【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、埋め立て作業や一般土木作業等における軟弱な土および都市土木作業の上下水道やガス管埋設工事等で掘削された粘性のある土を再生利用するために土質改良を行う解砕混合方法およびその装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】現在、土木建築等の多くの構造物は、土地利用の制約から埋め立て地などの軟弱地盤での建設が避けられない状況にある。 したがって、軟弱地盤に固化剤を散布して脱水し、締め固めにより地盤を改良することが行われている。 また、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が、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、油圧ショベル等の建設機械での掘削によるこね返しを行うために地盤の支持力を失い、埋め戻しに使えない残土はダンプトラックにて搬出することになる。 【０００３】このような問題を解決するために、例えば、特開昭５４−５８９０１号公報が出願されている。
同公報によれば、埋め戻しに使えない粘性のある残土を一定量ずつ供給し、吸水硬化性のある適当な土壌改良剤を所定の割合で添加して解砕混合する残土改良方法と、
埋戻しに使えない粘性のある残土を搬送する残土運搬装置と、この運搬装置で搬送される残土を適当な位置で所定の層厚に掻き均し余剰土を切り出す回転駆動式のカットスクリューと、定量搬送される残土に吸水硬化性のある適当な土壌改良剤を所定の割合で定量供給する添加装置と、土壌改良剤を加えた残土を解砕混合する解砕混合機とを備えたものが記載されている。 【０００４】また、掘削土などの衝撃式混合機として、
例えば、特公平４−９５８６号公報が出願されている。
同公報によれば、回転打撃子および屈曲式解砕板を有する衝撃式混合機において、複数の解砕片を連接した屈曲式解砕板と、屈曲式解砕板の長さ方向に設けた少くとも２組の弾性具と、弾性具の近傍のそれぞれの屈曲可能部剤を結合する支持具をケーシングに備えたものが記載されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、軟弱地盤に固化剤を用いると乾いたときに埃が多くでるとの問題がある。 また、作業現場が狭い場所の場合は固化剤を散布する車両や締め固めに用いる振動ローラ等の多くの建設機械が搬入できないとの問題がある。 更に、従来の工法では多くの建設機械を用いると作業コスト高となる問題を抱えているのが実情である。 【０００６】前記特開昭５４−５８９０１号公報に記載されている残土と土質改良剤を１つの解砕用カッタで解砕混合する装置では、残土と土質改良剤が十分に混合することができないとの問題がある。 【０００７】前記特公平４−９５８６号公報に記載されている衝撃式混合機では、粘性のある土の場合は変形するのみで、解砕混合することができないとの問題がある。 【０００８】本発明は上記従来の問題点に着目して、軟弱地盤等で掘削した土が水分の多い粘土や粘性のある土および礫などが混在する土であっても、つまることなく石灰等の土質改良剤とを効率良く、解砕混合する解砕機を備えた土の解砕混合方法およびその装置を提供することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の土の解砕混合方法は、土と土質改良剤とをホッパからベルトコンベヤで搬送し解砕機で混合する土の解砕混合方法であって、ベルトコンベヤから搬出される前記土と土質改良剤とを第１次切削解砕混合した後に、この切削解砕混合された土と土質改良剤とを第２次打撃解砕混合する土の解砕混合方法としたものである。 【００１０】また、上記方法において、前記ベルトコンベヤで搬送される土と土質改良剤とを回転カッタにより第１次切削解砕混合した後に、この切削解砕混合された土と土質改良剤とを回転打撃子により第２次打撃解砕混合すると良い。 【００１１】本発明の土の第１切削解砕混合装置は、車体に配設し土と土質改良剤とを投入するホッパと、このホッパから排出される土と土質改良剤とを切削解砕混合する土の切削解砕混合装置であって、前記土と土質改良剤とを搬送するベルトコンベヤ８と、このベルトコンベヤ８の排出側に配設し、かつ、上方に設けた回転カッタ１３と下方に設けた回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ
とからなる解砕機７とを備えた構成としたものである。 【００１２】また、上記構成において、前記解砕機７は複数の回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを備え、その１つは解砕機７の後部枠体７Ｂに取着し、かつ、後部枠体７Ｂを揺動自在とした構成としたものである。 【００１３】更に、上記構成において、前記解砕機７の複数の回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、 土と土質改良剤の投入方向に傾斜して配設した構成としたものである。 【００１４】また、上記構成において、前記解砕機７の複数の回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの刃体部１１
は取着自在である構成としたものである。 【００１５】更に、上記構成において、前記回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの刃体部１１は、硬い刃先プレート１１ａ，１１ｃと軟らかい刃先プレート１１ｂ，１
１ｄを交互に複数に取着した構成としたものである。 【００１６】また、上記構成において、前記回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの刃体部１１は、凸部の硬い刃先プレート１１ａ，１１ｃ凹部の軟らかい刃先プレート１１ｂ，１１ｄを取着した構成としたものである。 【００１７】更に、上記構成において、前記解砕機７の上方に設けた回転カッタ１３は上下に揺動自在に取着した構成としたものである。 【００１８】また、上記構成において、前記ホッパから排出される土と土質改良剤とを搬送するベルトコンベヤ８排出側に回転カッタ１３配設した構成としたものである。 【００１９】そして、本発明の土の第２切削解砕混合装置は、車体に配設し土と土質改良剤を投入するホッパと、このホッパから排出される土と土質改良剤とを解砕混合する土の解砕混合装置であって、前記土と土質改良剤とを解砕混合する上方に設けた回転カッタ１３と下方に設けた回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを収納する解砕機７の内方に振動板１２を配設した構成としたものである。 【００２０】 【作用】上記の本発明の土の解砕混合方法によれば、埋め立て地等の軟弱地盤の土と、石灰等の土質改良剤とを効率よく解砕混合して軟弱地盤の土を再生利用することができるものである。 この場合、粘性のある土と土質改良剤とをベルトコンベヤで一定の速度で搬送しながら、
土と石灰等の土質改良剤とを第１次切削解砕混合することで、土をベルトコンベヤの速度に応じた厚さに切削解砕混合することができる。 また、ベルトコンベヤ速度を遅くすることにより更に細かく切削解砕混合することができる。 その後、第２次打撃解砕混合するようにしたので、土と土質改良剤とが均一に混ざり合って細かくすることができる。 また、第１次切削解砕混合に用いる回転カッタは上下に揺動自在となっている。 この回転カッタは、通常は自重により最も下の位置で切削解砕混合し、
礫混じりの土が搬送されたときは、回転カッタが上方に持ち上がる。 これにより、礫混じりの土は下方に配設してある回転打撃子により解砕混合されるので回転カッタの近傍でつまることはない。 そして、第１次切削解砕混合は、粘性のある土の上に石灰等の土質改良剤が被うってベルトコンベヤで搬送されるので、このベルトコンベヤの排出側にて掘削土と石灰等の土質改良剤とを切削解砕混合し、その切削解砕混合された後に第２次打撃解砕混合で土と土質改良剤とが均一に混合されるようにすれば良い。 この場合、ベルトコンベヤで搬送される土と土質改良剤とを回転カッタを用いて所定の回転速度で第１
次切削解砕混合し、その切削解砕混合された土と土質改良剤とを複数の回転打撃子により挟むようにして所定の回転速度で第２次打撃解砕混合すると良い。 【００２１】本発明の掘削土の第１の切削解砕混合装置によれば、土と土質改良剤とを搬送するベルトコンベヤの排出側に配設された解砕機の回転カッタにより切削解砕混合し、この切削解砕混合された土と土質改良剤とを更に回転打撃子により打撃解砕混合すれば、土と土質改良剤とを効率良く解砕混合することができる。 【００２２】また、解砕機は複数の回転打撃子を備え、
その１つは解砕機の後部枠体に取着し、かつ、後部枠体を揺動自在としたので、後部枠体をクレーンにより吊り上げる、あるいは前部枠体に対して後部枠体をアクチュエータにより開閉自在とすれば点検整備が容易となる。
更に、解砕機に複数の回転打撃子を備えて、この複数の回転打撃子により複数回の打撃が加えられるので土と土質改良剤とを効率良く解砕混合することができる。 【００２３】更に、解砕機の複数の回転打撃子をベルトコンベヤで搬送される土と土質改良剤の投入方向に対して傾斜して配設し、回転打撃子１０Ａに対して回転打撃子１０Ｂを斜め下方に配設し、回転打撃子１０Ｂの斜め下方に回転打撃子１０Ｃを配設したので、前記回転カッタにて切削解砕混合された土は、先ず回転打撃子１０Ａ
に、次いで回転打撃子１０Ｂ，回転打撃子１０Ｃとにより順次打撃解砕混合され細かく解砕混合される。 【００２４】また、解砕機の複数の回転打撃子の刃体部は取着自在とすれば、摩耗等による交換作業が容易である。 【００２５】更に、回転打撃子の刃体部は、硬い刃先プレートと軟らかい刃先プレートとを交互に複数に取着すれば、使用時間が経過しても硬い刃先プレートと軟らかい刃先プレートとの摩耗状態が異なるので、いつも凹凸のある刃先部を維持できる。 【００２６】また、回転打撃子の刃体部は、凸部の硬い刃先プレートと凹部の軟らかい刃先プレートを用いれば上記と同様に、いつも凹凸のある刃先部を維持できる。 【００２７】更に、ホッパから排出される土と土質改良剤とを搬送するベルトコンベヤの排出側に回転カッタ配設すれば、効率良く切削解砕混合できる。 【００２８】そして、本発明の土の第２の切削解砕混合装置によれば、土と土質改良剤とを切削解砕混合する上方に設けた回転カッタと下方に設けた回転打撃子を収納する解砕機の内方に振動板を配設したので、土と土質改良剤とが解砕機の内壁に付着するのを防止することができる。 【００２９】 【発明の実施の形態】以下に本発明に係る掘削土の解砕混合装置の実施例を図１乃至図５を参照して説明する。 【００３０】軟弱地盤の粘土や粘性のある土を再生利用するために、石灰等の土質改良剤と混合する土の解砕混合装置について説明する。 先ず、図１に示す、自走式土質改良機１は、図示しない走行モータにより走行自在な下部走行体２を設けている。 この下部走行体２の上方に車体３を配設している。 車体３の前方には支持フレーム４が一体的に固着されている。 この支持フレーム４に第１ホッパ５および第２ホッパ６が載置されて固着されている。 この第１ホッパ５および第２ホッパ６の下方に配置するベルトコンベヤ８を車体３に配設している。 このベルトコンベヤ８の排出側に配設する解砕混合機７（以下、解砕機７と言う。）を車体３に配設している。 この解砕機７の下方に配置するベルトコンベヤ９を車体３に配設している。 前記第１ホッパ５の下方の後端部に、車体３に設置された土砂排出補助装置５ａを設けている。
前記第２ホッパ６の下方には土質改良剤を排出する排出口６ａを設けている。 車体３の後方には、エンジンや油圧機器等を収納するマシンキャブ４を配設している。 【００３１】次に、前記解砕機７について、図２乃至図５により説明する。 解砕機７は図５（ａ），（ｂ）に示す前部枠体７Ａ，後部枠体７Ｂを設けている。 この前部枠体７Ａおよび後部枠体７Ｂは、図２（ａ），（ｂ）に示す上部前面板７ａ，下部前面板７ｆ，上面板７ｂ，７
ｃ，上部後面板７ｄ，下部後面板７ｅ，右前部側面板７
ｈ，右後部側面板７ｊ，左前部側面板７ｇおよび左後部側面板７ｉからなる箱型形状となっている。 この前部枠体７Ａと後部枠体７Ｂとは分離可能となっている。 この上部前面板７ａと下部前面板７ｆとの間に開口部を設けている。 この開口部にベルトコンベヤ８で土および石灰等の土質改良剤が搬送される。 図２（ａ）に示すように、前記上部前面板７ａに固着した支持部材１３ｂは回転カッタ１３を支持している。 この回転カッタ１３は下方へ自重で落下し、下方から作用する力に対しては上方へ持ち上がり、揺動自在となっている。 この回転カッタ１３のＰ部を図３により説明する。 回転カッタ１３の駆動シャフト１３ａに複数の刃体部１３ｃが固着されている。 また、駆動シャフト１３ａは図２（ｂ）に示すようにモータ１５，１５により駆動される。 図２（ａ）に示す回転カッタ１３の斜め下方に複数の回転打撃子１０
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを配設している。 図２（ａ）の断面Ａ−Ａを図２（ｂ）に示すように、回転打撃子１０Ａ，
１０Ｂ，１０Ｃは、後左右の側面板７ｇ，７ｈ，７ｉ，
７ｊに支持される水平軸１０ａに一体的に固着しており、この水平軸１０ａはモータ１５により回転駆動される。 【００３２】また、回転打撃子１０ＡのＱ部を図４により説明する。 図４（ａ）は刃体部１１の斜視図を示しており、刃先のプレートは着脱自在となっている。 この刃先プレートについて３例を図４（ｂ），（ｃ），（ｄ）
により説明する図４（ｂ）に示す刃先の凸部は硬いプレート１１ａを用いている。 刃先の凹部は軟らかいプレート１１ｂを用いている。 この硬いプレート１１ａと軟らかいプレート１１ｂを交互に複数取着し、２枚の硬いプレート１１ａとの間に軟らかいプレート１１ｂを挟着するようにしている。 図４（ｃ）は、前記硬いプレート１
１ａと軟らかいプレート１１ｂとの厚さを大きくしたものであり、上記と同様に２枚の硬いプレート１１ｃ，１
１ｃとの間に軟らかいプレート１１ｄを挟着するようにしている。 図４（ｄ）は刃体部１１に２枚の硬いプレート１１ｅ，１１ｆを離して配置したものである。 【００３３】この解砕機７の開口部はベルトコンベヤ８
の排出側に配設している。 これにより、ベルトコンベヤ８で搬送される土および石灰等の土質改良剤を解砕機７にスムーズに送られる。 この解砕機７の下方にベルトコンベヤ９を配設されており、解砕機７で土および石灰等の土質改良剤を解砕混合された土をベルトコンベヤ９
で車外へ排出するようになっている。 【００３４】この解砕機７の内部の点検整備時について、図５（ａ），（ｂ）により説明する。 図５（ａ）は解砕機７の前部枠体７Ａから切り離して後部枠体７Ｂをクレーンにより吊り上げる状態を示している。 図５
（ｂ）は解砕機７の前部枠体７Ａに対して後部枠体７Ｂ
を図示しないアクチュエータにより開閉可能としたものである。 図５（ａ），（ｂ）に示すように後部枠体７Ｂ
を着脱自在あるいは開閉可能とすることにより、解砕機７の内部の点検整備が容易に行うことができる。 【００３５】次に、図１乃至図５の作動について説明する。 本発明の土の第１の解砕混合装置によれば、土と石灰等の土質改良剤とを搬送するベルトコンベヤ８の排出側に配設された解砕機７の回転カッタ１３により切削解砕混合し、この切削解砕混合された土と土質改良剤とを更に回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにより解砕混合する。 これにより、粘性のある土でも、土質改良剤と効率良く解砕混合することができる。 この場合、解砕機７
の複数の回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃをベルトコンベヤ８で搬送される土と土質改良剤の投入方向に対して傾斜して配設してあるので、土と土質改良剤とが複数の回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにより打撃することにより解砕混合が容易となる。 【００３６】また、解砕機７の前部枠体７Ａに対して後部枠体７Ｂを着脱自在あるいは開閉可能とすることにより、解砕機７の内部の点検整備が容易に行うことができる。 【００３７】更に、解砕機の複数の回転打撃子１０Ａ，
１０Ｂ，１０Ｃの刃体部１１は取着自在とすれば、摩耗等による交換作業が容易である。 この回転打撃子１０の刃体部１１は、硬い刃先プレート１１ａと軟らかい刃先プレート１１ｂとを交互に複数に取着すれば、使用時間が経過しても硬い刃先プレート１１ａと軟らかい刃先プレート１１ｂとの摩耗状態が異なるので、いつも凹凸のある刃先部を維持できる。 また、回転打撃子１０の刃体部１１の刃先の凸部は厚さが大きく硬い刃先プレート１
１ｃと刃先の凹部は厚が大きく硬い刃先プレート１１ｄ
を用いるようにしても摩耗状態が異なるので、いつも凹凸のある刃先部を維持できる。 【００３８】更に、解砕機７の上方に設けた回転カッタ１３は上下に揺動自在にしたので回転がスムーズに行われる。 また、ホッパ５，６から排出される掘削土と土質改良剤とを搬送するベルトコンベヤ８の排出側に回転カッタ１３配設すれば、効率良く解砕混合できる。 【００３９】また、本発明の土の第２の解砕混合装置によれば、土と土質改良剤とを解砕混合する上方に設けた回転カッタ１３と下方に設けた回転打撃子１０Ａ，１０
Ｂ，１０Ｃを収納する解砕機７の内方に振動板１２を配設し、この振動板１２は図示しないモータにより回転駆動される駆動軸１２ａと連結するリンク１２ｂを介して上下に振動するので、土と土質改良剤とが解砕機７の内壁に付着するのを防止することができる。 【００４０】そして、上記構成による本発明の土の解砕混合方法によれば、土を油圧ショベル等で第１ホッパ５
に投入し、ベルトコンベヤ８に落下した粘性のある土の塊りを車体３に設置された土砂排出補助装置５ａにより解砕してベルトコンベヤ８で搬送し、次いで第２ホッパ６の排出口６ａから一定量の土質改良剤をベルトコンベヤ８に落下させて搬送し、掘削土と石灰等の土質改良剤とを第１次切削解砕混合した後に、この切削解砕混合された土と土質改良剤とを第２次打撃解砕混合するようにしたので、土と土質改良剤とが均一に混ざり合うことができる。 この第１次切削解砕混合は、粘性のある土の上に石灰等の土質改良剤が被うってベルトコンベヤ８で搬送されるので、このベルトコンベヤ８の排出側にて土と石灰等の土質改良剤とを切削解砕混合し、その切削解砕混合された後に第２次打撃解砕混合で土と土質改良剤とが均一に混合されるようにすれば良い。 この場合、ベルトコンベヤ８で搬送される土と土質改良剤とを回転カッタ１３を用いて所定の回転速度で第１次切削解砕混合し、その切削解砕混合された土と土質改良剤とを複数の回転打撃子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにより挟むようにして所定の回転速度で第２次打撃解砕混合すると効率良く解砕混合することができる。 【００４１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の土の解砕混合方法およびその装置によれば、埋め立て地等の軟弱地盤の土と、石灰等の土質改良剤とを効率よく解砕混合して軟弱地盤の土を改良土にすることにより解砕混合の作業性が向上すると共に、作業コストが低減できる。 【００４２】また、解砕機の複数の回転打撃子の刃体部を取着自在とし、この刃体部は、硬い刃先プレートと軟らかい刃先プレートとを交互に複数に取着すれば、使用時間が経過しても硬い刃先プレートと軟らかい刃先プレートとの摩耗状態が異なるので、いつも凹凸のある刃先部を維持できるので、回転打撃子の刃体部の使用時間が延びて、耐久性が向上する。 【００４３】そして、解砕機の内方に振動板を配設したので、 土と土質改良剤とが解砕機の内壁に付着するのを防止することができるので、効率よく解砕混合することが可能となる。 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る自走式土質改良機の側面図である。 【図２】同、（ａ）は解砕機の詳細図である。 （ｂ）は断面Ａ−Ａ図である。 【図３】同、図２の回転カッタＰ部詳細図である。 【図４】同、（ａ）は図２の回転打撃子のＱ部詳細図である。 （ｂ），（ｃ），（ｄ）は回転打撃子の刃体部の刃先プレートの３例を示す図である。 【図５】同、（ａ）は解砕機の点検整備時に前部枠体から後部枠体を切り離す状態を示し、（ｂ）は前部枠体に対して後部枠体を開閉式とした説明図である。 【符号の説明】 １ 自走式土質改良機 ２ 下部走行体 ３ 車体 ４ 支持フレーム ５ 第１ホッパ ６ 第２ホッパ ７ 解砕機 ７Ａ 前部枠体 ７Ｂ 後部枠体 ８，９ ベルトコンベヤ １０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 回転打撃子 １１ 刃体部 １２ 振動板 １３ 回転カッタ |
