で、この動力装置６８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６９を介して支持されている。また、この動力装置６８は、繁雑防止のため特に図示しないが、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方向及び流量（或いは方向のみ）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。
【００３９】
７０はこの動力装置６８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７０には、上記走行装置２の駆動装置を操作する１対の操作レバー７１、及び例えば混合装置４７の駆動装置５６等、他の各機器の駆動装置を操作する操作盤７２（図２参照）が備えられている。
【００４０】
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及び作用を説明する。
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２７は、その貯留タンク２８内の土質改良材をスクリューフィーダ２９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４７に導入された土砂及び土質改良材は、パドルミキサ５１で均一に攪拌混合され、排出コンベア５９上に改良土として導出される。この改良土は、排出コンベア５９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。
【００４１】
ここで、先の図４及び図５において、ホッパ１２内に投入された土砂は、搬送コンベア１３によりホッパ１２の土砂出口１２Ｂに向かって搬送される。このとき、土砂出口１２Ｂを通過しない土砂は、可動壁１２Ａに押し付けられ、さらに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、上記の要領で可動壁１２Ａに押し付けられた土砂は、後から搬送されてくる土砂によりさらに可動壁１２Ａに押し付けられ、ホッパ１２内で圧密し強く締め固まってしまう可能性がある。その結果、ホッパ１２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１２内でいわゆる架橋現象が発生し、ホッパ１２外へ土砂が全く搬出されなくなってしまう可能性もある。
【００４２】
しかしながら、上記のように、本実施の形態において可動壁１２Ａは周回運動（振動）可能な構成であるため、例えば粘性土等を改質対象とした場合であっても、図４中矢印で示したように、上記土砂出口１２Ｂ付近の土砂に対して主に上方向への力を与えるように可動壁１２Ａが周回することにより、可動壁１２Ａに押し付けられてくる土砂をほぐすことができる。これにより、ホッパ１２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、その結果、安定した土砂供給量を確保することができる。
【００４３】
また、駆動装置２５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必ずしも動作させなくとも、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。
【００４４】
図８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８において、７３は可動壁１２Ａ下部（つまり、搬送コンベア１３の搬送ベルト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７３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の周回運動時に棒状部材７３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８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７３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。
【００４５】
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７３が可動壁１２Ａと一体となって周回運動するため、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７３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４７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４７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。
【００４６】
なお、本変形例において、棒状部材７３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７３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７３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７３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。
【００４７】
次に、本発明の自走式土質改良機の他の実施の形態を説明する。
図９は本実施の形態の自走式土質改良機に備えられたホッパの構造を簡略的に表す側断面図で、先の図４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９において、７４は油圧シリンダ（電動シリンダでも構わない）で、その両端はそれぞれ可動壁１２Ａの外壁下部側及び上記支持フレーム１０（図１参照）上方に設けたフレーム７５に固着したブラケット７６Ａ，７６Ｂに対し、ピン７７，７７を介して回動可能に連結されている。また、７８は可動壁１２Ａの外壁上部側に固着したブラケット、７９は支持フレーム１０（図１参照）上方に設けたフレーム８０に固着したブラケットで、これらブラケット７８，７９は、ピン８１を介して互いに回動可能に連結されている。その他の構成は上記一実施の形態と同様である。
【００４８】
つまり、本実施の形態においては、油圧シリンダ７４を適宜、或いは繰り返し伸縮させることにより、ピン８１を支点として、可動壁１２Ａの下端を図９中の矢印の方向に揺動させることができるようになっている。これにより、本実施の形態においても、可動壁１２Ａに押し付けられる土砂に対し、主に上方向の力を与えてほぐすことができるようになっており、土砂がホッパ１２内で圧密し、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、その結果、安定した土砂供給量を確保することができる。
【００４９】
次に、本発明の自走式土質改良機のさらに他の実施の形態を説明する。
図１０は本実施の形態の自走式土質改良機に備えられたホッパの構造を簡略的に表す側断面図で、先の図４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１０において、８２は可動壁１２Ａの外壁に固着したアーム、８３，８４は共に支持フレーム１０（図１参照）上方に設けたフレームである。８５，８５は上記フレーム８３下部に所定の間隔で固着したブラケット、８６，８６は上記アーム８２上部にブラケット８５，８５とほぼ同間隔で固着したブラケットである。８７，８７は互いにほぼ同寸法のアームで、これらアーム８７，８７の両端は、それぞれ上記ブラケット８５，８６に対し、ピン８８，８８を介して回動可能に連結している。８９は油圧シリンダ（電動シリンダでも構わない）で、この油圧シリンダ８９の両端は、上記アーム８２の端部（図１０中右端部）及び上記フレーム８４に固着したブラケット９０に対し、ピン９１，９１を介して回動可能に連結している。
【００５０】
つまり、本実施の形態において、可動壁１２Ａは平行リンク構造により支持されており、油圧シリンダ８９を適宜、或いは繰り返し伸縮することにより、上記フレーム８３を基点として、図１０中矢印で示した方向に、全体的に揺動可能な構造となっている。従って、本実施の形態においても、上記の図９の実施の形態と同様の効果を得ると共に、可動壁１２Ａを全体的に揺動させることができるので、上記実施の形態と比較して、より効果的に土砂をほぐすことができる。
【００５１】
なお、以上の図９及び図１０の両実施の形態において、可動壁１２Ａの駆動装置として油圧シリンダ７４，８９を用いる構成としたが、例えばクランク機構を用いて回転運動を往復運動に変換する構成としても良い。また、図９及び図１０の両実施の形態に、先の図８の変形例で説明した棒状部材７３を適用できることは言うまでもない。これらの場合も、先の図８の変形例と同様の効果を得る。
【００５２】
ここで、以上説明してきた本発明の各実施の形態及び変形例は、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。
【００５３】
図１１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１２はその上面図である。但し、これら図１１及び図１２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１１及び図１２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９２を備えた点と、土質改良材供給装置２７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９３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。
【００５４】
図１１及び図１２において、９４は上下が開口した篩装置９２の本体としての枠体、９５はこの枠体９４を支持フレーム１０上に振動可能に支持するばね、９６は枠体９４の内部に装着された格子（図１２参照）で、この格子９６は、図１１中左側が低くなるように傾斜している。９７は偏芯ドラムで、この偏芯ドラム９７は、上記枠体９４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。９８は篩装置９２の駆動装置（図１２参照）、９９はこの駆動装置９８の駆動力を偏芯ドラム９７に伝達するベルトである。
【００５５】
すなわち、この篩装置９２は、偏芯ドラム９７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９６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１１中左側）に排出するとともに、粒度が格子９６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。
【００５６】
ロータリフィーダ９３は、繁雑防止のため特に図示しないが、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、上部に位置する貯留タンク２８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。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２８内の底部近傍に土質改良材をロータリフィーダ９３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９３への供給が円滑になされるよう配慮されている。
【００５７】
以上のような図１１及び図１２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各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。
【００５８】
また、この図１１及び図１２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９２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、上記本発明の各実施の形態及び変形例は適用可能である。また、篩装置９２への土砂投入性への配慮として、篩装置９２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。
【００５９】
なお、図１１及び図１２に示した自走式土質改良機に関しては、篩装置９２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、異物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。
【００６０】
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には、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２９により土質改良材を供給する土質改良材供給装置２７を備えた図１〜図３の自走式土質改良機には、図１１及び図１２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。
【００６１】
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、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にも広く適用できるように配慮されている。
【００６２】
但し、図１〜図３の自走式土質改良機、図１１及び図１２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、上記のようにそれぞれ適用性があるものの、互いに上記建設発生土改良及び表層地盤安定化処理等への汎用性は備えている。
【００６３】
最後に、以上においては、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、例えば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、上記本発明の各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。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、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、この可動壁に向かって押し付けられる土砂をほぐすことができ、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る。従って、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ので、土砂を円滑にホッパ外へ搬送することができ、その結果、安定した土砂供給量を確保することができる。
【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混合装置の詳細構造を表す水平断面図である。
【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混合装置の詳細構造を表す図６中VII−VII断面による側断面図である。
【図８】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態における棒状部材を設けた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９】本発明の自走式土質改良機の他の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、図４に対応する図である。
【図１０】本発明の自走式土質改良機のさらに他の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、図４に対応する図である。
【図１１】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１２】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】
１２ホッパ
１２Ａ可動壁（ほぐし手段）
１３搬送コンベア
７３棒状部材
２５駆動装置

Claims

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、前記ホッパの前記搬送コンベアによる土砂搬送方向側壁を構成し、下端が周回運動するように上端をアームを介して本体フレームに支持した可動壁と、前記可動壁の外面上部に設けたブラケットと、前記ブラケットに挿通した偏芯軸と、前記偏芯軸に連結し前記本体フレームに設けた駆動装置と、前記土砂に対して土質改良材を供給するように本体フレームに設けた土質改良材供給装置と、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。
請求項１記載の自走式土質改良機において、前記駆動装置は、前記偏芯軸の回転方向を逆転可能であることを特徴とする自走式土質改良機。
本体フレームと、この本体フレーム上に設けた搬送コンベアと、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、前記ホッパの前記搬送コンベアによる土砂搬送方向側壁を構成し、下端が周回運動するように上端をアームを介して本体フレームに支持した可動壁と、前記可動壁の外面上部に設けたブラケットと、前記ブラケットに挿通した偏芯軸と、前記偏芯軸に連結し前記本体フレームに設けた駆動装置とを備えたことを特徴とする架橋防止装置。
請求項３記載の架橋防止装置において、前記駆動装置は、前記偏芯軸の回転方向を逆転可能であることを特徴とする架橋防止装置。