特開 2024-79513 混合装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024079513

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】混合装置

(51)【国際特許分類】

   E01C 19/10 20060101AFI20240604BHJP

   B01F 23/53 20220101ALI20240604BHJP

   B01F 35/71 20220101ALI20240604BHJP

   B01F 27/112 20220101ALI20240604BHJP

   B01F 27/118 20220101ALI20240604BHJP

   B01F 27/192 20220101ALI20240604BHJP

   B01F 27/80 20220101ALI20240604BHJP

   B01F 27/90 20220101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

E01C19/10 Z

B01F23/53

B01F35/71

B01F27/112

B01F27/118

B01F27/192

B01F27/80

B01F27/90

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022192496

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】505398941

【氏名又は名称】東日本高速道路株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】505398952

【氏名又は名称】中日本高速道路株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】505398963

【氏名又は名称】西日本高速道路株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】507194017

【氏名又は名称】株式会社高速道路総合技術研究所

(71)【出願人】

【識別番号】590002482

【氏名又は名称】株式会社ＮＩＰＰＯ

(74)【代理人】

【識別番号】110001667

【氏名又は名称】弁理士法人プロウィン

(72)【発明者】

【氏名】菅野 勝一

(72)【発明者】

【氏名】阿部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】人見 信男

(72)【発明者】

【氏名】安藤 政浩

【テーマコード（参考）】

2D052

4G035

4G037

4G078

【Ｆターム（参考）】

2D052AA04

2D052AA08

2D052AB01

2D052BA11

2D052BA15

2D052DA06

2D052DA07

2D052DA14

4G035AB46

4G035AE13

4G037AA02

4G037EA04

4G078AA02

4G078AB01

4G078BA05

4G078CA05

4G078DA03

4G078DA28

4G078DA30

4G078EA10

(57)【要約】

【課題】骨材と樹脂材料を均一に攪拌および混合することが可能な混合装置を提供する。
【解決手段】骨材と樹脂材料とを混合する混合装置（１００）であって、骨材および樹脂材料が投入される混合容器部（１０）と、所定軸方向を中心に回動される回転部と、回転部と共に回転する樹脂貯留部（２０）を備え、樹脂貯留部（２０）には樹脂排出口（２３）が開口されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

骨材と樹脂材料とを混合する混合装置であって、
前記骨材および前記樹脂材料が投入される混合容器部と、
所定軸方向を中心に回動される回転部と、
前記回転部と共に回転する樹脂貯留部を備え、
前記樹脂貯留部には、樹脂排出口が開口されていることを特徴とする混合装置。

【請求項2】

請求項１に記載の混合装置であって、
前記樹脂貯留部は、底面と、側壁と、前記底面と前記側壁の間に設けられた傾斜部を有し、
前記樹脂排出口は、前記底面から所定高さに複数設けられていることを特徴とする混合装置。

【請求項3】

請求項１に記載の混合装置であって、
前記樹脂貯留部内に設けられて前記回転部の回転に伴って回転される樹脂撹拌部を備えることを特徴とする混合装置。

【請求項4】

請求項３に記載の混合装置であって、
前記樹脂貯留部に前記樹脂材料を供給する樹脂供給口を備え、
前記樹脂供給口は、前記樹脂撹拌部の回転範囲の上方に設けられていることを特徴とする混合装置。

【請求項5】

請求項１に記載の混合装置であって、
前記樹脂貯留部に前記樹脂材料を供給する樹脂供給口を備え、
前記樹脂排出口の開口面積の合計は、前記樹脂供給口の開口面積の合計よりも大きいことを特徴とする混合装置。

【請求項6】

請求項１から５の何れか一つに記載の混合装置であって、
前記回転部は、前記樹脂排出口よりも上方に、前記混合容器部の内壁まで延長されたアーム部を備えることを特徴とする混合装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、混合装置に関し、特に骨材と樹脂を混合する混合装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から道路等のアスファルト舗装において、下層路盤の上にアスファルト安定処理路盤材を供給して上層路盤を施工することが提案されている。このようなアスファルト舗装では、アスファルト安定処理路盤材はアスファルトプラントにおいて骨材とアスファルトを混合して製造され、ダンプトラックにより作業現場へ搬送され、下層路盤上に供給される（例えば特許文献１を参照）。

【0003】

近年になって、アスファルト安定処理路盤材の代わりに骨材と樹脂材料（一例としてはＭＭＡ（メチルメタクリレート）樹脂等）の混合物を用いて上層路盤や基層を構築することも検討されている。樹脂材料は、伸縮性と耐久性に優れているため上層路盤や基層に用いることで、舗装の長寿命化を図ることができる。また、アスファルト舗装は厚層で施工すると施工後の温度低下に時間がかかるため交通開放時間が遅くなってしまうが、樹脂は硬化時間が施工厚さに影響されず比較的短いため、アスファルト舗装と比べて早期に交通開放することが期待できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－１６００２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、樹脂材料は粘性や硬化速度がアスファルトと異なるため、アスファルト安定処理路盤材の混合装置を用いて樹脂路盤を施工することは困難であった。特に、大量に投入される骨材に樹脂材料を均一に散布して混合し、樹脂舗装材における骨材と樹脂材料の混合比率を安定化させて上層路盤の品質を向上させるためには、樹脂舗装材に適した混合装置を用いることが不可欠である。

【0006】

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、骨材と樹脂材料を均一に攪拌および混合することが可能な混合装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の混合装置は、骨材と樹脂材料とを混合する混合装置であって、前記骨材および前記樹脂材料が投入される混合容器部と、所定軸方向を中心に回動される回転部と、前記回転部と共に回転する樹脂貯留部を備え、前記樹脂貯留部には、樹脂排出口が開口されていることを特徴とする。

【0008】

このような本発明の混合装置では、樹脂貯留部に樹脂排出口が開口されており、樹脂貯留部が回転部と共に回転することにより、樹脂排出口から混合容器部内に樹脂材料を均一に散布し、骨材と樹脂材料を均一に攪拌および混合することが可能となる。

【0009】

また、本発明の一態様では、前記樹脂貯留部は、底面と、側壁と、前記底面と前記側壁の間に設けられた傾斜部を有し、前記樹脂排出口は、前記底面から所定高さに複数設けられている。

【0010】

また、本発明の一態様では、前記樹脂貯留部内に設けられて前記回転部の回転に伴って回転される樹脂撹拌部を備える。

【0011】

また、本発明の一態様では、前記樹脂貯留部に前記樹脂材料を供給する樹脂供給口を備え、前記樹脂供給口は、前記樹脂撹拌部の回転範囲の上方に設けられている。

【0012】

また、本発明の一態様では、前記樹脂貯留部に前記樹脂材料を供給する樹脂供給口を備え、前記樹脂排出口の開口面積の合計は、前記樹脂供給口の開口面積の合計よりも大きい。

【0013】

また、本発明の一態様では、前記回転部は、前記樹脂排出口よりも上方に、前記混合容器部の内壁まで延長されたアーム部を備える。

【発明の効果】

【0014】

本発明では、骨材と樹脂材料を均一に攪拌および混合することが可能な混合装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態に係る混合装置１００の概要を示す模式図である。

【図2】混合装置１００を用いた樹脂路盤の施工方法を示す模式図である。

【図3】混合装置１００に対して樹脂材料を供給する樹脂供給装置６００の構成例を示す模式図である。

【図4】回転停止時における混合装置１００の内部構造例の正面断面視を示す模式図である。

【図5】回転動作時における混合装置１００の内部構造例の正面断面視を示す模式図である。

【図6】回転動作時における混合装置１００の内部構造例の側面断面視を示す模式図である。

【図7】回転動作時における混合装置１００の内部構造例の上面視を示す模式図である。

【図8】変形例に係る混合装置１００の回転動作時における内部構造例の正面断面視を示す模式図である。

【図9】変形例に係る混合装置１００の回転動作時における内部構造例の側面断面視を示す模式図である。

【図10】変形例に係る混合装置１００の回転動作時における内部構造例の上面視を示す模式図である。

【図11】樹脂供給部における樹脂貯留部２０の構造例を模式的に示す図であり、図１１（ａ）は上面視を示し、図１１（ｂ）は側面断面視を示している。

【図12】第２実施形態における混合装置１００を用いた樹脂路盤の施工方法を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態に係る混合装置１００の概要を示す模式図である。図１に示すように混合装置１００は骨材と樹脂材料とを混合する装置であり、混合容器部１０と、樹脂貯留部２０と、攪拌翼３０と、樹脂供給管部４０を備えている。

【0017】

混合容器部１０は、骨材および樹脂材料が投入される容器である。混合容器部１０は上方および下方に開口部を有する容器であり、上方の開口部には一部に骨材投入部１１が設けられ、下方の開口部には混合物排出部１２が設けられている。また、混合容器部１０内には樹脂貯留部２０と、回転支柱部２１と、アーム部２２と、攪拌翼３０が配置されている。混合容器部１０の構造および形状は限定されないが、上部が略円筒形状であり下部が円錐台形状の漏斗形状であることが好ましい。樹脂貯留部２０、アーム部２２および攪拌翼３０は、混合容器部１０内において骨材と樹脂材料を撹拌して混合する機能を実現するものであり、本発明における撹拌混合部に含まれる。

【0018】

骨材投入部１１は、混合容器部１０の上方の開口部に設けられ、混合装置１００の外部から投入される骨材を混合容器部１０の所定の位置に集めて供給するための部材である。ここでは骨材投入部１１を混合容器部１０とは別体に設けた例を示しているが、混合容器部１０の一部を加工して一体で形成するとしてもよい。骨材投入部１１の構造および形状は限定されないが、上部が筒状または矩形状の側壁を有して下部が傾斜面を有する漏斗形状であることが好ましい。

【0019】

混合物排出部１２は、混合容器部１０の下方の開口部に設けられ、混合装置１００の外部に骨材と樹脂材料の混合物を樹脂舗装材として排出するための部材である。ここでは混合物排出部１２を混合容器部１０とは別体に設けた例を示しているが、混合容器部１０の一部を加工して一体で形成するとしてもよい。

【0020】

樹脂貯留部２０は、樹脂供給管部４０から供給される樹脂材料を一時的に貯留するとともに、混合容器部１０内に樹脂材料を散布するための部材である。樹脂貯留部２０の下方には回転支柱部２１が設けられ、樹脂貯留部２０の外周には外側に向かってアーム部２２が延伸して設けられている。また、樹脂貯留部２０には複数の樹脂排出口２３が設けられている。また、２種類以上の樹脂材料を用いる場合には、樹脂貯留部２０内は異なる樹脂材料を撹拌して混合する機能も備えている。樹脂貯留部２０は回転支柱部２１とともに回転軸を中心に回動され、樹脂貯留部２０内に一時的に貯留された樹脂材料は、樹脂排出口２３から遠心力によって混合容器部１０内に散布される。

【0021】

回転支柱部２１は、樹脂貯留部２０の下方に設けられて、周囲に攪拌翼３０が設けられ、所定の軸方向（回転軸）を中心に回動される部材である。回転支柱部２１の形状は限定されないが、図１に示した例では棒状または筒状に形成されて、樹脂貯留部２０から下方に延伸して設けられている。また、回転支柱部２１の回転軸は、混合容器部１０の中心軸と一致していることが好ましく、図１に示した例では鉛直方向が回転軸とされている。回転支柱部２１、樹脂貯留部２０、およびアーム部２２は、共に回転軸を回動中心として回転駆動されるため、それぞれ本願発明における回転部に含まれる。

【0022】

アーム部２２は、樹脂貯留部２０の外周から外側方向に延伸して設けられた部材である。アーム部２２の先端は、混合容器部１０の内壁と数ｍｍ～数十ｍｍ程度の間隔まで延長されていることが好ましい。アーム部２２は樹脂貯留部２０および回転支柱部２１と共に回転軸を中心に回動され、骨材投入部１１から投入された骨材の一部は回転するアーム部２２と衝突して分散および撹拌される。図１ではアーム部２２を水平方向に延伸した例を示しているが、アーム部２２の形状および延伸方向は限定されず、斜め下方に向かって混合容器部１０の内壁まで延伸されるとしてもよい。後述するように、樹脂貯留部２０の樹脂排出口２３からは樹脂材料が散布されるため、樹脂材料がアーム部２２に大量に付着することを抑制するためには、アーム部２２を樹脂排出口２３よりも上方に設けることが好ましい。

【0023】

樹脂排出口２３は、樹脂貯留部２０に設けられた開口部であり、樹脂貯留部２０に貯留された樹脂材料を混合容器部１０内に散布する部分である。樹脂排出口２３の形状や個数は限定されないが、樹脂貯留部２０の底面から所定高さの位置に、同じ口径で複数の樹脂排出口２３が等間隔で設けられていることが好ましい。樹脂貯留部２０が回転支柱部２１と共に回転軸を中心に回動されることで、樹脂貯留部２０内に一時的に貯留された樹脂材料は、図１中に矢印で模式的に示したように、遠心力によって樹脂排出口２３から混合容器部１０内に散布される。

【0024】

攪拌翼３０は、回転支柱部２１の周囲に設けられた可撓性を有する部材である。図１に示した例では攪拌翼３０としてチェーンを用い、両端が回転支柱部２１の周囲に取り付けられている。攪拌翼３０は、回転支柱部２１が回動した際には攪拌翼３０が遠心力によって外周方向に膨らみ、混合容器部１０内の骨材と樹脂材料に衝突することで両者を撹拌して混合する。攪拌翼３０は、回転支柱部２１が回転動作された状態において、少なくとも一部が混合容器部１０の内壁に接触するように設けられることが好ましい。これにより、混合容器部１０の内壁に接触している骨材と樹脂材料に対して攪拌翼３０を良好に衝突させ、骨材と樹脂材料を効率的に撹拌および混合することができる。

【0025】

また、攪拌翼３０が可撓性を有していることで、骨材や樹脂材料が付着したとしても、回動や衝突に伴って攪拌翼３０が撓むことで混合物を剥落し、攪拌翼３０への骨材や樹脂材料の固着を抑制できる。よって、攪拌翼３０が可撓性を有して骨材や樹脂材料を剥落させることで、骨材や樹脂材料の偏在を抑制して均一に両者を撹拌および混合することができる。

【0026】

ここで攪拌翼３０が可撓性を有するとは、攪拌翼３０が全域にわたって可撓性を有する材料で構成されているとしてもよく、部分的に変形可能な構造を有することで全体として撓み変形が許容されるとしてもよい。図１では攪拌翼３０としてチェーン状のものを示しているが、ワイヤ状のものを用いるとしてもよい。また、攪拌翼３０は線形状に限定されず、板状またはシート状であってもよく、ワイヤやチェーンを編み込んだ構造を用いるとしてもよい。また、図１では攪拌翼３０の両端を回転支柱部２１に取り付けた例を示しているが、一端のみを回転支柱部２１に取り付けて他端が回転支柱部２１から離れるとしてもよい。

【0027】

図１では攪拌翼３０を回転支柱部２１に設けた例を示したが、樹脂貯留部２０とアーム部２２を回転支柱部２１の一部であると見做して、樹脂貯留部２０、アーム部２２および回転支柱部２１の何れかまたは複数に攪拌翼３０を設けるとしてもよい。また、攪拌翼３０の両端を樹脂貯留部２０、アーム部２２および回転支柱部２１の何れかの間に取り付けるとしてもよい。また、攪拌翼３０の両端は、回転軸に沿った方向における異なる位置（異なる高さ）に取り付けることが好ましい。また後述するように、攪拌翼３０の両端は、回転支柱部２１の回転方向における異なった位置（異なる角度、位相）に取り付けることが好ましい。

【0028】

樹脂供給管部４０は、樹脂貯留部２０に樹脂材料を供給するための配管である。樹脂貯留部２０と樹脂供給管部４０の組み合わせは、混合容器部１０内に樹脂材料を供給するため、本発明における樹脂供給部に含まれる。図１では、２種類の樹脂材料を供給するために樹脂供給管部４０が配管４１，４２を備えた例を示しているが、樹脂材料の種類に応じた配管数を設けることができる。また、配管４１，４２は、それぞれ流量計４３ａ，４４ａと、開閉バルブ４３ｂ，４４ｂと、流量調整バルブ４３ｃ，４４ｃを備えており、各配管４１，４２から供給される樹脂の流量を調整可能とされている。

【0029】

図１に示したように混合装置１００では混合容器部１０内に対して、骨材投入部１１から骨材が投入され、樹脂供給管部４０および樹脂貯留部２０から樹脂材料が投入される。また、回転支柱部２１が回転駆動されることで、回転支柱部２１の周囲に設けられたアーム部２２と攪拌翼３０によって骨材と樹脂材料が攪拌および混合され、混合物排出部１２から骨材と樹脂材料の混合物が樹脂舗装材として排出される。

【0030】

図１では回転支柱部２１が鉛直方向に延伸され、混合容器部１０の中心軸と回転支柱部２１の回転軸が鉛直方向である例を示しているが、当該中心軸および回転軸を鉛直方向から所定角度だけ傾斜させるとしてもよい。一例としては、混合容器部１０と回転支柱部２１を骨材投入部１１が設けられた方向に傾斜させることで、外部から骨材投入部１１への骨材の投入が容易となる。

【0031】

図２は、混合装置１００を用いた樹脂路盤の施工方法を示す模式図である。図３は、混合装置１００に対して樹脂材料を供給する樹脂供給装置６００の構成例を示す模式図である。図３に示された樹脂供給装置６００の配管４１,４２は、図２に示された混合装置１００まで延長されている。図２および図３に示したように本実施形態の施工方法では、混合装置１００と、骨材運搬車両２００と、スタッカー３００と、フィニッシャー４００と、前後進プレート５００と、樹脂供給装置６００を用いる。この施工機械編成では、施工現場において骨材と樹脂材料を撹拌および混合しながら、施工個所に混合物を樹脂舗装材として供給し、樹脂舗装材の敷均し工程と転圧工程までを一貫して実施する。

【0032】

骨材運搬車両２００は、骨材を積載した車両であり、従来公知のトラック等の運搬車両を用いることができる。スタッカー３００は、従来公知のベルトコンベヤー等を搭載しており、骨材運搬車両２００に積載された骨材を混合装置１００に投入するための材料供給機である。フィニッシャー４００は、ホッパー上に混合装置１００を搭載し、樹脂舗装材の供給と敷均しを行う装置である。前後進プレート５００は、フィニッシャー４００が敷均した樹脂舗装材を転圧して締固める装置である。樹脂供給装置６００は、液体の圧送装置と容器を備えており、樹脂材料を継続的に混合装置１００に対して供給する装置である。

【0033】

樹脂供給装置６００の構成は限定されないが、図３に示した例では配管４１，４２は、それぞれ流量計４３ａ，４４ａと、開閉バルブ４３ｂ，４４ｂと、流量調整バルブ４３ｃ，４４ｃを備えている。また、複数の樹脂用コンテナ４４１，４４２と、コンプレッサー４４３と、樹脂用受槽４４４ａ，４４４ｂ，４４５ａ，４４５ｂと、樹脂撹拌機４４６ａ，４４６ｂと、切替バルブ４４７，４４８と、ダイヤフラムポンプ４４９，４５１と、コンプレッサー４５０，４５２を備えている。図３中の矢印は各部を接続する配管４１，４２における樹脂材料の流れを示している。また、樹脂供給装置６００の各部は、図示しない制御部によって駆動制御されている。

【0034】

樹脂用コンテナ４４１，４４２は、樹脂材料を種類別に供給する容器であり、複数の容器が連結されている。コンプレッサー４４３は、樹脂用コンテナ４４１，４４２の後端に対して圧力を印加する装置である。樹脂用コンテナ４４１，４４２は、それぞれの容器の下部に設けられた排出部が、次の段の容器上部に接続されている。コンプレッサー４４３が後端の容器を加圧すると、保管されている樹脂が容器間を連続して圧送される。樹脂用コンテナ４４１，４４２から供給される樹脂材料は限定されず、用途に応じた材料を保管して供給することができる。一例としては、ＭＭＡ（Ｍｅｔｈｙｌ ＭｅｔｈＡｃｒｙｌａｔｅ）樹脂を用いるとしてもよく、樹脂用コンテナ４４１から主剤を供給し、樹脂用コンテナ４４２から硬化剤を供給するとしてもよい。

【0035】

樹脂用コンテナ４４１，４４２内の樹脂材料は、それぞれ流量計４３ａ，４４ａ、開閉バルブ４３ｂ，４４ｂ、および流量調整バルブ４３ｃ，４４ｃを用いて供給量と供給の開始／停止が制御され、樹脂用受槽４４４ａ，４４４ｂ，４４５ａ，４４５ｂに供給される。樹脂用受槽４４４ａ，４４４ｂは開閉バルブ４３ｂから供給される同じ樹脂材料を一時的に貯留する容器であり、切替バルブ４４７を介した樹脂材料の排出を交互に行うことができる。また、樹脂用受槽４４５ａ，４４５ｂは開閉バルブ４４ｂから供給される同じ樹脂材料を一時的に貯留する容器であり、切替バルブ４４８を介した樹脂材料の排出を交互に行うことができる。

【0036】

樹脂撹拌機４４６ａ，４４６ｂは、樹脂用受槽４４５ａ，４４５ｂの槽内に貯留された樹脂材料を撹拌して均一化するための装置である。樹脂用受槽４４５ａ，４４５ｂに一定量の樹脂材料が貯留された後に、樹脂用受槽４４５ａ，４４５ｂ内に硬化剤等を添加し、樹脂撹拌機４４６ａ，４４６ｂで攪拌することで、樹脂材料中に硬化剤を均一に分散させることができる。図３では樹脂用受槽４４５ａ，４４５ｂにのみ樹脂撹拌機４４６ａ，４４６ｂを設けた例を示したが、必要に応じて樹脂用受槽４４４ａ，４４４ｂにも樹脂撹拌機４４６ａ，４４６ｂを設けるとしてもよい。また、樹脂材料の種類によっては樹脂撹拌機４４６ａ，４４６ｂを設けない構成としてもよい。

【0037】

切替バルブ４４７，４４８は、樹脂用受槽４４４ａ，４４４ｂ，４４５ａ，４４５ｂの何れから排出される樹脂材料を混合装置１００に供給するかを選択するバルブである。樹脂材料を複数の樹脂用受槽４４４ａ，４４４ｂ，４４５ａ，４４５ｂに貯留して、一方に対して樹脂の貯留を行っている間に他方から樹脂の排出をして、切替バルブ４４７，４４８を用いて交互に樹脂材料の貯留と排出を行うことで、均一で安定した樹脂材料の供給を継続することができる。

【0038】

ダイヤフラムポンプ４４９，４５１およびコンプレッサー４５０、４５２は、配管４１，４２内の樹脂材料を長距離まで圧送するための装置である。ダイヤフラムポンプ４４９，４５１およびコンプレッサー４５０、４５２の組み合わせを用いることで、配管４１，４２を１００ｍ程度まで延長しても、樹脂材料を毎分５０～１００ｋｇ程度まで圧送することができる。このような樹脂供給装置６００を用いて長距離まで樹脂材料を圧送することで、施工現場の広い範囲にわたって樹脂材料の供給を行うことができ、樹脂路盤の施工性を向上させることができる。

【0039】

図２および図３に示した施工機械編成では、骨材運搬車両２００に積載された骨材がスタッカー３００によって混合装置１００に継続的に供給され、同時に樹脂材料が樹脂供給装置６００から混合装置１００に継続的に供給される。混合装置１００では、骨材と樹脂材料が撹拌および混合されて、混合物である樹脂舗装材がフィニッシャー４００のホッパーに継続的に排出される。フィニッシャー４００は前進しながら樹脂舗装材を敷均し、前後進プレート５００は舗設された樹脂舗装材を転圧して締固める。これにより、施工現場において樹脂舗装材を用いた上層路盤や基層を継続的に施工することができる。

【0040】

一例としては、スタッカー３００からの骨材の供給量は毎分２．０～３．０トン程度であり、樹脂供給装置６００からの樹脂材料の供給量は毎分１００～２００ｋｇ程度とすることができる。また、混合装置１００では、継続的に供給される骨材と樹脂材料を良好に撹拌および混合することが可能である。また、フィニッシャー４００は混合装置１００から供給される樹脂舗装材を逐次処理することができ、厚さ１０～２０ｃｍ程度で毎時１００ｍ程度以上の施工能力を有している。

【0041】

一般的に骨材と樹脂を混合した樹脂舗装材は硬化時間が短いため、混合から舗設までの待機時間を長くすることが困難である。しかし、本実施形態の混合装置１００を用いることで、大量の樹脂舗装材を施工現場で適宜混合して供給することができ、樹脂舗装材の保管や管理が不要になり、舗設工程の時間短縮を図ることも可能になる。

【0042】

次に、図４から図７を用いて、混合装置１００の一例について詳細に説明する。図４は、回転停止時における混合装置１００の内部構造例の正面断面視を示す模式図である。図５は、回転動作時における混合装置１００の内部構造例の正面断面視を示す模式図である。図６は、回転動作時における混合装置１００の内部構造例の側面断面視を示す模式図である。図７は、回転動作時における混合装置１００の内部構造例の上面視を示す模式図である。図４から図７では、樹脂供給管部４０の図示を省略している。

【0043】

図４から図７に示すように混合装置１００は、回転駆動部５０を備えており、回転駆動部５０が駆動されることで樹脂貯留部２０、回転支柱部２１、アーム部２２および攪拌翼３０ａ，３０ｂが回転される。混合容器部１０は傾斜部１０ａと筒状部１０ｂを備えており、混合物排出部１２と一体に形成されている。樹脂貯留部２０および回転支柱部２１には、複数の係止部２４，２５が設けられている。アーム部２２は、先端にハンマー部２２ａが設けられており、ハンマー部２２ａの先端は係止部としても機能している。また、樹脂貯留部２０内の底面には樹脂撹拌部２６が設けられている。また、攪拌翼３０ａは回転支柱部２１に設けられた係止部２５に取り付けられている。攪拌翼３０ｂは樹脂貯留部２０に設けられた係止部２４とハンマー部２２ａに取り付けられている。

【0044】

傾斜部１０ａは、混合容器部１０の筒状部１０ｂから混合物排出部１２まで、直径が漸減して設けられた傾斜面である。本実施形態では傾斜部１０ａとして、傾斜角度が一定の円錐台形状を用いた例を示しているが、傾斜角度が変化する曲面形状や複数の傾斜角度に変化する構成としてもよい。筒状部１０ｂは、混合容器部１０の上部の開口から傾斜部１０ａまで設けられた円筒形状の部分である。骨材投入部１１から投入された骨材は、筒状部１０ｂ内では重力に従って降下し、傾斜部１０ａの傾斜面に衝突して傾斜部１０ａ内を滑落していく。筒状部１０ｂの高さは限定されないが、樹脂貯留部２０の高さ方向よりも大きく設定することで、傾斜部１０ａとの衝突で跳ねた骨材が樹脂貯留部２０の外面に付着することを抑制することができる。

【0045】

ハンマー部２２ａは、アーム部２２の先端に設けられて、混合容器部１０の内壁に沿った方向に延びる部分である。ハンマー部２２ａには攪拌翼３０ａ，３０ｂの端部を取り付けることが可能なように、貫通孔や螺子穴などの係止部を設けていることが好ましい。ハンマー部２２ａは、混合容器部１０の内壁に沿って延びているため、アーム部２２が回転駆動部５０で回転された際には、骨材投入部１１から投入された骨材にアーム部２２とハンマー部２２ａが衝突して、骨材の一部を混合容器内に弾いて分散することができる。また、大きな塊状の骨材は粉砕することで粒径を小さくして、より均一に骨材を混合することもできる。本実施形態ではハンマー部２２ａをアーム部２２の一部として一体に構成した例を示したが、アーム部２２の先端に別部材であるハンマー部２２ａを交換可能に取り付ける構造としてもよい。

【0046】

係止部２４，２５は、攪拌翼３０ａ，３０ｂの端部を取り付けるための部分である。図４から図７では、係止部２４，２５として板状の金具に貫通孔が形成された例を示しているが、形状や構造は限定されない。図７に示したように、攪拌翼３０ａ，３０ｂは回転方向において異なる位置（異なる角度）に複数設けることが好ましい。図７では、回転方向において９０度間隔で係止部２４，２５を設けた例を示しているが、間隔は限定されず、４５度間隔、６０度間隔、１２０度間隔で設けるとしてもよい。また、係止部２４，２５は回転軸に沿った方向において異なる位置（異なる高さ）に複数設けられることが好ましい。また、係止部２４，２５を設ける位置は、回転駆動部５０によって回転される樹脂貯留部２０、回転支柱部２１およびアーム部２２の何れかであれば、図４から図７に示したものに限定されない。

【0047】

樹脂撹拌部２６は、樹脂貯留部２０の底面から立設して設けられた板状の部分である。樹脂撹拌部２６は、樹脂貯留部２０と共に回転して、樹脂貯留部２０内に一時的に貯留された樹脂材料を撹拌する。樹脂撹拌部２６の構造と樹脂材料の攪拌についての詳細は後述する。

【0048】

図４から図７に示した例では、攪拌翼３０ａの両端は高さの異なる係止部２５に接続され、攪拌翼３０ｂの両端はハンマー部２２ａと係止部２４に接続されている。攪拌翼３０ａ，３０ｂを接続する位置は図４から図７に示したものに限定されず、ハンマー部２２ａと係止部２５の組み合わせや、係止部２４と係止部２５の組み合わせであってもよい。また、図４から図７では攪拌翼３０ａと攪拌翼３０ｂの２組を用いる例を示したが、どちらか１組であってもよく、さらに多数の組み合わせであってもよい。

【0049】

回転駆動部５０は、本発明における回転部（樹脂貯留部２０、回転支柱部２１、アーム部２２）を回動させる動力源である。図５中に楕円矢印で示したように、回転駆動部５０は、樹脂貯留部２０、回転支柱部２１およびアーム部２２を正転方向および逆転方向に切り替えて回転させることができる。回転駆動部５０の構成は限定されず、電気モータや、内燃機関等を用いることができる。回転駆動部５０を用いた樹脂貯留部２０、回転支柱部２１およびアーム部２２の回転数としては、５０～５００ｒｐｍの範囲が好ましく、より好ましくは１２０～２６０ｒｐｍである。回転数が小さすぎると、攪拌翼３０ａ，３０ｂを遠心力で拡げて骨材と樹脂材料を効率的に混合することが困難になる。回転数が大きすぎると、骨材が混合容器部１０の外部に飛散する可能性が高くなり好ましくない。

【0050】

図４に示したように、回転駆動部５０が停止状態で、樹脂貯留部２０、回転支柱部２１およびアーム部２２が回動していない場合には、遠心力が働かず重力によって攪拌翼３０ａ，３０ｂは垂れ下がった状態となる。この状態では、攪拌翼３０ａ，３０ｂに外力を加えて揺動することで、攪拌翼３０ａ，３０ｂに付着した骨材や樹脂材料を容易に振るい落とすことができる。したがって、混合装置１００を用いて骨材と樹脂材料の混合を実施した後に、樹脂材料が硬化する前に攪拌翼３０ａ，３０ｂから骨材と樹脂材料を振るい落として、攪拌翼３０ａ，３０ｂへの樹脂舗装材の固着を抑制することができる。

【0051】

図５から図７に示したように、回転駆動部５０が駆動状態で、樹脂貯留部２０、回転支柱部２１およびアーム部２２が回動している場合には、遠心力が働いて攪拌翼３０ａ，３０ｂは外側に膨らんだ状態となる。また、樹脂貯留部２０内に供給されて一時的に貯留された樹脂材料は、遠心力によって樹脂貯留部２０の内壁を這い上がり、樹脂排出口２３から混合容器部１０内に散布される。これにより、骨材投入部１１から投入された骨材と、樹脂排出口２３から散布された樹脂材料が混合される。

【0052】

回転駆動部５０の駆動時には、攪拌翼３０ａ，３０ｂは外側に膨らむため、攪拌翼３０ａ，３０ｂの一部は混合容器部１０の内壁に接触して摺動する。これにより、混合容器部１０の内壁を滑り落ちていく骨材と樹脂材料の混合物を攪拌翼３０ａ，３０ｂで効果的に撹拌して混合することができる。特に、攪拌翼３０ａ，３０ｂを傾斜部１０ａに接触させることで、混合容器部１０内の大きな面積を利用して樹脂舗装材を均一に攪拌および混合することができる。

【0053】

また、図５から図７に示したように、攪拌翼３０ａ，３０ｂの両端を高さ方向および回転方向において異なる位置に接続しているため、それぞれの攪拌翼３０ａ，３０ｂは螺旋状に捻じれて回転軸を中心に回動される。したがって、図７における時計回り方向の回転では、高い位置に接続された攪拌翼３０ａ，３０ｂの端部が先行するような回転となる。また、図７における反時計回り方向の回転では、低い位置に接続された攪拌翼３０ａ，３０ｂの端部が先行するような回転となる。

【0054】

攪拌翼３０ａ，３０ｂの高い位置に接続された端部が先行する回転方向を排出方向回転とする。また、攪拌翼３０ａ，３０ｂの低い位置に接続された端部が先行する回転方向を掻き揚げ方向回転とする。排出方向回転では、骨材と樹脂材料の混合物（樹脂舗装材）は、混合容器部１０の内壁に沿って滑り落ちる方向に力が働き、中心方向である混合物排出部１２に向けて掻き出される。掻き揚げ方向回転では、骨材と樹脂材料の混合物（樹脂舗装材）は、混合容器部１０の内壁に沿って外側方向に力が働き、外側方向および上側方向に向けて掻き揚げられる。したがって、回転駆動部５０の駆動において、排出方向回転と掻き揚げ方向回転を切り替えることにより、樹脂舗装材の排出を促進するか、攪拌と混合を継続するかを選択することができる。

【0055】

（第１実施形態の変形例）
混合装置１００の変形例について図８から図１０を用いて説明する。図８は、本変形例に係る混合装置１００の回転動作時における内部構造例の正面断面視を示す模式図である。図９は、本変形例に係る混合装置１００の回転動作時における内部構造例の側面断面視を示す模式図である。図１０は、本変形例に係る混合装置１００の回転動作時における内部構造例の上面視を示す模式図である。

【0056】

図８から図１０に示すように、本変形例の混合装置１００では、一対のアーム部２２は混合容器部１０の半径と同程度の長さで設けられており、筒状部１０ｂの近傍まで延長されている。もう一対のアーム部２２は、混合容器部１０の半径よりも短く設けられており、回転支柱部２１と筒状部１０ｂの中間にまで延長されている。また、それぞれのアーム部２２の先端に設けられたハンマー部２２ａは、混合容器部１０内の下方に向けて傾斜部１０ａの近傍まで延伸されている。

【0057】

攪拌翼３０ａの上端は係止部２４に取り付けられ、下端は係止部２５に取り付けられている。ここで攪拌翼３０ａの上端が取り付けられる係止部２４と、下端が取り付けられる係止部２５とは、図１０に示すように上面視で９０度異なる位置とされている。また、攪拌翼３０ｂの一端は筒状部１０ｂ近傍まで延伸されたアーム部２２のハンマー部２２ａ下端に取り付けられ、他端は傾斜部１０ａの中間まで延伸されたアーム部２２のハンマー部２２ａ下端に取り付けられている。ここで、攪拌翼３０ｂが取り付けられるアーム部２２は、図１０に示すように上面視で９０度異なる位置とされている。

【0058】

図８から図１０に示したように本変形例の混合装置１００では、回転動作時に攪拌翼３０ａ，３０ｂが遠心力によって傾斜部１０ａに沿って拡がって摺動する。また、攪拌翼３０ａは傾斜部１０ａのうち混合容器部１０の中心に近い領域を摺動し、攪拌翼３０ｂは混合容器部１０の外周に近い領域を摺動する。したがって、傾斜部１０ａの略下側半分に相当する領域を攪拌翼３０ａで攪拌し、略上側半分に相当する領域を攪拌翼３０ｂで攪拌することができる。これにより、大面積の傾斜部１０ａの全域を攪拌翼３０ａ，３０ｂで効率的に撹拌することができる。

【0059】

図８から図１０では、混合容器部１０の半径と同程度のアーム部２２と、半径より短いアーム部２２を一対ずつ合計４本用いた例を示したが、アーム部２２の数は限定されない。また、各アーム部２２を９０度異なる方向に配置した例を示したが、アーム部２２間の角度は本数に応じて均等に配置すればよい。一例としては、３対で６本のアーム部２２を用いる場合には、隣り合うアーム部２２の配置角度は６０度となる。また、混合容器部１０の半径よりも短いアーム部２２が延伸される位置も限定されず、例えば半径の１／３や２／３等に設定するとしてもよい。また、ハンマー部２２ａの下端が傾斜部１０ａの近傍まで延伸された例を示したが、攪拌翼３０ａ，３０ｂが適切に傾斜部１０ａ上を摺動できれば、ハンマー部２２ａの下端と傾斜部１０ａの間を所定距離だけ離間させるとしてもよい。

【0060】

図１１は、樹脂供給部における樹脂貯留部２０の構造例を模式的に示す図であり、図１１（ａ）は上面視を示し、図１１（ｂ）は側面断面視を示している。図１１（ａ）（ｂ）に示したように、樹脂貯留部２０は、底面２０ａと、傾斜部２０ｂと、側壁２０ｃと、樹脂排出口２３と、樹脂撹拌部２６を備えている。また、樹脂貯留部２０の上方には配管４１，４２とその先端に設けられた樹脂供給口４１ａ，４２ａが配置されている。

【0061】

底面２０ａは、樹脂貯留部２０の底を形成する面である。底面２０ａの内側には樹脂撹拌部２６が立設されている。底面２０ａの形状は限定されず、平面であっても曲面であってもよい。傾斜部２０ｂは、底面２０ａから側壁２０ｃまで設けられた傾斜面である。傾斜部２０ｂには底面２０ａから所定の高さに複数の樹脂排出口２３が形成されている。傾斜部２０ｂは一定の傾斜角度で形成されていてもよく、傾斜角度が変化する曲面として構成されてもよい。側壁２０ｃは、樹脂貯留部２０の外周を構成する壁面部である。図１１に示した例では側壁２０ｃが底面２０ａに垂直な例を示したが、所定角度で傾斜しているとしてもよい。また、底面２０ａ、傾斜部２０ｂおよび側壁２０ｃに明確な境界を有している必要は無い。

【0062】

樹脂撹拌部２６は、底面２０ａから立設して設けられた板状の部材である。樹脂撹拌部２６は、樹脂貯留部２０の回転に伴って回転され、樹脂貯留部２０内に一時的に貯留された樹脂材料を撹拌する。図１１では樹脂撹拌部２６を樹脂貯留部２０とは別体で形成して底面２０ａに取り付けた例を示したが、底面２０ａを加工して一体に形成するとしてもよい。また、図１１（ａ）に示した例では樹脂撹拌部２６を上面視で十字形状としているが、回転軸を中心に回転して樹脂材料の攪拌をすることができれば形状は限定されない。一例としては、中心から離間した位置に複数の樹脂撹拌部２６を立設するとしてもよい。また、樹脂撹拌部２６を樹脂貯留部２０とは分離して配置して、別の動力源により樹脂材料を撹拌するとしてもよい。

【0063】

樹脂供給口４１ａ，４２ａは、それぞれ配管４１，４２の先端に設けられた樹脂材料の吐出口である。樹脂供給装置６００から配管４１，４２を介して圧送された樹脂材料は、樹脂供給口４１ａ，４２ａから樹脂貯留部２０内に供給される。樹脂供給口４１ａ，４２ａから供給された樹脂材料は、それぞれ樹脂貯留部２０内に一時的に貯留され、樹脂撹拌部２６の回転によって、樹脂材料が均一となるように攪拌される。また、樹脂撹拌部２６および樹脂貯留部２０の回転に伴って、一時的に貯留された樹脂材料には外側方向に遠心力が働く。この遠心力によって、樹脂貯留部２０内の樹脂材料は、傾斜部２０ｂを這い上がって樹脂排出口２３まで到達し、樹脂排出口２３から混合容器部１０内に散布される。

【0064】

図１１に示した例では、配管４１，４２および樹脂供給口４１ａ，４２ａは、上面視において樹脂撹拌部２６の回転範囲の上方に設けられている。また、配管４１，４２および樹脂供給口４１ａ，４２ａは、回転軸を中心とした対象位置に配置されている。これにより、樹脂供給口４１ａ，４２ａから供給された樹脂材料は、樹脂貯留部２０内に一時的に貯留されてから樹脂撹拌部２６によって攪拌され、より均一な攪拌が可能になる。

【0065】

また、樹脂排出口２３の開口面積の合計は、樹脂供給口４１ａ，４２ａの開口面積の合計よりも大きいことが好ましい。これにより、樹脂排出口２３から散布できる樹脂材料の量を樹脂供給口４１ａ，４２ａからの樹脂材料の供給量よりも多くして、樹脂貯留部２０の上部から樹脂材料が溢れることを抑制できる。

【0066】

また、樹脂排出口２３からは樹脂材料が混合容器部１０内に散布されるため、樹脂排出口２３よりも上方にアーム部２２を設けることが好ましい。樹脂排出口２３から散布された樹脂材料は重力により下方に落下するため、樹脂材料がアーム部２２に大量に付着することを抑制することができる。樹脂材料のアーム部２２への付着を抑制することで、混合容器部１０内において骨材と混合される樹脂材料の量を安定化させ、樹脂舗装材を均一に混合することができる。

【0067】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１２を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図１２は、本実施形態における混合装置１００を用いた樹脂路盤の施工方法を示す模式図である。図１２に示したように本実施形態の施工方法では、混合装置１００と、骨材運搬車両２００と、スタッカー３００と、フィニッシャー４００と、前後進プレート５００と、樹脂供給車両６００ａ，６００ｂを用いる。

【0068】

樹脂供給車両６００ａ，６００ｂは、それぞれ樹脂材料を貯留するタンクと圧送ポンプを備えており、それぞれ配管４１，４２を用いて混合装置１００に対して樹脂材料を供給する。図１２では樹脂供給車両６００ａ，６００ｂは前後進プレート５００に後続させた例を示しているが、骨材運搬車両２００よりも先行させることや、他の編成車両に並走させるとしてもよい。

【0069】

本実施形態では、樹脂材料の供給に樹脂供給車両６００ａ，６００ｂを用いることで、施工現場までの樹脂材料の運搬を容易に行うことができ、樹脂供給装置を施工現場付近に設置する工程を省略することができる。また、樹脂舗装材の施工中に他の編成車両と同じ速度で樹脂供給車両６００ａ，６００ｂを移動させて、広い範囲での施工を継続することも可能となる。

【0070】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0071】

１００…混合装置
１０…混合容器部
１０ａ…傾斜部
１０ｂ…筒状部
１１…骨材投入部
１２…混合物排出部
２０…樹脂貯留部
２０ａ…底面
２０ｂ…傾斜部
２０ｃ…側壁
２１…回転支柱部
２２…アーム部
２２ａ…ハンマー部
２３…樹脂排出口
２４，２５…係止部
２６…樹脂撹拌部
３０，３０ａ，３０ｂ…攪拌翼
４０…樹脂供給管部
４１，４２…配管
４１ａ，４２ａ…樹脂供給口
４３ａ、４４ａ…流量計
４３ｂ，４４ｂ…開閉バルブ
４３ｃ，４４ｃ…流量調整バルブ
４４１，４４２…樹脂用コンテナ
４４３，４５０，４５２…コンプレッサー
４４４ａ，４４４ｂ，４４５ａ，４４５ｂ…樹脂用受槽
４４６ａ，４４６ｂ…樹脂撹拌機
４４７，４４８…切替バルブ
４４９，４５１…ダイヤフラムポンプ
５０…回転駆動部
２００…骨材運搬車両
３００…スタッカー
４００…フィニッシャー
５００…前後進プレート
６００…樹脂供給装置
６００ａ，６００ｂ…樹脂供給車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】