土質改良材供給装置
【課題】土質改良材の嵩密度の変動による影響を抑制し供給精度を向上させる土質改良材供給装置を提供する。
【解決手段】土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置１４において、土質改良材の貯留タンク１５と、貯留タンク１５内の土質改良材を土砂に供給するフィーダ１６と、貯留タンク１５内の土質改良材を撹拌するアーチブレーカ５１と、フィーダ１６の駆動負荷を検出する負荷検出器と、フィーダ１６の駆動負荷及びアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係を記憶した記憶部と、負荷検出器からの信号及び記憶部の記憶情報を基にアーチブレーカ５１の駆動速度を制御する演算部とを備え、フィーダ１６の駆動負荷の低下に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を増大させ、フィーダ１６の駆動負荷の上昇に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を減少させることを特徴とする。
【解決手段】土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置１４において、土質改良材の貯留タンク１５と、貯留タンク１５内の土質改良材を土砂に供給するフィーダ１６と、貯留タンク１５内の土質改良材を撹拌するアーチブレーカ５１と、フィーダ１６の駆動負荷を検出する負荷検出器と、フィーダ１６の駆動負荷及びアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係を記憶した記憶部と、負荷検出器からの信号及び記憶部の記憶情報を基にアーチブレーカ５１の駆動速度を制御する演算部とを備え、フィーダ１６の駆動負荷の低下に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を増大させ、フィーダ１６の駆動負荷の上昇に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を減少させることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体供給装置としては、貯留タンク内に貯留した粉体を下部のフィーダによって貯留タンク外部に排出するものが一般的である（特許文献１等参照）。フィーダとしては、スクリュフィーダの他にも、ロータリフィーダ（ロータリバルブ）やベルトコンベヤ、テーブルフィーダ等、様々なものが用いられ得る。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−５１９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
土質改良機は、一般に粉体供給装置である土質改良材供給装置によって粉粒状の石灰等の土質改良材を改質対象土砂に供給し、土砂を土質改良材と混合処理して改良土を生成する。貯留タンクへの土質改良材の充填は、代表的にはサイロを用いて行う場合とフレキシブルコンテナを用いて行う場合があるが、いずれにしても貯留タンクの上部から土質改良材を充填するので土質改良材には落下時に空気が混入する。したがって、このときの空気の混入度合いによって貯留タンク内の土質改良材の嵩密度は変動し、空気混入量が多いほど嵩密度が小さくなる。
【０００５】
ここで、土質改良作業では改質対象土砂に対して目標重量の土質改良材を添加し、土砂に対する土質改良材の混合比（改良土品質）を安定に確保することが重要である。土質改良材の供給量制御には、フィーダに取り込まれる土質改良材の量を制御する方法、及びフィーダの駆動速度を制御する方法があるが、後者の方が精度面で優位であり一般的である。また、土質改良材供給装置によって改質対象土砂に土質改良材を直接供給する場合、土質改良材の供給重量自体を計測することは容易ではない。そこで、一般にはフィーダの駆動速度から土質改良材の供給体積を推定し、それに土質改良材の嵩密度を乗じることで供給重量を管理することが行われる。
【０００６】
したがって、空気の混入によって嵩密度が変動すると実際にはフィーダの駆動速度に対する土質改良材の供給重量が変動するが、上記の計算方法では一般に嵩密度を一定値と想定して土質改良材の供給重量を算出するので嵩密度が変動しても演算結果に反映されない。嵩密度によっては土質改良材の供給量の演算結果と実際の値との誤差が大きくなり、土質改良材の供給精度、改良土品質の信頼性にも影響し得る。
【０００７】
そこで本発明は、土質改良材の嵩密度の変動による影響を抑制し供給精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器と、前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記負荷検出器からの信号を入力する入力部と、前記フィーダの駆動負荷及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶した記憶部と、前記負荷検出器からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダの駆動負荷の低下に伴って前記撹拌装置への速度指令値を増大させ、前記フィーダの駆動負荷の上昇に伴って前記撹拌装置への速度指令値を減少させる指令部と、前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
（２）上記目的を達成するために、また本発明は、土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置と、前記フィーダの駆動速度を操作する操作装置とを備え、前記制御装置は、前記フィーダ及び前記撹拌装置の駆動速度の指令値の対応関係を記憶した記憶部と、前記操作装置からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダへの速度指令値の増大に伴って前記撹拌装置への速度指令値を増大させ、前記フィーダへの速度指令値の減少に伴って前記撹拌装置への速度指令値を減少させる指令部と、前記指令部で生成された指令値を前記フィーダ及び前記撹拌装置に出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器をさらに備え、前記記憶部は、前記フィーダの駆動負荷の複数の範囲毎に前記フィーダ及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶しており、前記指令部は、前記負荷検出器からの信号に応じた前記対応関係を参照し前記撹拌装置への速度指令値を生成することを特徴とする。
【００１１】
（４）上記（１）又は（３）において、好ましくは、前記記憶部は、前記フィーダの駆動負荷に対して予め設定した閾値を記憶しており、前記指令部は、前記負荷検出器からの信号を基に演算した前記フィーダの駆動負荷が前記閾値に達したら前記撹拌装置への速度指令値をゼロにすることを特徴とする。
【００１２】
（５）上記目的を達成するために、また本発明は、土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、前記フィーダの駆動速度を検出する速度検出器と、前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記速度検出器からの信号を入力する入力部と、前記フィーダの駆動速度及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶した記憶部と、前記速度検出器からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダの駆動速度の上昇に伴って前記撹拌装置への速度指令値を上昇させ、前記フィーダの駆動速度の低下に伴って前記撹拌装置への速度指令値を低下させる指令部と、前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
（６）上記目的を達成するために、また本発明は、土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器と、前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記負荷検出器からの信号を入力する入力部と、フィーダの駆動負荷に対して予め設定した閾値を記憶した記憶部と、前記負荷検出器からの信号を基に演算した前記フィーダの駆動負荷が前記閾値より低い場合、前記撹拌装置への一定の大きさの速度指令値を生成し、前記フィーダの駆動負荷が前記閾値以上の場合、前記撹拌装置への速度指令値をゼロにする指令部と、前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
（７）上記（１）−（６）のいずれかにおいて、好ましくは、前記フィーダは、前記貯留タンクの下部に連設された筒状のケーシング、及び前記ケーシング内に通された回転軸及び前記回転軸の外周部に設けられたスクリュを有するスクリュフィーダであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アーチブレーカによって適正な駆動速度で撹拌することによって貯留タンク内の土質改良材の嵩密度を安定化させるので、土質改良材の嵩密度の変動による影響を抑制し供給精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を備えた自走式土質改良機の全体構造を表す側面図、図２はその平面図である。以下の説明において特に断りのない場合、図１及び図２中の左側を一方側、右側を他方側とする。
【００１８】
これら図１及び図２に示した自走式土質改良機は、自力走行するための走行体１、改質対象土砂を受け入れるためのホッパ１２、ホッパ１２に受け入れられた土砂を搬送する搬送コンベヤ１３、土砂に土質改良材を供給する土質改良材供給装置１４、土砂と土質改良材を混合処理する混合装置１９、混合装置１９から排出された改良土を搬送し機外に排出する排出コンベヤ２６、及び各搭載機器の動力源等を内蔵した動力装置２１を備えている。
【００１９】
走行体１は、左右一対の走行装置２、及び走行装置２の上部にほぼ平行に延設した一対の本体フレーム３で構成されている。走行装置２は、本体フレーム３の下部に連設したトラックフレーム４、トラックフレーム４の両端にそれぞれ設けた従動輪（アイドラ）５及び駆動輪６、従動輪５及び駆動輪６に掛け回した履帯（無限軌道履帯）７、及び駆動輪６に直結した走行用の駆動装置８を備えている。本体フレーム３上には支持ポスト９ａ，９ｂが立設されており、これら支持ポスト９ａ，９ｂによって、本体フレーム３の長手方向の一方側の上方に配置した支持フレーム１０及び本体フレーム３の長手方向のほぼ中央部の上方に配置した支持フレーム１１が支持されている。
【００２０】
ホッパ１２は、上下が開口した枠型の部材であって上方に向かって拡開するように形成されている。このホッパ１２は、支持フレーム１０を介して本体フレーム３の長手方向一方側に支持されている。搬送コンベヤ１３は、ホッパ１２の下方から後述する混合装置１９の入口（図示せず）の上方にかけてほぼ水平に延在するように上記支持ポスト９ａ等によって支持されている。
【００２１】
土質改良材供給装置１４は、土質改良材を貯留する貯留タンク１５、及び貯留タンク１５内の土質改良材を土砂に供給するスクリュフィーダ１６を備えており、上記支持フレーム１１を介し本体フレーム３のほぼ中央部上に配設されている。機体幅方向の片側（図２中上側）には、この土質改良材供給装置１４の側方に位置するようにクレーン１８（図２参照）が配設されている。このクレーン１８は、土質改良材を充填した例えばフレキシブルコンテナ（トンパック）等を貯留タンク１５の上方に吊るし、フレキシブルコンテナ内の土質改良材の貯留タンク１５への充填を補助するのに用いられる。
【００２２】
混合装置１９は、搬送コンベヤ１３から導入された土砂及び土質改良材をパドルミキサ（図示せず）によって混合し改良土を生成するものであって、スクリュフィーダ１６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上に設けられている。搬送コンベヤ１３の放出端（図１中右側端部）からこの混合装置１９の土砂及び土質改良材の入口（図示せず）にかけての空間はカバー２０で包囲されている。このカバー２０で包囲された空間には上記スクリュフィーダ１６の土質改良材の排出口６４も臨んでおり、混合装置１８の入口に投入される際の土砂及び土質改良材の飛散抑制に配慮されている。
【００２３】
動力装置２１は、本体フレーム３の長手方向他方側の端部に支持部材２２を介して支持されている。この動力装置２１の前方側（図１及び図２中左側）の区画には運転席２３が設けられている。この運転席２３には、走行装置２を操作する操作レバー２４等が備えられている。また、機体側面の運転席２３の下方位置には、走行装置２を除く混合装置１９等の各機器を操作する操作盤２５が設けられている。
【００２４】
排出コンベヤ２６は、混合装置１９の下方から本体フレーム３の長手方向他方側に向かって所定距離ほぼ水平に延在した後、動力装置２１の下方付近から上り傾斜に延在しており、図示しない駆動プーリに連結した駆動装置２７（図２参照）によって搬送ベルトを循環駆動させて搬送ベルト上の改良土を搬出する。排出コンベヤ２６の上流部分（図１中の左側部分）は図示しない支持部材を介して本体フレーム３に、中間部及び下流側部分（図１中の右側部分）は支持部材２９，３０を介して動力装置２１後方（図１中右側）に設けたアーム２８に、それぞれ吊り下げ支持されている。
【００２５】
図３は前述した土質改良材供給装置１４を抽出して表す側断面図で、本体フレーム３の長手方向に沿った鉛直断面を表している。
【００２６】
図３において、貯留タンク１５は、上記支持フレーム１１上に固定したフレーム４１と、フレーム４１上に固定され中央が開口した底板４２と、この底板４２上に連設した水平断面が方形状（円形状でも良い）の蛇腹部４３と、この蛇腹部４３の上部開口を塞ぐ天板４４と、蛇腹部４３の下部に連設し下方に向かって縮径するシュート１７とを備えている。蛇腹部４３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下方ほど高くなるため、図３に示すように補強リング４５のピッチを下方ほど狭くしてある。天板４４の中央には土質改良材の受入口４７が設けられており、天板４４の上面には受入口４７を開閉する開閉蓋４６が蝶番（図示せず）を介して取付けられている。
【００２７】
天板４４の受入口４７の下方位置にはカッタ４８が装着されている。このカッタ４８は開閉蓋４６の下面に支持アーム４９を介して垂設された枠体５０上に尖頭部を上方に向けた状態で取り付けられている。枠体５０の配置は天板４４から所定深さだけ低く、カッタ４８の頂部は開閉蓋４６よりも下側に位置しており、開閉蓋４６を閉じるとカッタ４８が完全に貯留タンク１５内に収容される。貯留タンク１５にフレキシブルコンテナ（トンパック）を用いて土質改良材を充填するときには、天板４４に設けた開閉蓋４６を開き、フレキシブルコンテナをクレーン１８で受入口４７に挿入し、フレキシブルコンテナを自重でカッタ４８に押し付ける。これによって、フレキシブルコンテナの下端部が切り裂かれ、フレキシブルコンテナ内部の土質改良材が貯留タンク１５内に流入する。また、フレキシブルコンテナを用いず、自走式土質改良機とは別に設けたサイロからホースを介して貯留タンク１５に土質改良材を充填する場合もある。この場合も貯留タンク１５へは天板４４側から土質改良材が充填される。
【００２８】
上記シュート１７は、下方に向かって縮径する四角錐状（円錐状としても良い）の部材であり、上下が開口している。シュート１７の上部開口５４は、蛇腹部４３の下端部に連結され、蛇腹部４３とシュート１７の内部空間が通じている。一方、シュート１７の下部開口５５はスクリュフィーダ１６に連結され、シュート１７とスクリュフィーダ１６の内部空間が通じている。これにより、貯留タンク１５に充填された土質改良材は、上部開口５４を介してシュート１７に流入し、シュート１７にガイドされて下部開口５５からスクリュフィーダ１６に導入される。このとき、シュート１７の下部開口５５は、スクリュフィーダ１６の軸線に直交する方向にとった幅寸法（図３中の紙面に直交する方向）に対して上記スクリュフィーダ１６の軸線方向（図２中の左右方向）にとった長さ寸法が長く形成されている。また、この四角錐状のシュート１７の上部開口５４から下部開口５５に向かって延びる内壁面のコーナー部分（各側壁の境界部分）は、いわゆるＲ材を張ったり溶接ビードを形成したりしてＲ状に形成されており、シュート１７の内面のコーナー部分に土質改良材が滞留し難いように配慮されている。シュート１７の内壁面には、スクリュフィーダ１６のケーシング６１の内周面と併せてゴムライニング等を施すこともできる。
【００２９】
シュート１７の内部には、貯留タンク１５内の土質改良材を撹拌するアーチブレーカ（撹拌装置）５１が設けられている。このアーチブレーカ５１は、シュート１７に対して回転自在に支持された回転軸５２と、この回転軸５２に対して所定のピッチで設けられた複数の攪拌棒５３と、回転軸５２の端部（図３中右端）に直結した駆動装置５６とで構成されている。
【００３０】
本実施の形態では、回転軸５２は本体フレーム３の長手方向に沿って水平に配置されている。各撹拌棒５３は下方のスクリュフィーダ１６の傾斜に合わせて図３中の左側のものほど短くなっており、下部開口５５を介して臨むスクリュ６２に各撹拌棒５３の先端の回転軌跡を近接させてある。撹拌棒５３はまた、回転軸５２の軸方向から見て回転軸５２の外周部に１８０度ピッチで設けられており、図３に示した状態から９０度回転すると撹拌棒５３は全て水平方向を向く。詳細には図示していないが、アーチブレーカ５１には、撹拌棒５３が水平姿勢となる回転軸５２の角度位置を検出するセンサが設けられており、駆動停止時には撹拌棒５３が水平を向いた姿勢で停止するように制御される。駆動装置５６は油圧モータ（電動でも良い）であってシュート１７の外壁部に設けられている。
【００３１】
この駆動装置５６によってアーチブレーカ５１が回転駆動されると、シュート１７内の土質改良材が攪拌棒５３によって攪拌され、シュート１７内の架橋の発生が抑制され、また土質改良材の塊がある場合にはその解砕も促進される。さらには、下部開口５５近傍の土質改良材をスクリュフィーダ１６に送り込む機能も果たし得る。
【００３２】
また、図３では図示省略しているが、天板４４の外周部には複数（この例では４つ）の取り付け部が設けられている。これら取り付け部の下部には、図１に示したように支柱が固定的に垂設されている。各支柱は、上記シュート１７の底板４２に取り付けたガイド筒に上下にスライド可能に通されている。このとき、各支柱にはそれぞれ上下のピン穴が穿設されており、ガイド筒に穿設されたピン穴に上下いずれかのピン穴の位置を合わせてストッパピンを差し込むことによって支柱がガイド筒に固定される。例えば稼動時等には支柱を引き上げて下側のピン穴をストッパピンでガイド筒に固定することによって貯留タンクの内部容積が確保される。一方、例えば自走式土質改良機をトレーラ等で輸送する時には蛇腹部４３を縮めて上側のピン穴をストッパピンでガイド筒に固定することにより、貯留タンク１５の高さを低くすることができる。先述したアーチブレーカ５１は停止時には撹拌棒５３が水平を向くように設定してあるので、蛇腹部４３を縮めたときにカッタ４８を支持する枠体５０をアーチブレーカ５１の回転軸５２の近くまで下げることができ、貯留タンク１５の格納姿勢のコンパクト化にも貢献する。
【００３３】
スクリュフィーダ１６は、シュート１７の下部に連設した円筒状のケーシング６１、ケーシング６１内に通され回転自在に支持された回転軸６６、回転軸６６の外周部に設けられたスクリュ６２、及びスクリュ６２を回転駆動する油圧モータ（電動モータでも良い）である駆動装置６３（図３参照）を備えている。
【００３４】
ケーシング６１の周胴部の上半側には、図５に示したようにシュート１７の下部開口５５に連接する土質改良材受入口が開口している。この土質改良材受入口は下部開口５５と実質同形に形成されており、その周縁部がシュート１７の下部開口５５の周縁部に対して溶接等によって接合されている。これによってケーシング６１はシュート１７の下部に固定されている。また、ケーシング６１は支持部材６８（図３参照）を介してケーシング６１の土質改良材の移送方向下流側（図５中の左側）をシュート１７の外壁面に固定することにより、より安定に支持されている。また、ケーシング６１の土質改良材の移送方向下流側の端部下側には、土質改良材を排出する土質改良材排出口６４が形成されている。
【００３５】
ケーシング６１は、図１に示したように、その土質改良材の移送方向の上流側（図１中の右側）が搬送コンベヤ１３と同程度の高さに配置され、そこから土質改良材の移送方向下流側（図１中の左側）に向かって上る方向に傾斜し、下流側端部が搬送コンベヤ１３の搬送方向下流側端部（図１中の右端）の上方に位置している。このようにケーシング６１を傾斜させ、混合装置１９の上方のスペースを利用してその上流側部分を下げることにより、ケーシング６１の重心を下げ土質改良材供給装置１４の全高が低くなるように配慮されている。さらに、ケーシング６１が土質改良材移送方向の下流側に向かって上向きに傾斜しているので、スクリュ６２の回転と無関係に土質改良材が流動することに対する抵抗にもなっている。
【００３６】
ケーシング６１の軸方向の両端は、図３に示したように、スクリュ６２の回転軸６６を貫通させたエンドプレート６５によって塞がれている。エンドプレート６５を貫通した回転軸６６は、エンドプレート６５の外面に取り付けられた軸受６７により回転自在に支持されている。スクリュ６２の回転軸６６は、中空のパイプで形成することによって軽量化することができるが、中実の丸棒材又は角棒材を用いることもできる。
【００３７】
スクリュ６２は、図５に示した通り、回転軸６６の外周につる巻き状に設けた螺旋状の羽根であり、シュート１７の下部開口５５の全体からケーシング６１内に土質改良材が取り込まれるように、シュート１７の下部開口５５に臨む範囲で土質改良材の移送方向の下流側部分を所定の大きさのピッチとし上流側部分のピッチはこれよりも小さくしてある。スクリュ６２のピッチは、下流側に行くにつれて連続的に大きくすることもできるが、本実施の形態では下流側に向けて段階的に大きくなるようにしてある。
【００３８】
スクリュフィーダ１６の駆動装置６３は、シュート１７の本体フレーム３の長手方向の他方側に、駆動伝達機構（図示せず）を収容した駆動伝達部７０（図３参照）を介して取り付けられている。駆動伝達部７０は、特に図示していないが、駆動装置６３の出力軸、この出力軸に設けたスプロケット（又はプーリ）、スクリュ６２の回転軸６６の他端（図３中右端）に設けたスプロケット（又はプーリ）、及びこれらスプロケット（又はプーリ）に掛け回したチェーン（又はベルト）を収容している。つまり、スクリュフィーダ１６は、駆動伝達部７０によりチェーン（又はベルト）を介して駆動装置６３の駆動力を回転軸６６に伝達しスクリュ６２を回転させるようになっている。なお、駆動装置６３には、回転速度が可変で制御可能なものを用いることが好ましい。例えば駆動装置６３を油圧モータとした場合には、回転数検出器で駆動装置６３の回転数を検出し、その検出値と目標回転数との差を基に、制御弁装置によって駆動装置６３への圧油の供給流量を調整する構成とすれば、駆動装置６３の回転速度すなわち土質改良材の時間当たりの供給量を目標値に近付けることができる。
【００３９】
上記構成により、スクリュフィーダ１６は、シュート１７を介して貯留タンク１５から導入された土質改良材を図１中左方向（搬送コンベヤ１３の搬送方向と反対方向）に移送し、搬送コンベヤ１３の土砂搬送方向の下流側端部（図１中右端部）付近を搬送される土砂に添加する機能を果たす。
【００４０】
図４はフィーダ１６及びアーチブレーカ５１の油圧駆動回路図である。図４において既出図面と同様の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図４に示すように、図示しないエンジンにより駆動される油圧ポンプ８０と、油圧ポンプ８０からフィーダ用の駆動装置６３への圧油の流れを制御する制御弁８１と、油圧ポンプ８０からアーチブレーカ用の駆動装置５６への圧油の流れを制御する制御弁８２とを備えている。制御弁８１，８２はパイロット作動形の比例電磁式の３位置切り換え弁であり、それぞれ中立位置８１ａ，８２ａのとき油圧ポンプ８０から駆動装置６３，５６への圧油の流れを遮断し、油圧ポンプ８０の吐出する圧油をタンク８３に戻す。そして、ソレノイド駆動部８１ｄ，８２ｄ（又はソレノイド駆動部８１ｅ，８２ｅ、以下の対応関係同様）に指令信号が入力されて切換位置８１ｂ，８２ｂ（又は切換位置８１ｃ，８２ｃ）に切り換わると、油圧ポンプ８０からの圧油が供給管路８４ａ，８５ａ（又は供給管路８４ｂ，８５ｂ）に導かれ、駆動装置６３，５６が正転（又は逆転）方向に駆動する。
【００４２】
また、駆動装置６３，５６にはフィーダ１６及びアーチブレーカ５１の駆動速度として駆動装置６３，５６の回転数をそれぞれ検出する回転数検出器８６，８７が、フィーダ用駆動装置６３への正転駆動用の供給管路８４ａにはフィーダ１６の負荷として供給管路８４ａの圧油の圧力を検出する負荷検出器８８が設けられている。これら検出器８６−８８の検出信号は、フィーダ１６及びアーチブレーカ５１を含めた各作動機器の動作を制御する制御装置９０（図５参照）に出力される。
【００４３】
図５は制御装置９０の要部を抽出して表す機能ブロック図である。図５において既出図面と同様の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図５に示すように、制御装置９０は、操作レバー２４や図示しない操作盤を含む操作装置８９、また速度検出器８６，８７及び負荷検出器８８からの信号を入力しデジタル信号化する入力部９１と、制御手順のプログラムや制御に必要な定数、また演算結果等を格納する記憶部９２と、各種演算処理を実行する演算部９３と、演算部９３で演算・生成された信号をアナログ信号化して上記制御弁８１，８２を含む各作動機器や表示装置に出力する出力部９４とを備えている。
【００４５】
記憶部９２は、フィーダ１６の駆動負荷及びアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係（制御線）を記憶したフィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部９２ａを備えている。フィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部９２ａに記憶された制御線の幾つかの例を図６−図９に示す。
【００４６】
図６に示した制御線は、負荷検出器８８により検出されたフィーダ１６の駆動負荷が０（ゼロ）から増大するのに伴って連続的かつ線形にアーチブレーカ５１の駆動速度を減じるもので、フィーダ圧力が最大値Ｐmaxに到達したところでアーチブレーカ５１が停止する。最大値Ｐmaxは例えば図示しないリリーフ弁により規制された供給管路８８の圧力の最大値である。
【００４７】
図７に示した制御線は、図６と同じように負荷検出器８８により検出されたフィーダ１６の駆動負荷が０（ゼロ）から増大するのに伴ってアーチブレーカ５１の駆動速度を減じるものであるが、フィーダ圧力が最大値Ｐmaxに到達する前に閾値Ｐ１（＜Ｐmax）に達した時点でアーチブレーカ５１を停止させる。この場合、閾値Ｐ１に到達するまではフィーダ１６の駆動負荷の増大に伴って連続的かつ線形にアーチブレーカ５１を減速してフィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ１に達したところで停止させる。フィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ１を超えた状態ではアーチブレーカ５１は常時停止状態である。
【００４８】
図８に示した制御線では、負荷検出器８８により検出されたフィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ２（＞０）から閾値Ｐ３（Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐmax）まで増大する間はフィーダ１６の駆動負荷の増大に伴ってアーチブレーカ５１の駆動速度を線形にかつ連続的に減じている。この制御線では、フィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ３に到達した時点ではアーチブレーカ５１の駆動速度はまだ０（ゼロ）ではなく一定の大きさを持っているが、フィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ３より大きい場合にはアーチブレーカ５１は常時停止状態となる。すなわち、フィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ３を跨いで変化する場合にはアーチブレーカ５１の速度が不連続に変化する。フィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ２以下の値で推移している間は所定の速度で駆動する。
【００４９】
図９に示した制御線では、負荷検出器８８により検出されたフィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ４（＞０）以下の値で推移している間はアーチブレーカ５１が設定の速度で駆動し、Ｐ４を超えたら停止する。このように、アーチブレーカ５１の駆動速度は必ずしも線形に制御する必要はなく、フィーダ１６の駆動負荷がある値よりも低いときにアーチブレーカ５１を駆動し高いときに停止するといった、ＯＮ／ＯＦＦ制御とすることもできる。また、この例ではアーチブレーカ５１の駆動速度が単一の値である単純なＯＮ／ＯＦＦ制御を例示しているが、例えば閾値を複数用意しておき、フィーダ１６の駆動負荷の増大に伴ってアーチブレーカ５１の駆動速度を段階的（ステップ状）に減少させることもできる。
【００５０】
なお、図６−図９の制御線では、アーチブレーカ５１の駆動速度が連続的かつ線形に減少する場合を例に挙げて説明したが、次数が二次以上の曲線、また多項式により表される曲線で制御線を定義することもできるし、数式的に定義された制御線に限らず経験的に制御線を定めても良い。
【００５１】
演算部９３は、操作装置８９からの操作信号を基にフィーダ１６に対する指令値を生成するフィーダ指令部９３ａと、フィーダ指令部９３ａによる速度指令値と速度検出器８６の信号から演算される実際のフィーダ１６の駆動速度の偏差が小さくなるようにフィーダ指令部９３ａの信号を補正するフィーダ補正部９３ｂと、負荷検出器８８からの信号を基にアーチブレーカ５１の駆動速度の指令値を生成するブレーカ指令部９３ｃとを備えている。特に図示していないが、ブレーカ指令部９３ｃによる速度指令値と速度検出器８７の信号から演算される実際のアーチブレーカ５１の駆動速度の偏差が小さくなるようにブレーカ指令部９３ｃの信号を補正する場合には、その役割を果たすブレーカ指令部を設ける。
【００５２】
ブレーカ指令部９３ｃは、記憶部９２（フィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部９２ａ）の記憶情報、すなわち図６−図９に示したような制御線を基に、検出されたフィーダ１６の駆動負荷に対応するアーチブレーカ５１の駆動速度を算出する。これにより、フィーダ１６の駆動負荷の低下に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値が増大し、フィーダ１６の駆動負荷の上昇に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値が減少する。
【００５３】
前述した通り、フィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部９２ａに図６に示したような制御線を記憶させておけば、フィーダ１６の駆動負荷の全域（０（ゼロ）−最大値Ｐmaxの範囲）で連続的に、フィーダ１６の駆動負荷の低下に伴ってブレーカ速度が増大し、フィーダ１６の駆動負荷の上昇に伴ってブレーカ速度が減少する。フィーダ１６の駆動負荷に対して図７−図９に示したように予め閾値Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４が適宜設定された制御線がフィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部９２ａに記憶されていれば、負荷検出器８８からの信号を基に演算したフィーダ１６の駆動負荷が閾値に達したらアーチブレーカ５１への速度指令値がブレーカ指令部９３ｃによってゼロにされ、アーチブレーカ５１が停止する。特に図９に示したような制御線の場合、負荷検出器８８からの信号を基に演算したフィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ４より小さいか閾値Ｐ４以上かでアーチブレーカ５１への駆動指令をＯＮ／ＯＦＦするのみであるので、制御が簡単である。
【００５４】
次に上記構成の土質改良機の動作及び作用を説明する。
図１において、油圧ショベル等によりホッパ１２に改質対象となる土砂が投入されると、ホッパ１２に受け入れられた土砂が搬送コンベヤ１３により混合装置１９に向かって搬送される。搬送中、搬送コンベヤ１３上の土砂に対し土質改良材供給装置１４によって土質改良材が供給され、土砂は土質改良材とともに混合装置１９に供給される。これら土砂及び土質改良材は、混合装置１９内でパドルミキサ（図示せず）によって均一に混合処理される。混合装置１９で混合処理された改良土は、排出コンベヤ２６上に排出され、この排出コンベヤ２６によって機外に搬出される。
【００５５】
このとき、貯留タンク１５への土質改良材の充填は、サイロやフレキシブルコンテナを用いて行われるが、いずれにしても貯留タンク１５の上部から土質改良材が充填されるので落下時に土質改良材に空気が混入する。したがって、このときの空気の混入度合いによって貯留タンク内の土質改良材の嵩密度は変動し、空気混入量が多いほど嵩密度が小さくなる。空気の混入によって嵩密度が変動すると実際にはフィーダ１６の駆動速度に対する土質改良材の体積値が変動するが、土質改良材の嵩密度を一定と想定しフィーダ１６の駆動速度から土質改良材の土砂への供給重量を算出する場合、嵩密度によっては土質改良材の供給量の演算結果と実際の値との誤差が大きくなり、土質改良材の供給精度、改良土品質の信頼性にも影響し得る。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、貯留タンク１５にアーチブレーカ５１を設けて貯留タンク１５内の土質改良材を撹拌することで、フィーダ１６への土質改良材の流入を阻害する架橋の発生を抑制するのみならず、貯留タンク１５内に堆積する土質改良材を脱気して土質改良材の嵩密度を上げる役割を果たす。さらには、フィーダ１６の駆動負荷の上昇に伴ってアーチブレーカ５１の駆動速度を遅くして場合によっては停止させ、フィーダ１６の駆動負荷の減少に伴ってアーチブレーカ５１の駆動速度を上げる制御を実行することで、土質改良材の嵩密度の安定化を図るのみならず、必要以上の脱気によって土質改良材の嵩密度が上昇し過ぎてフィーダ１６が過負荷に陥ることを抑制することもできる。よって、本実施の形態によれば、土質改良材の嵩密度の変動による影響を抑制し、土砂に対する土質改良材の供給精度を向上させることができる。
【００５７】
図１０は本発明の第２の実施の形態に備えられた制御装置の要部を抽出して表す機能ブロック図である。図１０は第１の実施の形態の図５に対応する図であり、図１０において既出図面と同様の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００５８】
本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、アーチブレーカ５１の駆動速度をフィーダ１６の駆動負荷に応じて制御するのではなく、予め定められたフィーダ１６の駆動速度の指令値との対応関係にしたがって増減させる点である。
【００５９】
本実施の形態における制御装置９０Ｂの記憶部９２Ｂには、フィーダ１６及びアーチブレーカ５１の駆動速度の指令値の対応関係を記憶したフィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｂが備えられている。本実施の形態の場合、フィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｂには、フィーダ１６の駆動負荷に割り当てられた複数の範囲毎にフィーダ１５及びアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係が記憶されている（フィーダ速度−ブレーカ速度の指令値の対応関係が複数用意されている）。
【００６０】
図１１はフィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｂに記憶されたフィーダ１６とアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係（制御線）を表す図である。
【００６１】
図１１に示した制御線α，β，γによれば、フィーダ１６の実際の負荷や速度には関係なく、フィーダ１６に対する速度指令値に対応してアーチブレーカ５１に対する速度指令値が決定される。図１１に示した制御線α，β，γは、フィーダ１６の駆動速度の指令値の増加に伴って線形かつ連続的にアーチブレーカ５１の駆動速度が上昇する場合を例示しているが、必ずしも線形でなくとも良いし連続的でなくとも良い。例えばフィーダ１６の駆動速度の指令値が０（ゼロ）付近で、ある閾値以下の範囲ではアーチブレーカ５１への指令値を０としても良いし、アーチブレーカ５１への指令値が段階的又は曲線的に変化する制御線であっても良い。アーチブレーカ５１への指令値がある一定の値か０かの制御線（ＯＮ／ＯＦＦ制御）であっても良い。
【００６２】
また、本実施の形態の場合、負荷検出器８８からの信号を基に算出したフィーダ１６の駆動負荷が上昇した場合、フィーダ１６に対する同じ指令値でもアーチブレーカ５１に対する指令値が小さくなる制御線に移行する。例えばフィーダ１６の駆動負荷に対して負荷範囲Ａ，Ｂ，Ｃ（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）を定めておき、通常、制御線βを用いてアーチブレーカ５１への指令値を生成するところ、フィーダ１６の駆動負荷が上昇して負荷範囲Ｂを超えて負荷範囲Ｃに到達した場合、制御線γを用いたアーチブレーカ５１の制御に移行する。制御線γを用いてアーチブレーカ５１を制御するうちにフィーダ１６の駆動負荷が負荷範囲Ｃを下回って負荷範囲Ｂに戻ったら再び制御線をγからβに戻す。反対に、制御線βを用いた制御中にフィーダ１６の駆動負荷が下降して負荷範囲Ｂを下回った場合は制御線αを用いたアーチブレーカ５１の制御に移行し、制御線αを用いてアーチブレーカ５１を制御するうちにフィーダ１６の駆動負荷が負荷範囲Ａを超えて負荷範囲Ｂに戻ったら再び制御線をαからβに戻す。
【００６３】
すなわち本実施の形態において、ブレーカ指令部９３ｃは、操作装置８９からの信号及び記憶部９２Ｂ（フィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｂ）の記憶情報（制御線）を基に、フィーダ１６への速度指令値の増大に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を増大させ、フィーダ１６への速度指令値の減少に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を減少させる。また、ブレーカ指令部９３ｃは、負荷検出器８８からの信号に応じた対応関係（制御線α，β，γのいずれか）を参照しアーチブレーカ５１への速度指令値を生成する。
【００６４】
その他の構成及び動作については第１の実施の形態と同様であり説明を省略する。
【００６５】
フィーダ１６の駆動速度の指令値を上げることは、それだけ土砂に対する土質改良材の供給速度を上げることを意図するため、フィーダ１６が要求する土質改良材の供給量が減少し、なおかつフィーダ１６からの土質改良材の排出量の増加に伴う土質改良材の嵩密度の低下を抑制する必要がある。反対に、フィーダ１６の駆動速度の指令値を下げることは、それだけ土砂に対する土質改良材の供給速度を下げることを意図するため、フィーダ１６が要求する土質改良材の供給量が減少し、アーチブレーカ５１で積極搬送することによる土質改良材の嵩密度の上昇を抑制する必要がある。したがって、本実施の形態ではフィーダ１６に対する速度指令値の増減に伴ってアーチブレーカ５１に対する速度指令値を増減させることで、土質改良材の嵩密度の変動による影響を抑制し、土砂に対する土質改良材の供給精度を向上させることができる。この効果はフィーダ１５とアーチブレーカ５１の駆動速度の指令値を呼応させるだけでも効果的に得られるが、フィーダ１６の駆動負荷の増減に伴って制御線を変更する制御を組み合わせることで更に高められ得る。
【００６６】
図１２は本発明の第３の実施の形態に備えられた制御装置の要部を抽出して表す機能ブロック図である。図１２は第１の実施の形態の図５に対応する図であり、図１２において既出図面と同様の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００６７】
本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、アーチブレーカ５１の駆動速度をフィーダ１６の駆動負荷に応じて制御するのではなく、フィーダ１６の駆動速度の検出値に応じて制御する点である。
【００６８】
本実施の形態における制御装置９０Ｃの記憶部９２Ｃには、フィーダ１６の駆動速度及びアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係を記憶したフィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｃが備えられている。
【００６９】
図１３はフィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｃに記憶されたフィーダ１６とアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係（制御線）を表す図である。
【００７０】
図１３に示した制御線によれば、フィーダ１６の実際の駆動速度（検出値）に対応してアーチブレーカ５１に対する速度指令値が決定される。図１３に示した制御線は、速度検出器８６により検出されたフィーダ１６の駆動速度の増加に伴って線形かつ連続的にアーチブレーカ５１への駆動速度の指令値が上昇する場合を例示しているが、必ずしも線形でなくとも良いし連続的でなくとも良い。例えばフィーダ１６の駆動速度が０（ゼロ）付近で、ある閾値以下の範囲ではアーチブレーカ５１への指令値を０としても良いし、アーチブレーカ５１への指令値が段階的又は曲線的に変化する制御線であっても良い。アーチブレーカ５１への指令値がある一定の値か０かの制御線（ＯＮ／ＯＦＦ制御）であっても良い。
【００７１】
すなわち本実施の形態において、ブレーカ指令部９３ｃは、速度検出器８６からの信号及び記憶部９２Ｃ（フィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｃ）の記憶情報（制御線）を基に、フィーダ１６の駆動速度の検出値の上昇に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を上昇させ、フィーダ１６の駆動速度の検出値の低下に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を低下させる。
【００７２】
その他の構成及び動作については第１の実施の形態と同様であり説明を省略する。
【００７３】
フィーダ１６の負荷は自己の駆動速度とある程度相関する関係にある。すなわち、フィーダ１６に対する速度指令が一定にあるにもかかわらずフィーダ１６の駆動速度が下降したらフィーダ１６の駆動負荷の上昇が推測される。逆にフィーダ１６に対する速度指令が一定にあるにもかかわらずフィーダ１６の駆動速度が上昇したらフィーダ１６の駆動負荷の下降が推測される。したがって、フィーダ１６の駆動速度が下降してフィーダ１６の駆動負荷の上昇が推測される場合には第１の実施の形態と同様にアーチブレーカ５１の駆動指令値を減少させ、フィーダ１６の駆動速度が上昇してフィーダ１６の駆動負荷の下降が推測される場合にはアーチブレーカ５１の駆動指令値を増加させることで、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、以上の各実施の形態において、土質改良材供給装置のスクリュフィーダ１６を１軸式のものとしたが、スクリュ６２を複数本有するものであっても、本発明は適用可能である。また、スクリュ６２は１条であったが、複数条のスクリュであっても本発明は適用可能である。また、本発明の土質改良材供給装置を備えた土質改良機として、ホッパ１２に直接土砂が投入される自走式土質改良機を例に挙げたが、ホッパ上部に土砂中の異物を除去する振動式（又は固定式）の篩を設けた自走式土質改良機やさらに篩の上方にいわゆる煽りを設けた自走式土質改良機等に代えても良い。また、履帯７を有するクローラ式の走行装置を備えた自走式土質改良機を例に挙げたが、いわゆるホイール式の走行装置を備えた自走式土質改良機であっても良い。また自走機能を有さない固定式の土質改良機に備えられた土質改良材供給装置にも本発明は適用可能である。これらの場合も同様の効果を得る。
【００７５】
また、自走式土質改良機の本体フレーム３上に搭載された土質改良材供給装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、別置きの土質改良材供給装置にも本発明は適用可能である。また、本体フレーム３に対して着脱可能な土質改良材供給装置にも本発明は適用可能である。また、定置式のサイロ、自走式のサイロ（例えば特開２００３−３２１８５０号公報）等にも本発明は適用可能である。さらには、フィーダ１６としてスクリュフィーダを備えた土質改良材供給装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、スクリュフィーダの他、ロータリフィーダ（ロータリバルブ）やベルトコンベヤ、テーブルフィーダ等をフィーダとして備えた土質改良材供給装置にも本発明は適用可能である。また貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置としてアーチブレーカ５１を例示したが、図３に示した態様のアーチブレーカに限らず、貯留タンク内の土質改良材を撹拌する機能を有する撹拌装置であれば本発明は適用可能である。これらの場合も同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を備えた自走式土質改良機の全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を備えた自走式土質改良機の全体構造を表す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置の側断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたフィーダ及びアーチブレーカの油圧駆動回路図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に備えられた制御装置の要部を抽出して表す機能ブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に備えられた制御装置の要部を抽出して表す機能ブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に備えられた制御装置の要部を抽出して表す機能ブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１４ 土質改良材供給装置
１５ 貯留タンク
１６ フィーダ
５１ アーチブレーカ
６１ ケーシング
６２ スクリュ
６６ 回転軸
８６，８７ 速度検出器
８８ 負荷検出器
８９ 操作装置
９０，９０Ｂ，Ｃ 制御装置
９１ 入力部
９２，９２Ｂ，Ｃ 記憶部
９２ａ フィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部
９２ｂ，ｃ フィーダ速度−ブレーカ速度記憶部
９３ 演算部
９３ｃ ブレーカ指令部
９４ 出力部
α，β，γ 制御線
【技術分野】
【０００１】
本発明は土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体供給装置としては、貯留タンク内に貯留した粉体を下部のフィーダによって貯留タンク外部に排出するものが一般的である（特許文献１等参照）。フィーダとしては、スクリュフィーダの他にも、ロータリフィーダ（ロータリバルブ）やベルトコンベヤ、テーブルフィーダ等、様々なものが用いられ得る。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−５１９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
土質改良機は、一般に粉体供給装置である土質改良材供給装置によって粉粒状の石灰等の土質改良材を改質対象土砂に供給し、土砂を土質改良材と混合処理して改良土を生成する。貯留タンクへの土質改良材の充填は、代表的にはサイロを用いて行う場合とフレキシブルコンテナを用いて行う場合があるが、いずれにしても貯留タンクの上部から土質改良材を充填するので土質改良材には落下時に空気が混入する。したがって、このときの空気の混入度合いによって貯留タンク内の土質改良材の嵩密度は変動し、空気混入量が多いほど嵩密度が小さくなる。
【０００５】
ここで、土質改良作業では改質対象土砂に対して目標重量の土質改良材を添加し、土砂に対する土質改良材の混合比（改良土品質）を安定に確保することが重要である。土質改良材の供給量制御には、フィーダに取り込まれる土質改良材の量を制御する方法、及びフィーダの駆動速度を制御する方法があるが、後者の方が精度面で優位であり一般的である。また、土質改良材供給装置によって改質対象土砂に土質改良材を直接供給する場合、土質改良材の供給重量自体を計測することは容易ではない。そこで、一般にはフィーダの駆動速度から土質改良材の供給体積を推定し、それに土質改良材の嵩密度を乗じることで供給重量を管理することが行われる。
【０００６】
したがって、空気の混入によって嵩密度が変動すると実際にはフィーダの駆動速度に対する土質改良材の供給重量が変動するが、上記の計算方法では一般に嵩密度を一定値と想定して土質改良材の供給重量を算出するので嵩密度が変動しても演算結果に反映されない。嵩密度によっては土質改良材の供給量の演算結果と実際の値との誤差が大きくなり、土質改良材の供給精度、改良土品質の信頼性にも影響し得る。
【０００７】
そこで本発明は、土質改良材の嵩密度の変動による影響を抑制し供給精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器と、前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記負荷検出器からの信号を入力する入力部と、前記フィーダの駆動負荷及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶した記憶部と、前記負荷検出器からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダの駆動負荷の低下に伴って前記撹拌装置への速度指令値を増大させ、前記フィーダの駆動負荷の上昇に伴って前記撹拌装置への速度指令値を減少させる指令部と、前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
（２）上記目的を達成するために、また本発明は、土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置と、前記フィーダの駆動速度を操作する操作装置とを備え、前記制御装置は、前記フィーダ及び前記撹拌装置の駆動速度の指令値の対応関係を記憶した記憶部と、前記操作装置からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダへの速度指令値の増大に伴って前記撹拌装置への速度指令値を増大させ、前記フィーダへの速度指令値の減少に伴って前記撹拌装置への速度指令値を減少させる指令部と、前記指令部で生成された指令値を前記フィーダ及び前記撹拌装置に出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器をさらに備え、前記記憶部は、前記フィーダの駆動負荷の複数の範囲毎に前記フィーダ及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶しており、前記指令部は、前記負荷検出器からの信号に応じた前記対応関係を参照し前記撹拌装置への速度指令値を生成することを特徴とする。
【００１１】
（４）上記（１）又は（３）において、好ましくは、前記記憶部は、前記フィーダの駆動負荷に対して予め設定した閾値を記憶しており、前記指令部は、前記負荷検出器からの信号を基に演算した前記フィーダの駆動負荷が前記閾値に達したら前記撹拌装置への速度指令値をゼロにすることを特徴とする。
【００１２】
（５）上記目的を達成するために、また本発明は、土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、前記フィーダの駆動速度を検出する速度検出器と、前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記速度検出器からの信号を入力する入力部と、前記フィーダの駆動速度及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶した記憶部と、前記速度検出器からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダの駆動速度の上昇に伴って前記撹拌装置への速度指令値を上昇させ、前記フィーダの駆動速度の低下に伴って前記撹拌装置への速度指令値を低下させる指令部と、前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
（６）上記目的を達成するために、また本発明は、土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、土質改良材を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器と、前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記負荷検出器からの信号を入力する入力部と、フィーダの駆動負荷に対して予め設定した閾値を記憶した記憶部と、前記負荷検出器からの信号を基に演算した前記フィーダの駆動負荷が前記閾値より低い場合、前記撹拌装置への一定の大きさの速度指令値を生成し、前記フィーダの駆動負荷が前記閾値以上の場合、前記撹拌装置への速度指令値をゼロにする指令部と、前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
（７）上記（１）−（６）のいずれかにおいて、好ましくは、前記フィーダは、前記貯留タンクの下部に連設された筒状のケーシング、及び前記ケーシング内に通された回転軸及び前記回転軸の外周部に設けられたスクリュを有するスクリュフィーダであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アーチブレーカによって適正な駆動速度で撹拌することによって貯留タンク内の土質改良材の嵩密度を安定化させるので、土質改良材の嵩密度の変動による影響を抑制し供給精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を備えた自走式土質改良機の全体構造を表す側面図、図２はその平面図である。以下の説明において特に断りのない場合、図１及び図２中の左側を一方側、右側を他方側とする。
【００１８】
これら図１及び図２に示した自走式土質改良機は、自力走行するための走行体１、改質対象土砂を受け入れるためのホッパ１２、ホッパ１２に受け入れられた土砂を搬送する搬送コンベヤ１３、土砂に土質改良材を供給する土質改良材供給装置１４、土砂と土質改良材を混合処理する混合装置１９、混合装置１９から排出された改良土を搬送し機外に排出する排出コンベヤ２６、及び各搭載機器の動力源等を内蔵した動力装置２１を備えている。
【００１９】
走行体１は、左右一対の走行装置２、及び走行装置２の上部にほぼ平行に延設した一対の本体フレーム３で構成されている。走行装置２は、本体フレーム３の下部に連設したトラックフレーム４、トラックフレーム４の両端にそれぞれ設けた従動輪（アイドラ）５及び駆動輪６、従動輪５及び駆動輪６に掛け回した履帯（無限軌道履帯）７、及び駆動輪６に直結した走行用の駆動装置８を備えている。本体フレーム３上には支持ポスト９ａ，９ｂが立設されており、これら支持ポスト９ａ，９ｂによって、本体フレーム３の長手方向の一方側の上方に配置した支持フレーム１０及び本体フレーム３の長手方向のほぼ中央部の上方に配置した支持フレーム１１が支持されている。
【００２０】
ホッパ１２は、上下が開口した枠型の部材であって上方に向かって拡開するように形成されている。このホッパ１２は、支持フレーム１０を介して本体フレーム３の長手方向一方側に支持されている。搬送コンベヤ１３は、ホッパ１２の下方から後述する混合装置１９の入口（図示せず）の上方にかけてほぼ水平に延在するように上記支持ポスト９ａ等によって支持されている。
【００２１】
土質改良材供給装置１４は、土質改良材を貯留する貯留タンク１５、及び貯留タンク１５内の土質改良材を土砂に供給するスクリュフィーダ１６を備えており、上記支持フレーム１１を介し本体フレーム３のほぼ中央部上に配設されている。機体幅方向の片側（図２中上側）には、この土質改良材供給装置１４の側方に位置するようにクレーン１８（図２参照）が配設されている。このクレーン１８は、土質改良材を充填した例えばフレキシブルコンテナ（トンパック）等を貯留タンク１５の上方に吊るし、フレキシブルコンテナ内の土質改良材の貯留タンク１５への充填を補助するのに用いられる。
【００２２】
混合装置１９は、搬送コンベヤ１３から導入された土砂及び土質改良材をパドルミキサ（図示せず）によって混合し改良土を生成するものであって、スクリュフィーダ１６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上に設けられている。搬送コンベヤ１３の放出端（図１中右側端部）からこの混合装置１９の土砂及び土質改良材の入口（図示せず）にかけての空間はカバー２０で包囲されている。このカバー２０で包囲された空間には上記スクリュフィーダ１６の土質改良材の排出口６４も臨んでおり、混合装置１８の入口に投入される際の土砂及び土質改良材の飛散抑制に配慮されている。
【００２３】
動力装置２１は、本体フレーム３の長手方向他方側の端部に支持部材２２を介して支持されている。この動力装置２１の前方側（図１及び図２中左側）の区画には運転席２３が設けられている。この運転席２３には、走行装置２を操作する操作レバー２４等が備えられている。また、機体側面の運転席２３の下方位置には、走行装置２を除く混合装置１９等の各機器を操作する操作盤２５が設けられている。
【００２４】
排出コンベヤ２６は、混合装置１９の下方から本体フレーム３の長手方向他方側に向かって所定距離ほぼ水平に延在した後、動力装置２１の下方付近から上り傾斜に延在しており、図示しない駆動プーリに連結した駆動装置２７（図２参照）によって搬送ベルトを循環駆動させて搬送ベルト上の改良土を搬出する。排出コンベヤ２６の上流部分（図１中の左側部分）は図示しない支持部材を介して本体フレーム３に、中間部及び下流側部分（図１中の右側部分）は支持部材２９，３０を介して動力装置２１後方（図１中右側）に設けたアーム２８に、それぞれ吊り下げ支持されている。
【００２５】
図３は前述した土質改良材供給装置１４を抽出して表す側断面図で、本体フレーム３の長手方向に沿った鉛直断面を表している。
【００２６】
図３において、貯留タンク１５は、上記支持フレーム１１上に固定したフレーム４１と、フレーム４１上に固定され中央が開口した底板４２と、この底板４２上に連設した水平断面が方形状（円形状でも良い）の蛇腹部４３と、この蛇腹部４３の上部開口を塞ぐ天板４４と、蛇腹部４３の下部に連設し下方に向かって縮径するシュート１７とを備えている。蛇腹部４３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下方ほど高くなるため、図３に示すように補強リング４５のピッチを下方ほど狭くしてある。天板４４の中央には土質改良材の受入口４７が設けられており、天板４４の上面には受入口４７を開閉する開閉蓋４６が蝶番（図示せず）を介して取付けられている。
【００２７】
天板４４の受入口４７の下方位置にはカッタ４８が装着されている。このカッタ４８は開閉蓋４６の下面に支持アーム４９を介して垂設された枠体５０上に尖頭部を上方に向けた状態で取り付けられている。枠体５０の配置は天板４４から所定深さだけ低く、カッタ４８の頂部は開閉蓋４６よりも下側に位置しており、開閉蓋４６を閉じるとカッタ４８が完全に貯留タンク１５内に収容される。貯留タンク１５にフレキシブルコンテナ（トンパック）を用いて土質改良材を充填するときには、天板４４に設けた開閉蓋４６を開き、フレキシブルコンテナをクレーン１８で受入口４７に挿入し、フレキシブルコンテナを自重でカッタ４８に押し付ける。これによって、フレキシブルコンテナの下端部が切り裂かれ、フレキシブルコンテナ内部の土質改良材が貯留タンク１５内に流入する。また、フレキシブルコンテナを用いず、自走式土質改良機とは別に設けたサイロからホースを介して貯留タンク１５に土質改良材を充填する場合もある。この場合も貯留タンク１５へは天板４４側から土質改良材が充填される。
【００２８】
上記シュート１７は、下方に向かって縮径する四角錐状（円錐状としても良い）の部材であり、上下が開口している。シュート１７の上部開口５４は、蛇腹部４３の下端部に連結され、蛇腹部４３とシュート１７の内部空間が通じている。一方、シュート１７の下部開口５５はスクリュフィーダ１６に連結され、シュート１７とスクリュフィーダ１６の内部空間が通じている。これにより、貯留タンク１５に充填された土質改良材は、上部開口５４を介してシュート１７に流入し、シュート１７にガイドされて下部開口５５からスクリュフィーダ１６に導入される。このとき、シュート１７の下部開口５５は、スクリュフィーダ１６の軸線に直交する方向にとった幅寸法（図３中の紙面に直交する方向）に対して上記スクリュフィーダ１６の軸線方向（図２中の左右方向）にとった長さ寸法が長く形成されている。また、この四角錐状のシュート１７の上部開口５４から下部開口５５に向かって延びる内壁面のコーナー部分（各側壁の境界部分）は、いわゆるＲ材を張ったり溶接ビードを形成したりしてＲ状に形成されており、シュート１７の内面のコーナー部分に土質改良材が滞留し難いように配慮されている。シュート１７の内壁面には、スクリュフィーダ１６のケーシング６１の内周面と併せてゴムライニング等を施すこともできる。
【００２９】
シュート１７の内部には、貯留タンク１５内の土質改良材を撹拌するアーチブレーカ（撹拌装置）５１が設けられている。このアーチブレーカ５１は、シュート１７に対して回転自在に支持された回転軸５２と、この回転軸５２に対して所定のピッチで設けられた複数の攪拌棒５３と、回転軸５２の端部（図３中右端）に直結した駆動装置５６とで構成されている。
【００３０】
本実施の形態では、回転軸５２は本体フレーム３の長手方向に沿って水平に配置されている。各撹拌棒５３は下方のスクリュフィーダ１６の傾斜に合わせて図３中の左側のものほど短くなっており、下部開口５５を介して臨むスクリュ６２に各撹拌棒５３の先端の回転軌跡を近接させてある。撹拌棒５３はまた、回転軸５２の軸方向から見て回転軸５２の外周部に１８０度ピッチで設けられており、図３に示した状態から９０度回転すると撹拌棒５３は全て水平方向を向く。詳細には図示していないが、アーチブレーカ５１には、撹拌棒５３が水平姿勢となる回転軸５２の角度位置を検出するセンサが設けられており、駆動停止時には撹拌棒５３が水平を向いた姿勢で停止するように制御される。駆動装置５６は油圧モータ（電動でも良い）であってシュート１７の外壁部に設けられている。
【００３１】
この駆動装置５６によってアーチブレーカ５１が回転駆動されると、シュート１７内の土質改良材が攪拌棒５３によって攪拌され、シュート１７内の架橋の発生が抑制され、また土質改良材の塊がある場合にはその解砕も促進される。さらには、下部開口５５近傍の土質改良材をスクリュフィーダ１６に送り込む機能も果たし得る。
【００３２】
また、図３では図示省略しているが、天板４４の外周部には複数（この例では４つ）の取り付け部が設けられている。これら取り付け部の下部には、図１に示したように支柱が固定的に垂設されている。各支柱は、上記シュート１７の底板４２に取り付けたガイド筒に上下にスライド可能に通されている。このとき、各支柱にはそれぞれ上下のピン穴が穿設されており、ガイド筒に穿設されたピン穴に上下いずれかのピン穴の位置を合わせてストッパピンを差し込むことによって支柱がガイド筒に固定される。例えば稼動時等には支柱を引き上げて下側のピン穴をストッパピンでガイド筒に固定することによって貯留タンクの内部容積が確保される。一方、例えば自走式土質改良機をトレーラ等で輸送する時には蛇腹部４３を縮めて上側のピン穴をストッパピンでガイド筒に固定することにより、貯留タンク１５の高さを低くすることができる。先述したアーチブレーカ５１は停止時には撹拌棒５３が水平を向くように設定してあるので、蛇腹部４３を縮めたときにカッタ４８を支持する枠体５０をアーチブレーカ５１の回転軸５２の近くまで下げることができ、貯留タンク１５の格納姿勢のコンパクト化にも貢献する。
【００３３】
スクリュフィーダ１６は、シュート１７の下部に連設した円筒状のケーシング６１、ケーシング６１内に通され回転自在に支持された回転軸６６、回転軸６６の外周部に設けられたスクリュ６２、及びスクリュ６２を回転駆動する油圧モータ（電動モータでも良い）である駆動装置６３（図３参照）を備えている。
【００３４】
ケーシング６１の周胴部の上半側には、図５に示したようにシュート１７の下部開口５５に連接する土質改良材受入口が開口している。この土質改良材受入口は下部開口５５と実質同形に形成されており、その周縁部がシュート１７の下部開口５５の周縁部に対して溶接等によって接合されている。これによってケーシング６１はシュート１７の下部に固定されている。また、ケーシング６１は支持部材６８（図３参照）を介してケーシング６１の土質改良材の移送方向下流側（図５中の左側）をシュート１７の外壁面に固定することにより、より安定に支持されている。また、ケーシング６１の土質改良材の移送方向下流側の端部下側には、土質改良材を排出する土質改良材排出口６４が形成されている。
【００３５】
ケーシング６１は、図１に示したように、その土質改良材の移送方向の上流側（図１中の右側）が搬送コンベヤ１３と同程度の高さに配置され、そこから土質改良材の移送方向下流側（図１中の左側）に向かって上る方向に傾斜し、下流側端部が搬送コンベヤ１３の搬送方向下流側端部（図１中の右端）の上方に位置している。このようにケーシング６１を傾斜させ、混合装置１９の上方のスペースを利用してその上流側部分を下げることにより、ケーシング６１の重心を下げ土質改良材供給装置１４の全高が低くなるように配慮されている。さらに、ケーシング６１が土質改良材移送方向の下流側に向かって上向きに傾斜しているので、スクリュ６２の回転と無関係に土質改良材が流動することに対する抵抗にもなっている。
【００３６】
ケーシング６１の軸方向の両端は、図３に示したように、スクリュ６２の回転軸６６を貫通させたエンドプレート６５によって塞がれている。エンドプレート６５を貫通した回転軸６６は、エンドプレート６５の外面に取り付けられた軸受６７により回転自在に支持されている。スクリュ６２の回転軸６６は、中空のパイプで形成することによって軽量化することができるが、中実の丸棒材又は角棒材を用いることもできる。
【００３７】
スクリュ６２は、図５に示した通り、回転軸６６の外周につる巻き状に設けた螺旋状の羽根であり、シュート１７の下部開口５５の全体からケーシング６１内に土質改良材が取り込まれるように、シュート１７の下部開口５５に臨む範囲で土質改良材の移送方向の下流側部分を所定の大きさのピッチとし上流側部分のピッチはこれよりも小さくしてある。スクリュ６２のピッチは、下流側に行くにつれて連続的に大きくすることもできるが、本実施の形態では下流側に向けて段階的に大きくなるようにしてある。
【００３８】
スクリュフィーダ１６の駆動装置６３は、シュート１７の本体フレーム３の長手方向の他方側に、駆動伝達機構（図示せず）を収容した駆動伝達部７０（図３参照）を介して取り付けられている。駆動伝達部７０は、特に図示していないが、駆動装置６３の出力軸、この出力軸に設けたスプロケット（又はプーリ）、スクリュ６２の回転軸６６の他端（図３中右端）に設けたスプロケット（又はプーリ）、及びこれらスプロケット（又はプーリ）に掛け回したチェーン（又はベルト）を収容している。つまり、スクリュフィーダ１６は、駆動伝達部７０によりチェーン（又はベルト）を介して駆動装置６３の駆動力を回転軸６６に伝達しスクリュ６２を回転させるようになっている。なお、駆動装置６３には、回転速度が可変で制御可能なものを用いることが好ましい。例えば駆動装置６３を油圧モータとした場合には、回転数検出器で駆動装置６３の回転数を検出し、その検出値と目標回転数との差を基に、制御弁装置によって駆動装置６３への圧油の供給流量を調整する構成とすれば、駆動装置６３の回転速度すなわち土質改良材の時間当たりの供給量を目標値に近付けることができる。
【００３９】
上記構成により、スクリュフィーダ１６は、シュート１７を介して貯留タンク１５から導入された土質改良材を図１中左方向（搬送コンベヤ１３の搬送方向と反対方向）に移送し、搬送コンベヤ１３の土砂搬送方向の下流側端部（図１中右端部）付近を搬送される土砂に添加する機能を果たす。
【００４０】
図４はフィーダ１６及びアーチブレーカ５１の油圧駆動回路図である。図４において既出図面と同様の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図４に示すように、図示しないエンジンにより駆動される油圧ポンプ８０と、油圧ポンプ８０からフィーダ用の駆動装置６３への圧油の流れを制御する制御弁８１と、油圧ポンプ８０からアーチブレーカ用の駆動装置５６への圧油の流れを制御する制御弁８２とを備えている。制御弁８１，８２はパイロット作動形の比例電磁式の３位置切り換え弁であり、それぞれ中立位置８１ａ，８２ａのとき油圧ポンプ８０から駆動装置６３，５６への圧油の流れを遮断し、油圧ポンプ８０の吐出する圧油をタンク８３に戻す。そして、ソレノイド駆動部８１ｄ，８２ｄ（又はソレノイド駆動部８１ｅ，８２ｅ、以下の対応関係同様）に指令信号が入力されて切換位置８１ｂ，８２ｂ（又は切換位置８１ｃ，８２ｃ）に切り換わると、油圧ポンプ８０からの圧油が供給管路８４ａ，８５ａ（又は供給管路８４ｂ，８５ｂ）に導かれ、駆動装置６３，５６が正転（又は逆転）方向に駆動する。
【００４２】
また、駆動装置６３，５６にはフィーダ１６及びアーチブレーカ５１の駆動速度として駆動装置６３，５６の回転数をそれぞれ検出する回転数検出器８６，８７が、フィーダ用駆動装置６３への正転駆動用の供給管路８４ａにはフィーダ１６の負荷として供給管路８４ａの圧油の圧力を検出する負荷検出器８８が設けられている。これら検出器８６−８８の検出信号は、フィーダ１６及びアーチブレーカ５１を含めた各作動機器の動作を制御する制御装置９０（図５参照）に出力される。
【００４３】
図５は制御装置９０の要部を抽出して表す機能ブロック図である。図５において既出図面と同様の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図５に示すように、制御装置９０は、操作レバー２４や図示しない操作盤を含む操作装置８９、また速度検出器８６，８７及び負荷検出器８８からの信号を入力しデジタル信号化する入力部９１と、制御手順のプログラムや制御に必要な定数、また演算結果等を格納する記憶部９２と、各種演算処理を実行する演算部９３と、演算部９３で演算・生成された信号をアナログ信号化して上記制御弁８１，８２を含む各作動機器や表示装置に出力する出力部９４とを備えている。
【００４５】
記憶部９２は、フィーダ１６の駆動負荷及びアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係（制御線）を記憶したフィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部９２ａを備えている。フィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部９２ａに記憶された制御線の幾つかの例を図６−図９に示す。
【００４６】
図６に示した制御線は、負荷検出器８８により検出されたフィーダ１６の駆動負荷が０（ゼロ）から増大するのに伴って連続的かつ線形にアーチブレーカ５１の駆動速度を減じるもので、フィーダ圧力が最大値Ｐmaxに到達したところでアーチブレーカ５１が停止する。最大値Ｐmaxは例えば図示しないリリーフ弁により規制された供給管路８８の圧力の最大値である。
【００４７】
図７に示した制御線は、図６と同じように負荷検出器８８により検出されたフィーダ１６の駆動負荷が０（ゼロ）から増大するのに伴ってアーチブレーカ５１の駆動速度を減じるものであるが、フィーダ圧力が最大値Ｐmaxに到達する前に閾値Ｐ１（＜Ｐmax）に達した時点でアーチブレーカ５１を停止させる。この場合、閾値Ｐ１に到達するまではフィーダ１６の駆動負荷の増大に伴って連続的かつ線形にアーチブレーカ５１を減速してフィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ１に達したところで停止させる。フィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ１を超えた状態ではアーチブレーカ５１は常時停止状態である。
【００４８】
図８に示した制御線では、負荷検出器８８により検出されたフィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ２（＞０）から閾値Ｐ３（Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐmax）まで増大する間はフィーダ１６の駆動負荷の増大に伴ってアーチブレーカ５１の駆動速度を線形にかつ連続的に減じている。この制御線では、フィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ３に到達した時点ではアーチブレーカ５１の駆動速度はまだ０（ゼロ）ではなく一定の大きさを持っているが、フィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ３より大きい場合にはアーチブレーカ５１は常時停止状態となる。すなわち、フィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ３を跨いで変化する場合にはアーチブレーカ５１の速度が不連続に変化する。フィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ２以下の値で推移している間は所定の速度で駆動する。
【００４９】
図９に示した制御線では、負荷検出器８８により検出されたフィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ４（＞０）以下の値で推移している間はアーチブレーカ５１が設定の速度で駆動し、Ｐ４を超えたら停止する。このように、アーチブレーカ５１の駆動速度は必ずしも線形に制御する必要はなく、フィーダ１６の駆動負荷がある値よりも低いときにアーチブレーカ５１を駆動し高いときに停止するといった、ＯＮ／ＯＦＦ制御とすることもできる。また、この例ではアーチブレーカ５１の駆動速度が単一の値である単純なＯＮ／ＯＦＦ制御を例示しているが、例えば閾値を複数用意しておき、フィーダ１６の駆動負荷の増大に伴ってアーチブレーカ５１の駆動速度を段階的（ステップ状）に減少させることもできる。
【００５０】
なお、図６−図９の制御線では、アーチブレーカ５１の駆動速度が連続的かつ線形に減少する場合を例に挙げて説明したが、次数が二次以上の曲線、また多項式により表される曲線で制御線を定義することもできるし、数式的に定義された制御線に限らず経験的に制御線を定めても良い。
【００５１】
演算部９３は、操作装置８９からの操作信号を基にフィーダ１６に対する指令値を生成するフィーダ指令部９３ａと、フィーダ指令部９３ａによる速度指令値と速度検出器８６の信号から演算される実際のフィーダ１６の駆動速度の偏差が小さくなるようにフィーダ指令部９３ａの信号を補正するフィーダ補正部９３ｂと、負荷検出器８８からの信号を基にアーチブレーカ５１の駆動速度の指令値を生成するブレーカ指令部９３ｃとを備えている。特に図示していないが、ブレーカ指令部９３ｃによる速度指令値と速度検出器８７の信号から演算される実際のアーチブレーカ５１の駆動速度の偏差が小さくなるようにブレーカ指令部９３ｃの信号を補正する場合には、その役割を果たすブレーカ指令部を設ける。
【００５２】
ブレーカ指令部９３ｃは、記憶部９２（フィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部９２ａ）の記憶情報、すなわち図６−図９に示したような制御線を基に、検出されたフィーダ１６の駆動負荷に対応するアーチブレーカ５１の駆動速度を算出する。これにより、フィーダ１６の駆動負荷の低下に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値が増大し、フィーダ１６の駆動負荷の上昇に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値が減少する。
【００５３】
前述した通り、フィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部９２ａに図６に示したような制御線を記憶させておけば、フィーダ１６の駆動負荷の全域（０（ゼロ）−最大値Ｐmaxの範囲）で連続的に、フィーダ１６の駆動負荷の低下に伴ってブレーカ速度が増大し、フィーダ１６の駆動負荷の上昇に伴ってブレーカ速度が減少する。フィーダ１６の駆動負荷に対して図７−図９に示したように予め閾値Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４が適宜設定された制御線がフィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部９２ａに記憶されていれば、負荷検出器８８からの信号を基に演算したフィーダ１６の駆動負荷が閾値に達したらアーチブレーカ５１への速度指令値がブレーカ指令部９３ｃによってゼロにされ、アーチブレーカ５１が停止する。特に図９に示したような制御線の場合、負荷検出器８８からの信号を基に演算したフィーダ１６の駆動負荷が閾値Ｐ４より小さいか閾値Ｐ４以上かでアーチブレーカ５１への駆動指令をＯＮ／ＯＦＦするのみであるので、制御が簡単である。
【００５４】
次に上記構成の土質改良機の動作及び作用を説明する。
図１において、油圧ショベル等によりホッパ１２に改質対象となる土砂が投入されると、ホッパ１２に受け入れられた土砂が搬送コンベヤ１３により混合装置１９に向かって搬送される。搬送中、搬送コンベヤ１３上の土砂に対し土質改良材供給装置１４によって土質改良材が供給され、土砂は土質改良材とともに混合装置１９に供給される。これら土砂及び土質改良材は、混合装置１９内でパドルミキサ（図示せず）によって均一に混合処理される。混合装置１９で混合処理された改良土は、排出コンベヤ２６上に排出され、この排出コンベヤ２６によって機外に搬出される。
【００５５】
このとき、貯留タンク１５への土質改良材の充填は、サイロやフレキシブルコンテナを用いて行われるが、いずれにしても貯留タンク１５の上部から土質改良材が充填されるので落下時に土質改良材に空気が混入する。したがって、このときの空気の混入度合いによって貯留タンク内の土質改良材の嵩密度は変動し、空気混入量が多いほど嵩密度が小さくなる。空気の混入によって嵩密度が変動すると実際にはフィーダ１６の駆動速度に対する土質改良材の体積値が変動するが、土質改良材の嵩密度を一定と想定しフィーダ１６の駆動速度から土質改良材の土砂への供給重量を算出する場合、嵩密度によっては土質改良材の供給量の演算結果と実際の値との誤差が大きくなり、土質改良材の供給精度、改良土品質の信頼性にも影響し得る。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、貯留タンク１５にアーチブレーカ５１を設けて貯留タンク１５内の土質改良材を撹拌することで、フィーダ１６への土質改良材の流入を阻害する架橋の発生を抑制するのみならず、貯留タンク１５内に堆積する土質改良材を脱気して土質改良材の嵩密度を上げる役割を果たす。さらには、フィーダ１６の駆動負荷の上昇に伴ってアーチブレーカ５１の駆動速度を遅くして場合によっては停止させ、フィーダ１６の駆動負荷の減少に伴ってアーチブレーカ５１の駆動速度を上げる制御を実行することで、土質改良材の嵩密度の安定化を図るのみならず、必要以上の脱気によって土質改良材の嵩密度が上昇し過ぎてフィーダ１６が過負荷に陥ることを抑制することもできる。よって、本実施の形態によれば、土質改良材の嵩密度の変動による影響を抑制し、土砂に対する土質改良材の供給精度を向上させることができる。
【００５７】
図１０は本発明の第２の実施の形態に備えられた制御装置の要部を抽出して表す機能ブロック図である。図１０は第１の実施の形態の図５に対応する図であり、図１０において既出図面と同様の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００５８】
本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、アーチブレーカ５１の駆動速度をフィーダ１６の駆動負荷に応じて制御するのではなく、予め定められたフィーダ１６の駆動速度の指令値との対応関係にしたがって増減させる点である。
【００５９】
本実施の形態における制御装置９０Ｂの記憶部９２Ｂには、フィーダ１６及びアーチブレーカ５１の駆動速度の指令値の対応関係を記憶したフィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｂが備えられている。本実施の形態の場合、フィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｂには、フィーダ１６の駆動負荷に割り当てられた複数の範囲毎にフィーダ１５及びアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係が記憶されている（フィーダ速度−ブレーカ速度の指令値の対応関係が複数用意されている）。
【００６０】
図１１はフィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｂに記憶されたフィーダ１６とアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係（制御線）を表す図である。
【００６１】
図１１に示した制御線α，β，γによれば、フィーダ１６の実際の負荷や速度には関係なく、フィーダ１６に対する速度指令値に対応してアーチブレーカ５１に対する速度指令値が決定される。図１１に示した制御線α，β，γは、フィーダ１６の駆動速度の指令値の増加に伴って線形かつ連続的にアーチブレーカ５１の駆動速度が上昇する場合を例示しているが、必ずしも線形でなくとも良いし連続的でなくとも良い。例えばフィーダ１６の駆動速度の指令値が０（ゼロ）付近で、ある閾値以下の範囲ではアーチブレーカ５１への指令値を０としても良いし、アーチブレーカ５１への指令値が段階的又は曲線的に変化する制御線であっても良い。アーチブレーカ５１への指令値がある一定の値か０かの制御線（ＯＮ／ＯＦＦ制御）であっても良い。
【００６２】
また、本実施の形態の場合、負荷検出器８８からの信号を基に算出したフィーダ１６の駆動負荷が上昇した場合、フィーダ１６に対する同じ指令値でもアーチブレーカ５１に対する指令値が小さくなる制御線に移行する。例えばフィーダ１６の駆動負荷に対して負荷範囲Ａ，Ｂ，Ｃ（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）を定めておき、通常、制御線βを用いてアーチブレーカ５１への指令値を生成するところ、フィーダ１６の駆動負荷が上昇して負荷範囲Ｂを超えて負荷範囲Ｃに到達した場合、制御線γを用いたアーチブレーカ５１の制御に移行する。制御線γを用いてアーチブレーカ５１を制御するうちにフィーダ１６の駆動負荷が負荷範囲Ｃを下回って負荷範囲Ｂに戻ったら再び制御線をγからβに戻す。反対に、制御線βを用いた制御中にフィーダ１６の駆動負荷が下降して負荷範囲Ｂを下回った場合は制御線αを用いたアーチブレーカ５１の制御に移行し、制御線αを用いてアーチブレーカ５１を制御するうちにフィーダ１６の駆動負荷が負荷範囲Ａを超えて負荷範囲Ｂに戻ったら再び制御線をαからβに戻す。
【００６３】
すなわち本実施の形態において、ブレーカ指令部９３ｃは、操作装置８９からの信号及び記憶部９２Ｂ（フィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｂ）の記憶情報（制御線）を基に、フィーダ１６への速度指令値の増大に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を増大させ、フィーダ１６への速度指令値の減少に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を減少させる。また、ブレーカ指令部９３ｃは、負荷検出器８８からの信号に応じた対応関係（制御線α，β，γのいずれか）を参照しアーチブレーカ５１への速度指令値を生成する。
【００６４】
その他の構成及び動作については第１の実施の形態と同様であり説明を省略する。
【００６５】
フィーダ１６の駆動速度の指令値を上げることは、それだけ土砂に対する土質改良材の供給速度を上げることを意図するため、フィーダ１６が要求する土質改良材の供給量が減少し、なおかつフィーダ１６からの土質改良材の排出量の増加に伴う土質改良材の嵩密度の低下を抑制する必要がある。反対に、フィーダ１６の駆動速度の指令値を下げることは、それだけ土砂に対する土質改良材の供給速度を下げることを意図するため、フィーダ１６が要求する土質改良材の供給量が減少し、アーチブレーカ５１で積極搬送することによる土質改良材の嵩密度の上昇を抑制する必要がある。したがって、本実施の形態ではフィーダ１６に対する速度指令値の増減に伴ってアーチブレーカ５１に対する速度指令値を増減させることで、土質改良材の嵩密度の変動による影響を抑制し、土砂に対する土質改良材の供給精度を向上させることができる。この効果はフィーダ１５とアーチブレーカ５１の駆動速度の指令値を呼応させるだけでも効果的に得られるが、フィーダ１６の駆動負荷の増減に伴って制御線を変更する制御を組み合わせることで更に高められ得る。
【００６６】
図１２は本発明の第３の実施の形態に備えられた制御装置の要部を抽出して表す機能ブロック図である。図１２は第１の実施の形態の図５に対応する図であり、図１２において既出図面と同様の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。
【００６７】
本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、アーチブレーカ５１の駆動速度をフィーダ１６の駆動負荷に応じて制御するのではなく、フィーダ１６の駆動速度の検出値に応じて制御する点である。
【００６８】
本実施の形態における制御装置９０Ｃの記憶部９２Ｃには、フィーダ１６の駆動速度及びアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係を記憶したフィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｃが備えられている。
【００６９】
図１３はフィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｃに記憶されたフィーダ１６とアーチブレーカ５１の駆動速度の対応関係（制御線）を表す図である。
【００７０】
図１３に示した制御線によれば、フィーダ１６の実際の駆動速度（検出値）に対応してアーチブレーカ５１に対する速度指令値が決定される。図１３に示した制御線は、速度検出器８６により検出されたフィーダ１６の駆動速度の増加に伴って線形かつ連続的にアーチブレーカ５１への駆動速度の指令値が上昇する場合を例示しているが、必ずしも線形でなくとも良いし連続的でなくとも良い。例えばフィーダ１６の駆動速度が０（ゼロ）付近で、ある閾値以下の範囲ではアーチブレーカ５１への指令値を０としても良いし、アーチブレーカ５１への指令値が段階的又は曲線的に変化する制御線であっても良い。アーチブレーカ５１への指令値がある一定の値か０かの制御線（ＯＮ／ＯＦＦ制御）であっても良い。
【００７１】
すなわち本実施の形態において、ブレーカ指令部９３ｃは、速度検出器８６からの信号及び記憶部９２Ｃ（フィーダ速度−ブレーカ速度記憶部９２ｃ）の記憶情報（制御線）を基に、フィーダ１６の駆動速度の検出値の上昇に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を上昇させ、フィーダ１６の駆動速度の検出値の低下に伴ってアーチブレーカ５１への速度指令値を低下させる。
【００７２】
その他の構成及び動作については第１の実施の形態と同様であり説明を省略する。
【００７３】
フィーダ１６の負荷は自己の駆動速度とある程度相関する関係にある。すなわち、フィーダ１６に対する速度指令が一定にあるにもかかわらずフィーダ１６の駆動速度が下降したらフィーダ１６の駆動負荷の上昇が推測される。逆にフィーダ１６に対する速度指令が一定にあるにもかかわらずフィーダ１６の駆動速度が上昇したらフィーダ１６の駆動負荷の下降が推測される。したがって、フィーダ１６の駆動速度が下降してフィーダ１６の駆動負荷の上昇が推測される場合には第１の実施の形態と同様にアーチブレーカ５１の駆動指令値を減少させ、フィーダ１６の駆動速度が上昇してフィーダ１６の駆動負荷の下降が推測される場合にはアーチブレーカ５１の駆動指令値を増加させることで、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、以上の各実施の形態において、土質改良材供給装置のスクリュフィーダ１６を１軸式のものとしたが、スクリュ６２を複数本有するものであっても、本発明は適用可能である。また、スクリュ６２は１条であったが、複数条のスクリュであっても本発明は適用可能である。また、本発明の土質改良材供給装置を備えた土質改良機として、ホッパ１２に直接土砂が投入される自走式土質改良機を例に挙げたが、ホッパ上部に土砂中の異物を除去する振動式（又は固定式）の篩を設けた自走式土質改良機やさらに篩の上方にいわゆる煽りを設けた自走式土質改良機等に代えても良い。また、履帯７を有するクローラ式の走行装置を備えた自走式土質改良機を例に挙げたが、いわゆるホイール式の走行装置を備えた自走式土質改良機であっても良い。また自走機能を有さない固定式の土質改良機に備えられた土質改良材供給装置にも本発明は適用可能である。これらの場合も同様の効果を得る。
【００７５】
また、自走式土質改良機の本体フレーム３上に搭載された土質改良材供給装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、別置きの土質改良材供給装置にも本発明は適用可能である。また、本体フレーム３に対して着脱可能な土質改良材供給装置にも本発明は適用可能である。また、定置式のサイロ、自走式のサイロ（例えば特開２００３−３２１８５０号公報）等にも本発明は適用可能である。さらには、フィーダ１６としてスクリュフィーダを備えた土質改良材供給装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、スクリュフィーダの他、ロータリフィーダ（ロータリバルブ）やベルトコンベヤ、テーブルフィーダ等をフィーダとして備えた土質改良材供給装置にも本発明は適用可能である。また貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置としてアーチブレーカ５１を例示したが、図３に示した態様のアーチブレーカに限らず、貯留タンク内の土質改良材を撹拌する機能を有する撹拌装置であれば本発明は適用可能である。これらの場合も同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を備えた自走式土質改良機の全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置を備えた自走式土質改良機の全体構造を表す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置の側断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る土質改良材供給装置に備えられたフィーダ及びアーチブレーカの油圧駆動回路図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に備えられた制御装置の要部を抽出して表す機能ブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に備えられた制御装置の要部を抽出して表す機能ブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に備えられた制御装置の要部を抽出して表す機能ブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に備えられた記憶部に記憶された制御線の一例を表す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１４ 土質改良材供給装置
１５ 貯留タンク
１６ フィーダ
５１ アーチブレーカ
６１ ケーシング
６２ スクリュ
６６ 回転軸
８６，８７ 速度検出器
８８ 負荷検出器
８９ 操作装置
９０，９０Ｂ，Ｃ 制御装置
９１ 入力部
９２，９２Ｂ，Ｃ 記憶部
９２ａ フィーダ負荷−ブレーカ速度記憶部
９２ｂ，ｃ フィーダ速度−ブレーカ速度記憶部
９３ 演算部
９３ｃ ブレーカ指令部
９４ 出力部
α，β，γ 制御線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、
土質改良材を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、
前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、
前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器と、
前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記負荷検出器からの信号を入力する入力部と、
前記フィーダの駆動負荷及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶した記憶部と、
前記負荷検出器からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダの駆動負荷の低下に伴って前記撹拌装置への速度指令値を増大させ、前記フィーダの駆動負荷の上昇に伴って前記撹拌装置への速度指令値を減少させる指令部と、
前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部と
を備えたことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項２】
土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、
土質改良材を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、
前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、
前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置と、
前記フィーダの駆動速度を操作する操作装置とを備え、
前記制御装置は、
前記フィーダ及び前記撹拌装置の駆動速度の指令値の対応関係を記憶した記憶部と、
前記操作装置からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダへの速度指令値の増大に伴って前記撹拌装置への速度指令値を増大させ、前記フィーダへの速度指令値の減少に伴って前記撹拌装置への速度指令値を減少させる指令部と、
前記指令部で生成された指令値を前記フィーダ及び前記撹拌装置に出力する出力部と
を備えたことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項３】
請求項２の土質改良材供給装置において、
前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器をさらに備え、
前記記憶部は、前記フィーダの駆動負荷の複数の範囲毎に前記フィーダ及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶しており、
前記指令部は、前記負荷検出器からの信号に応じた前記対応関係を参照し前記撹拌装置への速度指令値を生成する
ことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項４】
請求項１又は３の土質改良材供給装置において、
前記記憶部は、前記フィーダの駆動負荷に対して予め設定した閾値を記憶しており、
前記指令部は、前記負荷検出器からの信号を基に演算した前記フィーダの駆動負荷が前記閾値に達したら前記撹拌装置への速度指令値をゼロにする
ことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項５】
土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、
土質改良材を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、
前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、
前記フィーダの駆動速度を検出する速度検出器と、
前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記速度検出器からの信号を入力する入力部と、
前記フィーダの駆動速度及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶した記憶部と、
前記速度検出器からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダの駆動速度の上昇に伴って前記撹拌装置への速度指令値を上昇させ、前記フィーダの駆動速度の低下に伴って前記撹拌装置への速度指令値を低下させる指令部と、
前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部と
を備えたことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項６】
土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、
土質改良材を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、
前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、
前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器と、
前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記負荷検出器からの信号を入力する入力部と、
フィーダの駆動負荷に対して予め設定した閾値を記憶した記憶部と、
前記負荷検出器からの信号を基に演算した前記フィーダの駆動負荷が前記閾値より低い場合、前記撹拌装置への一定の大きさの速度指令値を生成し、前記フィーダの駆動負荷が前記閾値以上の場合、前記撹拌装置への速度指令値をゼロにする指令部と、
前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部と
を備えたことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項７】
請求項１−６のいずれかの土質改良材供給装置において、前記フィーダは、前記貯留タンクの下部に連設された筒状のケーシング、及び前記ケーシング内に通された回転軸及び前記回転軸の外周部に設けられたスクリュを有するスクリュフィーダであることを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項１】
土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、
土質改良材を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、
前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、
前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器と、
前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記負荷検出器からの信号を入力する入力部と、
前記フィーダの駆動負荷及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶した記憶部と、
前記負荷検出器からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダの駆動負荷の低下に伴って前記撹拌装置への速度指令値を増大させ、前記フィーダの駆動負荷の上昇に伴って前記撹拌装置への速度指令値を減少させる指令部と、
前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部と
を備えたことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項２】
土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、
土質改良材を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、
前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、
前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置と、
前記フィーダの駆動速度を操作する操作装置とを備え、
前記制御装置は、
前記フィーダ及び前記撹拌装置の駆動速度の指令値の対応関係を記憶した記憶部と、
前記操作装置からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダへの速度指令値の増大に伴って前記撹拌装置への速度指令値を増大させ、前記フィーダへの速度指令値の減少に伴って前記撹拌装置への速度指令値を減少させる指令部と、
前記指令部で生成された指令値を前記フィーダ及び前記撹拌装置に出力する出力部と
を備えたことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項３】
請求項２の土質改良材供給装置において、
前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器をさらに備え、
前記記憶部は、前記フィーダの駆動負荷の複数の範囲毎に前記フィーダ及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶しており、
前記指令部は、前記負荷検出器からの信号に応じた前記対応関係を参照し前記撹拌装置への速度指令値を生成する
ことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項４】
請求項１又は３の土質改良材供給装置において、
前記記憶部は、前記フィーダの駆動負荷に対して予め設定した閾値を記憶しており、
前記指令部は、前記負荷検出器からの信号を基に演算した前記フィーダの駆動負荷が前記閾値に達したら前記撹拌装置への速度指令値をゼロにする
ことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項５】
土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、
土質改良材を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、
前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、
前記フィーダの駆動速度を検出する速度検出器と、
前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記速度検出器からの信号を入力する入力部と、
前記フィーダの駆動速度及び前記撹拌装置の駆動速度の対応関係を記憶した記憶部と、
前記速度検出器からの信号及び前記記憶部の記憶情報を基に、前記フィーダの駆動速度の上昇に伴って前記撹拌装置への速度指令値を上昇させ、前記フィーダの駆動速度の低下に伴って前記撹拌装置への速度指令値を低下させる指令部と、
前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部と
を備えたことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項６】
土質改良材を土砂に供給する土質改良材供給装置において、
土質改良材を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの下部に設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を土砂に供給するフィーダと、
前記貯留タンクに設けられ前記貯留タンク内の土質改良材を撹拌する撹拌装置と、
前記フィーダの駆動負荷を検出する負荷検出器と、
前記フィーダ及び前記撹拌装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記負荷検出器からの信号を入力する入力部と、
フィーダの駆動負荷に対して予め設定した閾値を記憶した記憶部と、
前記負荷検出器からの信号を基に演算した前記フィーダの駆動負荷が前記閾値より低い場合、前記撹拌装置への一定の大きさの速度指令値を生成し、前記フィーダの駆動負荷が前記閾値以上の場合、前記撹拌装置への速度指令値をゼロにする指令部と、
前記指令部で生成された指令値を前記撹拌装置に出力する出力部と
を備えたことを特徴とする土質改良材供給装置。
【請求項７】
請求項１−６のいずれかの土質改良材供給装置において、前記フィーダは、前記貯留タンクの下部に連設された筒状のケーシング、及び前記ケーシング内に通された回転軸及び前記回転軸の外周部に設けられたスクリュを有するスクリュフィーダであることを特徴とする土質改良材供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−７７６７０（Ｐ２０１０−７７６７０Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４６６９４（Ｐ２００８−２４６６９４）
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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