JP4801393B2

JP4801393B2 - 混練装置

Info

Publication number: JP4801393B2
Application number: JP2005232748A
Authority: JP
Inventors: 信昌道場; 正之楠見; 耕一渡辺; 行雄高橋; 真司大谷; 敏之西村
Original assignee: Taisei Corp; Kitagawa Iron Works Co Ltd
Current assignee: Taisei Corp; Kitagawa Corp
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2025-08-11
Also published as: JP2007045027A

Description

本発明は、河床などから採取される砂礫、砕石や砂利などの骨材、土砂、あるいは掘削ズリや汚泥などを、セメントおよび水と混ぜ合わせる混練装置に関する。

従来の混練装置としては、砂礫などの骨材、セメントや水などからなる被混練材の供給部および排出部とを有する漏斗状のホッパを、上下方向に多段に設け、重力を利用して被混練材をホッパ内で落下させることで、混練させる装置があった（例えば、特許文献１参照）。

前記構成の混練装置では、重力を利用して、被混練材を連続的に落下させて混練させているので、連続的な混練が可能となる。

一方、汚泥とセメントとを混練させて、汚泥の固化処理を行う装置としては、二軸パドルミキサを使用した自走式の土質改良機があった（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−２３６８２３号公報特開２００４−１２２０５１号公報

前記特許文献１の混練装置で、混練を行うに際しては、まず、バックホウなどの掘削機械によって骨材を採取して、その骨材を骨材用ホッパおよび振動フィーダを介して搬入用ベルトコンベヤに定量供給する。搬送ベルトコンベヤに供給された骨材を、撹拌用ホッパ（前記漏斗状のホッパ）に投入する。これと同時に、セメントと水を、撹拌用ホッパ内に投入する。このとき、被混練材は、撹拌用ホッパ内に設けられた撹拌手段によって回転させられながら落下して、複数の撹拌用ホッパで拡散、集合を繰り返して混練される。

しかしながら、前記混練装置は、連続的な混練ができるという優れた効果を発揮するものの、以下に示すような問題があった。

前記混練装置では、被混練物は、自重落下して障害物（ホッパの傾斜面や撹拌手段など）へ衝突することで、混練されるが、その衝突回数によって、混合効果に大きなバラつきが発生してしまう。そして、前記混練装置では、撹拌用ホッパが漏斗状に形成されて、その内部を被混練物が落下することとなるが、撹拌手段を用いたとしても、被混練材の障害物への衝突回数が少なく、その混合効果が小さいといった問題があった。また、前記混練装置では、被混練材がどの程度混練されているかを評価するのが困難であった。

ところで、現場周辺で採取した河床砂礫などの骨材と、セメントと水とを混練させてＣＳＧ（ＣｅｍｅｎｔｅｄＳａｎｄａｎｄＧｒａｖｅｌ）材料を製造する場合、ポットミキサなどで試し練りを行ってＣＳＧ材料を製造した後、強度試験を行うようになっている。しかしながら、前記混練装置を用いて製造されたＣＳＧ材料は、試し練りのＣＳＧ材料よりも混合効果が小さく、ＣＳＧ材料の必要な発生強度が得られないという問題が発生する。なお、前記した被混練材の混合効果が小さいという問題は、ＣＳＧ材料に限らず、砕石や砂利などからなる通常の骨材とセメントと水を混練してコンクリート材料を製造する場合においても共通する。

ここで、被混練物を効率的に混練するためには、ミキサを用いて１バッチごとに一定時間混練させるのが望ましいが、ミキサを用いた場合、連続して混練作業を行うことができないといった問題が発生してしまう。
一方、前記特許文献２の土質改良機では、自走式であるため処理能力が小さく、また、被混練物の品質に対する精度については、汚泥の固化処理のための装置の性質上、あまり考慮されておらず、ＣＳＧ材料などのコンクリート製品を製造するには、あまり向いていない。

そこで、本発明は前記の問題を解決すべく案出されたものであって、連続的な混練ができるとともに、被混練物を効率的に混合させてその品質精度を高めることができる混練装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、骨材とセメントと水を含む被混練材を１バッチごとに混ぜ合わせる混合ミキサと、所定量の前記骨材を貯留して前記混合ミキサに供給する複数の計量ホッパと、前記複数の計量ホッパに前記骨材を選択的に投入する可動シュートと、を備え、前記可動シュートの上流側に、前記骨材を前記計量ホッパに定量供給するためのベルトフィーダを設け、前記ベルトフィーダと前記可動シュートとの間に、搬送速度制御が可能な計量コンベヤを設け、前記計量ホッパ内の前記骨材が所定量に近づいたときに、当該計量コンベヤの搬送速度を低下するように構成したことを特徴とする混練装置である。

前記構成によれば、混合ミキサで被混練物の混練中に、次に混練される被混練物の計量を行うことができるので、混練作業の終了後に連続的に次の混練作業を行うことができる。また、混練ミキサで、被混練物の混練を１バッチごとに行っているので、効率的に混練することができ、必要十分な混練効果を得ることができる。したがって、被混練物の品質精度を高めることができる。また、ベルトフィーダで材料の定量供給を行い、計量ホッパで計量を行うことができるので、骨材の混合ミキサへの供給量の精度を大幅に高めることができる。さらに、計量ホッパ内の骨材が所定量に近づいたときに、搬送速度を低下させることによって、計量ホッパ内の計量精度を向上させることができる。

請求項２に係る発明は、前記可動シュートが、回転体の回転軸から傾斜した流路を有し、前記回転体を回転させることで、前記骨材の落下位置を変更する回転シュートであることを特徴とする請求項１に記載の混練装置である。

前記構成によれば、骨材が衝突するシュート部分の近傍に、回転シュートを回転させる回転機構は位置しないので、回転機構に骨材が衝突することはなく、シュート下部に可動式の流路選択プレートを有するタイプのシュートと比較して、可動シュートの長寿命化を図ることができる。

請求項３に係る発明は、前記混合ミキサの下流側に、複数バッチ分の被混練物を貯留する集合ホッパを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の混練装置である。

前記構成によれば、大量の被混練物を一度にダンプなどの搬送車両に積み込むことができ、被混練物の運搬効率を高めることができる。

請求項４に係る発明は、前記混合ミキサが、並列する二本の螺旋状アームを備えた二軸型ミキサであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の混練装置である。

前記構成によれば、混合効率が大幅に向上するので、混練時間を短縮することができ、被混練物の製造効率が大幅に向上する。

請求項５に係る発明は、前記混合ミキサにセメントを供給するセメント供給装置が、前記混合ミキサに供給される骨材の量に応じて、供給セメント量を決定するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の混練装置である。

前記構成によれば、供給量が変動しやすい骨材に応じて、供給量の調整を行い易いセメントの供給量を決定して個別計量を行っているので、骨材とセメントとの比率を常に望ましい値とすることができる。

請求項６に係る発明は、前記混合ミキサに水を供給する水供給装置が、前記混合ミキサに供給される骨材の量に応じて、供給水量を決定するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の混練装置である。

前記構成によれば、供給量が変動しやすい骨材に応じて、供給量の調整を行い易い水の供給量を決定して個別計量を行っているので、骨材と水との比率を常に望ましい値とすることができる。

本発明によれば、連続的な混練ができるとともに、被混練物を効率的に混合させてその品質精度を高めることができるといった優れた効果を発揮する。

次に、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明に係る混練装置は、種々のコンクリート材の混練や、汚泥とセメントとの混練などに適用可能であるが、本実施の形態では、施工現場の周辺で採取された骨材とセメントと水とから構成されるＣＳＧ（ＣｅｍｅｎｔｅｄＳａｎｄａｎｄＧｒａｖｅｌ）材料を混練する混練装置を例に挙げて説明する。

ＣＳＧ工法は、現場周辺で採取された骨材となる河床砂礫などの岩石質の材料に、セメントと水とを加えて簡易的に混練して打設する工法である。ＣＳＧ工法は、施工にかかる費用を低減させるために、骨材の分級などの調整は、基本的には行わない。このＣＳＧ工法は、１９９２年以降、ダムなどで施工の実績を積み重ねている。

図１は本発明に係る混練装置を実施するための最良の形態を示した設備フロー図、図２は本発明に係る混練装置を実施するための最良の形態を示した側面図、図３は本発明に係る混練装置を実施するための最良の形態を示した正面図、図４は本発明に係る混練装置の計量ホッパおよび回転シュートを示した斜視図、図５は本発明に係る混練装置の混合ミキサを示した斜視図である。

まず、本実施の形態に係る混練装置の構成について説明する。

図１に示すように、かかる混練装置１は、施工現場の周辺で採取された砂礫、砕石や砂利などの骨材または土砂や汚泥などと、セメントおよび水などから構成される被混練材を混ぜ合わせる混合部２と、この混合部２に前記骨材を供給する骨材供給部３と、混合部２にセメントを供給するセメント供給部５と、混合部２に水を供給する水供給部６と、混合部２で混練されたＣＳＧ材料を搬送車両７に送り出す搬出部８とを備えている。

図１および図２に示すように、骨材供給部３は、施工現場の周辺で採取された骨材（図示せず）を投入する投入ホッパ３１を備えている。投入ホッパ３１は、上面の開口部が下面の開口部よりも大きい漏斗状に形成されており、フレーム状に組み付けられた鉄骨架台３２（図２参照）に支持されている。投入ホッパ３１は、その上部からダンプなどの搬送車両７にて搬送された骨材が投入されるように構成されている。

投入ホッパ３１の下部には、骨材を定量供給するためのベルトフィーダ３３が設けられている。ベルトフィーダ３３は、ベルトコンベヤ３４（図２参照）上に、貯蔵筒３５（図２参照）と層厚調整プレート３６（図２参照）を備えている。層厚調整プレート３６を移動させて、ベルトコンベヤ３４と層厚調整プレート３６との間隔を調整することで、貯蔵筒３５に貯められた骨材が、ベルトコンベヤ３４上を所定の厚さで搬送され、定量供給される。

ベルトフィーダ３３の下流側には、骨材を混合部２の上方に搬送するための計量コンベヤ３７が設けられている。計量コンベヤ３７は、搬出側が搬入側よりも上方になるように傾斜して配置されている。計量コンベヤ３７は、インバータ制御式のコンベヤであって、搬送速度が制御可能に形成されている。

計量コンベヤ３７の搬出側端部の下方には、所定量の骨材を貯留して混合部２に供給する複数の計量ホッパ３８と、複数の計量ホッパ３８に骨材を選択的に投入する可動シュート３９とが設けられている。可動シュート３９は、計量ホッパ３８の上方に設けられている。

図４（ａ）および（ｂ）に示すように、可動シュート３９は、回転シュート４１にて構成されている。この回転シュート４１は、回転体４３と、この回転体４３に一体的に形成された筒状のシュート（骨材の流路）４５とを備えている。シュート４５は、回転体４３の回転軸（一点鎖線にて示す回転中心線）４４から傾斜して形成されている。回転シュート４１は、回転体４３を所定角度（例えば、９０度ピッチ）で回転させることで、シュート４５の下端部の開口部４５ａが、回転軸４４を中心に回転して、骨材の落下位置を変更するように構成されている。図示はしないが、回転体４３の上端には、ギヤやチェーンなどの回転機構が設けられている。

計量ホッパ３８は、複数（本実施の形態では４つ）設けられている。各計量ホッパ３８，３８・・は、例えば、大型の角型ホッパの内部を仕切り板４６で区画することで形成されている。仕切り板４６は、平面視十字状に形成され、その交点４６ａが可動シュート３９の回転軸４４の延長線上に位置するように構成されている。仕切り板４６で区画された各計量ホッパ３８，３８・・の下部には、開閉自在の投入口４７，４７・・がそれぞれ設けられている。各計量ホッパ３８，３８・・は、その内部に所定量の骨材が貯蔵されたら、投入口４７をそれぞれ開放して、骨材を混合部２に落下させて投入するようになっている。計量ホッパ３８内の骨材が所定量に達したかどうかの検出は、骨材の重量を計測するか、あるいは骨材の貯蔵高さ（上端面）をセンシングすることで行うようになっている。

計量ホッパ３８は、計量ホッパ３８内の骨材の重量を検出、または骨材の上端面をセンシングすることで、計量ホッパ３８内の骨材が所定量に近づいたことを検知すると、その信号を計量コンベヤ３７へと送る。計量コンベヤ３７は、前記信号を受けると、その搬送速度を制限して、計量ホッパ３８への骨材の供給速度を遅くするように構成されている。具体的には、計量コンベヤ３７は、計量ホッパ３８内の骨材が、例えば、所定量の９０％になるまでは、９０ｍ／ｍｉｎの搬送速度で稼動して、残りの１０％は搬送速度を半分にして４５ｍ／ｍｉｎの搬送速度で稼動するようになっている。なお、前記の搬送速度と速度変更点は一例であって、適宜変更可能である。

図１および図２に示すように、計量ホッパ３８の下方には、混合部２が配置されている。混合部２は、砂礫、砕石や砂利などの骨材、セメントおよび水などから構成される被混練材を１バッチごとに混ぜ合わせる混合ミキサ２１を備えて構成されている。図５に示すように、混合ミキサ２１は、ケーシング２４内に並列する二本の螺旋状アーム２２，２２を備えた二軸型ミキサ２３である。螺旋状アーム２２，２２は、直線状のシャフトを有さず、回転軌道が互いに重複するように配置されている。螺旋状アーム２２，２２は、図５中、矢印にて示すように、互いに逆方向に同期回転することで、その干渉を防止するようになっている。このような構成によれば、ケーシング２４内での被混練材の移動範囲が広くなるとともに、被混練材を挟み込むように混ぜ合わせるようになるので、効率的な被混練材の混合が可能となる。なお、図２および図３中、符号２５は、各螺旋状アーム２２，２２をそれぞれ回転させるモータを示す。混合ミキサ２１の上部には、内部の混練状態を監視するためのカメラ（図示せず）が設けられている。

混合ミキサ２１の下方（下流側）には、複数バッチ分の被混練物（混練済みのＣＳＧ材料）を貯留する集合ホッパ８１が設けられている。集合ホッパ８１は、ダンプなどの搬送車両７の積載可能量と同等の貯蔵量（例えば、１〜２バッチ分）を有している。集合ホッパ８１の下部には、ピンチゲート（コンクリート排出調整弁）８２が設けられている。ピンチゲート８２は、耐耗ゴム製の流路を押し挟んで、流路を開閉するバルブであり、粒状や粉状の搬送物用の開閉弁として適している。

図２に示すように、前記の回転シュート４１、計量ホッパ３８、混合ミキサ２１および集合ホッパ８１は、塔状に組み付けられた鉄骨架台１１に、上部から順次支持されている。鉄骨架台１１の下部は、門型に形成されており、集合ホッパ８１の下方に、搬送車両７の停車スペース１２が形成されている。

図３に示すように、鉄骨架台１１の側部には、セメント供給部５の一部を構成するセメントサイロ５１（図１にも図示）が立設されている。セメントサイロ５１には、バグフィルタ５６（図１参照）が設けられており、圧送されたセメントと空気とを分離放出するようになっている。セメント供給部５は、セメントサイロ５１と、このセメントサイロ５１から供給されたセメントを混合部２の上方で一時貯蔵するセメントビン５２と、混合ミキサ２１に供給するセメントの計量を行うセメント計量機５３とを備えている。セメントサイロ５１の下部と、セメントビン５２の上部との間には、セメントを圧送するための圧送管５４が設けられている。圧送管５４には、ブロワ５５が接続されており、このブロワ５５によって、セメントサイロ５１内のセメントを上方のセメントビン５２に圧送するようになっている。一方、圧送管５４には、戻り配管５７が接続されており、圧送した空気を、セメントサイロ５１を経由して、バグフィルタ５６に送るように構成されている。

セメント計量機５３（図１および図３参照）は、セメントを計量して混合ミキサ２１に供給するセメント供給装置を構成する。セメント計量機５３は、混合ミキサ２１に供給される骨材の量に応じて、供給セメント量を決定するように構成されている。具体的には、セメント計量機５３は、計量ホッパ３８に設けられた制御装置（図示せず）から、骨材の供給量の信号を受信して、骨材とセメントとが所望の配合比率となるようにセメント供給量を決定して、その供給量のセメントを混合ミキサ２１に供給するように構成されている。

図１に示すように、セメント計量機５３とセメントビン５２との間には、開度を調整できる２段カット式バタフライ弁５８が設けられている。２段カット式バタフライ弁５８は、セメント計量機５３内のセメントが所定量の９０％になるまでは、弁を全開の状態とし、残りの１０％は、弁を２／３閉じて、１／３開の状態で、セメントをセメント計量機５３へと供給するように構成されている。これによって、セメント計量機５３へのセメント供給の時間短縮化と、セメント計量の精度向上を図っている。なお、前記の弁の開度と開度変更点は一例であって、適宜変更可能である。

図１に示すように、鉄骨架台１１の近傍には、水供給部６（図２および図３には、図示せず）の一部を構成する水槽６１が設けられている。水供給部６は、水槽６１と、鉄骨架台１１の上部に設けられ水を一時的に貯蔵する水ヘッドタンク６２と、混合ミキサ２１に供給する水の計量を行う水計量機６３とを備えている。水槽６１と水ヘッドタンク６２との間には、水槽６１の水を水ヘッドタンク６２へと供給するための水配管６４が設けられている。水配管６４には、ポンプ６５が接続されている。

水計量機６３は、水を計量して混合ミキサ２１に供給する水供給装置を構成する。水計量機６３は、混合ミキサ２１に供給される骨材の量に応じて、供給水量を決定するように構成されている。具体的には、水計量機６３は、計量ホッパ３８に設けられた制御装置（図示せず）から、骨材の供給量の信号を受信して、骨材と水とが所望の配合比率となるように水供給量を決定して、その供給量のセメントを混合ミキサ２１に供給するように構成されている。

水計量機６３と水ヘッドタンク６２との間には、２段カット式の開閉弁６７が設けられている。この開閉弁６７は、流量が互いに違う二種のバタフライ弁６７ａ，６７ｂを有しており、例えば、大きい方のバタフライ弁６７ａが内径１２５ｍｍで、小さい方のバタフライ弁６７ｂが内径５０ｍｍとなっている。２段カット式開閉弁６７は、水計量機６３内の水が所定量の９０％になるまでは、大きい方のバタフライ弁６７ａのみを開いており、残りの１０％は、大きい方のバタフライ弁６７ａを閉じて、小さい方のバタフライ弁６７ｂのみで水の供給を行うように構成されている。これによって、水計量機６３への水供給の時間短縮化と、水計量の精度向上を図っている。なお、各バタフライ弁６７ａ，６７ｂのサイズと開閉変更点は一例であって、適宜変更可能である。

次に、前記構成にかかる混練装置１を用いてＣＳＣ材料を混練する作業工程を説明しながら、混練装置１の作用を説明する。

まず、施工現場の周辺で、バックホウなどの掘削機械（図示せず）によって、骨材となる河床砂礫などの岩石質の材料を採取する。採取した骨材は、図１および図２に示すようにダンプなどの搬送車両７に積み込んで、投入ホッパ３１まで搬送して、投入ホッパ３１に投入する。なお、骨材の粒径の統一性が求められる場合には、投入ホッパ３１への投入前に、振動スクリーンに骨材をかけて、骨材の分級などの調整を行うようにする。

投入された骨材は、ベルトフィーダ３３へと送られ、ここで、所定の層厚に並べられ計量コンベヤ３７へと定量供給される。計量コンベヤ３７は、９０ｍ／ｍｉｎの搬送速度で稼動しており、骨材を回転シュート４１へと高速定量供給する。

回転シュート４１（可動シュート３９）は、所定の位置に回転させて停止させておき、一の計量ホッパ３８に骨材が投入されるようにしておく。このとき、可動シュート３９を回転シュート４１で構成したことによって、回転シュート４１を回転させる回転機構は、骨材が衝突するシュート４５部分から離れた位置に配置されることとなる。したがって、可動部分である回転機構に骨材の衝突による振動や衝撃が伝達されにくく、シュート下部に可動式の流路選択プレートを有するタイプのシュートと比較して、可動シュート３９の長寿命化を達成することができる。

そして、計量ホッパ３８内の骨材が所定量に近づく（所定量の９０％に達する）と、図示しないセンサがこれを検知し、計量コンベヤ３７へと信号を送る。これを受けて、計量コンベヤ３７は、４５ｍ／ｍｉｎへと搬送速度を落とし、骨材を計量ホッパ３８へと低速定量供給する。このようにすることによって、計量ホッパ３８内の骨材の増加速度が制限され、骨材の供給が所定量を超えてしまうことはなく、骨材の計量精度を向上させることができる。また、計量ホッパ３８内の骨材が９０％になるまでは、骨材は高速定量供給されるので、供給時間の短縮が達成される。計量ホッパ３８による骨材の計量は、予め配合決定された量に自動的に行われる。

計量ホッパ３８内の骨材が所定量に達したならば、回転シュート４１を所定角度（９０度）回転させて、他の計量ホッパ３８への骨材の供給を開始する。これと同時に、計量ホッパ３８の投入口４７を開き、骨材を混合ミキサ２１へと落下させて投入する。さらに、計量コンベヤ３７の搬送速度を９０ｍ／ｍｉｎへと戻しておく。

このように計量ホッパ３８で計量された骨材が混合ミキサ２１へと供給されるが、骨材の計量は、ベルトフィーダ３３で定量供給した後に、計量ホッパ３８でさらに計量しているので、精度を大幅に向上させることができる。さらに、インバータ式の計量コンベヤ３７によって、計量終了直前の骨材供給速度を低くしているので、計量の精度をさらに向上させることができる。

また、ベルトフィーダ３３で定量供給しているので、計量ホッパ３８による計量は一定時間（例えば、２５秒）で行うことができる。

ここで、骨材が計量ホッパ３８から混合ミキサ２１に供給されると、その供給量がセメント供給部５および水供給部６に伝達され、その供給量に応じて、セメントおよび水の供給量がそれぞれ決定され、それら供給量のセメントおよび水が混合ミキサ２１へと供給される。このとき、骨材は計量ホッパ３８によって所定量で計量供給されているので、通常、セメントおよび水の供給量は一定であるが、万一、骨材の供給量がずれた場合でも、骨材の供給量に応じて、セメントおよび水の供給量を決定できる。以上のように、供給量が変動しやすい骨材の供給量を基準として、比較的計量精度が高いセメントおよび水の供給量を決定することで、骨材に対するセメントおよび水の比率を確実に所望の値とすることができる。すなわち、骨材の供給量に対して決められた供給量のセメントおよび水を正確に供給できる。したがって、製造されるＣＳＧ材料の品質を向上させることができる。

さらに、２段カット式バタフライ弁５８および開閉弁６７を用いて、セメントおよび水の計量を行っているので、非常に供給量精度の高い、セメント供給および水供給を行うことができ、ＣＳＧ材料の品質を大幅に向上させることができる。また、各計量機５３，６３内のセメントまたは水が所定量に近づくまでは、それぞれ大量高速供給を行っているので、セメントおよび水の計量時間を短縮することもできる。

正確な配合比率で、供給された骨材、セメントおよび水は、混合ミキサ２１内で、所定時間（例えば、３０秒）混練される。ここで、混練は、骨材の投入（例えば、１５秒）が開始されると同時に開始される。骨材の投入開始から若干遅れて（例えば２，３秒後）、セメント供給（例えば、４秒）および水供給（例えば、１０秒）が行われる。混合ミキサ２１は、一対の螺旋状アーム２２，２２を備えた二軸型ミキサ２３によって構成されているので、被混練材の効率的に混練することができる。これによって、混練時間を短縮することができ、ＣＳＧ材料の製造効率を大幅に向上させることができる。

さらに、混合ミキサ２１には、カメラが設けられており、内部の混練状態を監視することができるので、万一、混練状態が良好でなかったり、混合ミキサ２１が故障・停止したりした場合には、それを発見することができる。

混合ミキサ２１での混練が終了したならば、混練済みの１バッチ分のＣＳＧ材料は、下方の集合ホッパ８１へと排出される。集合ホッパ８１は、搬送車両７の積載可能量（例えば、混合ミキサ２１の２バッチ分）と同等の貯蔵量を有しているので、ＣＳＧ材料を、搬送車両７の積載可能量まで貯めてから、一度の搬出作業で搬送車両７に積み込むことができる。よって、搬送車両７は、停車スペース１２で搬出作業の時間だけ待てばよく、運搬効率を向上させることができる。また、混合ミキサ２１での１バッチごとの混練容量は、適宜変更可能であり、搬送車両７の搬送容量（積載量）に応じて、１バッチごとの混練容量を決定すれば、搬送車両７が変わった場合でも、その搬送容量に整合したＣＳＧ材料を提供できる。

また、集合ホッパ８１には、ピンチゲート（コンクリート排出調整弁）８２が設けられているので、粉状の搬送物用の排出、停止の切り替えが行いやすい。

混合ミキサ２１から集合ホッパ８１へのＣＳＧ材料の排出が終了したならば、他の計量ホッパ３８から混合ミキサ２１内へ骨材を供給する。このようにすれば、混合ミキサ２１を連続的に作動させることができ、混練効率が大幅に向上する。

本実施の形態に係る混練装置１では、混合ミキサ２１から骨材を集合ホッパ８１に排出するには、７秒かかり、ゲートを閉じるのに、３秒かかる。したがって、混合ミキサ２１の作動サイクルは、混練に３０秒と、排出およびゲート閉鎖に１０秒とで、４０秒となる。一方、計量ホッパ３８の作動サイクルは、計量に２５秒と、骨材の放出に１５秒とで、４０秒となる。このように、混合ミキサ２１の作動サイクルと、計量ホッパ３８の作動サイクルは同じ時間となる。したがって、混合ミキサ２１からのＣＳＧ材料の排出が終了して、ゲートを閉鎖させたと同時に、次の骨材の供給を即座に開始できる。このように、混合ミキサ２１の作動サイクルと、計量ホッパ３８の作動サイクルとが同じ時間の場合には、計量ホッパ３８は、少なくとも２つあればよい。

なお、計量ホッパ３８の作動サイクルが、混合ミキサ２１の作動サイクルよりも短ければ、各作動サイクルは必ずしも同じでなくてよい。計量ホッパ３８の作動サイクルが短い
場合には、計量ホッパ３８の数量を２よりも多くして、混合ミキサ２１で混練している間に複数の計量ホッパ３８で骨材が待機するようになる。

以上説明したように、前記構成の混練装置１によれば、一の計量ホッパ３８での骨材の計量が終了した後に、即座に回転シュート４１を回転させて、他の計量ホッパ３８への骨材の供給を開始できるので、骨材の供給を連続的に行うことができる。そして、混合ミキサ２１で被混練物の混練を行いながら、次に混練される骨材の計量が行えるので、時間的ロスをなくすことができ、ＣＳＧ材料の製造効率を大幅に向上させることができる。

また、混合ミキサ２１の混練が終了して集合ホッパ８１への排出が終了した後は、次の計量ホッパ３８による計量が完了しており、混合ミキサ２１に骨材などの供給を即座に開始できるので、混合ミキサ２１でも連続的な作業が可能となり、時間的ロスが発生しない。よって、混練装置１の各部でロスが発生せず、非常に効率的なＣＳＧ材料の製造が可能となる。

さらに、製造されるＣＳＧ材料は、混合効果の高い二軸型ミキサ２３で混練されているので、十分に混練されており、ＣＳＧ材料の発生強度を確保することができるとともに、発生強度を均一に発現でき、バラつきをなくすことができる。したがって、製造されるＣＳＧ材料の品質精度を大幅に高めることができる。この混合効果を高められるという作用効果は、ＣＳＧ材料に限らず、砕石や砂利などからなる通常の骨材とセメントと水を混練してコンクリート材料を製造する場合においても、製品の品質精度を向上させることに寄与する。

また、かかる混練装置１は、混合ミキサ２１で骨材、セメントおよび水を混練させていることによって、これらがどの程度混練されているかの評価は、混練時間を計ることによって容易に評価することができる。

前記構成の混練装置１は、従来のコンクリート混練装置と比較して、軽量であるため、混練装置１の運搬費、組立費用や撤去費用などの仮設費用が安価である。さらに、かかる混練装置１は、使用後に整備することで、別の現場で再利用することが可能である。

また、混合ミキサ２１は、従来の自走式の土質改良機と比較して、混練処理能力が大きく、例えば、時間当たり２００立方メートルのＣＳＧ材料を製造することができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、本実施の形態では、現場周辺から採取される骨材とセメントと水とを混練させてＣＳＧ材料を製造する混練装置１を例に挙げて説明したが、砕石や砂利などからなる通常の骨材とセメントと水を混練してコンクリート材料を製造したり、掘削ズリとセメントを混練させたり、汚泥とセメントなどの固化剤とを混練させて汚泥の固化処理を行う混練装置としても適用することができる。

また、混合ミキサ２１は、二軸型ミキサ２３に限られるものではなく、さらに多軸のミキサであってもよい。

本発明に係る混練装置を実施するための最良の形態を示した設備フロー図である。本発明に係る混練装置を実施するための最良の形態を示した側面図である。本発明に係る混練装置を実施するための最良の形態を示した正面図である。本発明に係る混練装置の計量ホッパおよび回転シュートを示した斜視図である。本発明に係る混練装置の混合ミキサを示した斜視図である。

符号の説明

１混練装置
２１混合ミキサ
２２螺旋状アーム
２３二軸型ミキサ
３３ベルトフィーダ
３７計量コンベヤ
３８計量ホッパ
３９可動シュート
４１回転シュート
４３回転体
４４回転軸
４５シュート（流路）
８１集合ホッパ

Claims

骨材とセメントと水を含む被混練材を１バッチごとに混ぜ合わせる混合ミキサと、
所定量の前記骨材を貯留して前記混合ミキサに供給する複数の計量ホッパと、
前記複数の計量ホッパに前記骨材を選択的に投入する可動シュートと、を備え、
前記可動シュートの上流側に、前記骨材を前記計量ホッパに定量供給するためのベルトフィーダを設け、
前記ベルトフィーダと前記可動シュートとの間に、搬送速度制御が可能な計量コンベヤを設け、
前記計量ホッパ内の前記骨材が所定量に近づいたときに、当該計量コンベヤの搬送速度を低下するように構成した
ことを特徴とする混練装置。
前記可動シュートは、回転体の回転軸から傾斜した流路を有し、前記回転体を回転させることで、前記骨材の落下位置を変更する回転シュートである
ことを特徴とする請求項１に記載の混練装置。
前記混合ミキサの下流側に、複数バッチ分の被混練物を貯留する集合ホッパを設けた
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の混練装置。
前記混合ミキサは、並列する二本の螺旋状アームを備えた二軸型ミキサである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の混練装置。
前記混合ミキサにセメントを供給するセメント供給装置は、前記混合ミキサに供給される骨材の量に応じて、供給セメント量を決定するように構成された
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の混練装置。
前記混合ミキサに水を供給する水供給装置は、前記混合ミキサに供給される骨材の量に応じて、供給水量を決定するように構成された
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の混練装置。