JP7004149B2 - Soil quality adjustment device and quality adjustment method - Google Patents
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Description
本発明は、土質を調整するための土質の品質調整装置及び品質調整方法に関する。 The present invention relates to a soil quality adjusting device and a quality adjusting method for adjusting soil quality.
建設工事や土木工事において工事現場における地面の掘削によって生じる発生土を建設資材として利用することがある（非特許文献１を参照）。
このような発生土の土質の含水比を調整する技術が検討されている（特許文献１を参照）。この文献に記載された技術においては、細粒材料と粗粒材料とを混合機で混合し、投入用コンベヤを介して並流曝気方式の曝気用ロータリーキルンに送って曝気した後、含水比調整機に設けられた水分供給手段により、コア材に水を添加しながら撹拌混合する。更に、給水量制御装置により供給水分量を、投入用コンベヤに設けられた含水比測定装置で測定された曝気前のコア原料の含水比に基づいて制御する。
In construction work and civil engineering work, the soil generated by excavating the ground at the construction site may be used as a construction material (see Non-Patent Document 1).
A technique for adjusting the water content ratio of the soil quality of such generated soil is being studied (see Patent Document 1). In the technique described in this document, a fine-grained material and a coarse-grained material are mixed by a mixer, sent to an aeration rotary kiln of a parallel flow aeration method via a charging conveyor to aerate, and then a water content ratio adjuster. While adding water to the core material, the mixture is stirred and mixed by the water supply means provided in. Further, the water supply amount is controlled by the water supply amount control device based on the water content ratio of the core raw material before aeration measured by the water content ratio measuring device provided in the charging conveyor.
また、原料土砂に対して含水調整を施すことによって、含水調整土砂を製造する技術も検討されている（特許文献２を参照）。この文献に記載された技術においては、原料土砂が、搬入装置によって搬送されて、処理容器の投入口へ供給され、投入口から貯留空間内へ投入される。貯留空間内では、複数本のパドルミキサが回転駆動されており、これらのパドルミキサによって土砂が撹拌されながら投入口側から排出口側へと移送される。このとき、空気噴射装置によって、圧縮空気が処理容器の貯留空間内で撹拌されている土砂に対して連続的に噴射され続ける。処理容器の投入口から投入された当初高含水比であった土砂は、処理容器内を通過して排出口から排出されるまでの間に、その含水比が低減されて、処理済土砂として排出口から排出される。 Further, a technique for producing a water content-adjusted soil by adjusting the water content of the raw material soil is also being studied (see Patent Document 2). In the technique described in this document, the raw material earth and sand are conveyed by the loading device, supplied to the charging port of the processing container, and charged into the storage space from the charging port. In the storage space, a plurality of paddle mixers are rotationally driven, and the earth and sand are agitated by these paddle mixers and transferred from the input port side to the discharge port side. At this time, the compressed air is continuously injected by the air injection device onto the earth and sand being agitated in the storage space of the processing container. Soil with a high water content at the beginning, which was initially charged from the inlet of the treatment container, is discharged as treated sediment after the water content is reduced before it passes through the treatment container and is discharged from the discharge port. It is discharged from the outlet.
更に、本出願人は、所定の利用目的で使用する土について、効率的かつ的確に土質を区分するための土質区分装置も検討している（特許文献３を参照）。この文献に記載された技術においては、土質区分装置は、ベルトコンベア上で搬送される搬送土の含水比を算出する水分計と、搬送土の断面積（形状）を算出するレーザスキャナと、搬送土の重量を取得するベルトスケールとを備える。そして、断面積、重量及び含水比に基づいて乾燥密度を算出し、断面積及び乾燥密度に基づいて、搬送土の土質を判定する制御装置を備える。 Furthermore, the applicant is also studying a soil quality sorting device for efficiently and accurately classifying the soil used for a predetermined purpose of use (see Patent Document 3). In the technique described in this document, the soil classification device includes a moisture meter that calculates the water content ratio of the transported soil transported on a belt conveyor, a laser scanner that calculates the cross-sectional area (shape) of the transported soil, and transport. Equipped with a belt scale to get the weight of the soil. Then, it is provided with a control device that calculates the dry density based on the cross-sectional area, the weight and the water content ratio, and determines the soil quality of the transported soil based on the cross-sectional area and the dry density.
ところで、土質により区分した発生土には、そのままの状態で利用が困難なものも含まれる。しかしながら、この発生土の土質を調整する場合には、調整のための設備が必要であり、また、調整のための手間もかかる。 By the way, the generated soil classified according to the soil quality includes those that are difficult to use as they are. However, when adjusting the soil quality of this generated soil, equipment for adjustment is required, and it takes time and effort for adjustment.
上記課題を解決するための土質の品質調整装置は、搬送装置上の搬送土の土質評価値及び重量を計測する測定部と、前記搬送装置を制御する制御部を備える。そして、制御部が、前記測定部により第１グループに属する第１搬送土の第１土質評価値及び第１重量を計測し、前記測定部により第２グループに属する第２搬送土の第２土質評価値及び第２重量を計測し、前記第１土質評価値及び第１重量の第１搬送土、及び前記第２土質評価値及び第２重量の第２搬送土を混合した第３搬送土の土質評価値が土質目標値になるように、前記搬送装置による前記第１搬送土及び前記第２搬送土の搬送を制御する。 The soil quality adjusting device for solving the above problems includes a measuring unit for measuring the soil quality evaluation value and weight of the transported soil on the transport device, and a control unit for controlling the transport device. Then, the control unit measures the first soil quality evaluation value and the first weight of the first transported soil belonging to the first group by the measuring unit, and the second soil quality of the second transported soil belonging to the second group is measured by the measuring unit. The evaluation value and the second weight are measured, and the first soil evaluation value and the first weight of the first transport soil, and the second soil evaluation value and the second weight of the second transport soil are mixed to form the third transport soil. The transport of the first transport soil and the second transport soil by the transport device is controlled so that the soil quality evaluation value becomes the soil quality target value.
本発明によれば、効率的に土質を調整することができる。 According to the present invention, the soil quality can be efficiently adjusted.
（第１の実施形態）
以下、図１～図３に従って、土質の品質調整装置の第１の実施形態を説明する。本実施形態では、ベルトコンベア上を搬送される複数区分の搬送土を連続的に含水比、重量を測定し、得られた測定結果を組み合わせて土質の品質調整を行なう。第１の実施形態では、土質が異なる第１搬送土及び第２搬送土を、異なるタイミングで搬送して品質調整を行なう。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the soil quality adjusting device will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In the present embodiment, the water content ratio and weight of a plurality of sections of soil transported on a belt conveyor are continuously measured, and the obtained measurement results are combined to adjust the quality of the soil. In the first embodiment, the first transported soil and the second transported soil having different soil qualities are transported at different timings to perform quality adjustment.
図１に示すように、品質調整装置Ｑ１は、第１搬送系１０、第２搬送系２０、混合系３０を備える。
第１搬送系１０は、搬送土の供給源としてのホッパーＨ１、ベルトコンベアＢ１、含水比測定装置１１、ベルトスケール１２を備える。そして、ホッパーＨ１から供給された土ＳＧ１をベルトコンベアＢ１により搬送しながら、含水比測定装置１１、ベルトスケール１２により全量を連続的に測定する。
As shown in FIG. 1, the quality adjusting device Q1 includes a
The
第２搬送系２０は、搬送土の供給源としてのホッパーＨ２、ベルトコンベアＢ２、含水比測定装置２１、ベルトスケール２２を備える。そして、ホッパーＨ２から供給された土ＳＧ２をベルトコンベアＢ２により搬送しながら、含水比測定装置２１、ベルトスケール２２により全量を連続的に測定する。
The
混合系３０は、ベルトコンベアＢ３，Ｂ４、ミキサーＭ１、含水比測定装置３１を備える。ベルトコンベアＢ３は、ベルトコンベアＢ１，Ｂ２により、それぞれ搬送された土ＳＧ１，ＳＧ２を、ミキサーＭ１に搬送する。ミキサーＭ１において、土ＳＧ１，ＳＧ２は混合・撹拌されて土ＳＧ３となる。そして、ベルトコンベアＢ４により、土ＳＧ３を搬送しながら、含水比測定装置３１により連続的に含水比を測定する。
The
図２を用いて、土質調整の概要を説明する。
まず、特許文献３に記載された技術を用いて、土質判別を行なう（ステップＳ０１）。この場合、土は、グループＡ～Ｄの４種類に分類される。
The outline of soil quality adjustment will be described with reference to FIG.
First, the soil quality is discriminated by using the technique described in Patent Document 3 (step S01). In this case, the soil is classified into four types, groups A to D.
グループＡは、含水比（０～１４％）、細粒分含有率（０～１５％）であり、土質区分としては第一種建設発生土に相当する。このグループＡは、そのままで建設資材への適用が可能である。 Group A has a water content ratio (0 to 14%) and a fine particle content (0 to 15%), and corresponds to the first-class construction-generated soil in terms of soil quality classification. This Group A can be applied to construction materials as it is.
グループＢは、含水比（１４～４０％）、細粒分含有率（１５～５０％）であり、土質区分としては第二種建設発生土、第三種建設発生土に相当する。このグループＢも、そのままで建設資材への適用が可能である。 Group B has a water content ratio (14 to 40%) and a fine particle content (15 to 50%), and corresponds to the type 2 construction-generated soil and the third-class construction-generated soil in terms of soil quality classification. This group B can also be applied to construction materials as it is.
グループＣは、含水比（４０～８０％）、細粒分含有率（５０％以上）であり、土質区分としては第四種建設発生土に相当する。このグループＣは、適切な土質改良を行なえば建設資材への適用が可能である。 Group C has a water content ratio (40 to 80%) and a fine particle content (50% or more), and corresponds to the type 4 construction-generated soil in terms of soil quality classification. This Group C can be applied to construction materials if appropriate soil improvement is carried out.
グループＤは、含水比（８０％以上）であり、土質区分としては泥土（塊状となる土壌も含む）に相当する。このグループＤは、グループＣより土質改良にコスト及び時間が必要である。 Group D has a water content ratio (80% or more), and corresponds to muddy soil (including lumpy soil) as a soil type. This group D requires more cost and time for soil improvement than group C.
４種類のグループの内、グループＢは、そのまま出荷し、グループＤは、用途に応じて改良を行なう。
なお、粘性土の場合、土粒子が小さい分、水分を保持しやすくなるので含水比が大きくなる傾向がある。一方、砂質土の場合には、土粒子が大きいので、水分が保持しにくく、含水比が小さくなる傾向がある。
Of the four types of groups, group B is shipped as it is, and group D is improved according to the application.
In the case of cohesive soil, the smaller the soil particles, the easier it is to retain water, so the water content tends to increase. On the other hand, in the case of sandy soil, since the soil particles are large, it is difficult to retain water and the water content tends to be small.
図５に示すように、各グループの細粒分含有率（％）と含水比（％）とは、略比例関係にあることが想定される。従って、グループＡとグループＣとを混合することにより、グループＢを合成できる。
そこで、本実施形態の品質調整装置Ｑ１は、グループＡ（第１グループ）とグループＣ（第２グループ）とを用いて、目標土質としてグループＢを生成する。具体的には、グループＡとグループＣとの撹拌混合（ステップＳ０２）、含水比確認（ステップＳ０３）を行なって、グループＢとして出荷する（ステップＳ０４）。
As shown in FIG. 5, it is assumed that the fine particle content (%) and the water content ratio (%) of each group are in a substantially proportional relationship. Therefore, group B can be synthesized by mixing group A and group C.
Therefore, the quality adjusting device Q1 of the present embodiment uses the group A (first group) and the group C (second group) to generate the group B as the target soil quality. Specifically, the group A and the group C are stirred and mixed (step S02), the water content ratio is confirmed (step S03), and the product is shipped as the group B (step S04).
図１に示す品質調整装置Ｑ１の含水比測定装置１１，２１，３１は、ベルトコンベアＢ１，Ｂ２，Ｂ４上の搬送土の含水比を測定する装置である。この含水比測定装置１１，２１，３１は、放射性同位元素から生じた高速中性子を搬送土に照射し、搬送土から発生した熱中性子を測定することにより、搬送土中の水素原子量を評価して含水比を計測する。この含水比測定装置１１，２１，３１は、ホッパーＨ１，Ｈ２、ミキサーＭ１の排出口の直下で、ベルトコンベアＢ１，Ｂ２，Ｂ４の底面側に配置されている。
The water content ratio measuring
ベルトスケール１２，２２は、ベルトコンベアＢ１，Ｂ２上の搬送土の重量を計量する装置である。本実施形態では、ベルトコンベアＢ１，Ｂ２の所定領域の搬送土の重量を連続的に計測する。 The belt scales 12 and 22 are devices for measuring the weight of the conveyed soil on the belt conveyors B1 and B2. In the present embodiment, the weight of the conveyed soil in a predetermined area of the belt conveyors B1 and B2 is continuously measured.
含水比測定装置１１，２１，３１、ベルトスケール１２，２２、ベルトコンベアＢ１，Ｂ２は、制御装置５０に接続される。この制御装置５０は、含水比測定装置１１，２１，３１、ベルトスケール１２，２２によって計測された情報に基づいて、ベルトコンベアＢ１，Ｂ２の搬送土の搬送量を調整する。この制御装置５０は、含水比測定装置１１，２１，３１、ベルトスケール１２，２２の配置場所に関する情報を記録しており、ベルトコンベアＢ１，Ｂ２の搬送速度に基づいて、特定領域の搬送土について、ベルトコンベアＢ１，Ｂ２上の現在位置を特定する。
The water content
土ＳＧ１の湿潤重量をＷｔ１、平均含水比をＡｗ１とする。また、土ＳＧ２の湿潤重量をＷｔ２、平均含水比をＡｗ２とする。この場合、土ＳＧ１と土ＳＧ２とを混合した土ＳＧ３の湿潤重量（Ｗｔ３）、平均含水比（Ａｗ３）は、以下のようになる。 The wet weight of the soil SG1 is Wt1, and the average water content is Aw1. Further, the wet weight of the soil SG2 is Wt2, and the average water content ratio is Aw2. In this case, the wet weight (Wt3) and the average water content ratio (Aw3) of the soil SG3, which is a mixture of the soil SG1 and the soil SG2, are as follows.
湿潤重量Ｗｔ３=Ｗｔ１＋Ｗｔ２…（式１）
平均含水比Ａｗ３＝（Ｗｔ１＊Ａｗ１＋Ｗｔ２＊Ａｗ２）／（Ｗｔ１＋Ｗｔ２－Ｗｔ１＊Ａｗ１－Ｗｔ２＊Ａｗ２）…（式２）
Wet weight Wt3 = Wt1 + Wt2 ... (Equation 1)
Average water content ratio Aw3 = (Wt1 * Aw1 + Wt2 * Aw2) / (Wt1 + Wt2-Wt1 * Aw1-Wt2 * Aw2) ... (Equation 2)
そこで、ミキサーＭ１の処理能力に応じた湿潤重量Ｗｔ３になるように、土ＳＧ１及び土ＳＧ２の搬送量（湿潤重量Ｗｔ１，Ｗｔ２）を制御する。この場合、平均含水比Ａｗ１，Ａｗ２を計測しながら、平均含水比Ａｗ３が目標値となるように、湿潤重量Ｗｔ１，Ｗｔ２の各搬送量を調整する。
このため、制御装置５０は、ホッパーＨ１，Ｈ２、ミキサーＭ１、ベルトコンベアＢ１～Ｂ４等を制御するための各種データを保持している。
Therefore, the transport amounts (wet weights Wt1 and Wt2) of the soil SG1 and the soil SG2 are controlled so that the wet weight Wt3 corresponds to the processing capacity of the mixer M1. In this case, while measuring the average water content ratios Aw1 and Aw2, the respective transport amounts of the wet weights Wt1 and Wt2 are adjusted so that the average water content ratio Aw3 becomes the target value.
Therefore, the
〔品質調整処理〕
次に、図３を用いて、第１の実施形態における品質調整処理（品質調整方法）を説明する。
まず、制御装置５０は、第１グループの搬送処理を実行する（ステップＳ１－１）。具体的には、制御装置５０は、ホッパーＨ１、ベルトコンベアＢ１，Ｂ３を制御して、ホッパーＨ１から排出された土ＳＧ１をベルトコンベアＢ１，Ｂ３により搬送する。ここでは、第１グループとして、含水比が大きいグループＣを用いる。
[Quality adjustment processing]
Next, the quality adjustment process (quality adjustment method) in the first embodiment will be described with reference to FIG.
First, the
次に、制御装置５０は、第１グループの計測処理を実行する（ステップＳ１－２）。具体的には、制御装置５０は、含水比測定装置１１において計測した含水比、ベルトスケール１２において計測した湿潤重量を取得する。この場合、制御装置５０は、含水比測定装置１１からベルトスケール１２までの距離を、ベルトコンベアＢ１の搬送速度で除算することにより算出される時間差を用いて、含水比と湿潤重量とを関連付けて、メモリに記憶する。
Next, the
次に、制御装置５０は、第１グループの重量目標値に到達したかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ１－３）。具体的には、制御装置５０は、ベルトスケール１２において計測した湿潤重量の総重量と第１グループ目標値（重量目標値）とを比較する。この第１グループ目標値としては、総重量がミキサーＭ１の処理能力（一度に撹拌可能な重量上限に近い重量）以下になる場合の第１グループの土の重量を用いる。例えば、混合土の含水比が目標含水比の許容範囲内に含まれるように、第１グループの中で最も高い含水比の土に、第２グループの中で最も高い含水比の土を混合した場合でも、ミキサーＭ１の処理能力以下で上限に近い重量になる第１グループ目標値を用いる。
Next, the
第１グループの重量目標値に到達していないと判定した場合（ステップＳ１－３において「ＮＯ」の場合）、制御装置５０は、第１グループの搬送処理（ステップＳ１－１）以降の処理を繰り返す。
When it is determined that the weight target value of the first group has not been reached (when "NO" in step S1-3), the
一方、第１グループの重量目標値に到達したと判定した場合（ステップＳ１－３において「ＹＥＳ」の場合）、制御装置５０は、搬送停止処理を実行する（ステップＳ１－４）。具体的には、制御装置５０は、ホッパーＨ１、ベルトコンベアＢ１の稼働停止を指示する。この場合、制御装置５０は、メモリに記憶した含水比と湿潤重量とを用いて、土ＳＧ１の平均含水比Ａｗ１を算出する。
On the other hand, when it is determined that the weight target value of the first group has been reached (when "YES" in step S1-3), the
次に、制御装置５０は、第２グループの搬送処理を実行する（ステップＳ１－５）。具体的には、制御装置５０は、ホッパーＨ２、ベルトコンベアＢ２，Ｂ３を制御して、ホッパーＨ２から排出された土ＳＧ２をベルトコンベアＢ２，Ｂ３により搬送する。ここでは、第２グループとして、含水比が小さく、更にばらつきも少ないグループＡを用いる。この第２グループとしてグループＡを用いることにより、混合の制御を容易に行なうことができる。
Next, the
次に、制御装置５０は、第２グループの計測処理を実行する（ステップＳ１－６）。具体的には、制御装置５０は、含水比測定装置２１において計測した含水比、ベルトスケール２２において計測した湿潤重量を取得する。この場合も、制御装置５０は、含水比測定装置２１からベルトスケール２２までの距離を、ベルトコンベアＢ２の搬送速度で除算することにより算出される時間差を用いて、含水比と湿潤重量とを関連付けて、メモリに記憶する。更に、制御装置５０は、搬送した土ＳＧ２の平均含水比Ａｗ２を算出する。
Next, the
次に、制御装置５０は、配合計算処理を実行する（ステップＳ１－７）。具体的には、制御装置５０は、（式２）により、土ＳＧ２を追加した場合の混合土の平均含水比を算出する。
Next, the
次に、制御装置５０は、混合土の含水比目標値に到達したかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ１－８）。具体的には、制御装置５０は、算出した混合土の平均含水比と目標含水比（土質目標値）とを比較する。ここで、目標含水比としては、グループＢの含水比（１４～４０％）を用いる。そして、混合土の平均含水比が目標含水比になった場合、目標値に到達したと判定する。
Next, the
混合土の含水比目標値に到達していないと判定した場合（ステップＳ１－８において「ＮＯ」の場合）、制御装置５０は、第２グループの搬送処理（ステップＳ１－５）以降の処理を繰り返す。
When it is determined that the water content ratio target value of the mixed soil has not been reached (when "NO" in step S1-8), the
一方、混合土の含水比目標値に達成したと判定した場合（ステップＳ１－８において「ＹＥＳ」の場合）、制御装置５０は、搬送停止処理を実行する（ステップＳ１－９）。具体的には、制御装置５０は、ホッパーＨ２の稼働停止を指示する。
On the other hand, when it is determined that the water content ratio target value of the mixed soil has been reached (when “YES” in step S1-8), the
次に、制御装置５０は、撹拌処理を実行する（ステップＳ１－１０）。具体的には、制御装置５０は、ミキサーＭ１を稼働させて、ベルトコンベアＢ３によりミキサーＭ１に搬入された土ＳＧ１，ＳＧ２を撹拌混合する。そして、撹拌混合を終了した場合、制御装置５０は、土ＳＧ１，ＳＧ２を撹拌混合して生成した土ＳＧ３をミキサーＭ１からベルトコンベアＢ４に排出する。
Next, the
次に、制御装置５０は、品質確認処理を実行する（ステップＳ１－１１）。具体的には、制御装置５０は、含水比測定装置３１において計測した含水比を取得する。そして、制御装置５０は、メモリに、土ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＧ３の各湿潤重量、土ＳＧ３の湿潤重量Ｗｔ３を記録する。この場合、制御装置５０は、取得した含水比が目標含水比の許容範囲内に含まれていることを確認する。土ＳＧ３の含水比が目標含水比の許容範囲内に含まれていない場合には、制御装置５０は、アラームを出力する。この場合、担当者が状況を確認し、土ＳＧ３を別途保管する。
Next, the
品質に問題がない場合には、制御装置５０は、混合土の予定総量に到達したかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ１－１２）。具体的には、制御装置５０は、メモリに記録された土ＳＧ３の湿潤重量Ｗｔ３の合計値を算出し、土ＳＧ３の出荷予定重量（予定総量）と比較する。湿潤重量Ｗｔ３の合計値が、土ＳＧ３について出荷予定重量を超えた場合には、混合土の予定総量に到達と判定する。
If there is no problem with the quality, the
湿潤重量Ｗｔ３の合計値が、混合土の予定総量に到達していないと判定した場合（ステップＳ１－１２において「ＮＯ」の場合）、制御装置５０は、第１グループの搬送処理（ステップＳ１－１）以降の処理を繰り返す。
一方、混合土の予定総量に到達したと判定した場合（ステップＳ１－１２において「ＹＥＳ」の場合）、制御装置５０は、品質調整処理を終了する。
When it is determined that the total value of the wet weight Wt3 has not reached the planned total amount of the mixed soil (when "NO" in step S1-12), the
On the other hand, when it is determined that the planned total amount of mixed soil has been reached (when "YES" in step S1-12), the
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１－１）本実施形態では、グループＡとグループＣとを撹拌混合（ステップＳ０２）、含水比確認（ステップＳ０３）を行なって、グループＢとして出荷する（ステップＳ０４）。これにより、グループＣの土質をグループＡによって調整し、土質を調整した土を効率的に出荷することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1-1) In the present embodiment, group A and group C are stirred and mixed (step S02), water content ratio confirmation (step S03) is performed, and the product is shipped as group B (step S04). As a result, the soil quality of the group C can be adjusted by the group A, and the soil with the adjusted soil quality can be efficiently shipped.
（１－２）本実施形態では、制御装置５０は、第１グループの搬送処理（ステップＳ１－１）、第１グループの計測処理（ステップＳ１－２）、第２グループの搬送処理（ステップＳ１－５）、第２グループの計測処理（ステップＳ１－６）、配合計算処理（ステップＳ１－７）を実行する。これにより、土質区分された土の含水比を確認して、目的含水比の土を生成することができる。
(1-2) In the present embodiment, the
（１－３）本実施形態では、制御装置５０は、撹拌処理（ステップＳ１－１０）、品質確認処理（ステップＳ１－１１）を実行する。これにより、配分計算により混合した土の状況を確認して、出荷することができる。
(1-3) In the present embodiment, the
（第２の実施形態）
次に、図４を用いて、土質の品質調整装置の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態では、土質が異なる第１搬送土及び第２搬送土を、異なるタイミングで搬送したが、第２の実施形態では、同時期に第１搬送土及び第２搬送土を搬送して品質調整を行なう。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の第１搬送土及び第２搬送土の搬送方法を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the soil quality adjusting device will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the first transport soil and the second transport soil having different soil qualities are transported at different timings, but in the second embodiment, the first transport soil and the second transport soil are transported at the same time. And make quality adjustments. Since the second embodiment has only a configuration in which the transport methods of the first transport soil and the second transport soil of the first embodiment are changed, detailed description thereof will be omitted for the same parts.
〔品質調整処理〕
以下、図４を用いて、第２の実施形態における品質調整処理（品質調整方法）を説明する。
まず、制御装置５０は、ステップＳ１－１，Ｓ１－２と同様に、第１グループの搬送処理（ステップＳ２－１）、第１グループの計測処理（ステップＳ２－２）を実行する。
[Quality adjustment processing]
Hereinafter, the quality adjustment process (quality adjustment method) in the second embodiment will be described with reference to FIG.
First, the
次に、制御装置５０は、配合計算処理を実行する（ステップＳ２－３）。具体的には、制御装置５０は、搬送された第１グループの計測結果（含水比、湿潤重量）を（式１，式２）に代入し、混合土が目標含水比になるために必要な第２グループの含水比及び湿潤重量の関係式を算出する。
Next, the
次に、制御装置５０は、ステップＳ１－６と同様に、第２グループの計測処理を実行する（ステップＳ２－４）。具体的には、制御装置５０は、ベルトコンベアＢ２により搬送中の第２グループの含水比及び湿潤重量を算出する。
Next, the
次に、制御装置５０は、搬送調整処理を実行する（ステップＳ２－５）。具体的には、制御装置５０は、配合計算により算出した関係式を満たすように、ベルトコンベアＢ２の搬送速度を調整する。例えば、計測した第２グループの含水比及び湿潤重量を代入して、ステップＳ２－３で算出した関係式が成立するように、ベルトコンベアＢ２を調整する。この場合、第２グループとして、含水比のばらつきが少ないグループＡを用いることが好ましい。
Next, the
なお、搬送調整処理は、第２グループの搬送速度の制御に限定されず、単位時間あたりの搬送量を調整できればよい。例えば、ベルトコンベアＢ１を停止や減速して、第１グループの搬送量を少なくしてもよい。 The transport adjustment process is not limited to the control of the transport speed of the second group, and it is sufficient that the transport amount per unit time can be adjusted. For example, the belt conveyor B1 may be stopped or decelerated to reduce the transport amount of the first group.
次に、制御装置５０は、混合土の撹拌重量目標値に到達したかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ２－６）。具体的には、制御装置５０は、第１グループの湿潤重量及び第２グループの湿潤重量の合計重量と、ミキサーＭ１で一度に撹拌可能な重量（撹拌重量目標値）とを比較する。
Next, the
混合土の撹拌重量目標値に到達していないと判定した場合（ステップＳ２－６において「ＮＯ」の場合）、制御装置５０は、第１グループの搬送処理（ステップＳ２－１）以降の処理を繰り返す。
When it is determined that the stirring weight target value of the mixed soil has not been reached (in the case of "NO" in step S2-6), the
一方、混合土の撹拌重量目標値に到達したと判定した場合（ステップＳ２－６において「ＹＥＳ」の場合）、制御装置５０は、搬送停止処理を実行する（ステップＳ２－７）。具体的には、制御装置５０は、ホッパーＨ１，Ｈ２の稼働停止、ベルトコンベアＢ１，Ｂ２の稼働停止、ベルトコンベアＢ３の稼働停止を順次、指示する。
次に、制御装置５０は、ステップＳ１－１０，Ｓ１－１１と同様に、撹拌処理（ステップＳ２－８）、品質確認処理（ステップＳ２－９）を実行する。
On the other hand, when it is determined that the stirring weight target value of the mixed soil has been reached (when “YES” in step S2-6), the
Next, the
次に、制御装置５０は、ステップＳ１－１２と同様に、混合土の予定総量に到達したかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ２－１０）。具体的には、制御装置５０は、メモリに記録された土ＳＧ３の湿潤重量Ｗｔ３の合計値が、土ＳＧ３の出荷予定重量を超えた場合には、混合土の予定総量に到達と判定する。
混合土の予定総量に到達していないと判定した場合（ステップＳ２－１０において「ＮＯ」の場合）、制御装置５０は、第１グループの搬送処理（ステップＳ２－１）以降の処理を繰り返す。
一方、混合土の予定総量に到達したと判定した場合（ステップＳ２－１０において「ＹＥＳ」の場合）、制御装置５０は、品質調整処理を終了する。
Next, the
When it is determined that the planned total amount of mixed soil has not been reached (in the case of "NO" in step S2-10), the
On the other hand, when it is determined that the planned total amount of mixed soil has been reached (when "YES" in step S2-10), the
第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（２－１）本実施形態では、制御装置５０は、搬送調整処理を実行する（ステップＳ２－５）。これにより、第１グループ及び第２グループを同時期に搬送しながら、搬送速度の調整により、目標土質の混合土を生成することができる。
According to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
(2-1) In the present embodiment, the
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記各実施形態では、制御装置５０が、ベルトコンベアＢ１～Ｂ３を制御する。ここで、ベルトコンベアの制御を手動により行なうようにしてもよい。この場合には、制御装置５０が、計測結果に基づいて、ベルトコンベアの稼動や停止のタイミング、搬送速度を出力部に出力する。そして、担当者が、このタイミングで手動により、この出力内容に従って、ベルトコンベアＢ１～Ｂ３の稼働を制御する。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
-In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、ホッパーＨ１、ベルトコンベアＢ１からなる第１搬送系１０、ホッパーＨ２、ベルトコンベアＢ２からなる第２搬送系２０を用いて、それぞれ第１グループ、第２グループの土を搬送する。これに代えて、第１グループ、第２グループの土を搬送できれば、搬送系の構成はホッパー、ベルトコンベアに限定されるものではない。例えば、一つのベルトコンベアの配置を変更しながら、ホッパーＨ１，Ｈ２から、バッチ処理により、第１グループ，第２グループの土を搬送するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the soil of the first group and the second group are conveyed by using the
・上記第２の実施形態では、第１グループ及び第２グループの搬送終了後に、バッチ処理で撹拌を行なう。これに代えて、第１グループ及び第２グループの搬送に並行して、連続的に撹拌を行なうようにしてもよい。この場合には、連続的に撹拌可能なミキサーを用いる。そして、ベルトコンベアＢ３により搬入された第１グループ、第２グループを連続的に撹拌して、ベルトコンベアＢ４に排出する。すなわち、搬送処理とミキサー処理とを、並行して行なう。 -In the second embodiment, after the transportation of the first group and the second group is completed, stirring is performed by batch processing. Instead of this, continuous stirring may be performed in parallel with the transportation of the first group and the second group. In this case, a mixer capable of continuously stirring is used. Then, the first group and the second group carried in by the belt conveyor B3 are continuously agitated and discharged to the belt conveyor B4. That is, the transfer process and the mixer process are performed in parallel.
・上記各実施形態では、土質を計測するために、放射性同位元素から生じた高速中性子を搬送土に照射し、搬送土から発生した熱中性子を測定する含水比測定装置１１，２１，３１を用いる。土質の計測方法は、土質を区分できれば、含水比測定装置を用いる方法に限定されるものではない。例えば、搬送土の断面積や乾燥密度を用いてもよい。
-In each of the above embodiments, in order to measure the soil quality, a water content
例えば、ベルトコンベア上の搬送土の柔らかさを評価するようにしてもよい。この場合には、ベルトコンベア上に傾斜鉄板を設け、搬送土が傾斜鉄板に当ったときの抵抗（荷重）を、ロードセルを用いて測定する。また、ベルトコンベア上に回転羽に設置したモータを設け、搬送土が回転羽に当ったときの負荷を、モータにより電流値として測定するようにしてもよい。いずれの場合にも、粘性土の場合には大きな荷重や電流値を計測することになる。 For example, the softness of the conveyed soil on the belt conveyor may be evaluated. In this case, an inclined iron plate is provided on the belt conveyor, and the resistance (load) when the conveyed soil hits the inclined iron plate is measured using a load cell. Further, a motor installed on the rotary blades may be provided on the belt conveyor, and the load when the conveyed soil hits the rotary blades may be measured as a current value by the motor. In either case, in the case of cohesive soil, a large load or current value will be measured.
また、搬送土の搬送時の音響を用いて評価するようにしてもよい。この場合には、ベルトコンベアに段差を設け、この段差における落下時の音響を集音する。例えば、板状の反響板に生じる音響を集音した場合、砂質土の場合には連続的な小音が生じ、粘性土の場合には不連続的な大音が生じる。そこで、搬送土の形状（ダマの有無等）に応じた音響（周波数特性）を予め準備しておき、制御装置５０は、搬送時に集音した音響の周波数分析により、土質を評価する。
Further, the evaluation may be made using the acoustics at the time of transporting the transported soil. In this case, a step is provided on the belt conveyor, and the sound of the fall at this step is collected. For example, when the sound generated in a plate-shaped soundboard is collected, a continuous small sound is generated in the case of sandy soil, and a discontinuous loud sound is generated in the case of cohesive soil. Therefore, sound (frequency characteristics) according to the shape of the transported soil (presence or absence of lumps, etc.) is prepared in advance, and the
また、搬送土の形状を、カメラで撮影するようにしてもよい。この場合には、カメラで撮影した画像を解析し、搬送土の形状（ダマの有無等）を評価する。また、ベルトコンベアに段差を設け、段差からの落下状況をカメラで撮影して評価するようにしてもよい。 Further, the shape of the transported soil may be photographed by a camera. In this case, the image taken by the camera is analyzed to evaluate the shape of the transported soil (presence or absence of lumps, etc.). Further, a step may be provided on the belt conveyor, and the falling situation from the step may be photographed and evaluated by a camera.
・上記各実施形態では、第１グループとしてグループＣ、第２グループとしてグループＡを用いる。目標土質に対して両側の土質評価値の土を用いれば、土質の組み合わせは限定されない。 -In each of the above embodiments, Group C is used as the first group and Group A is used as the second group. If soil with soil evaluation values on both sides is used for the target soil quality, the combination of soil quality is not limited.
・上記第１の実施形態では、制御装置５０は、配合計算処理を実行する（ステップＳ１－７）。具体的には、制御装置５０は、（式２）により、土ＳＧ２を追加した場合の混合土の平均含水比を算出する。ここで、第２グループの搬送処理の終了を判定するための配合計算方法は、これに限定されない。
-In the first embodiment, the
例えば、（式２）の右辺に、順次搬送した土ＳＧ１の湿潤重量（Ｗｔ１）、平均含水比（Ａｗ１）を代入するとともに、左辺の平均含水比（Ａｗ３）にグループＢの含水比の代表値（例えば、２７％）を代入した関数式を用いて計算してもよい。この場合には、第２グループの搬送処理（ステップＳ１－５）に伴い、土ＳＧ２の総重量（Ｗｔ２）、平均含水比（Ａｗ２）を、順次、関数式に代入し、関数式が成立するかどうかを確認する。そして、関数式が成立した場合に、混合土の含水比目標値に到達したと判定する（ステップＳ１－８において「ＹＥＳ」）。 For example, the wet weight (Wt1) and the average water content ratio (Aw1) of the sequentially transported soil SG1 are substituted into the right side of (Equation 2), and the representative value of the water content ratio of Group B is substituted into the average water content ratio (Aw3) on the left side. It may be calculated using a function formula in which (for example, 27%) is substituted. In this case, the total weight (Wt2) and the average water content ratio (Aw2) of the soil SG2 are sequentially substituted into the function formula in accordance with the transport process (step S1-5) of the second group, and the function formula is established. Check if. Then, when the function formula is established, it is determined that the water content ratio target value of the mixed soil has been reached (“YES” in step S1-8).
Ｑ１…品質調整装置、１０…第１搬送系、２０…第２搬送系、３０…混合系、Ｈ１，Ｈ２…ホッパー、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…ベルトコンベア、１１，２１，３１…含水比測定装置、１２，２２…ベルトスケール、Ｍ１…ミキサー。
Q1 ... Quality adjustment device, 10 ... 1st transfer system, 20 ... 2nd transfer system, 30 ... Mixing system, H1, H2 ... Hopper, B1, B2, B3, B4 ...
Claims (6)
前記搬送装置を制御する制御部を備えた土質の品質調整装置であって、
前記制御部が、
前記測定部により第１グループに属する第１搬送土の第１土質評価値及び第１重量を計測し、
前記測定部により第２グループに属する第２搬送土の第２土質評価値及び第２重量を計測し、
前記第１土質評価値及び第１重量の第１搬送土、及び前記第２土質評価値及び第２重量の第２搬送土を混合した第３搬送土の土質評価値が土質目標値になるように、前記搬送装置による前記第１搬送土及び前記第２搬送土の搬送を制御することを特徴とする土質の品質調整装置。 A measuring unit that measures the soil quality evaluation value and weight of the transported soil on the transport device,
A soil quality adjusting device provided with a control unit for controlling the transport device.
The control unit
The first soil quality evaluation value and the first weight of the first transported soil belonging to the first group were measured by the measuring unit.
The second soil quality evaluation value and the second weight of the second transported soil belonging to the second group were measured by the measuring unit.
The soil quality evaluation value of the first soil quality evaluation value and the first weight of the first transport soil, and the soil quality evaluation value of the third transport soil obtained by mixing the second soil quality evaluation value and the second weight of the second transport soil becomes the soil quality target value. In addition, a soil quality adjusting device for controlling the transport of the first transport soil and the second transport soil by the transport device.
前記土質評価値と前記土質目標値との比較結果を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の土質の品質調整装置。 The control unit mixes the first transport soil and the second transport soil, obtains the soil quality evaluation value of the agitated third transport soil, and obtains the soil quality evaluation value.
The soil quality adjusting device according to claim 1 or 2, wherein the comparison result between the soil quality evaluation value and the soil quality target value is output.
搬送した第１搬送土の第１重量が重量目標値に到達した場合、前記第１搬送土の搬送を停止し、
前記第３搬送土の土質評価値が前記土質目標値になるまで、前記第２搬送土の搬送を行なうことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の土質の品質調整装置。 The control unit
When the first weight of the first transported soil reached the weight target value, the transportation of the first transported soil is stopped.
The soil quality adjusting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second transported soil is transported until the soil quality evaluation value of the third transported soil reaches the soil quality target value. ..
前記第１搬送土の第１土質評価値及び第１重量、前記第２搬送土の第２土質評価値及び第２重量に基づいて、前記第３搬送土の土質評価値が土質目標値になるように、前記搬送装置による前記第１搬送土及び第２搬送土の単位時間あたりの搬送量の制御を行なうことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の土質の品質調整装置。 The control unit
Based on the first soil quality evaluation value and the first weight of the first transported soil, the second soil quality evaluation value and the second weight of the second transported soil, the soil quality evaluation value of the third transported soil becomes the soil quality target value. As described above, the quality adjustment of the soil quality according to any one of claims 1 to 3, wherein the transport device controls the transport amount of the first transport soil and the second transport soil per unit time. Device.
前記搬送装置を制御する制御部を備えた品質調整装置を用いて、土質の調整を行なう方法であって、
前記測定部により第１グループに属する第１搬送土の第１土質評価値及び第１重量を計測し、
前記測定部により第２グループに属する第２搬送土の第２土質評価値及び第２重量を計測し、
前記第１土質評価値及び第１重量の第１搬送土、及び前記第２土質評価値及び第２重量の第２搬送土を混合した第３搬送土の土質評価値が土質目標値になるように、前記搬送装置による前記第１搬送土及び前記第２搬送土の搬送を制御することを特徴とする品質調整方法。 A measuring unit that measures the soil quality evaluation value and weight of the transported soil on the transport device,
It is a method of adjusting the soil quality by using a quality adjusting device provided with a control unit for controlling the transport device.
The first soil quality evaluation value and the first weight of the first transported soil belonging to the first group were measured by the measuring unit.
The second soil quality evaluation value and the second weight of the second transported soil belonging to the second group were measured by the measuring unit.
The soil quality evaluation value of the first soil quality evaluation value and the first weight of the first transport soil, and the soil quality evaluation value of the third transport soil obtained by mixing the second soil quality evaluation value and the second weight of the second transport soil becomes the soil quality target value. In addition, a quality adjusting method comprising controlling the transport of the first transport soil and the second transport soil by the transport device.
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