(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土砂を土質改良材と混合して改質する自走式土質改良機であって、
走行体と、
この走行体上に設けた本体フレームと、
前記本体フレームの長手方向の一方側上部に設けられ投入される土砂を受け入れるホッパと、
前記本体フレームの長手方向の中央部上に設けられ、前記本体フレームの長手方向の一方側上部に設けた入口から導入した土砂及び土質改良材を混合して前記本体フレームの長手方向の他方側下部に設けた出口から改良土を排出する混合装置と、
前記ホッパの下方から前記混合装置の入口の上方にかけて延設し前記ホッパにより受け入れた土砂を前記混合装置に供給する搬送コンベアと、
前記混合装置の上方に設けられ前記搬送コンベア上の土砂に土質改良材を添加する土質改良材供給装置と、
前記混合装置の出口の下方から前記本体フレームの長手方向の他方側に延在し前記混合装置で生成された改良土を搬送し機外に排出する排出コンベアと、
前記本体フレームの長手方向他方側に設けた動力装置とを備え、
前記土質改良材供給装置は、前記本体フレーム上に支持ポストを介して支持された支持枠体と、この支持枠体上に設けられ前記搬送コンベア上の土砂に添加する土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記支持枠体の下部に連接され下方に縮径する四角錐形状に形成されたシュートと、このシュートの下部に設けられ前記シュートを介して導かれた前記貯留タンク内の土質改良材を前記搬送コンベアによる土砂搬送方向と反対方向に移送して前記搬送コンベア上の土砂に添加するスクリューフィーダとからなり、
前記シュートは、その下部に設けた土質改良材導出口が前記スクリューフィーダの土質改良材の移送方向に長辺方向をとる長方形状に形成され、かつ、前記本体フレームの長手方向の一方側に位置し前記土質改良材導出口の土質改良材の移送方向の下流側端部に繋がる下流側壁面と前記土質改良材導出口の上流側端部に繋がる上流側壁面の傾斜角度を異なるものとすることで、前記下流側壁面の前記スクリューフィーダの軸線方向に対する傾斜角度が前記上流側壁面のそれに比べて小さくなるように形成されており、
前記スクリューフィーダは、筒状のケーシングと、このケーシング内に設けられ土質改良材の移送方向上流側に対して下流側のピッチが大きなスクリューと、このスクリューを回転駆動させる速度制御可能な駆動装置とを有し、かつ、前記混合装置の上方に位置しており、
前記スクリューフィーダのケーシングは、前記シュートの土質改良材導出口に連通する土質改良材の入口及び前記搬送コンベアの搬送方向下流側端部の上方に位置する土質改良材導出口を有し、さらに、前記貯留タンクの配置高さを抑制するように土質改良材の移送方向に上る向きに傾斜させて土質改良材の移送方向の上流側の部分を下流側よりも下げて配設してある
ことを特徴とする自走式土質改良機。
【請求項２】
請求項１の自走式土質改良機において、前記貯留タンクは、前記支持枠体上に連設された伸縮自在な蛇腹部と、土質改良材充填用の受入口を有し前記蛇腹部の上部をカバーする天板部と、この天板部の下面に垂設した支持部材と、この支持部材を介して支持されて前記土質改良材充填用の受入口の直下に位置するカッタとを備えていることを特徴とする自走式土質改良機。
【請求項３】
請求項２の自走式土質改良機において、前記貯留タンクは、下方ほど取り付けピッチを狭くした前記蛇腹部の補強用の複数のリングを備えている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、土砂を受け入れて土質改良材と混合し改質する自走式土質改良機に係わるものである。
【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ニーズが拡がりつつある。
【０００３】
このニーズを満たすために、特開２０００−４５３２７号公報に記載された自走式土質改良機、また特開２０００−３２８５９８号公報に記載された土質改良機等が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の前者の従来技術は、自走式の構成となっているが、この自走形式にした狙いは土質改良区域内での移動を可能にすることである。また、上記の後者の従来技術は、土質改良区域内に固定されたものであるが、その開示内には自走形式にすることも可能となっており、この自走形式の狙いは上述した前者の従来技術と同様な狙いである。即ち、これらの従来技術のものは、ダンプ等で搬入されてきた改良すべき土砂を、この搬入場所において改良土とし、一時保管する方式のものである。
【０００５】
しかし、上記のニーズ拡大に伴い、自走式土質改良機が改質対象とする土砂の性状も多種多様となってきており、例えば、砂含量が多く粘性の低い砂質土といった比較的改質し易いものを改質対象とすることもあれば、粒径が極めて細かい粘性土や高含水率の土砂といった比較的改質し難いものを改質対象とする場合も少なくなく、この比較的改質し難い土砂を改質対象土砂とした場合、土質改良材を比較的大量に添加する必要がある。また、従来技術のように、ある場所において、改質すべき土砂を搬入し、この搬入された土砂をこの場所で改質することは生産性の観点から好ましいものではない。
そこで、近年では多種多様な性状を有する土砂を改質することができると共に、特定な場所以外に、改質すべき土砂の発生箇所でこれを改質することが要求されている。
【０００６】
本発明は、上記の事柄に基づいてなされたもので、土砂改質現場への搬送が容易で、しかも多種多様の性状を有する土砂を改質することができる自走式土質改良機を提供することを目的とする。
【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、土砂を土質改良材と混合して改質する自走式土質改良機であって、走行体と、この走行体上に設けた本体フレームと、前記本体フレームの長手方向の一方側上部に設けられ投入される土砂を受け入れるホッパと、前記本体フレームの長手方向の中央部上に設けられ、前記本体フレームの長手方向の一方側上部に設けた入口から導入した土砂及び土質改良材を混合して前記本体フレームの長手方向の他方側下部に設けた出口から改良土を排出する混合装置と、前記ホッパの下方から前記混合装置の入口の上方にかけて延設し前記ホッパにより受け入れた土砂を前記混合装置に供給する搬送コンベアと、前記混合装置の上方に設けられ前記搬送コンベア上の土砂に土質改良材を添加する土質改良材供給装置と、前記混合装置の出口の下方から前記本体フレームの長手方向の他方側に延在し前記混合装置で生成された改良土を搬送し機外に排出する排出コンベアと、前記本体フレームの長手方向他方側に設けた動力装置とを備え、前記土質改良材供給装置は、前記本体フレーム上に支持ポストを介して支持された支持枠体と、この支持枠体上に設けられ前記搬送コンベア上の土砂に添加する土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記支持枠体の下部に連接され下方に縮径する四角錐形状に形成されたシュートと、このシュートの下部に設けられ前記シュートを介して導かれた前記貯留タンク内の土質改良材を前記搬送コンベアによる土砂搬送方向と反対方向に移送して前記搬送コンベア上の土砂に添加するスクリューフィーダとからなり、前記シュートは、その下部に設けた土質改良材導出口が前記スクリューフィーダの土質改良材の移送方向に長辺方向をとる長方形状に形成され、かつ、前記本体フレームの長手方向の一方側に位置し前記土質改良材導出口の土質改良材の移送方向の下流側端部に繋がる下流側壁面と前記土質改良材導出口の上流側端部に繋がる上流側壁面の傾斜角度を異なるものとすることで、前記下流側壁面の前記スクリューフィーダの軸線方向に対する傾斜角度が前記上流側壁面のそれに比べて小さくなるように形成されており、前記スクリューフィーダは、筒状のケーシングと、このケーシング内に設けられ土質改良材の移送方向上流側に対して下流側のピッチが大きなスクリューと、このスクリューを回転駆動させる速度制御可能な駆動装置とを有し、かつ、前記混合装置の上方に位置しており、前記スクリューフィーダのケーシングは、前記シュートの土質改良材導出口に連通する土質改良材の入口及び前記搬送コンベアの搬送方向下流側端部の上方に位置する土質改良材導出口を有し、さらに、前記貯留タンクの配置高さを抑制するように土質改良材の移送方向に上る向きに傾斜させて土質改良材の移送方向の上流側の部分を下流側よりも下げて配設してある。
【０００８】
本発明において、土質改良材供給装置には、その土質改良材導出口が搬送コンベアの搬送方向下流側端部上方に位置するようにスクリューフィーダを設けている。ここで、特開２０００−４５３２７号公報に記載された自走式土質改良機に備えられた土質改良材供給装置は、いわゆるロータリフィーダを用いたものである。このロータリフィーダは、回転軸に複数の隔壁を放射状に突設したロータを内部に備えており、このロータを回転させることにより、各隔壁間を満たした土質改良材を、ホッパから搬送コンベアにより搬送される土砂に順次添加するものである。このようなロータリフィーダにおいては、ある範囲内では、添加する土質改良材の導出量はロータの回転速度に比例するため、この回転速度を制御することにより、土質改良材の添加量を制御することができる。しかし、回転速度がある範囲を超えると、ロータの各隔壁間に十分に土質改良材が導入されず、その結果、土質改良材の導出量がロータ回転速度に伴わなくなり、土質改良材の添加量精度が低下してしまう場合があった。従って、改質対象土砂の性状が多種多様化してくると、対応しきれない可能性があった。
【０００９】
それに対し、特開２０００−３２８５９８号公報に記載された土質改良機は、スクリューフィーダを備えている。一般的に、スクリューフィーダを用いると、土質改良材の導出量がより広い範囲でスクリューの回転速度に比例するため、より多種多様な性状の土砂の改質が可能となる。しかしながら、この従来技術は、固定式の土質改良機で、自ら移動することができず、改質対象土砂の発生箇所で改質作業をすることは困難である。また、この従来技術中には、自走形式とする開示もあるが、実際には自走形式とするために、各機器のレイアウトを考慮してコンパクトに構成する必要があり、その具体的な構成は開示されていない。またこの従来技術においては、ホッパ、土質改良材供給装置、混合装置といった機能の異なる各機器がそれぞれ水平方向に個別にスペースを占有しており、比較的機長が長くなってしまうため、これを走行体上に搭載して自走式土質改良機とすることは困難である。
【００１０】
そこで、本発明においては、スクリューフィーダの下方に混合装置を配設した。すなわち、スクリューフィーダを備えた土質改良材供給装置を、混合装置の上方に設けることにより、これら土質改良材供給装置及び混合装置の水平方向のスペースを共有することができ、その分、従来技術に比べて機長を短縮することができる。このように、各機器のレイアウトを考慮することによって機長を短縮することができ、スクリューフィーダを有する土質改良材供給装置を、篩装置、ホッパ、土質改良材供給装置、混合装置、排出コンベア等、他の機器と共に走行体上に集約配置し、自走形式とすることができる。従って、本発明によれば、土砂改質現場への搬送が容易で、しかも多種多様の性状を有する土砂を改質することができる。
また、スクリューフィーダを搬送コンベアの土砂搬送方向と反対方向に土質改良材を移送するように設けたので、土質改良材の移送方向に向かって上り傾斜とすることでスクリューフィーダの土質改良材移送方向上流側を下方の空間に入り込ませることができ、土質改良材の貯留タンクの高さを低減することもできる。
【００１１】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記貯留タンクは、前記支持枠体上に連設された伸縮自在な蛇腹部と、土質改良材充填用の受入口を有し前記蛇腹部の上部をカバーする天板部と、この天板部の下面に垂設した支持部材と、この支持部材を介して支持されて前記土質改良材充填用の受入口の直下に位置するカッタとを備えている。
【００１６】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記貯留タンクは、下方ほど取り付けピッチを狭くした前記蛇腹部の補強用の複数のリングを備えている。
【００１７】
【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。
自走式土質改良機とは、例えば、建設現場等で発生する建設発生土を、現場内で土質改良材とともに混合処理してリサイクル用の改良土製品を生成するといった建設発生土改良、或いは、宅地建設用地等の表層を掘削した土砂をその場で改質し、地盤強化のために表層に埋め戻す改良土を生成したり、道路建設用地等で現場内の所定の箇所を掘削して得た土砂をその場で改質し、路床材として敷設する改良土を生成するといった表層地盤安定化処理等に広く用いられるものである。
【００１８】
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はその上面図である。
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、左・右１対の走行装置２と、この走行装置２の上部に略平行に延設した１対の本体フレーム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。
【００１９】
１２は投入される土砂を粒度に応じて選別する篩装置で、この篩装置１２は内部に装着した所定の目の大きさの格子１２Ａ（図２参照）を備え、支持フレーム１０長手方向一方側（図１中左側）上部にばね１３を介して振動可能に支持されている。これにより、格子１２Ａの目の大きさよりも大きなものを除去し、小さなものを下方へ導くようになっている。１４は篩装置１２への土砂投入性に配慮して設けた煽りである。１５は篩装置１２で選別された土砂を受入れるホッパで、このホッパ１５は、上方拡開の概略枠型形状をしており、篩装置１２の略直下に位置するように上記支持フレーム１０により支持されている。
【００２０】
１６はこのホッパ１５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１６は、ホッパ１５の下方から後述する混合装置７３の入口筒体７５（後述の図１５参照）上方にかけて上り傾斜に延設されている。１６Ａはこの搬送コンベア１６のコンベアフレームで、このコンベアフレーム１６Ａは、上記支持ポスト９ａ，９ｂに支持されている。１７Ａ，１７Ｂはそれぞれこのコンベアフレーム１６Ａの両端に設けた駆動輪及び従動輪、１８はこれら駆動輪１７Ａ及び従動輪１８Ｂ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１７Ａには、この駆動輪１７Ａを駆動して搬送ベルト１８を循環駆動させる図示しない駆動装置が連結されている。
【００２１】
２０はこの搬送コンベア１６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、水平断面が略方形の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導出するスクリューフィーダ２２と、貯留タンク２１内の土質改良材をスクリューフィーダ２２に導く漏斗の役割を果たす略四角錐形状のシュート２３とで構成されている。
図３はこの土質改良材供給装置２０の詳細構造を表す側面図、図４はこの図３中矢印IV方向から見た土質改良材供給装置の上面図、図５は図３中Ｖ−Ｖ断面による水平断面図である。
これら図３〜図５において、２３Ａは上記支持フレーム１１上に固定した上記シュート２３上部のフランジ状の枠板で、上記貯留タンク２１は、この枠板２３Ａ上に連設した蛇腹部２４と、この蛇腹部２４の上部をカバーする天板部２５とで構成されている。この蛇腹部２４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、内部に貯留した土質改良材からの内圧が作用するため、複数の補強リング２４Ａで補強されている。土質改良材による内圧は、蛇腹部２４下方ほど高くなるため、図３に示すように、下方ほど補強リング２４Ａの取付ピッチが狭くなっている。２６はこの天板部２５のほぼ中央に設けた土質改良材充填用の受入口（図４参照）、２７はこの土質改良材受入口２６の開閉蓋で、この開閉蓋２７は、天板部２５に蝶番２８（図４参照）により取付けられている。なお、２７Ａは開閉蓋２７の開閉作業への配慮として設けた把手（図４参照）である。
【００２２】
２９は天板部２５の外周部に複数（この例では３つ）設けた取付部、３０はこれら取付部２９の下部に固定的に垂設した支柱で、この支柱３０の上下には、それぞれ所定の位置にピン穴３１Ａ，３１Ｂ（下側のピン穴３１Ｂは後述の図６参照）が穿設されている。３２は各支柱３０を挿通する複数（この例では３つ）のガイド筒で、このガイド筒３２は、上記シュート２３の枠板２３Ａに貫通して固定されている。また、このガイド筒３２の枠板２３Ａから突出した上端付近には、図示しないピン穴が穿設されている。
つまり、このような構造により、上記各支柱３０は、それぞれ各ガイド筒３２に上下スライド可能に挿入されて枠板２３Ａの下方にまで突出可能となっており、支柱３０のスライドに伴って前述の蛇腹部２４が伸縮することにより、貯留タンク２１の高さが可変な構造となっている。
【００２３】
３３は支柱３０をガイド筒３２に固定するストッパピンで、このストッパピン３３は、ガイド筒３２の図示しないピン穴を介し支柱３０のピン穴３１Ａ或いは３１Ｂに挿入するものである。すなわち、例えば稼動時等には、蛇腹部２４を伸長させ、ストッパピン３３を、ガイド筒３２のピン穴を介し支柱３０の下側のピン穴３１Ｂに挿入することにより、貯留タンク２１の内部容積を十分確保し（図３に示した状態）、自走式土質改良機をトレーラ等で輸送するとき等には、蛇腹部２４を減縮させ、ガイド筒３２のピン穴を介し支柱３０の上側のピン穴３１Ａにストッパピン３３を挿入することにより、自走式土質改良機の全高を輸送制限をクリアする高さまで低くした状態で保持できるようになっている。この状態の土質改良材供給装置２０の詳細側面を図６に示した。
【００２４】
図５において、２３Ｂは上記シュート２３下部に設けたスクリューフィーダ２２への土質改良材導出口で、この土質改良材導出口２３Ｂは、上記スクリューフィーダ２２の長手方向（図５中左右方向）を長手方向とした略長方形状に形成されている。２３Ｃはシュート２３上部に設けた貯留タンク２１からの土質改良材導入口で、上記シュート２３は、この土質改良材導入口２３Ｃから先の土質改良材導出口２３Ｂに向かって、下方縮径の略四角錐に形成されている。なお、このシュート２３の隔壁面間の屈曲した部分は、いわゆるＲ材を張ったり、溶接ビードで丸く形成されており、この部分への土質改良材の滞留を防止するようになっている。
【００２５】
３４はシュート２３の傾斜した内壁面に設けた空気流出口で、この空気流出口３４は、図示しないコンプレッサ３５（本実施の形態においては図示省略、後述の図１７参照）からの圧縮空気をシュート２３内に流出するものである。これにより、シュート２３内壁と土質改良材との間に瞬間的に間隙を創出し、いわゆるブリッジやラットホールといった現象の発生を防止することにより、土質改良材がスクリューフィーダ２２に対し円滑に導入されるよう配慮されている。
【００２６】
図７はそのスクリューフィーダ２２の詳細構造を表す側面図、図８はその上面図である。
これら図７及び図８において、３６は上記スクリューフィーダ２２の略円筒形状のケーシングで、このケーシング３６は、固定された端部ケーシング３６Ａ，３６Ｂと、これら端部ケーシング３６Ａ，３６Ｂの間に回転可能に介設した中間ケーシング３６Ｃとの３つに分割されている（接続構造に関しては後述）。３７は中間ケーシング３６Ｃに設けた土質改良材導入口で、この土質改良材導入口３７は、スクリューフィーダ２２の長手方向（図８中左右方向）を長手方向とする略長方形状に形成され、シュート２３の上記土質改良材導出口２３Ｂ（図５参照）に連通可能となっている。
【００２７】
３８は端部ケーシング３６Ｂの下部側を斜めに切り欠いた土質改良材導出口で、上記搬送コンベア１６（図１参照）の搬送方向下流側端部（図１中右端）の上方に位置している。また、この土質改良材導出口３８は、後述するスクリュー４２のピッチに伴う間欠的な土質改良材の導出を防止するため、図７に示すように、スクリュー４２の傾斜にある程度対応して所定の傾斜を持つように斜めに設けられている。３９Ａ，３９Ｂはケーシング３６の両端に設けたエンドブラケット、４０Ａ，４０Ｂはそれぞれこれらエンドブラケット３９Ａ，３９Ｂ内に支持された軸受、４１はケーシング３６内に設けた中空（中実でも構わない）の回転軸で、この回転軸４１の両端は、軸受４０Ａ，４０Ｂにより回転自在に支持されている。４２は回転軸４１の外周に螺旋状に設けたスクリューで、このスクリュー４２のピッチは、土質改良材導入口３７側から土質改良材導出口３８側に向かって徐々に大きくなっている。
【００２８】
４３Ａ，４３Ｂはそれぞれ先のエンドブラケット３９Ａ，３９Ｂと共に端部ケーシング３６Ｂ，３６Ａに固定した支持プレート、４４は支持プレート４３Ｂを固定した台板で、この台板４４は、端部ケーシング３６Ａと並設するようにスクリューフィーダ２２の駆動装置４５（図８参照）を支持している。４５Ａはこの駆動装置４５の出力軸、４６はこの出力軸４５Ａに設けたスプロケット、４７は上記回転軸４１の他端（図８中右端）に設けたスプロケットで、これらスプロケット４６，４７にはチェーン４８が巻回されている。つまり、スクリューフィーダ２２は、この駆動装置４５の駆動力をチェーン４８を介して回転軸４１に伝達して上記スクリュー４２を回転させるようになっている。なお、駆動装置４５は、回転速度を制御可能な構成となっており、例えば油圧モータ等で構成した場合、エンコーダ等を用いて回転速度を制御するようにしてもよいし、電動モータで構成しても良い。
【００２９】
図９は端部ケーシング３６Ｂと中間ケーシング３６Ｃとの接続構造を表す部分拡大、図１０はこの図９中Ｘ−Ｘ断面による断面図である。
これら図９及び図１０において、４９，５０はそれぞれ端部ケーシング３６Ｂ及び中間ケーシング３６Ｃの対向端部に設けた突出部及び段差部で、突出部４９は段差部５０に嵌合している。５１は端部ケーシング３６Ｂの中間ケーシング３６Ｃとの対向端部に設けたブラケット、５２Ａ〜５２Ｃは中間ケーシング３６Ｃの端部ケーシング３６Ｂとの対向端部における径方向に放射状に複数設けたブラケットで、特にブラケット５２Ａは、中間ケーシング３６Ｃの径方向上部側（この場合、上記土質改良材導入口３７側）に設けられている。
【００３０】
また、５３，５３はブラケット５１，５２Ａの互いに対応する位置に穿設したピン挿入口で、これらピン挿入口５３，５３にストッパピン５４（図７参照）を挿入することにより、中間ケーシング３６Ｃを端部ケーシング３６Ｂに対して固定するようになっている。５５はブラケット５２Ａ〜５２Ｃにそれぞれ複数（この例では２つ）設けた例えば略正六角形状の突出部である。なお、特に図示しないが、上記構造は、端部ケーシング３６Ａ及び中間ケーシング３６Ｃの対向端部にも同様に設けられている（図７参照）。すなわち、図７において、ストッパピン５４，５４を抜き取り、前述のように３分割された中間ケーシング３６Ｃと端部ケーシング３６Ａ，３６Ｂとの固定を解くと、例えばスパナ等の工具で突出部５５を把持して中間ケーシング３６Ｃを端部ケーシング３６Ａ，３６Ｂに対して回転させられるようになっている。
【００３１】
図１１はスクリューフィーダ２２の支持構造を表す側面図、図１２及び図１３はそれぞれ図１１中矢印XII，XIII方向から見た部分拡大図である。
これら図１１〜図１３において、５６は上下分割型の外ケーシングで、この外ケーシング５６は、上ケーシング５７Ａ，５７Ｂと、下ケーシング５８とで構成されており、それらの内周面でスクリューフィーダ２２の中間ケーシング３６Ｃの外周部を抱きかかえるようになっている。５９，６０はそれぞれ上ケーシング５７Ａ，５７Ｂ及び下ケーシング５８の対向端部に設けたフランジで、これらは例えば図示しないワッシャーを介しボルト、ナット等により固定されている。６１，６２はそれぞれ上ケーシング５７Ａ，５７Ｂとシュート２３との連結部材で、これら連結部材６１，６２は、上ケーシング５７Ａ，５７Ｂ及びシュート２３の外壁に対し例えば溶接等により固定されている。
【００３２】
６３，６４はシュート２３の外壁面から垂設した支持部材、６５，６６はそれぞれこれら支持部材６３，６４の下端に固着した支持台で、それぞれその上部に上記支持プレート４３Ａ（図７参照）及び台板４４（図７参照）を支持するようになっている。すなわち、上記スクリューフィーダ２２は、上記外ケーシング５６及び支持台６５，６６を介し、上記シュート２３から支持されている。なお、６７は上記中間ケーシング３６Ｃ及び外ケーシング５６の間に介設したシール部材で、このシール部材６７は、例えば外ケーシング６７内周面に施したゴムライニング等で構成されている。
【００３３】
また、スクリューフィーダ２２は、上記した支持構造により、先の図１に示すように、その土質改良材の移送方向（図１中左方向）に上り傾斜とされ、その移送方向上流側（図１中右側）が下方の空間に入り込むよう、移送方向下流側（図１中左側）に対して低くなるように配設されており、その分、土質改良材供給装置２０の高さが低くなるよう配慮されている。
【００３４】
上記構成により、スクリューフィーダ２２は、先のシュート２３から土質改良材導入口３７を介して導入した土質改良材を図１中左方向（搬送コンベア１６の搬送方向と反対方向）に移送し、端部ケーシング３６Ｂの下部に設けた土質改良材導出口３８から、搬送コンベア１６の搬送方向下流側（図１中右側）端部付近を搬送される土砂に、土質改良材を一定量づつ添加するようになっている。
【００３５】
ここで図２に戻り、６８は自走式土質改良機の片側（図２中上側）に設けたクレーンで、このクレーン６８は、上記自走式土質改良機幅方向一方側（図２中上側）の本体フレーム３に取付けた支持台６９上に設けられている。このクレーン６８は、支持台６９から上方に立設した支持部６８Ａと、この支持部６８Ａに基端部が枢支接続され長手方向に伸縮するとともに略水平に旋回するアーム６８Ｂと、このアーム６８Ｂを俯仰動させるシリンダ６８Ｃと、アーム６８Ｂ先端に設けたウィンチ６８Ｄとを備えている。通常、貯留タンク２１内に土質改良材を充填する際には、上部の開閉蓋２７を開け、このクレーン６８によりフレキシブルコンテナを吊り上げて土質改良材受入口２６に挿入するようになっている。
このとき、先の図３に示すように、天板部２５には、支持部材７０Ａ，７０Ｂを介し、貯留タンク２１内の土質改良材受入口２６の略直下に位置し、上方に突設したカッタ７１が設けられている。これにより、クレーン６８で土質改良材受入口２６に挿入されたフレキシブルコンテナは、自重によりカッタ７１に押し付けられて底部を切り裂かれ、ここから貯留タンク２１内に土質改良材を流出するようになっている。
【００３６】
なお、図４において、７２は天板部２５に設けた排気口で、この排気口７２には、図示しないフィルタが設けられている。つまり、上記土質改良材充填の際、土質改良材に押し退けられて土質改良材受入口２６のフレキシブルコンテナとの間隙から流出しようとする貯留タンク２１の内部雰囲気を、排気口７２から逃がしてやるようになっている。これにより、流出する内部雰囲気と共に、舞い上がった土質改良材が貯留タンク２１外に流出することを防止するよう配慮されている。
【００３７】
図１及び図２に戻り、７３は搬送コンベア１３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混合装置で、この混合装置７３は、上記スクリューフィーダ２２の下方に位置するように、本体フレーム３の長手方向ほぼ中央に支持されている。
図１４はこの混合装置７３の詳細構造を表す水平断面図、図１５はこの図１４中XV−XV断面による側断面図である。
これら図１４及び図１５において、７４はこの混合装置７３の略箱状の本体で、この混合装置本体７４は、その長手方向一方側（図１５中左側）上部に土砂及び土質改良材の入口筒体７５を、他方側（図１５中右側）下部に改良土の出口筒体７６を設けている。なお、７４Ａは混合装置本体７４の入口筒体７５を除く上面を構成する蓋体で、この蓋体７４Ａは、混合装置本体７４上に入口筒体７５と共に、複数枚（この例では３枚）並設され、ボルト締結されている。すなわち、これら蓋体７４Ａ及び入口筒体７５を取外すことにより、混合装置本体７４上面を全面的に開放することができるようになっている。但し、蓋体７４Ａは、１枚構造としても構わない。
【００３８】
７７は混合装置本体７４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７７は、混合装置本体７４の長手方向（図１４中左右方向）に略平行に配設した回転軸７８と、この回転軸７８に放射状に複数設けたパドル７９とで構成されている。このパドル７９は、その平滑な面が、回転軸７８の軸線方向（この場合図１４中右方向）に対し、パドルミキサ７７の回転方向を向くように所定角度傾斜している。
【００３９】
８０はパドルミキサ７７の回転軸７８の両端付近を回転自在に支持する軸受、８１は回転軸７８の他端（図１４中右端）に設けたギア、８２はパドルミキサ７７の駆動装置で、この駆動装置８２の出力軸８２ａは、回転軸７８の他端（図１４中右端）に直結している。また、ギア８１は隣接する回転軸７８のもの同士噛合しており、隣接するパドルミキサ７７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。
【００４０】
このような構造により、混合装置７３は、搬送コンベア１６から入口筒体７５を介して導入された土砂及び土質改良材をパドル７９により混合して改良土としつつ反対側に移送し、出口筒体７６から下方に導出するようになっている。
なお、８３はギア８０等を内包するギアボックス、７９Ａは生成した改良土を出口筒体７６に向かって掻き落とし、混合装置本体７４の出口筒体７６側内壁への改良土の圧密を防止する掻き取り羽根である。
【００４１】
再び図１及び図２に戻り、８４はこの混合装置７３から導出された改良土を機外に排出する排出コンベアで、この排出コンベア８４は、混合装置７３の出口筒体７６（図１５参照）の下方から長手方向他方側（図１中右側）に向かって所定距離略水平に延在した後、混合装置７３の駆動装置８２下方辺りから上り傾斜に延在している。８５はこの排出コンベア８４のコンベアフレームで、このコンベアフレーム８５は、図示しない支持部材を介し、後述の動力装置８６や本体フレーム３等から支持されている。８７はこの排出コンベア８４の搬送方向下流側（図１中右側）端部に設けた駆動輪、８８はこの駆動輪８７及び排出コンベア８４の搬送方向上流側（図１中左側）に設けた図示しない従動輪に掛け回した搬送ベルトである。また、８９は駆動輪８７に直結した駆動装置（図２参照）で、この駆動装置８９により、駆動輪８７を回転駆動して搬送ベルト８８を循環駆動させるようになっている。なお、９０は排出コンベア８４のサイドカバーで、このサイドカバー９０は、コンベアフレーム８５の幅方向（図２中上下方向）両側上部に設けられている。
【００４２】
上記動力装置８６は、以上説明してきた各機器の駆動装置の動力源としてのエンジン、このエンジンに駆動される少なくとも１つの油圧ポンプ、この油圧ポンプから各駆動装置へ供給される圧油を制御する複数のコントロールバルブ等を備えたもので、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９１を介して支持されている。また、図２において、９２はこの動力装置８６の前方側（図２中左側）の区画に設けられた運転席で、この運転席９２には、上記走行装置２を操作する１対の操作レバー９３及び他の各機器を操作する操作盤９４が備えられている。
【００４３】
以上のように、本実施の形態においては、篩装置１２、ホッパ１５、搬送コンベア１６、土質改良材供給装置２０、混合装置７３、排出コンベア８４、動力装置８６等の各機器を走行体１上に集約配置している。
【００４４】
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を説明する。
例えば油圧ショベル等によりホッパ１５に改質対象となる土砂を投入すると、ホッパ１５で受け入れられた土砂は、その下方の搬送コンベア１６上に載置され搬送される。土質改良材供給装置２０は、その貯留タンク２１内の土質改良材をスクリューフィーダ２２により、搬送コンベア１６で搬送される土砂に一定量づつ供給していく。そして、搬送コンベア１６により混合装置７３に導入された土砂及び土質改良材は、パドルミキサ７７で均一に攪拌混合され、排出コンベア８４上に改良土として導出される。この改良土は排出コンベア８４により搬送され、最終的に自走式土質改良機外に排出される。
【００４５】
ここで、本実施の形態により得られる効果を順次説明していく。
（１）土砂改質現場への搬送性、及び多種多様な性状の土砂改質性能の両立
本実施の形態においては、土質改良材供給装置２０に、その土質改良材導出口３８が搬送コンベア１６の搬送方向下流側端部上方に位置するようにスクリューフィーダ２２を設け、このスクリューフィーダ２２の下方に混合装置７３を配設した。すなわち、スクリューフィーダ２２を備えた土質改良材供給装置２０を、混合装置７３の上方に設けることにより、これら土質改良材供給装置２０及び混合装置７３の水平方向のスペースを共有することができる分、機長を短縮することができる。その結果、スクリューフィーダ２２を備えつつも土質改良機の機長を短縮することができ、これを他の機器と共に走行体１上に集約配置することが可能となる。
【００４６】
ここで、仮に、スクリューフィーダ２２の代わりに、回転軸に複数の隔壁を突設したロータを回転させ、このロータ隔壁間に導入した土質改良材を順次下方へ導出する、いわゆるロータリフィーダを設けたとする。このロータリフィーダにおいて、土質改良材の導出量を増大させる場合、ロータの回転速度を上昇させることになるが、この回転速度の上昇に伴い、ロータ隔壁と土質改良材との接触時間が十分に確保できず、ロータ隔壁間への土質改良材の導入量が減少してしまい、ロータの回転速度に見合った土質改良材導出量が得られなくなる場合がある。その結果、土砂に対する土質改良材の添加率制御も、大量に土質改良材を供給する場合には精度が悪くなる可能性があった。
【００４７】
それに対し、本実施の形態においては、スクリューフィーダ２２により土砂に土質改良材を添加する。前述したように、スクリューフィーダ２２の土質改良材導入口３７は、その土質改良材の移送方向に対して長く設けられているため、土質改良材とスクリュー４２との接触時間を十分確保でき、スクリュー４２内への土質改良材の導入量が十分に確保される。これにより、スクリュー４２の回転速度が上昇しても、ロータリフィーダと比べてスクリュー４２の回転速度に見合う土質改良材が導出される範囲が広くなる。従って、土質改良材の添加量制御をより広いスペックで精度良く行うことができ、土砂改質現場での移動が容易な自走式土質改良機にあって、多種多様の性状を有する土砂を改質することができる。
【００４８】
（２）高さ低減
本実施の形態において、スクリューフィーダ２２は、その土質改良材の移送方向（図１中左方向）に上り傾斜とされ、その移送方向上流側（図１中右側）が下方の空間に入り込むよう、移送方向下流側（図１中左側）に対して低くなるように配設されている。これにより、仮にスクリューフィーダ２２を水平に設けた場合と比べて、土質改良材供給装置２０の高さを低くでき、その分、自走式土質改良機の全高を低減することができる。
【００４９】
（３）土質改良材のスクリューフィーダへの円滑な導入
仮にスクリュー４２が等ピッチであった場合、土質改良材導入口３７の移送方向上流側でスクリュー４２に土質改良材が満たされてしまうと、土質改良材導入口３７の移送方向下流側における土質改良材の導入が行われず、土質改良材導入口３７における移送方向上流側部分で集中的にスクリュー４２への土質改良材の導入が行われる結果、いわゆるラットホールといった現象が発生する可能性がある。この場合、この部分でいわゆるファンネルフローといった現象が発生し、貯留タンク２１及びシュート２３内の土質改良材がスクリューフィーダ２２に順次円滑に導入されなくなる可能性がある。
【００５０】
それに対し、本実施の形態においては、前述のようにスクリューフィーダ２２のスクリュー４２のピッチは、その移送方向上流側（図７中右側）に対し、移送方向下流側（図７中左側）が大きくなっている。これにより、スクリュー４２の移送方向上流側で土質改良材が満たされても、移送と共に、スクリュー４２の移送方向下流側に土質改良材を受入れるスペースが徐々に創出され、土質改良材導入口３７からスクリューフィーダ２２への土質改良材の導入をいわゆるマスフローの状態とすることができる。従って、土質改良材のスクリューフィーダ２２への円滑な導入を実現することができる。
【００５１】
なお、スクリュフィーダ２２の土質改良材導入口３７からの土質改良材導入量は、理論的には次式にて定まる。
Ｑ∝（Ｄ２−ｄ２）×（ｐ−ｔ）×ｎ
但し、Ｄはスクリュ４２の外径、ｄは回転軸４１の外径、ｐはスクリュー４２のピッチ、ｔはスクリュ４２の板厚、ｎはスクリュー４２の回転数である。
【００５２】
（４）スクリューフィーダ内における土質改良材の嵩密度の均一化
スクリューフィーダ２２は、その土質改良材導入口３７を通過する際、その移送方向下流側において、土質改良材導入口３７付近の土質改良材を巻き込み、その結果、スクリューフィーダ２２内の土質改良材の嵩密度が上昇してしまうことも考えられる。そこで、本実施の形態においては、シュート２３は、スクリューフィーダ２２の移送方向下流側壁面が、反対側壁面と比べ、スクリューフィーダ２２の軸線方向に対し、緩い傾斜角度となるよう形成されている。これにより、スクリューフィーダ２２が土質改良材導入口３７の下流側付近にきた際、スクリュー４２による土質改良材の巻き込みを防止し、スクリューフィーダ２２内における土質改良材の嵩密度を均一化することができる。
【００５３】
（５）シュート製作の容易化
本実施の形態においては、シュート２３の土質改良材導出口２３Ｂが略長方形状に形成されている。この場合、仮に貯留タンク２１が略円形であると、略長方形の土質改良材導出口２３Ｂ及び貯留タンク２１とを接続するシュート２３の形状は、曲面及び平面を組合せた複雑な形状となり、非常に製作の難しいものとなる。そこで、本実施の形態においては、貯留タンク２１を略方形としたため、シュート２３は、平面を適宜組合せた単純な形状となり、シュート２３の製作を容易なものとすることができる。
【００５４】
（６）スクリューフィーダのメンテナンス性向上
本実施の形態においては、前述のように、土質改良材導入口３７を有するスクリューフィーダ２２の中間ケーシング３６Ｃを回転可能に設けている。これにより、例えば、中間ケーシング３６Ｃを約１８０°回転させることにより、上部の貯留タンク２１からスクリューフィーダ２２への土質改良材の流入を遮断することができる。このとき、上記外ケーシング５６の下ケーシング５８を取外すことにより、下部側に移動したスクリューフィーダ２２の土質改良材導入口３７を露出させることができる。従って、万一スクリューフィーダ２２内に圧密や噛み込み等が生じた場合には、露出した土質改良材導入口３７から対応することができる。また、可能な場合には、スクリュー４２を逆転駆動させ、土質改良作業時と逆向きにスクリューフィーダ２２内の土質改良材を移送し、この露出した土質改良材導入口３７から排出するといったこともできる。以上のように、スクリューフィーダ２２のメンテナンス作業の負担を軽減させることができる。また、これに伴い、稼動停止時間を短縮することができるので、生産性の低下を抑制することができる。
【００５５】
ここで、本実施の形態において、上記効果（６）を得るために、中間ケーシング３６Ｃを回転可能な構成としたが、この構成は、本発明の本質的効果（１）を得る限りにおいては、必ずしも必要ない。また、上記効果（５）を得るために、貯留タンク２１を略方形に形成したが、これも必ずしも必要な構成ではなく、例えば断面が略円形の貯留タンク２１としても構わない。また、上記効果（４）を得るため、シュート２３のスクリューフィーダ２２下流側壁面を、上流側壁面と比べ、スクリューフィーダ２２軸線方向に対して緩い傾斜角となるよう形成したが、これも必須構成要件ではなく、シュート２３の各壁面を一様に同様な傾斜角としても構わない。さらに、上記効果（３）を得るために、スクリュー４２のピッチを下流側に向かって大きくするよう構成したが、これも本発明の本質的効果（１）を得る限りにおいては、必ずしも必要なく、例えば等ピッチにしても良い。
【００５６】
また、上記効果（２）を得るために、スクリューフィーダ２２を傾斜して配設したが本発明の本質的効果（１）を得る限りにおいては、例えば、図１６に示した変形例のように、スクリューフィーダ２２を略水平に設けても構わない。なお、図１６に示した自走式土質改良機はこの点を除いて上記一実施の形態のものと同様の構成である。
【００５７】
本発明の自走式土質改良機の他の実施の形態を図１７及び図１８を用いて説明する。
図１７は本発明の自走式土質改良機の他の実施の形態の全体構成を表す側面図、図１８はその上面図である。但し、これら図１７及び図１８において、先の各図と同様の役割を果たす部分には同符号を付し説明を省略する。
これら図１７及び図１８において、本実施の形態における上記一実施の形態との最も異なる点は、土砂を選別する篩装置１２（図１参照）を省略したことにあり、またこれに伴い、煽り１４（図１参照）も省略されている。これらの点を除いた他の構成は、上記一実施の形態とほぼ同様である。本実施の形態においても、上記一実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５８】
また、本実施の形態においては、篩装置１２を省略し、ホッパ１５により直接改質対象土砂を受入れ、混合装置７３に導入する。篩装置１２を設けた場合に、上記した比較的大量な土質改良材添加量が要求される土砂を改質対象とすると、格子１２Ａ（図２参照）に土砂が引っ掛かったり、付着成長したりする等して目詰まりが生じ、土質改良作業の円滑性を阻害する可能性がある。つまり、本実施の形態においては、篩装置１２を省略したことにより、大量の土質改良材を精度良く土砂に供給することができるようになった利点を生かし、比較的大量な土質改良材添加量が要求される土砂を改質対象とした土質改良作業を効率良く行うことができる。
【００５９】
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体を備える自走式土質改良機としても良い。また、例えばソイルカッタ等を用いて土砂及び土質改良材を解砕混合し、さらに高速回転するロータリハンマ等を用いて細粒化するいわゆる解砕方式の混合装置を備えた自走式土質改良機においても、ソイルカッタ或いはロータリハンマ等の交換作業を行う場合には、本発明の技術的思想は適応可能である。これらの場合も同様の効果を得る。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、土質改良材供給装置に、その土質改良材導出口が搬送コンベアの搬送方向下流側端部上方に位置するようにスクリューフィーダを設け、このスクリューフィーダの下方に混合装置を配設したことにより、土質改良材供給装置及び混合装置の水平方向のスペースを共有することができる。従って、その分機長を短縮することができるので、スクリューフィーダを有する土質改良材供給装置を他の機器と共に走行体上に集約配置することができ、土砂改質現場への搬送が容易な自走形式にあって、しかもより多種多様な性状の土砂を改質することができる。また、スクリューフィーダを搬送コンベアの土砂搬送方向と反対方向に土質改良材を移送するように設けたので、土質改良材の移送方向に向かって上り傾斜とすることでスクリューフィーダの土質改良材移送方向上流側を下方の空間に入り込ませることができ、土質改良材の貯留タンクの高さを低減することもできる。
【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上面図である。
【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土質改良材供給装置の詳細構造を表す側面図である。
【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土質改良材供給装置の詳細構造を表す図３中矢印IV方向から見た上面図である。
【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土質改良材供給装置の詳細構造を表す図３中Ｖ−Ｖ断面による水平断面図である。
【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土質改良材供給装置の高さを縮めた状態を表す側面図である。
【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スクリューフィーダの詳細構造を表す側面図である。
【図８】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スクリューフィーダの詳細構造を表す上面図である。
【図９】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スクリューフィーダの端部ケーシングと中間ケーシングとの接続構造を表す部分拡大である。
【図１０】図９中Ｘ−Ｘ断面による断面図である。
【図１１】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スクリューフィーダの支持構造を表す側面図である。
【図１２】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スクリューフィーダの支持構造を表す図１１中矢印XII方向から見た部分拡大図である。
【図１３】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スクリューフィーダの支持構造を表す図１１中矢印XIII方向から見た部分拡大図である。
【図１４】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水平断面図である。
【図１５】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１４中XV−XV断面による側断面図である。
【図１６】本発明の自走式土質改良機の一実施の形態におけるスクリューフィーダを略水平に配設した変形例の全体構造を表す側面図である。
【図１７】本発明の自走式土質改良機の他の実施の形態の全体構成を表す側面図である。
【図１８】本発明の自走式土質改良機の他の実施の形態の全体構成を表す上面図である。
【符号の説明】
１      走行体
１２    篩装置
１５    ホッパ
１６    搬送コンベア
２０    土質改良材供給装置
２１    貯留タンク
２２    スクリューフィーダ
３７    土質改良材導入口
３８    土質改良材導出口
４２    スクリュー
７３    混合装置
８４    排出コンベア
【図１】
0004108952.tif 000002
【図２】
0004108952.tif 000003
【図３】
0004108952.tif 000004
【図４】
0004108952.tif 000005
【図５】
0004108952.tif 000006
【図６】
0004108952.tif 000007
【図７】
0004108952.tif 000008
【図８】
0004108952.tif 000009
【図９】
0004108952.tif 000010
【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】
0004108952.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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