JP2007046299A - 土石分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 掘削土を土と石に効率的に分離し、かつ、トラックの荷台に搭載するのに適する土石分離装置を提供することである。
【解決手段】 土石を搬送するスクリーン帯１を備えたコンベアＣと、コンベアＣの搬送方向に対して前後となる両端が支持されてコンベアＣの上方に吊下げられてスクリーン帯１で搬送される土を砕く破砕ベルト２０と、コンベアＣから落下する土を搬送するベルトコンベアＢと、破砕ベルト２０の上方側への移動を抑制する抑制手段Ｆとを備えたので、土石分離装置を小型かつ軽量にすることができ、効率的に土と石を分離することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、土石分離装置に関する。

従来、汚染土壌に吸着剤等を混合して重金属等の汚染物質が外に溶け出さないようにする不溶化や、土壌改良等といった処理は、大型プラントで行われており、都市部から離れた大型プラントに掘削土を該プラントまで運搬する必要があるので、小規模の掘削土の処理を行うには非効率的であった。

これに対し、近年、都市部などの比較的少量の掘削土の処理を行う小規模工事に対応するべく、移動が可能な処理装置の提案がなされるにいたっており、この処理装置にあっては、掘削土を土と石に篩い分けるロールスクリーンと、土に薬剤等を混合する混合機と、ロールスクリーンを通過した土を混合機まで搬送するベルトコンベアと、該ベルトコンベアで搬送される土に石灰粉を供給する供給機とをトラックの荷台に装備するとともに、混合機から排出される処理後の土を再度篩いにかける混合物スクリーンと、混合機スクリーンの篩下を地面に搬送する他のベルトコンベアがトラックの荷台に積まれている。

そして、この処理装置は、工事現場にて、混合機スクリーンおよびベルトコンベアをトラックの荷台から降ろして展開させることによって上述の処理を行うようになっている（特許文献１参照）。
特開平１１−１４０９０４号公報（発明の実施の形態欄，図２）

さて、上述のような移動式の処理装置にあっては、まず、掘削土をロールスクリーンで土と石に篩い分け、土のみを混合機に搬送するようにしているが、以下の問題がある。

従来装置にあっては、ロールスクリーンで土と石に篩い分けようとしているが、これでは、土を細かくすることができず、結果、大きな土塊はロールスクリーンを通過しえず、石と同じ扱いで混合機に送られずに地面に戻されてしまう。

そうすると、処理の必要のある土を確実に処理することができず、効率的な土壌処理を行うことができない不具合がある。

また、大型プラントに見られるような石ごと掘削土を粉砕するような粉砕機では、機械が大型化してしまい非効率となるばかりでなく、トラックの荷台そのものに搭載することができない。

そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、掘削土を土と石に効率的に分離し、かつ、トラックの荷台に搭載するのに適する土石分離装置を提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明は、土石を搬送するスクリーン帯を備えたコンベアと、コンベアの搬送方向に対して前後となる両端が支持されてコンベアの上方に吊下げられてスクリーン帯で搬送される土を砕く破砕ベルトと、コンベアから落下する土を搬送するベルトコンベアと、破砕ベルトの上方側への移動を抑制する抑制手段とを備えた。

本発明の土石分離装置にあっては、掘削土をコンベアで搬送中に破砕ベルトとスクリーン帯とで土塊を破砕可能であって、さらに、破砕ベルトの上方側への移動を抑制する抑制手段を備えており、スクリーン帯と破砕ベルトとの間を通過する土を圧縮するので、破砕ベルトが硬い土によって浮き上がってしまうことが防止されるとともに、土が破砕されないまま通過してしまうことを防止することが可能である。したがって、効率よく土を破砕することが可能であり、土と石の分離精度が向上する。

したがって、土を効率的に混合機内に投入可能となるので土壌不溶化処理作業も非常に効率的になる。

さらには、大掛かりな粉砕機を必要とせずに掘削土の搬送中に効率的に土と石を分離できるので、土石分離装置は小型軽量となって、トラックの荷台に搭載しやすくなり、その搭載に適する。

以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。図１は、一実施の形態における土石分離装置の正面図である。図２は、一実施の形態における土石分離装置の斜視図である。図３は、一実施の形態における土石分離装置をトラックの荷台に搭載した状態を示す図である。図４は、一実施の形態におけるスクリーン帯の一部を示す斜視図である。図５は、一実施の形態における破砕ベルトの一部を示す斜視図である。図６は、一実施の形態における土石分離装置で掘削土を搬送している状態を示す図である。図７（Ａ）は、突起を備えた一実施の形態の変形例における破砕ベルト拡大図である。図７（Ｂ）は、突起を備えた一実施の形態の変形例における破砕ベルトのＡ方向から見た矢視図である。図８は、一実施の形態の変形例における破砕ベルトのＢ方向から見た矢視図である。図９は、他の実施の形態における土石分離装置の正面図である。図１０は、他の実施の形態における土石分離装置で掘削土を搬送している状態を示す図である。図１１は、他の実施の形態の変形例における土石分離装置で掘削土を搬送している状態を示す図である。

一実施の形態における土石分離装置Ｄは、図１および図２に示すように、土石を搬送するスクリーン帯１を備えたコンベアＣと、コンベアＣの搬送方向に対して前後となる両端が支持されてコンベアＣの上方に吊下げられてスクリーン帯１で搬送される土を砕く破砕ベルト２０と、コンベアＣから落下する土を搬送するベルトコンベアＢと、破砕ベルトの上方側への移動を抑制する抑制手段とを備えて構成され、図３に示すようにトラックＴの荷台に搭載されている。

この土石分離装置Ｄは、土石を分離しつつ、分離された土をトラックＴの荷台に搭載された混合機３０に搬送し、他方、分離された石を地面に排出する石排出コンベア４０に搬送する。

なお、混合機３０は、詳しくは図示しないが、ベルトコンベアＢの端部から落下されて投入される土を、内設された複数の歯付ロータで細かく粉砕しつつ、鉱物等の汚染物質を吸着する吸着剤を含む不溶化剤を土に散布して、地面に排出するようになっている。

以下、土石分離装置Ｄについて、詳しく説明すると、コンベアＣは、図１および図２に示すように、一対の互いに対抗するフレーム２，３と、フレーム２，３の両端に枢着された回転軸４，５と、回転軸４，５の両端にそれぞれ設けたスプロケット６と、回転軸４，５回りに巻回されたスクリーン帯１とで構成され、トラックＴの荷台に所定の角度をもって傾斜させて搭載されている。そして、回転軸５は、図示しない電動機等の駆動源によって回転駆動されるようになっており、したがって、回転軸５に設けられた各スプロケット６がスクリーン帯１を図１中反時計回りとなる搬送方向に回転させる駆動スプロケットである。

スクリーン帯１は、図４に示すように、フレーム２側の各スプロケット６に巻回されるチェーンベルト１１と、フレーム３側の各スプロケット６に巻回されるチェーンベルト１１と、各チェーンベルト１１，１１のリンクａの軸間にスクリーン帯１の搬送方向に所定の間隔Ｌを持って掛け渡される複数の連結軸１２とで構成されている。

また、コンベアＣのスクリーン帯１の搬送方向に対して後ろ側となるフレーム２，３の基端側の上方には、掘削土をコンベアＣのスクリーン帯１上に投入するホッパ７が架設されており、このホッパ７に投入される掘削土は、スクリーン帯１を搬送方向に回転させることにより、図１中上方へ搬送されることになり、また、この搬送中に、所定の間隔Ｌ以下の大きさの土は、スクリーン帯１を通過して下方に落下するようになっている。

そして、このコンベアＣのスクリーン帯１上方には、コンベアＣの搬送方向に対して前後となる位置にそれぞれ破砕ベルト２０の両端を遥動可能に支持する支持部材２１，２２が設けられており、詳しくは、図１中上方に配置される支持部材２１は、フレーム２，３に設けられ、また、図１中下方に配置される支持部材２２は、ホッパ７の端部に設けられている。

この破砕ベルト２０は、図５に示すように、一対のチェーンベルト２３と、各チェーンベルト２３におけるリンクｂの軸間に掛け渡される複数の連結軸２４とを備え、連結軸２４間の距離は、スクリーン帯１における連結軸１２間の上記間隔Ｌより短くなるように設定されている。

そして、この破砕ベルト２０は、その両端がそれぞれ支持部材２１，２２によって遥動可能に支持され、スクリーン帯１に対してスクリーン帯の上方に所定の隙間を空けるようにしてコンベアＣの上方に吊下げられるとともに、破砕ベルト２０の中間部は弛んで、スクリーン帯１の上面に接している。

なお、上記した支持部材２１は、フレーム２，３上を移動可能なようになっており、破砕ベルト２０の弛み加減を調節することができるようになっており、これによって、スクリーン帯１の上面と破砕ベルト２０との下面との間に隙間を形成することも可能である。

つづいて、破砕ベルト２０の上方側への移動を抑制する抑制手段は、本実施の形態においては、破砕ベルト２０の上面に所定間隔をもって取付けられる複数の重量物Ｆとされている。

したがって、破砕ベルト２０は、上記重量物Ｆによってスクリーン帯１側に向けて下方側に向けて附勢されることになる。なお、この重量物Ｆは、具体的には図示しないが、複数枚の板状のウェートからなっており、破砕ベルト２０に着脱自在に取付けられ、また、上記ウェートの枚数を変更することで重量物Ｆの重量を変更可能なようになっている。

そして、図６に示すように、ホッパ７に投入された土石が入り混じった掘削土Ｗをスクリーン帯１で図１中上方に搬送すると、その途中で、掘削土Ｗは、破砕ベルト２０とスクリーン帯１との間に入り込むことになり、破砕ベルト２０とスクリーン帯１とで挟み込まれて、掘削土Ｗ中の土塊が砕かれてスクリーン帯１の上記間隔Ｌ以下の大きさとなると下方へ落下することになる。

他方、掘削土中の石Ｓは、破砕ベルト２０とスクリーン帯１とで挟み込まれただけでは、粉砕されないので、間隔Ｌ以上の大きさの石は、そのままスクリーン帯１上に残ったままとなり、やがては、コンベアＣの最先端から下方に落下することになる。

ここで、破砕ベルト２０は、上記構成であるので、破砕されない石Ｓの形状に合わせてそれぞれのリンクｂが姿勢を変えることができるので、破砕されない石Ｓによって土塊破砕が不能となってしまうことが防止されている。

そして、破砕ベルト２０には、抑制手段である重量物Ｆが取付けられており、スクリーン帯１と破砕ベルト２０との間を通過する土を圧縮するので、破砕ベルト２０が硬い土によって浮き上がってしまうことが防止されるとともに、土が破砕されないまま通過してしまうことを防止することが可能である。したがって、効率よく土を破砕することが可能であり、土と石の分離精度が向上する。

また、上記のように、一つの重量物Ｆ毎にその重量を変更可能なようになっているので、スクリーン帯１で搬送する土に該土の硬度等に適した圧縮力を作用させることができる。

また、破砕ベルト２０の両端は、スクリーン帯１に対して所定の隙間を空けるように支持されているので、破砕ベルト２０の上方に掘削土が乗り上げたりすることがなく、かつ、中間部が弛むようにしているので、破砕ベルト２０とスクリーン帯１との間が徐々に狭められ、掘削土をスムーズに破砕ベルト２０とスクリーン帯１との間に導き土塊を細かく破砕することができる。なお、重量物Ｆの破砕ベルト２０への取付については、上記破砕ベルト２０の動きを妨げることが無いようにしておけば、どのような取付方法を採用してもよく、たとえば、連結軸２４が挿通される複数のリングと、リングに結合される板で構成される取付部材にボルトとナットで上記重量物Ｆを締結するようにしておけばよい。

なお、土塊をさらに効率よく破砕できるように、図７（Ａ），（Ｂ）に示して一実施の形態の変形例のように、破砕ベルト２０の連結軸２４にスクリーン帯１側に突出する突起２５を取付けるようにしてもよい。

この、突起２５は、スクリーン帯１側に突出する先端側は略三角形状に形成されるとともに、その他端側から開口し連結軸２４が挿入される凹部２６が形成されている。そして、連結軸２４は、上記凹部２６と突起２５の他端に取付られ凹部２６の開口を閉じるコ字状のプレート２７との間に遊嵌され、これによって突起２５は、連結軸２４に固定される。また、突起２５は、連結軸２４に軸方向に複数並べられるとともに、連結軸２４の軸方向に隣り合う突起２５は上記プレート２７によって連結され、連結軸２４の軸方向に並べられる複数の突起２５は、プレート２７によって数珠繋ぎに連結されている。

また、これら複数の突起２５は、スクリーン帯１の進行方向に対しては連結軸２４に一つおきに設けられ、かつ、スクリーン帯１の進行方向に隣り合う突起２５は、連結軸２４にその軸方向にずれた位置となるように連結軸２４に取付けられている。なお、図６に示したように、破砕ベルト２０のスクリーン帯１に近接する範囲Ｚの連結軸２４に一つおきに取付けられる。

したがって、スクリーン帯１によって搬送される土塊が一つの連結軸２４に取付けられた突起２５間をすり抜けても、次の連結軸２４に取付けられた突起２５で土塊を破砕することができ、破砕むらを生じてしまうことが回避され、満遍なく土塊を破砕することが可能である。

ちなみにこの突起２５の形状は、任意に設定されればよいが、図示した突起２５は、略三角形状とされて、その先端を尖らせてあるので、破砕ベルト２０とスクリーン帯１との間に入り込んだ土塊を効率よく破砕することができ、さらに、スクリーン帯１の連結軸１２が突起２５に引っかかってしまうことが防止され、スクリーン帯１の進行を妨げることが無い。

そして、図８に示したように、上記突起２５の上方に重量物Ｆを取付けてあり、具体的には、連結軸２４に対して両端側に配置されるプレート２７に螺着したＬ字状プレート２８，２８に重量物Ｆを螺着し、重量物Ｆを連結軸２４の軸方向に並びプレート２７によって数珠繋ぎにされる複数の突起２５の上方に取付けるようにしてある。

したがって、破砕ベルト２０に設けた突起２５に集中して重量物Ｆの荷重を作用させることができるので、土の破砕能力が向上し、効率よく土を破砕することができ、また、突起２５のスクリーン帯１からの浮き上がりを防止することができるので、均一に土を破砕することができ、より一層満遍なく土塊を破砕することが可能である。

そして、上述のようにして、破砕された土塊および土は、スクリーン帯１の連結軸１２間をすり抜けて下方に落下するが、これらの土Ｍは、コンベアＣの下方に重なるように沿わせて配置してあるベルトコンベアＢのベルト３１上に落下することになる。

なお、詳しくは、ベルトコンベアＢの両側のフレーム３２，３３は、コンベアＣのフレーム２，３の下端に連結され、該ベルトコンベアＢの各フレーム３２，３３は、トラックＴの荷台に固定される複数の長さが異なる支持脚５１，５２，５３，５４の上端に固定され、これによって土石分離装置ＤがトラックＴの荷台に斜めに傾斜されて搭載される。

このベルトコンベアＢは、上記コンベアＣより搬送距離を短くしてあり、具体的には、コンベアＣの先端より手前側の位置にベルトコンベアＢの先端である終端が配置されるようになっており、このベルトコンベアＢの先端の直下には混合機３０の投入口が開口されている。したがって、ベルトコンベアＢ上に落下した土は、ベルトコンベアＢによって混合機３０まで搬送され、混合機３０内に投入されることになる。

他方、このコンベアＣの最先端の下方には、石排出コンベア４０が配置されており、スクリーン帯１上に残る石は、やがて、この石排出コンベア４０によって地面に戻される。

このように、下方に配置されるベルトコンベアＢの搬送終端をコンベアＣの搬送終端より搬送方向に対して手前側になるようにしたので、効率的に石を地面に排出し、かつ、土を混合機３０に投入することが可能である。

また、上記したように、掘削土をコンベアＣで搬送中に破砕ベルト２０とスクリーン帯１とで土塊を破砕するので、効率的に土と石を分離することができる。

したがって、土を効率的に混合機内に投入可能となるので土壌不溶化処理作業も非常に効率的になる。

さらには、大掛かりな石粉砕機を必要とせずに掘削土の搬送中に効率的に土と石を分離できるので、土石分離装置Ｄは小型軽量となって、トラックの荷台に搭載しやすくなり、その搭載に適する。

なお、上記したように、土石分離装置Ｄを斜めに傾斜させてトラックＴの荷台に搭載しているので、ホッパ７の投入口を低くすることができるので、小型ショベルでも掘削土の投入が可能となり、また、背の高い混合機の使用も可能となる。

つづいて、他の実施の形態における土石分離装置Ｄ１について説明する。他の実施の形態における土石分離装置Ｄ１は、図９に示すように、破砕ベルト２０の上方に、抑制手段である板体Ｇをスクリーン帯１に対して所定間隔をあけて配置してある。

この板体Ｇは、スクリーン帯１と略平行し破砕ベルト２０に対向する抑え部６０と、抑え部６０の破砕ベルト２０の進行方向に対して前後に連なりスクリーン帯１から離れるように傾斜された傾斜部６１，６２とを備えて構成されており、破砕ベルト２０に対向するようにして破砕ベルト２０の上方に配置させてある。

なお、上記板体Ｇの取付に際しては、その前後端を破砕ベルト２０を支持する支持部材２１，２２に取付けておくようにすればよく、また、他の個所に取付けるようにしてもよい。

そして、この板体Ｇの抑え部６０とスクリーン帯１との間には、所定の間隔あけてあるが、この間隔長については、破砕する土の大きさ等を考慮して任意に決定されればよい。また、実際には、上記間隔長を変更可能なようにしておくとよく、こうすることで土石分離装置Ｄ１の汎用性が向上する。

このように構成された他の実施の形態における土石分離装置Ｄ１にあっては、図１０に示すように、土石が入り混じった掘削土Ｗをスクリーン帯１で図１０中上方に搬送すると、その途中で、掘削土Ｗは、破砕ベルト２０とスクリーン帯１との間に入り込み、破砕ベルト２０とスクリーン帯１とで挟み込まれて、掘削土Ｗ中の土塊が砕かれてスクリーン帯１の上記間隔Ｌ以下の大きさとなると下方へ落下することになるが、破砕ベルト２０は、上記板体Ｇによって上方側への移動が規制されているので、上記所定間隔以上となる土塊は、強制的に破砕ベルトとスクリーン帯１とで圧縮されつつ挟み込まれて、掘削土Ｗ中の土塊は強制的に砕かれてスクリーン帯１の上記間隔Ｌ以下の大きさとされて下方へ落下することになる。

したがって、この他の実施の形態における土石分離装置Ｄ１にあっても、破砕ベルト２０が硬い土によって浮き上がってしまうことが防止されるとともに、土が破砕されないまま通過してしまうことを防止することが可能である。

なお、上記したところでは板体Ｇをスクリーン帯１に対して不動の状態で土破砕をするように設定されているが、たとえば、板体Ｇをスクリーン帯１側に向けて附勢するバネや弾性体を設けて板体Ｇの上下移動をある程度許容するようにしておくか、図１１に示すように、一端を自由端として他端をヒンジ結合して板体Ｇの上下移動をある程度許容するようにしておけば、破砕ベルト２０をスクリーン帯１側に向けて附勢できるので、破砕ベルト２０の浮き上がりを抑制して土を強制的に破砕することできるとともに、また、破砕不能な上記所定間隔以上となる石が破砕ベルト２０とスクリーン帯１との間に挟みこまれても板体Ｇがバネ等に抗して上方に移動するので、該石の通過を許容することができ、スクリーン帯１と破砕ベルト２０との間に石が挟まってスクリーン帯１の作動を妨げてしまう事態を回避することができる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態における土石分離装置の正面図である。 一実施の形態における土石分離装置の斜視図である。 一実施の形態における土石分離装置をトラックの荷台に搭載した状態を示す図である。 一実施の形態におけるスクリーン帯の一部を示す斜視図である。 一実施の形態における破砕ベルトの一部を示す斜視図である。 一実施の形態における土石分離装置で掘削土を搬送している状態を示す図である。 （Ａ）は、突起を備えた一実施の形態の変形例における破砕ベルト拡大図である。（Ｂ）は、突起を備えた一実施の形態の変形例における破砕ベルトのＡ方向から見た矢視図である。 一実施の形態の変形例における破砕ベルトのＢ方向から見た矢視図である。 他の実施の形態における土石分離装置の正面図である。 他の実施の形態における土石分離装置で掘削土を搬送している状態を示す図である。 他の実施の形態の変形例における土石分離装置で掘削土を搬送している状態を示す図である。

符号の説明

１ スクリーン帯
２，３，３２，３３ フレーム
４，５ 回転軸
６ スプロケット
７ ホッパ
１１，２３ チェーンベルト
１２，２４ 連結軸
２０ 破砕ベルト
２１，２２ 支持部材
２５ 突起
ａ，ｂ リンク
Ｂ ベルトコンベア
Ｃ コンベア
Ｄ 土石分離装置
Ｆ 抑制手段である重量物
Ｇ 抑制手段である板体

Claims (6)

1. 土石を搬送するスクリーン帯を備えたコンベアと、コンベアの搬送方向に対して前後となる両端が支持されてコンベアの上方に吊下げられてスクリーン帯で搬送される土を砕く破砕ベルトと、コンベアから落下する土を搬送するベルトコンベアと、破砕ベルトの上方側への移動を抑制する抑制手段とを備えたことを特徴とする土石分離装置。
2. 抑制手段は、破砕ベルトの上面に所定間隔をもって取付けられる重量物であることを特徴とする請求項１に記載の土石分離装置。
3. 抑制手段は、破砕ベルトの上方にスクリーン帯に対して所定間隔をあけて配置される板体であることを特徴とする請求項１に記載の土石分離装置。
4. スクリーン帯は、コンベアの両端側に設けられる駆動スプロケットにそれぞれ巻回される一対のチェーンベルトと、各チェーンベルトにおけるリンクの軸間にスクリーン帯の搬送方向に所定の間隔を持って掛け渡される複数の連結軸とで構成されるとともに、破砕ベルトは、一対のチェーンベルトと、各チェーンベルトにおけるリンクの軸間に掛け渡される複数の連結軸とを備え、破砕ベルトの連結軸間距離は、スクリーン帯における連結軸間の上記間隔より短く設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の土石分離装置。
5. 破砕ベルトにスクリーン帯側に突出する複数の突起を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の土石分離装置。
6. 突起の上方に重量物が取付けられることを特徴とする請求項５に記載の土石分離装置。

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