(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設工事で発生する泥土を一端側から搬入して固化し、固化した泥土を他端側から搬出する回転ドラムと、回転ドラムを回転駆動する回転駆動装置とを備えた泥土固化処理装置において、回転ドラムの回転に伴って泥土を上昇、落下させて破砕、撹拌する泥土昇降部材と、泥土を他端側へ搬送する泥土搬送部材とを回転ドラム内に設け、泥土取り込み口及び泥土取り出し口を有し両者間を気密に遮断しながら泥土取り込み口から取り込んだ泥土を泥土取り出し口に送って回転ドラム内に搬入することができる泥土搬入装置と泥土取り込み口及び泥土取り出し口を有し両者間を気密に遮断しながら泥土取り込み口から取り込んだ泥土を泥土取り出し口に送って回転ドラム外に搬出することができる泥土搬出装置とをそれぞれ回転ドラムの一端側と他端側とに設けるとともに、回転ドラム内の圧力を減圧して泥土の脱水を行う減圧装置を回転ドラムに接続し、回転ドラムを回転駆動して泥土を破砕、撹拌することにより泥土の水分蒸発面を増加させながら減圧装置で泥土の脱水を行って、脱水処理材を用いないで泥土を固化するように構成したことを特徴とする泥土固化処理装置。
【請求項２】
泥土搬入装置及び泥土搬出装置を、円筒状の周壁とその両端部を塞ぐ側壁とで形成され泥土取り込み口及び泥土取り出し口を有するケーシングと、ケーシング内に回転可能に設置され回転中心に対して放射状に設けられてケーシング内を複数の泥土収容室に仕切る複数の仕切部材とで構成し、仕切部材を回転させることにより、泥土取り込み口から取り込んだ泥土を泥土収容室に収容して泥土取り込み口と泥土取り出し口との間を気密に遮断しながら泥土取り出し口に送ることができるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の泥土固化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、推進工事、シールド工事、基礎工事、浚渫工事等の建設工事で発生する泥土を固化する泥土固化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
縦穴掘削機等による基礎工事、管推進機による推進工事、シールド工事、浚渫工事等の建設工事で発生する軟弱な泥土は、建設汚泥と呼ばれ、産業廃棄物として脱水処理した後、最終処分地に埋立て処分されている。この建設汚泥と呼ばれる泥土は、微粒子分を多く含む含水比の高い泥水状や塑性状の土砂であり、一般の建設残土とは異なり、有害物質の有無にかかわりなく産業廃棄物として取り扱われて、所定の最終処分地で処分するように定められている。しかしながら、最近は、産業廃棄物の最終処分地の立地難が深刻化し、こうしたことを背景にして建設副産物のリサイクルの促進が要請されている。
【０００３】
こうした要請から、これまで利用価値のなかった泥土について、施工業者自らが泥土の発生現場やその近辺でセメント系や石灰系等の脱水処理剤を混合して泥土に脱水処理を施すことにより、これを強度の高い一般建設残土と同等の土砂に改質して利用価値を創出し、改質処理現場から再利用先へと直接搬送して、路盤材、埋め戻し土、宅地造成土、土手の盛土等の種々の用途に再利用する技術の開発が進められている。泥土に脱水処理を施す装置として、従来、回転ドラムにより泥土を固化する泥土固化処理装置が知られている。この泥土固化処理装置は、回転ドラムとこれを回転駆動する回転駆動装置とを備え、建設工事で発生する泥土と脱水処理剤を回転ドラムの一端側から搬入し、回転ドラムを回転駆動装置で回転駆動してそれらの泥土と脱水処理剤とを混合することにより、回転ドラム内で泥土に脱水処理を施して泥土を固化し、固化した泥土を回転ドラムの他端側から搬出するようにした装置である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の装置は、泥土を固化するのに、脱水処理剤を使用しなければならないことから、特に含水比の高い泥土を固化する場合にランニングコストが高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、こうした従来の技術の問題を解消するために創作されたものであって、その技術課題は、脱水処理剤を使用しないで含水比の高い泥土を固化することができる泥土固化処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
こうした本発明の技術課題は、
建設工事で発生する泥土を一端側から搬入して固化し、固化した泥土を他端側から搬出する回転ドラムと、回転ドラムを回転駆動する回転駆動装置とを備えた泥土固化処理装置において、
「回転ドラムの回転に伴って泥土を上昇、落下させて破砕、撹拌する泥土昇降部材と、泥土を他端側へ搬送する泥土搬送部材とを回転ドラム内に設け、泥土取り込み口及び泥土取り出し口を有し両者間を気密に遮断しながら泥土取り込み口から取り込んだ泥土を泥土取り出し口に送って回転ドラム内に搬入することができる泥土搬入装置と泥土取り込み口及び泥土取り出し口を有し両者間を気密に遮断しながら泥土取り込み口から取り込んだ泥土を泥土取り出し口に送って回転ドラム外に搬出することができる泥土搬出装置とをそれぞれ回転ドラムの一端側と他端側とに設けるとともに、回転ドラム内の圧力を減圧して泥土の脱水を行う減圧装置を回転ドラムに接続し、回転ドラムを回転駆動して泥土を破砕、撹拌することにより泥土の水分蒸発面を増加させながら減圧装置で泥土の脱水を行って、脱水処理材を用いないで泥土を固化するように構成したこと」
により達成される。
【０００７】
このように構成された本発明の泥土固化処理装置を用いて泥土を固化するときには、泥土を回転ドラム内に一端側から泥土搬入装置で搬入するとともに、減圧装置で回転ドラム内の圧力を減圧しながら回転ドラムを回転駆動装置で回転駆動する。その場合、泥土搬入装置は、泥土取り込み口と泥土取り出し口との間を気密に遮断しながら、泥土取り込み口から取り込んだ泥土を泥土取り出し口に送るため、回転ドラム内の圧力を減圧装置で減圧していても、泥土取り込み口側から回転ドラム内へ外気が侵入するのを阻止しながら回転ドラム内に泥土を搬入することができる。こうして泥土を回転ドラム内に搬入すると、回転ドラムの回転に伴って泥土を泥土昇降部材で上昇、落下させて、泥土を落下時に回転ドラムの底部等に衝突させて泥土の塊を破砕する。そして、回転ドラムを回転させてこうした動作を繰り返すことにより、泥土を漸次細分化しながら撹拌し、この間、泥土は、泥土搬送部材で回転ドラムの他端側へ搬送されて行く。
【０００８】
泥土の上昇、落下、破砕の動作を繰り返すことにより泥土を細分化すると、単位体積当たりの泥土の表面積を増やすことができ、また、その動作を繰り返すことにより細分化された泥土を撹拌すると、泥土の表面が回転ドラム内の減圧された雰囲気にさらされる機会を多くすることができて、泥土内の水分を蒸発させるのに有効な泥土の表面を増やすことができる。このように、本発明の泥土固化処理装置では、回転ドラムの回転駆動により泥土を破砕、撹拌して泥土の水分蒸発面を増加するため、減圧装置による泥土の脱水を促進するとともに均一に行うことができて、含水比の高い泥土を、脱水処理剤を使用しないで固化することができる。
【０００９】
こうして固化された泥土は、泥土搬出装置により回転ドラム外に他端側から搬出されるが、その場合、回転ドラム内の圧力を減圧装置で減圧していても、泥土搬出装置は、泥土搬入装置と同様の作用により、泥土取り出し口側から回転ドラム内へ外気が侵入するのを阻止しながら回転ドラム外に泥土を搬出することができる。そのため、本発明の泥土固化処理装置では、こうした泥土搬入装置と泥土搬出装置を設けたことにより、減圧装置による泥土の固化処理をバッチ処理によることなく連続運転で行うことができる。以上のように、本発明の泥土固化処理装置では、回転ドラムによる泥土の破砕、撹拌作用を特に泥土の水分蒸発面を増加させるために働かせて、この泥土の水分蒸発面の増加により、含水比の高い泥土を、脱水処理剤を使用しないで減圧装置により脱水して固化できるようにしており、この点に前述の従来の技術にはみられない独自の発想がある。また、こうした減圧装置による泥土の固化処理を、泥土搬入装置及び泥土搬出装置を設けて連続運転で行えるようにしており、この点にも独自の工夫がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１に基づいて説明することにより、本発明の実施の形態を明らかにする。図１は、本発明の具体化例の泥土固化処理装置を示す縦断面図で、回転羽根を垂直方向に回転させるように設置した場合の図、図２は、図１の泥土固化処理装置のａ−ａ線断面図、図３は、図１の泥土固化処理装置のｂ−ｂ線断面図、図４は、図２のア部の拡大詳細図、図５は、図１のイ部の拡大詳細図、図６は、図５の矢印ｃ−ｃ方向の矢視図、図７は、本発明の他の具体化例の泥土固化処理装置を示す縦断面図で、回転羽根を水平方向に回転させるように設置した場合の図、図８は、図７の泥土固化処理装置のｄ−ｄ線断面図である。本発明の泥土固化処理装置は、前述の従来の泥土固化処理装置と同様、建設工事で発生する泥土を一端側から搬入して固化し、固化した泥土を他端側から搬出する回転ドラムと、回転ドラムを回転駆動する回転駆動装置とを備えているが、従来の装置とは異なり、脱水処理剤を使用しないで泥土を固化しようとするものである。
【００１１】
図１において、１は建設工事で発生する泥土を後端側から搬入して固化し、固化した泥土を前端側から搬出する回転ドラム、１ａは泥土固化処理装置を設置するための基台、２はこの回転ドラム１を回転自在に支持するための支持ローラ、２ａはこの支持ローラ２を軸着して基台１ａに回転自在に取付けるためのブラケット、３は回転ドラム１の外周にリング状に固着した旋回ギヤ、４はこの旋回ギヤ３に噛み合って駆動モータ（図示せず。）の回転力を旋回ギヤ３に伝達する駆動ギヤである。支持ローラ２及びブラケット１ａは、図１に示すように回転ドラム１の前後に一対ずつ設けられている。回転ドラム１を回転駆動するための回転駆動装置は、旋回ギヤ３、駆動ギヤ４及び図示しない駆動モータとにより構成して回転ドラム１を減速回転できるようにしている。
【００１２】
５ａは回転ドラムの回転に伴って泥土を上昇、落下させる泥土昇降部材としての後方の掻き上げ翼、５ｂはその前方に取付けられ回転ドラムの回転に伴って固化済みの泥土を上昇、落下させる同様の前方の掻き上げ翼、６は泥土を他端側へ搬送する泥土搬送部材としての搬送翼である。後方の掻き上げ翼５ａは、長尺の矩形板状をなし、回転ドラム１の内周面に長手方向に向けて取付けられ、前方の掻き上げ翼５ｂも、この後方の掻き上げ翼５ａの前方に同様にして取付けられているが、後方の掻き上げ翼５ａよりも短い矩形板状をなしている。これら後方の掻き上げ翼５ａ及び前方の掻き上げ翼５ｂは、回転ドラム１の周方向に等間隔で放射状に多数取付けられている。また、搬送翼６は、前方の掻き上げ翼５ｂよりも更に短い矩形板状をなしていて、後方の掻き上げ翼５ａの前部付近から前方に向けて回転ドラム１の内周面に多数取付けられている。その場合、回転ドラム１の軸方向に位相をずらしてその周方向に等間隔で取付けられ、かつ、前方に向かって下方に傾斜するように取付けられている。
【００１３】
後方の掻き上げ翼５ａは、後述する泥土搬入装置１６により回転ドラム１内に搬入した泥土を回転ドラム１の回転に伴って掻き上げるがごとく上昇させ、回転ドラム１の上半部に上昇させたときに自重により落下させる作用をする。その結果、泥土の塊を、その落下時に回転ドラムの底部や他の泥土と衝突させて破砕することができる。回転ドラム１を回転駆動して泥土を後方の掻き上げ翼５ａで上昇、落下させる動作を繰り返すことにより、泥土を漸次細かく破砕して行きながら撹拌する。前方の掻き上げ翼５ｂは、固化済み泥土を、後方の掻き上げ翼５ａと同様、掻き上げるがごとく上昇させ、回転ドラム１の上半部に上昇させたときに自重により落下させて、後述する泥土搬出装置１７におけるケーシング２０の泥土取り込み口２０ｅに送り込む作用をする。多数の搬送翼６は、回転ドラム１の内周面に前方に向かって下方に傾斜するように取付けられているため、泥土をとらえて漸次前方に移動させることができる。
【００１４】
７は基台１ａに回転不能に固定的に設置され回転ドラム１の後端部側面を気密に遮蔽する後部隔壁、８は基台１ａに同様に固定的に設置され回転ドラム１の前端部側面を気密に遮蔽する前部隔壁、９は後部隔壁７と回転ドラム１の間をシールするシール部材、１０は前部隔壁８と回転ドラム１の間をシールするシール部材、１１は回転ドラム１の後方に設置され建設工事で発生する泥土を投入する泥土投入ホッパである。回転ドラム１の後端部側面及び前端部側面には、回転ドラム１の回転軸心を中心とする円孔を設けている。後部隔壁７及び前部隔壁８は、それぞれ、その後端部側面及び前端部側面に設けた各円孔よりも若干小径の円盤状の壁体であり、回転ドラム１の回転を可能にするように、それらの各円孔に嵌入している。その場合、これらの後部隔壁７及び前部隔壁８の外周面と後端部側面及び前端部側面の円孔の内周面との間をそれぞれシール部材９及びシール部材１０により摺動可能にシールしている。なお、泥土投入ホッパ１１は、基台１ａに適宜の方法で支持されるようにしている。
【００１５】
１４は回転ドラム１内の圧力を減圧して泥土の脱水を行うための減圧装置としての真空ポンプ、１４ａはこの真空ポンプ１４の吸入側の管路となる排気ダクトである。真空ポンプ１４は、基台１ａに設置して排気ダクト１４ａを前部隔壁８に嵌挿することにより、排気ダクト１４ａを介して回転ドラム１に取り付けている。真空ポンプ１４を回転ドラム１に取り付ける場合、このように前部隔壁８に取り付けることにより、回転しない部材に取り付けることができるため、真空ポンプ１４を複雑な構造を要することなく回転ドラム１に取り付けることができて真空ポンプ１４の取付け費用を低減することができる。真空ポンプ１４には、ダストに強い水封ポンプを使用することが望ましい。
【００１６】
１５は回転ドラム１の外周面を覆う固定ドラム、１５ａは回転ドラム１の外周面と固定ドラム１５の内周面との間に形成され加熱された熱水等の熱媒体が供給される加熱媒体供給室、１５ｂはこの加熱媒体供給室１５ａに加熱された熱媒体である加熱媒体を供給するための加熱媒体供給口、１５ｃは加熱媒体供給室１５ａ内の熱交換を済ませた加熱媒体を排出するための加熱媒体排出口である。図示はしていないが、この泥土固化処理装置においては、熱媒体を加熱するための熱媒体加熱装置が設置されていて、この熱媒体加熱装置から加熱媒体供給口１５ｂへ加熱媒体を送り、加熱媒体供給室１５ａで熱交換を済ませた加熱媒体を、加熱媒体排出口１５ｃから熱媒体加熱装置へ戻して再加熱することができるように構成されている。
【００１７】
固定ドラム１５は、内周面の前後の端部にリング状の縁部１５ｄを設けて円筒状に形成されており、基台１ａ上に固定して設置されている。この固定ドラム１５は、前後の縁部１５ｄをシール部材１８を介して回転ドラム１の外周面に当接させて、その外周面を間隙を設けるように覆うことにより、固定ドラム１５の内周面と回転ドラム１の外周面との間に加熱媒体供給室１５ａを形成するようにしている。その場合、回転ドラム１の回転を可能にするようにシール部材１８でシールする。ここに示す例では、このように回転ドラム１の外周面を固定ドラム１５で覆って加熱媒体供給室１５ａを形成し、この加熱媒体供給室１５ａに加熱媒体を供給し得るようにすることにより、回転ドラム１内の泥土を加熱する泥土加熱装置を構成しているが、泥土加熱装置を他の加熱手段で構成してもよい。こうした泥土加熱装置は、泥土中の水分の蒸発速度を上げるために設けた付加的な構成であるから、必ずしも不可欠なものではない。
【００１８】
１６は後部隔壁７に設けられ泥土投入ホッパ１１に投入された泥土を取り込んで回転ドラム１内に搬入する泥土搬入装置、１７は前部隔壁８に設けられ泥土の脱水により生成された固化済みの泥土を取り込んで回転ドラム１外に搬出する泥土搬出装置である。これらの泥土搬入装置１６及び泥土搬出装置１７は、真空ポンプ１４を作動させて回転ドラム１内の圧力を減圧した際、回転ドラム１内への外気の侵入を阻止しながら泥土を回転ドラム１内に搬入したり回転ドラム１外に搬出したりすることができるようにする働きをする。次に、これら泥土搬入装置１６及び泥土搬出装置１７の構造について述べる。
【００１９】
泥土搬入装置１６と泥土搬出装置１７の構造は基本的に差はないので、両者を代表して泥土搬入装置１６について詳述する。１２はケーシング１９の内部空間を複数の泥土収容室１９ｄに放射状に仕切る仕切用回転体としての回転羽根、１２ａはケーシング１９に回転可能に取り付けられる回転軸、１２ｂはこの回転軸１２ａに取り付けられて回転中心に対して放射状に配設された仕切部材としての羽根、１９は泥土投入ホッパ１１内の泥土を取り込むケーシング、１９ａはケーシング１９の周面を構成する円筒状の周壁、１９ｂ，１９ｃはこの円筒状の周壁１９ａの各端部を塞いでケーシング１９の側面を構成する側壁である。
【００２０】
ケーシング１９は、円筒状の周壁１９ａの両端部を側壁１９ｂ，１９ｃで塞いで形成されるが、その場合、気密に塞ぐことができるようにするため、図４に示すように、周壁１９ａの両端部内周面にリング状のシール部材２１を複数列埋設するとともにこれらのシール部材２１に側壁１９ｂ，１９ｃの周縁のフランジ部を押し当てるようにしている。なお、図４には、こうした泥土搬入装置１６のケーシング１９のシール構造を、引出線の上側に符号を付けて示すほか、これと同様の構造をしている泥土搬出装置１７のケーシング２０のシール構造も、引出線の下側に符号を付けて示している。ケーシング１９には、泥土取り込み口１９ｅ及び泥土取り出し口１９ｆが形成され、ここに示す例では、泥土取り込み口１９ｅ及び泥土取り出し口１９ｆをケーシング１９の周壁１９ａの上部及び下部に対称的に形成している。泥土取り込み口１９ｅは、泥土投入ホッパ１１に接続されて泥土を取り込み、泥土取り出し口１９ｆは、回転ドラム１内に開口して泥土を取り出す。回転羽根１２は、こうして形成されたケーシング１９内に回転可能に設置され、その回転時に、各羽根１２ｂがケーシング１９の周壁１９ａ及び側壁１９ｂ，１９ｃに密着した状態で摺動して泥土取り込み口１９ｅと泥土取り出し口１９ｆとの間を気密に遮断するようにシールが施されている。
【００２１】
そのシールの構造を図５及び図６に基づいて説明する。両図には、泥土搬入装置１６の羽根１２ｂのシールの構造のほか、泥土搬出装置１７の羽根１３ｂのシールの構造も、図４と同様の手法で示している。図において、２３は回転羽根１２の各羽根１２ａの先端部に埋設され各羽根１２ａの先端面とケーシング１９の周壁１９ａの間を気密にシールするための可動のシール部材、２５は回転羽根１２の各羽根１２ａの両側面部にそれぞれ埋設され各羽根１２ａの両側面とケーシング１９の側壁１９ｂ，１９ｃの間をそれぞれ気密にシールするための可動のシール部材である。シール部材２３及びシール部材２５をそれぞれ羽根１２ａの先端部及び両側面部に埋設する場合、図５及び図６に示すように、羽根１２ａの先端部及び両側面部にシール部材２３及びシール部材２５を出没可能に嵌入する溝をそれぞれ形成し、各溝に嵌入したシール部材２３及びシール部材２５を、それぞれ、溝奥に設けたバネ２３ａ及びバネ２５ａで突出させるように弾性的に付勢することにより、回転羽根１２とケーシング１９との間のシールを確実に達成できるだけでなく、回転羽根１２の円滑な回転も達成できるようにしている。
【００２２】
泥土搬入装置１６は、こうした構造を備えているので、泥土投入ホッパ１１に投入された泥土を泥土取り込み口１９ｅから取り込んで羽根１２ａ間の泥土収容室１９ｄに収容する。そうすると、回転羽根１２は、その泥土収容室１９ｄ内の泥土の自重により図１の矢印方向に回転し、泥土投入ホッパ１１内の泥土は、その回転羽根１２の回転に伴って各泥土収容室１９ｄに順次収容されて行き、やがて泥土取り出し口１９ｆに送られて泥土取り出し口１９ｆから取り出され、回転ドラム１内に搬入される。この間、各羽根１２ａは、その先端部のシール部材２３及び両側面部のシール部材２５によりケーシング１９との間をシールして泥土取り込み口１９ｅと泥土取り出し口１９ｆとの間を気密に遮断する。そのため、この泥土搬入装置１６を用いると、回転ドラム１内の圧力を真空ポンプ１４で減圧したときに、泥土投入ホッパ１１から回転ドラム１内へ外気が侵入するのを阻止しながら回転ドラム１内に泥土を搬入することができる。
【００２３】
一方、泥土搬出装置１７は、ケーシング１９と同様のケーシング２０と、回転羽根１２と同様の回転羽根１３とで構成されていて、これらの構造も泥土搬入装置１６と基本的に変わらない。すなわち、ケーシング２０は、シール部材２１と同様のシール部材２２を埋設した円筒状の周壁２０ａとその両端部を塞ぐ側壁２０ｂ，２０ｃとで形成され、泥土取り込み口２０ｅ及び泥土取り出し口２０ｆを備えている。また、回転羽根１３は、回転羽根１２と同様、回転軸１３ａとこの回転軸１３ａに取り付けられて回転中心に対して放射状に配設された複数の羽根１３ｂとで形成され、ケーシング２０内に回転可能に設置してケーシング２０内を複数の泥土収容室２０ｄに仕切るように構成されている。この回転羽根１３の各羽根１３ｂの先端部及び両側面部には、羽根１２ｂと同様、溝を形成し、可動のシール部材２４及びシール部材２６をその溝に出没可能に嵌入してバネ２４ａ及びバネ２６ａで弾性的に付勢することにより、回転羽根１３とケーシング２０との間をシールするようにしている。
【００２４】
泥土搬出装置１７は、こうした構造を備えているので、前方の掻き上げ翼５ｂで押し上げられて落下する固化済みの泥土を泥土取り込み口２０ｅから取り込んで泥土収容室２０ｄに収容する。そうすると、回転羽根１３は、その泥土収容室２０ｄ内の泥土の自重により図１の矢印方向に回転し、その回転に伴って、前方の掻き上げ翼５ｂから落下する泥土を各泥土収容室２０ｄに順次収容して泥土取り出し口２０ｆへ送り回転ドラム１外に搬出する。この間、各羽根１３ａは、その先端部のシール部材２４及び両側面部のシール部材２６によりケーシング２０との間をシールして泥土取り込み口２０ｅと泥土取り出し口２０ｆとの間を気密に遮断するため、泥土取り出し口２０ｆ側から回転ドラム１内へ外気が侵入するのを阻止しながら回転ドラム１外に泥土を搬出することができる。
【００２５】
以上述べた泥土搬入装置１６や泥土搬出装置１７は、回転ドラム１内への外気の侵入を阻止しながら泥土を送れるという前記の機能を有することに加え、泥土を送るとき、泥土を泥土収容室１９ｄに収容した状態のまま泥土収容室１９ｄを移動させることにより送れるため、粘性や粒度等泥土の性状にかかわりなく泥土を確実に送ることができて、スクリュコンベアにはみられない優れた泥土搬送機能を備えている。以上述べた例では、回転羽根１２，１３を泥土の自重により回転させるようにしているが、これらを原動機で回転させるようにすると、泥土を間断なく一層確実に回転ドラム１の内外に搬送することができる。
【００２６】
以上の構造を備えた泥土固化処理装置で泥土を固化するときには、まず、加熱媒体供給室１５ａに加熱媒体を供給して回転ドラム１を加熱しておく。次いで、泥土を泥土投入ホッパ１１に投入して泥土搬入装置１６で回転ドラム１内にその後端側から搬入するとともに、真空ポンプ１４を作動させて回転ドラム１内の圧力を減圧しながら回転ドラム１を回転駆動装置で回転駆動する。その場合、泥土搬入装置１９は、泥土取り込み口１９ｅと泥土取り出し口１９ｆとの間を各羽根１２ａにより気密に遮断しながら、泥土取り込み口１９ｅから取り込んだ泥土を泥土取り出し口１９ｆに送るため、回転ドラム１内の圧力を真空ポンプ１４で減圧していても、泥土取り込み口１９ｅ側から回転ドラム１内へ外気を侵入させないで回転ドラム１内に泥土を搬入することができる。こうして泥土を回転ドラム１に搬入すると、泥土固化処理装置は、回転ドラム１の回転に伴って泥土を後方の掻き上げ翼５ａで上昇、落下させて、泥土を、落下時に回転ドラム１の底部や他の泥土の塊に衝突させて泥土の塊を破砕する。そして、回転ドラム１を回転させてこうした動作を繰り返すことにより、泥土を漸次細分化しながら撹拌する。この間、泥土は、真空ポンプ１４による減圧作用や加熱媒体供給室１５ａによる加熱作用により含有水分が蒸発して脱水されるとともに、搬送翼６でとらえられて、その傾斜により回転ドラム１の前端側へ漸次搬送されて行く。
【００２７】
泥土の上昇、落下、破砕の動作を繰り返すことによって泥土を細分化すると、単位体積当たりの泥土の表面積を増やすことができ、また、その動作を繰り返すことによって細分化された泥土を撹拌すると、泥土が飛散して回転ドラム１内の減圧された雰囲気にさらされる泥土面が増加したり、その雰囲気にさらされる泥土面が入れ代わったりすることにより、泥土の表面が回転ドラム１内の雰囲気にさらされる機会を多くすることができて、泥土内の水分を蒸発させるのに有効な泥土の表面を増やすことができる。このように、この泥土固化処理装置では、回転ドラム１を回転駆動して泥土を破砕、撹拌して泥土の水分蒸発面を増加するため、真空ポンプ１４による泥土の脱水を促進するとともに均一に行うことができる。その結果、含水比の高い泥土であっても、脱水処理剤を使用しないで固化することができる。
【００２８】
ここに例示する泥土固化処理装置は、こうした真空ポンプ１４に加え、加熱媒体供給室１５ａを形成することにより泥土加熱装置を付設しているので、泥土中の水分を真空ポンプ１４により蒸発させることができるだけではなく、この真空ポンプ１４による蒸発作用を加熱媒体供給室１５ａによる加熱により加速することができる。その場合、回転ドラム１による泥土の破砕、撹拌は、泥土の水分蒸発面を増加させるだけでなく泥土の加熱面も増加させて二重の効果をもたらし、その結果、泥土中の水分の蒸発を真空ポンプ１４及び加熱媒体供給室１５ａの双方により促進するとともに均一に行うことができて、含水比の高い泥土を一層効率的に固化することができる。
【００２９】
こうして固化して生成された泥土は、今度は、前方の掻き上げ翼５ｂの働きより上昇、落下の動作を繰り返して、落下時に泥土搬出装置１７の泥土取り込み口２０ｅに逐次取り込まれて行くことになる。泥土取り込み口２０ｅに取り込まれた泥土は、泥土搬出装置１７により回転ドラム１の後端部側から外部に搬出されるが、その場合、泥土搬出装置は、泥土取り込み口２０ｅと泥土取り出し口２０ｆとの間を各羽根１３ａにより気密に遮断しながら泥土を泥土取り出し口２０ｆに送るため、回転ドラム１内の圧力を真空ポンプ１４で減圧していても、泥土取り出し口２０ｆ側から回転ドラム１内へ外気を侵入させないで回転ドラム１外に泥土を搬出することができる。この泥土固化処理装置では、泥土の搬入、搬出をする場合に、こうした外気の浸入を阻止する泥土搬入装置１６と泥土搬出装置１７とを回転ドラム１に設けているため、以上のような真空ポンプ１４による泥土の固化処理をバッチ処理によることなく連続運転で行うことができる。
【００３０】
この泥土固化処理装置では、円筒状の周壁１９ａ，２０ａと側壁１９ｂ・１９ｃ，２０ｂ・２０ｃとで形成され泥土取り込み口１９ｅ，２０ｅ及び泥土取り出し口１９ｆ，２０ｆを有するケーシング１９，２０と、ケーシング１９，２０内に回転可能に設置され回転中心に対して放射状に設けられてケーシング１９，２０内を複数の泥土収容室１９ｄ，２０ｄに仕切る複数の羽根１２ｂ，１３ｂをもつ回転羽根１２，１３とで泥土搬入装置１６及び泥土搬出装置１７を構成しているので、泥土を送るとき、羽根１２ｂ，１３ｂを回転させることにより、泥土を泥土収容室１９ｄ，２０ｄに収容した状態のまま泥土収容室１９ｄ，２０ｄを移動させて、あたかも泥土をバケツで移送するようにして送ることができ、そのため、粘性や粒度等泥土の性状にかかわりなく泥土を確実に送ることができるとともに泥土が移送経路に詰まるようなこともなく、トラブルが生じにくい。したがって、泥土の搬入、搬出時に回転ドラム１内への外気の侵入を阻止する前記の効果とこうした効果とが相俟って、真空ポンプ１４による泥土の固化処理を連続運転により良好な状態で実施することができる。
【００３１】
以上述べた泥土固化処理装置では、特に、回転ドラム１の外周面と固定ドラム１５の内周面との間に加熱媒体供給室１５ａを形成することにより、泥土加熱装置を構成しているので、泥土が接触する機会のきわめて多い回転ドラム１を、加熱媒体供給室１５ａ内の加熱媒体により直接加熱することができて、回転ドラム１内の泥土を効果的に加熱することができる。ここでは、泥土加熱装置の例として、固定ドラム１５を用いて加熱媒体供給室１５ａを形成した例を示したが、泥土をマイクロ波加熱により加熱する加熱装置で泥土加熱装置を構成してもよい。こうしたマイクロ波加熱による加熱装置を用いると、固定ドラム１５により加熱媒体供給室１５ａを形成する場合に比べて、泥土加熱装置を小型化することができて泥土固化処理装置をコンパクトに形成することができる。
【００３２】
次に本発明の泥土固化処理装置の他の具体化例を図７及び図８に基づいて説明する。泥土搬入装置１６及び泥土搬出装置１７を回転ドラム１に設置する場合、前記の例では、回転羽根１２，１３を垂直方向に回転させるように立てた状態で設置したのに対し、ここに示す例では、回転羽根１２，１３を水平方向に回転させるように横向きに設置するように変更を加えていて、両者は、この点で相違するが、その他の点では差異がない。ここに示す例では、こうした変更に伴って、泥土搬入装置１６及び泥土搬出装置１７に若干の設計変更を加えているので、以下、この点を中心に説明する。
【００３３】
泥土搬入装置１６及び泥土搬出装置１７に関する構造は、ここに示す例も前記の例も基本的に変わらないが、泥土取り込み口１９ｅ，２０ｅ及び泥土取り出し口１９ｆ，２０ｆを設けたケーシング１９，２０の個所について、両者に差がある。すなわち、泥土取り込み口１９ｅ，２０ｅはケーシング１９，２０の上部に設け、泥土取り出し口１９ｆ，２０ｆはケーシング１９，２０の下部に設ける必要があるが、その場合、前記の例では、泥土取り込み口１９ｅ，２０ｅ及び泥土取り出し口１９ｆ，２０ｆをそれぞれケーシング１９，２０の周壁１９ａ，２０ａの上部及び下部に設けているのに対して、ここに示す例では、回転羽根１２，１３を横向きに設置したことに伴って、泥土取り込み口１９ｅ，２０ｅ及び泥土取り出し口１９ｆ，２０ｆをそれぞれケーシング１９，２０の側壁１９ｂ・１９ｃ，２０ｂ・２０ｃの上部及び下部に設けている。
【００３４】
前述の泥土固化処理装置では、回転羽根１２，１３は、立てた状態で設置していたため、泥土収容室１９ｄ，２０ｄに泥土が収容されると、その泥土の自重により回転させることができたが、ここに示す泥土固化処理装置では、回転羽根１２，１３は、横向きに設置している関係上、泥土収容室１９ｄ，２０ｄ内の泥土の自重により回転させることができないので、回転羽根１２，１３を回転させるための回転駆動装置を設ける。したがって、この泥土固化処理装置は、前述の泥土固化処理装置と同様の効果を奏することに加え、回転羽根１２，１３を回転駆動装置で回転させるようにしているので、泥土の固化処理を連続運転で行うときに、泥土搬入装置１６による回転ドラム１内への泥土の搬入や泥土搬出装置１７による回転ドラム１外への泥土の搬出を、泥土収容室１９ｄ，２０ｄ内の泥土量の変動に影響されることなく行うことができて間断なく行うことができ、連続運転による泥土の固化処理を円滑に行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、「建設工事で発生する泥土を一端側から搬入して固化し、固化した泥土を他端側から搬出する回転ドラムと、回転ドラムを回転駆動する回転駆動装置とを備えた泥土固化処理装置において、回転ドラムの回転に伴って泥土を上昇、落下させて破砕、撹拌する泥土昇降部材と、泥土を他端側へ搬送する泥土搬送部材とを回転ドラム内に設けるとともに、回転ドラム内の圧力を減圧して泥土の脱水を行う減圧装置を回転ドラムに接続し、回転ドラムを回転駆動して泥土を破砕、撹拌することにより泥土の水分蒸発面を増加させながら減圧装置で泥土の脱水を行って、脱水処理材を用いないで泥土を固化するように構成した」ので、本発明によれば、脱水処理剤を使用しないで含水比の高い泥土を固化することができる泥土固化処理装置が得られる。
【００３６】
また、「泥土取り込み口及び泥土取り出し口を有し両者間を気密に遮断しながら泥土取り込み口から取り込んだ泥土を泥土取り出し口に送って回転ドラム内に搬入することができる泥土搬入装置と泥土取り込み口及び泥土取り出し口を有し両者間を気密に遮断しながら泥土取り込み口から取り込んだ泥土を泥土取り出し口に送って回転ドラム外に搬出することができる泥土搬出装置とをそれぞれ回転ドラムの一端側と他端側とに設けている」ので、泥土の搬入、搬出時に外気が回転ドラム内に侵入するのを阻止することができ、そのため、減圧装置による泥土の固化処理をバッチ処理によることなく連続運転で行うことができて、効率的な泥土の固化処理を行うことができる。
【００３７】
本発明を具体化する場合、特に、特許請求の範囲の請求項２に記載のように具体化すれば、これらの効果を発揮することに加え、泥土を送るとき、仕切部材を回転させることにより、泥土を泥土収容室に収容した状態のまま泥土収容室を移動させて送れるため、粘性や粒度等泥土の性状にかかわりなく泥土を確実に送ることができるとともに泥土が移送経路に詰まるようなこともなく、トラブルが生じにくい。したがって、泥土の搬入、搬出時に回転ドラム内への外気の侵入を阻止する前記の効果とこうした効果とが相俟って、減圧装置による泥土の固化処理を連続運転により良好な状態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体化例の泥土固化処理装置を示す縦断面図で、回転羽根を垂直方向に回転させるように設置した場合の図である。
【図２】図１の泥土固化処理装置のａ−ａ線断面図である。
【図３】図１の泥土固化処理装置のｂ−ｂ線断面図である。
【図４】図２のア部の拡大詳細図である。
【図５】図１のイ部の拡大詳細図である。
【図６】図５の矢印ｃ−ｃ方向の矢視図である。
【図７】本発明の他の具体化例の泥土固化処理装置を示す縦断面図で、回転羽根を水平方向に回転させるように設置した場合の図である。
【図８】図７の泥土固化処理装置のｄ−ｄ線断面図である。
【符号の説明】
１    回転ドラム
２    支持ローラ
３    旋回ギヤ
４    駆動ギヤ
５ａ，５ｂ  掻き上げ翼
６    搬送翼
１１    泥土投入ホッパ
１２，１３  回転羽根
１２ａ，１３ａ  回転軸
１２ｂ，１３ｂ  羽根
１４    真空ポンプ
１４ａ  排気ダクト
１５    固定ドラム
１５ａ  加熱媒体供給室
１６    泥土搬入装置
１７    泥土搬出装置
１９，２０  ケーシング
１９ａ，２０ａ  ケーシングの周壁
１９ｂ，１９ｃ，２０ｂ，２０ｃ  ケーシングの側壁
１９ｄ，２０ｄ  泥土収容室
１９ｅ，２０ｅ  泥土取り込み口
１９ｆ，２０ｆ  泥土取り出し口
２１，２２  シール部材
２３，２４，２５，２６  可動のシール部材
２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ｂ  バネ
【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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