(57)【要約】【課題】スクリューの形状の変更を容易化し土質改良材の種類に応じて高精度に切り出し量を制御することができる土質改良材供給装置を提供する。【解決手段】土質改良材を貯留する貯留タンク１５と、貯留タンク１５の下部に連設し下方に向かって縮径するシュート１７と、シュート１７により導かれた土質改良材を土砂に供給するスクリューフィーダ１６とを備えた土質改良材供給装置１４において、スクリューフィーダ１６は、ケーシング６１と、ケーシング６１内に回転自在に設けた回転軸６６と、回転軸６６に螺旋状に設けられた１条の固定式スクリュー７２と、回転軸６６を回転駆動する駆動装置６３とを備え、回転軸６６が、着脱式スクリュー８０ａ，ｂ又はスペーサ８０ｃ，ｄを選択的に取り付け可能な取り付け部６６ａを備え、固定式スクリュー７２の羽根の間に着脱式スクリュー８０ａ，ｂ又はスペーサ８０ｃ，ｄを追加設置可能である。【選択図】  図５
2010222881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に連設し下方に向かって縮径するシュートと、前記シュートにより導かれた前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するスクリューフィーダとを備えた土質改良材供給装置において、
前記スクリューフィーダは、ケーシングと、このケーシング内に回転自在に設けた回転軸と、この回転軸に螺旋状に設けられた１条の固定式スクリューと、前記回転軸に連結され前記回転軸を回転駆動する駆動装置とを備え、
前記回転軸が、着脱式スクリュー又はスペーサを選択的に取り付け可能な取り付け部を備え、前記固定式スクリューの羽根の間に前記着脱式スクリュー又は前記スペーサを追加設置可能であることを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の土質改良材供給装置において、前記着脱式スクリューは、半割れスリーブの外周部にスクリューを設けて構成され、該スクリューの条数、ピッチ、軸方向のサイズ、径方向のサイズが異なる複数種の中から選択されて、前記回転軸の外周部にボルト止めされて前記回転軸に取り付けられることを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の土質改良材供給装置において、前記着脱式スクリューのスクリュー外径が前記固定式スクリューのスクリュー外径よりも大きいことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項４】
請求項１−３のいずれか１項に記載の土質改良材供給装置において、前記取り付け部は、前記固定式スクリューに連続するスクリューを有する着脱式スクリューが着脱可能であることを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項５】
土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に連設し下方に向かって縮径するシュートと、前記シュートにより導かれた前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するスクリューフィーダとを備えた土質改良材供給装置において、
前記スクリューフィーダは、
ケーシングと、
このケーシング内に回転自在に設けた回転軸と、
筒状構造のスリーブの外周部にスクリューを設けて構成され、前記回転軸に挿入可能な複数の着脱式スクリューと、
前記回転軸に連結され前記回転軸を回転駆動する駆動装置と
を備えたことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載の土質改良材供給装置において、前記着脱式スクリューの前記回転軸に対する回転方向への動きを拘束する機構を備えていることを特徴とする土質改良材供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土砂を土質改良材と混合し改質する土質改良機に用いられる土質改良材供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
土質改良機は、一般に土質改良材供給装置によって石灰等の粉体である土質改良材を改質対象土砂に供給し、土砂を土質改良材と混合処理して改良土を生成する。土質改良材供給装置はフィーダの駆動速度に応じた量の土質改良材を土砂に供給する役割を果たすが、粉体を供給する装置の一種に、スクリューフィーダを用いたものがある（特許文献１等参照）。この特許文献１には、粉体の切り出し量の定量化を図るため、スクリューを２条（２重螺旋）に形成したり、出口部分に粉体の流れの抵抗となるような構造を設けたりすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平７−８０５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近年では土質改良機を用いた施工の態様が多様化してきており、取り扱う土質改良材の種類は石灰系、セメント系、ベントナイト等と様々でその性状も異なる。また、土質改良材の切り出し量も土質改良材の性状に応じて精度良くコントロールできることが望まれる。そのため、スクリューを２条にしたり粉体の流れに抵抗をつけたりすることでスクリューフィーダの仕様を変更することはできるが、特定の仕様に固定されてしまい、土質改良材の種類や要求量の変化に一台で柔軟に対応することはできず、また流れに抵抗をつける場合には土質改良材の搬送効率低下の懸念もある。
【０００５】
各種の土質改良材を精度良く供給するためには、スクリューの形状（容積や羽根ピッチ）が大きく左右するが、現状、スクリューの形状を変更するにはスクリューを軸ごと取り外して交換する以外に方法はなく、土質改良材の性状に適したスクリュー軸を各種用意しておく必要がある。切り出し量の制御はスクリューの回転数制御である程度対応できるが、例えば同一のモータで低速の回転数から高速の回転数まで安定した回転動作を実現することは難しく、やはり対応の幅を広げるにはスクリューの形状を見直す必要がある。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、スクリューの形状の変更を容易化し土質改良材の種類に応じて高精度に切り出し量を制御することができる土質改良材供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明は、土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に連設し下方に向かって縮径するシュートと、前記シュートにより導かれた前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するスクリューフィーダとを備えた土質改良材供給装置において、前記スクリューフィーダは、ケーシングと、このケーシング内に回転自在に設けた回転軸と、この回転軸に螺旋状に設けられた１条の固定式スクリューと、前記回転軸に連結され前記回転軸を回転駆動する駆動装置とを備え、前記回転軸が、着脱式スクリュー又はスペーサを選択的に取り付け可能な取り付け部を備え、前記固定式スクリューの羽根の間に前記着脱式スクリュー又は前記スペーサを追加設置可能であることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記着脱式スクリューは、半割れスリーブの外周部にスクリューを設けて構成され、該スクリューの条数、ピッチ、軸方向のサイズ、径方向のサイズが異なる複数種の中から選択されて、前記回転軸の外周部にボルト止めされて前記回転軸に取り付けられることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記着脱式スクリューのスクリュー外径が前記固定式スクリューのスクリュー外径よりも大きいことを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１−第３のいずれかの発明において、前記取り付け部は、前記固定式スクリューに連続するスクリューを有する着脱式スクリューが着脱可能であることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に連設し下方に向かって縮径するシュートと、前記シュートにより導かれた前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するスクリューフィーダとを備えた土質改良材供給装置において、前記スクリューフィーダは、ケーシングと、このケーシング内に回転自在に設けた回転軸と、筒状構造のスリーブの外周部にスクリューを設けて構成され、前記回転軸に挿入可能な複数の着脱式スクリューと、前記回転軸に連結され前記回転軸を回転駆動する駆動装置とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第５の発明において、前記着脱式スクリューの前記回転軸に対する回転方向への動きを拘束する機構を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スクリューの形状の変更を容易化し土質改良材の種類に応じて高精度に切り出し量を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を備えた自走式土質改良機の全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を備えた自走式土質改良機の全体構造を表す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を抽出して表す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を抽出して表す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリューフィーダ及びその近傍の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリュー軸の追加パーツの一構成例を例示した側面図及び正面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリュー軸の一構成例を例示した側面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリュー軸の他の構成例を例示した側面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリュー軸のさらに他の構成例を例示した側面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリュー軸のさらに他の構成例を例示した側面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリュー軸のさらに他の構成例を例示した側面図である。
【図１２】図１１に例示したスクリュー軸に取り付けられた追加パーツの側面図及び正面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリューフィーダ及びその近傍の断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る土質改良材供給装置に取り付けられる着脱式スクリューの連なりの一構成例を例示した側面図及び正面図、着脱式スクリュー９０単体を抽出して図１４（ａ）中の矢印Ｂ方向から表した側面図及び正面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリュー軸の一構成例を例示した側面図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリュー軸の他の構成例を例示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を備えた自走式土質改良機の全体構造を表す側面図、図２はその平面図である。本願明細書において、特に断りのない場合は図１及び図２中の左側を後方、右側を前方とする。
【００１７】
これら図１及び図２に示した自走式土質改良機は、自力走行するための走行体１、改質対象土砂を受け入れるためのホッパ１２、ホッパ１２に受け入れられた土砂を搬送する搬送コンベヤ１３、土砂に土質改良材を供給する土質改良材供給装置１４、土砂と土質改良材を混合処理する混合装置１９、混合装置１９から排出された改良土を搬送し機外に排出する排出コンベヤ２６、及び各搭載機器の動力源等を内蔵した動力装置２１を備えている。
【００１８】
走行体１は、左右一対の走行装置２、及び走行装置２の上部にほぼ平行に設けた一対の本体フレーム３で構成されている。走行装置２は、本体フレーム３の下部に連設したトラックフレーム４、トラックフレーム４の両端にそれぞれ設けた従動輪（アイドラ）５及び駆動輪６、従動輪５及び駆動輪６に掛け回した履帯（無限軌道履帯）７、及び駆動輪６に直結した走行用の駆動装置８を備えている。本体フレーム３上には支持ポスト９ａ，９ｂが立設されており、これら支持ポスト９ａ，９ｂによって、本体フレーム３の長手方向の一方側（後方側）の上方に配置した支持フレーム１０及び本体フレーム３の長手方向のほぼ中央部の上方に配置した支持フレーム１１が支持されている。
【００１９】
ホッパ１２は、上下が開口した枠型の部材であって上方に向かって拡開するように形成されている。このホッパ１２は、支持フレーム１０を介して本体フレーム３の長手方向一方側（後方側）に支持されている。搬送コンベヤ１３は、ホッパ１２の下方から後述する混合装置１９の入口（図示せず）の上方にかけてほぼ水平に延在するように上記支持ポスト９ａ等によって支持されている。
【００２０】
土質改良材供給装置１４は、土質改良材を貯留する貯留タンク１５、貯留タンクの下部に連設し下方に向かって縮径するシュート１７、及びシュート１７により導かれた貯留タンク１５内の土質改良材を土砂に供給するスクリューフィーダ１６を備えており、上記支持フレーム１１を介し本体フレーム３のほぼ中央部上に配設されている。機体幅方向の片側（図２中上側）には、この土質改良材供給装置１４の側方には位置するようにクレーン１８（図２参照）が配設されている。このクレーン１８は、土質改良材を充填した例えばフレキシブルコンテナ（トンパック）等を貯留タンク１５の上方に吊るし、フレキシブルコンテナ内の土質改良材の貯留タンク１５への充填を補助するのに用いられる。
【００２１】
混合装置１９は、搬送コンベヤ１３から導入された土砂及び土質改良材をパドルミキサ（図示せず）によって混合し改良土を生成するものであって、スクリューフィーダ１６の下方に位置するように本体フレーム３の長手方向ほぼ中央上に設けられている。搬送コンベヤ１３の放出端（図１中右側端部）からこの混合装置１９の土砂及び土質改良材の入口（図示せず）にかけての空間はカバー２０で包囲されている。このカバー２０で包囲された空間には上記スクリューフィーダ１６の土質改良材の排出口６４も臨んでおり、混合装置１８の入口に投入される際の土砂及び土質改良材の飛散抑制に配慮されている。
【００２２】
動力装置２１は、本体フレーム３の長手方向他方側（前方側）の端部に支持部材２２を介して支持されている。この動力装置２１の前方側の区画には運転席２３が設けられている。この運転席２３には、走行装置２を操作する操作レバー２４等が備えられている。また、機体側面の運転席２３の下方位置には、走行装置２を除く混合装置１９等の各機器を操作する操作盤２５が設けられている。
【００２３】
排出コンベヤ２６は、混合装置１９の下方から前方に所定距離だけほぼ水平に延在した後、動力装置２１の下方付近から上り傾斜に延在しており、図示しない駆動プーリに連結した駆動装置２７（図２参照）によって搬送ベルトを循環駆動させて搬送ベルト上の改良土を搬出する。排出コンベヤ２６の上流部分（図１中の左側部分）は図示しない支持部材を介して本体フレーム３に、中間部及び下流側部分（図１中の右側部分）は支持部材２９，３０を介して動力装置２１後方（図１中右側）に設けたアーム２８に、それぞれ吊り下げ支持されている。
【００２４】
図３は前述した土質改良材供給装置１４を抽出して表す側面図、図４はその平面図、図５はスクリューフィーダ１６及びその近傍の断面図である。
【００２５】
これら図３〜図５において、貯留タンク１５は、上記支持フレーム１１上に固定したフレーム４１と、フレーム４１上に固定した枠型の底板４２と、この底板４２上に連設した筒状の蛇腹部４３と、この蛇腹部４３の上部に連設された天板４４とを備えている。蛇腹部４３は、伸縮自在なフレキシブルな材料、例えばポリエチレン系ゴム材料で構成されており、内部に貯留した土質改良材からの内圧が下方ほど高くなるため、図３に示すように補強リング４５のピッチを下方ほど狭くしてある。天板４４の上面には、天板４４のほぼ中央に設けた土質改良材の受入口（図示せず）を開閉する開閉蓋４６が、蝶番４７を介して取付けられている。
【００２６】
また、天板４４の外周部には、複数（この例では４つ）の取り付け部４８が設けられている。これら取り付け部４８の下部には、支柱４９が固定的に垂設されている。各支柱４９は、貯留タンク１５の底板４２に取り付けたガイド筒５１に上下にスライド可能に通されている。このとき、各支柱４９にはそれぞれ上下のピン穴５０（上側のピン穴５０のみ図示）が穿設されており、ガイド筒５１に穿設されたピン穴（図示せず）に上下いずれかのピン穴５０の位置を合わせてストッパピン５２を差し込むことによって支柱４９がガイド筒５１に固定される。これにより、例えば稼動時等には、図３に示したように支柱４９を上にスライドさせてストッパピン５２を介して下側のピン穴５０をガイド筒５１に固定した場合には貯留タンク１５の内部容積が十分に確保される一方で、例えば自走式土質改良機をトレーラ等で輸送する場合には、支柱４９を下にスライドさせてストッパピン５２を介して上側のピン穴５０をガイド筒５１に固定することで、蛇腹部４３を縮めて貯留タンク１５の高さを下げられる構造となっている。
【００２７】
上記シュート１７は、下方に向かって縮径する四角錐状の部材であり、上下が開口している。シュート１７の上部開口（図示せず）は貯留タンク１５すなわち蛇腹部４３の内部空間に通じており、下部開口５５（図５参照）はスクリューフィーダ１６の内部空間に通じており、蛇腹部４３内に充填された土質改良材を上部開口から受け入れて下部開口５５を介してスクリューフィーダ１６に導入する。シュート１７の下部開口５５は、スクリューフィーダ１６の軸線に直交する方向にとった幅寸法（図５の紙面直交方向寸法）に対して上記スクリューフィーダ１６の軸線方向（図５中の左右方向）に長く形成されている。また、この四角錐状のシュート１７の上部開口から下部開口５５に向かって延びる内壁面のコーナー部分は、いわゆるＲ材を張ったり溶接ビードを形成したりしてＲ状に形成されており、シュート１７の内面のコーナー部分に土質改良材が滞留し難いように配慮されている。シュート１７の内壁面には、後述するスクリューフィーダ１６のケーシング６１の内周面と併せてゴムライニング等を施すこともできる。
【００２８】
スクリューフィーダ１６は、シュート１７の下部に連設した円筒状のケーシング６１と、ケーシング６１内に取り込まれた土質改良材を移送するスクリュー軸６２と、スクリュー軸６２を回転駆動する駆動装置６３とを備えている。スクリュー軸６２は、ケーシング６１内にケーシング６１の長手方向（図５中左右方向）に通した回転軸６６と、この回転軸６６の外周部に設けたスクリュー（オーガ）７２とを備えている。スクリュー軸６２の構成については後で詳述する。
【００２９】
ケーシング６１の周胴部の上半側の長手方向中央部には、図５に示したようにシュート１７の下部開口５５に連接する土質改良材受入口６９が開口している。土質改良材受入口６９は、周縁部が下部開口５５の周縁部と実質同形に形成されており、その周縁部はシュート１７の下部開口５５の周縁部に対して溶接等によって接合されている。これによってケーシング６１はシュート１７の下部に固定されている。このケーシング６１の支持構造は、支持部材６８を介してケーシング６１の土質改良材の移送方向下流側（図５中の左側）をシュート１７の外壁面に固定することによって補強されている。
【００３０】
また、ケーシング６１の土質改良材の移送方向下流側の端部には、土質改良材を排出する土質改良材排出口６４が斜めに切り欠かれて下方に向かって開口している。土質改良材排出口６４は、スクリュー７２によって押し出される土質改良材が均一に排出され易いように、その土質改良材移送方向の上流側の部分が付近のスクリュー７２のリード角に合わせて傾斜している。また、ケーシング６１における土質改良材排出口６４から上流側（前方）で且つ土質改良材受入口６９よりも下流側（後方）の領域は下半側が着脱式の蓋５６（図３参照）として分割されており、この蓋５６を取り外すとことで、スクリュー軸６２の土質改良材受入口６９よりも下流側部分に下方からアクセスできるようになっている。同様に、ケーシング６１における土質改良材受入口６９よりも上流側（前方）の領域は下半側が着脱式の蓋５７（図３参照）として分割されており、この蓋５７を取り外すとことで、スクリュー軸６２の土質改良材受入口６９よりも上流側部分に下方からアクセスできるようになっている。
【００３１】
また、ケーシング６１は、図１に示したように、その土質改良材の移送方向の上流側（図１中の右側）が搬送コンベヤ１３と同程度の高さに配置され、そこから土質改良材の移送方向下流側（図１中の左側）に向かって上る方向に傾斜し、下流側端部が搬送コンベヤ１３の搬送方向下流側端部（図１中の右端）の上方に位置している。このようにケーシング６１を傾斜させ、搬送コンベヤ１３の前方のスペースに上流側部分を入り込ませることにより、ケーシング６１の重心を下げ土質改良材供給装置１４の全高が低くなるように配慮されている。
【００３２】
ケーシング６１の軸方向の両端は、スクリュー軸６２の回転軸６６を貫通させたエンドプレート６５によって塞がれている。エンドプレート６５を貫通した回転軸６６は、エンドプレート６５の外面に取り付けられた軸受６７により回転自在に支持されている。回転軸６６は、中空のパイプで形成することによって軽量化することができるが、中実の丸棒材又は角棒材を用いても良い。スクリュー７２は、この回転軸６６の外周部につる巻き状に設けた螺旋型の羽根であり、ケーシング６１の土質改良材受入口６９よりも上流側から土質改良材排出口６４に臨む位置まで連なっている。また、このスクリュー７２は、土質改良材の圧密抑制のために土質改良材の移送方向上流側に対して下流側のピッチが大きくなっている（図５参照）。
【００３３】
スクリューフィーダ１６の駆動装置６３は、シュート１７の前方側に駆動伝達部７０（図３参照）を介して取り付けられている。駆動伝達部７０は、後述する図１５に示されているように、駆動装置６３の出力軸７３、この出力軸７３に設けたスプロケット（又はプーリ）７４、スクリュー軸６２の回転軸６６の後端に設けたスプロケット（又はプーリ）７５、及びこれらスプロケット（又はプーリ）７４，７５に掛け回したチェーン（又はベルト）７６からなる駆動伝達機構を収容している。つまり、スクリューフィーダ１６は、チェーン（又はベルト）７６を介して駆動装置６３の駆動力を回転軸６６に伝達しスクリュー軸６２を回転させる構成である。なお、駆動装置６３には、回転速度が可変で制御可能なものを用いることが好ましい。例えば駆動装置６３を油圧モータとした場合には、回転数検出器（図示せず）で駆動装置６３の回転数を検出し、その検出値と目標回転数との差が小さくなるように制御弁装置（図示せず）によって駆動装置６３への圧油の供給流量を調整し、駆動装置６３の回転速度を目標値に近付ける構成とする。
【００３４】
上記構成により、スクリューフィーダ１６は、シュート１７を介して貯留タンク１５から導入された土質改良材を図１中左方向（搬送コンベヤ１３の搬送方向と反対方向）に移送し、搬送コンベヤ１３の土砂搬送方向の下流側端部（図１中右端部）付近を搬送される土砂に添加する機能を果たす。
【００３５】
ここで、本実施の形態の土質改良材供給装置１４の特徴の一つは、スクリュー軸６２のスクリュー７２の羽の間に追加パーツを着脱可能に構成した点である。本例の場合、追加パーツの設置箇所は、スクリュー軸６２の回転軸６６における下流側部分、具体的には回転軸６６におけるケーシング６１の土質改良材受入口６９の下流域に設けた取り付け部６６ａである。スクリュー軸６２の回転軸６６は、この取り付け部６６ａと、その他の部分６６ｂとで構成され、取り付け部６６ａの径は他の部分６６ｂに比べて小さく形成されている。取り付け部６６ａには、スクリュー７２の羽根の間に、軸方向から見て４５度ピッチでボルト穴７９が設けられている。
【００３６】
図６（ａ）−図６（ｄ）は本実施の形態におけるスクリュー軸の追加パーツの一構成例を例示した側面図及び正面図である。
【００３７】
図６（ａ）及び図６（ｂ）にはそれぞれ追加パーツとして着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂを例示している。着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂは、半割れスリーブ８１の外周部にスクリュー８２を備えた構造である。なお、以降において必要な場合には、回転軸６６に取り付けたスクリュー７２を「固定式スクリュー７２」と記載して着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂのスクリュー８２と区別する。
【００３８】
着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂは、図示したようにそれぞれ半割れ構造であり、そのスクリュー８２も半ピッチ、１８０度分である。半割れスリーブ８１には回転軸６６の取り付け部６６ａのボルト穴７９に対応するように貫通孔８３が設けられている。半割れスリーブ８１の厚みは、回転軸の取り付け部６６ａと他の部分６６ｂとの半径の差分と同程度である。すなわち、着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂは、貫通孔８３の位置をボルト穴７９に合わせ、取り付け部６６ａに対してボルト（図６（ｂ）参照）で締結することによって回転軸６６に取り付けられる。着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂを適宜取り付け部６６ａに１８０度おきに取り付けて半ピッチずつ繋げていくことで、固定式スクリュー７２の間にもう１条のスクリュー８２が追加され、固定式スクリュー７２と合わせて２条のスクリューが形成される（図７参照）。着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂの違いはスクリュー８２のピッチの違いで、着脱式スクリュー８０ａは着脱式スクリュー８０ｂよりも下流側に取り付けるために用意されている。
【００３９】
図６（ｃ）及び図６（ｄ）にはそれぞれ追加パーツとしてスペーサ８０ｃ，８０ｄを例示している。スペーサ８０ｃ，８０ｄは筒状の部材を半分に割った構造（半割れスリーブ）である。スペーサ８０ｃ，８０ｄは、着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂと同じく、回転軸６６の取り付け部６６ａのボルト穴７９に対応するように貫通孔８３が設けられている。スペーサ８０ｃ，８０ｄの厚みは着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂの半割れスリーブ８１の厚みと同程度である。すなわち、スペーサ８０ｃ，８０ｄは、貫通孔８３の位置をボルト穴７９に合わせ、取り付け部６６ａに対してボルト（図６（ｄ）参照）で締結することによって回転軸６６に取り付けられる。スペーサ８０ｃ，８０ｄの違いはピッチ（軸方向長さ）の違いで、スペーサ８０ｃ，８０ｄはそれぞれ着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂと置換するために用意されている。
【００４０】
したがって、例えば着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂの全部をスペーサ８０ｃ，８０ｄで置換することで、スクリュー軸６２は固定式スクリュー７２のみの１条のスクリューを構成し、一部をスペーサ８０ｃ，８０ｄで置換することにより軸上の任意の一部のみが２条になったスクリューを構成することができる。着脱式スクリュー８０ａをスペーサ８０ｃに置換した例を図８に、全部をスペーサ８０ｃ，８０ｄに置換した例を図９に示す。図８では着脱式スクリュー８０ａのみをスペーサ８０ｃに置換した場合を例示しているが、着脱式スクリュー８０ｂのみをスペーサ８０ｄに置換することも勿論できる。
【００４１】
また、図６の着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂは互いにスクリューのピッチや軸方向の全長が異なる場合であるが、スクリューのピッチや軸方向の寸法の他、スクリューの条数、径方向のサイズ（スクリュー８２の外径や半割れスリーブ８１の外径）が異なる着脱式スクリューを複数種用意しておき、これらの中から適宜選択して回転軸６６の取り付け部６６ａに取り付けることで、土質改良材の種類や要求量に応じて細やかにスクリュー軸６２の仕様を変更することができる。図１０に例示したスクリュー軸６２は、取り付け部６６ａに固定式スクリュー７２よりも外径の大きなスクリュー８２’を有する着脱式スクリュー８０ａ’，８０ｂ’を取り付けた構成例である。
【００４２】
また、図１１は固定式スクリュー７２に連続するスクリュー７２’を有する着脱式スクリュー８５を回転軸６６に取り付けた構成例を示す図、図１２は着脱式スクリュー８５の側面図及び正面図である。
【００４３】
図１１の構成例では、固定式スクリュー７２の下流端の位置は土質改良材排出口６４よりも上流側に位置し、固定式スクリュー７２の下流部分が短縮されている。着脱式スクリュー８５は、着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂ等と同様に半割れ構造であり、回転軸６６の取り付け部６６ａに対してボルト締結される。着脱式スクリュー８５のスクリュー７２’は、半割れスリーブ８６の軸方向一方側に偏って配置され、リード角は固定式スクリュー７２の下流端と同程度である。また、着脱式スクリュー８５は、スクリュー７２’が上流側に位置する状態（図１２の状態）で回転軸６６に取り付ければ固定式スクリュー７２の下流端にスクリュー７２’が連続し、着脱式スクリュー８５をもう一つ回転軸６６を挟んで反対側に前後逆さまにして（図１２と前後が反対の状態にして）回転軸６６に取り付ければ先の着脱式スクリュー７２’とスクリュー７２’が連続する。これら着脱式スクリュー８５の７２’は固定式スクリュー７２とともに１条のスクリューを構成する。図１１では着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂと組み合わせることで途中が２条となるようなスクリュー軸６２を構成しているが、着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂをスペーサ８０ｃ，８０ｄと適宜置換することができる。また、着脱式スクリュー８５のスクリュー７２’を省略した形状のスペーサを用意しておき、着脱式スクリュー８５と適宜置換することで、土質改良材排出口６４に臨む位置にスクリューが存在しないスクリュー軸６２を構成することもできる。
【００４４】
なお、図３中に符号５８を付した部材は均しローラで、この均しローラ５８はホッパ１２から切り出されて搬送コンベヤ１３上を搬送される土砂の表面に転動し、土砂の表面を均すことで搬送土砂の断面積や嵩密度の変化を抑制するものである。
【００４５】
次に上記構成の本実施の形態の土質改良材供給装置の動作及び作用を説明する。
貯留タンク１５には、天板部４４の開閉蓋４６を開けてフレキシブルコンテナ（トンパック）やサイロ等によって土質改良材を充填する。駆動装置６３を駆動するとスクリュー軸６２が回転し、シュート１７を介して導かれる土質改良材がスクリュー７２の羽の間に順次充填されて下流側に移送され、土質改良材排出口６４から排出される。
【００４６】
スクリューフィーダ１６から排出された土質改良材は、搬送コンベヤ１３上の土砂に添加され、土砂とともに混合装置１９に供給される。これら土砂及び土質改良材は、混合装置１９内でパドルミキサ（図示せず）によって均一に混合処理される。混合装置１９で混合処理された改良土は、排出コンベヤ２６上に排出され、この排出コンベヤ２６によって機外に搬出される。
【００４７】
ここで、近年では土質改良機を用いた施工の態様が多様化してきており、取り扱う土質改良材の種類は石灰系、セメント系、ベントナイト等と様々でその性状も異なる。また、土質改良材の切り出し量も土質改良材の性状に応じて精度良くコントロールできることが望まれる。そのため、スクリューを２条にしたり粉体の流れに抵抗をつけたりすることでスクリューフィーダの仕様を変更することはできるが、特定の仕様に固定されてしまい、土質改良材の種類や要求量の変化に一台で柔軟に対応することはできず、また流れに抵抗をつける場合には土質改良材の搬送効率低下の懸念もある。
【００４８】
そこで、本実施の形態では、標準仕様で１条の固定式スクリュー７２を備えたスクリュー軸６２に対し、追加パーツ（着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂやスペーサ８０ｃ，８０ｄ等）を適宜追加設置可能な構成とすることで、追加パーツの構成次第でスクリュー軸６２のスクリューの条数、スクリュー径等の仕様を土質改良材の種類や要求量に応じて柔軟に変更することができる。
【００４９】
例えば、土質改良材の流動性が比較的高く、供給量も比較的厳密に制御する必要がある場合、図７のように取り付け部６６ａに着脱式スクリュー８０ａ，８０ｂを取り付けて土質改良材受入口６９から土質改良材排出口６４に至る範囲を２条とすることで、ケーシング６１内における土質改良材の保持性を高め、土質改良材の排出量とスクリュー軸６２の回転数の対応性を高めることができる。また土質改良材の流動性に応じて、図７のように取り付け部６６ａの全域を２条にせず、図８のように土質改良材受入口６９の直ぐ下流側のところだけ２条にして土質改良材の流動を抑制する構成とすることもできるし、図１０のように着脱式スクリュー８０ａ’，８０ｂ’のスクリュー径を固定式スクリュー７２よりも大きくした場合には、図７の構成よりも土質改良材の流動を抑制する効果を高めることができる。固定式スクリュー７２や一般のスクリューフィーダを含めた、回転軸にスクリューが固定されたスクリュー軸の場合、スクリューとケーシングの干渉を避けるため、ケーシングの内周面とスクリューの外周面の間に製作誤差を考慮した間隙を確保する必要がある。この間隙が土質改良材の流動を許容することとなるが、図１０の構成の場合、着脱式スクリュー８０ａ’，８０ｂ’は半ピッチずつの構成であるため、ケーシング６１に合わせ、ケーシング６１に干渉しないように精度良く外周部を適時に加工することができる。したがって、分割構造の追加パーツによって追加したスクリュー８２’に関しては、回転軸６６と一体的に構成される固定式スクリュー７２よりもケーシング６１の内周面との間隙を小さくする上で有利である。
【００５０】
また、比較的流動性が低く土質改良材排出口６４からの漏出が特に問題にならないような土質改良材を扱う場合、或いは土質改良材の供給精度に要求される厳密性が低い場合には、例えば取り付け部６６ａは全てスペーサ８０ｃ，８０ｄで塞ぎ、固定式スクリュー７２による１条のスクリュー軸６２を構成することもできる。また、土質改良材排出口６４に臨む位置にスクリューが存在すると、土質改良材の性状によっては土質改良材排出口６４側からケーシング６１の土質改良材が引っ張られる等の現象も考えられ得る。この場合には、図１１のような構成として着脱式スクリュー８５を取り外してスペーサと置換することにより、土質改良材排出口６４に臨むスクリューが無い構成とし、土質改良材排出口６４の手前（直ぐ上流）から土質改良材を押し出して自然落下させる構成とすることができる。
【００５１】
このように、適宜構成した追加パーツを土質改良材の種類や要求の供給速度に応じて選択することで、スクリュー軸６２ごと交換しなくてもスクリューフィーダ１６の仕様を変更することができる。したがって、様々なスクリュー軸を用意しておく必要がなく、スクリュー軸を分解・組み付けするためのクレーン等も必要ない。追加パーツはそれぞれ半ピッチ程度に分割された比較的小型軽量の部品であるため、クレーン等を用いずに人手で十分に持ち運びできる点も大きなメリットである。また、スクリューの追加によって流体抵抗を調節できるので、余計な抵抗体を設ける必要がなく、必要以上に土質改良材の搬送量が低下することもない。よって、本実施の形態によれば、スクリューの形状の変更を容易化し土質改良材の種類に応じて高精度に切り出し量を制御することができる。
【００５２】
このとき、追加パーツを半割れ型として回転軸６６に対して径方向から着脱できる構成としたので、スクリュー軸６２やケーシング６１はそのままに、蓋５６を取り外すだけで追加パーツの交換作業を行うことができこともメリットである。
【００５３】
なお、本実施の形態では、土質改良材受入口６９よりも下流域において回転軸６６に取り付け部６６ａを設置したが、土質改良材受入口６９に臨む位置まで取り付け部６６ａを延長し、土質改良材受入口６９に臨む位置も含めてスクリューの条数等が変更可能な構成とすることもできる。
【００５４】
図１３は本発明の第２の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたスクリューフィーダ及びその近傍の断面図である。この図において既述の実施の形態と同様の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００５５】
本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、固定式スクリューを省略し、適宜選択した着脱式スクリュー９０を回転軸９１に任意に組み付けてスクリュー軸９２を形成した点である。図１３では複数の着脱式スクリュー９０を回転軸９１に組み付けることで１条のスクリューを構成した例である。
【００５６】
図１４（ａ）は本実施の形態における着脱式スクリュー９０の連なりの一構成例を例示した側面図及び正面図、図１４（ｂ）は着脱式スクリュー９０単体を抽出して図１４（ａ）中の矢印Ｂ方向から表した側面図及び正面図である。
【００５７】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示したように、着脱式スクリュー９０は、筒状構造のスリーブ９３と、スリーブ９３の外周部に設けたスクリュー９４とで構成されている。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示した着脱式スクリュー９０は、スクリュー１ピッチ、３６０度分のパーツであり、図１３に示したように上流側に配置されるものに比べて下流側に配置されるもののスクリューピッチが広く、着脱式スクリュー９０自体の全長も下流側に配置されるものの方が長くなっている。また、各着脱式スクリュー９０のスクリュー９４の上流側及び下流側の各端面９４ａ，９４ｂは、他の着脱式スクリュー９０のスクリュー９４の端面９４ｂ，９４ａと当接し、隣接する着脱式スクリュー９０の互いのスクリュー９４が連続するようになっている。また、隣接する着脱式スクリュー９０のスクリュー９４と端面９４ａ，９４ｂが当接することにより、各着脱式スクリュー９０は、回転軸９１の回転方向への動きが拘束される。最上流に配置される着脱式スクリュー９０のスクリュー９４の上流側端面９４ａは、回転軸９１に設けたストッパ９５に当接し拘束される。最下流に配置される着脱式スクリュー９０のスクリュー９４の下流側端面９４ｂは、着脱式スクリュー９０と同じように回転軸９１に通されたストッパ９６に当接し拘束される。ストッパ９６は、筒状のスリーブ９７とスリーブ９８に突設したストッパ部材９８からなり、スリーブ９７を回転軸９１にボルト締結することで回転軸９１に固定されている。
【００５８】
本実施の形態においても、着脱式パーツ９０の構成次第でスクリュー軸９２の仕様を適宜構成することができる。すなわち、スクリュー９４の条数、ピッチ、ピッチ数、軸方向のサイズ、径方向のサイズが異なる着脱式スクリュー９０を複数種用意し、その中から適宜選択したものに回転軸９１を通して回転軸９１に取り付けることで、スクリュー軸９２の仕様は如何様にも変更可能である。
【００５９】
図１５に示したスクリュー軸９２は、スクリューピッチの小さな上流域の複数ピッチ分をユニット化した着脱式スクリュー９０Ａ、着脱式スクリュー９０Ａよりもピッチが大きく中流域の複数ピッチ分をユニット化した着脱式スクリュー９０Ｂ、及び着脱式スクリュー９０Ｂよりもさらにピッチが大きく下流域の複数ピッチ分をユニット化した２条の着脱式スクリュー９０Ｃを回転軸９１に組み付けた構成例である。本構成例の場合、下流域を２条のスクリューとしたことで、図１３の構成例に比べて土質改良材の流動抵抗を高めることができ、供給精度を向上させることができる。また、複数ピッチ分をユニット化したことで、分解・組み立ての効率が向上する。
【００６０】
図１６に示したスクリュー軸９２は、スクリュー９４の条数、ピッチ、ピッチ数等がそれぞれ着脱式スクリュー９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃと同じで、スリーブ９３の外径が拡大された着脱式スクリュー９０Ｄ，９０Ｅ，９０Ｆを回転軸９１に組み付けた構成例である。本構成例の場合、図１５の構成例と同様の効果に加え、スリーブ９３を大径化したことで同一ピッチ部分のスクリューの羽根間の容積を図１５の構成例に比べて小さくすることができる。したがって、例えば土質改良材の排出速度を落としたい場合、図１５の構成例に比べて速い回転速度で実現することができる。駆動装置６３の仕様によっては駆動速度が低いと駆動状態が安定しない場合があるが、このような場合に本構成例のようにすることで、駆動装置６３の安定駆動域を利用して少量ずつの土質改良材を安定供給することができる。
【００６１】
また、本実施の形態において各着脱式スクリュー９０（着脱式スクリュー９０Ａ−Ｆ等の他のものも含む）を回転軸９１に着脱する場合、下流側の軸受６７及びエンドプレート６５を外してケーシング６１の下流側を開放し、この下流側の開口から、ストッパ９６と、不要な着脱式スクリュー９０とを回転軸９１から抜き取る。そして、使用する着脱式スクリュー９０を適宜選択して回転軸９１に装着し、ストッパ９６を回転軸９１に固定した後、下流側のエンドプレート６５及び軸受６７を取り付けてケーシング６１の下流側を閉じる。
【００６２】
このように本実施の形態においても、回転軸９１を着脱することなく、着脱式スクリュー９０を適宜選択して交換することによってスクリュー軸９２の形状を柔軟に変更することができる。よって、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。例えばスクリュー９４の羽根間への充填ムラができ易い土質改良材は切り出し量が安定しないが、充填し易くなるように羽根ピッチを広げる、またはスリーブ外径を大きくすることで、切り出し量の精度を向上させることができる。また、スリーブ外径を小さくして切り出し量を増やしたり、スリーブ外径を大きくして切り出し量を少なくしたりすることが容易にでき、切り出し量の範囲を変更することも容易である。
【００６３】
また、第１の実施の形態では、軸受６７やエンドプレート６５の着脱の必要はなかったが、本実施の形態では着脱式スクリュー９０の交換の際に必要である。その代わり、着脱式スクリュー９０の１つ１つを回転軸９１に固定する必要がなく、回転軸９１の両端のストッパ９５，９６によって各着脱式スクリュー９０を回転軸９１に対して拘束することができる。また、固定式スクリューが存在しないので、固定式スクリューに制約されることなく、着脱式スクリュー９０の形状を適宜調整することでスクリュー軸９２の仕様をより柔軟に調整することができる。また、スクリューを持たないスリーブを適宜着脱式スクリュー９０と置換することで、スクリュー９４の存在範囲を任意に制限することも可能である。
【００６４】
なお、本実施の形態では着脱式スクリュー９０を回転軸９１に対して軸方向から抜き差しする構成としたが、第１の実施の形態と同じように、着脱式スクリュー９０を半割れ型のスリーブの外周部にスクリューを設けた構成とし、回転軸９１の径方向から組み付けるようにしても良い。この場合、着脱式スクリュー９０をそれぞれ回転軸９１にボルト締結する必要があるが、エンドプレート６５や軸受６７の着脱は不要である。この場合、筒状の着脱式スクリューと半割れ型の着脱式スクリューを併用した構成とすることもできる。さらには、第１の実施の形態と同じように、回転軸９１の一部に予め固定式のスクリューが設けられていて、他の部分に着脱式のスクリュー又はスペーサを取り付ける構成としても良い。スクリュー及びスペーサは、筒状でも半割れ型でも良い。
【００６５】
また、本実施の形態では、着脱式スクリュー９０の回転を拘束するのにストッパ９５，９６等を用いたが、例えば回転軸９１の断面を非円形（例えば回転軸９１を多角形状、楕円形状にする、或いはキー溝を設けてキーを差し込む等）とし、着脱式スクリュー９０側の貫通孔を回転軸９１の断面形状に合わせることで、回転を拘束する手段としても良い。
【００６６】
また、図１及び図２では、ホッパ１２に直接土砂が投入される自走式土質改良機を例に挙げたが、ホッパ上部に土砂中の異物を除去する振動式（又は固定式）の篩を設けた自走式土質改良機やさらに篩の上方にいわゆる煽りを設けた自走式土質改良機等に代えても良い。また、履帯７を有するクローラ式の走行装置を備えた自走式土質改良機を例に挙げたが、いわゆるホイール式の走行装置を備えた自走式土質改良機であっても良い。また自走機能を有さない固定式の土質改良機に備えられた土質改良材供給装置にも本発明は適用可能である。これらの場合も同様の効果を得る。
【符号の説明】
【００６７】
１５  貯留タンク
１７  シュート
１６  スクリューフィーダ
１４  土質改良材供給装置
６１  ケーシング
６６  回転軸
７２  固定式スクリュー
６３  駆動装置
８０ａ，ａ’，ｂ，ｂ’，８５，９０，９０Ａ−Ｆ  着脱式スクリュー
８０ｃ，ｄ  スペーサ
６６ａ  取り付け部
８１  半割れスリーブ
７２，７２’，８２，８２’，９４  スクリュー
９３  スリーブ
９５，９６  ストッパ
【図１】
2010222881.tif 000003
【図２】
2010222881.tif 000004
【図３】
2010222881.tif 000005
【図４】
2010222881.tif 000006
【図５】
2010222881.tif 000007
【図６】
2010222881.tif 000008
【図７】
2010222881.tif 000009
【図８】
2010222881.tif 000010
【図９】
2010222881.tif 000011
【図１０】
2010222881.tif 000012
【図１１】
2010222881.tif 000013
【図１２】
2010222881.tif 000014
【図１３】
2010222881.tif 000015
【図１４】
2010222881.tif 000016
【図１５】
2010222881.tif 000017
【図１６】
2010222881.tif 000018