特許 6485835 埋め戻し材の製造方法および埋め戻し材製造システム

(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】6485835

(24)【登録日】2019年3月1日

(45)【発行日】2019年3月20日

(54)【発明の名称】埋め戻し材の製造方法および埋め戻し材製造システム

(51)【国際特許分類】

   C02F 11/12 20190101AFI20190311BHJP

   E01C 3/00 20060101ALI20190311BHJP

   B09B 3/00 20060101ALI20190311BHJP

   B09B 5/00 20060101ALI20190311BHJP

   E03F 5/00 20060101ALI20190311BHJP

【ＦＩ】

   C02F11/12 Z

   E01C3/00ZAB

   B09B3/00 Z

   B09B5/00 F

   E03F5/00

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-157029(P2015-157029)

(22)【出願日】2015年8月7日

(65)【公開番号】特開2017-35652(P2017-35652A)

(43)【公開日】2017年2月16日

【審査請求日】2018年3月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】599161395

【氏名又は名称】株式会社 山辰鉱産

(74)【代理人】

【識別番号】100136674

【弁理士】

【氏名又は名称】居藤 洋之

(72)【発明者】

【氏名】山下 剛

【審査官】 佐々木 典子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−１０６５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１０６１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−０７９９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７７１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０７４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３４２９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２４５０２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １１／００−１１／２０

Ｂ０９Ｂ １／００− ５／００

Ｅ０１Ｃ １／００−１７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥の含水比を１００％以下まで乾燥させて浄水土を生成する浄水汚泥乾燥工程と、
前記浄水土を土状に解す浄水土解し工程と、
工事現場から生じた建設発生土、コンクリート殻、アスファルト殻、砕石および山土のうちの少なくとも一種で構成される基礎原料のうちの粒径が４０ｍｍ以上の前記基礎原料を４０ｍｍ未満の粒径に破砕する基礎原料破砕工程と、
前記基礎原料破砕工程の後に前記基礎原料から前記浄水土の粒径以下の粒径の前記基礎原料を除去する細粒成分除去工程と、
前記細粒成分除去工程を経た前記基礎原料に対して前記浄水土を同基礎原料の半分以下の割合で混合して混合土を生成する混合工程と、
前記混合土の含水比を２５％以下に調整して埋め戻し材を得る含水比調整工程とを含むことを特徴とする埋め戻し材の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載した埋め戻し材の製造方法において、
前記混合工程は、
前記基礎原料破砕工程を経た前記基礎原料に対して行なわれることを特徴とする埋め戻し材の製造方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載した埋め戻し材の製造方法において、
前記基礎原料破砕工程は、
粒径が４０ｍｍ以上の前記基礎原料の一部を破砕して粒径を２０ｍｍ未満に調整し、
前記混合工程は、
粒径が２０ｍｍ以上かつ４０ｍｍ未満の前記基礎原料と前記粒径が２０ｍｍ未満の基礎原料とを混合した含小径混合土に前記浄水土を混合して前記混合土を生成することを特徴とする埋め戻し材の製造方法。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載した埋め戻し材の製造方法において、
前記細粒成分除去工程は、
前記基礎原料破砕工程の後に行うことを特徴とする埋め戻し材の製造方法。

【請求項5】

請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載した埋め戻し材の製造方法において、
前記細粒成分除去工程は、
最も大きな粒径として５.０ｍｍの粒径の前記基礎原料を通すことができる網目のふるい（篩）を用いることを特徴とする埋め戻し材の製造方法。

【請求項6】

工事現場から生じた建設発生土、コンクリート殻、アスファルト殻、砕石および山土のうちの少なくとも一種で構成される基礎原料のうちの粒径が４０ｍｍ以上の前記基礎原料を４０ｍｍ未満の粒径に破砕する基礎原料破砕手段と、
前記基礎原料破砕手段によって破砕された後の前記基礎原料から河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥の含水比を１００％以下まで乾燥させて土状に解した浄水土の粒径以下の粒径の前記基礎原料を除去する細粒成分除去手段と、
前記細粒成分除去工程を経た前記基礎原料に対して前記浄水土を同基礎原料の半分以下の割合で混合して混合土を生成する混合手段と、
前記混合土の含水比を２５％以下に調整して埋め戻し材を得る含水比調整手段とを備えることを特徴とする埋め戻し材の製造システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設工事や土木工事などの工事現場において掘削した地面を埋め戻す際に用いる埋め戻し材の製造方法埋め戻し材製造システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、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建設発生土（「掘削土」や「建設残土」ともいう）は、場外処分される他に工事現場用の資材として有効利用が図られている。ここで、場外処分は、建設発生土を地面を掘削した工事現場とは異なる場所に輸送して地中に埋めて処分するものであり、敷地外処分とも呼ばれている。

【0003】

一方、建設発生土の資材としての利用は、建設発生土に生石灰やセメントなどの固化材を混ぜることによってＣＢＲ値を向上させた埋め戻し材の基礎原料として用いられている。また、例えば、下記特許文献１には、建設残土のうちの良質土に廃棄鋳物砂を加えるとともに、さらに必要に応じて生石灰や浄水汚泥を加えた建設工事用改良土が提案されている。この場合、良質土とは、下記特許文献１にも記載されている通り、建設残土のうち、土質改良を行うことなくそのままで埋め戻し材として流用可能な土のことであり、より具体的には、土質改良を行うことなく予め規定された粒度やＣＢＲ（California Bearing Ratio）値を備えた土のことである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０６−１０６１５６号公報

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載された建設工事用改良土においては、浄水汚泥は必要に応じて加えられるため、資源としての有効利用が求められている浄水汚泥の利用効率が極めて低いという問題がある。

【発明の概要】

【0006】

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、浄水汚泥の利用効率を高めることができる埋め戻し材の製造方法および埋め戻し材製造システムを提供することにある。

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥の含水比を１００％以下まで乾燥させて浄水土を生成する浄水汚泥乾燥工程と、浄水土を土状に解す浄水土解し工程と、工事現場から生じた建設発生土、コンクリート殻、アスファルト殻、砕石および山土のうちの少なくとも一種で構成される基礎原料のうちの粒径が４０ｍｍ以上の基礎原料を４０ｍｍ未満の粒径に破砕する基礎原料破砕工程と、基礎原料破砕工程の後に基礎原料から浄水土の粒径以下の粒径の基礎原料を除去する細粒成分除去工程と、細粒成分除去工程を経た基礎原料に対して浄水土を同基礎原料の半分以下の割合で混合して混合土を生成する混合工程と、混合土の含水比を２５％以下に調整して埋め戻し材を得る含水比調整工程とを含むことにある。この場合、埋め戻し材は、基礎原料および浄水土のみで構成される場合だけでなく、基礎原料を主原料としていれば、浄水土以外の成分、例えば、生石灰などの改質剤を含んで構成される場合を含むものである。ここで、主原料とは、埋め戻し材を構成する材料のうち、基礎原料が占める割合が最も高いことを意味する。

【0008】

このように構成した本発明の特徴によれば、埋め戻し材の製造方法は、建設発生土、コンクリート殻、アスファルト殻、砕石および山土のうちの少なくとも一種で構成される基礎原料から浄水土の粒径以下の粒径の細粒成分を除去しているため、この細粒成分の欠けた基礎原料に浄水土を混合することにより浄水土の利用量を増加させることができる。また、基礎原料から選別した前記細粒成分は、細粒成分を主成分とした良質な埋め戻し材、例えば、管用の埋め戻し材として利用することができる。この場合、浄水土を前記管用の埋め戻し材として利用すると雨水が浸み込むことで泥化するため浄水土を主成分とする前記管用の埋め戻し材としては不向きである。

【0009】

なお、浄水土の埋め戻し材に占める割合は、基礎原料を建設発生土とした場合、４０％以下が好適である。また、埋め戻し材は、基礎原料を９０％以下、浄水土を５０％以下および生石灰を５％以下の各割合で混合して生成することができる。また、浄水汚泥の含水比は、好ましくは７０％以下、より好ましく５０％以下に調整するとよい。また、混合土の含水比は、５％以上かつ２０％以下に調整することが好ましい。また、コンクリート殻とはコンクリート製の構造物を解体した際に生じるコンクリート廃材のことであり、アスファルト殻とは、アスファルト製の構造物を解体した際に生じるアスファルト廃材のことである。また、本明細書では、「粒径」の語を用いているが基礎原料や浄水土を構成する粒状物は球形に限定されるものではなく、表面が凸凹な異形形状を含むことは当然である。また、浄水土の粒度は、取水地ごとに相違があるものの概ね０.０１ｍｍ〜１.０ｍｍ程度の大きさである。

【0010】

また、本発明の他の特徴は、前記埋め戻し材の製造方法において、混合工程は、基礎原料破砕工程を経た基礎原料に対して行なわれることにある。

【0011】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、埋め戻し材の製造方法においては、粒径が４０ｍｍ以上の基礎原料を破砕して小粒化した後に浄水土を混合しているため、粒径が大きな基礎原料、すなわち、粒径が４０ｍｍ以上の基礎原料の表面に浄水土が付着して団子化することによる埋め戻し材の粒度および強度の調整不良を抑制することができるとともに、機械装置の目詰まりの抑制や目詰まりによるメンテナンス負担を軽減することができる。

【0012】

また、本発明の他の特徴は、前記埋め戻し材の製造方法において、基礎原料破砕工程は、粒径が４０ｍｍ以上の基礎原料の一部を破砕して粒径を２０ｍｍ未満に調整し、混合工程は、粒径が２０ｍｍ以上かつ４０ｍｍ未満の基礎原料と粒径が２０ｍｍ未満の基礎原料とを混合した含小径混合土に浄水土を混合して混合土を生成することにある。

【0013】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、埋め戻し材の製造方法においては、粒径が４０ｍｍを超える建設発生土を破砕して粒径を２０ｍｍ以下に調整するため、基礎原料の表面に浄水土が付着する団子化やその団子が巨大化する成長の規模が小さくなるため、埋め戻し材の粒度および強度の調整不良や機械装置の目詰まりをより効果的に抑制することができるとともに機械装置のメンテナンス負担もより効果的に軽減することができる。

【0014】

また、本発明の他の特徴は、前記埋め戻し材の製造方法において、細粒成分除去工程は、基礎原料破砕工程の後に行うことにある。

【0015】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、埋め戻し材の製造方法においては、基礎原料破砕工程の後の基礎原料から浄水土の粒径以下の粒径の細粒成分を除去しているため、基礎原料破砕工程で生じた細粒分を含めて除去することができ浄水土の利用量をより増加させることができる。

【0016】

また、本発明の他の特徴は、前記埋め戻し材の製造方法において、細粒成分除去工程は、最も大きな粒径として５.０ｍｍの粒径の基礎原料を通すことができる網目のふるい（篩）を用いることにある。

【0017】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、埋め戻し材の製造方法は、細粒成分除去工程においてふるい分けできる粒径の最大が５.０ｍｍの網目のふるい（篩）を用いるため、本発明者の実験結果によれば篩の目詰まりを抑制しながら効率的に基礎原料から浄水土と同じ粒径成分を除去することができる。この場合、ふるい分けできる粒径の最大が５.０ｍｍの網目のふるいを用いて得た基礎原料は、粒径が浄水土の粒径以上で５.０ｍｍ以下の粒径成分が不足するため、この不足が問題となる場合には、細粒成分除去工程を経た基礎原料に細粒成分除去工程を行っていない基礎原料を混合することで粒径が浄水土の粒径以上で５.０ｍｍ以下の粒径成分を補うことができる。

【0018】

また、本発明は、埋め戻し材の製造方法の発明として実施できるばかりでなく、埋め戻し材製造システムの発明としても実施できるものである。

【0019】

具体的には、工事現場から生じた建設発生土、コンクリート殻、アスファルト殻、砕石および山土のうちの少なくとも一種で構成される基礎原料のうちの粒径が４０ｍｍ以上の前記基礎原料を４０ｍｍ未満の粒径に破砕する基礎原料破砕手段と、基礎原料破砕手段によって破砕された後の基礎原料から河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥の含水比を１００％以下まで乾燥させて土状に解した浄水土の粒径以下の粒径の基礎原料を除去する細粒成分除去手段と、細粒成分除去工程を経た基礎原料に対して浄水土を同基礎原料の半分以下の割合で混合して混合土を生成する混合手段と、混合土の含水比を２５％以下に調整して埋め戻し材を得る含水比調整手段とを備えるようにする。これによっても、前記埋め戻し材の製造方法と同様の作用効果を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る埋め戻し材の製造方法に使用する埋め戻し材製造システムの前段構成の概略を示すブロック図である。

【図2】図１に示した埋め戻し材製造システムの中段構成の概略を示すブロック図である。

【図3】図１に示した埋め戻し材製造システムの後段構成の概略を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明に係る埋め戻し材の製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図３は、本発明に係る埋め戻し材の製造方法に使用する埋め戻し材の製造システム１００（以下、「埋め戻し材製造システム１００」という）の構成の概略を前段、中段および後段にそれぞれ分けて示すブロック図である。この埋め戻し材製造システム１００は、建設発生土からなる基礎原料Ｍ１と浄水汚泥を乾燥させた浄水土Ｍ２とを用いて埋め戻し材ＦＰを生成する機械装置群からなる生産設備である。

【0022】

（埋め戻し材製造システム１００の構成）
この埋め戻し材製造システム１００は、グリズリフィーダ１０１を備えている。グリズリフィーダ１０１は、埋め戻し材ＦＰの主たる原料である基礎原料Ｍ１を受け入れて所定の大きさ以下の基礎原料Ｍ１（土や石）のみを第１原料ホッパ１０２に搬送するとともに所定の大きさを超える基礎原料Ｍ１（土や石以外の異物）を分別して排出する機械装置である。本実施形態においては、グリズリフィーダ１０１は、大きさが１８０ｍｍ以下の基礎原料Ｍ１のみを第１原料ホッパ１０２に搬送する。ここで、基礎原料Ｍ１は、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建設発生土（「掘削土」や「建設残土」ともいう）である。この建設発生土には、土の他、土や石以外の物質、例えば、木（根も含む）、金属（鉄片など）、樹脂片、コンクリート片など土中、またはその近傍に存在している物を広く含んでいる。

【0023】

第１原料ホッパ１０２は、グリズリフィーダ１０１を介して供給される基礎原料Ｍ１を一時的に貯留する振動機能を有した容器である。この第１原料ホッパ１０２の下流側には、ベルトフィーダ１０３を介して手選別コンベア１０４が設けられている。ベルトフィーダ１０３は、第１原料ホッパ１０２に貯留されている基礎原料Ｍ１を手選別コンベア１０４に搬送する機械装置である。手選別コンベア１０４は、基礎原料Ｍ１を搬送しながら人手によって基礎原料Ｍ１内から異物を除去させるための機械装置である。この場合、異物とは、埋め戻し材ＦＰの主成分となる土や石以外の構成成分として不適な物質であり、例えば、木（根など）、動物の死骸、岩または人工的なゴミや廃棄物で（コンクリート片、樹脂製、金属製、布製または紙製の板状、棒状、塊状、袋状、箱状、シート状またはこれらを組み合わせたもの）などがある。この手選別コンベア１０４の下流側には、ベルトコンベア１０５を介して振動ふるい機１０６が設けられている。

【0024】

ベルトコンベア１０５は、手選別コンベア１０４から搬送される基礎原料Ｍ１を第１振動ふるい機１０６に搬送する機械装置である。第１振動ふるい機１０６は、ふるい（篩）を振動させることによって基礎原料Ｍ１を粒度に応じて分別する機械装置である。本実施形態においては、第１振動ふるい機１０６は、基礎原料Ｍ１を粒径が４０ｍｍ未満、４０ｍｍ以上かつ１１０ｍｍ未満、および１１０ｍｍ以上かつ１８０ｍｍ以下の３つの大きさで分別する。第１振動ふるい機１０６の下流側には、前記３つの粒径の範囲にそれぞれ対応してベルトコンベア１１０、ベルトコンベア１２０およびジョークラッシャ１３０がそれぞれ設けられている。

【0025】

ベルトコンベア１１０は、第１振動ふるい機１０６によってふるい分けられた粒径が４０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１（主に、土）を中間ホッパ１１１に搬送する機械装置である。中間ホッパ１１１は、第１振動ふるい機１０６によってふるい分けられた粒径が４０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１を一時的に貯留する振動機能を有した容器である。この中間ホッパ１１１の下流側には、ベルトフィーダ１１２およびベルトスケール１１３をそれぞれ介してベルトコンベア１４０が設けられている。

【0026】

ベルトフィーダ１１２は、中間ホッパ１１１に貯留されている基礎原料Ｍ１をベルトスケール１１３に搬送する機械装置である。ベルトスケール１１３は、ベルトフィーダ１１２によって搬送された基礎原料Ｍ１を計量しながらベルトコンベア１４０に搬送する機械装置である。このベルトスケール１１３による基礎原料Ｍ１の計量データは、ベルトフィーダ１１２による基礎原料Ｍ１の搬送量の制御に用いられる。

【0027】

ベルトコンベア１２０は、第１振動ふるい機１０６によってふるい分けられた粒径が４０ｍｍ〜１１０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１（主に、小石）を磁選機１２１を介してインペラブレーカ１２２に搬送する機械装置である。磁選機１２１は、ベルトコンベア１２０によって搬送される基礎原料Ｍ１内から磁性を有する金属を除去するための機械装置である。また、インペラブレーカ１２２は、ベルトコンベア１２０によって搬送される粒径が４０ｍｍ〜１１０ｍｍ以下の基礎原料Ｍ１を破砕する機械装置である。

【0028】

なお、この場合、インペラブレーカ１２２は、基礎原料Ｍ１を破砕する際にその一部が浄水土Ｍ２の粒径以下の大きさに破砕されることがあることを含むことは当然である。このインペラブレーカ１２２は、本発明に係る基礎原料破砕手段を構成する。インペラブレーカ１２２の下流側には、ベルトコンベア１２３を介して第２振動ふるい機１２４が設けられている。

【0029】

第２振動ふるい機１２４は、ふるい（篩）を振動させることによって基礎原料Ｍ１を粒度に応じて分別する機械装置である。本実施形態においては、第２振動ふるい機１２４は、基礎原料Ｍ１を２０ｍｍ未満の粒径と２０ｍｍ以上の粒径との２つの大きさに分別する。第２振動ふるい機１２４の下流側には、粒径が２０ｍｍ以上の基礎原料Ｍ１が排出されるベルトコンベア１２０が設けられているとともに、粒径が２０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１が排出されるベルトコンベア１２５が設けられている。すなわち、前記インペラブレーカ１２２は、本実施形態においては基礎原料Ｍ１を２０ｍｍ未満の大きさに破砕している。

【0030】

ベルトコンベア１２５は、第２振動ふるい機１２４によってふるい分けられた粒径が２０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１を中間ホッパ１２６に搬送する機械装置である。中間ホッパ１２６は、第２振動ふるい機１２４によってふるい分けられた粒径が２０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１を一時的に貯留する振動機能を有した容器である。この中間ホッパ１２６の下流側には、ベルトフィーダ１２７を介して前記ベルトコンベア１４０が設けられている。ベルトフィーダ１２７は、中間ホッパ１２６に貯留されている基礎原料Ｍ１をベルトコンベア１４０に搬送する機械装置である。

【0031】

ジョークラッシャ１３０は、第１振動ふるい機１０６によってふるい分けられた粒径が１１０ｍｍ〜１８０ｍｍ以下の基礎原料Ｍ１（主に、大石）を破砕する機械装置である。本実施形態においては、ジョークラッシャ１３０は、基礎原料Ｍ１を粒径が浄水土Ｍ２の粒径以上であってかつ１１０ｍｍ未満に破砕する。なお、この場合、ジョークラッシャ１３０は、基礎原料Ｍ１を破砕する際にその一部が浄水土Ｍ２の粒径以下の大きさに破砕されることがあることを含むことは当然である。このジョークラッシャ１３０の下流側には、前記ベルトコンベア１２０が設けられている。このジョークラッシャ１３０は、本発明に係る基礎原料破砕手段を構成する。

【0032】

ベルトコンベア１４０は、粒径が４０ｍｍ以下の基礎原料Ｍ１および粒径が２０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１（含小径混合土）をそれぞれ第３振動ふるい機１４０に搬送する機械装置である。第３振動ふるい機１４１は、ふるい（篩）を振動させることによってベルトコンベア１４０によって搬送された基礎原料Ｍ１から浄水土Ｍ２の粒度成分と同じ粒度成分を篩い分けして除去するための機械装置である。より具体的には、第３振動ふるい機１４１は、基礎原料Ｍ１に含まれる浄水土Ｍ２と同じ粒度の細粒成分ＦＧを通過させることができる網目のふるい（篩）（図示せず）およびこのふるいを振動させる機械装置（図示せず）によって構成されている。

【0033】

ここで、浄水土Ｍ２は、河川から取水した水を飲料水などの上水に浄化する処理過程で生じる副生成物としての汚泥（「浄水汚泥」という）を乾燥させた固形物であり、基礎原料Ｍ１とともに埋め戻し材ＦＰの原料となるものである。この場合、浄水土Ｍ２を構成する細粒成分の粒度は、一般的には、０.０１ｍｍ〜１.０ｍｍであるが、取水地によって多少の差があるものである。

【0034】

したがって、第３振動ふるい機１４１は、使用する浄水土Ｍ２の粒度に応じて網目が設定される。本実施形態においては、第３振動ふるい機１４１は、粒径が２.５ｍｍ以下の大きさの基礎原料Ｍ１をふるい分けることができる網目のふるいで構成されている。この第３振動ふるい機１４１は、本発明に係る細粒成分除去手段に相当する。この第３振動ふるい機４１の下流側には、ベルトコンベア１４２を介して中間ホッパ１４３が設けられている。

【0035】

ベルトコンベア１４２は、第３振動ふるい機１４１によってふるい分けられた浄水土Ｍ２と同じ粒度の細粒成分ＦＧを含まない基礎原料Ｍ１を中間ホッパ１４３に搬送する機械装置である。中間ホッパ１４３は、第３振動ふるい機１４１によってふるい分けられた細粒成分ＦＧを含まない基礎原料Ｍ１を一時的に貯留する振動機能を有した容器である。この中間ホッパ１４３の下流側には、ベルトフィーダ１４４を介してベルトコンベア１４５が設けられている。ベルトフィーダ１４４は、中間ホッパ１４３に貯留されている基礎原料Ｍ１をベルトコンベア１４５に搬送する機械装置である。

【0036】

ベルトコンベア１４５は、第３振動ふるい機１４１によって選別された基礎原料Ｍ１（浄水土Ｍ２の粒度成分と同じ細粒成分ＦＧの基礎原料Ｍ１が除去された粒径が４０ｍｍ以下の基礎原料Ｍ１および粒径が２０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１の混合物）、浄水土Ｍ２および固化材（図示せず）をそれぞれ混合機１５０に搬送する機械装置である。この場合、浄水土Ｍ２は、第２原料ホッパ１４６およびベルトフィーダ１４７によって供給される。

【0037】

第２原料ホッパ１４６は、前記浄水土Ｍ２を一時的に貯留する振動機能を有した容器である。この第２原料ホッパ１４６の下流側には、ベルトフィーダ１４７が設けられている。ベルトフィーダ１４７は、第２原料ホッパ１４６に貯留されている浄水土Ｍ２をベルトコンベア１４５に搬送する機械装置である。

【0038】

一方、固化材は、主として、埋め戻し材ＦＰに所定の強度（ＣＢＲ値）を付与するために基礎原料Ｍ１および浄水土Ｍ２に添加される地盤改良材であり、生石灰やセメントで構成されている。本実施形態においては、固化材として生石灰を用いている。この固化材は、サイロ１４８を介してベルトコンベア１４５上に供給される。サイロ１４８は、固化材を一時的に貯留するとともに所定量ずつベルトコンベア１４５に供給する容器である。

【0039】

混合機１５０は、ベルトコンベア１４５によって搬送される基礎原料Ｍ１（浄水土Ｍ２の粒度成分と同じ粒度成分の基礎原料Ｍ１（すなわち、細粒成分ＦＧ）が除去された粒径が４０ｍｍ以下の基礎原料Ｍ１および粒径が２０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１）、浄水土Ｍ２および固化材を互いに混ぜ合わせて混合土Ｍｘ１を生成するための機械装置である。この混合機１５０は、本発明に係る混合手段に相当する。混合機１５０の下流側には、ベルトコンベア１５１が設けられている。ベルトコンベア１５１は、混合機１５０によって生成された混合土Ｍｘ１を混合機１５０から搬出して所定の置き場Ｓに搬送する機械装置である。

【0040】

また、この埋め戻し材製造システム１００には、図示しない制御装置を備えている。制御装置は、図示しないマイクロコンピュータによって構成されており、埋め戻し材製造システム１００を構成する前記各機器の作動を制御する。この制御装置は、埋め戻し材製造システム１００の使用者からの指示を入力する図示しない入力装置および制御装置の作動状態を表示する図示しない表示装置をそれぞれ備えている。したがって、制御装置は、作業者による入力装置を介した入力操作に応じて前記各機器の作動を制御する。

【0041】

（埋め戻し材製造システム１００の作動）
次に、上記のように構成した埋め戻し材製造システム１００の作動について説明する。まず、埋め戻し材製造システム１００を用いて埋め戻し材ＦＰの生成作業を行う作業者は、基礎原料Ｍ１および浄水土Ｍ２をそれぞれ用意する。この場合、基礎原料Ｍ１は、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た土を主成分とした掘削物を天日乾燥によって含水比を５０％以下に乾燥させたものである（基礎原料乾燥工程）。なお、基礎原料Ｍ１の含水比は、５０％以上でもよいが１００％以下が好ましい。

【0042】

また、浄水土Ｍ２は、河川から取水した水の浄化処理過程で生じる水中の不純物からなる浄水汚泥（主成分は、粘土やシルトからなる粘性土や粘性土より粒子が大きい細粒成分であるが、凝集剤を含む場合もある）を乾燥させて含水比を７０％以下に乾燥させたものである（浄水汚泥乾燥工程）。この場合、浄水汚泥の乾燥工程は、本実施形態においてはプール状の天日乾燥床による自然乾燥（所謂天日乾燥）によって行われるが、加圧脱水機などの機械を用いた機械乾燥を用いて行うことができる。また、浄水土Ｍ２は、乾燥によって固形物となっているが、天日乾燥床から搬出される際にショベルカーなどの重機によって解されて土状になっている（浄水土解し工程）。この場合、浄水土Ｍ２は、人手で掬い取ることができる程度の粗さの土状に解されるものであるが、その一部に礫状の塊が含まれることがあることは当然である。

【0043】

次に、作業者は、埋め戻し材製造システム１００の電源をＯＮにして各機器を作動状態とした後、基礎原料Ｍ１および浄水土Ｍ２をそれぞれ埋め戻し材製造システム１００に投入する。具体的には、作業者は、基礎原料Ｍ１をグリズリフィーダ１０１上に投入するとともに、浄水土Ｍ２を第２原料ホッパ１４６に投入する。これにより、基礎原料Ｍ１は、グリズリフィーダ１０１によって大きさが１８０ｍｍ以下のものだけが第１原料ホッパ１０２に搬送されて貯留された後、ベルトフィーダ１０３を介して所定量ずつ手選別コンベア１０４に送り出される。また、浄水土Ｍ２は、ベルトコンベア１４１に基礎原料Ｍ１が送られてくるまでの間、第２原料ホッパ１４６に貯留される。

【0044】

手選別コンベア１０４上に搬送された基礎原料Ｍ１は、人手によって土や石以外の異物が取り除かれた後、ベルトコンベア１０５を介して第１振動ふるい機１０６に搬送されて粒径に応じた処理ラインに流される。具体的には、第１振動ふるい機１０６に搬送された基礎原料Ｍ１のうち、粒径が４０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１はベルトコンベア１１０を介して中間ホッパ１１１に貯留され、粒径が４０ｍｍ以上かつ１１０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１はベルトコンベア１２０および磁選機１２１をそれぞれ介してインペラブレーカ１２２に搬送され、粒径が１１０ｍｍ以上かつ１８０ｍｍ以下の基礎原料Ｍ１はジョークラッシャ１３０に搬送される。この場合、基礎原料Ｍ１のうち、浄水土Ｍ２の粒度と同じ粒度の細粒分は、中間ホッパ１１１に導かれて貯留される。

【0045】

中間ホッパ１１１に貯留された基礎原料Ｍ１は、ベルトフィーダ１１２およびベルトスケール１１３を介して所定量ずつベルトコンベア１４０に送り出される。この場合、制御装置（図示せず）は、ベルトスケール１１３によって計量される基礎原料Ｍ１の輸送量に基づいてベルトフィーダ１１２の送り出し量を制御する。

【0046】

一方、インペラブレーカ１２２に搬送された基礎原料Ｍ１は、インペラブレーカ１２２、ベルトコンベア１２３および第２振動ふるい機１２４によって粒径が２０ｍｍ未満の大きさに破砕された破砕物である基礎原料Ｍ１のみがベルトコンベア１２５を介して中間ホッパ１２６に貯留される（基礎原料破砕工程）。中間ホッパ１２６に貯留された基礎原料Ｍ１は、ベルトフィーダ１２７を介して所定量ずつコンベア１４０に送り出される。この場合、中間ホッパ１２６に貯留される基礎原料Ｍ１の中には、インペラブレーカ１２２による破砕によって生成された浄水土Ｍ２の粒度と同じ粒度の細粒成分ＦＧが含まれる。

【0047】

また、ジョークラッシャ１３０に搬送された基礎原料Ｍ１は、粒径が１１０ｍｍ以下に破砕された後、この破砕物がベルトコンベア１２０を介してインペラブレーカ１２２に搬送される（基礎原料破砕工程）。すなわち、粒径が１１０ｍｍ以上かつ１８０ｍｍ以下の基礎原料Ｍ１は、ジョークラッシャ１３０およびインペラブレーカ１２２によって粒径が２０ｍｍ未満の破砕物に破砕されてベルトコンベア１４０に送り出される。この場合においても中間ホッパ１２６に貯留される基礎原料Ｍ１の中には、インペラブレーカ１２２による破砕によって生成された浄水土Ｍ２の粒度と同じ粒度の細粒成分ＦＧが含まれる。

【0048】

ベルトコンベア１４１に送り出された粒径が４０ｍｍ未満および２０ｍｍ未満からなる基礎原料Ｍ１は、第３ふるい機１４１に投入される。第３ふるい機１４１は、基礎原料Ｍ１の中から粒径が２.５ｍｍ以下の細粒成分ＦＧを選別して埋め戻し材製造システム１００のライン外に排出するとともに粒径が２.５ｍｍ以下の細粒成分ＦＧが除去された基礎原料Ｍ１をベルトコンベア１４２に排出する（細粒成分除去工程）。ベルトコンベア１４２に排出された基礎原料Ｍ１は、中間ホッパ１４３に貯留される。中間ホッパ１４３に貯留された基礎原料Ｍ１は、ベルトフィーダ１４４を介して所定量ずつコンベア１４５に送り出される。

【0049】

ベルトコンベア１４５に細粒成分ＦＧが取り除かれた粒径が４０ｍｍ未満および２０ｍｍ未満の各基礎原料Ｍ１が搬送されると、制御装置は、第２原料ホッパ１４６およびベルトフィーダ１４７の各作動を制御してベルトコンベア１４５上に浄水土Ｍ２を供給するとともにサイロ１４８の作動を制御することによりベルトコンベア１４５上に固化材を供給する。これにより、ベルトコンベア１４５は、粒径が４０ｍｍ未満および２０ｍｍ未満の各基礎原料Ｍ１に加えて浄水土Ｍ２および固化材をそれぞれ混合機１５０に搬送する。

【0050】

この場合、第２原料ホッパ１４６、ベルトフィーダ１４７およびサイロ１４８は、後段の混合機１５０内で基礎原料Ｍ１、浄水土Ｍ２および固化材からなる混合物における構成割合が生成しようとする埋め戻し材ＦＰの仕様に合う各分量で浄水土Ｍ２および固化材をそれぞれ供給する。したがって、作業者は、ベルトコンベア１４５に導かれる基礎原料Ｍ１の粒度や含水比などの土質および浄水土Ｍ２の粒度や含水比などの土質に応じて基礎原料Ｍ１に加える浄水土Ｍ２および固化材の分量を決定して制御装置に設定する。

【0051】

すなわち、作業者は、基礎原料Ｍ１から除去した細粒成分ＦＧを加味して浄水土Ｍ２および固化材の各供給量を決定する。この場合、作業者は、基礎原料Ｍ１を主原料として、この基礎原料Ｍ１に対して浄水土Ｍ２を基礎原料Ｍ１の半分（５０％）以下の分量となる供給量を決定する。本実施形態においては、第２原料ホッパ１４６、ベルトフィーダ１４７およびサイロ１４８は、作業者の設定に応じて基礎原料Ｍ１（７９％）：浄水土Ｍ２（２０％）：固化材（１％）となるように浄水土Ｍ２および固化材をそれぞれ供給する。

【0052】

混合機１５０は、基礎原料Ｍ１、浄水土Ｍ２および固化材を互いに混ぜ合わせて混合土Ｍｘ１を生成する（混合工程）。混合機１５０によって生成された混合土Ｍｘ１は、ベルトコンベア１５１によって所定の置き場Ｓに搬送される。この場合、生成された混合土Ｍｘ１は、固化材を含んでいるため、水和反応、ポラゾン反応、炭酸化反応およびイオン交換反応によって改質される。具体的には、混合土Ｍｘ１は、生石灰と水との水和反応による熱によって混合土Ｍｘ１中の含水比が低下する。また、混合土Ｍｘ１は、生石灰と混合土Ｍｘ１中のアルミナやケイ素とのポラゾン反応によって団結化する。また、混合土Ｍｘ１は、生石灰の一部が炭酸ガスと炭酸化反応して強度が向上する。また、混合土Ｍｘ１は、粘土粒子がイオン交換反応によって団粒化して締固め易い性質に改質される。

【0053】

次いで、作業者は、置き場Ｓに搬送された混合土Ｍｘ１の含水比を２５％以下、例えば、５％以上かつ２０％以下に調整する。具体的には、作業者は、置き場Ｓまたはその他の場所で混合土Ｍｘ１を天日乾燥することによって含水比を５％以上かつ２０％以下に調整する。この含水比調整工程においては、基礎原料Ｍ１の含水比が低い場合（例えば、１０％以下）には、比較的含水比が高い浄水土Ｍ２によって含水比の調整が不要または短時間に終えることができる。すなわち、混合機１５０から排出された混合土Ｍｘ１の含水比が２５％以下の場合には、天日乾燥または後述する散水による含水比調整作業は不要であり、混合土Ｍｘ１は埋め戻し材ＦＰである。また、作業者は、浄水土Ｍ２が含む水分のみでは混合土Ｍｘ１の含水比が不足する場合には、水道水や河川の水を散水することによって含水比を向上させることができる。

【0054】

この含水比調整工程によって、作業者は、混合土Ｍｘ１を埋め戻し材ＦＰとして完成させることができる。そして、このように製造された埋め戻し材ＦＰは、建設工事や土木工事における掘削穴に詰められて掘削穴を埋める材料として用いられたり、道路の路床や路盤を構成する材料として用いられたりする。また、作業者は、基礎原料Ｍ１から選別した細粒成分ＦＧを細粒成分を主成分とした埋め戻し材、例えば、管用の埋め戻し材として利用することができる。

【0055】

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、埋め戻し材製造システム１００を用いた埋め戻し材の製造方法は、建設発生土で構成される基礎原料Ｍ１から浄水土Ｍ２の粒径以下の粒径の細粒成分ＦＧを除去しているため、この細粒成分ＦＧの欠けた基礎原料Ｍ１に浄水土Ｍ２を混合することにより浄水土Ｍ２の利用量を増加させることができる。また、基礎原料Ｍ１から選別した前記細粒成分ＦＧは、細粒成分ＦＧを主成分とした良質な埋め戻し材、例えば、管用の埋め戻し材として利用することができる。

【0056】

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0057】

例えば、上記実施形態においては、ベルトコンベア１４５上にて粒径が４０ｍｍ未満および２０ｍｍ未満の各基礎原料Ｍ１、すなわち、破砕した基礎原料Ｍ１に対して浄水土Ｍ２を加えるようにした。これにより、上記実施形態における埋め戻し材の製造方法においては、基礎原料Ｍ１の表面に浄水土Ｍ２が付着して基礎原料Ｍ１が団子化（巨大化）することによる埋め戻し材製造システム１００内で不具合、具体的には、第１原料ホッパ１０２、第１振動ふるい機１０６、第２振動ふるい機１２４、第３ふるい機１４１での詰りや固化材との接触不足が防止できるため、埋め戻し材ＦＰの粒度調整および強度調整の各調整不良を防止して精度良い埋め戻し材を生成することができる。

【0058】

しかしながら、本発明に係る埋め戻し材の製造方法においては、基礎原料Ｍ１から浄水土Ｍ２の粒度と同じ粒度の細粒成分ＦＧを除去した基礎原料Ｍ１に浄水土Ｍ２を加えればよい。したがって、本発明に係る埋め戻し材の製造方法は、まず、基礎原料Ｍ１に対して細粒成分除去工程を実行することができる。この場合、埋め戻し材の製造方法は、細粒成分除去工程の後に、基礎原料Ｍ１の破砕工程を実行して、その後基礎原料Ｍ１に対する浄水土Ｍ２の混合工程を実行してもよいし、細粒成分除去工程の後に、基礎原料Ｍ１に対する浄水土Ｍ２の混合工程を実行して、その後基礎原料Ｍ１の破砕工程を実行してしてもよい。

【0059】

また、上記実施形態においては、細粒成分除去工程においては、基礎原料Ｍ１の中から粒径が２.５ｍｍ以下の基礎原料Ｍ１を除去するように構成した。すなわち、上記実施形態においては、浄水土Ｍ２の粒度より大きな粒度成分を含めて基礎原料Ｍ１から除去するように構成した。これにより、基礎原料Ｍ１から除去して得た細粒成分ＦＧを埋め戻し材として利用する際に浄水土Ｍ２の粒度より大きな粒度成分が含まれているため埋め戻し材の強度（ＣＢＲ値）を確保し易くすることができる。すなわち、本発明に係る埋め戻し材の製造方法は、基礎原料Ｍ１の中から除去する基礎原料Ｍ１として浄水土Ｍ２の粒度と同じ粒度の細粒成分ＦＧを含むようにすればよいため、粒径が２.５ｍｍ以上の基礎原料Ｍ１を含んで除去するように構成してもよい。この場合、細粒成分除去工程は、例えば、粒径が５.０ｍｍ以下の大きさの基礎原料Ｍ１をふるい分けることができる網目のふるいを用いて実行することで、ふるいの目詰まりや埋め戻し材の強度（ＣＢＲ値）を確保し易くすることができる。

【0060】

また、この場合、ふるい分けできる粒径の最大が５.０ｍｍの網目のふるいを用いて得た基礎原料Ｍ１は、粒径が浄水土Ｍ２の粒径以上で５.０ｍｍ以下の粒径成分が不足するため、この不足が問題となる場合には、細粒成分除去工程を経た基礎原料Ｍ１に細粒成分除去工程を行なわない基礎原料Ｍ１を混合することで粒径が浄水土の粒径以上で５.０ｍｍ以下の粒径成分を補うことができる。これは、粒径が２.５ｍｍ以下の大きさの基礎原料Ｍ１をふるい分けることができる網目のふるいを用いた場合も同様である。なお、ふるいの網目は、基礎原料Ｍ１がコンクリート殻、アスファルト殻または砕石で構成されている場合には、細かな網目（２．５ｍｍ）が好ましく、基礎原料Ｍ１が建設発生土や山土で構成されている場合には大きな網目（５．０ｍｍ）が好ましい。

【0061】

また、本発明に係る埋め戻し材の製造方法は、基礎原料Ｍ１に含まれる浄水土Ｍ２の粒度と同じ粒度成分の少なくとも一部を除去すればよい。したがって、本発明に係る埋め戻し材の製造方法は、基礎原料Ｍ１に含まれる浄水土Ｍ２の粒度と同じ粒度成分のうち、量的に一部（例えば、５０％だけ除去）のほか、質的に一部（例えば、複数の粒度成分のうちのある特定の粒度成分だけ除去）だけ除去するようにしてもよい。また、本発明に係る埋め戻し材の製造方法は、基礎原料Ｍ１の中から浄水土Ｍ２の粒度と同じ粒度の細粒成分ＦＧのみを除去するようにしてもよい。

【0062】

また、上記実施形態においては、埋め戻し材製造システム１００を用いた埋め戻し材の製造方法は、粒径が４０ｍｍ未満および２０ｍｍ未満の基礎原料Ｍ１を原料土として埋め戻し材ＦＰを製造した。しかし、埋め戻し材製造システム１００は、粒径が４０ｍｍ以上の基礎原料Ｍ１を浄水土Ｍ２の粒径以上かつ４０ｍｍ未満に破砕した基礎原料Ｍ１を原料土として埋め戻し材ＦＰを製造することもできることは当然であり、粒径が４０ｍｍ以上の基礎原料Ｍ１を必ずしも２０ｍｍ未満に破砕する必要はない。

【0063】

また、上記実施形態においては、基礎原料Ｍ１は、建設発生土で構成した。しかし、基礎原料Ｍ１は、建設発生土、コンクリート殻、アスファルト殻、砕石および山土のうちの少なくとも一種で構成することができる。すなわち、基礎原料Ｍ１は、建設発生土、コンクリート殻、アスファルト殻、砕石および山土をそれぞれ単体で構成することができるとともに、これらを適宜混ぜ合わせてまたはこれらを主原料（基礎原料Ｍ１に占める割合が最も高い）として固化材を混ぜ合わせて構成することができる。この場合、基礎原料Ｍ１は、建設発生土、コンクリート殻、アスファルト殻、砕石および山土のうちの少なくとも一種で構成するとともに、予め細粒分除去工程を行って細粒成分ＦＧが除去されていてもよい。

【0064】

これによれば、コンクリート殻、アスファルト殻および砕石は、一般的に含水比が１０％以下であるため、これらを主原料にすることにより浄水土Ｍ２の含水比を比較的高い状態で用いることができ浄水土Ｍ２の含水比を低下させる乾燥負担を軽減することができる。また、基礎原料Ｍ１をコンクリート殻やアスファルト殻で構成することによって、廃棄処分や再利用が困難なコンクリート殻やアスファルト殻の資源化を進めることができる。なお、ここで、主原料とは、基礎原料Ｍ１を構成する材料のうち、コンクリート殻、アスファルト殻および砕石のうちの少なくも一種が占める割合が最も高いことを意味する。

【0065】

また、上記実施形態においては、埋め戻し材製造システム１００を用いた埋め戻し材の製造方法は、製造する埋め戻し材ＦＰの構成成分を基礎原料Ｍ１（７９％）：浄水土Ｍ２（２０％）：固化材（１％）とした。しかし、埋め戻し材製造システム１００は、異物を除去した基礎原料Ｍ１を主原料として、この基礎原料Ｍ１に浄水土Ｍ２を基礎原料Ｍ１の半分以下の分量で混合して埋め戻し材ＦＰを製造することができる。この場合、浄水土Ｍ２の混合量は、基礎原料Ｍ１の粒度や含水比などの土質によって適宜調整されることは当然である。なお、埋め戻し材ＦＰは、基礎原料Ｍ１を９０％以下、浄水土Ｍ２を５０％以下および生石灰を５％以下の各割合で混合して生成することができる。

【0066】

また、上記実施形態においては、埋め戻し材製造システム１００を用いた埋め戻し材の製造方法は、埋め戻し材ＦＰを構成する粘性土および細粒成分として浄水土Ｍ２のみを用いた。しかし、埋め戻し材製造システム１００は、埋め戻し材ＦＰを構成する粘性土および細粒成分として浄水土Ｍ２に加えて他の粘性土や細粒成分、更には、細粒成分よりも大きな粒度成分や固化材を加えて埋め戻し材ＦＰを製造することを排除するものではない。

【0067】

また、上記実施形態においては、混合土Ｍｘ１の含水比調整工程を天日乾燥により行った。しかし、混合土Ｍｘ１の含水比調整工程は、混合土Ｍｘ１の含水比を所定の含水比に調整することができれば、必ずしも上記実施形態に限定されるものではない。したがって、例えば、埋め戻し材製造システム１００は、ベルトコンベア１５１の下流側に混合機１５２によって混ぜ合わされて生成された混合土Ｍｘ１に対して乾燥または給水することによって埋め戻し材の含水比を所定値に調整する含水比調整機を設けることもできる。

【0068】

また、上記実施形態においては、本発明に係る埋め戻し材の製造方法を埋め戻し材製造システム１００を用いて実現した。しかし、本発明に係る埋め戻し材の製造方法は、各工程の全部または一部を手作業（例えば、平地で細粒成分除去工程や混合工程を行うこと）によって行っても実現できるものであることは当然である。

【符号の説明】

【0069】

Ｍ１…建設発生土、Ｍ２…浄水土、ＦＰ…埋め戻し材、ＦＧ…細粒成分、Ｍｘ１…混合土、Ｓ…置き場、
１００…埋め戻し材製造システム、
１０１…グリズリフィーダ、１０２…第１原料ホッパ、１０３…ベルトフィーダ、１０４…手選別コンベア、１０５…ベルトコンベア、１０６…第１振動ふるい機、
１１０…ベルトコンベア、１１１…中間ホッパ、１１２…ベルトフィーダ、１１３…ベルトスケール、
１２０…ベルトコンベア、１２１…磁選機、１２２…インペラブレーカ、１２３…ベルトコンベア、１２４…第２振動ふるい機、１２５…ベルトコンベア、１２６…中間ホッパ、１２７…ベルトフィーダ、
１３０…ジョークラッシャ、
１４０…ベルトコンベア、１４１…第３ふるい機、１４２…ベルトコンベア、１４３…中間ホッパ、１４４…ベルトフィーダ、１４５…ベルトコンベア、１４６…第２原料ホッパ、１４７…ベルトフィーダ、１４８…サイロ、
１５０…混合機、１５１…ベルトコンベア。

【図1】

【図2】

【図3】