JP3962864B2 - Soil mixing machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌を改良するための土壌混合改良機に関する。更に詳しくは、主として、建設、土木残土として発生する軟弱な土壌等の選別、解砕を行い更に固化剤との混合を均一に連続的に行い、この土壌を再利用するために土壌改良を行う土壌混合改良機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から土木、建築工事に伴い発生する残土等は、可能な限りリサイクルで再使用されることが望まれている。元の農業用地や沼地等の土壌は軟弱で、その掘削残土を再利用して埋め立てると地盤が軟弱化して問題である。しかし、限られた土地の利用上の制約条件から、このような土地に家屋等の構造物を建設せざるを得ないことも現実の問題である。
【0003】
このような土地に対しては地盤改良が施され、生石灰、セメント等の固化剤が混合されて土壌を硬質化している。地盤改良材である生石灰、セメント等と水分と空気の化学反応により、粘土質の硬化が可能である。このような土壌改良が広く行われている。このような粘質土壌のふるいによる選別、選別後の土壌と固化材の混合、攪拌、その混合攪拌による両者の硬化反応からなる行程が掘削現場で一連に行われることが、土壌(土質)改良のための施工工事として重要である。
【0004】
又、分離後の固化材と粘質土との硬化反応の有効な促進も重要である。硬化反応の促進は、粘質土と固化材の混合・攪拌だけでなく、空気との反応に必要な空気の混入にも大きく依存する。高い選別効率が望まれると同時に、硬化反応の促進が望まれている。土壌混合改良機に送り込まれる原料は、常に一定量が投入されるとは限らない。このためベルトコンベアで移送される原料もベルトコンベア上で均等になっているとは限らない。
【0005】
従来は、このような原料の状態であっても固化材を原料に投入していた。このため原料に対して固化材の混入割合が一定しないという問題点が生じていた。又、混合・攪拌が不完全な状態で原料が排出され、必ずしも満足する状態の改良土とはなっていないのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような技術的背景に基づいてなされたものであり、次のような目的を達成する。
本発明の目的は、正確で均一な固化材の配合割合となり、確実に混合・攪拌を行い、高質の改良土を得る土壌混合改良機を提供することにある。
本発明の他の目的は、構成が簡素な土壌混合改良機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明1の土壌混合改良機は、原料に固化材を添加して混合攪拌羽根で回転させ攪拌混合するための混合攪拌装置と、
前記混合攪拌装置に前記原料及び前記固化材を上方に移送するためのベルトコンベアと
からなる土壌混合改良機において、
前記混合攪拌装置に移送される前記原料及び前記固化材を前記ベルトコンベア上に一時強制的に滞留させ均一に混合攪拌させるための開閉扉体を前記混合攪拌装置の排出側に設け、前記開閉扉体は下記(イ)ないし(ホ)のいずれか1に記載した構成を有することを特徴とする。
(イ)前記開閉扉体は、前記開閉扉体の開閉方向に弾性体で支持されるものであり、前記弾性体に基づいて前記開閉扉体を開閉するものであること。
(ロ)前記開閉扉体は、モーターの駆動動作で開閉されるものであること。
(ハ)前記開閉扉体は、ラックピニオン機構の駆動動作で開閉されること。
(ニ)前記開閉扉体は、水平方向又は上下方向に揺動して開閉する扉体であること。
(ホ)前記開閉扉体は、上下方向に直進移動して開閉する扉体であること。
【0008】
本発明2の土壌混合改良機は、前記混合攪拌装置に滞留する前記原料及び前記固化材の量を検出するための検知装置を設け、この検知装置の検知結果にもとづいて、前記駆動動作を強制的に行うことを特徴とする。
【0009】
本発明3の土壌混合改良機は、前記混合攪拌装置に滞留する前記原料及び前記固化材の攪拌負荷を検知するための負荷検知装置を設け、この負荷結果にもとづいて、前記駆動動作を強制的に行うことを特徴とする。
【0010】
本発明4の土壌混合改良機は、前記混合攪拌装置に滞留する前記原料及び前記固化材の混合攪拌時間を検知するためのタイマーを設け、このタイマーの検知結果にもとづいて前記開閉扉体を開閉されるようにしたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図1は本発明による土壌混合改良機の全体構成を示す側面図である。図2は、図1の平面図である。図3は、土壌混合改良機内で粘質土から改良土になるまでの原料の流れを示す断面図である。本発明は、同出願人の特開2000−328598号公報記載の土壌混合改良機を改良したものである。基本構成はこの公報に記載されているので、全体にわたっての土壌混合改良機の詳細な説明は省略する。本発明を理解する上で関係の構造についてのみ説明する。又、同じ構成の装置については、図面の符号を前記公報の同装置のものと一致させた。
【0013】
土壌混合改良機は、基台1の一端にはバイブレーティンググリッド2が搭載されている。バイブレーティンググリッド2は、上部のホッパー22から投入された粘質土、石等を含む原料を選別するための振動ふるいである。選別された粘質土は、バイブレーティンググリッド2の下に排出されその下部に配置されたベルトコンベア3で移送される。移送中の粘質土の上に固化材供給装置4から固化材がその流量に応じて供給される。
【0014】
供給された固化材と粘質土は、攪拌翼を備えた混合攪拌装置5により攪拌混合される。このとき、固化材により粉塵が飛散するのを防止するのが発泡器7である。発泡器7は、界面活性剤を発泡させて固化材供給装置4の排出位置と混合攪拌装置5の攪拌翼の近傍を泡でカバーして固化材の飛散を防ぐ。
【0015】
固化材が混合された粘質土は、解砕機6に送られて固化した粘質土は解砕される。解砕機6は、空気の混入を促進し、粘質土を細かく解砕するためのものである。解砕された粘質土Cは、排出コンベア8に載せられて土壌混合改良機の外に改良土として排出される。又、この土壌混合改良機の一連の制御は、この土壌混合改良機に搭載されている制御装置9により行われる。以下、土壌混合改良機を構成し本発明に関わる装置の構造、機能を説明する。
【0016】
(ベルトコンベア3)
ベルトコンベア3は、バイブレーティンググリッド2の下部から落下した粘質土Cを受け止めて上方に移送するためのものである。ベルトコンベア3は、テールプーリ40,ゴムベルト41,ゴムベルト41を中間で支持する補助プーリ、駆動プーリ、駆動プーリを回転駆動するモータ(図示せず)等から構成されている。モータは、インバータを介して回転速度、即ちゴムベルト41の速度が制御される。テールプーリのプーリ軸は、ベルトコンベア3の下部に位置し、ベルトコンベア3の本体に固定された軸受で回転自在に支持されている。
【0017】
バイブレーティンググリッド2と固化材供給装置4との間に定流量装置が配置されている。バイブレーティンググリッド2に投入される原料は必ずしも一定でない。このため、後処理工程を処理能力一杯に維持し、その能力を最大限発揮させるためにこの定流量装置配置されている。固定堰に可動堰板が上下動自在に案内される構造となっていて、ゴムベルト41と固定堰との間を原料が通過するように構成され、多量の原料の移送を制限し、一定量の原料が搬送されるようになっている。
【0018】
本発明の土壌混合改良機においては、定流量装置の取り付けられた改良機としているが、本発明を適用するにおいては、必ずしも定流量装置を必要とはしない場合にも適用できるので、本装置は必須のものではない。又、土壌混合改良機には、図4に示すように、原料通過を検知するための原料通過センサー60が設けられている。この原料通過センサー60は、ベルトコンベア3のゴムベルト41上に投入された原料の有無を検知するためのものである。これの設置は、粘質土Cがベルトコンベア3上にないのに固化材供給装置から固化材が供給されるのを防ぐためのものである。原料通過に伴ってのセンサー揺動軸の揺動動作をリミットスイッチ、非接触センサー60a等で検知して、ゴムベルト41上に粘質土Cがあるか否かを検知する。
【0019】
(固化材供給装置4)
図5は、固化材供給装置4の正面図である。固化材供給装置4は、粘質土Cに固化材を上からその量に応じて散布するためのものである。固化材タンク65は、円筒のタンクでありその内部に固化材が充填されている。固化材タンク65の下部には、3本の螺旋羽根66(図6)が平行に配置されている。螺旋羽根66は、固化材を一定量づつ固化材タンク65から排出するためのものである。
【0020】
各螺旋羽根66の軸67の一端には、スプロケットが固定され、このスプロケット間にはチェーン68が掛け渡してある。従って、3本の螺旋羽根66は、連動して同時駆動される。一端に配置された螺旋羽根66には、更にスプロケット、チェーン69、スプロケット等の動力伝達機構を介して、これを駆動するモータ70に連結されている。
【0021】
結局、モータ70により、螺旋羽根66は、固化材タンク65の固化材を排出口63から落下させて粘質土Cの上に散布する。モータ70は、インバータを介してその回転速度は制御されているので、螺旋羽根66の回転速度は制御可能である。固化材の散布量はモータ70の回転速度により変えることができるものである。本例では、単位時間当たり50kg/m3ないし200kg/m3の範囲でその流量を制御できる。
【0022】
(混合攪拌装置5)
図6は、混合攪拌装置5の側面図である。混合攪拌装置5は、固化材と粘質土Cを均一になるように混合攪拌するためのものである。ベルトコンベア3の上を横切る方向に混合攪拌羽根80が配置されている。混合攪拌羽根80の回転駆動軸77の両端は、可動フレーム75に固定された軸受(図示せず)により回転自在に支持されている。回転駆動軸77には、後述するように複数の羽根が配置されている。混合攪拌羽根80は、その上部を半円筒状のカバー74で覆われている。
【0023】
可動フレーム75は、門形のフレームでありベルトコンベア3の上を横切る方向に配置されている。可動フレーム75の両端の支柱は、ガイド71により上下動自在に設けられている。可動フレーム75は、スプリング76により基台1に支持されている。従って、混合攪拌羽根80に何らかの力が働いたら、可動フレーム75と共に上方に退避する。回転駆動軸77は、スプロケット、チェーン等の回転動力伝達機構78を介してモータ79により回転駆動される。
【0024】
図7は、混合攪拌羽根80の平面図で、後述する開閉扉体100の平面図でもある。図8は、図7のVII―VII線で切断したときの断面図である。図9は、図7のVIII―VIII線で切断したときの断面図である。回転駆動軸77には、その軸線方向に一定間隔に2枚1組で攪拌翼固定円板81が一定間隔で固定配置されている。2枚の攪拌翼固定円板81の間には、攪拌翼72の基端がボルト82により着脱固定自在に配置されている。2枚の攪拌翼固定円板81で挟んで攪拌翼72の基端を固定する。
【0025】
攪拌翼72は、概略円弧状の形をしたものであり、その凸部84側に回転される。この方向に回転させることにより、石等の異物があっても粘質土Cの抵抗が少なく、その回転軸線の直交する面で切断する。攪拌翼72の先端には、板状の爪83が固定されている。爪83は、粘質土Cを攪拌混合するためのものである。攪拌翼72の凸部84で粘質土Cを切断した後、爪83で粘質土Cを混合攪拌する。
【0026】
(発泡器7)
発泡器7は、主に混合攪拌装置5の周囲を泡で包んで固化材の飛散を防ぐためのものである。発泡剤としては界面活性剤を使用する。界面活性剤は、セメントに混合して減水剤としても使用されているものであり、円滑な混合攪拌を助ける作用もあるので、より土壌混合改良機に使用すると効果的である。
【0027】
(解砕機6)
混合攪拌装置5を通過した原料は、この解砕機6によってさらに破砕される。図3に示すように、解砕機6は、内部にロータリーカッタを有していて、このロータリーカッタの回転により固化されている改良土は遠心力で放射方向に振られ、外壁に設けられた反発板に叩きつけられ破砕されるようになっている。このように最終的に解砕機6で破砕された改良土は一応完成した状態にあり、図3に示すようにコンベア8上に落下移載され、土壌混合改良機外に排出される。
【0028】
(制御装置140)
図18は、固化材供給及び混合攪拌の制御を行う制御装置140の機能ブロック図である。制御装置140は、バイブレーティンググリッド2で処理された粘質土Cの処理量に応じて最適な量の固化材の量を制御し、最適な混合攪拌を制御するためのものである。制御装置140は、シーケンサと呼ばれるものでプログラムにより自由に論理の組み合わせを設定できるシーケンス制御専用のコントローラである。制御装置140には、ベルトコンベア3のゴムベルト41を駆動するためのモータ143がインバータ142を介して接続されている。
【0029】
ゴムベルト41の速度は、インバータ142により任意の速度で変えることができる。原料通過センサー60は、ベルトコンベア3上に粘質土Cがあるか否かを検知するためのものであり、そのスイッチにより粘質土Cの存否を検知できる。又、定流量装置の制御も行い、可動堰板の上下位置を制御することにより、コンベア上の粘質土Cの適正な量を固化材制御装置141で設定しベルトコンベア用のモータ143の速度を制御する。
【0030】
また、必要に応じ発泡器7の発泡器電磁弁98を動作させ発泡剤を供給する。更に、後述するセンサー150あるいは負荷検知手段150a、またはタイマー151により駆動装置152を制御する場合、開閉扉体100の開閉動作を開閉扉体制御装置153で行い、混合攪拌のためのベルトコンベア3上の原料管理を行えるようになっている。混合攪拌の制御は混合攪拌制御装置154によりモータ155の回転制御を行う。
【0031】
図19は、制御装置140の機能の概要を示すフロー図である。制御装置140の作動がスタートすると、可動堰板が有る場合は、可動堰板の位置情報を読み、ベルトコンベア3のゴムベルトの速度を設定する。次にベルトコンベア3上に粘質土Cの有無を検知する。ベルトコンベア3上に粘質土Cがなければ、もとのステップに戻り、有れば予め設定された固化材の混合割合から計算される固化材供給装置4のモータ70の回転速度を計算し決定する。
【0032】
この計算が終了すれば、固化材供給装置4のモータ70を起動させて固化材をベルトコンベア3上の粘質土C上に散布する。次に発泡器7の電磁弁を開いて、界面活性剤を供給して発泡器7で泡を発生させる。更に、開閉扉体100を強制的に開閉させる場合には、混合攪拌装置5で原料の量をベルトコンベア3の上方に設けられたセンサー150あるいは原料の負荷を負荷検知手段150aで、又はタイマー151でチェックし、流量が少ない場合には、後述する開閉扉体100を閉じ、一定量の原料をベルトコンベア3上に確保しながら一定時間同状態で攪拌する。
【0033】
又流量が多い場合、負荷が大きい場合には、開閉扉体100を開放する。負荷検知手段150aは、混合攪拌装置5の混合攪拌羽根80を回転させるモータ79(155)に設けられたトルク検知手段であってもよい。トルクの大きさが許容範囲を超えたとき、異常な電流値が流れたとき、攪拌負荷の限界値として検知し、開閉扉体100を開放するようにしてもよい。
次に、本発明の主要構成である開閉扉体100の構造について説明する。この開閉扉体100は、前述のとおり混合攪拌処理を効率的に行うために設置されたものであり、混合攪拌装置5の排出側に設けられている。
【0034】
(実施の形態1)
図7は、混合攪拌装置5の平面図を示し、図10にその側面図を示しているように、この混合攪拌装置5の排出側に観音開き方式の開閉扉体100が設けられている。混合攪拌装置5の壁面体5aに扉体101を支持する支持体102が設けられている。この支持体102は、混合攪拌装置5の両サイドの壁面体5aに固定されていて、内部に扉体101と一体になっている軸体103が設けられている。従って、扉体101は、この軸体103を介して支持体102に回転自在に支持されている。
【0035】
扉体101は、ベルトコンベア3上を通過し、混合攪拌装置5で混合攪拌される原料の高さに合わせて高さが設定された平板状のものである。中間部は補強のためリブ104が設けられている。この扉体101の一端は、2つの扉体101の合わせ部で、扉体101が閉じたときベルトコンベア3***部で2つの扉体101は突き合わせられる。この扉体101の他端は、支持体102に上下方向に支持された軸体103に固定されている。
【0036】
扉体101は、この軸体103を介して水平方向に揺動自在である。更にこの扉体101と一体になってステイ105が壁面体5a外に張り出して設けられている。このステイ105は図6に示すように扉体101の略中央部に一体化されているが、取り付け位置はどこでもよい。一方壁面体5aの一部に保持体106が固定されていて、バネ体107の一端を保持している。バネ体107の他端はステイ105に保持されている。このバネ体107は、コイルバネであって圧縮方向に付勢する。
【0037】
従って、ステイ105はこのバネ体107を介して保持体106側に付勢される。このことは、扉体101がバネ体107の付勢力で閉じる側に押圧されていることを意味する。従って、通常、この開閉扉体100は閉じている。又、図示はしていないが、保持体106とバネ体107の間またはステイ105とバネ体107の間に、付勢力を調整できるねじ体を設けてもよい。開く場合は、原料の搬送力によって、バネ力に抗して図7の二点鎖線に示す位置まで扉体101を観音開き状に開くことが可能である。
【0038】
又、壁面体5aの一部には案内部5bを設ける。この案内部5bは原料が扉体101外にはみ出ることを防止する案内のためのものであり、扉体101が閉じたときのストッパーの機能もある。従来、ベルトコンベア3上に原料が少ない状態で搬送されてきても、量の多い少ないにかかわらず固化材は投入され攪拌され原料は改良土として排出されていた。本構成は、扉体101を閉じることにより、ベルトコンベア3上の原料の搬送を一時強制的に滞留させる方式とした。
【0039】
これにより、ベルトコンベア3上の一定高さまでは、原料が滞留できる構成になり、混合攪拌装置5は、常に一定の量の攪拌が行える状態になる。この原料の高さに応じて固化材一定の割合で投入されることになるので、固化材の投入量も原料に対して一定の量となる。この状態で一定時間攪拌動作を繰り返し、この過程で満遍なく原料を攪拌する。原料が所定の高さに達すると、搬送される原料の搬送圧力が高められるので、この力で扉体101をバネ体107の付勢力に抗して開く。
【0040】
扉体101が開くと、十分に攪拌された原料が排出される。量が少なくなれば再び扉体101は閉じ、前述の動作を繰り返す。このようにして、一定の原料に固化材が一定の状態で投入でき、この原料を更に十分攪拌した改良土とすることができる。この実施の形態でバネ体107を壁面体5a外に設けた構成にしたが、図11のように、バネ体107をベルトコンベア3内の扉体101に直接取り付け、壁面体5aの保持体106と結合させる構成にしてもよい。この場合バネ体107の付勢力の方向が前述の場合と逆になる。
【0041】
又、この開閉扉体上方にセンサー150が設けられていて、原料がオーバーフローで搬送されてきたとき、この状態を検知しベルトコンベア3あるいは混合攪拌機の動作を安全のため停止させることが可能である。混合攪拌装置5で攪拌される原料の量を検知できるようになっているが、本実施の形態の場合、原料が扉体の高さを越えて多く搬送されるような場合は、扉体はその押圧で開く。又、図示していないが、タイマー151によって一定量の原料を一定時間攪拌する制御を行うこともできる。
【0042】
(実施の形態2)
図12は、観音開きの扉体101の他の取り付け状態を示す部分平面図である。前述の例はバネ力を利用し、開閉動作は、原料の状態に左右される相手任せの形態である。本実施の形態は、強制的に扉体101を開閉させる方式の例で、壁面体5aに取り付けられたモータ108を駆動力に使用するものである。扉体101の開閉の基本構成はバネ方式と変わらないが、扉体101を揺動させる軸体103にモータ軸を連結させ、モータ108の駆動力で扉体101を揺動させる。
【0043】
扉体101の開閉角度を設定しなければならないので、モータ108は、サーボモータが好ましい。図13の構成は、減速機を介した構成になっているが、負荷が小さい場合は、軸体103に直接モータ108を取り付ける構成であってもよい。このモータ108取り付け構成は、2つの扉体101に施し、2つの扉体101は同時に開閉するようにする。この同時開閉は、制御によってもよく、又構造的に2つの扉体101間に中間軸を設けて連結し、1つのモータ108で駆動するようにしてもよい。
【0044】
このような駆動力を介して扉体101を開閉させるようにすれば、原料状態の確実な管理が可能となり効果的である。又、この開閉扉体上方にセンサー150が設けられていて、原料がオーバーフローで搬送されてきたとき、この状態を検知し開閉扉体を強制的に開くことが可能である。混合攪拌装置5で攪拌される原料の量を検知できるようになっており、又混合攪拌装置5に対する負荷も検知できるが、この処理は前述の制御装置によって行われる。
【0045】
混合攪拌装置5の攪拌翼72を回転させるモータ79(155)に回転トルクの検出できる負荷検知手段150aを設けることで、量が少なくても、原料に石等の硬い異物や粘度の高い土壌、ごみ等が絡み付き異常な回転負荷が与えられたとき、攪拌翼72の回転を一時停止させメンテナンスを行うか、あるいは開閉扉体101を開放させ異常の原因となっている石等を排出させることができる。
【0046】
この実施の形態は、開閉扉体101の開閉動力源を有しているので、負荷検知手段150aの検知信号を受けて強制的に開閉扉体101を開閉させることは可能である。開閉扉体101の開閉を駆動装置を介して行う場合には、以下の説明においてどの方式であっても適用できる。
【0047】
(実施の形態3)
図13は、実施の形態2と同様に扉体101を強制的に開閉させる方式の例で、ラックピニオン機構でシリンダの駆動力を使用するものである。扉体101の開閉の基本構成はバネ方式と変わらないが、扉体101を揺動させる軸体103にピニオン109を連結させ、このピニオン109にラック110を噛み合わせ、このラック110を油圧等のシリンダ111で進退駆動させる構成である。ラック110の移動によりピニオン109が回転し、これに伴い扉体101は水平方向に揺動して開閉される。
【0048】
このラックピニオン機構の取り付け構成は、2つの扉体101に施し、2つの扉体101は同時に開閉するようにする。この同時開閉は、2つのシリンダ111を同期制御によって駆動する方法でもよく、又構造的に2つの扉体101間に中間軸を設けて連結し、1つのラックピニオン機構で駆動するようにしてもよい。このような駆動力を介して扉体101を開閉させるようにすれば、前述の例同様に、原料状態の確実な管理が可能となり効果的である。
【0049】
(実施の形態4)
図14、及び図15は、一体の扉体112を上下方向に直進させ開閉する方式のものである。前述の観音開きの扉体101の例は、水平方向に扉体101を開閉させることから、ベルトコンベア3上の開閉面積が大きくなる難点がある。本実施例の場合は、上下方向のみのスペースが確保されればよい。図の構成は、壁面体5aに扉案内部113を設け、この扉案内部113を介して一体の扉体112を上下方向に開閉させるものである。この基本構成は、前述した定流量装置の可動堰板の上下動案内構成と同様である。上部固定部に設けられたシリンダ114により扉体112を上下動させる。
【0050】
(実施の形態5)
図16は、両サイドの壁面体5aに水平に跨って設けられた支軸115を中心に上下方向に扉体116を揺動して開閉させる方式のものである。揺動方式ではあるが、この場合は、前述の水平揺動の場合に比しベルトコンベア3上の開閉面積を要しない構成である。図に示す構成の開閉動作は、ラックピニオン機構であるが、この開閉動作は、前述のようにバネ方式でもよく、モータ駆動方式であってもよく、どの方法であってもよい。この形態の場合は、原料の搬送高さが支軸115の位置で制限される。
【0051】
(その他の例)
以上説明した例は、扉体の開閉構成についての実施の形態で説明したが、図17は、扉体の形状を変えた例を示すものである。図の扉体117は、上下方向で上部を排出側に、下部を混合攪拌機側に傾斜させた形状としたものである。扉体117は、コンベアに水平に設けられた支軸118を介して開閉する構成である。この形状は、混合攪拌装置5の攪拌翼72の回転軌跡に沿っているので、混合攪拌装置5内で攪拌されない原料の溜まりがなくなる構成である。この構成により、混合攪拌装置5内の全ての原料は満遍なく均等に攪拌されることになる。この形状の扉体117は特に揺動方式の扉体開閉に適用すると効果的である。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の土壌混合改良機は、混合攪拌機の排出側に開閉装置を配置したので、開閉装置は閉じている間混合攪拌機内のコンベア上に一定量の原料が滞留する構成にしたので、原料の投入量に応じて、正確で一定の固化材を供給でき、また均一に原料を攪拌出来るようになった。これを一連の動作の中で自動的に行い、結果として高品質の改良土を得ることになり生産効率を高めた。又、従来の改良機の基本構成を変えることなく機能を上げ、構成も簡素で能率の向上した土壌混合改良機となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明による土壌混合改良機の構成を示す全体側面図である。
【図2】図2は、図1の平面図である。
【図3】図3は、土壌混合改良機内の粘質土から改良土になるまでの流れの概要を示す断面図である。
【図4】図4は、原料通過センサーの側面図である。
【図5】図5は、固化材供給装置に正面図である。
【図6】図6は、混合攪拌機の側面図である。
【図7】図7は、開閉扉体を有する混合攪拌機の平面図である。
【図8】図8は、図7のXII−XII線で切断したときの断面図である。
【図9】図9は、図7のXIII−XIII線で切断したときの断面図である。
【図10】図10は、図7の側面図で開閉扉体を示す図である。
【図11】図11は、図7の変形例で、バネ体が壁面体の内側に設けられた構成を示す部分説明図である。
【図12】図12は、開閉扉体をモータで駆動する構成を示す部分説明図である。
【図13】図13は、開閉扉体をラックピニオン機構で駆動する構成を示す部分説明図である。
【図14】図14は、開閉扉体を上下方向に直進して開閉する構成を示す側面図である。
【図15】図15は、開閉扉体を上下方向に直進して開閉する構成を示す部分説明図である。
【図16】図16は、開閉扉体を上下方向に揺動して開閉する構成を示す部分説明図である。
【図17】図17は、扉体の変形例を示す部分説明図である。
【図18】図18は、制御装置の機能ブロック図である。
【図19】図19は、制御装置の機能の概要を示すフロー図である。
【符号の説明】
1…基台
2…車体バイブレーティンググリッド
3…ベルトコンベア
4…固化材供給装置
5…混合攪拌装置
6…解砕機
7…発泡機
8…排出コンベア
72…攪拌翼
100…開閉扉体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soil mixing and improving machine for improving soil. In more detail, mainly, soft soil generated as construction and civil engineering residual soil is selected and crushed, mixed with a solidifying agent uniformly and continuously, and soil improvement is performed to reuse this soil. It relates to a soil mixing improver.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is desired that the remaining soil generated by civil engineering and construction work be recycled and reused as much as possible. The soil of the original agricultural land and swamps is soft, and if the excavated residual soil is reused and reclaimed, the ground becomes soft, which is a problem. However, it is a real problem that a structure such as a house must be constructed on such land due to the limited use of land.
[0003]
Such land is ground improved and hardened by mixing solidifying agents such as quicklime and cement. The clay can be hardened by chemical reaction between quick lime, cement, etc., which are ground improvement materials, and moisture and air. Such soil improvement is widely performed. Soil (soil quality) improvement is a series of processes consisting of screening of sticky soil, mixing of the soil and solidified material after selection, stirring, and the hardening reaction of the two by mixing and stirring at the excavation site. It is important as construction work for.
[0004]
It is also important to effectively accelerate the curing reaction between the solidified material and the clay after separation. The acceleration of the hardening reaction depends not only on the mixing and stirring of the clay and the solidified material but also on the mixing of air necessary for the reaction with air. A high sorting efficiency is desired, and at the same time, acceleration of the curing reaction is desired. A certain amount of the raw material fed into the soil mixing and improving machine is not always input. For this reason, the raw material transferred by the belt conveyor is not always uniform on the belt conveyor.
[0005]
Conventionally, a solidifying material has been put into the raw material even in such a raw material state. For this reason, the problem that the mixing ratio of the solidification material with respect to the raw material is not constant has occurred. Moreover, the raw material is discharged in an incompletely mixed / stirred state, and the current situation is that the improved soil is not necessarily satisfied.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made based on such a technical background, and achieves the following object.
An object of the present invention is to provide a soil mixing / improving machine capable of obtaining a high-quality improved soil by reliably mixing and stirring the mixture in an accurate and uniform ratio of the solidified material.
Another object of the present invention is to provide a soil mixing and improving machine having a simple configuration.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The soil mixing and improving machine of the present invention 1 is a mixing and stirring device for adding a solidifying material to a raw material and rotating and stirring and mixing with a mixing and stirring blade;
The raw material and the solidifying material are added to the mixing and stirring device.UpwardFor transportbelt conveyorWhen
In the soil mixing improvement machine consisting of
The raw material and the solidified material transferred to the mixing and stirring device arebelt conveyorAn open / close door body is provided on the discharge side of the mixing and agitating device for forcibly staying on top and uniformly agitating the mixture.The opening / closing door body has the configuration described in any one of (a) to (e) below.It is characterized by that.
(A) The opening / closing door body is supported by an elastic body in the opening / closing direction of the opening / closing door body, and opens / closes the opening / closing door body based on the elastic body.
(B) The opening / closing door body is opened and closed by a driving operation of a motor.
(C) The opening / closing door body is opened / closed by a driving operation of a rack and pinion mechanism.
(D) The opening / closing door body is a door body that swings horizontally or vertically and opens and closes.
(E) The opening / closing door body is a door body that moves straight in the vertical direction to open and close.
[0008]
The soil mixing improver of the
[0009]
The soil mixing and improving machine of the
[0010]
The soil mixing improver of the
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of a soil mixing and improving machine according to the present invention. FIG. 2 is a plan view of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the flow of the raw material from the clay to the improved soil in the soil mixing and improving machine. The present invention is an improvement of the soil mixing improver described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-328598. Since the basic configuration is described in this publication, a detailed description of the soil mixing and improving machine throughout is omitted. In order to understand the present invention, only the relevant structure will be described. Further, for the devices having the same configuration, the reference numerals in the drawings are made to match those of the same device in the publication.
[0013]
In the soil mixing and improving machine, a
[0014]
The supplied solidifying material and clay are stirred and mixed by a mixing and stirring
[0015]
The clay soil mixed with the solidifying material is sent to the crusher 6 and the clay soil solidified is crushed. The crusher 6 is for accelerating the mixing of air and finely crushing the clay. The crushed clay soil C is placed on the
[0016]
(Belt conveyor 3)
The
[0017]
A constant flow device is disposed between the
[0018]
In the soil mixing improvement machine of the present invention, it is an improvement machine equipped with a constant flow rate device, but in applying the present invention, it can be applied even when a constant flow rate device is not necessarily required. It is not essential. Moreover, the soil mixing improvement machine is provided with a raw
[0019]
(Solidifying material supply device 4)
FIG. 5 is a front view of the solidifying
[0020]
A sprocket is fixed to one end of the
[0021]
Eventually, by the
[0022]
(Mixing and stirring device 5)
FIG. 6 is a side view of the mixing and stirring
[0023]
The
[0024]
FIG. 7 is a plan view of the
[0025]
The stirring
[0026]
(Foaming device 7)
The
[0027]
(Crusher 6)
The raw material that has passed through the mixing and stirring
[0028]
(Control device 140)
FIG. 18 is a functional block diagram of the
[0029]
The speed of the
[0030]
Further, if necessary, the
[0031]
FIG. 19 is a flowchart showing an outline of functions of the
[0032]
When this calculation is completed, the
[0033]
When the flow rate is large or the load is large, the open /
Next, the structure of the opening /
[0034]
(Embodiment 1)
FIG. 7 shows a plan view of the mixing and stirring
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
Accordingly, the
[0038]
A
[0039]
As a result, the raw material can be retained at a certain height on the
[0040]
When the
[0041]
In addition, a
[0042]
(Embodiment 2)
FIG. 12 is a partial plan view showing another attachment state of the
[0043]
Since the opening / closing angle of the
[0044]
If the
[0045]
By providing the
[0046]
Since this embodiment has an opening / closing power source for the opening /
[0047]
(Embodiment 3)
FIG. 13 shows an example of a method for forcibly opening and closing the
[0048]
The rack and pinion mechanism is attached to the two
[0049]
(Embodiment 4)
14 and 15 show a system in which the
[0050]
(Embodiment 5)
FIG. 16 shows a system in which the
[0051]
(Other examples)
Although the example demonstrated above was demonstrated in embodiment about the opening-and-closing structure of a door body, FIG. 17 shows the example which changed the shape of the door body. The
[0052]
【The invention's effect】
As described above, the soil mixing and improving machine of the present invention has the switchgear disposed on the discharge side of the mixing stirrer, so that a certain amount of raw material stays on the conveyor in the mixing stirrer while the switchgear is closed. As a result, an accurate and constant solidification material can be supplied according to the amount of raw material input, and the raw material can be uniformly stirred. This was done automatically in a series of operations, resulting in high quality improved soil and increased production efficiency. Moreover, it became a soil mixing and improving machine with improved function without changing the basic structure of the conventional improving machine, a simple structure and improved efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view showing the configuration of a soil mixing and improving machine according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an outline of a flow from sticky soil to improved soil in the soil mixing and improving machine.
FIG. 4 is a side view of a raw material passage sensor.
FIG. 5 is a front view of the solidifying material supply apparatus.
FIG. 6 is a side view of a mixing stirrer.
FIG. 7 is a plan view of a mixing stirrer having an opening / closing door body.
8 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
10 is a view showing an opening / closing door body in the side view of FIG. 7;
11 is a partial explanatory view showing a configuration in which a spring body is provided inside a wall surface body in the modification of FIG. 7; FIG.
FIG. 12 is a partial explanatory view showing a configuration in which an opening / closing door body is driven by a motor.
FIG. 13 is a partial explanatory view showing a configuration in which the opening / closing door body is driven by a rack and pinion mechanism.
FIG. 14 is a side view showing a configuration in which the opening / closing door body is opened / closed by moving straight in the up / down direction.
FIG. 15 is a partial explanatory view showing a configuration for opening and closing the open / close door body by moving straight in the vertical direction.
FIG. 16 is a partial explanatory view showing a configuration for opening and closing the open / close door body by swinging in the vertical direction.
FIG. 17 is a partial explanatory view showing a modification of the door body.
FIG. 18 is a functional block diagram of a control device.
FIG. 19 is a flowchart showing an outline of functions of the control device.
[Explanation of symbols]
1 ... Base
2 ... Body vibration grid
3 ... Belt conveyor
4 ... Solidifying material supply device
5 ... Mixing and stirring device
6 ... Crusher
7 ... Foaming machine
8 ... discharge conveyor
72 ... stirring blade
100 ... Opening / closing door body
Claims (4)
前記混合攪拌装置に前記原料及び前記固化材を上方に移送するためのベルトコンベアと
からなる土壌混合改良機において、
前記混合攪拌装置に移送される前記原料及び前記固化材を前記ベルトコンベア上に一時強制的に滞留させ均一に混合攪拌させるための開閉扉体を前記混合攪拌装置の排出側に設け、前記開閉扉体は下記(イ)ないし(ホ)のいずれか1に記載した構成を有することを特徴とする土壌混合改良機。
(イ)前記開閉扉体は、前記開閉扉体の開閉方向に弾性体で支持されるものであり、前記弾性体に基づいて前記開閉扉体を開閉するものであること。
(ロ)前記開閉扉体は、モーターの駆動動作で開閉されるものであること。
(ハ)前記開閉扉体は、ラックピニオン機構の駆動動作で開閉されること。
(ニ)前記開閉扉体は、水平方向又は上下方向に揺動して開閉する扉体であること。
(ホ)前記開閉扉体は、上下方向に直進移動して開閉する扉体であること。 A mixing and stirring device for adding a solidifying material to the raw material and rotating and stirring with a mixing stirring blade; and
In a soil mixing and improving machine comprising a belt conveyor for transferring the raw material and the solidified material upward to the mixing and stirring device,
An opening / closing door body is provided on the discharge side of the mixing / stirring device to temporarily and forcibly retain the raw material and the solidified material to be transported to the mixing / stirring device on the belt conveyor , and the opening / closing door. A soil mixing and improving machine, characterized in that the body has the structure described in any one of (a) to (e) below .
(A) The opening / closing door body is supported by an elastic body in the opening / closing direction of the opening / closing door body, and opens / closes the opening / closing door body based on the elastic body.
(B) The opening / closing door body is opened and closed by a driving operation of a motor.
(C) The opening / closing door body is opened / closed by a driving operation of a rack and pinion mechanism.
(D) The opening / closing door body is a door body that swings horizontally or vertically and opens and closes.
(E) The opening / closing door body is a door body that moves straight in the vertical direction to open and close.
前記混合攪拌装置に滞留する前記原料及び前記固化材の量を検出するための検知装置を設け、この検知装置の検知結果にもとづいて、前記駆動動作を強制的に行うことを特徴とする土壌混合改良機。In the soil mixing improvement machine of Claim 1 ,
A soil mixing device characterized in that a detection device for detecting the amount of the raw material and the solidified material staying in the mixing and stirring device is provided, and the driving operation is forcibly performed based on a detection result of the detection device. Improved machine.
前記混合攪拌装置に滞留する前記原料及び前記固化材の攪拌負荷を検知するための負荷検知装置を設け、この負荷結果にもとづいて、前記駆動動作を強制的に行うことを特徴とする土壌混合改良機。In the soil mixing improvement machine of Claim 1 ,
Soil mixing improvement characterized by providing a load detection device for detecting the stirring load of the raw material and the solidified material staying in the mixing and stirring device, and forcibly performing the driving operation based on the load result Machine.
前記混合攪拌装置に滞留する前記原料及び前記固化材の混合攪拌時間を検知するためのタイマーを設け、このタイマーの検知結果にもとづいて前記開閉扉体を開閉されるようにしたことを特徴とする土壌混合改良機。In the soil mixing improvement machine of Claim 1 ,
A timer is provided for detecting the mixing and stirring time of the raw material and the solidified material staying in the mixing and stirring device, and the opening and closing door body is opened and closed based on the detection result of the timer. Soil mixing improvement machine.
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