(57)【要約】【課題】  従来の道路建設等で発生する第４種建設発生土は産業廃棄物として指定廃棄処理場に廃棄されており、又道路材料の採取による自然破壊が行われている。本発明は、第４種建設発生土を含めたあらゆる建設発生土を道路の路床材等として再生加工することによって廃棄物処理場不足の問題と環境問題を解決することにある。【解決手段】  本発明は、石灰を加えてふるい分けた第４種建設発生土と、ふるい分けた良質建設発生土と粒径の大きな良質建設発生土を破砕した破砕土とを所定の比率で混合したものに、石灰とセメントを混合することにより第４種建設発生土を含めたあらゆる建設発生土を道路の路床材等として再生加工するようにしたものである。【選択図】              図１
2010094596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第４種建設発生土（粘性土及びこれに準ずるもの）に質量比において約１％の石灰を加えて混合し、
この混合物を粒径が１００ｍｍ以上のものと１００ｍｍ−４０ｍｍの範囲のものと４０ｍｍ以下のものにふるい分けを行い、
ふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の混合物を保持しておき、
良質建設発生土（第１種乃至第３種建設発生土）より粒径が１２０ｍｍ以上のものを除去した良質建設発生土を粒径が２０ｍｍ以上のものと２０ｍｍ以下のものにふるい分けを行い、
ふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以上の良質建設発生土を破砕して粒径が３０ｍｍ以上のものと３０ｍｍ以下のものにふるい分けを行い、
ふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土と粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土を保持しておき、
ふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の第４種建設発生土と石灰の混合物と、ふるいによりふるい分けられた２０ｍｍ以下の良質建設発生土と、ふるい分けられた３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土とを質量比において５:３:２の比率で混合し、
ふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の第４種建設発生土と石灰の混合物と、ふるいによりふるい分けられた２０ｍｍ以下の良質建設発生土と、ふるい分けられた３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土の混合物の合計質量比において、約１.６％のセメントと約０.４％の石灰とを安定材として混合するようにしたことを特徴とする第４種建設発生土を主とした建設発生土の改良方法。
【請求項２】
第４種建設発生土（粘性土及びこれに準ずるもの）に質量比において約１％の石灰を加える手段、
第４種建設発生土と石灰の混合物を粒径が１００ｍｍ以上のものと１００ｍｍ−４０ｍｍの範囲のものと４０ｍｍ以下のものにふるい分けを行う回転ふるい、
該回転ふるいによりふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の第４種建設発生土と石灰の混合物を保持する粘性土ホッパー、
良質建設発生土（第１種乃至第３種建設発生土）より粒径が１２０ｍｍ以上のものを除去する固定ふるい、
粒径が１２０ｍｍ以上のものが除去された良質建設発生土を粒径が２０ｍｍ以上のものと２０ｍｍ以下のものにふるい分けを行う第一の振動ふるい、
第一の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以上の良質建設発生土を破砕する衝撃式破砕機、
該衝撃式破砕機により破砕された良質建設発生土を粒径が３０ｍｍ以上のものと３０ｍｍ以下のものにふるい分けを行う第二の振動ふるい、
第一の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土を保持する第一のホッパー、
第二の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以上の良質建設発生土の破砕土を再度、衝撃式破砕機に加えて破砕する手段、
第二の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土を保持する第二のホッパー、
粘性土ホッパーに保持された第４種建設発生土と石灰の混合物と、第一のホッパーに保持された第一の振動ふるいによりふるい分けられた２０ｍｍ以下の良質建設発生土と第二のホッパーに保持された第二の振動ふるいによりふるい分けられた３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土とを質量比において５:３:２の比率で混合機に供給する手段、
粘性土ホッパーに保持された第４種建設発生土と石灰の混合物と、第一のホッパーに保持された第一の振動ふるいによりふるい分けられた２０ｍｍ以下の良質建設発生土と第二のホッパーに保持された第二の振動ふるいによりふるい分けられた３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土の合計質量比において、約１.６％のセメントと約０.４％の石灰とを安定材として混合機に供給する手段、
を具備した第４種建設発生土を主とした建設発生土の改良プラント。
【請求項３】
請求項２において、再生された改良路床材を、粒径が７-４０ｍｍのものと７ｍｍ以下のものにふるい分ける７ｍｍの振動ふるいを具備し、粒径が７ｍｍ以下の改良路床材を改良管保護材（改良再生砂）として再生することを特徴とする第４種建設発生土を主とした建設発生土の改良プラント。
【請求項４】
請求項２において、再生された改良路床材を粒径が７-４０ｍｍのものと７ｍｍ以下のものにふるい分ける７ｍｍの振動ふるい、
該７ｍｍの振動ふるいによりふるい分けられた粒径が７ｍｍ以下の改良路床材（改良管保護材）と粒径が７-４０ｍｍの改良路床材とを所定の比率により混合する混合機、
を具備し、路盤材として再生することを特徴とする第４種建設発生土を主とした建設発生土の改良プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路等の工事現場で発生する第４種建設発生土（粘性土及びこれに準ずるもの）を改良して道路建設等に使用する埋戻し路床材、管保護材（再生砂）および路盤材等として再生させる方法とこれを実施した改良プラントに関するものである。
本発明により、道路工事や上下水道工事などの工事現場で発生する第４種建設発生土を天然材である採石（山土）や砕石あるいは砂利，砂の代わりになる路床材・管保護材および路盤材として再生することが可能になった。
【背景技術】
【０００２】
道路建設や上下水道などの工事現場で発生する建設発生土のうち、粘性土及びこれに準ずるもの（国土交通省令により建設発生土の区分「第４種建設発生土」に区分される）は、単位面積当たりの抵抗力を表す値であるコーン指数が２００KN/ｍ２以上４００KN/ｍ２未満の比較的軟らかい土である。一般に、細粒土と呼ばれ、小さな土粒子の集合体で、シルト粒子を粘土粒子がつなぎ、粘土粒子をコロイドがつなぐといった骨格で形成されている。細粒土の骨格は、粗粒土の単粒構造と違い、多数の小さな土粒子がまず一群をつくり、この一群が骨格の単位となる。
これを蜂巣構造といい、骨格をつくる力は粘着力あるいは凝集力と呼ばれる。土粒子の接触部に挟まれたものは、圧縮されて強い骨格を結合するが、一旦、こね返されると非常に軟弱となる。これは、土粒子自体が細かな集合体であるため骨格が弱く、構造の結合が破壊される鋭敏な土であるためである。細粒土は、細かい土粒子の集合体であることから間隙の量は小さい。間隙の量は、透水性の因子であるため、遮水を必要とする部分や乾燥収縮の影響が少ない部分（水面埋立）にしか有効利用されない土質である。
地域および現場条件などにもよるが、一つの工事現場で第１種から第４種までの建設発生土が発生することもあり、特に下水道工事などのように比較的深く掘削する工事では、第４種建設発生土が多く発生する。
第１種〜第３種建設発生土は、分別すれば、埋戻し，裏込め，盛土などには利用可能だが、仮置き施設（ストックヤード）の確保やコスト面などから第４種建設発生土と混合された状態で埋立処分（廃棄処分）されているのが現状である。
また、第４種建設発生土の処理方法として「流動化処理」や「焼成」などがある。流動化処理とは、第４種建設発生土を水に溶かし、多量の添加材を添加し、スラリー状にし、管保護材などとして使用する。
焼成は、火力により強制的に第４種建設発生土の水分を蒸発させ、灰状あるいは粒状にし、土などと混合し埋戻し材として使用する。流動化の場合には、水処理が必要となり、添加材も多量に必要となる。
また、焼成の場合には、火力を必要とし、ダイオキシン問題も懸念される。また、流動化・焼成ともに第１種〜第３種建設発生土の混合は、極力抑える必要がある。
本発明では、水処理も火力も更には多量の添加材をも必要としない、あらゆる建設発生土（第１種乃至４種建設発生土）の一元リサイクルを目指した。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２４８５３号公報，
【特許文献２】特開２０００−５０４７４号公報，
【特許文献３】特開２０００−３５８１０１号公報，
【特許文献４】特開２００１−２５１４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
道路工事や上下水道工事などで発生する第４種建設発生土は、廃棄物として水面埋立等の指定廃棄処理場に廃棄されているが、処理場は年々減少しており、且つ、遠方になってきていることやダンプの復路が空車となること、あるいは、本来なら使用可能な第１種乃至第３種建設発生土などと混合された状態で廃棄されていることから、第４種建設発生土の廃棄は非効率・不経済なものとなってきている。
又、従来の道路工事などにおいては、路床材や路盤材などの埋戻用の土砂採取、建設発生土の廃棄処分、建設発生土の運搬コスト等の様々な問題が発生している。
路床材や路盤材用の土砂採取は自然環境を破壊し、貴重な天然資源を枯渇させてしまう為、環境に与える影響は、深刻な状態にあり、更に採取場の距離も遠く、ダンプの往路が空車となることから非効率である。
上記の理由により厄介ものの第４種建設発生土をはじめ、あらゆる建設発生土が混合された状態であれ、改良・改質し、多種の製品にリサイクルすることにより、埋立処分場を不要とするだけでなく、新材採取の必要もない循環型の建設発生土リサイクルシステムの実現が求められている。
本発明の目的は、第４種建設発生土を含む全ての建設発生土を道路用路盤材など多種の製品として再生加工することにより、その再利用率を１００％とし、その副次的効果として廃棄処理場不足の問題および環境問題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第４種建設発生土（粘性土及びこれに準ずるもの）に質量比において約１％の石灰を加えて混合し、この混合物を粒径が１００ｍｍ以上のものと１００ｍｍ−４０ｍｍの範囲のものと４０ｍｍ以下のものにふるい分けを行い、ふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の混合物を保持しておき、良質建設発生土（第１種乃至第３種建設発生土）より粒径が１２０ｍｍ以上のものを除去した良質建設発生土を粒径が２０ｍｍ以上のものと２０ｍｍ以下のものにふるい分けを行い、ふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以上の良質建設発生土を破砕して粒径が３０ｍｍ以上のものと３０ｍｍ以下のものにふるい分けを行い、
ふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土と粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土を保持しておき、ふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の第４種建設発生土と石灰の混合物と、ふるいによりふるい分けられた２０ｍｍ以下の良質建設発生土と、ふるい分けられた３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土とを質量比において５:３:２の比率で混合し、
ふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の第４種建設発生土と石灰の混合物と、ふるいによりふるい分けられた２０ｍｍ以下の良質建設発生土と、ふるい分けられた３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土の混合物の合計質量比において、約１.６％のセメントと約０.４％の石灰とを安定材として混合するようにしたことを特徴とする第４種建設発生土を主とした建設発生土の改良方法とこれを実施した改良プラントを実現したものである。
本発明により、廃棄物となる第４種建設発生土を従来の道路用埋戻し材・路盤材と同等品質以上に改良し、再利用可能になるので資源の有効活用と環境破壊防止が可能となる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の第４種建設発生土を主とした建設発生土の改良方法とこれを実施したプラントにより、道路工事および上下水道工事などで発生する、あらゆる建設発生土（第１種乃至第４種建設発生土）を改良・改質し、あらゆる性状の建設発生土でも製品にリサイクル可能となる。
このため、第４種建設発生土を処分するための埋立処分場が不要となるばかりでなく、廃棄物が資源として有効活用され、新材採取の必要もなくなり環境にやさしい循環型の建設発生土再生システムが実現できる。
これに加えて、本発明の改良プラントを活用することにより、建設発生土のリサイクル場と製品出荷場が同一となることから、建設発生土の運搬コスト等が節約されるために、現在の道路工事等に伴って発生している様々な問題を同時に解決することが出来る。
又、昨今、コンクリート塊やアスファルト塊を砕いた再利用品あるいは、建設発生土とコンクリート塊やアスファルト塊を砕いたものを混合し、路盤材や路床材に使用されているが、これらが再度、掘り起こされた場合、建設発生土ではなく、産業廃棄物として扱うべきという自治体も増えている。
更には、コンクリート塊をリサイクル（再加工）する際、六価クロムの溶出が、アスファルト塊をリサイクル（再加工）する際、揮発性有機物の溶出が、懸念されている。
本発明では、コンクリート塊やアスファルト塊は、一切使用せず、建設発生土のみで再生可能なため、それらが再度、掘り起こされても建設発生土であることから、何度でも改良可能な１００％循環型の建設発生土リサイクルシステムが実現出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の第４種建設発生土を主とした建設発生土の改良方法を実施した第４種建設発生土を主とした建設発生土の改良プラントの構成を示す図である。
図１において、１０は第４種建設発生土の原料ヤードである。
１１は、第４種建設発生土の投入機、１２は、第４種建設発生土が投入されるホッパーである。１３は、ホッパー１２の第４種建設発生土を送出するベルト式定量供給機である。
１４は、第一のベルト式搬送機である。１５は、改質材である石灰を貯蔵する石灰サイロ、１６．１７は、石灰サイロ１５の石灰を送出するスクリュー式定量供給機である。
１８は改質材であるセメントを貯蔵するセメントサイロ、１９は、セメントサイロ１８のセメントを送出するスクリュー式定量供給機である。
第一のベルト式搬送機１４において、第４種建設発生土に質量比約１％の石灰が加えられる。
【０００８】
２０は第４種建設発生土と石灰の混合物を粒径が１００ｍｍ以上のものと１００ｍｍ-４０ｍｍの範囲のものと４０ｍｍ以下のものにふるい分けを行う回転ふるいである。
２１は回転ふるい２０によりふるい分けられた粒径が１００ｍｍ以上の第４種建設発生土と石灰の混合物のストックヤード、２２は回転ふるい２０によりふるい分けられた粒径が４０-１００ｍｍの第４種建設発生土と石灰の混合物のストックヤードである。
２４は回転ふるい２０によりふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の第４種建設発生土と石灰の混合物を保持する粘性土ホッパー、２５は粘性土ホッパー２４の第４種建設発生土と石灰の混合物を送出するベルト式定量供給機である。
３０は良質建設発生土（第１種乃至第３種建設発生土）の原料ヤードである。３１は良質建設発生土の投入機である。３２は良質建設発生土より粒径が１２０ｍｍ以上のものを除去する固定ふるいを持った良質建設発生土ホッパー、３３は良質建設発生土ホッパーの固定ふるいにより除去された粒径が１２０ｍｍ以上の良質建設発生土のストックヤードである。
【０００９】
３４は良質建設発生土ホッパー３２の良質建設発生土を送出するベルト式定量供給機である。３５は第二のベルト式搬送機である。
３６は粒径が１２０ｍｍ以上のものが除去された良質建設発生土を粒径が２０ｍｍ以上のものと２０ｍｍ以下のものにふるい分けを行う第一の振動ふるいである。３７.３８.４１は第三、第四、第五のベルト式搬送機である。
３９は第一の振動ふるい３６によりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以上の良質建設発生土を破砕する衝撃式破砕機である。４０は衝撃式破砕機３９により破砕された良質建設発生土の破砕土を粒径が３０ｍｍ以上のものと３０ｍｍ以下のものにふるい分けを行う第二の振動ふるいである。第二の振動ふるい４０によりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以上の良質建設発生土の破砕土は再度、衝撃式破砕機に加えて破砕される。
４２は、第二の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土を保持する第二のホッパーである。
【００１０】
４３は第一の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土を保持する第一のホッパーである。
４４はホッパー４３の良質建設発生土とホッパー４２の破砕土と粘性土ホッパー２４の第４種建設発生土と石灰の混合物と石灰サイロ１５の石灰とセメントサイロ１８のセメントを搬送するベルト式搬送機である。
５０は粘性土ホッパー２４に保持された第４種建設発生土と石灰の混合物と、第一のホッパー４３に保持された第一の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土と、第二のホッパー４２に保持された第二の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土に、石灰とセメントを加えたものを混合し、改良路床材を製造する混合機である。
５１は混合機５０で製造された改良路床材を搬送するベルト式搬送機、５２は改良路床材のストックヤードである。
【００１１】
６０は、改良路床材を原料として改良管保護材（改良再生砂）を製造するプラント部分である。
６１は改良路床材の投入機である。６２は改良路床材が投入されるホッパー、６３はホッパー６２の改良路床材を送出するベルト式定量供給機である。６４は改良路床材を搬送するベルト式搬送機、６５は改良路床材をふるい分けて改良管保護材を製造する７ｍｍの振動ふるいである。
６６は振動ふるい６５でふるい分けられた粒径が７ｍｍ以下の改良管保護材（改良再生砂）のストックヤード、６７は振動ふるい６５でふるい分けられた粒径が７ｍｍ以上の改良路床材（改良路盤材原料）のストックヤードである。
ストックヤード６６の粒径が７ｍｍ以下の改良路床材は、改良管保護材（改良再生砂）として使用される。
７０は、改良路床材を原料として改良路盤材を製造するプラント部分である。
７１はストックヤード６６,６７の改良路床材の投入機である。７２は粒径が７ｍｍ以下の改良路床材が投入されるホッパー、７３はホッパー７２の改良路床材を送出するベルト式定量供給機である。
７４は粒径が７ｍｍ以上の改良路床材が投入されるホッパー、７５はホッパー７４の改良路床材を送出するベルト式定量供給機である。７６はベルト式定量供給機７３,７５より送出される改良路床材を搬送するベルト式搬送機、７７は混合機である。７８は、改良路盤材のストックヤードである。
【００１２】
このように構成された第４種建設発生土を主とした建設発生土の改良プラントの動作を説明すると次の通りである。
第４種建設発生土の原料ヤード１０の第４種建設発生土は、投入機１１により、粘性土
ホッパー１２に投入され、第４種建設発生土はベルト式定量供給機１３により送出され、第一のベルト式搬送機１４に加えられる。
石灰サイロ１５からはスクリュー式定量供給機１６により第４種建設発生土の質量比において約１％の石灰が送出され第一のベルト式搬送機１４に加えられる。
第一のベルト式搬送機１４の第４種建設発生土に質量比において約１％の石灰が石灰サイロ１５から加えられた第４種建設発生土と石灰の混合物は、回転ふるい２０によりその粒径が１００ｍｍ以上のものと１００ｍｍ-４０ｍｍの範囲のものと４０ｍｍ以下のものにふるい分けられる。
回転ふるい２０は、網の代わりに断面が角型の特殊ロッドを円筒型に形成したふるいを使用し、円筒を回転させながらふるい分けを行うもので、特殊ロッドにより解砕が促進され、第４種建設発生土でも居付がほとんどない特徴を持っている。
【００１３】
回転ふるい２０によりふるい分けられた粒径が１００ｍｍ以上の第４種建設発生土と石灰の混合物はストックヤード２１に保存され、回転ふるい２０によりふるい分けられた４０-１００ｍｍの第４種建設発生土と石灰の混合物はストックヤード２２に保存される。
ストックヤード２１.２２に保存された第４種建設発生土は、あらかじめ石灰が添加されているため、再度、回転ふるいに投入することにより、解砕効果が期待できる。
また、特にストックヤード２１に保存される建設発生土は、第４種建設発生土に混合していた礫（石）が主であり、発生量も少ないため、人力にて選別し、礫は良質建設発生土ホッパー３２に、粘性土の塊は、解砕後、ホッパー１２に投入する。
回転ふるい２０によりふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の第４種建設発生土と石灰の混合物は粘性土ホッパー２４に保持される。
原料ヤード３０の良質建設発生土（第１種乃至第３種建設発生土）は、投入機３１により粒径が１２０ｍｍ以上のものを除去する固定ふるいを持った良質建設発生土ホッパー３２に投入され、固定ふるいにより粒径が１２０ｍｍ以上の良質建設発生土は除去されストックヤード３３に保存され、粒径が１２０ｍｍ以下の良質建設発生土は良質建設発生土ホッパー３２に保存される。
１２０ｍｍのふるいでふるい分ける理由は、次工程である破砕機に投入可能な最大粒径が１２０ｍｍ程度であるためであり、１２０ｍｍ以上の良質建設発生土は、小割し、再度、良質建設発生土ホッパー３２に投入される。
良質建設発生土ホッパー３２の良質建設発生土はベルト式定量供給機３４により送出され、第一の振動ふるい３６に加えられ、粒径が２０ｍｍ以上のものと２０ｍｍ以下のものにふるい分けが行われる。
【００１４】
第一の振動ふるい３６によりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以上の良質建設発生土は、第三のベルト式搬送機３７により衝撃式破砕機３９に加えられ破砕される。衝撃式破砕機３９により破砕された良質建設発生土の破砕土は、第二の振動ふるい４０により粒径が３０ｍｍ以上のものと３０ｍｍ以下のものにふるい分けられる。
第二の振動ふるい４０によりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以上の良質建設発生土の破砕土は再度、衝撃式破砕機３９に加えて破砕され、粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土は第五のベルト式搬送機４１により第二のホッパー４２に加えられ保持される。
第一の振動ふるい３６によりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土は第四のベルト式搬送機３８により第一のホッパー４３に保持される。
ホッパー４２の良質建設発生土の破砕土とホッパー４３の良質建設発生土はベルト式搬送機４４に加えられ、混合機５０に搬送される。粘性土ホッパー２４の第４種建設発生土と石灰の混合物はベルト式定量供給機２５によりベルト式搬送機４４に加えられ、混合機５０に搬送される。
【００１５】
粘性土ホッパー２４に保持された第４種建設発生土と石灰の混合物と、第一のホッパー４３に保持された第一の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土と第二のホッパー４２に保持された第二の振動ふるい４０によりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土は、夫々質量比において５:３:２の比率でベルト式搬送機４４に加えられる。
石灰サイロ１５の石灰はスクリュー式定量供給機１７により、粘性土ホッパー２４に保持された第４種建設発生土と石灰の混合物と、第一のホッパーに保持された第一の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土と第二のホッパーに保持された第二の振動ふるいによりふるい分けられた３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土の全合計質量比において約０.４％の割合で安定材としてベルト式搬送機４４に加えられ、混合機５０に搬送される。
【００１６】
セメントサイロ１８のセメントはスクリュー式定量供給機１９により、粘性土ホッパー２４に保持された第４種建設発生土と石灰の混合物と、第一のホッパーに保持された第一の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土と第二のホッパーに保持された第二の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土の全合計質量比において約１.６％の割合で安定材としてベルト式搬送機４４に加えられ、混合機５０に搬送される。
粘性土ホッパー２４に保持された第４種建設発生土と石灰の混合物と、第一のホッパー４３に保持された第一の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土と第二のホッパー４２に保持された第二の振動ふるい４０によりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土と石灰とセメントは混合機５０により混合され改良路床材が製造（再生）される。
混合機５０で製造された改良路床材は、ベルト式搬送機５１により搬送され、改良路床材のストックヤード５２に保管される。
【００１７】
粘性土ホッパーに保持された第４種建設発生土と石灰の混合物と、第一のホッパーに保持された第一の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土と第二のホッパーに保持された第二の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土とを質量比において５:３:２の比率でベルト式搬送機４４により混合機５０に供給される。
又、粘性土ホッパーに保持された第４種建設発生土と石灰の混合物と、第一のホッパーに保持された第一の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の良質建設発生土と第二のホッパーに保持された第二の振動ふるいによりふるい分けられた粒径が３０ｍｍ以下の良質建設発生土の破砕土の全合計質量比において、約１.６％のセメントと約０.４％の石灰とを安定材として混合機５０で混合することにより改良路床材が製造（再生）される。
混合機５０で製造された改良路床材は搬送するベルト式搬送機５１により搬送され、改良路床材のストックヤード５２に保管される。ストックヤード５２に保管された改良路床材は、建設発生土の性状が改善され、粒径が４０ｍｍ以下の一般の路床材と同様の特性を持つものであり路床材として使用可能であるだけでなく、これを加工することにより改良管保護材（改良再生砂）や改良路盤材を製造（再生）することが出来る。
【００１８】
改良路床材を原料として改良管保護材（改良再生砂）を製造するためのプラント部分６０の動作について説明する。
ストックヤード５２の改良路床材は、投入機６１によりホッパー６２に投入される。
ホッパー６２の改良路床材は、ベルト式定量供給機６３により送出され改良路床材を搬送するベルト式搬送機６４により、振動ふるい６５に加えられ粒径が７-４０ｍｍのものと７ｍｍ以下のものにふるい分けられ、ストックヤード６６.６７に保管される。
ストックヤード６６の粒径が７ｍｍ以下の改良路床材が改良管保護材として使用される。
改良路床材を原料として改良路盤材を製造するためのプラント部分７０の動作について説明する。
ストックヤード６６の粒径が７ｍｍ以下の改良路床材は、投入機７１により、ホッパー７２に投入される。又、ストックヤード６７の粒径が７-４０ｍｍの改良路床材は、投入機７１によりホッパー７４に投入される。ホッパー７２の粒径が７ｍｍ以下の改良路床材と、ホッパー７４の粒径が７-４０ｍｍの改良路床材は夫々ベルト式定量供給機７３.７５により所定の比率で送出されベルト式搬送機７６により混合機７７に加えられ混合され路盤材が製造される。
ホッパー７２の粒径が７ｍｍ以下の改良路床材と、ホッパー７４の粒径が７-４０ｍｍの改良路床材との混合の比率を変えることにより路盤材の粒径が調整できるため、上層路盤材、下層路盤材の所定の特性を持った改良路盤材を製造することが可能である。
混合機７７で混合され、製造された改良路盤材はストックヤード７８に保管される。
【００１９】
次に、本発明の第４種建設発生土の改良プラントで行われる第４種建設発生土の改質の原理について以下に説明する。
第４種建設発生土は、そのままの状態では、埋戻し，盛土などには利用できない土質であることは先述のとおりであるが、その理由を端的に挙げれば、「水による強度低下および状態変化が大きく、水による膨張・乾燥による収縮が大きい。」ことであり、透水性が低く水面埋立にしか有効利用できない。
本発明は、そのまま単体の状態では有効利用できない第４種建設発生土を細粒側から粗粒側へ粒度変換し、安定材添加によるコンシステンシー改善を行うことにより有効利用可能な土質に変換および改質している。
粒度変換・性状改質のキーワードは、「３種混合」および「破砕土」である。前述の通り、粘性土は細かな粒子の集合体であり、その強度は、非常に弱い。一方、その特性として保水性能（水分保持）ならびに細粒であるが故に土粒子間の空隙を埋めることによる密度増加がある。そこで、規定粒度範囲内（最大粒径４０ｍｍ）で大小様々な土粒子を、適正な配合分率（目標平均粒径２〜５ｍｍ）とすることで物理特性の改善による強度増大を図る。次に破砕土に関しては、円形粒子の場合、土粒子間のかみ合わせが乏しく、また空隙が大きくなり、浸水時などの飽和度変化が大きく、強度低下が懸念される。
そこで円形粒子を立方形および角ばりに破砕することで土粒子間のかみ合わせにより間隙および空隙を少なくし、土粒子全体の密度を高め、強度増加を図る。
次に、各ふるいのふるいサイズについて説明する。最初に第４種建設発生土の回転ふるいに関してであるが、後述するが、路床材の規格値は、最大粒径１００ｍｍであるが、現場での施工性等を考慮し、一般的に使用される盛土材料は、最大粒径４０ｍｍであるため４０ｍｍ、次に機械的な負担およびふるい効率を鑑み、２段ではなく３段ふるいとし、２段目を１００ｍｍとした。前述の通り、ふるい機の解砕効果もあり１００ｍｍを超える粘性土の塊はほとんどなく、混入した礫（石）のふるい分けを目的にした。
第２に良質建設発生土のふるい目２０ｍｍだが、良質建設発生土の大半は円形であることが予想される。
先述の通り、円形を極力少なくし、立方形や角ばりにすることが重要であり、特に２０ｍｍ内外の粒径を立方形や角ばりにすることで製品品質が安定することから２０ｍｍとした。
最後に、破砕土のふるい目３０ｍｍである。これは、静岡県が定める「上層路盤材に用いる材料の望ましい品質」として最大粒径３０ｍｍ以下という項目があるためである。
【００２０】
図２は、改良路床材を製造するための主原料となる静岡県浜松市近郊に見られる第４種建設発生土３試料、粘性土１.、粘性土２、粘性土３の物理的性状を示した表である。
図３は、図２の表の粘性土１.、粘性土２、粘性土３の粒度試験（粒径加積曲線）の実施結果を示したものである。
図３に示す粒径加積曲線の粒度範囲（▲波線）は、道路土工「擁壁工指針」および「静岡県盛土材料取扱基準」の路床材の粒度範囲規格値であり、最大粒径１００ｍｍ以下，粒径４.７５ｍｍふるい通過率（上限値）１００％〜（下限値）２５％および０.０７５ｍｍふるい通過率（上限値）２５％〜（下限値）０％である。
また、コンシステンシー特性についても、塑性指数（PI）１０以下であることが、支持力を表す指標である変状土ＣＢＲ２０％以上であることが規定されている。
３試料の粘性土は、いずれも▲波線に示された、規格粒度範囲の外にあり、道路用埋戻材として使用することは不可能であることを示している。
本発明では、図３の▲波線に示された、規格粒度範囲を参考に、３種材料（粘性土、良質土、破砕土）の組み合わせにより粒度を調整した改良路床材の製造を行った。
３種材料（粘性土、良質土、破砕土）の組み合わせを数十パターン実施した結果、粘性土５０%：良質土３０%：破砕土２０%の組み合わせが粒度範囲、塑性指数および変状土ＣＢＲの規定値に適合するものとなった。材料配合率は湿潤（自然含水比）質量比において配合したものである。
【００２１】
また、本発明は３種材料（粘性土、良質土、破砕土）を組み合わせた材料に対して、普通ポルトランドセメントを主材とし生石灰を混合させる安定材を添加している。安定材添加割合は、普通ポルトランドセメント８０%：石灰２０%の割合で、全材料の質量に対して、２％添加したものが規定値に適合するものとなった。
次に、各種安定材の特徴を示す。普通ポルトランドセメントは、添加による含水比の低下、イオン交換、団粒化などによって塑性指数が小さくなることにより物理特性を改善し、セメントの水和反応が進むと強度が増大し、さらに長期の材令でポゾラン反応が起こり、安定的な強度の改善が行われる。生石灰は水和反応により、生石灰と水が反応してその水和反応熱により水分が蒸発し、含水比が低下する。ポゾラン反応により、生石灰が土砂中のアルミナやケイ素と反応し炭酸カルシウムとなり土の強度を増加させる。イオン交換反応により、細かい粘土粒子を団粒化し土を締め固めやすいものにする。
という各種の効果が得られるため、特性が大幅に改善される。普通ポルトランドセメントを主材とし生石灰を混合させる安定材の効果は、普通ポルトランドセメントの水和反応による安定的な強度の改善および、生石灰の水和反応熱により水分が蒸発し含水比の低下をねらったものである。
【００２２】
図４は粘性土（５０%）：良質土（３０%）：破砕土（２０%）を組み合わせた材料に対して、普通ポルトランドセメント８０%：生石灰２０%の割合で、全材料の質量に対して、２％添加し製造した、改良路床材４０〜０ｍｍ３試料の物理的性状試験の結果を示した表である。
図５は、図４の表の改良路床材４０〜０ｍｍ３試料の粒度試験（粒径加積曲線）の実施結果を示したものである。
改良路床材４０〜０ｍｍ３試料はいずれも▲波線に示された、道路土工「擁壁工指針」，静岡県盛土材料取扱基準（路床材規格）の規格粒度範囲内に入り、道路用埋戻材として使用可能であることを示している。
図６は、第４種建設発生土のみと本発明の改良路床材とのコンシステンシー特性の比較を示した表で、第４種建設発生土３試料と、本発明の改良路床材３試料のコンシステンシー特性の測定値の比較を示したものである。
コンシステンシー特性に関しては、路床材としての使用には塑性指数(ＰＩ)の規格値が１０以下になることが必要であるが、図６の表に示すように、第４種建設発生土（粘性土）のみでは、塑性指数(ＰＩ)が１０以上となってしまい、路床材としての使用は不可能である。本発明の改良路床材は塑性指数(ＰＩ)が１０以下となり路床材としての使用が可能になる。
図７は、第４種建設発生土３試料と、本発明の改良路床材３試料の強度特性の変状土CBRの測定値を示した表である。
強度特性に関しても、変状土CBR２０％以上という規格値であるが、図７の表に示すように、第４種建設発生土のみの場合、変状土CBR２０％以上という規格値を大きく下回ってしまい、路床材としての使用は不可能である。本発明の改良路床材は変状土CBR２０％以上を大きく上回っており路床材としての使用が可能になる。
上記のような各種のデータにより、本発明の第４種建設発生土の改良プラントにより製造された改良路床材は、上記の特性により静岡県の規格をクリアした。
【００２３】
以上の説明より明らかなように、本発明の第４種建設発生土の改良プラントにより、道路工事および上下水道工事などで発生するあらゆる建設発生土を、改質・改良し、第４種建設発生土までの性状であれば、製品（上層路盤材から管保護材まで）にリサイクル可能となり、環境にやさしい１００%循環型の建設発生土再生システムが実現出来る。
本発明により、環境破壊の原因となっている第４種建設発生土を従来の砕石などと同等あるいはそれ以上に改良してリサイクル可能としたために、廃棄物が資源として有効活用され、新材採取による自然破壊、資源の枯渇防止に寄与し、また、深刻な処理場不足を補う効果がある。これに加えて、建設発生土の運搬コスト等が節約されるために、現在の道路工事などに伴って発生している様々な問題を同時に解決することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は道路・水道・下水道などの建設産業で利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第４種建設発生土を主とした建設発生土の改良プラントの構成を示す図である。
【図２】改良路床材を製造するための主原料となる静岡県浜松市近郊の第４種建設発生土３試料、粘性土１.、粘性土２、粘性土３の物理的性状を示した表である。
【図３】図２の表の３試料、粘性土１、粘性土２、粘性土３の粒度試験（粒径加積曲線）の実施結果を示したものである。
【図４】粘性土５：良質土３：破砕土２の組み合わせに、普通ポルトランドセメント８０%：生石灰２０%割合で、組み合わせの合計質量比において２%添加し製造した改良路床材、３試料の物理的性状を示した表である。
【図５】図４の表の改良路床材３試料の粒度試験（粒径加積曲線）の実施結果を示したものである。
【図６】第４種建設発生土のみと本発明の改良路床材とのコンシステンシー特性の比較を示した表である。
【図７】第４種建設発生土のみと本発明の改良路床材との強度特性の比較を示した表である。
【符号の説明】
【００２６】
１０・・・第４種建設発生土の原料ヤード
１１・・・第４種建設発生土の投入機
１２・・・第４種建設発生土の投入される粘性土ホッパー
１３・・・粘性土ホッパー１２の第４種建設発生土を送出するベルト式定量供給機
１４・・・第一のベルト式搬送機
１５・・・改質材の石灰を貯蔵する石灰サイロ
１６.１７・・・石灰サイロ１５の石灰を送出するスクリュー式定量供給機
１８・・・改質材のセメントを貯蔵するセメントサイロ
１９・・・セメントサイロ１８のセメントを送出するスクリュー式定量供給機
２０・・・回転ふるい
２１・・・１００ｍｍ以上の第４種建設発生土と石灰の混合物のストックヤード
２２・・・４０-１００ｍｍの第４種建設発生土と石灰の混合物のストックヤード
２４・・・４０ｍｍ以下の第４種建設発生土と石灰の混合物を保持する粘性土ホッパー
２５・・・粘性土ホッパー２４の第４種建設発生土と石灰の混合物を送出するベルト式定量供給機
３０・・・良質建設発生土 (第１種乃至第３種建設発生土)の原料ヤード
３１・・・良質建設発生土 (第１種乃至第３種建設発生土)の投入機
３２・・・固定ふるいを持った良質建設発生土ホッパー
３３・・・１２０ｍｍ以上の良質建設発生土 (第１種乃至第３種建設発生土) のストックヤード
３４・・・良質建設発生土ホッパー３２の良質建設発生土を送出するベルト式定量供給機
３５・・・第二のベルト式搬送機
３６・・・良質建設発生土 (第１種乃至第３種建設発生土)を２０ｍｍ以上のものと２０ｍｍ以下のものにふるい分けを行う第一の振動ふるい
３７.３８.４１・・・第三、第四、第五のベルト式搬送機
３９・・・衝撃式破砕機
４０・・・第二の振動ふるい
４２・・・第二のホッパー
４３・・・第一のホッパー
４４・・・ベルト式搬送機
５０・・・混合機
５１・・・ベルト式搬送機
５２・・・改良路床材のストックヤード
６０・・・改良路床材を原料として改良管保護材を製造するためのプラント部分
６１・・・改良路床材の投入機
６２・・・改良路床材の投入されるホッパー
６３・・・ホッパー６２の改良路床材を送出するベルト式定量供給機
６４・・・改良路床材を搬送するベルト式搬送機
６５・・・振動ふるい
６６・・・粒径が７ｍｍ以下の改良路床材のストックヤード
６７・・・粒径が７ｍｍ以上の改良路床材のストックヤード
７０・・・路盤材を製造するためのプラント部分
７１・・・ストックヤード６６,６７の改良路床材の投入機
７２・・・粒径が７ｍｍ以下の改良路床材の投入されるホッパー
７３・・・ホッパー７２の改良路床材を送出するベルト式定量供給機
７４・・・粒径が７ｍｍ以上の改良路床材の投入されるホッパー
７５・・・ホッパー７４の改良路床材を送出するベルト式定量供給機
７６・・・ベルト式定量供給機７３.７５より送出される改良路床材を搬送するベルト式搬送機
７７・・・混合機
７８・・・改良路盤材のストックヤード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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