(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行手段を備えた本体フレームと、
この本体フレームの長手方向一方側に設けられ、４枚の側壁（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）により略枠形に構成されて改質対象土砂を受け入れるホッパと、
前記ホッパの下方に設けられ、前記ホッパから切り出された土砂を受け入れる搬送コンベアと、
前記本体フレーム上に設けられ、前記搬送コンベアにより搬送された土砂を受け入れる混合装置と、
この混合装置から排出される改良土を機外へ排出する排出コンベアとを備えた自走式土質改良機において、
前記ホッパの土砂の搬送方向から見て左右両側方の側壁（１２ｂ，１２ｄ）が、下部から鉛直に立ち上がった鉛直部と、この鉛直部の上部から上方に拡開した拡開部とから構成されると共に、
土砂の搬送方向の下流側の側壁（１２ｃ）下部の土砂切り出し用の開口（１２ｅ）を前記左右両側方の側壁（１２ｂ，１２ｄ）の前記鉛直部間に前記ホッパの下部の幅一杯に形成して、その開口幅（Ｗ１）を、前記土砂の搬送方向下流側の側壁（１２ｃ）における前記搬送コンベアの搬送ベルト上面から前記ホッパ上端までの高さである高さ寸法（Ｈ２）とほぼ同寸法となるように構成した
ことを特徴とする自走式土質改良機。
【請求項２】
請求項１記載の自走式土質改良機において、前記ホッパの土砂切り出し用の開口（１２ｅ）の開口幅（Ｗ１）は、前記混合装置の出口部（２６）の幅寸法（Ｗ５）よりも広いことを特徴とする自走式土質改良機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受け入れた土砂を土質改良材と混合し改質する自走式土質改良機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建設省によるいわゆる建設リサイクル推進計画の策定（１９９７年）といった廃棄物再利用促進の背景の下、例えば、ガス管等の埋設工事、上下水道工事、及びその他の道路工事・基礎工事等が行われる様々な現場において、土砂を土質改良材とともに攪拌混合処理し、リサイクル用の改良土製品や宅地用地・道路の路床等の表層に敷設する地盤強化用の改良土を生成する自走式土質改良機のニーズが拡がりつつある。
【０００３】
このような自走式土質改良機としては、例えば特開２０００−４５３２７号公報に記載のように、ホッパで受け入れた土砂を搬送コンベアにより搬送しつつ、この搬送土砂に土質改良材を供給して混合装置に導入し、混合装置内で土砂及び土質改良材を混合して生成した改良土を排出コンベアにより機外に排出するものが既に提唱されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記ホッパは略枠形に形成されており、受け入れた土砂は、下方に位置する上記搬送コンベアにより、ホッパの土砂切り出し用の開口部を介して切り出されるようになっているため、この開口部を通り抜けられなかった土砂は、搬送コンベアによりホッパ内の下流側壁面に押し付けられる。また、このホッパは、土砂受け入れ性の観点から上方に拡開した形状をしているため、投入された土砂は、後から投入された土砂の重量によりホッパ内壁面に強く押し付けられる場合がある。このように、ホッパ内壁面に強く押し付けられた土砂は、ホッパ内壁面に付着して締め固められ、いわゆる架橋現象が発生してしまう場合がある。
【０００５】
このように架橋現象が生じた場合、混合装置へ土砂供給ができなくなってしまい、土質改良作業に復帰するためには、ホッパ内で締め固まった土砂を除去しなければならない。しかしながら、この締め固まった土砂の除去作業には、多大な労力や時間を要するため、架橋現象が発生すると、土質改良作業の効率が大幅に低下してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、ホッパ内の架橋現象の発生を抑制することができる自走式土質改良機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、走行手段を備えた本体フレームと、この本体フレームの長手方向一方側に設けられ、４枚の側壁（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）により略枠形に構成されて改質対象土砂を受け入れるホッパと、前記ホッパの下方に設けられ、前記ホッパから切り出された土砂を受け入れる搬送コンベアと、前記本体フレーム上に設けられ、前記搬送コンベアにより搬送された土砂を受け入れる混合装置と、この混合装置から排出される改良土を機外へ排出する排出コンベアとを備えた自走式土質改良機において、前記ホッパの土砂の搬送方向から見て左右両側方の側壁（１２ｂ，１２ｄ）が、下部から鉛直に立ち上がった鉛直部と、この鉛直部の上部から上方に拡開した拡開部とから構成されると共に、土砂の搬送方向の下流側の側壁（１２ｃ）下部の土砂切り出し用の開口（１２ｅ）を前記左右両側方の側壁（１２ｂ，１２ｄ）の前記鉛直部間に前記ホッパの下部の幅一杯に形成して、その開口幅（Ｗ１）を、前記土砂の搬送方向下流側の側壁（１２ｃ）における前記搬送コンベアの搬送ベルト上面から前記ホッパ上端までの高さである高さ寸法（Ｈ２）とほぼ同寸法となるように構成する。
【０００８】
本発明においては、ホッパの側壁下部に設けた土砂切り出し用の開口部における開口幅の寸法を、ホッパの高さ方向寸法とほぼ同じ寸法にすることにより、仮に同量（同体積量）の土砂を切り出す場合にも、幅広の土砂切り出しが可能となる。その結果、ホッパ内の土砂の圧密が軽減され、架橋発生の可能性を低減することができる。また、仮に架橋現象が発生したとしても、発生した架橋は、ホッパ幅方向に比較的長く薄いものとなるので、その強度は低く、順次投入する土砂により崩すことができる。これにより、本発明によれば、架橋現象の発生を抑制することができる。
【０００９】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記ホッパの土砂切り出し用の開口の開口幅は、前記混合装置の出口部の幅寸法よりも広く設ける。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自走式土質改良機の一実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の自走式土質改良機の一実施の形態の全体構造を表す側面図、図２は図１中左側から見た前面図である。
これら図１及び図２において、１は走行体で、この走行体１は、走行装置２と、この走行装置２の上部に設けた略枠型形状の本体フレーム３とで構成されている。また、４は走行装置２のトラックフレームで、このトラックフレーム４は、本体フレーム３の下部に連設している。５，６はそれぞれこのトラックフレーム４の両端に設けた従動輪（アイドラ）及び駆動輪、７はこれら従動輪５及び駆動輪６に掛け回した履帯（無限軌道履帯）、８は駆動輪６に直結した駆動装置である。９ａ，９ｂは本体フレーム３上に複数立設した支持ポストで、これら支持ポスト９ａ，９ｂは、支持フレーム１０，１１を支持している。
【００１１】
１２は改質対象となる土砂を受入れるホッパ（詳細は後述）で、このホッパ１２は、上記支持フレーム１０により、本体フレーム３の長手方向一方側（図１中左側）に支持されている。１３はこのホッパ１２の上部に設けられた篩で、投入された土砂のうち、所定粒度以下のものをホッパ１２に導入するようになっている。
【００１２】
１４はホッパ１２で受入れた土砂を搬送する搬送コンベアで、この搬送コンベア１４は、ホッパ１２の下方から後述する混合装置２３の入口部２５上方にかけて上り傾斜に延設されている。１５はこの搬送コンベア１４のコンベアフレームで、このコンベアフレーム１５は、上記支持ポスト９ａ等に支持されている。１６，１７はそれぞれこのコンベアフレーム１５の両端に設けた駆動輪及び従動輪、１８はこれら駆動輪１６及び従動輪１７に掛け回した搬送ベルト、１９はこの搬送ベルト１８の搬送面を支持する複数の支持ローラである。なお、駆動輪１６には、この駆動輪１６を駆動して搬送ベルト１８を循環駆動させるための駆動装置（図示せず）が連結されている。
【００１３】
図３は上記ホッパ１２の詳細構造を表す断面図、図４はこの図３中IV−IV断面による断面図である。
これら図３及び図４において、ホッパ１２は、４枚の側壁１２ａ〜１２ｄにより略枠形に構成されており、土砂受け入れ性の観点から全体的に上方に向かって拡開した形状をしている。１２ｅはホッパ２の土砂搬送方向下流側（図３中右側）の側壁１２ｃの下部に設けた土砂切り出し用の開口で、この開口部１２ｅは、搬送コンベア１４の搬送ベルト１８に対向するよう形成されている。これにより、油圧ショベル等により投入された土砂は、篩１３により粒度に応じて選別されてホッパ１２内に導かれ、下方のものから順次搬送ベルト１８により開口部１２ｅを介してホッパ１２外に切り出されるようになっている。
【００１４】
図１及び図２に戻り、２０はこの搬送コンベア１４上の土砂に土質改良材を添加する土質改良材供給装置で、この土質改良材供給装置２０は、上記支持フレーム１１に支持された土質改良材の貯留タンク２１と、この貯留タンク２１内の土質改良材を下方に位置する搬送コンベア１４上の土砂に供給するロータリフィーダ２２（スクリューフィーダとしても良い）とで構成されている。
【００１５】
２３は混合装置で、この混合装置２３は、搬送コンベア１４から導入された土砂及び土質改良材を混合して改良土を生成するもので、本体フレーム３上に支持されている。
図５はこの混合装置２３の詳細構造を表す断面図、図６及び図７はそれぞれこの図５中VI−VI断面、VII−VII断面による断面図である。
これら図５〜図７において、２４はこの混合装置２３の本体で、この混合装置本体２４は、概略箱型に形成されており、その長手方向一方側（図５中左側）上部に土砂及び土質改良材の入口部２５を、他方側（図５中右側）下部に改良土の出口部２６を設けている。２７は混合装置本体２４内に設けた複数（この例では２本）のパドルミキサで、このパドルミキサ２７は、混合装置本体２４の長手方向（図５中左右方向）に略平行に配設した回転軸２８と、この回転軸２８に放射状に複数設けたパドル２９とで構成されている。
【００１６】
３０はパドルミキサ２７の回転軸２８の両端付近を回転自在に支持する軸受、３１は回転軸２８の他方（図５中右方）に設けたギアで、このギア３１は、相隣接する回転軸２８のもの同士噛合している。３２は回転軸２８の他端（図５中右端）に直結した駆動装置で、この駆動装置３２の駆動力が両回転軸２８，２８に伝達され、図６に示すように、隣接するパドルミキサ２７がほぼ同一回転数で互いに反対方向に回転駆動するようになっている。
【００１７】
なお、３３はこのギア３１等を内包するギアボックス、３４は混合装置本体２４上面に開閉可能に設けた点検窓である。混合装置２３は、上記の構造により、搬送コンベア１４からの土砂及び土質改良材を入口部２５を介して導入し、これらをパドルミキサ２７により混合して改良土を生成しつつ反対側に移送し、出口部２６から生成した改良土を下方に導出するようになっている。２９ａは生成した改良土を出口部２６に向かって掻き落とし、改良土を効率的に排出することにより、混合装置本体２４における改良土の圧密・閉塞を防止する掻き取り羽根である。
【００１８】
図１及び図２に戻り、３５は混合装置２３から導出された改良土を自走式土質改良機外（この場合図１中右側）へ搬送し排出する排出コンベアで、この排出コンベア３５は、混合装置２３の下方から搬送方向（図１中右方向）に延在し、混合装置２３の駆動装置３２下方付近から上り傾斜となるよう、本体フレーム３等から吊り下げ支持されている。
【００１９】
３６は以上説明してきた自走式土質改良機の駆動源を備える動力装置で、この動力装置３６は、本体フレーム３の長手方向他方側（図１中右側）端部に支持部材３７を介して支持されている。また、繁雑防止のため特に図示しないが、この動力装置３６は、エンジンと、このエンジンにより駆動される少なくとも１つの油圧ポンプと、この油圧ポンプから各駆動装置に供給される圧油を制御する複数のコントロールバルブとを内蔵している。
【００２０】
ここで、図４において、上記ホッパ１２の土砂切り出し用の開口部１２ｅは、ほぼホッパ１２下部の幅一杯に開口しており、その開口幅Ｗ1は、ホッパ１２の高さ寸法Ｈ2とほぼ同寸法に形成されている。また、開口部１２ｅは、その幅Ｗ1に乗じて所定の開口面積となるような高さＨ1に設定されており、ホッパ１２内の土砂が、所定体積づつ切り出されるようになっている。そして、ホッパ１２は、その高さ寸法Ｈ2のうち、下部から所定高さＨ3だけ略鉛直に立ち上がった後、上方に向かって上部開口の幅Ｗ4に拡開している。また、搬送コンベア１４の搬送ベルト１８の幅Ｗ3は、開口部１２ｅの開口幅Ｗ1とほぼ同じかそれより僅かに広めに設けられ、ホッパ１２に投入された土砂を漏れがなく受け止め、開口部１２ｅから切り出された土砂を受け得るようになっている。
【００２１】
また、図６及び図７において、混合装置２３の入口部２５の幅寸法Ｗ2は、搬送コンベア１４の搬送ベルト１８の幅寸法Ｗ3よりも広くなっており（例えば、搬送ベルト１８の幅寸法Ｗ3は、混合装置２３の入口部２５の幅寸法Ｗ2の７０％程度）、搬送コンベア１４により搬送される土砂及び土質改良材を漏れなく受け得るようになっている。また、混合装置２３の出口部２６の幅Ｗ5は、混合装置２３の入口部２５の幅寸法Ｗ2よりも狭く設けられており、ホッパ１２の開口部１２ｅ開口幅Ｗ1は、この混合装置２３の出口部２６の幅寸法Ｗ5よりも広くなっている。即ち、混合装置２３の出口部２６から導出された改良土を受け止める排出コンベア３５の幅寸法は、搬送コンベア１４の幅寸法Ｗ3に対し狭くすることができるようになっている。
【００２２】
次に、上記構成の本実施の形態の自走式土質改良機の動作及び作用を説明する。
例えば油圧ショベル等により投入された土砂は、篩１３を介して所定粒度以下のものが選別されてホッパ１２へと導入される。ホッパ１２で受け入れられた土砂は、その下方の搬送コンベア１４上に載置され、搬送中に土質改良材供給装置２０により土質改良材を供給されて混合装置２３に導入される。混合装置２３へ導入された土砂及び土質改良材は、混合装置２３内のパドルミキサ２７で均一に攪拌混合され、排出コンベア３５上に導出される。そして、改良土はこの排出コンベア３５によって搬送され機外に排出される。
【００２３】
本実施の形態においては、ホッパ１２の側壁１２ｃの下部に設けた土砂切り出し用の開口部１２ｅにおける開口幅Ｗ1を、ホッパ１２の高さ方向寸法Ｈ2とほぼ同じ寸法にすることにより、仮に同量（同体積量）の土砂を切り出す場合にも、幅広の土砂切り出しが可能となる。その結果、ホッパ１２内の土砂の圧密が軽減され、架橋発生の可能性を低減することができる。また、仮に架橋現象が発生したとしても、発生した架橋は、ホッパ１２幅方向（図４中左右方向）に比較的長くかつ薄いものとなるので、その強度は低く、順次投入する土砂により崩すことができる。従って、架橋現象の発生を抑制することができる。
【００２４】
また、混合装置２３において、パドルミキサ２７は図６に示したように、幅中央からパドル２９が上方に向かうよう回転するため、搬送コンベア１４から導入される土砂及び土質改良材のうち、幅中央付近に落下するものは、一旦上方に跳ね上げられ、混合装置本体２４の幅方向外側に跳ね飛ばされて混合装置本体２４内に導入されることになる。
【００２５】
ここで、ホッパ１２の土砂切り出し用開口部１２ｅの開口幅を、ホッパ１２の高さ寸法Ｈ2よりも狭い幅Ｗ0（図６参照）程度にした場合、混合装置２３に導入される土砂の幅も幅Ｗ0に規制され、全体的に混合装置２３の入口部２５の幅中央寄りに土砂が導入されてしまうことになる。その結果、土砂の大部分が混合装置本体２４の幅方向外側に跳ね飛ばされて導入されるため、導入効率が低下し、混合装置２３の処理能力を十分に発揮しきれない場合もあった。
【００２６】
これに対しても、本実施の形態では、ホッパ１２の開口部１２ｅの開口幅Ｗ1を、ホッパ１２の高さ寸法Ｈ2程度とし、比較的幅広となった分、混合装置２３に導入される土砂の幅も拡大することができる。その結果、混合装置２３への土砂導入を円滑化することができ、それだけ混合装置２３の処理能力を十分に発揮させることができる。
【００２７】
また、混合装置２３の出口部２６の幅Ｗ5は、ホッパ１２の土砂切り出し用の開口部１２ｅの幅Ｗ1よりも小さくなっているため、この出口部２６から導出される改良土を受け止める排出コンベア３５の幅は、搬送コンベア１４に対して小さいもので足りる。排出コンベア３５は、自走式土質改良機における土質改良作業の最下流に位置するため、自走式土質改良機単体で見た場合には、この時点で改良土に架橋が発生する心配もなく、時間当りの所定の搬送体積が確保できれば足りる。従って、本実施の形態において、搬送コンベア１４（厳密には搬送ベルト１８）は、必然的に幅Ｗ3に拡張されるのに対し、排出コンベア３５は、幅を拡張する必要はないので、従来の排出コンベアをそのまま使用することができるといったメリットがある。
【００２８】
なお、以上において、履帯７を有するいわゆるクローラ式の走行装置２を備える自走式土質改良機を例にとって説明してきたが、これに限られず、例えばいわゆるホイール式の走行装置を備える自走式土質改良機としても良い。また、ホッパ１２上部に固定式の篩１３を設けたが、いわゆる振動篩を用いた自走式土質改良機でも構わない。また、篩１３への土砂投入性への配慮として、篩１３上方にいわゆる煽りを設けたものにも以上の構成は適用可能である。これらの場合も同様の効果を得る。
【００２９】
また、土砂及び土質改良材をパドルミキサ２７により混合して改良土を生成するいわゆるミキシング方式の混合装置２３を搭載した自走式土質改良機を例にとって説明したが、以上の構成は、例えば高速回転する回転打撃子等を用いて土砂及び土質改良材を解砕混合するいわゆる解砕方式の混合装置を搭載した自走式土質改良機に対しても適用できる。これらの場合も同様の効果を得る。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ホッパの側壁下部に設けた土砂切り出し用の開口部における開口幅の寸法を、ホッパの高さ方向寸法とほぼ同じ寸法にすることにより、例えば同量（同体積量）の土砂を切り出す場合にも、幅広の土砂切り出しが可能となる。その結果、ホッパ内の土砂の圧密が軽減され、架橋発生の可能性を低減することができ、仮に架橋現象が発生したとしても、発生した架橋は、ホッパ幅方向に比較的長く薄いものとなるので、その強度は低く、順次投入する土砂により崩すことができる。従って、架橋現象の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態の全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態の全体構造を表す図１中左側から見た前面図である。
【図３】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられたホッパの詳細構造を表す断面図である。
【図４】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられたホッパの詳細構造を表す図３中IV−IV断面による断面図である。
【図５】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合装置の詳細構造を表す断面図である。
【図６】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合装置の詳細構造を表す図５中VI−VI断面による断面図である。
【図７】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態に備えられた混合装置の詳細構造を表す図５中VII−VII断面による断面図である。
【符号の説明】
２        走行装置（走行手段）
３        本体フレーム
１２      ホッパ
１２ｅ    開口部
１４      搬送コンベア
２３      混合装置
２５      入口部
２６      出口部
３５      排出コンベア
【図１】
0004398614.tif 000002
【図２】
0004398614.tif 000003
【図３】
0004398614.tif 000004
【図４】
0004398614.tif 000005
【図５】
0004398614.tif 000006
【図６】
0004398614.tif 000007
【図７】
0004398614.tif 000008