(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土と土質改良剤とを混合して土質を改良する土質改良機に設けられ、土が投入されるとともに投入された土を下方の搬送用ベルトコンベアに導くホッパであって、  上方に向かって開くように開口する１対の傾斜枠体を含むホッパ本体と、  前記１対の傾斜枠体の下端から下方に延びて形成され、前記傾斜枠体に投入された土を前記搬送用ベルトコンベアに導くための１対の下部枠体を含む導入部と、  前記１対の傾斜枠体と前記１対の下部枠体との境界部に形成された屈曲エッジ部からなり、投入された土塊に対して剪断力を作用させるための１対の下剪断部と、  前記１対の下剪断部の上方に前記１対の下剪断部よりも広い間隔で設けられ、投入された土塊に対して剪断力を作用させるための１対の上剪断部と、を備え、  前記ホッパ本体の１対の傾斜枠体は、それぞれ水平面に対して第１傾斜角度で傾斜する第１傾斜部と、前記第１傾斜部と前記下部枠体との間に設けられ水平面に対して前記第１傾斜角度よりも大きい第２傾斜角度で傾斜する第２傾斜部と、を有し、  前記１対の上剪断部は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との境界部に形成された屈曲エッジ部からなり、  前記第１傾斜部の上下方向の長さは前記第２傾斜部の上下方向の長さより長いものである、土質改良機のホッパ。
【請求項２】
前記第２傾斜部の第２傾斜角度は、６０°以上７５°以下である、請求項１に記載の土質改良機のホッパ。
【請求項３】
前記１対の上剪断部の間隔は、前記１対の下剪断部の間隔の１２５％以上１４５％以下である、請求項１又は２に記載の土質改良機のホッパ。
【請求項４】
前記導入部の１対の下部枠体は互いに平行に配置されている、請求項１から３のいずれかに記載の土質改良機のホッパ。
【請求項５】
土と土質改良剤とを混合して土質を改良する土質改良機に設けられ、土が投入されるとともに投入された土を下方の搬送用ベルトコンベアに導くホッパであって、
上方に向かって開くように開口する１対の傾斜枠体を含み、前記１対の傾斜枠体のそれぞれが下部側に比較して上部側がより開くように少なくとも１つの上屈曲エッジ部を有する、ホッパ本体と、
前記１対の傾斜枠体の下端から下方に延びて形成され、前記傾斜枠体に投入された土を前記搬送用ベルトコンベアに導くための１対の下部枠体を含み、前記１対の下部枠体と前記１対の傾斜枠体との連結部が下屈曲エッジ部である、導入部と、
を備え、
前記上屈曲エッジ部から前記ホッパ本体の上端までの長さは、前記下屈曲エッジ部から前記上屈曲エッジ部までの長さより長いものである、
土質改良機のホッパ。
【請求項６】
土と土質改良剤とを混合して土質を改良する土質改良機に設けられ、土が投入されるとともに投入された土を下方の搬送用ベルトコンベアに導くホッパであって、
上方に向かって開くように開口する１対の傾斜枠体を含み、前記１対の傾斜枠体のそれぞれが下部側に比較して上部側がより開くように少なくとも１つの上屈曲エッジ部を有する、ホッパ本体と、
前記１対の傾斜枠体の下端から下方に延びて形成され、前記ホッパ本体に投入された土を前記搬送用ベルトコンベアに導くための１対の下部枠体を含み、前記１対の下部枠体と前記１対の傾斜枠体との連結部が下屈曲エッジ部である、導入部と、
を備え、
前記１対の傾斜枠体に形成された上屈曲エッジ部の間隔は前記１対の下部枠体の間隔よりも広く、
前記上屈曲エッジ部から前記ホッパ本体の上端までの長さは、前記下屈曲エッジ部から前記上屈曲エッジ部までの長さより長いものである、
土質改良機のホッパ。
【請求項７】
土と土質改良剤とを混合して土質を改良する土質改良機に設けられ、投入された土を土質改良材との混合機に搬送するための搬送装置であって、
請求項１から６のいずれかに記載のホッパと、
前記ホッパから落下してきた土を前記混合機に搬送するための搬送用ベルトコンベアと、
前記搬送用ベルトコンベアによる搬送路の上方に、前記搬送用ベルトコンベアと所定の間隔をあけて配置され、搬送されてきた土の下流側への搬送量を規制する定量供給手段と、
を備えた土質改良機の搬送装置。
【請求項８】
前記定量供給手段は、前記搬送用ベルトコンベアの上方に回転自在に配置され、回転により土を掻き出して下流側に搬送するための複数の突起部材が外周に設けられた掻き出しロータである、請求項７に記載の土質改良機の搬送装置。
【請求項９】
土と土質改良剤とを混合して土質を改良する土質改良機であって、
請求項７又は８に記載の搬送装置と、
前記搬送用ベルトコンベアにより搬送されてきた土と混合する土質改良剤を供給するための改良剤ホッパと、
前記搬送用ベルトコンベアの下流側に配置され、土と前記改良剤ホッパからの土質改良剤とを混合する混合機と、
前記混合機によって混合された土及び土質改良剤を機外に排出するための排出ベルトコンベアと、
を備えた土質改良機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土質改良機、特に、土と土質改良剤とを混合して土質を改良する土質改良機に関する。また、本発明は、土質改良機に設けられ、土が投入されるとともに投入された土を下方の搬送用ベルトコンベアに導くホッパ、及び投入された土を土質改良材との混合機に搬送するための搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、上下水道、ガス管埋設工事においては、油圧ショベル等の建設機械により掘削した溝に管を埋設した後、溝を埋め戻しするのが一般的である。しかし、その溝を掘削した土が水分の多い粘土や粘性のある土質の場合は、埋め戻しに使えない場合がある。また、軟弱地盤に建造物を建設する場合、現場の軟弱な土を所定の深さまで掘削した上で、この掘削土に代えて良質な土を入れて地盤を改良することが行われている。
【０００３】
以上のような場合に、埋め戻しに使えない土や軟弱な土に石灰やセメント等の土質改良剤を混合して固化させ、再利用可能とする、土質改良処理が行われている。そして、この土質改良処理のための土質改良機が提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１-７３４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような土質改良機は、一般的に、油圧ショベル等から原料土が投入される原料土ホッパと、原料土ホッパから落下してきた原料土を搬送する搬送用ベルトコンベアと、土質改良剤を供給する改良剤ホッパと、原料土と土質改良剤とを混合する混合機と、混合された原料土及び土質改良剤を排出する排出ベルトコンベアとを有している。
【０００５】
ここで、原料土ホッパに着目すると、原料土ホッパは、上方に向かって開く１対の傾斜枠体と、１対の傾斜枠体の下端から下方に延びる１対に垂直壁部とから構成されている。そして、傾斜枠体に投入された原料土は、傾斜枠体から垂直壁部を通って下方の搬送用ベルトコンベア上に落下する。
【０００６】
このとき、粘性の高い粘土質の土（以下、単に粘性土と記す）を油圧ショベルで土質改良機に供給すると、油圧ショベルのバケット形状に近い形状の土塊がそのまま原料土ホッパに投入される場合が多い。このときの様子を図１に模式的に示している。図１では、原料土ホッパ１００に対して、油圧ショベルのバケット１０１から土が投入された場合の例を示している。この図１に示すように、バケット１０１によって投入された土塊１０２は、一般的に原料土ホッパ１００の１対の垂直壁部１００ａの間隔（投入幅）よりは広い幅を有している場合が多い。このため、投入された土塊１０２は、まずは傾斜部１００ｂに衝突して一部が崩れ、その後、傾斜部１００ｂと垂直壁部１００ａとの境界部である屈曲エッジ部に衝突して剪断され、下方に落下していくことになる。
【０００７】
しかし、粘性の高い粘性土が原料土ホッパに投入された場合は、土塊が剪断されにくい。そして、原料土ホッパ内で完全に土塊が崩れない状態で、次々と粘性土の土塊が投入されると、図２（ａ）で示すように、垂直壁部１００ａの部分で詰まったり、また図２（ｂ）で示すように、土塊の下側部分のみが落下して上側部分が残り、架橋が発生する場合がある。このような状態が発生すると、原料土が搬送用ベルトコンベア側に適切に供給されなくなってしまう。
【０００８】
本件出願人の研究、実験によれば、１対の垂直壁部の間隔を広げることにより前述のような架橋が発生しにくいことが判明している。しかし、１対の垂直壁部の間隔を広くすると、それに応じて原料土ホッパの下流側に配置された搬送用ベルトコンベアの幅をも広くする必要があるが、構成上、広くするにも限界がある。また、土質改良機では、一般に、搬送用ベルトコンベアの下流部に、混合機に向かって定量の原料土を供給するための定量供給機構が設けられている。すなわち、定量供給機構によって原料土の搬送量が規制されている。このため、定量供給機構の上流側である原料土ホッパにおいて、１対の垂直壁部の間隔を広げて一度に多量の原料土を搬送用ベルトコンベアに供給することもできない。
【０００９】
本発明の課題は、原料土が投入されるホッパにおいて、土の詰まりや架橋を生じにくくすることにある。
【００１０】
本発明の別の課題は、他の構成に影響を与えることなく、下流側の搬送用ベルトコンベアに原料土を連続して適切に供給することができるホッパを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明１に係る土質改良機のホッパは、土と土質改良剤とを混合して土質を改良する土質改良機に設けられ、土が投入されるとともに投入された土を下方の搬送用ベルトコンベアに導くホッパであり、ホッパ本体と、導入部と、１対の下剪断部と、１対の上剪断部と、を備えている。ホッパ本体は上方に向かって開くように開口する１対の傾斜枠体を含む。導入部は、１対の傾斜枠体の下端から下方に延びて形成され、傾斜枠体に投入された土を搬送用ベルトコンベアに導くための１対の下部枠体を含む。１対の下剪断部は、１対の傾斜枠体と１対の下部枠体との境界部に形成された屈曲エッジ部からなり、投入された土塊に対して剪断力を作用させる。１対の上剪断部は、１対の下剪断部の上方に１対の下剪断部よりも広い間隔で設けられ、投入された土塊に対して剪断力を作用させる。また、ホッパ本体の１対の傾斜枠体は、それぞれ水平面に対して第１傾斜角度で傾斜する第１傾斜部と、第１傾斜部と下部枠体との間に設けられ水平面に対して第１傾斜角度よりも大きい第２傾斜角度で傾斜する第２傾斜部と、を有している。そして、１対の上剪断部は、第１傾斜部と第２傾斜部との境界部に形成された屈曲エッジ部からなり、第１傾斜部の長さは第２傾斜部の長さより長い。
【００１２】
このホッパでは、油圧ショベル等から原料土としての土がホッパ本体に投入される。ホッパ本体に投入された土は、１対の傾斜枠体に沿って下方に導かれ、さらに導入部を介して下方の搬送用ベルトコンベアに供給される。
【００１３】
このとき、特に粘性の高い粘性土が油圧ショベルのバケットからホッパに投入された場合、従来のホッパでは土塊が崩れにくく堆積し、詰まりや架橋が生じる場合がある。しかし、本発明では、上下に２個所の剪断部が設けられているので、投入された土塊が崩れやすくなり、架橋が生じにくい。具体的には、投入された土塊は、まず上剪断部で剪断される。そして、上剪断部で剪断されずに残った土塊は、次に投入される土塊によって上方から下方に押し下げられ、このときに下剪断部で剪断される。
【００１４】
このため、本発明のホッパでは、従来のホッパに比較して土塊が崩れやすくなり、搬送用ベルトコンベアに対して適量な原料土を連続して供給することができる。
【００１５】
また、このホッパでは、１対の傾斜枠体に屈曲エッジ部が形成されている。すなわち、傾斜枠体の上部（第１傾斜部）は水平面に対して第１傾斜角度で傾斜しており、下部（第２傾斜部）は第１傾斜角度よりも大きい第２傾斜角度で傾斜している。そして、この境界部が屈曲エッジ部となっている。したがって、この屈曲エッジ部が上剪断部として機能する。
【００１６】
ここでは、例えば、傾斜枠体の上部をさらに開くように折り曲げて屈曲エッジ部を形成することにより、上剪断部を構成することができ、上剪断部を安価に実現することができる。
【００１７】
発明２に係る土質改良機のホッパは、発明１のホッパにおいて、第２傾斜部の第２傾斜角度は、６０°以上７５°以下である。
【００１８】
ここでは、第２傾斜部の第２傾斜角度が、土の最大安息角である４５°を越える６０°以上７５°以下に設定されている。ここで、第２傾斜角度が７５°を越えると、１対の下剪断部の間隔（剪断幅）と１対の上剪断部の間隔（剪断幅）との差が小さくなり、２つの剪断部を設けた効果が小さくなる。一方で、第２傾斜角度を６０°より小さくすると、第２傾斜部の傾斜が緩くなりすぎて、第２傾斜部に沿って土塊が下方に落下しにくくなって、第２傾斜部に土が堆積することになる。
【００１９】
そこで、本発明では、第２傾斜部の第２傾斜角度を、土の最大安息角を越える６０°以上７５°以下とし、２個所の剪断部によって有効に土塊を剪断でき、かつ剪断された土塊が下方に落下しやすいように構成している。
【００２０】
発明３に係る土質改良機のホッパは、発明１又は２のホッパにおいて、１対の上剪断部の間隔は、１対の下剪断部の間隔の１２５％以上１４５％以下である。
【００２１】
前述のように、１対の上剪断部の間隔（剪断幅）と１対の下剪断部の間隔（剪断幅）との差が小さすぎる場合は、２つの剪断部を設けた効果があまり期待できない。一方で、前記の差が大きすぎると、すなわち、(a)下剪断部の剪断幅を小さくしすぎるか、(b)上剪断部の剪断幅を大きくしすぎると、以下のような不具合が発生する。
【００２２】
まず、(a)下剪断部の剪断幅を小さくするということは、導入部の幅を小さくすることになるので、土塊がこの導入部で詰まりやすくなり、好ましくない。また、(b)の場合は、第２傾斜部の高さ寸法に一定の制限があるので、その一定の制限の高さ寸法の中で上剪断部の剪断幅を広くすると、第２傾斜角度が小さくなり、前述のように、第２傾斜部に沿って土塊が下方に落下しにくくなるので好ましくない。
【００２３】
そこで、本件発明では、１対の上剪断部の間隔を、１対の下剪断部の間隔の１２５％以上１４５％以下としている。
【００２４】
発明４に係る土質改良機のホッパは、発明１から３のいずれかのホッパにおいて、導入部の１対の下部枠体は互いに平行に配置されている。
【００２５】
この場合は、導入部の上端部（導入口）と下端部（排出口）とが同じ幅になるので、剪断された土をスムーズに下方に供給することができる。
【００２６】
発明５に係る土質改良機のホッパは、土と土質改良剤とを混合して土質を改良する土質改良機に設けられ、土が投入されるとともに投入された土を下方の搬送用ベルトコンベアに導くホッパであって、ホッパ本体と、導入部と、を備えている。ホッパ本体は、上方に向かって開くように開口する１対の傾斜枠体を含み、１対の傾斜枠体のそれぞれが下部側に比較して上部側がより開くように少なくとも１つの上屈曲エッジ部を有する。導入部は、１対の傾斜枠体の下端から下方に延びて形成され、傾斜枠体に投入された土を搬送用ベルトコンベアに導くための１対の下部枠体を含み、１対の下部枠体と１対の傾斜枠体との連結部が下屈曲エッジ部である。そして、上屈曲エッジ部からホッパ本体の上端までの長さは、下屈曲エッジ部から上屈曲エッジ部までの長さより長い。
【００２７】
このホッパでは、油圧ショベル等から原料土としての土がホッパ本体に投入される。ホッパ本体に投入された土は、１対の傾斜枠体に沿って下方に導かれ、さらに導入部を介して下方の搬送用ベルトコンベアに供給される。
【００２８】
このとき、特に粘性の高い粘性土が油圧ショベルのバケットからホッパに投入された場合、従来のホッパでは土塊が崩れにくく堆積し、詰まりや架橋が生じる場合がある。しかし、本発明では、まず、傾斜枠体に形成された屈曲エッジ部で土塊が剪断される。そして、傾斜枠体の屈曲エッジ部で剪断されずに残った土塊は、次に投入される土塊によって上方から下方に押し下げられ、このときに傾斜枠体と下部枠体との連結部の屈曲エッジ部で剪断される。
【００２９】
このため、本発明のホッパでは、従来のホッパに比較して土塊が崩れやすくなり、搬送用ベルトコンベアに対して適量な原料土を連続して供給することができる。
【００３０】
発明６に係る土質改良機のホッパは、土と土質改良剤とを混合して土質を改良する土質改良機に設けられ、土が投入されるとともに投入された土を下方の搬送用ベルトコンベアに導くホッパであって、ホッパ本体と、導入部と、を備えている。ホッパ本体は、上方に向かって開くように開口する１対の傾斜枠体を含み、１対の傾斜枠体のそれぞれが下部側に比較して上部側がより開くように少なくとも１つの上屈曲エッジ部を有する。導入部は、１対の傾斜枠体の下端から下方に延びて形成され、ホッパ本体に投入された土を搬送用ベルトコンベアに導くための１対の下部枠体を含み、１対の下部枠体と１対の傾斜枠体との連結部が下屈曲エッジ部であ。そして、１対の傾斜枠体に形成された屈曲エッジ部の間隔は１対の下部枠体の間隔よりも広い。また、上屈曲エッジ部からホッパ本体の上端までの長さは、下屈曲エッジ部から上屈曲エッジ部までの長さより長い。
【００３１】
ここでは、油圧ショベル等から原料土としての土がホッパ本体に投入されると、ホッパ本体に投入された土は、１対の傾斜枠体に沿って下方に導かれ、さらに導入部を介して下方の搬送用ベルトコンベアに供給される。
【００３２】
このとき、特に粘性の高い粘性土が油圧ショベルのバケットからホッパに投入された場合、従来のホッパでは土塊が崩れにくく堆積し、詰まりや架橋が生じる場合がある。しかし、本発明では、傾斜枠体に形成された屈曲エッジ部で土塊が剪断され、さらに、ホッパ本体から導入部に至る部分で土塊が剪断される。このとき、ホッパ本体側に屈曲エッジ部を設けているので、従来のホッパに比較してより広い幅で土塊を剪断することができ、従来に比較して架橋が生じにくくなる。
【００３３】
発明７に係る土質改良機の搬送装置は、土と土質改良剤とを混合して土質を改良する土質改良機に設けられ、投入された土を土質改良材との混合機に搬送するための装置であって、発明１から６のいずれかに記載のホッパと、ホッパから落下してきた土を混合機に搬送するための搬送用ベルトコンベアと、定量供給手段と、を備えている。定量供給手段は、搬送用ベルトコンベアによる搬送路の上方に、搬送用ベルトコンベアと所定の間隔をあけて配置され、搬送されてきた土の下流側への搬送量を規制する。
【００３４】
ここで、本件出願人の研究、実験により、土質改良機においては、土が投入されるホッパの導入部の間隔（導入幅）が広いほど土塊を崩しやすいことが判明した。しかし、一般的に土質改良機の搬送装置には、混合機に土を定量的に供給するために定量供給手段が設けられており、この定量供給手段によって土の搬送量が規制される。したがって、この定量供給手段の上流側に設けられたホッパにおいても、土の供給量は自ずと制限されることになり、ホッパの導入幅を広くするにも限界がある。そして、この導入幅に限界があるので、結果的に、導入部の上端部で土塊が架橋しやすくなる。
【００３５】
そこで本件発明では、前述の発明１から６のいずれかに記載のホッパを設置し、他の構成に影響を与えることなく、ホッパにおいて土塊による架橋等が生じにくいようにしている。
【００３６】
発明８に係る土質改良機の搬送装置は、発明７の装置において、定量供給手段は、搬送用ベルトコンベアの上方に回転自在に配置され、回転により土を掻き出して下流側に搬送するための複数の突起部材が外周に設けられた掻き出しロータである。
【００３７】
ここでは、搬送用ベルトコンベアで搬送されてきた土を掻き出す掻き出しロータによって、土の下流側への搬送量を規制している。したがって、ロータの下流側にプレート等の規制板を設ける場合に比較して構成が簡単になる。
【００３８】
発明９に係る土質改良機は、土と土質改良剤とを混合して土質を改良するものであって、発明７又は８の搬送装置と、改良剤ホッパと、混合機と、排出ベルトコンベアと、を備えている。改良剤ホッパは搬送用ベルトコンベアにより搬送されてきた土と混合する土質改良剤を供給する。混合機は、搬送用ベルトコンベアの下流側に配置され、土と改良剤ホッパからの土質改良剤とを混合する。排出ベルトコンベアは混合機によって混合された土及び土質改良剤を機外に排出する。
【００３９】
この土質改良機では、油圧ショベル等から原料土としての土がホッパ本体に投入される。ホッパ本体に投入された土は、１対の傾斜枠体に沿って下方に導かれ、さらに導入部を介して下方の搬送用ベルトコンベアに供給される。その後、混合機によって土と土質改良剤とが混合され、土質改良された土は排出ベルトコンベアによって機外に排出される。
【００４０】
この土質改良機によっても、前述と同様に、ホッパにおいて土塊が崩れやすく、搬送用ベルトコンベアに対して適量な原料土を連続して供給することができる。
【発明の効果】
【００４１】
以上のように本発明では、原料土が投入されるホッパにおいて、詰まりや架橋を生じにくくすることができる。また、本発明では、他の構成に影響を与えずに、下流側の搬送用ベルトコンベアに原料土を適切に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
［全体構成］
図３に本発明の一実施形態による自走式土質改良機を示す。なお、図３では、一部を断面で示している。この自走式土質改良機は、走行モータ等により走行可能なクローラ式の下部走行体１と、下部走行体１の上部に配置された車体２とを有している。
【００４３】
車体２の一方側には原料土を搬送する搬送装置３が配置されている。また、車体２の中央部には、土質改良剤を供給する改良剤供給部４と、原料土と土質改良剤とを混合するための混合機５と、が配置されている。さらに、車体２の他方側には、駆動装置６と、混合された原料土及び土質改良剤を機外に排出するための排出ベルトコンベア７とが配置されている。
【００４４】
［搬送装置］
搬送装置３は、原料土が投入される原料土ホッパ１０と、原料土ホッパ１０の下方に配置された搬送用ベルトコンベア１１と、搬送用ベルトコンベア１１の搬送方向のほぼ中央部上方に配置された掻き出しロータ１２と、を有している。
【００４５】
＜原料土ホッパ＞
図４及び図５に示すように、原料土ホッパ１０は、上方に開く形状であり、土の搬送方向（図１では左右方向）に延びて形成されている。この原料土ホッパ１０は、上方に向かって開くように開口する１対の傾斜枠体１５を含むホッパ本体１６と、１対の傾斜体１５のそれぞれの下端から下方に延びて形成された１対の下部枠体１７を含む導入部１８と、を有している。また、ホッパ本体１６の搬送方向両端の上部には、１対の傾斜枠体１５を連結する連結部１９が設けられている。
【００４６】
１対の傾斜枠体１５は対称に形成されているので、ここでは、一方（図５の右方）の傾斜枠体のみについて説明する。この傾斜枠体１５は、水平面に対して第１傾斜角度θ１で傾斜する第１傾斜部１５ａと、第１傾斜部１５ａと下部枠体１７との間に設けられ水平面に対して第１傾斜角度θ１よりも大きい第２傾斜角度θ２で傾斜する第２傾斜部１５ｂと、を有している。すなわち、傾斜枠体１５は、上部側が下部側に比較してより外側に開くように、途中で折り曲げられている。この折り曲げ部分は、鋭く折り曲げられてエッジ状に形成され、上屈曲エッジ部（上剪断部）２０ａとなっている。したがって、原料土ホッパ１０に油圧ショベルのバケット等から土塊が投入されると、この上屈曲エッジ部２０ａが土塊を剪断して崩すことになる。
【００４７】
１対の下部枠体１７は、第２傾斜部１５ｂの下端から垂直下方に延びており、互いに平行に形成されている。この１対の下部枠体１７はホッパ本体１６に沿って落下してくる土を下方の搬送用ベルトコンベア１１に導くものである。そして、第２傾斜部１５ｂとこの下部枠体１７との境界部は、上屈曲エッジ部２０ａと同様に、鋭く折り曲げられてエッジ状に形成され、下屈曲エッジ部（下剪断部）２０ｂとなっている。
【００４８】
以上のように、この原料土ホッパ１０では、上下２個所に屈曲エッジ部２０ａ，２０ｂ、すなわち土塊を剪断する剪断部が設けられていることになり、従来のホッパに比較して土塊を崩しやすく、詰まりや架橋が生じにくくなっている。
【００４９】
＜各部の具体的寸法＞
ここで、図５を参照して、原料土ホッパ１０の各部の寸法の一例を以下に挙げる。
【００５０】
まず、ホッパ本体１６の最大開口幅Ｗ３は２４００ｍｍであり、導入部１８の導入口の幅Ｗ１は６００ｍｍである。以上の条件の下、所定のバケットで５杯の原料土（土塊）をこの原料土ホッパ１０に投入した場合のシミュレーションを行った結果、以下のような寸法値を採用すれば、詰まりや架橋が起こりにくいことが判明した。なお、バケットの幅（土塊の幅に相当）は導入口の幅Ｗ１よりも広い。
【００５１】
上屈曲エッジ部２０ａの幅（投入幅）Ｗ２：７５０ｍｍ
第１傾斜角度θ１：１７°
第２傾斜部の高さＨ１：２００〜３００ｍｍ
（第２傾斜角度θ２：７０°）
以上から、原料土ホッパ１０について、架橋が起こりにくい形状を一般化すると、以下のようになる。
【００５２】
(a)１対の上屈曲エッジ部の幅Ｗ２は１対の下屈曲エッジ部（＝導入幅）Ｗ１の幅の１２５％以上１４５％以下が好ましい。
【００５３】
下屈曲エッジ部２０ｂの幅Ｗ１に比べて上屈曲エッジ部２０ａの幅Ｗ２が１４５％を越える程度に広すぎると、上屈曲エッジ部２０ａで剪断された土塊が下屈曲エッジ部２０ｂによっても剪断されにくく、詰まりや架橋が生じやすい。また、逆に、下屈曲エッジ部２０ｂの幅Ｗ１に比べて上屈曲エッジ部２０ａの幅Ｗ２が１２５％より小さい程度に狭すぎると、上下に２個所の屈曲エッジ部を設けた効果が小さく、土塊がくずれにくくなって詰まりや架橋が生じやすい。
【００５４】
(b)第２傾斜部１５ｂの第２傾斜角度θ２は、６０°以上７５°以下が好ましい。
【００５５】
この角度範囲は、土の最大安息角である４５°を越えるものである。第２傾斜角度が７５°を越えると、前述のように、上屈曲エッジ部２０ａの幅Ｗ２と下屈曲エッジ部２０ｂの幅Ｗ１との差が小さくなり、上下に２個所の屈曲エッジ部を設けた効果が小さく、土塊がくずれにくくなって詰まりや架橋が生じやすい。一方で、第２傾斜角度θ２を６０°より小さくすると、第２傾斜部１５ｂの傾斜が緩くなりすぎて、この第２傾斜部１５ｂに沿って土塊が下方に落下しにくくなり、第２傾斜部１５ｂで土が堆積する。
【００５６】
＜搬送用ベルトコンベア＞
搬送用ベルトコンベヤ１１は、２つのローラ間に掛け渡されて循環するものであり、原料土ホッパ１０の下方から改良剤供給部４の下方を経て混合機５に至るまでの搬送路を構成している。この搬送用ベルトコンベヤ１１は鉄製である。
【００５７】
＜掻き出しロータ＞
掻き出しロータ１２は、前述のように、搬送用ベルトコンベア１１の搬送方向のほぼ中央部上方に配置されており、この位置は原料土ホッパ１０の搬送方向下流側の端部に相当している。また、掻き出しロータ１２は、搬送用ベルトコンベア１１の上方に、搬送用ベルトコンベア１１と所定の間隔をあけて配置されている。
【００５８】
掻き出しロータ１２は、外周に複数の突起部材が設けられており、油圧駆動によって回転可能である。この掻き出しロータ１２によって、例えば、水分の多い土がベルト上でスリップするような場合に、土の搬送が促進される。また、この掻き出しロータ１２は、搬送されてきた土の下流側への搬送量を規制する定量供給手段としても機能している。
【００５９】
［改良剤供給部］
改良剤供給部４は搬送用ベルトコンベア１１の搬送方向下流側の端部上方に配置されている。この改良剤供給部４は、土質改良剤が収納された改良剤ホッパ２５と、改良剤ホッパ２５の底部に設けられた改良剤フィーダ２６とを有している。
【００６０】
改良剤ホッパ２５は下部側が漏斗状に形成されており、収納された土質改良剤を改良剤フィーダ２６部分に導いている。改良剤フィーダ２６は、詳細の構成については省略するが、改良剤ホッパ２５内の土質改良剤を、搬送用ベルトコンベア１１上に、適宜供給量を調整しながら供給するためのものである。
【００６１】
［混合機］
混合機５は、搬送用ベルトコンベア１１によって搬送されてきた土の固まりを解砕または混合するための装置である。この混合機５は、最も上方で搬送用ベルトコンベア１１に近接するように配置されたカッタ２８と、カッタ２８の下方に配置された３つのロータリハンマ２９とを有している。
【００６２】
［駆動装置］
駆動装置６は、エンジン、ラジエータ、エアクリーナ及びエンジンによって駆動される油圧ポンプ等を有している。また、この駆動装置６の周囲には、燃料タンク、作動油タンク、及び下部走行体１の走行操作や各装置の操作を行う操作部材等が配置されている。
【００６３】
［排出ベルトコンベア］
排出ベルトコンベア７は、油圧駆動式の装置であり、混合機５の下方から斜め上方に向けて延びている。そして、この排出ベルトコンベア７は、混合機５を経て落下してくる土質改良された土を受けて、機外に排出するためのものである。
【００６４】
［動作］
次に土質改良作業について説明する。図３に示すように、この自走式土質改良機の原料土ホッパ１０側には、一般的に、バケットを有する油圧ショベルが配備されており、排出ベルトコンベヤ７の排出端側には、ダンプトラック等が待ち受けている。ここでは、土質改良すべき原料土が、粘性の高い粘性土である場合について説明する。
【００６５】
まず、油圧ショベルのバケットによって掘削された土が原料土ホッパ１０に投入される。このとき、粘性土はバケットの形状のままの土塊として原料土ホッパ１０内に落とし込まれる。原料土ホッパ１０内に落とし込まれた土塊は、ホッパ本体１６の上屈曲エッジ部２０ａに衝突し、この部分で剪断されて、土塊の一部が崩れることになる。この崩れた土塊の一部及び残った土塊は、第２傾斜部１５ｂの傾斜に沿って下方に移動する。
【００６６】
そして次の土塊がバケットから原料土ホッパ１０内に落とし込まれると、この土塊によって、先の土塊はさらに下方に押し込まれることになる。すると、下方に押し込まれた土塊は、上屈曲エッジ部２０ａよりも剪断幅の小さい下屈曲エッジ部２０ｂに衝突し、この部分でさらに細かく剪断されることになる。また、その上部の（２番目の）土塊は、先の土塊と同様に、上屈曲エッジ部２０ａで剪断されることになる。
【００６７】
以上のような動作が繰り返され、投入された土塊は上屈曲エッジ部２０ａと下屈曲エッジ部２０ｂによって２回の剪断を受けることになる。したがって、従来のホッパにおいて生じていた詰まりや導入部上端付近での架橋が生じにくくなり、原料土は次々と連続して搬送用ベルトコンベア１１側に送られることになる。
【００６８】
次に、原料土ホッパ１０から落下してきた原料土は、搬送用ベルトコンベア１１によって混合機５側に搬送される。このとき、搬送される原料土は、掻き出しロータ１２によって、下流側に掻き出されるとともに搬送量が規制される。したがって、掻き出しロータ１２の下流側には常に定量の原料土が供給されることになる。
【００６９】
また、搬送用ベルトコンベア１１の下流側端部において、土質改良剤が供給される。このとき、改良剤フィーダ２６によって供給量が調整されており、原料土に対して所定の割合で土質改良剤が混合されることになる。
【００７０】
さらに、搬送用ベルトコンベア１１によって搬送された原料土及び土質改良剤は、混合機５で解砕及び混合されて再利用可能な土に改良される。改良された土は、排出ベルトコンベア７上に落下し、この後、排出ベルトコンベア７によって機外に排出され、ダンプトラック等に搭載される。
【００７１】
［特徴］
以上のような本実施形態では、以下のような特徴を有している。
【００７２】
ホッパ本体１６を構成する傾斜枠体１５を途中で折り曲げて、上屈曲エッジ部２０ａを形成しているので、ホッパ本体１６と導入部１８との境界部に形成される下屈曲エッジ部２０ｂと合わせて合計２個所で土塊を剪断することができる。したがって、土塊を崩しやすく、詰まり及び導入部１８の上部における架橋が生じにくい。
【００７３】
また、傾斜枠体１５に土塊を剪断可能な上屈曲エッジ部２０ａを設けているので、導入部１７の形状、寸法に左右されることなく剪断部の幅を設定することができる。すなわち、導入部１７の形状、寸法は、搬送用ベルトコンベア１１や掻き出しロータ１２の構成によって制限を受けるが、傾斜枠体１５に形成される上屈曲エッジ部２０ａはそれらの制限を受けないので、上屈曲エッジ部２０ａの間隔である剪断幅をより広く確保することができ、この剪断幅の広い上屈曲エッジ部２０ａによって効果的に土塊を崩すことができる。また、逆に、導入部１７等の形状を変更することなくホッパを改良することができるので、導入部１７の導入口を適度な幅に設定することができる。したがって、搬送用ベルトコンベア１１上において均一に土が乗り、定量供給性を損なうことがない。
【００７４】
上屈曲エッジ部２０ａは、従来のホッパ本体を形成している傾斜枠体の一部をさらに外方に折り曲げることによって形成することができるので、従来のホッパに比較して特に製造コストを上げることなく実現することができる。
【００７５】
本実施形態では、上屈曲エッジ部２０ａの剪断幅Ｗ２を下屈曲エッジ部２０ｂの剪断幅Ｗ１（６００ｍｍ）の１２５％である７５０ｍｍとしているので、２個所の剪断部で効果的に土塊を剪断することができるとともに、上屈曲エッジ部２０ａによって剪断された土塊をスムーズに下方に導くことができる。
【００７６】
また、ホッパ本体１６の第２傾斜部１５ｂの第２傾斜角度を土の最大安息角より大きな７０°にしているので、前記同様に、２個所の剪断部で効果的に土塊を剪断することができるとともに、上屈曲エッジ部２０ａによって剪断された土塊をスムーズに下方に導くことができる。
【００７７】
［他の実施形態］
(a)前記実施形態における原料土ホッパ１０の各部の形状、寸法は一例であって、本発明はこれらの形状、寸法に限定されるものではない。
【００７８】
(b)ホッパ本体１６及び導入部１８を構成する左右の傾斜枠体１５及び下部枠体１７は、それぞれ１枚のプレート部材を折り曲げて形成しても良いし、別の部材を溶接により連結して形成しても良い。
【００７９】
(c)前記実施形態では、傾斜枠体１５に１つの上屈曲エッジ部２０ａを形成したが、２つ以上の上屈曲エッジ部を形成しても良い。但し、この場合は、上側の屈曲エッジ部ほど間隔（剪断幅）を広くする必要がある。
【００８０】
(d)前記実施形態では、自走式土質改良機に本発明を適用した例を示したが、本発明は他の土質改良機においても同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】従来の原料土ホッパの断面図。
【図２】従来の原料土ホッパの問題点を説明するための模式図。
【図３】本発明の一実施形態による自走式土質改良機の全体側面図。
【図４】前記土質改良機の原料土ホッパの外観斜視図。
【図５】前記原料土ホッパの断面模式図。
【符号の説明】
【００８２】
３  搬送装置
４  改良剤供給部
５  混合機
７  排出ベルトコンベア
１０  原料土ホッパ
１１  搬送用ベルトコンベア
１２  掻き出しロータ
１５  傾斜枠体
１５ａ  第１傾斜部
１５ｂ  第２傾斜部
１６  ホッパ本体
１７  下部枠体
１８  導入部
２０ａ  上屈曲エッジ部（上剪断部）
２０ｂ  下屈曲エッジ部（下剪断部）
【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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