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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】2022-06-13
(45)【発行日】2022-06-21
(54)【発明の名称】埋め戻し材及び埋め戻し方法
(51)【国際特許分類】
E01C 3/04 20060101AFI20220614BHJP
【ＦＩ】
E01C3/04
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018129304
(22)【出願日】2018-07-06
(65)【公開番号】P2020007776
(43)【公開日】2020-01-16
【審査請求日】2021-06-29
(73)【特許権者】
【識別番号】515013812
【氏名又は名称】甍エンジニアリング株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】518242525
【氏名又は名称】株式会社伍社
(73)【特許権者】
【識別番号】518242905
【氏名又は名称】アクアテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098545
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 伸一
(74)【代理人】
【識別番号】100087745
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 善廣
(74)【代理人】
【識別番号】100106611
【弁理士】
【氏名又は名称】辻田 幸史
(74)【代理人】
【識別番号】100189717
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 貴章
(72)【発明者】
【氏名】小栗 和彦
(72)【発明者】
【氏名】松澤 考宏
(72)【発明者】
【氏名】大岩 隆幸
(72)【発明者】
【氏名】菅原 直樹
【審査官】湯本 照基
(56)【参考文献】
【文献】登録実用新案第３１８９４４６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００３－１４５１２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１０５９３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２６７０９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０９７４３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３４６５８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０６２２１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－３０７４４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－３１６９２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－００８４０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－３３７４４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－１０３５０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５７－１９７３０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５７－１９３７０３（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０１Ｃ ３／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水道管やガス管等の非金属埋設物の周囲及び上方に位置する路床や路盤の埋め戻しに用いる埋め戻し材であって、粘土瓦を破砕した粘土瓦破砕材の最大粒径をＤｍａｘとしたとき、
前記粘土瓦破砕材を、
前記最大粒径Ｄｍａｘから前記最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲を粒径とする第１粘土瓦破砕材と、
前記最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲を前記粒径とする第２粘土瓦破砕材と
で構成し、
前記非金属埋設物に接触する位置には、前記第２粘土瓦破砕材を用い、
前記非金属埋設物に接触しない位置には、前記第１粘土瓦破砕材と前記第２粘土瓦破砕材とを、前記第１粘土瓦破砕材と前記第２粘土瓦破砕材との総重量に対して、前記第２粘土瓦破砕材を２１重量％以上として用いる
ことを特徴とする埋め戻し材。
【請求項2】
前記最大粒径Ｄｍａｘを１５ｍｍから４ｍｍの範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の埋め戻し材。
【請求項3】
水道管やガス管等の非金属埋設物を埋設した後に、前記非金属埋設物の周囲及び上方に埋め戻し材を充填する埋め戻し方法であって、粘土瓦を破砕した粘土瓦破砕材として、前記粘土瓦破砕材の最大粒径Ｄｍａｘから前記最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲を粒径とする第１粘土瓦破砕材と、前記最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲を前記粒径とする第２粘土瓦破砕材とを、前記第１粘土瓦破砕材と前記第２粘土瓦破砕材との総重量に対して、前記第２粘土瓦破砕材を２１重量％以上として攪拌混合し、
前記第２粘土瓦破砕材を前記非金属埋設物が覆われるまで充填し、
前記第２粘土瓦破砕材によって前記非金属埋設物が覆われた後に、攪拌混合した前記第１粘土瓦破砕材と前記第２粘土瓦破砕材とを充填する
ことを特徴とする埋め戻し方法。
【請求項4】
前記最大粒径Ｄｍａｘを１５ｍｍから４ｍｍの範囲としたことを特徴とする請求項３に記載の埋め戻し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水道管やガス管等の埋設物の周囲及び上方に位置する路床や路盤の埋め戻しに用いる埋め戻し材及び埋め戻し方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、ガラス質破砕材からなる路床材料等の埋め戻し材料及びこれらの材料を用いた施工を提案している。
特許文献２は、建設汚泥を脱水処理して得られた脱水ケーキを、セメントと水とを共にロータリーフィーダーに供給し、ロータリーフィーダー内で撹拌・混練することによって造粒し、得られた造粒物を一定期間養生した後に乾燥することによって再生砂を製造し、再生砂と、２０ｍｍから４０ｍｍの粒度に分級された砕石と、１０ｍｍから２０ｍｍの粒度に分級された砕石と、５ｍｍ以下の粒度の焼却灰とを配合することによって路盤材を得ることを提案している。
特許文献２は、建設汚泥を脱水処理して得られた脱水ケーキを、セメントと水とを共にロータリーフィーダーに供給し、ロータリーフィーダー内で撹拌・混練することによって造粒し、得られた造粒物を一定期間養生した後に乾燥することによって再生砂を製造し、再生砂と、２０ｍｍから４０ｍｍの粒度に分級された砕石と、１０ｍｍから２０ｍｍの粒度に分級された砕石と、５ｍｍ以下の粒度の焼却灰とを配合することによって路盤材を得ることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００５－１５５２０６号公報
【文献】特開２００５－１６３４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１及び特許文献２は廃材を利用するものであるが、特許文献１で利用するガラス質破砕材は保水性がなく、特許文献２で利用する再生砂は、砕石や焼却灰を配合する必要がある。
【0005】
本発明は、地盤強度や耐摩耗性に優れ、従来一般的に用いられている山砂や再生砕石（ＲＣ４０）に比べて軽量で保水性を備えた埋め戻し材を提供することを目的とする。
また、本発明は、この埋め戻し材を用いた埋め戻し方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、この埋め戻し材を用いた埋め戻し方法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】
【0006】
請求項１記載の本発明の埋め戻し材は、水道管やガス管等の非金属埋設物の周囲及び上方に位置する路床３や路盤２の埋め戻しに用いる埋め戻し材であって、粘土瓦を破砕した粘土瓦破砕材１０の最大粒径をＤｍａｘとしたとき、前記粘土瓦破砕材１０を、前記最大粒径Ｄｍａｘから前記最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲を粒径Ｄａとする第１粘土瓦破砕材１０ａと、前記最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲を前記粒径Ｄｂとする第２粘土瓦破砕材１０ｂとで構成し、前記非金属埋設物に接触する位置には、前記第２粘土瓦破砕材１０ｂを用い、前記非金属埋設物に接触しない位置には、前記第１粘土瓦破砕材１０ａと前記第２粘土瓦破砕材１０ｂとを、前記第１粘土瓦破砕材１０ａと前記第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して、前記第２粘土瓦破砕材１０ｂを２１重量％以上として用いることを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の埋め戻し材において、前記最大粒径Ｄｍａｘを１５ｍｍから４ｍｍの範囲とすることを特徴とする。
請求項３記載の本発明の埋め戻し方法は、水道管やガス管等の非金属埋設物を埋設した後に、前記非金属埋設物の周囲及び上方に埋め戻し材を充填する埋め戻し方法であって、粘土瓦を破砕した粘土瓦破砕材１０として、前記粘土瓦破砕材１０の最大粒径Ｄｍａｘから前記最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲を粒径Ｄａとする第１粘土瓦破砕材１０ａと、前記最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲を前記粒径Ｄｂとする第２粘土瓦破砕材１０ｂとを、前記第１粘土瓦破砕材１０ａと前記第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して、前記第２粘土瓦破砕材１０ｂを２１重量％以上として攪拌混合し、前記第２粘土瓦破砕材１０ｂを前記非金属埋設物が覆われるまで充填し、前記第２粘土瓦破砕材１０ｂによって前記非金属埋設物が覆われた後に、攪拌混合した前記第１粘土瓦破砕材１０ａと前記第２粘土瓦破砕材１０ｂとを充填することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の埋め戻し方法において、前記最大粒径Ｄｍａｘを１５ｍｍから４ｍｍの範囲としたことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の埋め戻し材において、前記最大粒径Ｄｍａｘを１５ｍｍから４ｍｍの範囲とすることを特徴とする。
請求項３記載の本発明の埋め戻し方法は、水道管やガス管等の非金属埋設物を埋設した後に、前記非金属埋設物の周囲及び上方に埋め戻し材を充填する埋め戻し方法であって、粘土瓦を破砕した粘土瓦破砕材１０として、前記粘土瓦破砕材１０の最大粒径Ｄｍａｘから前記最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲を粒径Ｄａとする第１粘土瓦破砕材１０ａと、前記最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲を前記粒径Ｄｂとする第２粘土瓦破砕材１０ｂとを、前記第１粘土瓦破砕材１０ａと前記第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して、前記第２粘土瓦破砕材１０ｂを２１重量％以上として攪拌混合し、前記第２粘土瓦破砕材１０ｂを前記非金属埋設物が覆われるまで充填し、前記第２粘土瓦破砕材１０ｂによって前記非金属埋設物が覆われた後に、攪拌混合した前記第１粘土瓦破砕材１０ａと前記第２粘土瓦破砕材１０ｂとを充填することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の埋め戻し方法において、前記最大粒径Ｄｍａｘを１５ｍｍから４ｍｍの範囲としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、第１粘土瓦破砕材の隙間に第２粘土瓦破砕材が十分に入り込むことで地盤強度（ＣＢＲ試験値など）が得られるとともに粘土瓦破砕材の動きが規制されるために耐摩耗性が高く、更には締め固めが容易であることから、作業の容易化が図れ、作業者の技能に左右されない作業の平準化が図れる。また、本発明によれば、分級した粘土瓦破砕材を所定の比率で混合することで、地盤材としての性能値を安定でき、安定した品質を確保できる。また、従来一般には山砂と再生砕石（ＲＣ４０）との２層構造で施工しているが、本発明によれば、１層で施工を行えるため、施工効率が向上する。また、粘土瓦破砕材は、従来一般的に用いられている山砂や再生砕石（ＲＣ４０）に比べて軽量であるため、輸送効率や作業効率が高い。また、粘土瓦破砕材は、性状が変化することがなく震動によって液状化しないために、震動による地盤沈下や、地震による地盤液状化被害が生じない。また、粘土瓦破砕材は、吸水性があり、降雨時に保水することで蒸発潜熱によって地面温度を低下させることができ、夏場のヒートアイランド対策としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】水道管やガス管等の埋設物の埋設状態を示す断面図
【図2】本発明の一実施例による第１粘土瓦破砕材と第２粘土瓦破砕材との粒径の関係を示す説明図
【図3】本発明の一実施例による第１粘土瓦破砕材と第２粘土瓦破砕材との占有比率の関係を示す説明図
【図4】本実施例による埋め戻し材の製造方法を示す写真
【図5】本実施例による埋め戻し材と従来基準との比較を示す特性図
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の第１の実施の形態による埋め戻し材は、粘土瓦を破砕した粘土瓦破砕材の最大粒径をＤｍａｘとしたとき、粘土瓦破砕材を、最大粒径Ｄｍａｘから最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲を粒径とする第１粘土瓦破砕材と、最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲を粒径とする第２粘土瓦破砕材とで構成し、非金属埋設物に接触する位置には、第２粘土瓦破砕材を用い、非金属埋設物に接触しない位置には、第１粘土瓦破砕材と第２粘土瓦破砕材とを、第１粘土瓦破砕材と第２粘土瓦破砕材との総重量に対して、第２粘土瓦破砕材を２１重量％以上として用いるものである。
本実施の形態によれば、第１粘土瓦破砕材の隙間に第２粘土瓦破砕材が十分に入り込むことで地盤強度（ＣＢＲ試験値など）が得られるとともに粘土瓦破砕材の動きが規制されるために耐摩耗性が高く、更には締め固めが容易であることから、作業の容易化が図れ、作業者の技能に左右されない作業の平準化が図れる。また、本実施の形態によれば、分級した粘土瓦破砕材を所定の比率で混合することで、地盤材としての性能値を安定でき、安定した品質を確保できる。また、非金属埋設物では表面硬度が低く傷つきやすいが、本実施の形態によれば、非金属埋設物に接触する位置には、粒径の小さな第２粘土瓦破砕材を用いることで配管表面の損傷を防ぐことができる。更に、第２粘土瓦破砕材は、非金属埋設物に接触する位置には単独で用いるとともに、非金属埋設物に接触しない位置には第１粘土瓦破砕材と混合して用いることができるので、製造コストを低減できる。また、従来一般には山砂と再生砕石（ＲＣ４０）との２層構造で施工しているが、本実施の形態によれば、１層で施工を行えるため、施工効率が向上する。また、粘土瓦破砕材は、従来一般的に用いられている山砂や再生砕石（ＲＣ４０）に比べて軽量であるため、輸送効率や作業効率が高い。また、粘土瓦破砕材は、性状が変化することがなく震動によって液状化しないために、震動による地盤沈下や、地震による地盤液状化被害が生じない。また、粘土瓦破砕材は、吸水性があり、降雨時に保水することで蒸発潜熱によって地面温度を低下させることができ、夏場のヒートアイランド対策としても有効である。
本実施の形態によれば、第１粘土瓦破砕材の隙間に第２粘土瓦破砕材が十分に入り込むことで地盤強度（ＣＢＲ試験値など）が得られるとともに粘土瓦破砕材の動きが規制されるために耐摩耗性が高く、更には締め固めが容易であることから、作業の容易化が図れ、作業者の技能に左右されない作業の平準化が図れる。また、本実施の形態によれば、分級した粘土瓦破砕材を所定の比率で混合することで、地盤材としての性能値を安定でき、安定した品質を確保できる。また、非金属埋設物では表面硬度が低く傷つきやすいが、本実施の形態によれば、非金属埋設物に接触する位置には、粒径の小さな第２粘土瓦破砕材を用いることで配管表面の損傷を防ぐことができる。更に、第２粘土瓦破砕材は、非金属埋設物に接触する位置には単独で用いるとともに、非金属埋設物に接触しない位置には第１粘土瓦破砕材と混合して用いることができるので、製造コストを低減できる。また、従来一般には山砂と再生砕石（ＲＣ４０）との２層構造で施工しているが、本実施の形態によれば、１層で施工を行えるため、施工効率が向上する。また、粘土瓦破砕材は、従来一般的に用いられている山砂や再生砕石（ＲＣ４０）に比べて軽量であるため、輸送効率や作業効率が高い。また、粘土瓦破砕材は、性状が変化することがなく震動によって液状化しないために、震動による地盤沈下や、地震による地盤液状化被害が生じない。また、粘土瓦破砕材は、吸水性があり、降雨時に保水することで蒸発潜熱によって地面温度を低下させることができ、夏場のヒートアイランド対策としても有効である。
【0010】
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による埋め戻し材において、最大粒径Ｄｍａｘを１５ｍｍから４ｍｍの範囲とするものである。
本実施の形態によれば、地盤強度や耐摩耗性に優れている。
本実施の形態によれば、地盤強度や耐摩耗性に優れている。
【0011】
本発明の第３の実施の形態による埋め戻し方法は、粘土瓦を破砕した粘土瓦破砕材として、粘土瓦破砕材の最大粒径Ｄｍａｘから最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲を粒径とする第１粘土瓦破砕材と、最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲を粒径とする第２粘土瓦破砕材とを、第１粘土瓦破砕材と第２粘土瓦破砕材との総重量に対して、第２粘土瓦破砕材を２１重量％以上として攪拌混合し、第２粘土瓦破砕材を非金属埋設物が覆われるまで充填し、第２粘土瓦破砕材によって非金属埋設物が覆われた後に、攪拌混合した第１粘土瓦破砕材と第２粘土瓦破砕材とを充填するものである。
本実施の形態によれば、第１粘土瓦破砕材の隙間に第２粘土瓦破砕材が十分に入り込むことで地盤強度（ＣＢＲ試験値など）が得られるとともに粘土瓦破砕材の動きが規制されるために耐摩耗性が高く、更には締め固めが容易であることから、作業の容易化が図れ、作業者の技能に左右されない作業の平準化が図れる。また、本実施の形態によれば、分級した粘土瓦破砕材を所定の比率で混合することで、地盤材としての性能値を安定でき、安定した品質を確保できる。また、非金属埋設物では表面硬度が低く傷つきやすいが、本実施の形態によれば、非金属埋設物に接触する位置には、粒径の小さな第２粘土瓦破砕材を用いることで配管表面の損傷を防ぐことができる。更に、第２粘土瓦破砕材は、非金属埋設物に接触する位置には単独で用いるとともに、非金属埋設物に接触しない位置には第１粘土瓦破砕材と混合して用いることができるので、製造コストを低減できる。また、従来一般には山砂と再生砕石（ＲＣ４０）との２層構造で施工しているが、本実施の形態によれば、１層で施工を行えるため、施工効率が向上する。また、粘土瓦破砕材は、従来一般的に用いられている山砂や再生砕石（ＲＣ４０）に比べて軽量であるため、輸送効率や作業効率が高い。また、粘土瓦破砕材は、性状が変化することがなく震動によって液状化しないために、震動による地盤沈下や、地震による地盤液状化被害が生じない。また、粘土瓦破砕材は、吸水性があり、降雨時に保水することで蒸発潜熱によって地面温度を低下させることができ、夏場のヒートアイランド対策としても有効である。
本実施の形態によれば、第１粘土瓦破砕材の隙間に第２粘土瓦破砕材が十分に入り込むことで地盤強度（ＣＢＲ試験値など）が得られるとともに粘土瓦破砕材の動きが規制されるために耐摩耗性が高く、更には締め固めが容易であることから、作業の容易化が図れ、作業者の技能に左右されない作業の平準化が図れる。また、本実施の形態によれば、分級した粘土瓦破砕材を所定の比率で混合することで、地盤材としての性能値を安定でき、安定した品質を確保できる。また、非金属埋設物では表面硬度が低く傷つきやすいが、本実施の形態によれば、非金属埋設物に接触する位置には、粒径の小さな第２粘土瓦破砕材を用いることで配管表面の損傷を防ぐことができる。更に、第２粘土瓦破砕材は、非金属埋設物に接触する位置には単独で用いるとともに、非金属埋設物に接触しない位置には第１粘土瓦破砕材と混合して用いることができるので、製造コストを低減できる。また、従来一般には山砂と再生砕石（ＲＣ４０）との２層構造で施工しているが、本実施の形態によれば、１層で施工を行えるため、施工効率が向上する。また、粘土瓦破砕材は、従来一般的に用いられている山砂や再生砕石（ＲＣ４０）に比べて軽量であるため、輸送効率や作業効率が高い。また、粘土瓦破砕材は、性状が変化することがなく震動によって液状化しないために、震動による地盤沈下や、地震による地盤液状化被害が生じない。また、粘土瓦破砕材は、吸水性があり、降雨時に保水することで蒸発潜熱によって地面温度を低下させることができ、夏場のヒートアイランド対策としても有効である。
【0012】
本発明の第４の実施の形態は、第３の実施の形態による埋め戻し方法において、最大粒径Ｄｍａｘを１５ｍｍから４ｍｍの範囲とするものである。
本実施の形態によれば、地盤強度や耐摩耗性に優れている。
本実施の形態によれば、地盤強度や耐摩耗性に優れている。
【実施例】
【0013】
以下本発明の一実施例による埋め戻し材について説明する。
図１は、水道管やガス管等の埋設物の埋設状態を示す断面図である。
一般的には、表層はアスファルト層１で覆われ、アスファルト層１の下部には路盤２が形成される。路盤２は路床３の上部に形成され、表層から伝えられる荷重を分散して路床３に伝える。埋設物４は、路床３に埋設される。埋設物４としては、水道管やガス管の他に電線やその他のケーブルがある。
本実施例による埋め戻し材は、埋設物４の周囲及び上方に位置する路床３や、路床３の上部に形成される路盤２の埋め戻しに用いる。
本実施例による埋め戻し材は、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとで構成する。
図１は、水道管やガス管等の埋設物の埋設状態を示す断面図である。
一般的には、表層はアスファルト層１で覆われ、アスファルト層１の下部には路盤２が形成される。路盤２は路床３の上部に形成され、表層から伝えられる荷重を分散して路床３に伝える。埋設物４は、路床３に埋設される。埋設物４としては、水道管やガス管の他に電線やその他のケーブルがある。
本実施例による埋め戻し材は、埋設物４の周囲及び上方に位置する路床３や、路床３の上部に形成される路盤２の埋め戻しに用いる。
本実施例による埋め戻し材は、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとで構成する。
【0014】
図２及び図３は第１粘土瓦破砕材と第２粘土瓦破砕材との関係を示す説明図であり、図２は第１粘土瓦破砕材と第２粘土瓦破砕材との粒径の関係を示し、図３は第１粘土瓦破砕材と第２粘土瓦破砕材との占有比率の関係を示している。
図２に示すように、第１粘土瓦破砕材１０ａ及び第２粘土瓦破砕材１０ｂを球状であると仮定し、第１粘土瓦破砕材１０ａによって生じる隙間に第２粘土瓦破砕材１０ｂが入り込み、第２粘土瓦破砕材１０ｂによって第１粘土瓦破砕材１０ａの動きが規制されるためには、第１粘土瓦破砕材１０ａの粒径Ｄａと第２粘土瓦破砕材１０ｂの粒径Ｄｂとは以下の関係となる。
Ｄｂ＝Ｄａ×√２－Ｄａ＝０．４１Ｄａ
従って、第１粘土瓦破砕材１０ａによって生じる隙間に第２粘土瓦破砕材１０ｂが入り込むためには、第２粘土瓦破砕材１０ｂの粒径Ｄｂは０．４１Ｄａ未満とする必要がある。
このことから、粘土瓦破砕材１０の最大粒径をＤｍａｘとすると、第１粘土瓦破砕材１０ａを最大粒径Ｄｍａｘから最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲の粒径Ｄａとし、第２粘土瓦破砕材１０ｂを最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲の粒径Ｄｂとすることで、第１粘土瓦破砕材１０ａによって生じる隙間に第２粘土瓦破砕材１０ｂが入り込むことができる。
図２に示すように、第１粘土瓦破砕材１０ａ及び第２粘土瓦破砕材１０ｂを球状であると仮定し、第１粘土瓦破砕材１０ａによって生じる隙間に第２粘土瓦破砕材１０ｂが入り込み、第２粘土瓦破砕材１０ｂによって第１粘土瓦破砕材１０ａの動きが規制されるためには、第１粘土瓦破砕材１０ａの粒径Ｄａと第２粘土瓦破砕材１０ｂの粒径Ｄｂとは以下の関係となる。
Ｄｂ＝Ｄａ×√２－Ｄａ＝０．４１Ｄａ
従って、第１粘土瓦破砕材１０ａによって生じる隙間に第２粘土瓦破砕材１０ｂが入り込むためには、第２粘土瓦破砕材１０ｂの粒径Ｄｂは０．４１Ｄａ未満とする必要がある。
このことから、粘土瓦破砕材１０の最大粒径をＤｍａｘとすると、第１粘土瓦破砕材１０ａを最大粒径Ｄｍａｘから最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲の粒径Ｄａとし、第２粘土瓦破砕材１０ｂを最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲の粒径Ｄｂとすることで、第１粘土瓦破砕材１０ａによって生じる隙間に第２粘土瓦破砕材１０ｂが入り込むことができる。
【0015】
また図３に示すように、第１粘土瓦破砕材１０ａによって生じる隙間面積Ｓｂと、この隙間面積Ｓｂを形成する第１粘土瓦破砕材１０ａの面積Ｓａとは以下の関係となる。
Ｓｂ＝Ｄａ２－Ｓａ
ここで、Ｓａ＝π×（１／２×Ｄａ）２
従って、Ｓｂ＝Ｄａ２－１／４×π×Ｄａ２
＝（１－０．７９）Ｄａ２
＝０．２１Ｄａ２
従って、第１粘土瓦破砕材１０ａによって生じる隙間を第２粘土瓦破砕材１０ｂで埋めるためには、第２粘土瓦破砕材１０ｂは、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して２１重量％以上とする必要がある。
Ｓｂ＝Ｄａ２－Ｓａ
ここで、Ｓａ＝π×（１／２×Ｄａ）２
従って、Ｓｂ＝Ｄａ２－１／４×π×Ｄａ２
＝（１－０．７９）Ｄａ２
＝０．２１Ｄａ２
従って、第１粘土瓦破砕材１０ａによって生じる隙間を第２粘土瓦破砕材１０ｂで埋めるためには、第２粘土瓦破砕材１０ｂは、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して２１重量％以上とする必要がある。
【0016】
以上のように、本実施例による埋め戻し材は、第１粘土瓦破砕材１０ａの隙間に第２粘土瓦破砕材１０ｂが十分に入り込むことで地盤強度（ＣＢＲ試験値など）が得られるとともに粘土瓦破砕材１０の動きが規制されるために耐摩耗性が高く、更には締め固めが容易であることから、作業の容易化が図れ、作業者の技能に左右されない作業の平準化が図れる。
また、本実施例によれば、分級した粘土瓦破砕材１０を所定の比率で混合することで、地盤材としての性能値を安定でき、安定した品質を確保できる。
また、従来一般には山砂と再生砕石（ＲＣ４０）との２層構造で施工しているが、本実施例によれば、１層で施工を行えるため、施工効率が向上する。
また、粘土瓦破砕材１０は、従来一般的に用いられている山砂や再生砕石（ＲＣ４０）に比べて軽量であるため、輸送効率や作業効率が高い。また、粘土瓦破砕材１０は、性状が変化することがなく震動によって液状化しないために、震動による地盤沈下や、地震による地盤液状化被害が生じない。また、粘土瓦破砕材１０は、吸水性があり、降雨時に保水することで蒸発潜熱によって地面温度を低下させることができ、夏場のヒートアイランド対策としても有効である。
また、本実施例によれば、分級した粘土瓦破砕材１０を所定の比率で混合することで、地盤材としての性能値を安定でき、安定した品質を確保できる。
また、従来一般には山砂と再生砕石（ＲＣ４０）との２層構造で施工しているが、本実施例によれば、１層で施工を行えるため、施工効率が向上する。
また、粘土瓦破砕材１０は、従来一般的に用いられている山砂や再生砕石（ＲＣ４０）に比べて軽量であるため、輸送効率や作業効率が高い。また、粘土瓦破砕材１０は、性状が変化することがなく震動によって液状化しないために、震動による地盤沈下や、地震による地盤液状化被害が生じない。また、粘土瓦破砕材１０は、吸水性があり、降雨時に保水することで蒸発潜熱によって地面温度を低下させることができ、夏場のヒートアイランド対策としても有効である。
【0017】
なお、図１において、埋設物４が鋼管、鉛管、又は銅管のような金属製ではなく、ポリエチレン管やＨＩＶＰ管のような非金属埋設物である場合には、埋設物４に接触する路床位置３ｘには、第２粘土瓦破砕材１０ｂを用い、埋設物４に接触しない路床位置３ｙには、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとを、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して、第２粘土瓦破砕材１０ｂを２１重量％以上として用いる。
埋設物４が非金属埋設物では表面硬度が低く傷つきやすいが、本実施例によれば、埋設物４に接触する位置には、小さな粒径Ｄｂである第２粘土瓦破砕材１０ｂを用いることで配管表面の損傷を防ぐことができる。更に、第２粘土瓦破砕材１０ｂは、埋設物４に接触する位置には単独で用いるとともに、埋設物４に接触しない位置には第１粘土瓦破砕材１０ａと混合して用いることができるので、製造コストを低減できる。
埋め戻し材は、最大粒径Ｄｍａｘを１５ｍｍから４ｍｍの範囲とすることが好ましく、地盤強度や耐摩耗性に優れている。
埋設物４が非金属埋設物では表面硬度が低く傷つきやすいが、本実施例によれば、埋設物４に接触する位置には、小さな粒径Ｄｂである第２粘土瓦破砕材１０ｂを用いることで配管表面の損傷を防ぐことができる。更に、第２粘土瓦破砕材１０ｂは、埋設物４に接触する位置には単独で用いるとともに、埋設物４に接触しない位置には第１粘土瓦破砕材１０ａと混合して用いることができるので、製造コストを低減できる。
埋め戻し材は、最大粒径Ｄｍａｘを１５ｍｍから４ｍｍの範囲とすることが好ましく、地盤強度や耐摩耗性に優れている。
【0018】
以下本実施例による埋め戻し材を用いた埋め戻し方法について説明する。
本実施例による埋め戻し方法は、粘土瓦を破砕した粘土瓦破砕材１０として、粘土瓦破砕材１０の最大粒径Ｄｍａｘから最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲を粒径Ｄａとする第１粘土瓦破砕材１０ａと、最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲を粒径Ｄｂとする第２粘土瓦破砕材１０ｂとを、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して、第２粘土瓦破砕材１０ｂを２１重量％以上として攪拌混合し、攪拌混合した第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとを埋設物４の周囲及び上方に位置する路盤２及び路床３に充填する。
本実施例によれば、第１粘土瓦破砕材１０ａの隙間に第２粘土瓦破砕材１０ｂが十分に入り込むことで地盤強度（ＣＢＲ試験値など）が得られるとともに粘土瓦破砕材１０の動きが規制されるために耐摩耗性が高く、更には締め固めが容易であることから、作業の容易化が図れ、作業者の技能に左右されない作業の平準化が図れる。
また、本実施例によれば、分級した粘土瓦破砕材１０を所定の比率で混合することで、地盤材としての性能値を安定でき、安定した品質を確保できる。
また、従来一般には山砂と再生砕石（ＲＣ４０）との２層構造で施工しているが、１層で施工を行えるため、施工効率が向上する。また、粘土瓦破砕材１０は、従来一般的に用いられている山砂や再生砕石（ＲＣ４０）に比べて軽量であるため、輸送効率や作業効率が高い。また、粘土瓦破砕材１０は、性状が変化することがなく震動によって液状化しないために、震動による地盤沈下や、地震による地盤液状化被害が生じない。また、粘土瓦破砕材１０は、吸水性があり、降雨時に保水することで蒸発潜熱によって地面温度を低下させることができ、夏場のヒートアイランド対策としても有効である。
本実施例による埋め戻し方法は、粘土瓦を破砕した粘土瓦破砕材１０として、粘土瓦破砕材１０の最大粒径Ｄｍａｘから最大粒径Ｄｍａｘ×０．４１までの範囲を粒径Ｄａとする第１粘土瓦破砕材１０ａと、最大粒径Ｄｍａｘ０．４１未満の範囲を粒径Ｄｂとする第２粘土瓦破砕材１０ｂとを、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して、第２粘土瓦破砕材１０ｂを２１重量％以上として攪拌混合し、攪拌混合した第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとを埋設物４の周囲及び上方に位置する路盤２及び路床３に充填する。
本実施例によれば、第１粘土瓦破砕材１０ａの隙間に第２粘土瓦破砕材１０ｂが十分に入り込むことで地盤強度（ＣＢＲ試験値など）が得られるとともに粘土瓦破砕材１０の動きが規制されるために耐摩耗性が高く、更には締め固めが容易であることから、作業の容易化が図れ、作業者の技能に左右されない作業の平準化が図れる。
また、本実施例によれば、分級した粘土瓦破砕材１０を所定の比率で混合することで、地盤材としての性能値を安定でき、安定した品質を確保できる。
また、従来一般には山砂と再生砕石（ＲＣ４０）との２層構造で施工しているが、１層で施工を行えるため、施工効率が向上する。また、粘土瓦破砕材１０は、従来一般的に用いられている山砂や再生砕石（ＲＣ４０）に比べて軽量であるため、輸送効率や作業効率が高い。また、粘土瓦破砕材１０は、性状が変化することがなく震動によって液状化しないために、震動による地盤沈下や、地震による地盤液状化被害が生じない。また、粘土瓦破砕材１０は、吸水性があり、降雨時に保水することで蒸発潜熱によって地面温度を低下させることができ、夏場のヒートアイランド対策としても有効である。
【0019】
なお、図１において、埋設物４が鋼管、鉛管、又は銅管のような金属製ではなく、ポリエチレン管やＨＩＶＰ管のような非金属埋設物である場合には、第２粘土瓦破砕材１０ｂを埋設物４が覆われるまで充填し、第２粘土瓦破砕材１０ｂによって埋設物４が覆われた後に、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して、第２粘土瓦破砕材１０ｂを２１重量％以上として攪拌混合した第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとを充填する。
埋設物４が非金属埋設物では表面硬度が低く傷つきやすいが、本実施例によれば、埋設物４に接触する位置には、小さな粒径Ｄｂである第２粘土瓦破砕材１０ｂを用いることで配管表面の損傷を防ぐことができる。更に、第２粘土瓦破砕材１０ｂは、埋設物４に接触する位置には単独で用いるとともに、埋設物４に接触しない位置には第１粘土瓦破砕材１０ａと混合して用いることができるので、製造コストを低減できる。
埋設物４が非金属埋設物では表面硬度が低く傷つきやすいが、本実施例によれば、埋設物４に接触する位置には、小さな粒径Ｄｂである第２粘土瓦破砕材１０ｂを用いることで配管表面の損傷を防ぐことができる。更に、第２粘土瓦破砕材１０ｂは、埋設物４に接触する位置には単独で用いるとともに、埋設物４に接触しない位置には第１粘土瓦破砕材１０ａと混合して用いることができるので、製造コストを低減できる。
【0020】
以下本実施例による埋め戻し材の製造方法について図４を用いて説明する。
図４は、本実施例による埋め戻し材の製造方法を示す写真である。
図４（ａ）に示すように、瓦廃材１１をパケット２１に入れる。図４（ｂ）ではパケット２１に収容された瓦廃材１１を示している。
図４（ｃ）では、図４（ｂ）に示す瓦廃材１１を投入するホッパー２２を示している。
図４（ｄ）に示すように、ホッパー２２に投入された瓦廃材１１はコンベア２３で瓦廃材破砕機２４に搬送される。
図４（ｅ）は、瓦廃材破砕機２４を示しており、瓦廃材破砕機２４としてはハンマークラッシャーを用いることができる。図４（ｆ）は、瓦廃材破砕機２４の内部を示しており、ハンマークラッシャー部材である。
破砕工程は、図４（ｅ）（ｆ）に示す瓦廃材破砕機２４によって粘土瓦を破砕する工程である。
破砕工程で破砕された粘土瓦破砕材１０は第１メッシュ篩いで分級される（第１分級工程）。
図４（ｇ）は、第１分級工程で用いる震動篩機２５を示しており、第１メッシュ篩いを通過しない粘土瓦破砕材１０は、再び破砕工程に戻して破砕される。
第１分級工程で第１メッシュ篩いを通過した粘土瓦破砕材１０は、第２メッシュ篩いで分級される（第２分級工程）。
図４（ｈ）（ｉ）（ｊ）は、第２分級工程で用いる震動篩機２６を示しており、第２分級工程で第２メッシュ篩いを通過しない第１粘土瓦破砕材１０ａと、第２分級工程で第２メッシュ篩いを通過する第２粘土瓦破砕材１０ｂとに分級する。
図４（ｋ）は第１粘土瓦破砕材１０ａを、図４（ｌ）は第２粘土瓦破砕材１０ｂを示している。
第２分級工程で分級された第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとは、混合工程で混合される。
混合工程では、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して、第２粘土瓦破砕材１０ｂを２１重量％以上とする。
また、第２分級工程で第２メッシュ篩いを通過する第２粘土瓦破砕材１０ｂが、第２分級工程で第２メッシュ篩いを通過しない第１粘土瓦破砕材１０ａに対して４３重量％以上となるように破砕工程では粘土瓦を破砕することが好ましい。第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとの混合比率以上に第２粘土瓦破砕材１０ｂを製造することで、第２粘土瓦破砕材１０ｂを単独で利用することができる。
本実施例の製造方法によれば、第１分級工程で第１メッシュ篩いを通過しない粘土瓦破砕材１０を、再び破砕工程で破砕することで、全ての粘土瓦を第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとに利用でき、廃材を有効に活用できる。
図４は、本実施例による埋め戻し材の製造方法を示す写真である。
図４（ａ）に示すように、瓦廃材１１をパケット２１に入れる。図４（ｂ）ではパケット２１に収容された瓦廃材１１を示している。
図４（ｃ）では、図４（ｂ）に示す瓦廃材１１を投入するホッパー２２を示している。
図４（ｄ）に示すように、ホッパー２２に投入された瓦廃材１１はコンベア２３で瓦廃材破砕機２４に搬送される。
図４（ｅ）は、瓦廃材破砕機２４を示しており、瓦廃材破砕機２４としてはハンマークラッシャーを用いることができる。図４（ｆ）は、瓦廃材破砕機２４の内部を示しており、ハンマークラッシャー部材である。
破砕工程は、図４（ｅ）（ｆ）に示す瓦廃材破砕機２４によって粘土瓦を破砕する工程である。
破砕工程で破砕された粘土瓦破砕材１０は第１メッシュ篩いで分級される（第１分級工程）。
図４（ｇ）は、第１分級工程で用いる震動篩機２５を示しており、第１メッシュ篩いを通過しない粘土瓦破砕材１０は、再び破砕工程に戻して破砕される。
第１分級工程で第１メッシュ篩いを通過した粘土瓦破砕材１０は、第２メッシュ篩いで分級される（第２分級工程）。
図４（ｈ）（ｉ）（ｊ）は、第２分級工程で用いる震動篩機２６を示しており、第２分級工程で第２メッシュ篩いを通過しない第１粘土瓦破砕材１０ａと、第２分級工程で第２メッシュ篩いを通過する第２粘土瓦破砕材１０ｂとに分級する。
図４（ｋ）は第１粘土瓦破砕材１０ａを、図４（ｌ）は第２粘土瓦破砕材１０ｂを示している。
第２分級工程で分級された第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとは、混合工程で混合される。
混合工程では、第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとの総重量に対して、第２粘土瓦破砕材１０ｂを２１重量％以上とする。
また、第２分級工程で第２メッシュ篩いを通過する第２粘土瓦破砕材１０ｂが、第２分級工程で第２メッシュ篩いを通過しない第１粘土瓦破砕材１０ａに対して４３重量％以上となるように破砕工程では粘土瓦を破砕することが好ましい。第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとの混合比率以上に第２粘土瓦破砕材１０ｂを製造することで、第２粘土瓦破砕材１０ｂを単独で利用することができる。
本実施例の製造方法によれば、第１分級工程で第１メッシュ篩いを通過しない粘土瓦破砕材１０を、再び破砕工程で破砕することで、全ての粘土瓦を第１粘土瓦破砕材１０ａと第２粘土瓦破砕材１０ｂとに利用でき、廃材を有効に活用できる。
【0021】
図５は本実施例による埋め戻し材と従来基準との比較を示す特性図である。
第１粘土瓦破砕材１０ａの粒径上限を８．５ｍｍにするために分級メッシュ１を８．５ｍｍとした。第１粘土瓦破砕材１０ａの粒径下限を３．５ｍｍ（８．５ｍｍ×０．４１）とするため分級メッシュ２を３．５ｍｍとした。第１粘土瓦破砕材１０ａの粒度分布は３．５ｍｍ～８．５ｍｍ（未満）、第２粘土瓦破砕材１０ｂの粒度分布は３．５ｍｍ未満である。
原料には陶器瓦の廃材を用い、廃材としての陶器瓦を荒割りした後にハンマークラッシャーで破砕し、振動篩機で分級した。
分級した第１粘土瓦破砕材１０ａ及び第２粘土瓦破砕材１０ｂをフレコン（トンバック）に入れ、分級量は第１粘土瓦破砕材１０ａ：第２粘土瓦破砕材１０ｂを５５：４５の比率で分級した。
第１粘土瓦破砕材１０ａ：第２粘土瓦破砕材１０ｂ＝７０：３０の比率で混合して埋め戻し材とした。
７０：３０の比率で混合した場合、原材料１００に対してＡ＋Ｂ混合物（Ａ５５＋Ｂ２４）７９％におけるＢは２１％となるため、鋼製以外の配管埋め戻し材には２１％のＢを使用することができる。
図５に示すように、本実施例は、設計ＣＢＲは７７％、すり減り減量Ｒは２０％、締固め最大感想密度／最適含水比（Ｂ－ｂ）は１．６１１／１８．４％、締固め最大乾燥密度／最適含水比（Ｅ－ｂ）は１．６６５／１６．９％、液性限界はＮＰ、塑性限界はＮＰ、湿潤密度は１．６３である。すなわち、本実施例は従来基準と比較して、ＣＢＲ値は高く、すり減り減量は少なく、締固め回数や締固め強度に左右されず締固めしやすく、液状化せず、塑性状態にはならず、従来材料と比較して軽い材料であることがわかる。
第１粘土瓦破砕材１０ａの粒径上限を８．５ｍｍにするために分級メッシュ１を８．５ｍｍとした。第１粘土瓦破砕材１０ａの粒径下限を３．５ｍｍ（８．５ｍｍ×０．４１）とするため分級メッシュ２を３．５ｍｍとした。第１粘土瓦破砕材１０ａの粒度分布は３．５ｍｍ～８．５ｍｍ（未満）、第２粘土瓦破砕材１０ｂの粒度分布は３．５ｍｍ未満である。
原料には陶器瓦の廃材を用い、廃材としての陶器瓦を荒割りした後にハンマークラッシャーで破砕し、振動篩機で分級した。
分級した第１粘土瓦破砕材１０ａ及び第２粘土瓦破砕材１０ｂをフレコン（トンバック）に入れ、分級量は第１粘土瓦破砕材１０ａ：第２粘土瓦破砕材１０ｂを５５：４５の比率で分級した。
第１粘土瓦破砕材１０ａ：第２粘土瓦破砕材１０ｂ＝７０：３０の比率で混合して埋め戻し材とした。
７０：３０の比率で混合した場合、原材料１００に対してＡ＋Ｂ混合物（Ａ５５＋Ｂ２４）７９％におけるＢは２１％となるため、鋼製以外の配管埋め戻し材には２１％のＢを使用することができる。
図５に示すように、本実施例は、設計ＣＢＲは７７％、すり減り減量Ｒは２０％、締固め最大感想密度／最適含水比（Ｂ－ｂ）は１．６１１／１８．４％、締固め最大乾燥密度／最適含水比（Ｅ－ｂ）は１．６６５／１６．９％、液性限界はＮＰ、塑性限界はＮＰ、湿潤密度は１．６３である。すなわち、本実施例は従来基準と比較して、ＣＢＲ値は高く、すり減り減量は少なく、締固め回数や締固め強度に左右されず締固めしやすく、液状化せず、塑性状態にはならず、従来材料と比較して軽い材料であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【0022】
本発明は、使用済みの粘土瓦だけではなく、粘土瓦製造時に生じる瓦廃材を利用することができる。
【符号の説明】
【0023】
１ アスファルト層
２ 路盤
３ 路床
３ｘ、３ｙ 路床位置
４ 埋設物
１０ 粘土瓦破砕材
１０ａ 第１粘土瓦破砕材
１０ｂ 第２粘土瓦破砕材
１１ 瓦廃材
２１ パケット
２２ ホッパー
２３ コンベア
２４ 瓦廃材破砕機
２５ 震動篩機
２６ 震動篩機
Ｄａ、Ｄｂ 粒径
Ｄｍａｘ 最大粒径
Ｓａ 面積
Ｓｂ 隙間面積
２ 路盤
３ 路床
３ｘ、３ｙ 路床位置
４ 埋設物
１０ 粘土瓦破砕材
１０ａ 第１粘土瓦破砕材
１０ｂ 第２粘土瓦破砕材
１１ 瓦廃材
２１ パケット
２２ ホッパー
２３ コンベア
２４ 瓦廃材破砕機
２５ 震動篩機
２６ 震動篩機
Ｄａ、Ｄｂ 粒径
Ｄｍａｘ 最大粒径
Ｓａ 面積
Ｓｂ 隙間面積
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
