JP2000218189A - 水中ビリ砂利破砕方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粉塵が発生することがなく、安全で、作業性に
優れ、効率良くビリ砂利を破砕する。 【解決手段】一対の破砕板１９，２１を立設させ、両破
砕板１９，２１の破砕部１７を水中内に位置させ、一方
の破砕板１９を振動させ、他方の破砕板２１を揺動さ
せ、両破砕板１９，２１間に上方からビリ砂利３９を水
と共に供給し、水中の両破砕部１７間でビリ砂利３９
を、両破砕板１９，２１の押圧力、一方の破砕板１９の
振動による衝撃力により、効率良く破砕して砂とするこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、庭の敷石等にしか
利用できなっかたビリ砂利（粒度５mm〜１０mmの砂利）
を破砕して砂（粒度５mm以下）にできる水中ビリ砂利破
砕方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、土木建築用コンクリートに使用す
る骨材（砂、砂利）は、河川の砂利、砂が主に使用され
ていたが、昭和４０年頃から河川の砂利の採取規制が始
まり、その後も次第に河川の砂利の採取規制が厳しくな
り、現在では河川の砂利の採取が禁止になっている。

【０００３】一方、建設業界においては、砂、砂利の需
要が益々増大し、その結果、河川砂利以外の代表的な砂
利、砂の供給源は山砂利、山砂、海砂、さらに山の砕石
等が採取され始めた。

【０００４】ここで、砂利および砂は、砂利の原石を篩
分け、粒度５mm以下を砂、粒度５mm〜１０mmをビリ砂
利、粒度１０mm〜２５mmを砂利、その他と分類されてい
る。

【０００５】この内、土木建築用コンクリートの骨材と
して使用されるのは、粒度５mm以下の砂と粒度１０mm〜
２５mmの砂利である。

【０００６】従って、多くの砂利プラント工場において
は、粒度５mm〜１０mmのビリ砂利は使用されることな
く、大量に山積みされたまま放置されている。

【０００７】このビリ砂利を破砕する装置として、本願
出願人が先に出願した特開平７−１２４４８７号公報お
よび特開平９−１４１１１２号公報記載のビリ砂利破砕
方法および装置がある。

【０００８】前者は、山と谷とからなる歯を多数刻設さ
せた一対の歯板を、下方に向けて間隔が狭くなるように
傾斜立設させ、一方の歯板を間欠押圧させ、両歯板を振
動手段を介して振動させ、両歯板の押圧力、振動による
共振力、一方の歯板の間欠押圧力により、ビリ砂利を両
歯板の下方の山と谷との噛合点（破砕点）で破砕する方
法および装置である。

【０００９】後者は、前者同様歯板の一端部を傾斜させ
て切り欠いて破砕面を形成させ、一対の歯板の破砕面の
歯の山と谷とを噛合させ、一方の歯板を振動させ、両歯
板の押圧力、一方の歯板の振動による衝撃力により、ビ
リ砂利を両歯板の破砕面間で破砕する方法および装置で
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来例は両者共、空気
中でビリ砂利破砕を行うため、大気中でのビリ砂利の落
下速度は毎秒約４９０cmと速く、両歯板の開放時に破砕
されずに下方に落下する量が多く、破砕ロスが多いこと
が問題となっていた。

【００１１】また、ビリ砂利は空隙率が約４０％と空隙
が少なく、破砕すると表面積が増大し、歯板の押圧力に
より砂の粒子が歯板の谷により形成される溝部分に圧着
し、目詰まりを起こし、このまま装置を運転し続ける
と、装置が停止するか、または歯板が破損するため、こ
の目詰まりを解消するために装置を停止させ、人手によ
り除去することを余儀なく強いられ、連続運転できない
ことが問題となっていた。

【００１２】また、ビリ砂利を含む砂利等の破砕は、空
気中で行われていたため、破砕の際に粉塵が発生し、こ
の粉塵により作業者に害を与えるばかりでなく、風の強
い日には近隣の居住者へも悪影響を及ぼすことが問題と
なっていた。

【００１３】本発明は、このような欠点を解消するため
に、粉塵が発生することがなく、安全で、作業性に優
れ、効率良くビリ砂利の破砕ができる水中ビリ砂利破砕
方法およびその装置を提供することを目的としたもので
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の破砕板
を立設させ、両破砕板の下部を破砕部とし、この両破砕
部を水槽の水中内に位置させ、一方の破砕板を振動手段
を介して振動させ、他方の破砕板を揺動させ、両破砕板
間に、上方からビリ砂利を水と共に供給し、水中の両破
砕部間でビリ砂利を、両破砕板の押圧力、一方の破砕板
の振動による衝撃力により、効率良く破砕して砂とする
ことを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係る水中ビリ砂利破砕装
置について、図１および図２に基づいて説明する。

【００１６】長さ方向に山１１と谷１３とからなる歯１
５を多数刻設させ、かつ各歯１５の山１１の高さを長さ
方向の中央部を高くし、長さ方向の両側に向けて高さが
低くなるように傾斜させ、傾斜させた一方（図２におい
て手前側）を破砕部１７とした一対の破砕板１９，２１
が設けられている。

【００１７】本例の歯１５は各破砕板１９，２１の一側
にのみ刻設され、その形状は断面凹凸状である（図２参
照）。

【００１８】一方の破砕板１９が、破砕部１７を下方に
向け、基台２３に揺動自在に取付けられた取付板２５
に、固着されている。

【００１９】取付板２５を振動させるための振動手段２
７が、取付板２５に配設されている。

【００２０】本例の振動手段２７は振動モーターであ
る。

【００２１】他方の破砕板２１が、破砕部１７を下方に
向け、揺動部２９に固着されている。

【００２２】本例において、揺動部２９は回転軸３１に
偏心カム（図示略）を介して装着された揺動板３３であ
り、回転軸３１を回転させることにより、偏心カムを介
して揺動板３３が上下左右動する。

【００２３】両破砕板１９，２１の傾斜立設位置は、両
破砕部１７の歯１５の山１１と谷１３とを互いに向い合
わせて噛合させると共に、上方から下方に向けて間隔を
狭くして、両破砕部１７が互いに垂直になるように位置
させてある。

【００２４】両破砕板１９，２１の傾斜角度は調整自在
であることが望ましい。

【００２５】両破砕板１９，２１の破砕面１７を水槽３
５の水中内に位置させてある。

【００２６】両破砕板１９，２１の上方にビリ砂利ホッ
パー３７が設けられている。

【００２７】このビリ砂利ホッパー３７の下部開口に、
両破砕板１９，２１の閉鎖直前時のみビリ砂利供給を行
い、両破砕板１９，２１の開放時にはビリ砂利供給を停
止させることにより、両破砕板１９，２１の破砕部１７
間で破砕されずに通過するビリ砂利をなくし、ビリ砂利
の破砕ロスを激減させるため、ビリ砂利３９を間欠的に
供給するビリ砂利間欠供給機構４１が設けられている。

【００２８】本例のビリ砂利間欠供給機構４１は、回転
軸４３に羽根板４５を、回転軸４３の長さ方向に沿わせ
て立設させ、回転軸４３の回転により羽根板４５が回転
軸４３の軸方向に回転し、羽根板４５の回転軸４３の下
方から上方に向けて回転移動する際にのみ、ビリ砂利ホ
ッパー３７内のビリ砂利３９をかき揚げ、下方に排出す
る構造である。

【００２９】また、ビリ砂利３９の間欠供給は、ビリ砂
利間欠供給機構４１の回転軸４３と、揺動部２９の回転
軸３１と、を連結チェーン４７により連結し、両回転軸
３１，４３を連動させることにより、制御してある。

【００３０】なお、図中４９は取付板２５の振動が基台
２３に直接伝導されるのを防止するための防振ゴム、５
１は取付板２５の振動が基台２３に直接伝導されるのを
防止し、振動効率を向上させるための弾性体、５３は揺
動板の揺動力を制御するための弾性体、５５は揺動板の
揺動を制御するための嵌着プレート、５７は揺動板の揺
動を制御するためテンションロッド、５９は駆動モータ
ー、６１は給水口、６３は砂搬出機構、Ｗは水を示す。

【００３１】本装置を使用してビリ砂利を水中で破砕す
る方法を以下に説明する。

【００３２】まず、ビリ砂利ホッパー３７内にビリ砂利
３９を所定量投入する。

【００３３】次に、一方の破砕板１９を振動手段２７で
ある振動モーターを駆動させることにより振動させると
共に、他方の破砕板２１を揺動部２９を揺動させること
により揺動させる。

【００３４】次に、予め得ようとする砂の粒度に対応さ
せて調整された両破砕板１９，２１の破砕部１７間に、
給水口６１からの給水と共に、ビリ砂利ホッパー３７か
らビリ砂利間欠供給機構４１を介してビリ砂利３９を間
欠供給させる。

【００３５】このビリ砂利３９を間欠供給するのは、両
破砕板１９，２１の閉鎖直前時のみビリ砂利供給を行
い、両破砕板１９，２１の開放時にはビリ砂利供給を停
止させることにより、両破砕板１９，２１の破砕部１７
間を破砕されずに通過するビリ砂利３９をなくし、ビリ
砂利の破砕ロスを激減させるためである。

【００３６】この間欠供給されたビリ砂利３９は、破砕
部１７を除く両破砕板１９，２１間で予備破砕される。

【００３７】この予備破砕されたビリ砂利３９は、水槽
３５の水中内に位置させた両破砕板１９，２１の破砕部
１７間に搬出され、破砕部１７間を通過する際、一方の
破砕板１９の振動による衝撃力により叩かれて破砕され
ると共に、両破砕板１９，２１の押圧力により確実に破
砕される。

【００３８】この際、両破砕部１７が水中に位置されて
いるため、予備破砕されたビリ砂利３９は、水中で落下
するので、落下速度が非常に遅くなり（毎秒約２４０c
m）、両破砕部１７間を通過する時間が長くなり、破砕
されずに通過するビリ砂利が激減すると共に、従来に比
べ長時間破砕され、破砕効率が極めて向上する。

【００３９】この間、破砕板１９，２１の歯１５の山１
１および谷１３、ビリ砂利３９の自重により、両破砕板
１９，２１間に投入されたビリ砂利３９は上方および横
方向への移動が制御されて破砕され、強制的に下方へ搬
出される。

【００４０】この破砕されたビリ砂利３９は砂となり、
この砂は水槽３５内の水中内に拡散することなく、速や
かに下方に沈降する。

【００４１】この際、一方の破砕板１９の振動および他
方の破砕板２１の揺動により、その振動が水に伝達さ
れ、水槽３５内の水とこの水の振動および両破砕板１
９，２１の振動、揺動により、両破砕板１９，２１の破
砕部１７にある砂が完全に洗い落とされ、従来行ってい
た破砕板に目詰まりした砂、砂利の除去作業を皆無と
し、作業性が向上し、効率良く連続運転をすることが可
能となる。

【００４２】この沈降した砂を水中から砂搬出機構６３
により水切りをして水槽外に搬出させ、適宜使用に供す
る。

【００４３】また、水中でビリ砂利破砕を行うため、従
来行っていた空気中での砂利破砕の際に発生していた粉
塵の発生、粉塵公害がなくなり、作業者および近隣の居
住者へ粉塵により悪影響を及ぼすことがない。

【００４４】なお、本例において、破砕板１９，２１は
山１１と谷１３とからなる歯１５を多数刻設させたもの
であるが、歯１５を刻設させることなく、プレート板等
の平板形状としてもよい。

【００４５】また、両破砕板１９，２１の破砕部１７間
の噛合間隔は、噛合間隔調整機構等により調整自在とす
ることが望ましいが、調整自在としなくてもよい。

【００４６】また、水槽３５内の水分は砂と共に砂搬出
機構６３を介して常時搬出されるため、給水口６１から
は常時水を供給する必要がある。

【００４７】また、水槽３５内の水分は砂により汚損し
易く、この汚損水を浄化するため、水槽３５の上部にオ
ーバーフロー機構６５を配設させ、汚損した水を常時排
出する必要がある。

【００４８】

【発明の効果】本発明に係る水中ビリ砂利破砕方法およ
びビリ砂利破砕装置によれば、一対の破砕板の破砕面を
水中に位置させることにより、ビリ砂利破砕を水中で行
うため、一方の破砕板の振動および他方の破砕板の揺動
により、その振動が水に伝達され、水槽内の水とこの水
の振動および破砕板の振動により、破砕板の破砕部にあ
る破砕された砂が完全に洗い落とされ、従来行っていた
破砕板に目詰まりした砂、砂利の除去作業を皆無とし、
作業性を向上させ、効率良く連続運転をすることができ
る。

【００４９】また、従来行っていた空気中での砂利破砕
の際に発生していた粉塵の発生、粉塵公害がなくなり、
粉塵により作業者および近隣の居住者に悪影響を及ぼす
ことがない。

【００５０】また、ビリ砂利を水中で破砕するため、ビ
リ砂利の水中での落下速度が非常に遅くなり、両破砕部
間を通過する時間が長くなり、破砕されずに通過するビ
リ砂利が激減し、破砕ロスを激減させることができると
共に、従来に比べ長時間破砕され、破砕効率が極めて向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水中ビリ砂利破砕装置の正面図。

【図２】破砕板の斜視図。

【符号の説明】

１１ 山 １３ 谷 １５ 歯 １７ 破砕部 １９ 破砕板 ２１ 破砕板 ２７ 振動手段 ２９ 揺動部 ３５ 水槽 ３９ ビリ砂利 ６１ 給水口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の破砕板(19)，(21)を立設させ、両
   破砕板(19)，(21)の下部を破砕部(17)とし、この両破砕
   部(17)を水槽(35)の水中内に位置させ、一方の破砕板(1
   9)を振動手段(27)を介して振動させ、他方の破砕板(21)
   を揺動させ、両破砕板(19)，(21)間に、上方からビリ砂
   利(39)を水と共に供給し、水中の両破砕部(17)間でビリ
   砂利(39)を、両破砕板(19)，(21)の押圧力、一方の破砕
   板(19)の振動による衝撃力により、効率良く破砕して砂
   とすることを特徴とする水中ビリ砂利破砕方法。
2. 【請求項２】 一対の破砕板(19)，(21)を立設させ、両
   破砕板(19)，(21)の下部を破砕部(17)とし、この両破砕
   部(17)を水槽(35)の水中内に位置させ、一方の破砕板(1
   9)を振動手段(27)を介して振動させ、他方の破砕板(21)
   を揺動させることを特徴とする水中ビリ砂利破砕装置。