(57)【要約】【課題】粘性土等の塊状の土砂であっても土質改良材と十分に混合することができる土質改良機の混合装置を提供する。【解決手段】搬送コンベヤ１３から供給された土砂を土質改良材とともに混合する土質改良機の混合装置１９において、ケーシング７１と、このケーシング７１内で長手方向に延在する回転軸７６の外周部にパドル７７を配置したパドルミキサ７２と、ケーシング７１の入口７４側からパドルミキサ７２の回転軸方向に延在する板状の部材であって、パドル７７の回転軌道に下端が近接するようにケーシング７１の左右両側の側壁に設けたせん断部材９４とを備え、ケーシング７１の左右のせん断部材９４の下端部の間の中心位置Ｃ１が搬送コンベヤ１３による土砂供給幅Ｗ２の中心位置Ｃ２に、せん断部材９４の下端部の間の距離Ｗ１が搬送コンベヤ１３による土砂供給幅Ｗ２にそれぞれ合わせてある。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送コンベヤから供給された土砂を土質改良材とともに混合する土質改良機の混合装置において、
長手方向の一方側の上部に土砂の入口を、他方側の下部に出口を有するケーシングと、
このケーシング内で長手方向に延在する回転軸の外周部にパドルを配置したパドルミキサと、
前記ケーシングの入口側から前記パドルミキサの回転軸方向に延在する板状の部材であって、前記パドルの回転軌道に下端が近接するように前記ケーシングの幅方向の両側の側壁にそれぞれ設けたせん断部材とを備え、
前記各せん断部材の下端部間の中心位置は前記搬送コンベヤによる土砂供給幅の中心位置に、前記各せん断部材の下端部間の距離は前記搬送コンベヤによる土砂供給幅にそれぞれ合わせてあることを特徴とする土質改良機の混合装置。
【請求項２】
前記せん断部材の下端部の形状が、前記パドルの回転方向から見てギザギザに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の土質改良機の混合装置。
【請求項３】
前記ケーシングの長手方向から見て、前記せん断部材は下端部に向かって内側に傾斜していて、水平面に対する前記せん断部材の傾斜角度は、４５度よりも鉛直に近い角度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の土質改良機の混合装置。
【請求項４】
前記各せん断部材間の中心位置から線対称となる位置に、前記パドルの回転軌道に下端が近接する少なくとも１つの更なるせん断部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の土質改良機の混合装置。
【請求項５】
前記ケーシングの長手方向における前記入口より下流側の位置に前記ケーシングの通路断面積を狭めるゲートを設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の土質改良機の混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土砂を土質改良材と混合する土質改良機の混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の廃棄物再利用促進の機運の下、各種掘削作業で発生する掘削土等の改質を要する土砂を対象として、石灰等の土質改良材とともに混合することによって土質を改良する土質改良機のニーズが拡大している。こうした土質改良機に用いられる混合装置の方式の一つに、水平に延在した回転軸の外周面に多数のパドルを設置したパドルミキサを備え、回転するパドルによって土砂を土質改良材と混合するミキシング方式がある（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３５５９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ミキシング方式の混合装置は一般に土塊を積極的に解砕する機能を有しておらず、脱水ケーキ等の粘性土を対象とした場合には、十分に解砕されず内部まで土質改良材が混ぜ込まれていない状態の土塊が混合装置から排出されてしまう場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、粘性土等の塊状の土砂であっても土質改良材と十分に混合することができる土質改良機の混合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の発明は、搬送コンベヤから供給された土砂を土質改良材とともに混合する土質改良機の混合装置において、長手方向の一方側の上部に土砂の入口を、他方側の下部に出口を有するケーシングと、このケーシング内で長手方向に延在する回転軸の外周部にパドルを配置したパドルミキサと、前記ケーシングの入口側から前記パドルミキサの回転軸方向に延在する板状の部材であって、前記パドルの回転軌道に下端が近接するように前記ケーシングの幅方向の両側の側壁に設けたせん断部材とを備え、前記各せん断部材の下端部間の中心位置は前記搬送コンベヤによる土砂供給幅の中心位置に、前記各せん断部材の下端部間の距離は前記搬送コンベヤによる土砂供給幅にそれぞれ合わせてあることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記せん断部材の下端部の形状が、前記パドルの回転方向から見てギザギザに形成されていることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記ケーシングの長手方向から見て、前記せん断部材は下端部に向かって内側に傾斜していて、水平面に対する前記せん断部材の傾斜角度は、４５度よりも鉛直に近い角度であることを特徴とする。
【０００９】
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、前記各せん断部材間の中心位置から線対称となる位置に、前記パドルの回転軌道に下端が近接する少なくとも１つの更なるせん断部材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
第５の発明は、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、前記ケーシングの長手方向における前記入口より下流側の位置に前記ケーシングの通路断面積を狭めるゲートを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、粘性土等の塊状の土砂であっても土質改良材と十分に混合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る混合装置を備えた土質改良機の全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明に係る混合装置を備えた土質改良機の全体構造を表す平面図である。
【図３】本発明に係る混合装置を備えた土質改良機に備えられた土質改良材供給装置とその周囲の要素を抜き出して表す側面図である。
【図４】本発明に係る混合装置を備えた土質改良機に備えられた土質改良材供給装置の平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る混合装置の側断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る混合装置の平面図である。
【図７】図５中のVII−VII線による矢視断面図を搬送コンベヤとともに表した図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る混合装置の側断面図であり、第１の実施の形態を表した図５に対応する図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る混合装置の平面図であり、第１の実施の形態を表した図６に対応する図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る混合装置のパドルミキサの回転軸に直交する断面図であり、第１の実施の形態を表した図７に対応する図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る混合装置のパドルミキサの回転軸に直交する断面図であり、第５の実施の形態を表した図１０に対応する図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係る混合装置のパドルミキサの回転軸に直交する断面図であり、第５の実施の形態を表した図１０に対応する図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態に係る混合装置の側断面図であり、第１の実施の形態を表した図５に対応する図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態に係る混合装置の平面図であり、第１の実施の形態を表した図６に対応する図である。
【図１５】図１３中のXV−XV線による矢視断面図であり、第１の実施の形態を表した図７に対応する図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態に係る混合装置のパドルミキサの回転軸に直交する断面図であり、第６の実施の形態を表した図１５に対応する図である。
【図１７】本発明の第８の実施の形態に係る混合装置の平面図であり、第６の実施の形態を表した図１４に対応する図である。
【図１８】本発明の第９の実施の形態に係る混合装置の組み立て図であってパドルミキサの回転軸に直交する断面図である。
【図１９】本発明の第１０の実施の形態に係る混合装置の組み立て図であってパドルミキサの回転軸に直交する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る混合装置を備えた土質改良機の全体構造を表す側面図、図２はその平面図である。本実施の形態において、図１及び図２中の右側を機体前方、左側を機体後方とする。
【００１５】
これら図１及び図２に示した土質改良機は、軟弱な地盤を改良して地盤強化する場合等に用いられ、改質対象とする土砂の品質を目的に応じて改良すべく土砂と土質改良材とをミキシングするものである。本願明細書でいう土砂には、汚泥や脱水ケーキ等も含まれる。脱水ケーキとは、例えば砕石工場等において、分級工程で発生する砕石微粉末を水洗処理した際の廃水をフィルタープレスにより脱水処理することによって生成される粘性土であり、大部分は有効活用されることなく埋設処理あるいは産業廃棄物として処理されてきたものであるが、本実施の形態の土質改良機では脱水ケーキを生石灰等の土質改良材と混合することによって改質することができる。脱水ケーキから製造した改良土は、水硬性複合路盤材の原料にもなり得る。
【００１６】
本実施の形態の土質改良機は、自力走行するための走行体１、改質対象土砂を受け入れるためのホッパ１２、ホッパ１２に受け入れられた土砂を搬送する搬送コンベヤ１３、土砂に土質改良材を供給する土質改良材供給装置１４、土砂と土質改良材を混合処理する混合装置１９、混合装置１９から排出された改良土を搬送し機外に排出する排出コンベヤ２６、及び各搭載機器の動力源等を内蔵したパワーパック（動力装置）２１を備えている。
【００１７】
走行体１は、左右一対の走行装置２、及び走行装置２の上部にほぼ平行に設けた左右一対の本体フレーム３で構成されている。走行装置２は、本体フレーム３の下部に連設したトラックフレーム４、トラックフレーム４の両端にそれぞれ設けた従動輪（アイドラ）５及び駆動輪６、従動輪５及び駆動輪６に掛け回した履帯（無限軌道履帯）７、並びに駆動輪６に直結した走行用の駆動装置８を備えている。本体フレーム３は、前後方向に水平に延在している。これら本体フレーム３上には支持ポスト９ａ，９ｂが立設されており、これら支持ポスト９ａ，９ｂによって支持フレーム１０，１１が支持されている。支持フレーム１０は本体フレーム３の後部の上方に位置し、支持フレーム１１は本体フレーム３の前後方向の中間部の上方に位置している。
【００１８】
ホッパ１２は、上下が開口した枠型の部材であって上方に向かって拡開するように形成されている。このホッパ１２は、支持フレーム１０を介して本体フレーム３の後部上方に支持されている。搬送コンベヤ１３は、上記支持ポスト９ａ等に支持されていて、ホッパ１２の下方から混合装置１９の入口７４（図５等参照）の上方にかけてほぼ水平に延在している。
【００１９】
土質改良材供給装置１４は、土質改良材を貯留する貯留タンク１５、貯留タンクの下部に連設し下方に向かって縮径するシュート１７、及びシュート１７により導かれた貯留タンク１５内の土質改良材を土砂に供給するスクリューフィーダ１６を備えており、上記支持フレーム１１を介し本体フレーム３のほぼ中央部上に配設されている。機体左側（図２中上側）には、この土質改良材供給装置１４の側方に位置するようにクレーン１８（図２参照）が配設されている。このクレーン１８は、土質改良材を充填した例えばフレキシブルコンテナ（トンパック）を貯留タンク１５の上方に吊り上げ、フレキシブルコンテナ内の土質改良材を貯留タンク１５に充填する場合等に用いられる。
【００２０】
混合装置１９は、搬送コンベヤ１３から導入された土砂及び土質改良材を混合し改良土を生成するものであって、本体フレーム３の長手方向ほぼ中央上に搭載されてスクリューフィーダ１６の下方に位置している。搬送コンベヤ１３の放出端（前端部）やこの混合装置１９の土砂及び土質改良材の入口７４（図５等参照）の周囲の空間はカバー２０で包囲されている。このカバー２０で包囲された空間には上記スクリューフィーダ１６の土質改良材の排出口６４（図３参照）も臨んでいて、混合装置１８の入口に投入される際の土砂や土質改良材の飛散が抑制される。
【００２１】
パワーパック２１は、本体フレーム３の前部に支持部材２２を介して搭載されている。このパワーパック２１には、土質改良機の動力源となるエンジン（原動機）やこのエンジンによって駆動される油圧ポンプ、油圧ポンプから各種油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する制御弁ユニット、燃料タンク、作動油タンク等が備えられている。また、パワーパック２１の前方側の区画には運転席２３が設けられている。この運転席２３には走行装置２を操作する操作レバー２４等が備えられている。また、機体右側面でパワーパック２１の下方位置には、混合装置１９等の各搭載機器を操作する操作盤２５が設けられている。
【００２２】
排出コンベヤ２６は、左右の走行装置２の間の混合装置１９の下方付近から前方に所定距離だけほぼ水平に延在した後、パワーパック２１の下方付近で上方に折れ曲がって前方に向かって上り傾斜に延在している。排出コンベヤ２６上流側の部分（後部）は図示しない支持部材を介して本体フレーム３に、下流側の部分（前部）は支持部材２９，３０を介してパワーパック２１の前部に設けたアーム２８に、それぞれ吊り支持されている。また、排出コンベヤ１３の下流側端部（前端）の駆動プーリには排出コンベヤ２６の駆動用の駆動装置２７（図２参照）が連結されている。
【００２３】
図３は土質改良材供給装置１４とその周囲の要素を抜き出して表す側面図、図４は土質改良材供給装置１４の平面図である。
【００２４】
図３及び図４において、貯留タンク１５は、上記支持フレーム１１上に固定したフレーム４１と、フレーム４１上に固定した枠型の底板４２と、この底板４２上に連設した筒状の蛇腹部４３と、この蛇腹部４３の上部に連設された天板４４とを備えている。蛇腹部４３は、伸縮自在なフレキシブルな材料、例えばポリエチレン系ゴム材料で構成されており、図３に示すように内部に貯留した土質改良材からの内圧が上がる下方ほど補強リング４５のピッチが狭くしてある。天板４４の上面には、天板４４ほぼ中央の土質改良材の受入口（図示せず）を開閉する開閉蓋４６が蝶番４７を介して取付けられている。
【００２５】
また、天板４４の外周部には、複数（この例では４つ）の取り付け部４８が設けられている。これら取り付け部４８の下部には、支柱４９が固定的に垂設されている。各支柱４９は、貯留タンク１５の底板４２に取り付けたガイド筒５１に上下にスライド可能に通されている。このとき、各支柱４９にはガイド筒５１に対して選択的に連結するための上下のピン穴５０（上側のピン穴５０のみ図示）がそれぞれ穿設されている。これにより、稼動時等には支柱４９の下側のピン穴５０とガイド筒５１とをストッパピン５２で固定することで（図３参照）貯留タンク１５の内部容積が確保される一方、土質改良機をトレーラ等で輸送する場合には、支柱４９を下にスライドさせて上側のピン穴５０とガイド筒５１とをストッパピン５２で固定することで、蛇腹部４３を縮めて高さを抑えた状態で貯留タンク１５を固定することができる。
【００２６】
上記シュート１７は、貯留タンク１５とスクリューフィーダ１６とを連通する枠型の部材であり、下方に向かって縮径していて貯留タンク１５に充填された土質改良材をスクリューフィーダ１６に導入する役割を果たす。
【００２７】
スクリューフィーダ１６は、円筒状のケーシング６１と、このケーシング６１に収容されたスクリュー（図示せず）と、このスクリューをケーシング６１に対して回転自在に支持する軸受６７と、スクリューフィーダ１６用の駆動装置（油圧モータ等）６３と、この駆動装置６３の動力をスクリューに伝達する駆動伝達装置７０とを備えている。ケーシング６１は、それ自体がシュート１７の下部に接合されるとともに、支持部材６８を介してシュート１７の外壁面に連結されることによって固定されている。また、ケーシング６１の土質改良材の移送方向の下流側の端部は搬送コンベヤ１３の放出端の上方に位置し、当該下流側端部には土質改良材を排出する土質改良材排出口６４が下向きに開口している。
【００２８】
図５は本発明の第１の実施の形態に係る混合装置１９の側断面図、図６はその平面図、図７は図５中のVII−VII線による矢視断面図を搬送コンベヤ１３とともに表した図である。なお、図６においては、ケーシング７１の天板（蓋）を取り外した状態を図示してある。
【００２９】
図５−図７において、混合装置１９は、本体フレーム３の長手方向の中央部近傍にほぼ水平に設けられており、本体をなすケーシング７１、このケーシング７１内に設けた攪拌手段としての左右二本のパドルミキサ７２、及びパドルミキサ７２を回転駆動させる混合装置１９の駆動用の駆動装置７３を備えている。
【００３０】
ケーシング７１は、長手方向の一方側（機体後方側）の上部に土砂及び土質改良材の入口７４を、他方側（機体前方側）の下部に出口７５を有していて、入口７４及び出口７５を除く各部は密閉されている。このケーシング７１はトラフ容器であり、図７に示したように、天板は平らに形成されている一方で、底面は平行に並んだ二本のパドルミキサ７２のパドル７７の回転軌道（図７中に二点鎖線で示した円）に沿って湾曲した二曲面で構成されている。なお、ケーシング７１の天板は前後方向に並んだ複数の蓋で構成されていて、それぞれ取り外してケーシング７１の上部を開放することができるようになっている。
【００３１】
パドルミキサ７２は、ケーシング７１内に長手方向に延在する回転軸７６、及びこの回転軸７６の外周部に設けた攪拌翼であるパドル７７を備えている。回転軸７６は、ケーシング７１内に平行に２本設けられていて、それぞれ前後両端が駆動軸７９及び従動軸８０と同軸にフランジで接続され、駆動軸７９及び従動軸８０に対してボルトにより着脱できる構成である。回転軸７６の断面は円形状であるが、必要な場合には矩形等の他の形状に断面形状を変更することもできる。また、回転軸７６は中空部材で構成されるが、中実の部材で構成することもできる。先の駆動軸７９及び従動軸８０は、それぞれケーシング７１の前後に設けた軸受８１，８２によって回転自在に支持されている。
【００３２】
また、図７に示したように、パドルミキサ７２は、パドル７７の回転軌道が一部重なっているので相互に逆方向に同一回転数で回転しないと互いのパドル７７が干渉してしまう。そこで、左右の駆動軸７９には、軸受８１よりも前方部分に相互に噛合するギア８３（図５に右側のもののみ図示）がそれぞれ設けられており、これらギア８３が噛み合うことで左右の駆動軸７９は互いに逆方向（図７中の矢印参照）に同一回転速度で回転するようになっている。また、左右の駆動軸７９の前端は、それぞれ駆動装置７３の出力軸と連結されている。
【００３３】
なお、本実施の形態では２つの駆動装置７３でそれぞれ左右の駆動軸７９を駆動し、左右の駆動軸７９の回転速度をギア８３で揃える構成としているが、駆動装置７３を１つ省略し、一方の駆動軸７９を駆動装置７３で駆動するとともに、一方の駆動軸７９の回転をギア８３で他方の駆動軸７９に伝達する構成とすることもできる。
【００３４】
パドル７７は、支持部材としてのロッド部８４と、土砂を攪拌し移送するブレード面を有する翼部８５とを備えている。ロッド部８４は、回転軸７６の径方向に延在し、回転軸７６の外周部に溶接で固定されている。翼部８５は、ロッド部８４に対してボルトで締結されていて、ロッド部８４に対して着脱できるようになっている。翼部８５のブレード面には、座グリが設けられていて、ボルトの頭がブレード面から突出しないようになっている。また、翼部８５は、回転軸７６の径方向から見て、ブレード面が回転軸７６に対し所定角度（例えば４５度程度）だけ傾斜していて当該ブレード面が回転方向の前方で且つ出口７５側を向いており、これによって土砂等を攪拌、混合するとともにケーシング７１の出口７５方向に移送するようになっている。翼部８５のブレード面の回転軸７６の方向に採った幅はロッド８４の直径よりも広く採られており、回転方向から見た場合、ロッド８４が根元部分を除いて翼部８５に隠れる。本実施の形態において、パドル７７は回転軸７６の外周面において螺旋軌道上に所定ピッチ（本例では９０度ピッチ）で配置されている。本実施の形態では左右のパドルミキサ７２が互いに逆回転するため、パドル７７を配置する螺旋軌道は左右の回転軸７６で互いに逆向きに巻いている。
【００３５】
なお、図５及び図６に示したように、本実施の形態では、回転軸７６におけるケーシング７１の出口７５に臨む位置に掻き落とし羽根９３を設けている。掻き落とし羽根９３は、翼面が回転方向に正対しており、ケーシング７１の土砂移送方向の隅の土砂を掻き取って出口７５から排出する役割を果たす。
【００３６】
このとき、本実施の形態では、パドル７７と協働して塊状物をせん断し細粒化するためのせん断部材９４を備えている。せん断部材９４は、ケーシング７１の入口７４側からパドルミキサ７２の回転軸方向に延在する矩形の平滑な板状の部材であって、図７に示したようにパドル７７の回転軌道に下端が近接している。このせん断部材９４は、ケーシング７１の幅方向の両側（左右両側）の側壁の内側面（パドルミキサ７２側を抜いた面）の上部に対し、前後方向に所定間隔に設けたリブ９５（図７参照）を介して取り付けられている。せん断部材９４とパドル７７の回転軌道との間隙は、せん断部材９４とパドル７７とが干渉しない条件下で極力小さく設定することが望ましい。また、パドルミキサ７２の軸方向から見ると、左右のせん断部材９４はその下端部に向かってケーシング７１の幅方向の内側に傾斜していて、水平面に対するその傾斜角度は４５度よりも鉛直に近く、鉛直方向に採った寸法の方が水平方向に採った寸法よりも大きくなる姿勢でケーシング７１に対して固定されている。本実施の形態では、パドルミキサ７２の軸方向から見ると、左右のせん断部材９４は、それぞれ左右の回転軸７６の中心を通る面に概ね沿った姿勢を採っている。
【００３７】
そして、左右のせん断部材９４の下端部の間のケーシング７１の幅方向の中心位置Ｃ１は搬送コンベヤ１３による土砂供給幅Ｗ２の左右方向の中心位置Ｃ２に、左右のせん断部材９４の下端部の間の距離Ｗ１は搬送コンベヤ１３による土砂供給幅Ｗ２にそれぞれ合わせてある。ここで、搬送コンベヤ１３の搬送面（搬送ベルトの上面）１３ａにはその左右両側においてスカートゴム１３ｂが摺接しており、搬送面１３ａ上を搬送される土砂の幅はこれら左右のスカートゴム１３ｂで制限される。搬送コンベヤ１３による土砂供給幅Ｗ２とは、搬送コンベヤ１３により混合装置１９に供給される土砂の流れの幅をいい、本願明細書では左右のスカートゴム１３ｂの間の距離すなわち搬送幅と同義とする。
【００３８】
次に上記構成の土質改良機の動作及び作用を説明する。
【００３９】
油圧ショベルやコンベヤ等によってホッパ１２に改質対象となる土砂が投入されると、ホッパ１２に受け入れられた土砂が搬送コンベヤ１３により混合装置１９に向かって搬送される。搬送中、搬送コンベヤ１３上の土砂に対し土質改良材供給装置１４によって土質改良材が供給され、土砂は土質改良材とともに混合装置１９に供給される。これら土砂及び土質改良材は、混合装置１９内でパドルミキサ７２によって均一に混合処理される。混合装置１９で混合処理された改良土は、排出コンベヤ２６上に排出され、この排出コンベヤ２６によって機外に搬出される。
【００４０】
ここで、本実施の形態においては、パドル７７の回転軌道に近接してせん断部材９４が設けられているので、例えば脱水ケーキ等の塊状の土砂を対象とする場合であっても、せん断部材９４の付近に滞留する塊状の土砂がせん断部材９４とパドル７７との協働によってせん断され、これを繰り返すうちに細粒化されていく。また、仮に搬送コンベヤ１３から供給される土砂が固定構造物であるせん断部材９４に直接衝突すると、せん断部材９４に土砂が付着成長してせん断部材９４によるせん断作用が弱まり得るが、本実施の形態では左右のせん断部材９４の下端部間の距離や左右方向の位置は搬送コンベヤ１３による土砂供給幅Ｗ２に合わせてあるので、搬送コンベヤ１３により供給される土砂はせん断部材９４に直接衝突することがなく、左右のせん断部材９４の間の距離Ｗ１の範囲に万遍なく供給されて、まずはパドルミキサ７２によって解砕・混合されてある程度は解砕されるようになっている。このように最初期の最も塊の大きな状態の土砂がせん断部材９４に直接衝突して付着する要因を軽減することで、せん断部材９４及びパドル７７により得られるせん断効果の低下を抑制し、塊状の土砂を効果的に細粒化することができる。その結果、パドルミキサ７２を備えたミキシング方式の混合装置１９にあって、脱水ケーキ等の塊状の土砂を対象とする場合であっても、土塊を十分に解砕し細粒化して土質改良材と十分に混合することができる。
【００４１】
また、パドルミキサ７２により移送される土砂はパドルミキサ７２の周囲を図７に示した回転方向に移動することとなり、その途中でせん断部材９４に乗り上げ得るが、本実施の形態ではせん断部材９４を４５度よりも鉛直に近い角度で傾斜させてあるため、土砂がせん断部材９４の傾斜面上に滞留せずにパドルミキサ７２の方に戻り易くなっている。パドルミキサ７２に向かってせん断部材９４上を下る土砂は、パドル７７の回転軌道に干渉した際にせん断され、細粒化することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図８は本発明の第２の実施の形態に係る混合装置の側断面図、図９はその平面図であり、第１の実施の形態の図５及び図６にそれぞれ対応している。これらの図において既述した部材と同様のものについては既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００４３】
本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、せん断部材９４の下端部すなわちパドル７７の回転軌道との対向部９４ａが鋸刃状に形成されていて、パドル７７の回転方向から見てギザギザになっている点である。すなわち、本実施の形態の場合、対応部９４ａは鋸刃の山の頂部でパドル７７の回転軌道に近接していて、パドル７７の回転軌道と頂部との間の隙間に対して、パドル７７の回転軌道と谷の部分との隙間が大きくなっている。対向部９４ａの鋸刃形状の山の大きさやピッチ等は特に限定されず、対象とする土砂の性状に応じて適宜設計変更可能である。なお、ここでいう「ギザギザ」には、鋭利な山及び谷が繰り返し連続する鋸刃状の態様の他、曲線的に山及び谷が繰り返し連続する波形の態様や櫛歯状（熊手状）の態様も含むものとする。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００４４】
本実施の形態では、せん断部材９４の対向部９４ａをギザギザに形成することにより、せん断する必要のない土砂（細粒分）が対向部９４ａの谷の部分を通り抜けられるので、せん断を要する土塊を効率的にせん断部材９４とパドル７７とでせん断することができ、土砂と土質改良材との混合効率の更なる向上が期待できる。
【００４５】
（第３の実施の形態）
図１０は本発明の第３の実施の形態に係る混合装置のパドルミキサの回転軸に直交する断面図であり、第１の実施の形態を表した図７に対応する図である。この図において既述した部材と同様のものについては既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態が第２の実施の形態と相違する点は、更なるせん断部材９４Ａを左右のせん断部材９４の間に設けた点である。追加したせん断部材９４Ａは、例えばケーシング７１の前後の内壁面に両端が支持された板状の部材であって、その形状は左右のせん断部材９４と同様である。左右のせん断部材９４は第１又は第２の実施の形態のせん断部材９４と同じものである。本実施の形態において中央のせん断部材９４Ａは左右のせん断部材９４の間の中心位置Ｃ１に位置し、パドルミキサ７２の軸方向から見て鉛直な姿勢を採っている。また、せん断部材９４Ａの下端部は、左右のパドルミキサ７２のパドル７７の回転軌道の双方、具体的にはパドルミキサ７２の軸方向から見て左右のパドルミキサ７２のパドル７７の回転軌道の上側の交点に近接している。ケーシング７１内におけるせん断部材９４Ａの上端の高さ位置は左右のせん断部材９４と同程度であり、ケーシング７１の天板との間には隙間がある。他の構成は既述した実施の形態と同様である。
【００４７】
本実施の形態ではせん断部材９４Ａを追加して土塊のせん断の機会を増やすことができることに加え、左右のせん断部材９４の間の領域をせん断部材９４Ａで二等分することにより、左右のせん断部材９４に向かってそれぞれ搬送される土砂量を同程度にすることができる。すなわち、ケーシング７１に供給された土砂全体の流れを左右に概ね等分することができるので、左右のせん断部材９４で負担が偏ることを抑制することができ、全体として混合効率が向上し得る。
【００４８】
（第４及び図５の実施の形態）
第３の実施の形態において左右のせん断部材９４の間に追加する更なるせん断部材は、必ずしも中心位置Ｃ１に位置している必要はなく、また１枚である必要もない。要するに、ケーシング７１内の土砂の流れ、或いは搬送コンベヤ１３から供給される土砂の流れを左右にバランス良く振り分けるためには、例えば左右のせん断部材９４の間において、パドルミキサ７２の軸方向から見て中心位置Ｃ１について線対称となる位置に、少なくとも１つの更なるせん断部材を追加すれば良い。その例として、本発明の第４の実施の形態に係る混合装置のパドルミキサの回転軸に直交する断面図を図１１に、本発明の第５の実施の形態に係る混合装置のパドルミキサの回転軸に直交する断面図を図１２にそれぞれ示す。これらの図は第５の実施の形態を表した図１０に対応する図である。これらの図において既述した部材と同様のものについては既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００４９】
図１１に示した第４の実施の形態は、二つのせん断部材９４Ｂを中心位置Ｃ１について左右対称に配置した例である。本実施の形態では、左右のせん断部材９４の下端から中心位置Ｃ１までの領域をそれぞれ等分した位置にせん断部材９４Ｂは位置している。第３の実施の形態のせん断部材９４Ａのような中央のせん断部材は設けていない。せん断部材９４Ｂの姿勢や固定方法等は第３の実施の形態のせん断部材９４Ａと同様である。その他の構成についても第３の実施の形態と同様である。本実施の形態のように、追加するせん断部材の位置は中心位置Ｃ１でなくても、また、複数のせん断部材を追加する構成であっても良く、追加するせん断部材の配置が中心位置Ｃ１について左右対称であれば、左右のせん断部材９４に対する土塊の配分の偏りを軽減する効果が得られる。
【００５０】
図１２に示した第５の実施の形態は、前二つの実施の形態を組み合わせた例であり、三つのせん断部材９４Ａ，９４Ｂを配置した例である。本実施の形態のような構成であっても、左右のせん断部材９４に対する土塊の配分の偏りを軽減する効果が得られる。
【００５１】
（第６の実施の形態）
図１３は本発明の第６の実施の形態に係る混合装置の側断面図、図１４はその平面図、図１５は図１３中のXV−XV線による矢視断面図であり、それぞれ第１の実施の形態を表した図５−図７に対応する図である。これらの図において既述した部材と同様のものについては既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施の形態が前の各実施の形態と相違する点は、ケーシング７１の通路断面積を狭めるゲート９６を設けた点である。ケーシング７１の通路断面積とは、ケーシング７１の内部空間のパドルミキサ７２の回転軸方向に直交する断面の面積をいう。ゲート９６は、ケーシング７１の長手方向における入口７４より下流側の位置、すなわち入口７４より前方側の位置に設置されている。本実施の形態では、パドルミキサ７２の軸方向におけるパドル７７の設置範囲を概ね三等分する位置にゲート９６を設置しているため、その数は二つである。ゲート９６の設置数は二つに限らず、一つ又は三つ以上であっても良いが、ケーシング７１内で土砂が主に流動する範囲、すなわちパドルミキサ７２の軸方向におけるパドル７７の設置範囲に配置する必要がある。
【００５３】
また、本実施の形態におけるゲート９６は左右に一直線に延びる平滑な板状の部材であり、鉛直に起立した姿勢でケーシング７１の左右の内壁面に固定されている（併せてケーシング７１の天板の下面に固定しても良い）。ゲート９６の下端は左のせん断部材９４の表面から右のせん断部材９４の表面まで左右に水平に延びる直線状に形成されていて、図１５に示したようにパドル７７の回転軌道に上側から近接している。
【００５４】
その他の構成は第２の実施の形態と同様であるが、本実施の形態は既述した一又は複数の他の実施の形態と適宜組み合わせることもできる。第３−第５の実施の形態と組み合わせた場合には、せん断部材９４Ａ，９４Ｂがゲート９６のリブ代わりにもなる。
【００５５】
本実施の形態によれば、既述した実施の形態と同様の効果に加え、ケーシング７１内において一部の土砂がパドルミキサ７２の上方の空間を移動してパドルミキサ７２による攪拌作用を十分に受けないまま排出されてしまうことを抑制する効果が得られる。したがって、土塊混じりの土砂であっても土砂全体を十分に混練して土塊を細粒化することができ、土質改良材とより効果的に混合することができる。
【００５６】
（第７の実施の形態）
図１６は本発明の第７の実施の形態に係る混合装置のパドルミキサの回転軸に直交する断面図であり、第６の実施の形態を表した図１５に対応する図である。この図において既述した部材と同様のものについては既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００５７】
本実施の形態が第６の実施の形態と相違する点は、パドルミキサ７２の回転軸方向から見たゲートの形状にある。具体的には、本実施の形態におけるゲート９６Ａは、パドルミキサ７２の回転軸方向から見て、下端部がパドル７７の回転軌道に沿って二つの円弧を組み合わせた形状になっていて、ケーシング７１の中央部分が下方に突出している。その他の構成については第６の実施の形態と同様である。
【００５８】
本実施の形態によれば、パドル７７の回転軌道とゲート９６Ａとの間の間隙を第６の実施の形態と比較して狭めることができるので、より高い土塊の解砕効果、及び土砂と土質改良材との混合効果が期待できる。
【００５９】
なお、本実施の形態の本質は第６の実施の形態でゲート９６とパドル７７の回転軌道との間に生じる間隙のうち特に大きな中央部（左右の中心位置）の間隙を狭めることにある。その意味では、図１６に示したような下端部がパドル７７の回転軌道に沿って円弧状に形成されたゲート９６Ａに限らず、ゲートの下端部の左右の中央部に単に下方に突出する部分を設ける構成であっても相応の効果が期待できる。
【００６０】
（第８の実施の形態）
図１７は本発明の第８の実施の形態に係る混合装置の平面図であり、第６の実施の形態を表した図１４に対応する図である。この図において既述した部材と同様のものについては既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００６１】
本実施の形態が第６の実施の形態と相違する点は、上方から見たゲートの形状にある。本実施の形態のゲート９６Ｂは、上方から見て、ケーシング７１の幅方向の中心位置を頂点として、左右の両側が当該幅方向の外側に向かって土砂移送方向（パドルミキサ７２の回転軸方向において入口７４から出口７５に向かう方向）の上流側に傾斜したＶ字型の形状をしている。その他の構成は第６の実施の形態と同様であるが、本実施の形態は既述した一又は複数の他の実施の形態と適宜組み合わせることもできる。
【００６２】
本実施の形態によれば、左右のパドルミキサ７２によってケーシング７１の幅方向の中央から左右のせん断部材９４に向かって移動する土砂がゲート９６Ｂに案内されて土砂移動方向の下流側に押し戻されるため、ケーシング７１内での滞留時間が延び、その分、パドル７７との衝突やせん断部材９４及びパドル７７によるせん断作用を受ける機会を増加させることができる。したがって、土塊混じりの土砂であってもより効果的に土質改良材と混合することができる。
【００６３】
（第９の実施の形態）
図１８は本発明の第９の実施の形態に係る混合装置の組み立て図であってパドルミキサの回転軸に直交する断面図である。この図において既述した部材と同様のものについては既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００６４】
本実施の形態が図１６に示した第７の実施の形態と相違する点は、せん断部材９４及びゲート９６Ａをケーシング７１の本体７１ａに対して着脱自在な構成としたことにある。具体的には、本実施の形態においては、左右のせん断部材９４はそれぞれリブ９５を介して左右の取り付け板９７に固定されている。左右の取り付け板９７はケーシング７１の本体７１ａの左右の内壁面にそれぞれ重なる部材であり、上部のフランジ９７ａを本体７１ａの上部のフランジ７１ｂに対し、前後方向の複数個所において図１８のようにボルト９８及びナット９９によって締結することで取り付けられる。また、本実施の形態では、左右の取り付け板９７はゲート９６Ａで連結されている。取り付け板９７を取り付けた様子は、図１６に示した第７の実施の形態と実質的に同じである。また、取り付け部材９７及びせん断部材９４は、前後に分割しない構成が望ましいが、ケーシング７１の本体７１ａに対する付け外しのために一部品当たりの重量を軽くする上では前後方向に複数に分割する構成とすることもできる。その他の構成は図１６に示した第７の実施の形態と同様であるが、本実施の形態は既述した一又は複数の他の実施の形態と適宜組み合わせることもできる。
【００６５】
本実施の形態によれば、既述した実施の形態と同様の効果が得られる他、せん断部材９４及びゲート９６Ａを必要に応じて容易に着脱することができる。例えば、大きなレキ等が混入した土砂を処理対象とする場合には、せん断部材９４やゲート９６Ａを取り外すことによってケーシング７１内におけるレキ等の噛み込みの発生を抑制することができる。
【００６６】
（第１０の実施の形態）
図１９は本発明の第１０の実施の形態に係る混合装置の組み立て図であってパドルミキサの回転軸に直交する断面図である。この図において既述した部材と同様のものについては既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００６７】
本実施の形態は図１８に示した第９の実施の形態と同趣旨の構成例であり、本実施の形態が第９の実施の形態と相違する点は、ゲートが省略されている点である。具体的には、本実施の形態においては、左右のせん断部材９４はそれぞれリブ９５を介して左右の取り付け板９７Ａに固定されている。左右の取り付け板９７Ａはケーシング７１の本体７１ａの左右の内壁面にそれぞれ重なる部材であり、本実施の形態ではフランジを持たない平滑な板状の部材を例示する。また、ゲートがないため左右の取り付け部材９７Ａは連結されておらず、互いに独立している。そして、これら左右の取り付け部材９７Ａは、ケーシング７１の本体７１ａの左右の内壁面に対して、前後方向の複数個所において図１９のようにボルト９８及びナット９９によって締結することで取り付けられる。第９の実施の形態と同様、取り付け部材９７Ａは前後に分割しない構成が望ましいが、一部品当たりの重量を軽くする上では前後方向に複数に分割する構成とすることもできる。その他の構成は図１８に示した第９の実施の形態と同様であるが、本実施の形態は既述した一又は複数の他の実施の形態と適宜組み合わせることもできる。また、効果についても第９の実施の形態と同様である。
【００６８】
なお、以上で説明した各実施の形態においては、ホッパ１２に直接土砂が投入される土質改良機の混合装置１９に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、ホッパ上部に土砂中の異物を除去する振動式（又は固定式）の篩を設けた土質改良機にも本発明は適用可能である。また、履帯７を有するクローラ式の走行装置を備えた土質改良機の混合装置１９に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、いわゆるホイール式の走行装置を備えた土質改良機であっても良い。また自走機能を有さない固定式の土質改良機に備えられた混合装置にも本発明は適用可能である。これらの場合も同様の効果を得る。
【符号の説明】
【００６９】
１３              搬送コンベヤ
１９              混合装置
７４              入口
７５              出口
７１              ケーシング
７６              回転軸
７７              パドル
７２              パドルミキサ
９４              せん断部材
Ｃ１              左右のせん断部材の間の中心位置
Ｗ２              土砂供給幅
Ｃ２              土砂供給幅の中心位置
Ｗ１              左右のせん断部材の間の距離
９４Ａ，Ｂ        せん断部材（更なるせん断部材）
９６，９６Ａ，Ｂ  ゲート
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2013249645.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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