(57)【要約】【課題】設備費用が安価で、設置スペースが少なくて済み、施工場所を限定することがない混合装置を提供する。【解決手段】混合される材料（以下、混合材料という）を、それらの自重によって重力方向の下方に自由落下させながら混合する混合装置１において、混合材料を投入する入口２と、投入された混合材料を混合する混合部４と、混合した材料を排出する出口３と、を備え、混合部４は、並行する複数の変形通路を有し、各変形通路は、その断面形状が入口から出口に向かって連続的に変化しており、それら各変形通路の入口２と出口３との間に、各変形通路を通る混合材料を合流させる合流手段と、合流した混合材料を分割して各変形通路に流す分割手段とを設けている混合装置１であって、混合部４は、入口２から出口４までの間隔が伸縮自在となる折り畳み式に形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2008246421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類の混合される混合材料を投入する入口と、投入された混合材料を混合する混合部と、混合した材料を排出する出口と、を備え、前記混合材料を、それらの自重によって重力方向の下方に自由落下させながら混合する混合装置において、
前記混合部は、並行する複数の変形通路を有し、各変形通路は、その断面形状が入口から出口に向かって連続的に変化しており、それら各変形通路の入口と出口との間に、各変形通路を通る混合材料を合流させる合流手段と、合流した混合材料を分割して各変形通路に流す分割手段とを設けている混合装置であって、
前記入口及び前記出口は、その開口状態を維持する補強部材で形成され、
前記混合部は、前記入口及び前記出口において前記補強部材と結合すると共に、前記入口から前記出口までの各変形通路が伸縮自在となる折り畳み式部材で形成され、
前記入口の補強部材を懸架することで前記混合部を伸長させる懸架手段を備えていることを特徴とする混合装置。
【請求項２】
前記出口の補強部材は、別の混合装置の前記入口の補強部材と結合自在であり、
ｎ個の前記混合部を連結し、
前記混合材料が前記混合部を通過する毎に、２のｎ乗の層が形成されながら混合されることを特徴とする請求項１に記載の混合装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の混合装置を使用して混合材料を混合する混合装置の使用方法であって、
前記混合装置を懸架し上下運動させることにより前記混合部を伸縮自在とすることを特徴とする混合装置の使用方法。
【請求項４】
混合作業を行う原位置にて前記混合部を折り畳み状態で設置し、前記入口に前記混合材料を投入し、揚重機械にて懸架し前記入口を上昇運動させて前記混合装置を持ち上げて前記混合部を伸張させると共に前記混合材料を混合させることを特徴とする請求項３に記載の混合装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合される材料（以下、混合材料という）を、それらの自重によって重力方向の下方に自由落下させながら混合する混合装置及びその使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被混合材料を混合する装置として、装置の断面形状が長手方向に亘って漸次変化する変形通路を備え、この変形通路を被混合材料の自重による自由落下により被混合材料を通過させ、被混合材料を効率的に混合する混合装置が知られている。
【特許文献１】特開平１０−２８６４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の混合装置には、次のような点で解決すべき課題があった。
（１）混合装置を垂直に設置するために、混合作業を行わなくても設置しただけで高さ（上下空間）を必要とした。すなわち、やぐらを建てるなど設置スペースを必要とすると共に、やぐらに設置された混合装置に混合材料を投入する際も混合材料を投入口まで持ち上げる必要があった。
（２）混合材料の混合比を常に保つ必要があるため、高性能なポンプと精密な計量装置を必要とし、単純な混合方式にもかかわらず、装置としての値段は非常に高価なものになっていた。
【０００４】
従って、従来の混合装置が利用できる場所は、ダム建設現場のように広いスペースがある場所に限定されたり、高価な装置を使用するに値するだけの大量のコンクリートを使用する現場に限定されてしまう。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、設備費用が安価で、設置スペースが少なくて済み、施工場所を限定することがない混合装置及びその使用方法を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題を解決するために、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明の混合装置は、少なくとも２種類の混合される混合材料を投入する入口と、投入された混合材料を混合する混合部と、混合した材料を排出する出口と、を備え、前記混合材料を、それらの自重によって重力方向の下方に自由落下させながら混合する混合装置において、前記混合部は、並行する複数の変形通路を有し、各変形通路は、その断面形状が入口から出口に向かって連続的に変化しており、それら各変形通路の入口と出口との間に、各変形通路を通る混合材料を合流させる合流手段と、合流した混合材料を分割して各変形通路に流す分割手段とを設けている混合装置であって、前記入口及び前記出口は、その開口状態を維持する補強部材で形成され、前記混合部は、前記入口及び前記出口において前記補強部材と結合すると共に、前記入口から前記出口までの各変形通路が伸縮自在となる折り畳み式部材で形成され、前記入口の補強部材を懸架することで前記混合部を伸長させる懸架手段を備えていることを特徴とする。
なお、混合部の材料に関して、補強部材は井桁あるいは田の字形に金属製の棒状部材を組み合わせたものが好ましく、折り畳み式部材は厚手の布製であることが望ましい。
【０００７】
この構成によれば、入口から出口までの間隔が伸縮自在となる折り畳み式に形成されているので、ＣＳＧ（Cemented Sand and Gravel）の施工の場合であれば、原位置にて通常
使用されるユニック等作業車両に混合装置をセメントと共に積んで現場まで運び、バックホーで混合装置の入口に現地発生土を投入すると共に、適当な分量のセメントを投入し、ユニック（揚重機械）で混合装置を持ち上げるだけで、容易に混合装置を供給することができる。また、混合装置の構成が簡易であり、装置としての値段は安価である。
【０００８】
また、本発明の混合装置において、断面形状が連続的に変化するｎ個の前記混合部を連結し、前記混合材料が前記混合部を通過する毎に、２のｎ乗の層が形成されながら混合されることを特徴とする。並行する２つの変形通路を有する構成の場合、各変形通路は、その断面形状が入口から出口に向かって連続的に変化し、各変形通路を通る混合材料を合流させる合流手段と、合流した混合材料を分割して各変形通路に流す分割手段ととにより、２のｎ乗の層を形成しながら混合を行うことができる。
【０００９】
更に、本発明の混合装置を使用して混合材料を混合する混合装置の使用方法は、前記混合装置を懸架し上下運動させることにより前記混合部を伸縮自在とすることを特徴とする。更にまた、前記混合材料を投入後、前記混合装置を持ち上げることで、前記混合部を伸張させ、前記混合材料の自重落下により混合を行うことを特徴とする。また、本発明の混合装置を使用して混合材料を混合する混合装置の使用方法は、混合作業を行う原位置にて前記混合部を折り畳み状態で設置し、前記入口に前記混合材料を投入し、揚重機械にて懸架し前記入口を上昇運動させて前記混合装置を持ち上げて前記混合部を伸張させると共に前記混合材料を混合させることを特徴とする。
【００１０】
この混合装置の使用方法によれば、混合装置を垂直に設置するために高さ（上下空間）を必要とせず、やぐらを建てるなど設置スペースを必要としないので、設備費用が大幅に安くなる。また、混合材料の投入も混合部が折り畳まれた状態で行うので従来のように高い位置にある投入口まで搬入する必要がなく、混合装置をユニックなどの簡易なクレーンで持ち上げるだけで混合を行うことができる。更に、作業終了であれば、折り畳んですぐ移動できるので、邪魔にならない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、混合装置が利用できる場所は、ユニック（揚重機械）やバックホー等の作業機械が行けるところであれば、施工場所は限定されることはなく、設備費用が安価で、設置スペースが少なくて済む混合装置及びその使用方法を提供することができる。また、この構成の混合装置は、大量の混合を目的としていないので、本発明の構造は頑丈である必要はなく、必要な混合が終了すれば、本発明は廃棄してもよい。更に、畳めるので廃棄物の量も問題にならない。このように使い捨てが前提なので、従来の技術のような摩耗対策は不要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図１〜図６を参照して説明する。 
なお、本実施形態の混合装置は、混合される材料（以下、混合材料という）を、それらの自重によって重力方向の下方に自由落下させながら混合する混合装置である。
【００１３】
本実施形態において「混合材料」とは、土木工事（例えば、道路、堤防、橋梁、ダム、鉄道、トンネル、上下水道、河川、港湾、又は都市計画等の工事）に用いる材料であって、粗粒材（例えば、砂利）及び細粒材（例えば、砂）、並びに、場合により、土質材料、セメント、及び／又は水、更には必要に応じて混和材を配合成分として、それらを均質に一体化した混合物を意味する。
代表的な「混合材料」としては、例えば、コンクリート、ＣＳＧ（Cemented Sand and Gravel）工法用材料、及び盛土材を挙げることができる。前記のコンクリートは、セメント、細骨材（例えば砂）、粗骨材（例えば砂利）、及び水、並びに必要に応じて加える混
和材を配合成分とし、これらを練混ぜやその他の方法によって一体化した土木混合材料である。
また、「混合材料」には、例えば、モルタル（コンクリートの配合成分の内、粗骨材を欠くもの）及びセメントペースト（モルタルの配合成分の内、細骨材を欠くもの）も含まれる。更に、前記のＣＳＧ工法用材料は、現地発生材にセメントを混合して強度を増加させたものである。更にまた、前記の盛土材とは、ロックフィルダムのフィルター材や堤防の盛土材として使用する土木混合材料であり、粗粒材及び細粒材、並びに必要に応じて土質材料を配合成分とし、これらを一体化したものである。
【００１４】
前記の粗粒材としては、例えば、砂利、砕石、及び／又は岩石等を使用することができ、前記の細粒材としては、例えば、砂及び／又はシルト等を使用することができる。また、河床砂礫、掘削ズリ及び／又は浚渫土等を粗粒材と細粒材との混合物あるいはその一部として用いることもできる。
【００１５】
図１は、本発明に係る混合装置を示す概略構成図であり、混合部４が伸張した状態を示す。以下、混合装置の態様を図１に沿って説明する。
混合装置１は、混合材料を投入する入口２と、投入された混合材料を混合する混合部４と、混合した材料を排出する排出部（出口）３と、を備えている。なお、混合装置１の入口２近傍には、ユニックなどの簡易クレーンで持ち上げるための円環１３およびワイヤー１４（懸架手段）を有している。なお、入口２及び出口３には、図２（ａ）に示すように、その開口状態を維持するために補強する金属製のフレーム部（補強部材）１１、１１がそれぞれ設けられている。この実施の形態においてフレーム部１１は、平面形状が田の字形状となるように金属製の棒状部材を組み合わせて形成されている。
【００１６】
混合部４は、図２に示すように、２本の変形通路Ａ，Ｂが入口２から出口３へと時計回り方向に変化するものと、図３に示すように、２本の変形通路Ａ，Ｂが入口２から出口３へと反時計回り方向に変化するものとがある。
時計回り方向に変化する混合部４は、図２（ｂ）に示すように、厚手の布（折り畳み式部材）１２を縫い合わせて形成されたものであり、その形状は入口２において並行する２本の変形通路Ａ，Ｂ（図５（イ）ａ，ｂ参照）を有し、各変形通路Ａ，Ｂは、その断面形状が入口２から出口３（図５（イ）ａ，ｂ参照）に向かって時計回り方向に連続的に変化しており、それら各変形通路の入口２と出口３との間に、各変形通路を通る混合材料を合流させる合流手段と、合流した混合材料を分割して各変形通路に流す分割手段を設けている。そして、混合部４は入口２から出口３までの各変形通路が伸縮自在となる折り畳み式に形成されている。
【００１７】
入口２のフレーム部１１と折り畳み式部材１２の入口側はフレーム部１１の対角位置において計４箇所結合している（図１参照）。一方、出口３のフレーム部１１と折り畳み式部材１２の出口側は前記入口側の対角位置とは角度が９０°交差する位置に、出口側の対角位置において計４箇所結合している。なお、折り畳み式部材１２の入口側の端部及び出口側の端部はそれぞれ４箇所が金属製の棒状部材の挿入を可能とするように袋状に形成されている。そして、混合部４を使用しない場合、入口側のフレーム部１１の重みにより、折り畳み式部材１２は、折り畳まれた状態となる。
【００１８】
反時計回り方向に変化する混合部４は、図３（ｂ）に示すように、厚手の布（折り畳み式部材）１２１を縫い合わせて形成されたものであり、その形状は入口２において並行する２本の変形通路Ａ，Ｂを有し、各変形通路Ａ，Ｂは、その断面形状が入口２から出口３に向かって反時計回り方向に連続的に変化しており、それら各変形通路の入口２と出口３との間に、各変形通路を通る混合材料を合流させる合流手段と、合流した混合材料を分割して各変形通路に流す分割手段を設けている。そして、混合部４は入口２から出口３まで
の各変形通路が伸縮自在となる折り畳み式に形成されている。
【００１９】
入口２のフレーム部１１と折り畳み式部材１２１の入口側はフレーム部１１の対角位置において計４箇所結合している（図３（ａ），（ｂ）参照）。一方、出口３のフレーム部１１と折り畳み式部材１２１の出口側は前記入口側の対角位置とは角度が９０°交差する位置に、出口側の対角位置において計４箇所結合している。なお、折り畳み式部材１２１の入口側の端部及び出口側の端部はそれぞれ４箇所が金属製の棒状部材の挿入を可能とするように袋状に形成されている。そして、折り畳み式部材１２と同様に、混合部４を使用しない場合、入口側のフレーム部１１の重みにより、折り畳み式部材１２１は、折り畳まれた状態となる。
【００２０】
図１に示す混合装置１を１エレメントとし、複数（この実施の形態では時計回り方向に変化する混合部４と反時計回り方向に変化する混合部４とを交互に３個組み合わせた）エレメントを有する３段混合装置１００の場合を図４に基づき説明する。
すなわち、図４に示すように、３段混合装置１００は、時計回り方向に変化する混合部４と反時計回り方向に変化する混合部４とを交互に３個組み合わせたものであり、２つの変形通路の入口どうしおよび出口どうしがそれぞれ並べられ、その端面側から見ると、入口どうしおよび出口どうしはいずれも全体として田の字形状のフレーム部材１１の４隅に結合されたような形状である。しかし、入口側の仕切りと出口側の仕切りとは互いに角度が９０°交差する形態となるように配慮している。
【００２１】
次に、３段混合装置１００が行う混合処理を、図５に基づき説明する。
すなわち、入口２より投入される混合材料Ａ，Ｂは、１段目の入口（図５（イ））部分でＡ、Ｂの二つに分割される。このときの混合材料Ａ，Ｂの断面は共に長方形である。
【００２２】
次に、この１段目の中間部分で、混合材料Ａ，Ｂは共に１／４正方形に変化し、さらに、１段目の出口（図５（ロ））部分で、長方形に変化する。したがって、混合材料Ａ、Ｂは、長方形→１／４正方形→長方形、と時計回り方向に変化する過程において、対応する変形通路の内壁面によって連続的な圧縮作用を受けつつその断面形状を変化させることになる。その結果、混合材料自体に、特に断面の径方向に対する連続的な対流現象が発生し、これにより混合作用が行われる。すなわち、混合部４は、２のｎ乗の層を形成しながら混合を行うことができる。
【００２３】
次に、２段目の入口（図５（ハ））部分においては、その仕切りが１段目の出口部分の仕切りと互いに角度が９０°交差しているため、１段目の出口部分から出てきた混合材料Ａ、Ｂは、図示のようにＡ、ＢとＡ、Ｂの４つに分割されたような形態となる。そして、各変形通路のそれぞれについて、混合材料Ａ、Ｂが流れることになる。このとき、２段目の入口（図５（ハ））部分では、各変形通路内でそれぞれ上下に重なるように合流したＡ、Ｂとなり、それらの断面形状は共に１／４正方形となる。そして、反時計回り方向に変化する過程を経て、２段目の出口（図５（ニ））部分においては、混合材料Ａ、Ｂは全体として１／４長方形となる。
【００２４】
次に、３段目の入口（図５（ホ））部分においては、混合材料Ａ、Ｂは全体として１／４長方形の１／２に変化させられ、時計回り方向に変化する過程において、３段目の出口（図５（ヘ））部分においては、１／８長方形となる。このように、混合材料Ａ、Ｂは、対応する変形通路の内壁面によって連続的な圧縮作用を受けつつその断面形状を変化させることになる。その結果、混合材料自体に、特に断面の径方向に対する連続的な対流現象が発生し、これにより混合作用が行われる。
【００２５】
したがって、出口３から排出される混合材料は、その吐出前に十分に混練あるいは混合
されているので、混合の分離現象が解消された状態で排出されることになる。この状態においては、混合材料自体の流動性も均一であり、部分的に偏ることはない。
【００２６】
また、この実施の形態において、混合部４は、素材が柔軟性を有する厚手の布で形成されているものとして説明しているが、素材は厚手の布に限定されるものではなく、各変形通路が伸縮自在で折り畳み可能な丈夫な素材であればよい。
【００２７】
次に、この実施形態の混合装置１の使用方法を図６に基づき説明する。
すなわち、ＣＳＧ（Cemented Sand and Gravel）工法用材料の施工の場合であれば、まず、ユニック（揚重機械）等作業車両１１に２段混合装置１００をセメントＳと共に積んで現場（原位置）まで運ぶ。
【００２８】
次に、バックホー２０で現地発生土Ｇを採取し（図６（ａ）参照）、２段混合装置１００の入口２（変形通路Ａ）に現地発生土Ｇを投入する（図６（ｂ）参照）と共に、適当な分量のセメントＳを入口２（変形通路Ｂ）投入し（図６（ｃ）参照）、ユニック３０で２段混合装置１００を縣架手段１３，１４を用いて持ち上げるだけで、それらの自重によって重力方向の下方に自由落下させながら混合する（図６（ｄ）参照）。
【００２９】
このように混合装置１（１００）を使用して混合材料を混合する混合装置の使用方法は、混合装置１（１００）の上下運動により混合部３を伸張させることができ、混合材料を投入後、混合装置１（１００）を持ち上げることで、混合部３を伸張させ、混合材料の自重落下により混合を行うことができる。
【００３０】
この混合装置１（１００）の使用方法によれば、混合装置を垂直に設置するために高さ（上下空間）を必要とせず、やぐらを建てるなど設置スペースを必要としないので、設備費用が大幅に安くなる。また、混合材料の投入も混合部４が折り畳まれた状態で行うので従来のように高い位置にある投入口まで搬入する必要がなく、混合装置１（１００）をユニックなどの簡易なクレーンで持ち上げるだけで混合を行うことができる。更に、作業終了であれば、折り畳んですぐ移動できるので、邪魔にならない。更に、この構成の混合装置１（１００）は、大量の混合を目的としていないので、本発明の構造は頑丈である必要はなく、必要な混合が終了すれば、本発明は廃棄してもよい。更に、折り畳み自在なので廃棄物の量も問題にならない。このように使い捨てが前提なので、従来の技術のような摩耗対策は不要である。
【００３１】
前述の実施の形態では、複数個のエレメントを連結する場合、時計回り方向に変化する混合部４と反時計回り方向に変化する混合部４とを交互に組み合わせた場合で説明したが、混合材料等に応じて、同じ方向のみの混合部４を連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る混合装置を示す概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は補強部材（フレーム部）の説明図であり、図２（ｂ）は時計回り方向に変化する折り畳み式部材の説明図である。
【図３】図３（ａ）は補強部材（フレーム部）の説明図であり、図３（ｂ）は反時計回り方向に変化する折り畳み式部材の説明図である。
【図４】本発明の３段混合装置を示す概略構成図である。
【図５】本発明の３段混合装置が行う処理の説明図である。
【図６】本発明の混合装置の使用説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  混合装置
２  入口
３  出口（排出部）
４  混合部
１１  補強部材（フレーム部）
１２  折り畳み式部材
１３  円環（懸架手段）
１４  ワイヤー（懸架手段）
２０  バックホー
３０  ユニック（揚重機械）
１００  ３段混合装置
１２１  折り畳み式部材
Ｓ  セメント
Ｇ  現地発生土
【図１】
2008246421.tif 000003
【図２】
2008246421.tif 000004
【図３】
2008246421.tif 000005
【図４】
2008246421.tif 000006
【図５】
2008246421.tif 000007
【図６】
2008246421.tif 000008