特許 7185484 粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法およびシステム

(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】

(24)【登録日】2022-11-29

(45)【発行日】2022-12-07

(54)【発明の名称】粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   E02F 7/00 20060101AFI20221130BHJP

【ＦＩ】

E02F7/00 L

E02F7/00 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018200001

(22)【出願日】2018-10-24

(65)【公開番号】P2020066916

(43)【公開日】2020-04-30

【審査請求日】2021-07-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000166627

【氏名又は名称】五洋建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107272

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 敬二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100109140

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 研一

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕一

(72)【発明者】

【氏名】野中 宗一郎

(72)【発明者】

【氏名】松本 歩

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１７３２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２３７７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６２１０４００（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００２－３０９６１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粘性土と鉄鋼スラグとをベルトコンベアに供給し前記ベルトコンベアの端部から落下させることで混合する落下混合方法であって、
第１のベルトコンベアに対し、鉄鋼スラグを供給し、次に前記鉄鋼スラグの供給位置よりも下流側で粘性土を供給し、前記第１のベルトコンベア上で前記鉄鋼スラグを前記粘性土で覆う状態として落下させ、
前記第１のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第２のベルトコンベアに供給し落下させることで最終的な混合材料を得る、粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法。

【請求項2】

前記第１および第２のベルトコンベアからの落下高さを少なくとも２ｍとする、請求項１に記載の粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法。

【請求項3】

粘性土と鉄鋼スラグとをベルトコンベアに供給し前記ベルトコンベアの端部から落下させることで混合する落下混合システムであって、
第１のベルトコンベアと、
前記第１のベルトコンベアに対し鉄鋼スラグを供給する鉄鋼スラグ供給部と、
前記第１のベルトコンベアに対し前記鉄鋼スラグの供給位置よりも下流側で粘性土を供給する粘性土供給部と、を備え、
前記第１のベルトコンベアに対し前記鉄鋼スラグ供給部から鉄鋼スラグを供給し、次に、前記粘性土供給部から粘性土を供給し、前記第１のベルトコンベア上で前記鉄鋼スラグを前記粘性土で覆う状態として落下させるように構成し、
前記第１のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第２のベルトコンベアに供給し落下させることで最終的な混合材料を得る、粘性土と鉄鋼スラグの落下混合システム。

【請求項4】

前記第１および第２のベルトコンベアからの落下高さを少なくとも２ｍとする、請求項３に記載の粘性土と鉄鋼スラグの落下混合システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粘性土と鉄鋼スラグとを落下により混合する落下混合方法および落下混合システムに関する。

【背景技術】

【0002】

浚渫土と製鋼スラグを混合したカルシア改質土の施工方法としては、バックホウ混合、ミキサ混合、管中混合、落下混合等があり、これらのうち落下混合方式は、大量施工が可能な方法である（特許文献１，２，非特許文献１，２参照）。一方で、落下混合では、２ｍ以上の高さ×３回の混合が必要とされており、３回の落下の実施が困難な場合、発現強度の低下・強度のバラツキの増大等の品質管理上の問題が生じるとされている（非特許文献２，３参照）。

【0003】

落下混合方式でリクレーマ船を使用してカルシア改質土を作製する場合、ベルトコンベアに浚渫土を供給し、次いで製鋼スラグを供給する方法がとられている。リクレーマ船の構造上、浚渫土の供給前に製鋼スラグの供給システムを組込むことが難しいとされている。また、体積が多い材料に対して少ない材料を添加する方法が一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開2014-173285号公報

【文献】特許第6210400号公報

【非特許文献】

【0005】

【文献】「港湾・空港・海岸等におけるカルシア改質土利用技術マニュアル」（沿岸技術研究センター、平成29年2月発行）

【文献】田中裕一,高将真,今村正,渋谷貴志,山越陽介,赤司有三,北野吉幸,菅野浩樹「カルシア改質土による海面埋立，土木学会論文集 B3(海洋開発)，Vol.70，No.2，2014，pp.I_888-I_893https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscejoe/70/2/70_I_888/_pdf

【文献】山越陽介・赤司有三・菅野浩樹・田中裕一・松本歩・渋谷貴志「落下混合方式によるカルシア改質土の埋立」土木学会第69回年次学術講演会 http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00035/2014/69-06/69-06-0312.pdf

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、本発明者等の調査・検討によれば、浚渫土・製鋼スラグの順に供給する場合、最初のベルトコンベアの乗継部でベルトコンベア上の製鋼スラグが飛び出し、浚渫土と製鋼スラグが別々に落下し、落下・衝突による充分な混合が実施できない場合があることが判明した。

【0007】

また、浚渫土が高含水比の場合、流動性が高い浚渫土をベルトコンベアで送泥するためには、ベルトコンベアの設置傾斜角度を小さくする、搬送速度を小さくする等の対策が必要となり、施工効率が低下する。

【0008】

また、低含水比の浚渫土の場合、混合効率を上げるためには、通常の含水比の場合よりも落下位置を高くする（落下混合時の衝撃を大きくする）必要があるが、十分な落下高さを確保できない場合、混合が不充分となる可能性がある。

【0009】

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、粘性土と鉄鋼スラグとをベルトコンベアに供給し落下させて混合する場合の混合効率・施工効率を向上可能な粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法およびシステム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】

【0010】

上記目的を達成するための粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法は、粘性土と鉄鋼スラグとをベルトコンベアに供給し前記ベルトコンベアの端部から落下させることで混合する落下混合方法であって、第１のベルトコンベアに対し、鉄鋼スラグを供給し、次に前記鉄鋼スラグの供給位置よりも下流側で粘性土を供給し、前記第１のベルトコンベア上で前記鉄鋼スラグを前記粘性土で覆う状態として落下させ、前記第１のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第２のベルトコンベアに供給し落下させることで最終的な混合材料を得る。

【0011】

この落下混合方法によれば、第１のベルトコンベアに対し鉄鋼スラグを上流側に供給し、次に粘性土を下流側で供給することで、第１のベルトコンベア上で鉄鋼スラグが粘性土により覆われる状態となり、その状態で落下すると、鉄鋼スラグと粘性土とが分離せずに一体になって落下するので、落下混合（１回目）の混合効率を向上できる。このため、混合材料の発現強度が増加し、強度のバラツキが低下し品質が向上する。

【0012】

上記落下混合方法において、前記第１のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第２のベルトコンベアに供給し、第２のベルトコンベアから落下させることで最終的な混合材料を得る。落下混合１回目の混合効率が向上するので、第２のベルトコンベアによる２回目の落下混合により最終的な混合材料とすることができる。このため、従来の落下混合方法と比べて落下混合回数を減らすことができ、施工効率を向上できるとともに、従来の落下混合方法と同等以上の品質を確保できる。

【0013】

また、前記第１および第２のベルトコンベアからの落下高さを少なくとも２ｍとすることが好ましい。

【0014】

上記目的を達成するための粘性土と鉄鋼スラグの落下混合システムは、粘性土と鉄鋼スラグとをベルトコンベアに供給し前記ベルトコンベアの端部から落下させることで混合する落下混合システムであって、第１のベルトコンベアと、前記第１のベルトコンベアに対し鉄鋼スラグを供給する鉄鋼スラグ供給部と、前記第１のベルトコンベアに対し前記鉄鋼スラグの供給位置よりも下流側で粘性土を供給する粘性土供給部と、を備え、前記第１のベルトコンベアに対し前記鉄鋼スラグ供給部から鉄鋼スラグを供給し、次に、前記粘性土供給部から粘性土を供給し、前記第１のベルトコンベア上で前記鉄鋼スラグを前記粘性土で覆う状態として落下させるように構成し、前記第１のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第２のベルトコンベアに供給し落下させることで最終的な混合材料を得るものである。

【0015】

この落下混合システムによれば、第１のベルトコンベアに対し鉄鋼スラグを上流側で供給し、次に粘性土を下流側で供給することで、第１のベルトコンベア上で鉄鋼スラグが粘性土により覆われる状態となり、その状態で落下すると、鉄鋼スラグと粘性土とが分離せずに一体になって落下するので、落下混合（１回目）の混合効率を向上できる。このため、混合材料の発現強度が増加し、強度のバラツキが低下し品質が向上する。

【0016】

上記落下混合システムにおいて、前記第１のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第２のベルトコンベアに供給し落下させることで最終的な混合材料を得る。落下混合１回目の混合効率が向上するので、第２のベルトコンベアによる２回目の落下混合により最終的な混合材料とすることができる。このため、従来と比べて落下混合回数を減らすことができるので、施工効率を向上できるとともに、従来の落下混合システムと同等以上の品質を確保できる。また、落下混合システムにおいて、ベルトコンベア等の必要装置の数量の削減、および、必要となる作業面積の低減が可能となる。

【0017】

また、前記第１および第２のベルトコンベアからの落下高さを少なくとも２ｍとすることが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、粘性土と鉄鋼スラグとをベルトコンベアに供給し落下させて混合する場合の混合効率・施工効率を向上可能な粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法およびシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態による落下混合システムを概略的に示す図である。

【図2】図１の鉄鋼スラグと粘性土とを載荷した第１のベルトコンベアの模式的な横方向断面図である。

【図3】図１，図２の落下混合システムによる落下混合の各工程を説明するためにフローチャートである。

【図4】粘性土と鉄鋼スラグとを載荷した従来の第１のベルトコンベアの模式的な横方向断面図である。

【図5】図２のように鉄鋼スラグが粘性土で覆われた状態で第１のベルトコンベアの下流端部から落下する様子を概略的に示す図（ａ）、および、図４の従来のように鉄鋼スラグが粘性土を覆う状態で第１のベルトコンベアの下流端部から落下する様子を概略的に示す図（ｂ）である。

【図6】本実施形態による別の落下混合システムを概略的に示す図である。

【図7】本実施形態によるさらに別の落下混合システムを概略的に示す上面図である。

【図8】本実験例の各ケースａ～ｃにおける材令と一軸圧縮強さとの関係を示すグラフである。

【図9】本実験例の各ケースａ～ｃにおける混合28日後の一軸圧縮強さ（左側）と湿潤密度（右側）の各頻度を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による落下混合システムを概略的に示す図である。図２は図１の鉄鋼スラグと粘性土とを搬送のため載荷した第１のベルトコンベアの模式的な横方向（移動方向に対し直交する方向）の断面図である。

【0021】

図１の落下混合システム１０は、台船２０上に、上方へ傾斜した方向ｘに材料を搬送する第１のベルトコンベア１１と、上方へ傾斜した方向ｘ’に材料を搬送する第２のベルトコンベア１２と、第１のベルトコンベア１１の上流側に鉄鋼スラグ２１を供給するホッパ１３と、第１のベルトコンベア１１の下流側に粘性土２２を供給するホッパ１５と、を備え、海上施工に適するように構成されている。

【0022】

ホッパ１３にはバックホウ１４により鉄鋼スラグ２１が供給され、ホッパ１３からフィーダ（図示省略）を通して計量されて第１のベルトコンベア１１の上流側に供給される。ホッパ１５にはバックホウ１６により粘性土２２が供給され、ホッパ１５からフィーダ（図示省略）を通して計量されて第１のベルトコンベア１１の下流側に供給される。第１のベルトコンベア１１に対し鉄鋼スラグ２１がまず供給され、次に、粘性土２２が供給される。

【0023】

上述のような第１のベルトコンベア１１に対する鉄鋼スラグ２１と粘性土２２との供給位置と供給順序とから、図２のように、鉄鋼スラグ２１と粘性土２２は、第１のベルトコンベア１１上で鉄鋼スラグ２１が粘性土２２で覆われた状態となって搬送される。

【0024】

第１のベルトコンベア１１は、低位置の上流端部１１ａから高位置の下流端部１１ｂに向けて上方へ傾斜し、方向ｘに材料を搬送し高位置の下流端部１１ｂから排出し下方へと落下させる。

【0025】

第２のベルトコンベア１２は、低位置の上流端部１２ａから高位置の下流端部１２ｂに向けて上方へ傾斜し、第１のベルトコンベア１１の下流端部１１ｂから落下した材料を上流端部１２ａの近傍の受け部１２ｃで受けて方向ｘ’に搬送し高位置の下流端部１２ｂから排出し下方へと落下させる。

【0026】

図１の落下混合システム１０は、混合材料２４を水底に打設するため、台船２０に鉛直方向に設けられたトレミー管１８と、混合材料２４を搬送しトレミー管１８へ投入する投入ベルトコンベア１７と、を備える。投入ベルトコンベア１７は、第２のベルトコンベア１２の下流端部１２ｂから落下して混合した混合材料２４を上流端部近傍の受け部１７ａで受けて搬送し、混合材料２４はトレミー管１８を介して水底へ打設される。なお、ベルトコンベア１７を省略し、トレミー管に受け口を設け、第２のベルトコンベア１２から直接トレミー管１８を介して水底に打設するようにしてもよい。

【0027】

第１のベルトコンベア１１の下流端部１１ｂから第２のベルトコンベア１２の受け部１２ｃまでの材料の落下高さは、たとえば、少なくとも２ｍが確保されるようになっている。同様に、第２のベルトコンベア１２の下流端部１２ｂから受け部１７ａまでの材料の落下高さは、たとえば、少なくとも２ｍが確保されるようになっている。

【0028】

上述のように、混合対象の鉄鋼スラグ２１と粘性土２２とは、第１のベルトコンベア１１と第２のベルトコンベア１２とにより搬送されながら、下流端部１１ｂと受け部１２ｃとの間の乗継部で少なくとも２ｍの落下高さで落下し、次に、下流端部１２ｂと受け部１７ａとの間の乗継部で少なくとも２ｍの落下高さで落下し、２回の落下混合処理が施される。

【0029】

図１，図２の落下混合システム１０による落下混合の各工程について図３を参照して説明する。図３は図１，図２の落下混合システムによる落下混合の各工程を説明するためにフローチャートである。

【0030】

まず、第１のベルトコンベア１１に対し、ホッパ１３から鉄鋼スラグ２１を上流側で供給し（Ｓ０１）、次に、ホッパ１５から粘性土２２を下流側で供給する（Ｓ０２）。これにより、図２のように第１のベルトコンベア１１上で鉄鋼スラグ２１は粘性土２２で覆われた状態となって高位置の下流端部１１ｂに向けて搬送される（Ｓ０３）。なお、粘性土２２は、浚渫土や泥土などであってよく、また、必要に応じて解泥、調泥されてもよい。

【0031】

次に、図２の状態となった鉄鋼スラグ２１と粘性土２２とは、第１のベルトコンベア１１により方向ｘに搬送されて高位置の下流端部１１ｂに達すると、自重で落下し、第２のベルトコンベア１２の低位置の受け部１２ｃへと排出される（Ｓ０４）。これにより、混合対象の鉄鋼スラグ２１と粘性土２２とは、１回目の落下混合処理が施され、混合されて混合材料２３となる。

【0032】

次に、１回目の落下混合処理による混合材料２３を第２のベルトコンベア１２で受け部１２ｃから高位置の下流端部１２ｂへ搬送する（Ｓ０５）。

【0033】

次に、混合材料２３が第２のベルトコンベア１２の高位置の下流端部１２ｂに達すると、自重で落下し、投入ベルトコンベア１７の低位置の受け部１７ａへと排出される（Ｓ０６）。これにより、混合対象の鉄鋼スラグ２１と粘性土２２とは、２回目の落下混合処理が施され、さらに混合されて混合材料２４となる。

【0034】

次に、２回の落下混合処理がされた混合材料２４を、投入ベルトコンベア１７の受け部１７ａから搬送し、トレミー管１８の上端へ投入し下端から水底へ打設する（Ｓ０７）。これにより、たとえば、混合材料２４により埋め立てを行う。

【0035】

本実施形態によれば、第１のベルトコンベア１１に対し鉄鋼スラグ２１を上流側で供給し、次に粘性土２２を下流側で供給することで、図２のように第１のベルトコンベア１１上で鉄鋼スラグ２１が粘性土２２により覆われる状態となって、上部の浚渫土等の粘性土２２の水分が下部の鉄鋼スラグ２１へ浸透し、その状態で落下すると、鉄鋼スラグ２１と粘性土２２とが分離せずに一体になって落下するので、落下混合（１回目）の混合効率を向上できる。このため、混合材料の発現強度が増加し、強度のバラツキが低下し品質が向上する。

【0036】

図４に、粘性土と鉄鋼スラグとを搬送のため載荷した従来の第１のベルトコンベアの模式的な横方向断面図を示す。従来のベルトコンベアを用いた落下混合方法によれば、たとえば特許文献１には軟弱土に製鋼スラグを添加するとあるように、ベルトコンベアに対し、まず浚渫土等の粘性土を上流側で供給し、次に、鉄鋼スラグを下流側で供給していた。このため、図４のように、鉄鋼スラグ２１が粘性土２２を覆う状態となって、鉄鋼スラグ２１の一部に粘性土２２の水分が浸透するものの、鉄鋼スラグ２１の大部分が粘性土２２と分離して別々に落下していた。このため、鉄鋼スラグ２１と粘性土２２とが充分に混合せず、落下混合（１回目）の混合効率が低下していた。これに対し、本実施形態によれば、図２のように、鉄鋼スラグ２１が粘性土２２により覆われた状態で落下するので、鉄鋼スラグ２１と粘性土２２とが分離せずに一体になって落下し、混合効率が向上する。

【0037】

また、図１の落下混合システム１０によれば、台船２０により打設施工位置まで移動してから、２回落下混合後の混合材料２４をその位置でトレミー管１８等により直接水中打設でき、海上施工において効率的な打設施工が可能となる。

【0038】

なお、本実施形態において鉄鋼スラグは高炉スラグと製鋼スラグとを含む。高炉スラグとは、高炉で鉄鉱石を溶解・還元する際に生成するスラグをいい、製鋼スラグとは、製鋼工程内の転炉で鉄を精錬する際などに生成するスラグをいう。

【0039】

図５を参照して本実施形態の作用効果についてさらに説明する。図５は、図２の本実施形態のように鉄鋼スラグが粘性土で覆われた状態で第１のベルトコンベアの下流端部から落下する様子を概略的に示す図（ａ）、および、図４の従来の場合の同様の図（ｂ）である。

【0040】

図４の従来のように鉄鋼スラグ２１が粘性土２２を覆う状態の場合、図５（ｂ）のように、粘性土２２と鉄鋼スラグ２１とが接する部分は一緒に落下するが、それ以外の部分は、それぞれ鉄鋼スラグ２１と粘性土２２とが別々に落下する。

【0041】

これに対し、図２の本実施形態のように鉄鋼スラグ２１が粘性土２２で覆われる状態の場合、図５（ａ）のように、鉄鋼スラグ２１の水平方向への飛び出しが上部の粘性土２２によって抑制され、粘性土２２と鉄鋼スラグ２１は分離せずに一体となって落下する。

【0042】

図２，図５（ａ）のように、上部の粘性土の水分が下部の鉄鋼スラグに吸収されるとともに、第１のベルトコンベアの下流端部で粘性土が鉄鋼スラグの飛び出しを抑制するため、粘性土と鉄鋼スラグが分離せずに一体となって落下し、効率的な落下混合が可能となる。

【0043】

次に、本実施形態による別の落下混合システムについて図６を参照して説明する。図６は本実施形態による別の落下混合システムを概略的に示す図である。図６の落下混合システム３０は、基本的構成は図１と同様であるので、同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【0044】

図６の落下混合システム３０は、第１のベルトコンベア１１と、第２のベルトコンベア１２と、第１のベルトコンベア１１の上流側に鉄鋼スラグ２１を供給するホッパ１３と、第１のベルトコンベア１１の下流側に粘性土２２を供給するホッパ１５と、を備え、陸上施工に適するように構成されている。

【0045】

図１と同様に第１のベルトコンベア１１と第２のベルトコンベア１２とにより混合対象の材料は、２回の落下混合処理が施される。

【0046】

混合材料２３が第２のベルトコンベア１２の高位置の下流端部１２ｂから地面に形成されたピットＰＴの法面部Ｐ１へ落下しさらに混合された混合材料２４は、ピットＰＴ内からバックホウＢＨにより搬送車ＴＲに移され、運搬され、埋め立て等の施工場所で打設される。

【0047】

図７を参照して本実施形態によるさらに別の落下混合システムについて説明する。図７は、本実施形態によるさらに別の落下混合システムを概略的に示す上面図である。図７の落下混合システム５０は、基本的構成は図１と同様であるので、同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【0048】

図７の落下混合システム５０は、台船６０上に、第１のベルトコンベア１１と、第２のベルトコンベア１２と、第１のベルトコンベア１１の上流側に鉄鋼スラグをベルトコンベア１３ａを通して供給するホッパ１３と、第１のベルトコンベア１１の下流側に粘性土を直接供給するホッパ１５と、を備え、海上施工に適するように構成されている。

【0049】

台船６０の一方の側部には、浚渫土運搬土運船６１が横付けされ、浚渫土運搬土運船６１から浚渫土（粘性土）がバックホウ１６によりホッパ１５へと供給される。また、台船６０の他方の側部には、スラグ供給用ガット船６２が横付けされ、ガット船６２側のグラブ（図示省略）により鉄鋼スラグがホッパ１３に供給される。

【0050】

第１，第２のベルトコンベア１１，１２による２回の落下混合により混合されたカルシア改質土等の混合材料は、第２のベルコンベア１２の下流端部１２ｂ側に係留した土運船６３に投入ベルトコンベア６４を用いて投入されて移され、海上運搬されて施工場所で打設される。

【0051】

図６，図７の落下混合システムによる落下混合の各工程は、図３のフローチャートと同様であるが、打設施工場所が落下混合施工場所と異なる場合、２回目の落下混合（Ｓ０６）の後、混合材料が陸上または海上で運搬されてから打設される。

【0052】

図６，図７の実施形態によれば、図１，図２，図５（ａ）と同様に、１回目の落下混合において鉄鋼スラグ２１と粘性土２２とが分離せずに一体になって落下するので、落下混合（１回目）の混合効率を向上でき、このため、混合材料の発現強度が増加し、強度のバラツキが低下し品質が向上する。また、図７の落下混合システムによれば、海上施工により、比較的大量に落下混合処理を行うことができ、大量のカルシア改質土等の混合材料を作製することができる。

【0053】

図１～図７の本実施形態によるさらなる効果について説明する。１回目の落下混合において混合効率を向上できるので、２回目の落下混合により粘性土上に鉄鋼スラグを供給して３回落下した場合と同等以上の強度を確保でき、第２のベルトコンベアによる２回目の落下混合により最終的な混合材料を得ることができる。たとえば、落下高さ２ｍ以上×２回の落下混合により充分に混合されて改質された混合材料を作製することができる。このため、従来の３回の落下混合と比べて落下混合回数を減らすことができ、施工効率を向上できるとともに、従来の落下混合と同等以上の品質を確保できる。落下混合システム１０，３０，５０においては、ベルトコンベア等の必要装置の数量の削減、および、必要となる作業面積の低減が可能となる。

【0054】

また、鉄鋼スラグ・粘性土の順に供給することにより、高含水比の粘性土についても施工効率を落とさずに落下混合による施工が可能となる。従来の供給手順の場合、供給した粘性土が高含水比の場合には、ベルトコンベアを上らずに逆流するため、供給できる粘性土の含水比は液性限界（wL）の1.8倍程度が限界であるが、本実施形態の場合、上部の粘性土の水分が下部の鉄鋼スラグに吸収されるので、含水比が2.5wL程度までの粘性土の供給が可能である。

【0055】

また、粘性土の水分が鉄鋼スラグに吸収されるため、ベルトコンベアの設置角度を大きくすることができ、相対的に小さな距離で所定の落下高さを確保することができる。従来の場合、傾斜角度６°程度であるのに対し、本実施形態の場合、6～１２°，１３°程度まで大きく設定することが可能であり、省スペースでの施工が可能である。

【実験例】

【0056】

粘性土として浚渫土（含水比197.5％、液性限界112.3％）70vol％と鉄鋼スラグ（最大粒径25mm）30vol％とをベルトコンベア上に供給して落下混合実験を行った。浚渫土・鉄鋼スラグの順にベルトコンベアに供給し２回落下（２ｍ落下１回、４ｍ落下１回）したケースａ（従来方法）、浚渫土・鉄鋼スラグの順にベルトコンベア上に供給し３回落下（２ｍ落下３回）したケースｂ（従来方法）、鉄鋼スラグ・浚渫土の順にベルトコンベア上に供給し２回落下（２ｍ落下１回、４ｍ落下１回）したケースｃ（本実施形態の方法）について、それぞれの試料数を20とし、材令(混合後)7日、28日の一軸圧縮強さをJIS A 1216に基づいて測定し、また、各試料について混合28日後の湿潤密度をJIS A 1225に基づいて測定した。図８に各ケースａ～ｃにおける材令と一軸圧縮強さとの関係を示す。また、図９に各ケースａ～ｃにおける混合28日後の一軸圧縮強さ(左側)と湿潤密度（右側）の各頻度を示す。

【0057】

図８の一軸圧縮強さの実験結果から本実施形態による製鋼スラグ上に浚渫土を供給する落下混合２回のケースｃが他の従来方法のケースａ，ｂよりも強度が大きくなったことを確認できた。また、図９の結果から本実施形態によるケースｃが他の従来方法のケースａ，ｂよりも一軸圧縮強さと湿潤密度とについてバラツキが小さいことが確認できた。図８，図９の結果から、本実施形態によるケースｃは、他の従来方法のケースａ，ｂよりも製鋼スラグと浚渫土との混合効率が優れていることを確認できた。

【0058】

以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、本実施形態では、２回の落下混合としたが、本発明はこれに限定されず、３回の落下混合としてもよく、たとえば、さらなる混合効率の向上を目指す場合や落下高さを充分に確保できない場合等に適用することができる。これにより、たとえば、低含水比の粘性土について十分な落下高さを確保できない場合でも、充分に混合することができる。

【0059】

また、図１，図７の台船に構成した落下混合システムは、リクレーマ船に適用したり、また、落下混合専用船として構成してもよい。図１，図７の海上施工の落下混合システムや図６の陸上施工の落下混合システムでは、最終的な混合材料について直接水中打設や海上または陸上運搬を行うことができ、また、各種ベルトコンベアや供給装置の使用により、任意の施工能力を設定することが可能である。

【0060】

また、特願2017-217141や特願2017-217143で提案した混合補助装置をベルトコンベアの乗継部に設置することにより、混合を促進するようにしてもよい。また、ベルトコンベアや落下衝突部分に振動装置を設置することで粘性土と鉄鋼スラグとの混合を促進するようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明によれば、落下混合（１回目）の混合効率を向上でき、２回の落下混合による混合材料において従来の３回の落下混合と同等以上の品質を確保できるので、落下混合の施工効率が向上し、また、落下混合システムにおいてベルトコンベア等の必要装置の数量の削減、および、必要となる作業面積の低減が可能となる。

【符号の説明】

【0062】

１０，３０，５０ 落下混合システム
１１ 第１のベルトコンベア
１１ａ 上流端部
１１ｂ 下流端部
１２ 第２のベルトコンベア
１２ｃ 受け部
１３ ホッパ（鉄鋼スラグ供給部）
１５ ホッパ（粘性土供給部）
１７ 投入ベルトコンベア
１７ａ 受け部
１８ トレミー管
２０，６０ 台船
２１ 鉄鋼スラグ
２２ 粘性土
２４ 混合材料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】