(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料投入口２４と固化材投入口２５および、混練された粒状体の排出口３９を有する縦型容器１の下部に、該縦型容器１内に回転テーブル２を設け、縦型容器１の底板３は可動アーム５により支持され、縦型容器１には、該縦型容器１に固定した駆動装置により回転される破砕兼用撹拌部材２９を設けると共に、駆動装置によって排出口３９を開閉する開閉蓋４０を設け、回転テーブル２の駆動装置は、縦型容器２の中心部に配置してあり、ケース回転型モータ１６の軸部側を縦型容器１の上部に設けた上部蓋材２２に固定すると共に、前記ケース回転型モータにおける回転ケース１９ａ側を、回転テーブル２に固着した内筒１９側に固定し、縦型容器１の一端側を第１支点ピン４を介して可動アーム５に支持すると共に、他端側を可動アーム５に設けた容器持上げ用流体圧シリンダ１１によって第１支点ピン４を支点として所定角度傾斜可能に設け、可動アーム５の一端側は第１支点ピン４の下部に設けた第２支点ピン６によって基台７に支持すると共に、他端側はロードセル８を介して基台７に支持していることを特徴とする建設汚泥又は焼却灰の破砕混練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工事現場で発生する掘削汚泥や廃棄物焼却処理場で発生する焼却灰等（以下、建設汚泥等という）を容器に投入し、この建設汚泥等を破砕兼用撹拌部材で破砕すると共に、さらに固化材を混合して水分調整し、撹拌して均一に混ぜることで、粒状体を生成して排出し、道路補修等に使用する建設資材などに再利用可能としたバッチ式の建設汚泥等の破砕混練装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、工事現場で発生する建設汚泥や廃棄物焼却処理場で発生する焼却灰等は多量に発生するにも拘わらず必ずしも有効に再利用されておらず、地盤の埋立用に使用する程度であった。そこで、本出願人は、この問題を解決するため、先に掘削物の破砕装置（特許文献１）を提案した。この特許文献１に係る破砕装置を用いることで、建設汚泥を粒状に変え建設資材等として再利用することが可能となった。この破砕装置よって連続的に生成される粒状体は、混練機を兼ねる破砕装置から押出された粒状のままで、埋め戻し材、盛り土、路盤材としても使用可能である。さらに、この粒状体を一定大きさの固形ブロック状に固めた後、破砕して小石状に砕きこれを道路などの建設資材に供することも出来る。特許文献１を含む一連のシステムについては、本出願人により実用化されている。
【０００３】
本発明の対象は、前記システムの前半の工程を構成する特許文献１を改良したことである。特許文献１に開示の掘削物の破砕装置は、ベルトコンベヤ等で建設汚泥をホッパーの上部に運び、ごみや、一定以上の大きさの礫を取り除いたうえ縦型容器内に連続供給し、縦型容器内において、建設汚泥に含まれる小さな礫等の固形物を、該縦型容器内に設けた上下２段の回動破砕部材で破砕すると共に、この建設汚泥に固化材を混合して所定時間混練した後、容器の下部に設けられた排出口から連続的に排出するものであった。
【特許文献１】特開平８−５２３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の掘削物の破砕装置は、容器に連続的に建設汚泥と固化材を投入しながら排出口から排出するものであり、建設汚泥と固化材の混練を行いながら、効率的に粒状体を生成できるという点では優れているが、上方から連続的に建設汚泥と固化材を供給しながら、下方から連続的に排出しているため、容器内には建設汚泥と固化材が撹拌された原料と撹拌されない原料が常時混在している。このため建設汚泥と固化材の混合比率を正確に計量して混練することができず、結果、建設資材等に用いる粒状体の品質にバラツキが生じやすいという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記の欠点に鑑みてこれを改良すべく提案されたもので、建設汚泥等の破砕混練装置をバッチ式とし、容器に収容される建設汚泥と固化材の重量を１サイクルごとに正確に計量できるようにして混合精度を高め、粒状体の建設汚泥と固化材の混合比にバラツキがなく高品質の粒状体を生成できると共に、簡潔な計量機構及び粒状体の排出機構を具備した建設汚泥等の破砕混練装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を有利に解決するために、本発明は次のように構成する。
【０００８】
第１の発明は、原料投入口２４と固化材投入口２５および、混練された粒状体の排出口３９を有する縦型容器１の下部に、該縦型容器１内に回転テーブル２を設け、縦型容器１の底板３は可動アーム５により支持され、縦型容器１には、該縦型容器１に固定した駆動装置により回転される破砕兼用撹拌部材２９を設けると共に、駆動装置によって排出口３９を開閉する開閉蓋４０を設け、回転テーブル２の駆動装置は、縦型容器２の中心部に配置してあり、ケース回転型モータ１６の軸部側を縦型容器１の上部に設けた上部蓋材２２に固定すると共に、前記ケース回転型モータにおける回転ケース１９ａ側を、回転テーブル２に固着した内筒１９側に固定し、縦型容器１の一端側を第１支点ピン４を介して可動アーム５に支持すると共に、他端側を可動アーム５に設けた容器持上げ用流体圧シリンダ１１によって第１支点ピン４を支点として所定角度傾斜可能に設け、可動アーム５の一端側は第１支点ピン４の下部に設けた第２支点ピン６によって基台７に支持すると共に、他端側はロードセル８を介して基台７に支持していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、建設汚泥等の破砕混練装置をバッチ式とし、容器に収容される建設汚泥と固化材の重量を１サイクル毎に正確に計量するようにしたので、建設汚泥と固化材の混合比を高精度に行うことが出来て、性能にバラツキがない高品質の粒状体を生成できると共に、ロードセルを含む計量機構の構成が簡潔であり、さらに、混練された原料の排出も容器の傾斜により容易に行うことができ、かつその傾斜機構も簡潔である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の建設汚泥等の破砕混練装置の図２のＡ−Ａ断面図（縦断正面図）、図２は、図１の平面図、図３（a）は、図１の横断平面図、図３（b）は、図２のＢ−Ｂ断面図、図３（c）は、図３（a）のC−C断面図、図４は、混練された原料の排出時の正面図、図５は、稼動時の正面図、図６は、稼動時の側面図である。
【００１２】
図１〜図６に示すように、縦型容器１と、該縦型容器１の内部に配置され、容器内部に投入される建設汚泥等の受け板となる回転テーブル２が、該縦型容器１の底板３近傍に設けられている。底板３の一端側は、第１支点ピン４を介して可動アーム５に支持されている。また、可動アーム５の一端側は、第１支点ピン４の下部側に設けられた第２支点ピン６によって基台７に支持されている。可動アーム５の他端側は、ロードセル８を介して基台７に支持されている。可動アーム５の他端側には、支持部材１０を介して容器持上げ用流体圧シリンダ１１が取り付けられていて、該シリンダ１１の作動アーム１２の先端が連結ピン１３を介して底板３の一端に連結されている。
【００１３】
さらに詳細に説明すると、縦型容器１内に配置されている回転テーブル２の周縁下面は、縦型容器１の側壁１４に支軸を介して回転可能に設けられた回転テーブル受けローラ１５により支持されている。該ローラ１５は等角度間隔で３箇所位以上設けられている。縦型容器１の側壁１４内面と回転テーブル２との間の環状間隙はシール材により液密にシールされている。回転テーブル２の中心部には、固定軸１６ａ側と回転可能なケーシング１９ａを備えたケース回転型のテーブル回転用液圧モータ１６が設けられている。固定軸１６ａ側は、上部支持板２１の中央の環状部２０（後述する）に固定されている。また、液圧モータ１６のケーシング１９ａと、内筒１９とは、内筒１９の上端板部分でボルト等により固定されて、一体に回転できるように設けられていて、該内筒１９の下端部は、回転テーブル２の上面に固着されている。回転テーブル２の下面中心から軸部１７が垂下しており、この軸部１７は、底板３に設けたスラスト式の軸受け装置１８で支持されている。
【００１４】
縦型容器１の上部には、原料投入口および固化材投入口に対応した開口部並びに中央部にケース回転型モータ１６を配設するための取り付け部等を備えた上部蓋板２２がボルト等により着脱可能に配設され、図２に示すように中央部に環状部２０を有し、該環状部２０から等角度間隔で３方向に伸び、先端が縦型容器１における上部蓋板２２の上縁に支持された上部支持板２１が設けられている。図１、図２に示すように、上部蓋板２２には建設汚泥（原料）２３の投入用ホッパー２４が設けられ、上部支持板２１には、建設汚泥２３に混練してこれを所定の硬さに固める固化材の投入口２５が固化材供給管に接続可能に設けられている。固化材投入口２５の直下において、上部支持板２１の下面には、これに近接して固化材投入口２５から投入される固化材が効率的に拡散されるようにスクレーパ２６が前記内筒１９上端周縁部に固定されて設けられている。さらに、３方向に伸びる上部支持板２１には、図２と図３（Ｂ）に示すように、縦型容器１の内部に汚泥固化調整用溶剤および水を噴射するノズル２７を有するノズルブロック２８が配設されている。上部支持板２１の中央の環状部２０には、縦型容器１の中心部に配置されるテーブル回転用流体圧モータ１６の固定軸１６ａ上端部が固定されている。また、縦型容器１内には、横置き型の破砕兼用撹拌部材２９が円周方向に等角度間隔をあけて、かつそれぞれ配置の高さを周方向に交互に異にして複数配設されている。また、破砕兼用撹拌部材２９の先端は、容器内の中心部に位置する内筒１９と干渉しないように設けられている。
【００１５】
破砕兼用撹拌部材２９は、撹拌部材用の流体圧モータ３０の回転軸３１に撹拌羽根３２を取り付けて構成される。破砕兼用撹拌部材２９と流体圧モータ３０は、垂直支軸３３を介して縦型容器１の外方に開閉自在の撹拌部材取り付け用開閉扉３４に取付けられている。すなわち、縦型容器１における破砕兼用撹拌部材２９を設ける部位に開口部３５が形成されていて、その一側にブラケット３６によって垂直軸３３が設けられ、この垂直軸３３によって撹拌部材取り付け用開閉扉３４が回動自在に支持されている。そして、撹拌部材取り付け用開閉扉３４に破砕兼用撹拌部材２９と流体圧モータ３０が一体に取り付けられている。
【００１６】
したがって、図３に示すように、撹拌部材取り付け用開閉扉３４を外方に開いて、縦型容器１の内部や破砕兼用撹拌部材２９を清掃出来ると共に、装置の稼動時は撹拌部材取り付け用開閉扉３４が開口部３５を閉じていて縦型容器１内に建設汚泥２３と固化材を収容できる。開口部３５を閉じた撹拌部材取り付け用開閉扉３４は、ロック部材３７により開放しないように設けられている。図３（Ａ）（Ｃ）に示すように、縦型容器１の下部には、建設汚泥２３と固化材の混練を促進する掻揚金物３８が設けられている。
さらに、縦型容器１には、建設汚泥２３と固化材が混練された粒状体（原料）を取り出す排出口３９が設けられている。この排出口３９は、排出口開閉蓋４０により開閉される。排出口開閉蓋４０の上部には一体に一対の蓋側アームが間隔をおいて設けられ、前記蓋側アームの端部は縦型容器１に設けられた水平軸４１に支持され、前記一対の蓋側アーム間において水平軸４１に固定された駆動用アームの端部はピストンからなる作動軸４４に連結されている。縦型容器１にはブラケット４２と支軸４８を介して伸縮式流体圧シリンダ４３が設けられていて、そのピストンからなる作動軸４４が連結部材４５を介して排出口開閉蓋４０の上部に連結されている。したがって、建設汚泥２３と固化材が混練された粒状体を排出するときは、容器持上げ用流体圧シリンダ１１を伸長動作して、排出口３９が下側になるように縦型容器１を所定の角度傾斜させ（傾斜手段は後述する）、流体圧シリンダ４３を収縮動作させて排出口開閉蓋４０を開くことで、排出口３９から生成された粒状体（生成された原料）を容易に取り出すことが出来る。
【００１７】
本発明に係るバッチ式建設汚泥等の破砕混練装置の稼動形態を説明する。先ず、建設現場で発生した建設汚泥や廃棄物処理場からの焼却灰などの原料を、図１、図２に２点鎖線で示す搬入用ベルトコンベヤ４６などで縦型容器１の上部に運び、原料投入用ホッパー２４から容器内に投入し、その重量をロードセル８にて計量する。次に、固化材投入口２５から固化材を投入し、その重量をロードセル８にて計量する。ロードセル８には演算部と制御部が接続されており、演算部にて必要な演算を行い、建設汚泥２３と固化材との重量比が適切であるか、何れの材料の重量不足や重量過多の有無を演算して操作盤に表示できるようになっている。さらに、建設汚泥２３と固化材との重量比が適切な場合は、制御部から信号が操作部に送信されて、回転テーブル２と破砕兼用撹拌部材２９の回転駆動が自動的に開始される。
【００１８】
固化材は、水分を多く含み粘性がある建設汚泥２３の水分を調整して粒状にするに適した硬さに改良するためのもので、例えば、高分子改良材、石灰またはフライアッシュ等を混合した公知の改良材が用いられる。さらに、必要に応じて、図３（Ｂ）に示すようにノズル２７から固化材調整溶液や水などを噴射して建設汚泥２３の硬さを微調整しながら、撹拌、混練を行う。
【００１９】
建設汚泥と固化材との撹拌作業が所定時間にわたって行われ、十分に撹拌、混練されて固化された後に、回転テーブル２と破砕兼用撹拌部材２９の回転駆動を自動的に停止する。つづいて、制御部からの信号により、容器持上げ用流体圧シリンダ１１が伸長動作する。それにより、図４示すように、第１支点ピン４を支点として、底板３と回転テーブル２と縦型容器１とが所定の角度傾斜する。この傾斜角度は略３０度がよい。次に、制御部からの信号により、蓋開閉用液圧シリンダ４３が動作し、それにより排出口開閉蓋４０が開く。それにより生成された粒状体は、自重で傾斜下部側に位置する排出口３９から排出され、搬出用ベルトコンベヤ４７で堆積場所に運搬される。排出される粒状体はこのまま道路補修などの建設資材として使用できるし、さらに、次工程で押し固めた上、さらにこれを砕いて小石状の建設資材とすることもできる。
【００２０】
本実施形態に係るバッチ式建設汚泥等の破砕混練装置によると、建設汚泥２３と固化材の縦型容器１への投入から、破砕、撹拌、混練の一連の動作を自動的行うことが出来ると共に、縦型容器１に投入する建設汚泥２３と固化材の重量比をロードセル８にて正確に計量したうえ混練して固化出来るので、性能にバラツキがない高品質の粒状体を生成できる。さらに、生成された粒状体の排出は、回転テーブル２と縦型容器１を傾斜させることにより粒状体の自重で容易に行うことが出来、その構成も簡潔である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の建設汚泥等の破砕混練装置を示し、図２のＡ−Ａ断面図（縦断正面図）である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図（a）は、図１の横断平面図、図（b）は、図２のＢ−Ｂ断面図、図（c）は、図３（a）のC−C断面図である。
【図４】混練された原料の排出時の正面図である。
【図５】破砕混練装置の稼動時の正面図である。
【図６】破砕混練装置の稼動時の側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  縦型容器
２  回転テーブル
３  底板
４  第１支点ピン
５  可動アーム
６  第２支点ピン
７  基台
８  ロードセル
１０  支持部材
１１  容器持上げ用流体圧シリンダ
１２  作動アーム
１３  連結ピン
１４  側壁
１５  回転テーブル受けローラ
１６  ケース回転型のテーブル回転用流体圧モータ
１７  モータの軸部
１８  軸受け装置
１９  内筒
１９ａ  回転ケース
２０  環状部
２１  上部支持板
２２  上部蓋板
２３  建設汚泥
２４  原料の投入用ホッパー
２５  固化材の投入口
２６  スクレーパ
２７  ノズル
２８  ノズルブロック
２９  破砕兼用撹拌部材
３０  撹拌部材用の流体圧モータ
３１  回転軸
３２  撹拌羽根
３３  垂直軸
３４  撹拌部材取り付け用開閉扉
３５  開口部
３６  ブラケット
３７  ロック部材
３８  掻揚金物
３９  排出口
４０  排出口開閉蓋
４１  水平軸
４２  ブラケット
４３  流体圧シリンダ
４４  作動軸
４５  連結部材
４６  搬入用ベルトコンベヤ
４７  搬出用ベルトコンベヤ
４８  支軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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