(57)【要約】【課題】  原料を篩い分けと再破砕とに切り替えて供給する高能率の再生骨材の製造方法及びその装置の提供。【解決手段】  本発明の再生骨材の製造装置は、土木、建造物廃材からなる原料を供給する供給機１と、前記供給された原料を破砕する破砕機２と、前記破砕機２で破砕された原料を複数の供給経路の何れかを選択して切り替えるための切り替え装置４と、前記切り替え装置４により切り替えられ供給された前記原料を前記破砕機へ導く供給経路５と、前記切り替え装置４により切り替えられ供給された前記原料を粒径別に篩い分けするための篩い分け装置３と、前記篩い分けされた原料を粒径別に回収するための回収装置８、１４、１２とからなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土木、建造物廃材からなる原料を供給する工程と、
前記原料を破砕機で破砕する工程と、
前記破砕された原料の複数の供給経路の何れかを選択して切り替える工程と、
前記選択された一方の供給経路に原料を供給して前記破砕機へ戻す工程と、
前記選択された他方の供給経路に原料を供給して粒径別に篩い分けする工程と、
前記篩い分けされた原料を粒径別に回収する工程と
からなる再生骨材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された再生骨材の製造方法において、
前記切り替える工程で切り替え供給され前記破砕機に戻す原料を供給経路途中で保持する工程を付加した
ことを特徴とする再生骨材の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載された再生骨材の製造方法において、
前記篩い分けする工程は、複数段階の篩い処理を行い、複数の粒径の骨材に分別する工程を含む
ことを特徴とする再生骨材の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載された再生骨材の製造方法において、
前記篩い分けする工程で処理された原料を前記破砕機へ戻す経路と回収のための経路に切り替えて供給する工程を付加した
ことを特徴とする再生骨材の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された再生骨材の製造方法において、
前記原料の供給量を計測する工程と、
前記原料の供給量が所定量に達した時に前記原料の供給を停止させる工程を付加した
ことを特徴とする再生骨材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された再生骨材の製造方法において、
前記原料の単位時間当たりの単位時間供給量を一定又は略一定に制限する工程と、
前記原料を供給する供給時間が所定の時間に達した場合に前記原料の供給を停止させる工程を付加した
ことを特徴とする再生骨材の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載された再生骨材の製造方法において、
前記切り替える工程は、所定の時間で、前記破砕された原料を前記篩い分け装置へ供給する供給経路と前記破砕機へ供給する供給経路に切り替える制御を行う工程である
ことを特徴とする再生骨材の製造方法。
【請求項８】
土木、建造物廃材からなる原料を供給する供給機と、
前記供給された原料を破砕する破砕機と、
前記破砕機で破砕された原料を複数の供給経路の何れかを選択して切り替えるための切り替え装置と、
前記切り替え装置により切り替えられ供給された前記原料を前記破砕機へ導く供給経路と、
前記切り替え装置により切り替えられ供給された前記原料を粒径別に篩い分けするための篩い分け装置と、
前記篩い分けされた原料を粒径別に回収するための回収装置と
からなる再生骨材の製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載された再生骨材の製造装置において、
前記切り替え装置で切り替えて供給され前記破砕機へ戻す原料を前記供給経路の途中で保持するための中間保持装置を設けた
ことを特徴とする再生骨材の製造装置。
【請求項１０】
請求項８に記載された再生骨材の製造装置において、
前記篩い分け装置で篩い分けられた原料を前記破砕機と前記回収装置とに切り替え供給するための切り替え装置を設けた
ことを特徴とする再生骨材の製造装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか１項に記載された再生骨材の製造装置において、
前記原料の供給量を計測する供給量測定装置と、
前記供給量を合計する演算装置と、
前記供給量の合計が所定量に達した時に前記供給機を停止させる制御装置とを付加した
ことを特徴とする再生骨材の製造装置。
【請求項１２】
請求項８〜１０のいずれか１項に記載された再生骨材の製造装置において、
前記原料の単位時間当たりの単位時間供給量を一定又は略一定にする供給量制限装置と、
前記原料の供給時間が所定の時間に達した場合に前記供給機を停止させる制御装置とを付加した
ことを特徴とする再生骨材の製造装置。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか１項に記載された再生骨材の製造装置において、
前記破砕された原料を前記篩い分け装置へ供給する供給経路と前記破砕機へ供給する供給経路を所定の時間で切り替える制御装置を付加した
ことを特徴とする再生骨材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生骨材の製造方法とその装置に関する。更に詳しくは、コンクリートの土木、建造物廃材等の原料を切り替え経路の選択により供給し、繰り返し破砕し且つ粒径別に篩い分けして回収し効率よく再生骨材を製造する再生骨材の製造方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建造物の解体等には大量のコンクリート廃材やアスファルト廃材等が発生する。このようなコンクリート廃材等は、一般に一部は道路の路盤材や埋め立て、埋め戻し等に再利用されているが大半は廃棄処分されている。最近は特に廃棄処分のものについて、環境保全の観点から極力再利用されるように見直しがなされている。又、安易に廃棄処分がなされないように法的規制もなされている。
【０００３】
従って、これらコンクリート廃材等を再利用することは、従来以上に積極的に行わねばならず至上命題となっている。再利用のためには、コンクリート廃材等を骨材に変える必要がある。骨材は通常自然界の砂や岩石等が利用されていたが、これらの天然骨材は限りがあり、自然破壊に結びつき、又、枯渇問題の解消のためと、廃材の有効利用とが相まって、コンクリート廃材等の骨材化の要請が最近富に強くなっている。
【０００４】
骨材化は、一般に原料を破砕設備で破砕して行われる。しかし、従来破砕設備で破砕された骨材は吸水のもとになるモルタル分が付着したものとなっていている。これらをそのまま再度コンクリートの骨材として再利用すると、モルタル分の吸水性によりコンクリートの強度が低下してしまい品質低下を招くという問題点が生じていた。これらの問題点を解消するため種々の技術提案がなされており、製品としては、原料をモルタル分の除去された骨材としなければならない。
【０００５】
このため、従来から篩い装置により段階的に篩うことによりモルタル分を区分けし、粒径の異なる骨材となるように分別している。またその改良技術も提案されている。例えば、破砕設備で破砕された原料を篩い分けしてモルタル分を除去し、且つ破砕の繰り返しを行い、異なる粒径に分類された骨材として回収される方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。又、破砕された原料を水を使用せず加熱しすりもみした後、細骨材と微粉に分別する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００４−２３８２７４号公報
【特許文献２】特開２００３−１９０８２７号公報
【特許文献３】特開２００２−３６２９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方法は、どうしても過剰設備になる傾向があり、例えば、湿式設備の場合、水処理施設が必要となり、加熱式再生設備の場合は、設備費、燃料費がコストアップになる。前述した提案技術においては、破砕された原料からモルタル分を除去し分別して骨材を回収すること自体問題はないが、骨材の製造は一定のものになってしまい、特定の粒径の骨材が多く製造されるという問題点を有していた。
【０００７】
破砕設備、篩い設備は固定化しているので設置される篩いの網目に応じて、又供給される原料に従い常に同じ粒径の骨材製造に偏ってしまうのである。しかし、骨材の製造にはＪＩＳ等の規格にも適用させねばならない。適応しない骨材は再度破砕機に送り込み破砕させることが必要となる。前述の提案になる装置によれば篩われて取り残された原料は全て自動的に破砕機に送り込まれることになる。
【０００８】
これにより必然的に特定の粒径の骨材が連続して大量に製造されストックされることになる。骨材の需要は種々雑多で多様化している。最初に投入された原料によって骨材の製造が左右されるのは偏った骨材製造となってしまうのである。従って、これを避け、どのような原料が供給されてもフレキシブルに対応した骨材の製造ができる技術が望まれていて、これが実現できれば、現状の設備も有効に活用でき、所望する粒径の骨材を必要量コントロールして製造できることになる。従来、選択形式で骨材を製造する考え方は提案されていない。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、次の目的を達成する。
【００１０】
本発明の目的は、コンクリート等の廃材を破砕した後の原料を篩いと再破砕への供給経路をフレキシブルに選択できるようにし、効率よく骨材を製造できる再生骨材の製造方法とその装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、篩い装置で篩われた原料を再篩いと再破砕への供給を切り替えて選択できるようにし、効率よく骨材を製造できる再生骨材の製造方法とその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
【００１３】
本発明１の再生骨材の製造方法は、
土木、建造物廃材からなる原料を供給する工程と、前記原料を破砕機で破砕する工程と、前記破砕された原料の複数の供給経路の何れかを選択して切り替える工程と、前記選択された一方の供給経路に原料を供給して前記破砕機へ戻す工程と、前記選択された他方の供給経路に原料を供給して粒径別に篩い分けする工程と、前記篩い分けされた原料を粒径別に回収する工程とからなる。
【００１４】
本発明２の再生骨材の製造方法は、本発明１において、
前記切り替える工程で切り替え供給され前記破砕機に戻す原料を供給経路途中で保持する工程を付加したことを特徴とする。
【００１５】
本発明３の再生骨材の製造方法は、本発明１において、
前記篩い分けする工程は、複数段階の篩い処理を行い、複数の粒径の骨材に分別する工程を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明４の再生骨材の製造方法は、本発明１において、
前記篩い分けする工程で処理された原料を前記破砕機へ戻す経路と回収のための経路に切り替えて供給する工程を付加したことを特徴とする。
【００１７】
本発明５の再生骨材の製造方法は、本発明１〜４において、
前記原料の供給量を計測する工程と、前記原料の供給量が所定量に達した時に前記原料の供給を停止させる工程を付加したことを特徴とする。
【００１８】
本発明６の再生骨材の製造方法は、本発明１〜４において、
前記原料の単位時間当たりの単位時間供給量を一定又は略一定に制限する工程と、前記原料を供給する供給時間が所定の時間に達した場合に原料の供給を停止させる工程を付加したことを特徴とする。
【００１９】
本発明７の再生骨材の製造方法は、本発明１〜６において、
前記切り替える工程は、所定の時間で、前記破砕された原料を前記篩い分け装置へ供給する供給経路と前記破砕機へ供給する供給経路に切り替える制御を行う工程であることを特徴とする。
【００２０】
本発明８の再生骨材の製造装置は、
土木、建造物廃材からなる原料を供給する供給機と、前記供給された原料を破砕する破砕機と、前記破砕機で破砕された原料を複数の供給経路の何れかを選択して切り替えるための切り替え装置と、前記切り替え装置により切り替えられ供給された前記原料を前記破砕機へ導く供給経路と、前記切り替え装置により切り替えられ供給された前記原料を粒径別に篩い分けするための篩い分け装置と、前記篩い分けされた原料を粒径別に回収するための回収装置とからなる。
【００２１】
本発明９の再生骨材の製造装置は、本発明８において、
前記切り替え装置で切り替えて供給され前記破砕機へ戻す原料を前記供給経路の途中で保持するための中間保持装置を設けたことを特徴とする。
【００２２】
本発明１０の再生骨材の製造装置は、本発明８において、
前記篩い分け装置で篩い分けられた原料を前記破砕機と前記回収装置とに切り替え供給するための切り替え装置を設けたことを特徴とする。
【００２３】
本発明１１の再生骨材の製造装置は、本発明８〜１０において、
前記原料の供給量を計測する供給量測定装置と、前記供給量を合計する演算装置と、前記供給量が所定量に達した時に前記供給機を停止させる制御装置とを付加したことを特徴とする。
【００２４】
本発明１２の再生骨材の製造装置は、本発明８〜１０において、
前記原料の単位時間当たりの単位時間供給量を一定又は略一定にする供給量制限装置と、前記原料の供給時間が所定の時間に達した場合に前記供給機を停止させる制御装置とを付加したことを特徴とする。
【００２５】
本発明１３の再生骨材の製造装置は、本発明８〜１２において、
前記破砕された原料を前記篩い機へ供給する供給経路と前記破砕機へ供給する供給経路を所定の時間で切り替える制御装置を付加したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、破砕された原料を再度破砕する経路と篩い装置への経路とに選択して供給できる製造形態にした上、篩い装置で篩われた原料も特定の粒径の骨材として回収できる経路と再度破砕する経路に選択して供給できる製造形態とした。このため、段階的に従来同様に篩いにかけてモルタル分の付着しない骨材を分別して回収できるようにした上、必要とする粒径の骨材が無駄なく有効に製造できることとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に関わる再生骨材の製造方法及び装置の最適な実施の形態について、図面をもとにその詳細を説明する。図１は、本発明の再生骨材の製造装置の概要を示す構成図である。尚、図１において、各構成部分は、簡略的な構成体として示している。コンクリート廃材等の原料は、原料ホッパー装置１に投入される。この原料ホッパー装置１の下部にはベルトフィーダー１ｂが設けられホッパー１ａから落下する原料を受けて破砕機２へ搬送する。このベルトフィーダー１ｂはベルトコンベアが適用されている。
ベルトフィーダー１ｂは、バッチ方式で生産する場合等に、各バッチの引き出し量を一定又は略一定にするために、次のような制御を行うとよい。ベルトフィーダー１ｂに、原料の供給量を計測する供給量測定装置、原料の供給量を合計する演算装置、原料の合計供給量が所定量に達した時にベルトフィーダー１ｂを停止させる制御装置等を設け、所定量の原料が通過した場合に停止させる制御をするとよい。例えば、ベルト上の質量を計測する荷重検出装置、ベルトの速度（移動量）を検出する速度検出装置、制御装置等から構成されているベルトスケールなどが使用できる。
また、ベルトフィーダー１ｂに、単位時間当たりの単位時間供給量を一定又は略一定にする供給量制限装置と、供給時間が所定の時間に達した場合にベルトフィーダー１ｂを停止させる制御装置を設けてもよい。例えば、ベルトフィーダー１ｂの稼働時間をタイマ等で設定できるようにしておき制御してもよい。
【００２８】
破砕機２は種々のタイプがあり、どの種類のものでもよいが、例えば竪型衝撃式破砕機が適用される。破砕機２で破砕された破砕後の原料は篩い装置であるスクリーン装置３に送られる。このスクリーン装置３は振動スクリーンである。しかし、回転式やその他の形式の選別機であってもよい。本発明の構成においては、スクリーン装置３に送られる経路の途中に原料の搬送先を選択できる切り替え装置４を設けている。
【００２９】
この切り替え装置４を設けたことで、破砕機２からの原料は、この切り替え装置４の切り替えにより、一方はスクリーン装置３に導かれる。又、スクリーン装置３側を遮断して切り替えると、他方は原料を破砕機２側に戻す経路５に導かれる。即ち、この切り替え装置４は、一方を遮断すると他方に通じ、他方を遮断すると一方に通じ、どちらか一方のみ通じる切り替え構成になっている。
【００３０】
本実施の形態においては、２つの切り替え経路を有する切り替え装置４としているが２つ以上であってもよいことはいうまでもない。この破砕機２側の経路５の途中には、原料を保持するための中間ホッパー装置６が設けられている。前述同様に、この中間ホッパー装置６の中間ホッパー６ａの下部に中間フィーダー６ｂが設けられているので、必要に応じ中間ホッパー６ａの原料を破砕機２に中間フィーダー６ｂを介して供給することができる。
【００３１】
破砕機２に供給された原料は、更に細かく破砕される。この２つの経路に対する切り替えは、制御指令に基づき原料搬送中にどちらかの経路を選択して自動的に切り替えることができる。スクリーン装置３に搬送された原料は、篩い装置、即ち、スクリーン装置３により篩われる。スクリーン装置３は３段階の篩いが可能な構成になっていて、搬送された原料は、３種類の粒径に分別される。本実施の形態においては、スクリーンの網目は概ね２０ｍｍ、５ｍｍ、２．５ｍｍの３種類にセットされている。
【００３２】
従って、最上部に位置する第１スクリーン３ａでは、粒径２０ｍｍ以下の原料は通過するが、２０ｍｍ以上の原料は通過せず経路７を介して中間ホッパー装置６へ導かれる。この第１スクリーン３ａを通過した原料は、その下に位置する第２スクリーン３ｂに落下する。この第２スクリーン３ｂでは、粒径５ｍｍ以下の原料は通過するが、５ｍｍ以上の原料は通過せず２０ｍｍから５ｍｍの範囲の原料として回収経路９を介して第１回収装置８に回収される。
【００３３】
この回収経路９には第２の切り替え装置１０が設けられていて、切り替えによる一方の経路が前述の第１回収装置８に直結するようになっている。切り替えによる他方の経路１１は中間ホッパー装置６に導かれるようになっている。粒径５ｍｍ以下で通過した原料は第２スクリーン３ｂの下に設けられた第３スクリーン３ｃに落下する。第３スクリーン３ｃでは、粒径２．５ｍｍの網目に設定されていて、２．５ｍｍ以下の原料がこのスクリーン装置３の最終粒径の原料として回収装置１２に回収される。
【００３４】
２．５ｍｍ以上の原料は５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲の原料として回収経路１３を介して第２回収装置１４に回収される。又、この回収経路１３には第３の切り替え装置１５が設けられていて、切り替えによる一方の経路が前述の第２回収装置１４に直結している。又、他方の経路１３ａに切り替えられると、原料は中間ホッパー装置６に導かれる。即ち、篩われてとり残された原料が中間ホッパー装置６に供給されるようになっている。
【００３５】
又、この切り替え装置１５は、３段切り替えとなっていて、残る３つ目の切り替え経路１３ｂは、回収装置１２に導かれ、５ｍｍ〜０の範囲の砂として回収することも可能としている。このようにスクリーン装置３で篩われた原料は、２０ｍｍから５ｍｍの範囲の原料として、５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲の原料として、そして２．５ｍｍ以下の原料として３段階に分別されて各々個別の回収装置８、１４、１２に回収される。
【００３６】
２．５ｍｍ以下の原料については、本実施の形態では回収装置１２に回収されることになるが、この回収装置１２は分級機１６として設けられ、更に０．６ｍｍ以下の原料を分級している。即ち、２．５ｍｍから０．６ｍｍの範囲の砂としての原料を回収装置１８に、０．６ｍｍ以下の粉末状のものを微粒分として分別して回収装置１７にそれぞれ回収している。分級機１６は乾式振動エア分級機としている。
【００３７】
しかし、分級機１６は湿式分級機その他の分級機であってもよい。これら各々個別の回収装置８、１４、１７、１８で回収された原料が再利用に使用される再生骨材となる。本発明は、以上説明した構成で再生骨材を製造するが、次に製造工程の特徴、運転手順等について更に詳述する。原料は、建設重機等を用いてホッパー１ａに投入される。投入された原料はベルトフィーダー（例えばベルトスケール等が設置されたベルトフィーダー）１ｂにより一定量の原料として破砕機２へ供給される。破砕機２により破砕された原料は、概ね粒径４０ｍｍ以下に破砕される。
【００３８】
破砕された原料は１回の破砕で所望の粒径になることが少ないので、再度破砕できるようにすることが望ましい。この粒径の原料は前述のように、先ず第１スクリーン３ａで篩われることになるが、粒径２０ｍｍ以上の原料は、中間ホッパー装置６に供給される。従来の繰り返し式の再生骨材製造においては、篩われなかった原料は全て直接破砕機２に導かれ破砕されていた。本発明においては、切り替え装置４を設けることで、スクリーン装置３側への供給と中間ホッパー装置６側への供給を選択できるようにした。
【００３９】
本発明に示す中間ホッパー装置６は原料供給のバッファの機能を有したものとなっている。最初に投入される原料の状況をみて、少ない状況のときは自動的に中間ホッパー６ａからの原料を供給できるようにしている。この中間ホッパー装置６を介しての破砕構成はバッチ処理として施工されることが多い。この機能を有効に活用するために、ベルトフィーダー１ｂによるホッパー１ａからの原料供給を中止した方がよいこともある。
【００４０】
このようにすることで破砕機２のオーバーロードを防止している。また原料を循環させ破砕することにより原料は徐々に細かく破砕でき、比較的粒径の小さい骨材を回収するのには極めて有効である。この場合は、前述したように破砕当初は原料をすぐスクリーン装置３に供給せず、切り替え装置４を介して破砕機２に戻し、繰り返し破砕するようにするとよい。これによりモルタル分は除去され、原料も細分化される。
【００４１】
第２スクリーン３ｂからの回収経路９および第３スクリーン３ｃからの回収経路１３にもそれぞれ切り替え装置１０、１５を設けて破砕機２に原料を戻せる構成にしたことで、前述の粒径の小さい再生骨材の製造は加速される。切り替え装置４、１０、１５は、手動切り替えも可能としているが、本実施の形態においてはタイマー、シーケンス制御部等を備えた制御装置で制御されるようにしている。切り替え装置４、１０、１５を設けたことで、細粒度の骨材を多く必要とする場合には、その需要に応じることができ、極めて有効に効率よく製造ができるのである。
【００４２】
また中間レベルの粒度の原料を多く必要とする場合には、切り替え装置４、１０、１５の開閉動作によって破砕機２へ戻す量を制限すればよい。この切り替え装置４、１０、１５の開閉動作のタイミングは、図示していないがベルトフィーダー１ｂ等に設置されたセンサー等により原料の有無と量をコントロールしながら、あるいは目視管理をしながら制御装置を制御し、最も適する条件にセットして稼動させればよい。途中でもし所望の破砕粒径になっていなければ、スクリーン装置３通過後も繰り返し破砕できる構成になっているので、規格に適応した性状になったところで切り替え装置４、１０、１５を開閉して原料を所望する回収装置８、１４、１２に導き、骨材としてストックする。
製造装置内の循環が終了したとき、すなわち１バッチの処理が終了したとき、ベルトフィーダ１ｂは、次のバッチの原料を自動的に定量供給するとよい。この処理（循環）の終了は、中間フィーダ６ｂ等に設置したセンサ（例えば、通過センサ）等で確認することができる。また、作業者が目視で処理の終了を確認してもよい。
【００４３】
このように切り替え装置４、１０、１５を設けたことにより必要とする粒径の骨材をフレキシブルに得ることができる。又、図示していないが、スクリーン装置３上部に吸気ダクトを設け、バックフィルター等で微粒分を吸引し、微粒分の含有量を制御することも可能である。更に、吸引ダクトを設けることで、ビニール片等の塵芥類の除去も可能であり、スクリーン装置３に磁性体を設けることで鉄材の細片を除去することも可能である。このように、切り替え装置を有する製造装置としたことで、連続稼動において、例えば、昼間は路盤材の製造に、夜間には再生骨材の製造にといったように時間を区切って使用形態を分けることも可能である。これにより製造の効率が一層増すことになる。
【００４４】
以上、種々の形態について説明したが、本発明は、本実施の形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、スクリーン装置は３段階として説明したが、これに限定されない。又、切り替え装置の数も説明内容に限定されず、網目の種類も説明内容に限定されないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明の再生骨材の製造装置の概要を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…原料ホッパー装置
２…破砕機
３…スクリーン装置
４、１０、１５…切り替え装置
５…経路
６…中間ホッパー装置
７…経路
８、１２、１４、１７、１８…回収装置
１６…分級機
【図１】
2006124190.tif 000003