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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-06
(45)【発行日】2022-01-21
(54)【発明の名称】土質の品質調整装置及び品質調整方法
(51)【国際特許分類】
   E02F 7/00 20060101AFI20220114BHJP
   G01N 5/00 20060101ALI20220114BHJP
   G01N 33/24 20060101ALI20220114BHJP
【FI】
E02F7/00 D
G01N5/00 A
G01N33/24 C
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2017236736
(22)【出願日】2017-12-11
(65)【公開番号】P2019105041
(43)【公開日】2019-06-27
【審査請求日】2020-11-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】八塩 晶子
(72)【発明者】
【氏名】山田 祐樹
(72)【発明者】
【氏名】日笠山 徹巳
(72)【発明者】
【氏名】松浦 亮
(72)【発明者】
【氏名】大熊 史子
【審査官】柿原 巧弥
(56)【参考文献】
【文献】特開2003-096814(JP,A)
【文献】特開平07-051698(JP,A)
【文献】特開2017-181289(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02F 7/00
G01N 5/00
G01N 33/24
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送装置上の搬送土の土質評価値及び重量を計測する測定部と、
前記搬送装置を制御する制御部を備えた土質の品質調整装置であって、
前記制御部が、
前記測定部により第1グループに属する第1搬送土の第1土質評価値及び第1重量を計測し、
前記測定部により第2グループに属する第2搬送土の第2土質評価値及び第2重量を計測し、
前記第1土質評価値及び第1重量の第1搬送土、及び前記第2土質評価値及び第2重量の第2搬送土を混合した第3搬送土の土質評価値が土質目標値になるように、前記搬送装置による前記第1搬送土及び前記第2搬送土の搬送を制御することを特徴とする土質の品質調整装置。
【請求項2】
前記測定部は、土質評価値として含水比を計測することを特徴とする請求項1に記載の土質の品質調整装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記第1搬送土及び第2搬送土を混合し、撹拌した第3搬送土の土質評価値を取得し、
前記土質評価値と前記土質目標値との比較結果を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の土質の品質調整装置。
【請求項4】
前記制御部は、
搬送した第1搬送土の第1重量が重量目標値に到達した場合、前記第1搬送土の搬送を停止し、
前記第3搬送土の土質評価値が前記土質目標値になるまで、前記第2搬送土の搬送を行なうことを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載の土質の品質調整装置。
【請求項5】
前記制御部は、
前記第1搬送土の第1土質評価値及び第1重量、前記第2搬送土の第2土質評価値及び第2重量に基づいて、前記第3搬送土の土質評価値が土質目標値になるように、前記搬送装置による前記第1搬送土及び第2搬送土の単位時間あたりの搬送量の制御を行なうことを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載の土質の品質調整装置。
【請求項6】
搬送装置上の搬送土の土質評価値及び重量を計測する測定部と、
前記搬送装置を制御する制御部を備えた品質調整装置を用いて、土質の調整を行なう方法であって、
前記測定部により第1グループに属する第1搬送土の第1土質評価値及び第1重量を計測し、
前記測定部により第2グループに属する第2搬送土の第2土質評価値及び第2重量を計測し、
前記第1土質評価値及び第1重量の第1搬送土、及び前記第2土質評価値及び第2重量の第2搬送土を混合した第3搬送土の土質評価値が土質目標値になるように、前記搬送装置による前記第1搬送土及び前記第2搬送土の搬送を制御することを特徴とする品質調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、土質を調整するための土質の品質調整装置及び品質調整方法に関する。
【背景技術】
【0002】
建設工事や土木工事において工事現場における地面の掘削によって生じる発生土を建設資材として利用することがある(非特許文献1を参照)。
このような発生土の土質の含水比を調整する技術が検討されている(特許文献1を参照)。この文献に記載された技術においては、細粒材料と粗粒材料とを混合機で混合し、投入用コンベヤを介して並流曝気方式の曝気用ロータリーキルンに送って曝気した後、含水比調整機に設けられた水分供給手段により、コア材に水を添加しながら撹拌混合する。更に、給水量制御装置により供給水分量を、投入用コンベヤに設けられた含水比測定装置で測定された曝気前のコア原料の含水比に基づいて制御する。
【0003】
また、原料土砂に対して含水調整を施すことによって、含水調整土砂を製造する技術も検討されている(特許文献2を参照)。この文献に記載された技術においては、原料土砂が、搬入装置によって搬送されて、処理容器の投入口へ供給され、投入口から貯留空間内へ投入される。貯留空間内では、複数本のパドルミキサが回転駆動されており、これらのパドルミキサによって土砂が撹拌されながら投入口側から排出口側へと移送される。このとき、空気噴射装置によって、圧縮空気が処理容器の貯留空間内で撹拌されている土砂に対して連続的に噴射され続ける。処理容器の投入口から投入された当初高含水比であった土砂は、処理容器内を通過して排出口から排出されるまでの間に、その含水比が低減されて、処理済土砂として排出口から排出される。
【0004】
更に、本出願人は、所定の利用目的で使用する土について、効率的かつ的確に土質を区分するための土質区分装置も検討している(特許文献3を参照)。この文献に記載された技術においては、土質区分装置は、ベルトコンベア上で搬送される搬送土の含水比を算出する水分計と、搬送土の断面積(形状)を算出するレーザスキャナと、搬送土の重量を取得するベルトスケールとを備える。そして、断面積、重量及び含水比に基づいて乾燥密度を算出し、断面積及び乾燥密度に基づいて、搬送土の土質を判定する制御装置を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2005-171725号公報
【文献】特開2013-104248号公報
【文献】特開2017-181289号公報
【非特許文献】
【0006】
【文献】国土交通省、「発生土利用基準について」、[online]、[平成28年2月29日検索]、インターネット、<URL:http://www.mlit.go.jp/sogoseisaku/region/recycle/pdf/recyclehou/manual/180810hassei.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、土質により区分した発生土には、そのままの状態で利用が困難なものも含まれる。しかしながら、この発生土の土質を調整する場合には、調整のための設備が必要であり、また、調整のための手間もかかる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するための土質の品質調整装置は、搬送装置上の搬送土の土質評価値及び重量を計測する測定部と、前記搬送装置を制御する制御部を備える。そして、制御部が、前記測定部により第1グループに属する第1搬送土の第1土質評価値及び第1重量を計測し、前記測定部により第2グループに属する第2搬送土の第2土質評価値及び第2重量を計測し、前記第1土質評価値及び第1重量の第1搬送土、及び前記第2土質評価値及び第2重量の第2搬送土を混合した第3搬送土の土質評価値が土質目標値になるように、前記搬送装置による前記第1搬送土及び前記第2搬送土の搬送を制御する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、効率的に土質を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】第1の実施形態の土質の品質調整装置の全体概略図。
図2】第1の実施形態の土質の品質調整の概要の説明図。
図3】第1の実施形態の処理手順の説明図。
図4】第2の実施形態の処理手順の説明図。
図5】含水比と細粒分含有率との関係の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
(第1の実施形態)
以下、図1図3に従って、土質の品質調整装置の第1の実施形態を説明する。本実施形態では、ベルトコンベア上を搬送される複数区分の搬送土を連続的に含水比、重量を測定し、得られた測定結果を組み合わせて土質の品質調整を行なう。第1の実施形態では、土質が異なる第1搬送土及び第2搬送土を、異なるタイミングで搬送して品質調整を行なう。
【0012】
図1に示すように、品質調整装置Q1は、第1搬送系10、第2搬送系20、混合系30を備える。
第1搬送系10は、搬送土の供給源としてのホッパーH1、ベルトコンベアB1、含水比測定装置11、ベルトスケール12を備える。そして、ホッパーH1から供給された土SG1をベルトコンベアB1により搬送しながら、含水比測定装置11、ベルトスケール12により全量を連続的に測定する。
【0013】
第2搬送系20は、搬送土の供給源としてのホッパーH2、ベルトコンベアB2、含水比測定装置21、ベルトスケール22を備える。そして、ホッパーH2から供給された土SG2をベルトコンベアB2により搬送しながら、含水比測定装置21、ベルトスケール22により全量を連続的に測定する。
【0014】
混合系30は、ベルトコンベアB3,B4、ミキサーM1、含水比測定装置31を備える。ベルトコンベアB3は、ベルトコンベアB1,B2により、それぞれ搬送された土SG1,SG2を、ミキサーM1に搬送する。ミキサーM1において、土SG1,SG2は混合・撹拌されて土SG3となる。そして、ベルトコンベアB4により、土SG3を搬送しながら、含水比測定装置31により連続的に含水比を測定する。
【0015】
図2を用いて、土質調整の概要を説明する。
まず、特許文献3に記載された技術を用いて、土質判別を行なう(ステップS01)。この場合、土は、グループA~Dの4種類に分類される。
【0016】
グループAは、含水比(0~14%)、細粒分含有率(0~15%)であり、土質区分としては第一種建設発生土に相当する。このグループAは、そのままで建設資材への適用が可能である。
【0017】
グループBは、含水比(14~40%)、細粒分含有率(15~50%)であり、土質区分としては第二種建設発生土、第三種建設発生土に相当する。このグループBも、そのままで建設資材への適用が可能である。
【0018】
グループCは、含水比(40~80%)、細粒分含有率(50%以上)であり、土質区分としては第四種建設発生土に相当する。このグループCは、適切な土質改良を行なえば建設資材への適用が可能である。
【0019】
グループDは、含水比(80%以上)であり、土質区分としては泥土(塊状となる土壌も含む)に相当する。このグループDは、グループCより土質改良にコスト及び時間が必要である。
【0020】
4種類のグループの内、グループBは、そのまま出荷し、グループDは、用途に応じて改良を行なう。
なお、粘性土の場合、土粒子が小さい分、水分を保持しやすくなるので含水比が大きくなる傾向がある。一方、砂質土の場合には、土粒子が大きいので、水分が保持しにくく、含水比が小さくなる傾向がある。
【0021】
図5に示すように、各グループの細粒分含有率(%)と含水比(%)とは、略比例関係にあることが想定される。従って、グループAとグループCとを混合することにより、グループBを合成できる。
そこで、本実施形態の品質調整装置Q1は、グループA(第1グループ)とグループC(第2グループ)とを用いて、目標土質としてグループBを生成する。具体的には、グループAとグループCとの撹拌混合(ステップS02)、含水比確認(ステップS03)を行なって、グループBとして出荷する(ステップS04)。
【0022】
図1に示す品質調整装置Q1の含水比測定装置11,21,31は、ベルトコンベアB1,B2,B4上の搬送土の含水比を測定する装置である。この含水比測定装置11,21,31は、放射性同位元素から生じた高速中性子を搬送土に照射し、搬送土から発生した熱中性子を測定することにより、搬送土中の水素原子量を評価して含水比を計測する。この含水比測定装置11,21,31は、ホッパーH1,H2、ミキサーM1の排出口の直下で、ベルトコンベアB1,B2,B4の底面側に配置されている。
【0023】
ベルトスケール12,22は、ベルトコンベアB1,B2上の搬送土の重量を計量する装置である。本実施形態では、ベルトコンベアB1,B2の所定領域の搬送土の重量を連続的に計測する。
【0024】
含水比測定装置11,21,31、ベルトスケール12,22、ベルトコンベアB1,B2は、制御装置50に接続される。この制御装置50は、含水比測定装置11,21,31、ベルトスケール12,22によって計測された情報に基づいて、ベルトコンベアB1,B2の搬送土の搬送量を調整する。この制御装置50は、含水比測定装置11,21,31、ベルトスケール12,22の配置場所に関する情報を記録しており、ベルトコンベアB1,B2の搬送速度に基づいて、特定領域の搬送土について、ベルトコンベアB1,B2上の現在位置を特定する。
【0025】
土SG1の湿潤重量をWt1、平均含水比をAw1とする。また、土SG2の湿潤重量をWt2、平均含水比をAw2とする。この場合、土SG1と土SG2とを混合した土SG3の湿潤重量(Wt3)、平均含水比(Aw3)は、以下のようになる。
【0026】
湿潤重量Wt3=Wt1+Wt2…(式1)
平均含水比Aw3=(Wt1*Aw1+Wt2*Aw2)/(Wt1+Wt2-Wt1*Aw1-Wt2*Aw2)…(式2)
【0027】
そこで、ミキサーM1の処理能力に応じた湿潤重量Wt3になるように、土SG1及び土SG2の搬送量(湿潤重量Wt1,Wt2)を制御する。この場合、平均含水比Aw1,Aw2を計測しながら、平均含水比Aw3が目標値となるように、湿潤重量Wt1,Wt2の各搬送量を調整する。
このため、制御装置50は、ホッパーH1,H2、ミキサーM1、ベルトコンベアB1~B4等を制御するための各種データを保持している。
【0028】
〔品質調整処理〕
次に、図3を用いて、第1の実施形態における品質調整処理(品質調整方法)を説明する。
まず、制御装置50は、第1グループの搬送処理を実行する(ステップS1-1)。具体的には、制御装置50は、ホッパーH1、ベルトコンベアB1,B3を制御して、ホッパーH1から排出された土SG1をベルトコンベアB1,B3により搬送する。ここでは、第1グループとして、含水比が大きいグループCを用いる。
【0029】
次に、制御装置50は、第1グループの計測処理を実行する(ステップS1-2)。具体的には、制御装置50は、含水比測定装置11において計測した含水比、ベルトスケール12において計測した湿潤重量を取得する。この場合、制御装置50は、含水比測定装置11からベルトスケール12までの距離を、ベルトコンベアB1の搬送速度で除算することにより算出される時間差を用いて、含水比と湿潤重量とを関連付けて、メモリに記憶する。
【0030】
次に、制御装置50は、第1グループの重量目標値に到達したかどうかについての判定処理を実行する(ステップS1-3)。具体的には、制御装置50は、ベルトスケール12において計測した湿潤重量の総重量と第1グループ目標値(重量目標値)とを比較する。この第1グループ目標値としては、総重量がミキサーM1の処理能力(一度に撹拌可能な重量上限に近い重量)以下になる場合の第1グループの土の重量を用いる。例えば、混合土の含水比が目標含水比の許容範囲内に含まれるように、第1グループの中で最も高い含水比の土に、第2グループの中で最も高い含水比の土を混合した場合でも、ミキサーM1の処理能力以下で上限に近い重量になる第1グループ目標値を用いる。
【0031】
第1グループの重量目標値に到達していないと判定した場合(ステップS1-3において「NO」の場合)、制御装置50は、第1グループの搬送処理(ステップS1-1)以降の処理を繰り返す。
【0032】
一方、第1グループの重量目標値に到達したと判定した場合(ステップS1-3において「YES」の場合)、制御装置50は、搬送停止処理を実行する(ステップS1-4)。具体的には、制御装置50は、ホッパーH1、ベルトコンベアB1の稼働停止を指示する。この場合、制御装置50は、メモリに記憶した含水比と湿潤重量とを用いて、土SG1の平均含水比Aw1を算出する。
【0033】
次に、制御装置50は、第2グループの搬送処理を実行する(ステップS1-5)。具体的には、制御装置50は、ホッパーH2、ベルトコンベアB2,B3を制御して、ホッパーH2から排出された土SG2をベルトコンベアB2,B3により搬送する。ここでは、第2グループとして、含水比が小さく、更にばらつきも少ないグループAを用いる。この第2グループとしてグループAを用いることにより、混合の制御を容易に行なうことができる。
【0034】
次に、制御装置50は、第2グループの計測処理を実行する(ステップS1-6)。具体的には、制御装置50は、含水比測定装置21において計測した含水比、ベルトスケール22において計測した湿潤重量を取得する。この場合も、制御装置50は、含水比測定装置21からベルトスケール22までの距離を、ベルトコンベアB2の搬送速度で除算することにより算出される時間差を用いて、含水比と湿潤重量とを関連付けて、メモリに記憶する。更に、制御装置50は、搬送した土SG2の平均含水比Aw2を算出する。
【0035】
次に、制御装置50は、配合計算処理を実行する(ステップS1-7)。具体的には、制御装置50は、(式2)により、土SG2を追加した場合の混合土の平均含水比を算出する。
【0036】
次に、制御装置50は、混合土の含水比目標値に到達したかどうかについての判定処理を実行する(ステップS1-8)。具体的には、制御装置50は、算出した混合土の平均含水比と目標含水比(土質目標値)とを比較する。ここで、目標含水比としては、グループBの含水比(14~40%)を用いる。そして、混合土の平均含水比が目標含水比になった場合、目標値に到達したと判定する。
【0037】
混合土の含水比目標値に到達していないと判定した場合(ステップS1-8において「NO」の場合)、制御装置50は、第2グループの搬送処理(ステップS1-5)以降の処理を繰り返す。
【0038】
一方、混合土の含水比目標値に達成したと判定した場合(ステップS1-8において「YES」の場合)、制御装置50は、搬送停止処理を実行する(ステップS1-9)。具体的には、制御装置50は、ホッパーH2の稼働停止を指示する。
【0039】
次に、制御装置50は、撹拌処理を実行する(ステップS1-10)。具体的には、制御装置50は、ミキサーM1を稼働させて、ベルトコンベアB3によりミキサーM1に搬入された土SG1,SG2を撹拌混合する。そして、撹拌混合を終了した場合、制御装置50は、土SG1,SG2を撹拌混合して生成した土SG3をミキサーM1からベルトコンベアB4に排出する。
【0040】
次に、制御装置50は、品質確認処理を実行する(ステップS1-11)。具体的には、制御装置50は、含水比測定装置31において計測した含水比を取得する。そして、制御装置50は、メモリに、土SG1,SG2,SG3の各湿潤重量、土SG3の湿潤重量Wt3を記録する。この場合、制御装置50は、取得した含水比が目標含水比の許容範囲内に含まれていることを確認する。土SG3の含水比が目標含水比の許容範囲内に含まれていない場合には、制御装置50は、アラームを出力する。この場合、担当者が状況を確認し、土SG3を別途保管する。
【0041】
品質に問題がない場合には、制御装置50は、混合土の予定総量に到達したかどうかについての判定処理を実行する(ステップS1-12)。具体的には、制御装置50は、メモリに記録された土SG3の湿潤重量Wt3の合計値を算出し、土SG3の出荷予定重量(予定総量)と比較する。湿潤重量Wt3の合計値が、土SG3について出荷予定重量を超えた場合には、混合土の予定総量に到達と判定する。
【0042】
湿潤重量Wt3の合計値が、混合土の予定総量に到達していないと判定した場合(ステップS1-12において「NO」の場合)、制御装置50は、第1グループの搬送処理(ステップS1-1)以降の処理を繰り返す。
一方、混合土の予定総量に到達したと判定した場合(ステップS1-12において「YES」の場合)、制御装置50は、品質調整処理を終了する。
【0043】
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1-1)本実施形態では、グループAとグループCとを撹拌混合(ステップS02)、含水比確認(ステップS03)を行なって、グループBとして出荷する(ステップS04)。これにより、グループCの土質をグループAによって調整し、土質を調整した土を効率的に出荷することができる。
【0044】
(1-2)本実施形態では、制御装置50は、第1グループの搬送処理(ステップS1-1)、第1グループの計測処理(ステップS1-2)、第2グループの搬送処理(ステップS1-5)、第2グループの計測処理(ステップS1-6)、配合計算処理(ステップS1-7)を実行する。これにより、土質区分された土の含水比を確認して、目的含水比の土を生成することができる。
【0045】
(1-3)本実施形態では、制御装置50は、撹拌処理(ステップS1-10)、品質確認処理(ステップS1-11)を実行する。これにより、配分計算により混合した土の状況を確認して、出荷することができる。
【0046】
(第2の実施形態)
次に、図4を用いて、土質の品質調整装置の第2の実施形態を説明する。第1の実施形態では、土質が異なる第1搬送土及び第2搬送土を、異なるタイミングで搬送したが、第2の実施形態では、同時期に第1搬送土及び第2搬送土を搬送して品質調整を行なう。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態の第1搬送土及び第2搬送土の搬送方法を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【0047】
〔品質調整処理〕
以下、図4を用いて、第2の実施形態における品質調整処理(品質調整方法)を説明する。
まず、制御装置50は、ステップS1-1,S1-2と同様に、第1グループの搬送処理(ステップS2-1)、第1グループの計測処理(ステップS2-2)を実行する。
【0048】
次に、制御装置50は、配合計算処理を実行する(ステップS2-3)。具体的には、制御装置50は、搬送された第1グループの計測結果(含水比、湿潤重量)を(式1,式2)に代入し、混合土が目標含水比になるために必要な第2グループの含水比及び湿潤重量の関係式を算出する。
【0049】
次に、制御装置50は、ステップS1-6と同様に、第2グループの計測処理を実行する(ステップS2-4)。具体的には、制御装置50は、ベルトコンベアB2により搬送中の第2グループの含水比及び湿潤重量を算出する。
【0050】
次に、制御装置50は、搬送調整処理を実行する(ステップS2-5)。具体的には、制御装置50は、配合計算により算出した関係式を満たすように、ベルトコンベアB2の搬送速度を調整する。例えば、計測した第2グループの含水比及び湿潤重量を代入して、ステップS2-3で算出した関係式が成立するように、ベルトコンベアB2を調整する。この場合、第2グループとして、含水比のばらつきが少ないグループAを用いることが好ましい。
【0051】
なお、搬送調整処理は、第2グループの搬送速度の制御に限定されず、単位時間あたりの搬送量を調整できればよい。例えば、ベルトコンベアB1を停止や減速して、第1グループの搬送量を少なくしてもよい。
【0052】
次に、制御装置50は、混合土の撹拌重量目標値に到達したかどうかについての判定処理を実行する(ステップS2-6)。具体的には、制御装置50は、第1グループの湿潤重量及び第2グループの湿潤重量の合計重量と、ミキサーM1で一度に撹拌可能な重量(撹拌重量目標値)とを比較する。
【0053】
混合土の撹拌重量目標値に到達していないと判定した場合(ステップS2-6において「NO」の場合)、制御装置50は、第1グループの搬送処理(ステップS2-1)以降の処理を繰り返す。
【0054】
一方、混合土の撹拌重量目標値に到達したと判定した場合(ステップS2-6において「YES」の場合)、制御装置50は、搬送停止処理を実行する(ステップS2-7)。具体的には、制御装置50は、ホッパーH1,H2の稼働停止、ベルトコンベアB1,B2の稼働停止、ベルトコンベアB3の稼働停止を順次、指示する。
次に、制御装置50は、ステップS1-10,S1-11と同様に、撹拌処理(ステップS2-8)、品質確認処理(ステップS2-9)を実行する。
【0055】
次に、制御装置50は、ステップS1-12と同様に、混合土の予定総量に到達したかどうかについての判定処理を実行する(ステップS2-10)。具体的には、制御装置50は、メモリに記録された土SG3の湿潤重量Wt3の合計値が、土SG3の出荷予定重量を超えた場合には、混合土の予定総量に到達と判定する。
混合土の予定総量に到達していないと判定した場合(ステップS2-10において「NO」の場合)、制御装置50は、第1グループの搬送処理(ステップS2-1)以降の処理を繰り返す。
一方、混合土の予定総量に到達したと判定した場合(ステップS2-10において「YES」の場合)、制御装置50は、品質調整処理を終了する。
【0056】
第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
(2-1)本実施形態では、制御装置50は、搬送調整処理を実行する(ステップS2-5)。これにより、第1グループ及び第2グループを同時期に搬送しながら、搬送速度の調整により、目標土質の混合土を生成することができる。
【0057】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記各実施形態では、制御装置50が、ベルトコンベアB1~B3を制御する。ここで、ベルトコンベアの制御を手動により行なうようにしてもよい。この場合には、制御装置50が、計測結果に基づいて、ベルトコンベアの稼動や停止のタイミング、搬送速度を出力部に出力する。そして、担当者が、このタイミングで手動により、この出力内容に従って、ベルトコンベアB1~B3の稼働を制御する。
【0058】
・上記各実施形態では、ホッパーH1、ベルトコンベアB1からなる第1搬送系10、ホッパーH2、ベルトコンベアB2からなる第2搬送系20を用いて、それぞれ第1グループ、第2グループの土を搬送する。これに代えて、第1グループ、第2グループの土を搬送できれば、搬送系の構成はホッパー、ベルトコンベアに限定されるものではない。例えば、一つのベルトコンベアの配置を変更しながら、ホッパーH1,H2から、バッチ処理により、第1グループ,第2グループの土を搬送するようにしてもよい。
【0059】
・上記第2の実施形態では、第1グループ及び第2グループの搬送終了後に、バッチ処理で撹拌を行なう。これに代えて、第1グループ及び第2グループの搬送に並行して、連続的に撹拌を行なうようにしてもよい。この場合には、連続的に撹拌可能なミキサーを用いる。そして、ベルトコンベアB3により搬入された第1グループ、第2グループを連続的に撹拌して、ベルトコンベアB4に排出する。すなわち、搬送処理とミキサー処理とを、並行して行なう。
【0060】
・上記各実施形態では、土質を計測するために、放射性同位元素から生じた高速中性子を搬送土に照射し、搬送土から発生した熱中性子を測定する含水比測定装置11,21,31を用いる。土質の計測方法は、土質を区分できれば、含水比測定装置を用いる方法に限定されるものではない。例えば、搬送土の断面積や乾燥密度を用いてもよい。
【0061】
例えば、ベルトコンベア上の搬送土の柔らかさを評価するようにしてもよい。この場合には、ベルトコンベア上に傾斜鉄板を設け、搬送土が傾斜鉄板に当ったときの抵抗(荷重)を、ロードセルを用いて測定する。また、ベルトコンベア上に回転羽に設置したモータを設け、搬送土が回転羽に当ったときの負荷を、モータにより電流値として測定するようにしてもよい。いずれの場合にも、粘性土の場合には大きな荷重や電流値を計測することになる。
【0062】
また、搬送土の搬送時の音響を用いて評価するようにしてもよい。この場合には、ベルトコンベアに段差を設け、この段差における落下時の音響を集音する。例えば、板状の反響板に生じる音響を集音した場合、砂質土の場合には連続的な小音が生じ、粘性土の場合には不連続的な大音が生じる。そこで、搬送土の形状(ダマの有無等)に応じた音響(周波数特性)を予め準備しておき、制御装置50は、搬送時に集音した音響の周波数分析により、土質を評価する。
【0063】
また、搬送土の形状を、カメラで撮影するようにしてもよい。この場合には、カメラで撮影した画像を解析し、搬送土の形状(ダマの有無等)を評価する。また、ベルトコンベアに段差を設け、段差からの落下状況をカメラで撮影して評価するようにしてもよい。
【0064】
・上記各実施形態では、第1グループとしてグループC、第2グループとしてグループAを用いる。目標土質に対して両側の土質評価値の土を用いれば、土質の組み合わせは限定されない。
【0065】
・上記第1の実施形態では、制御装置50は、配合計算処理を実行する(ステップS1-7)。具体的には、制御装置50は、(式2)により、土SG2を追加した場合の混合土の平均含水比を算出する。ここで、第2グループの搬送処理の終了を判定するための配合計算方法は、これに限定されない。
【0066】
例えば、(式2)の右辺に、順次搬送した土SG1の湿潤重量(Wt1)、平均含水比(Aw1)を代入するとともに、左辺の平均含水比(Aw3)にグループBの含水比の代表値(例えば、27%)を代入した関数式を用いて計算してもよい。この場合には、第2グループの搬送処理(ステップS1-5)に伴い、土SG2の総重量(Wt2)、平均含水比(Aw2)を、順次、関数式に代入し、関数式が成立するかどうかを確認する。そして、関数式が成立した場合に、混合土の含水比目標値に到達したと判定する(ステップS1-8において「YES」)。
【符号の説明】
【0067】
Q1…品質調整装置、10…第1搬送系、20…第2搬送系、30…混合系、H1,H2…ホッパー、B1,B2,B3,B4…ベルトコンベア、11,21,31…含水比測定装置、12,22…ベルトスケール、M1…ミキサー。
図1
図2
図3
図4
図5