(57)【要約】    【課題】粘土質の土砂の中からでも礫を効率よく除去できる構成の除礫装置とその除礫装置を用いた土質改良システムを提供する。    【解決手段】土砂を搬送するコンベア２と、コンベア２上を搬送される土砂の中から礫２７を捕捉する礫捕捉装置４とを備える。礫捕捉装置４は、駆動用モータ８と、このモータ８によりコンベア２上で回転駆動される回転体７とを備える。回転体７は、コンベア２上を搬送される土砂中の礫２７を回転駆動しながら礫２７をコンベア２の側方に排出する。除礫装置１と土質改良機により土質改良システムを構成する。【選択図】図２
2007191980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土砂から礫を分離する除礫装置において、
土砂を搬送するコンベアと、
前記コンベア上に設けられ、前記コンベア上を搬送される土砂の中から礫を捕捉する礫捕捉装置とを備え、
前記礫捕捉装置は、駆動装置と、この駆動装置により前記コンベア上で回転駆動されて前記コンベア上を搬送される土砂中の礫を前記コンベアの側方に排出する回転体とからなる
ことを特徴とする除礫装置。
【請求項２】
請求項１に記載の除礫装置において、
前記回転体は、前記コンベアの搬送方向に対して傾斜して設けられた回転軸と、
この回転軸の軸方向の複数箇所に間隔を有して設けられ、外周に突起を有する突起板とからなる
ことを特徴とする除礫装置。
【請求項３】
請求項１に記載の除礫装置において、
前記回転体は、スクリュー羽根を設けた回転軸からなる
ことを特徴とする除礫装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の除礫装置において、
前記回転体のコンベアに対する高さを調整する手段を有する
ことを特徴とする除礫装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の除礫装置と、
この除礫装置の下流側に設けられ、前記除礫装置により礫が取り除かれた土砂を改質する土質改良機とからなる
ことを特徴とする土質改良システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土砂の中から礫を除去する除礫装置およびこの除礫装置を用いた土質改良システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
土質改良機により土砂に土質改良剤を混合して土質改良を行なう場合、土砂中に土質改良機では処理ができない大きさの礫（例えば直径が１５０ｍｍ以上）が混入している場合がある。通常はそのような礫を含む土砂の場合はスクリーンやスケルトンバケット（例えば特許文献１参照）など、網状の篩を使って礫を除去している。しかし粘土状の土砂に礫が混入している場合はこれらの篩い機を使っても礫に粘土が付着しているために除礫効率が極端に悪くなる。
【０００３】
そこで、現在は礫混じりの粘土を改良する場合はバケット付きの油圧ショベルにより極端に大きな礫のみを取り除いて土質改良機に投入している。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７８６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、粘土質の土砂から礫を取り除く場合、従来は、油圧ショベルのバケットを用いて大きな礫のみを除いているので、原材料である土砂の土質改良機への投入量を多くすることができない上に、礫によって土質改良機に過負荷がかかり、処理効率が非常に低くなるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、粘土質の土砂の中からでも礫を効率よく除去できる構成の除礫装置とその除礫装置を用いた土質改良システム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】
請求項１の除礫装置は、土砂から礫を分離する除礫装置において、
土砂を搬送するコンベアと、
前記コンベア上に設けられ、前記コンベア上を搬送される土砂の中から礫を捕捉する礫捕捉装置とを備え、
前記礫捕捉装置は、駆動装置と、この駆動装置により前記コンベア上で回転駆動されて前記コンベア上を搬送される土砂中の礫を前記コンベアの側方に排出する回転体とからなる
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の除礫装置は、請求項１に記載の除礫装置において、
前記回転体は、前記コンベアの搬送方向に対して傾斜して設けられた回転軸と、
この回転軸の軸方向の複数箇所に間隔を有して設けられ、外周に突起を有する突起板とからなる
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の除礫装置は、請求項１に記載の除礫装置において、
前記回転体が、スクリュー羽根を設けた回転軸からなる
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の除礫装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の除礫装置において、
前記回転体のコンベアに対する高さを調整する手段を有する
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の土質改良システムは、請求項１ないし４のいずれかに記載の除礫装置と、
この除礫装置の下流側に設けられ、前記除礫装置により礫が取り除かれた土砂を改質する土質改良機とからなる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、コンベア上を搬送する土砂のうち、礫は回転体とコンベアとの間を通過できず、回転体により回転駆動される間に礫についた土砂が除かれてコンベアの側方から排出されるので、粘り気のある土砂であっても、篩い機により礫を除去する場合に比較し、コンベアに土砂を投入するだけで連続的に効率よく礫を除去することができる。
【００１３】
また、原材料である土砂から礫が除去されるので、土質改良機により土質改良を行なう場合、土質改良機の負担になる礫による過負荷が解消され、土質改良機における処理効率が向上すると共に、土質改良機の損傷が防止できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、回転軸に向けた突起付きの突起板の回転により礫が回転駆動されるので、礫に付着する土砂が突起により除去されると共に、回転軸が土砂の搬送方向に対して斜めに設置されているので、回転体の回転に伴い、礫をコンベアの側方に移動させて排出することができる。また、この回転体は、回転軸と量産可能な突起板との組み合わせにより、比較的安価に提供できるという利点がある。
【００１５】
請求項３の発明によれば、回転体にスクリュー羽根を有するものを用いたので、スクリュー羽根の回転に伴い、スクリュー羽根で礫に付着した土砂を掻き落としながら礫を移動させてコンベアの側方に移動させ、除礫することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、コンベアと回転体との間隔が調整可能であることにより、除去すべき礫のサイズを選択する事が可能となる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、前記除礫装置により礫を効率良く除去し、その礫を除去した土砂を用いて改良された土砂を得るため、土質改良機における土質処理が効率よく行なえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の除礫装置の一実施の形態を示す側面図、図２はその平面図、図３は図１の背面図、図４は図１の正面図である。この除礫装置１は、コンベア２と、その一端側に設けた土砂導入用ホッパ３と、礫捕捉装置４とからなる。
【００１９】
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ前記礫捕捉装置４の平面図、側面図、正面図である。この礫捕捉装置４は、基枠５の左右にコンベア２を取付ける取付け枠６を有し、この取付け枠６にはピン孔６ａを有する。７は除礫用の回転体であり、この回転体７は、その一端を、基枠５上に設けたモータ８の出力軸に連結し、他端を、基枠５上に立設した縦枠９に設けた軸受１０に回転自在に支持させる。
【００２０】
図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ前記コンベア２の平面図、側面図、背面図である。このコンベア２は、コンベア枠１１の一端にモータ（図示せず）により回転される駆動ローラ１２を取付け、他端に従動ローラ１３を取付け、これらのローラ１２、１３にベルト１４を掛け回す。コンベア枠１１の駆動ローラ１３側の上には前記ホッパ３を設置する。また、コンベア枠１１の左右には、前記礫捕捉装置４の取付け枠６に合わせる取付け枠１５を有し、これらの取付け枠１５に複数のピン孔１６、１７、１８を設ける。
【００２１】
図１ないし図４および図７に示すように、礫捕捉装置４とコンベア２とを、礫捕捉装置４の取付け枠６のピン孔６ａにコンベア枠１１の取付け枠１５に設けたピン孔１６〜１８のいずれかを合わせてピン１９を挿着することにより組み合わせる。この組み合わせた状態においては、図２に矢印ａで示すコンベア２の土砂搬送方向に対し、斜めに傾斜した向きとなる。
【００２２】
この場合、コンベア枠１１の取付け枠１５の最下部のピン孔１８に礫捕捉装置４の取付け枠６のピン孔６ａに合わせてピン１９により結合すると、図７（Ａ）に示すように、コンベア２と回転体７との間隔Ｈ１は最も大である。また、ピン孔６ａ、１７を合わせてピン１９により結合すると、図７（Ｂ）に示すように、コンベア２と回転体７との間隔Ｈ２は前記間隔Ｈ１より小さく（Ｈ１＞Ｈ２）なる。さらにピン孔６ａ、１６を合わせてピン１９により結合すると、図７（Ｃ）に示すように、コンベア２と回転体７との間隔Ｈ３は前記間隔Ｈ２よりさらに小さく（Ｈ２＞Ｈ３）なる。
【００２３】
図８は前記回転体７の構造を示す図であり、回転軸２０に等間隔に突起板２１を間隔を有して（本実施の形態においては等間隔に）取付けられる。各突起板２１は周方向に所定の間隔（本実施の形態においては９０度ずつ）の間隔をもって外周に突起２２を有する。各突起板２１は、その突起２２の隣接するものどうしの傾斜角度の差が２２．５度（θ＝２２．５度）となるように配設する。
【００２４】
この突起板２１の回転軸２０への取付け方法には、回転軸２０に突起板２１を溶接により固定する方法と、突起板２１の回転軸２０への嵌合孔と回転軸２０にキー溝を設けて両者のキー溝にキーを挿着し、突起板２１間にスペーサを介在させる方法と、回転軸２０を角型断面形状にすると共に、突起板２１の回転軸２０の取付け穴も角形にして、突起板２１の間にスペーサを介在させる方法とがある。
【００２５】
この除礫装置１により除礫を行なう場合は、図９に示すように、コンベア枠１１を架台２４上に載置固定し、例えば油圧ショベル２５のバケット２６により、礫２７を含む土砂２８を掬ってコンベア２上のホッパ３に投入し、コンベア２を作動させると共に、回転体７を回転駆動する。
【００２６】
この場合、図１に矢印Ｒで示すように、回転体７の回転方向は、コンベア２上を搬送される土砂中の礫を跳ね上げる方向とする。これにより、礫２７に付着する土砂を突起板２１により掻き落としながら、コンベア２に対して斜めに設置された回転体７の突起板２１の回転により、図２に示すように、礫２７は矢印Ｋで示すように徐々にコンベア２の側方に移動し、落下して図９の２９のように集積する。一方、礫２７が除かれた土砂は図２の矢印Ｌで示すように回転体７の下をくくり、コンベア２の前端部から落下する。
【００２７】
ここで、図８に示したように、突起板２１の突起は、隣接する突起板２１どうしについて、突起２２の向きを異ならせているので、回転体７の回転に伴い、突起２２が礫２７に衝突する機会が増大し、効率よく除礫が行なえる。
【００２８】
また、本発明の除礫装置は、コンベア２に土砂２８を投入するだけで連続的に除礫が行なえるので、スケルトンバケット等の篩い機により土砂から礫を除去する場合に比較し、効率よく礫を除去することができる。特に突起板２１の回転により、粘土質の土砂に含まれる礫の表面から土砂が強制的に剥離されるため、効率よく礫から土砂を剥離し、土砂の付着の少ない状態で礫を分離することができる。
【００２９】
また、この実施の形態の回転体７は、回転軸２０と量産可能な突起板２１との組み合わせにより、比較的安価に提供できるという利点がある。
【００３０】
図１０、図１１は本発明の土質改良システムの一実施の形態を示す側面図および平面図である。この土質改良システムは、前記実施の形態の除礫装置１の下流側に土質改良機３０を組み合わせたものである。本発明を適用する場合、土質改良機は据え付き式のものであってもよいが、本実施の形態の土質改良機３０は、走行体３１を有する自走式のものである。
【００３１】
本実施の形態の土質改良機３０は、ホッパ３２付きの土砂導入用のコンベア３３と、土質改良材の供給部３４と、土砂と土質改良材との撹拌混合部３５と、混合したものを排出するコンベア３６とを備える。
【００３２】
このように、除礫装置１を付設した土質改良機３０により原材料である土砂から礫が除去されるので、土質改良機３０により土質改良を行なう場合、土質改良機３０の負担になる礫による過負荷が解消され、土質改良機３０における処理効率が向上すると共に、土質改良機３０の損傷が防止できる。
【００３３】
図１２は本発明の土質改良システムの他の実施の形態であり、本実施の形態は、前記実施の形態の除礫装置１と前記土質改良機３０との間に油圧ショベル２５を介在させ、礫２７を含む原材料（土砂）２８を前記除礫装置１のホッパ３に投入して除礫し、これにより除礫された土砂４０を油圧ショベル２５を用いて前記土質改良機３０のホッパ３２に投入し、土質改良を行なうようにしてものである。
【００３４】
本発明の除礫装置は、回転体７として、回転軸２０に例えば棒状等の突起を直接配設したものでもよく、また、図１３に示すように、スクリュー羽根４１を有するものでもよい。また、スクリュー羽根４１は不連続のものでもよい。回転体４２としてスクリュー羽根４１を有するものを用いる場合、回転体４２はコンベア２に対して傾斜させて設置する必要はなく、図示のように、コンベア２に対してほぼ直角をなすように交差するように設置してもよい。
【００３５】
このようにスクリュー羽根４１を有する回転体４２を用いる場合、矢印Ｒに示すスクリュー羽根４１の回転に伴い、スクリュー羽根４１で礫２７に付着した土砂を掻き落としながら礫２７を矢印Ｋで示すようにコンベアの側方に移動させ、除礫した土砂を矢印Ｌで示すようにコンベア２の端部から排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による除礫装置の一実施の形態を示す側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の背面図である。
【図４】図１の正面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本実施の形態の礫捕捉装置の平面図、側面図、正面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本実施の形態のコンベアの平面図、側面図、背面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本実施の形態の礫捕捉装置の高さ調整態様を示す側面図である。
【図８】本実施の形態の回転体の構造を示す図である。
【図９】本実施の形態の除礫装置の作業状態の一例を示す側面図である。
【図１０】本発明による土質改良システムの一実施の形態を示す側面図である。
【図１１】図１０の平面図である。
【図１２】本発明による土質改良システムの他の実施の形態を示す側面図である。
【図１３】本発明による除礫装置の他の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１：除礫装置、２：コンベア、３：ホッパ、４：礫捕捉装置、５：基枠、６：取付け枠、６ａ：ピン孔、７：回転体、８：モータ、９：縦枠、１０：軸受、１１：コンベア枠、１２：駆動ローラ、１３：従動ローラ、１４：ベルト、１５：取付け枠、１６、１７、１８：ピン孔、１９：ピン、２０：回転軸、２１：突起板、２２：突起、２４：架台、２５：油圧ショベル、２６：バケット、２７：礫、２８：土砂、２９：集積した礫、３０：土質改良機、３１：走行体、３２：ホッパ、３３：コンベア、３４：土質改良材の供給部、３５：撹拌混合部、３６：コンベア、４０：除礫された土砂、４１：スクリュー羽根、４２：回転体
【図１】
2007191980.tif 000003
【図２】
2007191980.tif 000004
【図３】
2007191980.tif 000005
【図４】
2007191980.tif 000006
【図５】
2007191980.tif 000007
【図６】
2007191980.tif 000008
【図７】
2007191980.tif 000009
【図８】
2007191980.tif 000010
【図９】
2007191980.tif 000011
【図１０】
2007191980.tif 000012
【図１１】
2007191980.tif 000013
【図１２】
2007191980.tif 000014
【図１３】
2007191980.tif 000015