(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砂利採掘場から採取した砂利(2)を洗浄して洗い落とした泥土から粒子の大きさが０〜０．１５ｍｍの極細の微粉土(3)を選別した後、脱水して貯留し、使用時に水(4)を加えて溶解した微粉土ミルク(1)を地中に残存している超長尺管(6)の途中を切断してその切断口(6a)から当該管体内に供給することを特徴とする既設埋設空洞管の充填工法。
【請求項２】
砂利採掘場から採取した砂利(2)を洗浄して洗い落とした泥土から粒子の大きさが０〜０．１５ｍｍの極細の微粉土(3)を選別した後、脱水して貯留し、使用時当該微粉土５００リットルに対し、水(4)４９０リットル及び凝結材(5)１０リットルを加えて溶解した微粉土ミルク(1)を地中に残存している超長尺管(P)の途中を切断してその切断口(Pa)から当該管体内に供給することを特徴とする既設埋設空洞管の充填工法。
【請求項３】
砂利採掘場から採取した砂利(2)を洗浄して洗い落とした泥土から粒子の大きさが０．１５ｍｍの極細の微粉土(3)を選別した後、脱水して貯留し、使用時当該微粉土５００リットルに対し、水(4)４９０リットル及び凝結材(5)１０リットルを加えて溶解した微粉土ミルク(1)をトンネル等の壁面の穿孔（H"）から当該壁面の裏側と地盤との隙間(G)に長手方向に供給することを特徴とする既設構造物の裏込め工法。
【請求項４】
凝結材(5)としてコンニャクの飛び粉(53)又は苦塩(5n)を用いた請求項２記載の既設埋設空洞管の充填工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は既設埋設空洞管の充填工法及び既設構築物の裏込め工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、農村地帯にあっては、農道や田畑の地表面から２〜３ｍの深さで、直径が２５０〜８００ｍｍ程度のヒューム管又は鋳鉄管等の農業用水路管が長さ３００〜４００ｍ程度の超長尺で埋設されている。ところが、住宅建設のための宅地開発や造成など時代の推移によって、田畑の宅地造成化が進んでいる。この場合、使用しなくなった農業用水路管は埋設されたままになり、不用の空洞管として残存している。
【０００３】
そこで、住宅地等として購入した土地所有主が既設埋設空洞管の撤去を望めば自治体は要望に応じて撤去作業をすることになる。その場合、撤去費用は自治体が負担することになるが、その撤去費用はかなりのコストが掛かるのが実状である。
【０００４】
一方、土地所有者によっては、既設埋設空洞管を残存したままでよいという場合もある。その場合は撤去しなくて良いが、空洞管のままで放置しておくと、期間の経過によって空洞管が腐食又は損壊して地中に空洞が生じ、これによって地盤の陥没や沈下変形の原因となるおそれがある。
【０００５】
そこで、既設埋設空洞管の中に充填材を詰めておけば、その空洞管が腐食又は損壊したとしても充填材によって地中に空洞ができることを防止できる。
【０００６】
そこで従来においても、埋設管に充填材を詰める工事は行われていた。そして、その充填材として公知のセメントミルクや特許出願に係るスラリーモルタル等が使用されていた。
【特許文献１】特開２００３−  ４０６６６
【特許文献２】特開２００４−  ６７４５３
【特許文献３】特開２００１−２２６６６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１．のグラウト材の主成分は、製紙スラッジの焼却灰から成るスラリーに粘土を添加したものである。製紙スラッジの焼却灰は、０．１５ｍｍ程度を可とする極細の微粉土とはいえない。また、当該製紙スラッジの焼却灰は、産業廃棄物である。このことは産業廃棄物ではない本発明と大きな違いがある。
【０００８】
特許文献２．のグラウト材の主成分は、水硬性粉体と、助材と、刺激材とを含有する水硬性スラリーと、スラリー改質剤とを含有している。前記の水硬性粉体は、セメントまたはセメント固化材から少なくとも１種類選ばれる。また、助材は、粘土鉱物粉、フライアッシュ、石灰石粉、珪石粉、高炉スラグ粉から少なくとも１種類選ばれる。次に、刺激材はアルミナ、石膏、珪酸ソーダから少なくとも１種類選ばれる。さらに、改質材はスルホン基を有する芳香族化合物および／またはその塩とアルトキルトメチルアンモニウム塩化合物とから成っている。
従って、当該特許文献２．のグラウト材は、粒子が０．１５ｍｍ程度の極細の微粉土とはいえない。また、助材に用いるフライアッシュや高炉スラグ粉等は産業廃棄物であるから、産業廃棄物ではない本発明と大きな違いがある。
【０００９】
特許文献３．のグラウト材の主成分は、砕石微粉体であって、これに水懸濁によりシキソトロピーを発現する多孔性微粉体を重量比１０〜１００％の割合で加えたものである。
この方法は、硬い岩石を砕いて更に微粉体に加工するのであるが、その砕石微粉体はあくまで石粉であるから、本発明とは異なる。
そして、既設埋設管の中に新たな更新管を挿入するものであるが、その既設埋設管は老朽化したものではあっても全く不用なものではなく、更新管は当然に使用するものである。また、微粉体を既設埋設管と更新管との間に充填するのであるが、更新管との関係で既設埋設管の途中を切断して切断口から充填すことは困難である。
【００１０】
そこで本発明は従来の課題を解決し、且つ発明の目的を達成するために提供するものである。
【００１１】
本発明の第１は既設埋設空洞管の充填工法において、砂利採掘場から採取した砂利を洗浄して洗い落とした泥土から粒子が０〜０．１５ｍｍ程度を可とする極細の微粉土を選別した後、脱水して貯留し、使用時に水を加えて溶解した微粉土ミルクを地中に残存している超長尺管の途中を切断してその切断口から当該管体内に供給するものである。
【００１２】
本発明の第２は既設埋設空洞管の充填工法において、既設埋設空洞管の充填工法において、砂利採掘場から採取した砂利を洗浄して洗い落とした泥土から粒子が０〜０．１５ｍｍ程度を可とする極細の微粉土を選別した後、脱水して貯留し、使用時当該微粉土５００リットルに対し、水４９０リットル及び凝結材１０リットルを加えて溶解した微粉土ミルクを地中に残存している超長尺管の途中を切断してその切断口から当該管体内に供給するものである。
【００１３】
本発明の第３は既設埋設空洞管の充填工法において、既設構造物の裏込め工法において、砂利採掘場から採取した砂利を洗浄して洗い落とした泥土から粒子が０．１５ｍｍ程度を可とする極細の微粉土を選別した後、脱水して貯留し、使用時当該微粉土５００リットルに対し、水４９０リットル及びセメント（微粉土3.0％使用）１０リットルを加えて溶解した微粉土ミルクをトンネル等の壁面の裏側と地盤との隙間に長手方向に供給するものである。
【００１４】
本発明の第４は第２の発明に係る既設埋設空洞管の充填工法において、凝結材としてコンニャクの飛び粉又は苦塩を用いたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記の構成であるから、次の効果がある。すなわち、既設の埋設管内に０．１５ｍｍ程の極細の微粉土を主体とする微粉土ミルクを充填材とするため、比較的細径の超長尺の空洞管であっても数十ｍ又は１００数十ｍおきの相当に長い距離を容易且つ確実に供給することができる。そしてその供給に使用する手段として、グラウトポンプ、発電機だけで済む。
【００１６】
また、極細の微粉土は、材料の分離が少なく流動性が良い。また、ブリージングが少ないため容積変化が少ない。さらに、適度の固化材の添加で強度も得られる。従って、空洞充填グラウトに適している。そして、水のほかセメント又はセメント系固化材を設定の少量の割合で加えることによって適度の固化剤の役目を果たすことになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、砂利採掘場から採掘した泥付き砂利を洗浄して洗い落とした泥土から極細の微粉土を選別して、且つ脱水して一時貯留しておき、使用時に当該極細微粉土を水で溶解すると共に、必要に応じて少量のセメントを加えて混合して微粉土ミルクを製造する。
そして、この微粉土ミルクをグラウトポンプを用いて地中に残存している既設の埋設空洞管の途中の管を切断し、その切断口から空洞管内に充填する。
【実施例】
【００１８】
次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1において、１は微粉土ミルクであり、粒子が０．１５程度の極細の微粉土３を水４で溶解し、且つ適量の凝結材５を加えて成る。前記の凝結材５は、セメント５1又はセメント系固化材５2のほか、飛び粉肥料５3（商標名：ピーエムザイ）又は苦塩５ｎ等がある。前記のセメント系固化材５2は例えば、多量のエトリンガイトを生成する材料を調合したものであり、固化初期の強度特性が良好であって、中期的にはセメント水和物の強さに優れ、長期的にはホゾラン反応により安定化する性質を有している。また、飛び粉肥料５3は、及び苦塩５ｎは水分を含んで時間が経過すると凝結する性質を有する。
【００１９】
６は地中に埋設されて残存している既設の空洞管、７は当該空洞管６の排出側先端を塞ぐための蓋体、８は粒子が極細の微粉土３を水４で溶解して成る微粉土ミルク１を空洞管６内に充填するための微粉土ミルクポンプ、９はその微粉土ミルクポンプに接続した微粉土ミルク供給ホース、１０はグラウトポンプの駆動用発電機、１１は微粉土ミルク１を一時貯留する収容容器である。図中Ｍは微粉土ミルクを運搬供給するミキサー車を示す。
【００２０】
図３において、１２〜２１は、砂利砕石混合プラント及び汚泥水処理までを示すフローチャートである。１２は原石ピン、１３はプレートマイタ、１４はグリズリ、１５は搬送コンベア、１６は振動篩機（三段式）であり、粗い（４０ｍｍ前後）砕石２1と、細かい砂利２2とに分ける機能を有している。１７は河川等から当該振動篩機１６に供給するためのポンプ、１８は二連分級機であり、前記の振動篩機１６から送られてきた最も細かい粒子（５ｍｍ以下）の砂２nを供出する機能を有する。この二連分級機で粒子が５ｍｍ以下の砂、１９は一次ジョーククラッシャ、２０は一次ジョーククラッシャから送られてきた砕石をさらに細かく砕く二次インパクトクラッシャであり、ここで加工したコンベア１５等の搬送機構によって振動篩機１６に送るようになっている。２１は
二連分級機１８から排出された汚泥水の処理装置である。
【００２１】
「砂利砕石から砂製造例（図３）」
(1)  河川Ｒから採掘した大きさが最大750mm程度の泥付きの原石（川石及び川砂利）Ｂをプレートマイタ１２を通じて、固定グリズリ１４に送り、ここで当該原石を土砂と石に選別する。
(2)  そして、前記固定グリズリで選別した60ｍｍ程度以下の土砂をコンベア１５にて三段式振動篩機１６まで運んで投入する。
(3)  一方、固定グリズリ１４とは別個に設けた一次ジョーククラッシャ１９に当該固定グリズリで選別した石を投入して75ｍｍ程度以下に砕いて二次インパクトクラッシャ２０に送り、ここでさらに打撃を与えて砕き、60ｍｍ以下の砂利にして前記(2)のコンベア１５によって振動篩機（三段式）１６に送る。
(4)  上記の振動篩機には、河川Ｒから水４を水供給ポンプ１７で振動篩機１６に送る。
(5)  当該振動篩機で２５ｍｍ程度以下の比較的細かい砂利砕石２1と、４０ｍｍ程度以下の比較的粗い砕石２2に選別する。
(6)  一方、二連分級機１８にて５ｍｍ以下の良質の砂を選別して回収する。
(7)  この二連分級機１８から排出されたヘドロを含む汚泥水は、汚泥水処理装置２１に送る。
【００２２】
「汚泥水処理装置から出た汚泥水から極細微粉土の製造例（図４）」
(1)  上記段落「００２０」の汚泥水処理装置２１による極細微粉土の製造は次の工程による。
(2)  原水槽２２には、一次薬品槽２３から殺菌用薬品を投入する。
(3)  上記の原水槽２２の水を原水ポンプＰ1で汲み上げる。
(4)  このシックナー２７には、二次薬品槽２４から薬品注入用ポンプＰ2で薬品受槽２５・混合槽２６を通じて殺菌用薬品を投入する。
(5)  シックナー２７から一方では、排泥ポンプＰ3によってスラリータンク２８に送る。
(6)  スラリータンク２８の泥土水はスラリー圧入ポンプＰ4によって分離層２９に送る。
(7)  この分離槽２９から調整機３０を経由してプレス機３１に送られる。
(8)  プレス機３１に送られた泥土水は、複数の脱水プレート間に挟み、且つ圧縮を加えることによって十分に脱水する。脱水した泥土は、脱水ケーキになって排出される。この脱水ケーキが乾燥すると、そよ風に舞う程に軽くなるため、貯留保管場所には囲い塀を設置する等の対策をとる。
(9)  上記(5)のシックナー２７から他方では、清澄を清澄水槽３２に送る。この清澄水槽３２には水槽から補給水ポンプＰ9で補給水槽３３に貯めておき、必要に応じて当該清澄水槽３２に補給する。
(10)  当該清澄水槽からは、循環ポンプＰ6・Ｐ7によって補給水槽３２に汲み入れる。
(11)  上記の補給槽３２の水は、さらに洗浄ポンプＰ5によって分離水槽２９にも送られるようになっている。
(12)  その分離水槽２９に送られた水は、スラリータンク２８からの泥土水に混合しながら調整機３０を経由してプレス機３１に送られる。
【００２３】
「微粉土ミルク１の配合例」                   (合計  1,000リットル)
・極細微粉土３＝1,055/ｍ3（表乾密度2.11）            
500リットル
・セメント４1（微粉土3.0％混合）＝32kg/ｍ3（密度:3.13） 10リットル
・水３＝490kg/ｍ3                                      490リットル
【００２４】
「具体的な施工例１（図１）」
(1)  図1において、既設埋設空洞管６のグラウト供給地点に地盤Ａに縦穴Ｈを開け、その縦穴近傍に充填用の微粉土ミルクポンプ８、供給ホース９、発電機１０、ホッパー付きグラウト収容容器１１、ミキサー車Ｍを配備する。
(2)  ミキサー車Ｍで加工した微粉土ミルク１を収容容器１０に投入する。
(3)  その収容容器から発電機１０によって駆動するミルクポンプ８に送る。
(4)  ミルクトポンプ８から当該ポンプに接続している供給ホース９を縦穴Ｈに入れると共に、その先端部位を既設埋設空洞管６の供給口６1に挿入する。
(5)  このとき、空洞管６の所定長さの先端口６2の側にも縦穴Ｈ′を掘っておき、空洞管の当該先端口を蓋体７で塞いでおく。
(6)  ミルクポンプ８の駆動開始により微粉土ミルク1を既設埋設空洞管６内に供給する。
(7)  前記空洞管内に供給された微粉土ミルク１が当該管内で充満すると、供給口６1から縦穴Ｈを通って外部に溢れる。これを検知することによって既設埋設空洞管６内に微粉土ミルク１の充填が終了したことになる。
(8)  この状態で縦穴Ｈを埋め戻す。後は時間の経過によって既設埋設管６内の微粉土ミルク１は固化して当該管内の空隙はなくなる。そして長期間の間に既設埋設管６が腐食して中の微粉土ミルク１が管外に露出しても当該微粉土ミルクの主成分は粒子が極細の微粉土３であることによって、地盤に良くなじむ結果となる。
【００２５】
「具体的な施工例２（図２）」
上記の「具体的な施工例１」の(1)〜(3)の工程は、図２における「具体的な施工例２」においても同じである。
(4)  ミルクポンプ８から当該ポンプに接続しているホース９の先端をトンネルＴその他類似構築物の壁Ｔ′に開けた孔Ｈ"に挿入する。
(5)  ミルクポンプ７の駆動開始により微粉土ミルク１をトンネルその他類似構築物の壁裏とその周囲の地盤との間に形成された空洞Ｇに供給して裏込めを施す。
(6)  前記空洞の長手に沿って供給された微粉土ミルク１がその空洞内に充満すると、当該孔Ｈ"から外部に溢れる。これを検知することによって空洞Ｇにセメントミルク１の充填が終了したことになる。
(7)  この状態でトンネルその他類似構築物の壁Ｔ′に開けた孔Ｈ"を埋める。後は時間の経過によって空洞Ｇに充填した微粉土ミルク１が硬化して当該空洞の空隙はなくなる。そして微粉土ミルク１の主成分は粒子が極細の微粉土３であることによって、充填後は地盤に馴染む結果となる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、微粉土ミルクに比重が軽く粒子が極細の微粉土を主成分として用いることによって空洞管やトンネル等の構築物の空洞に供給するときに大掛かりな機械を必要としないで容易確実に充填工事を行うことができ、且つ微粉土ミルクの主材料も安価に得られるのでこの種おける工事の低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】既設埋設管に微粉土ミルク供給する概略説明図である。
【図２】トンネル等の構築物と地盤との空隙に微粉土ミルク供給する概略説明図である。
【図３】砂利砕石混合プラントからと微粉土製造用汚泥処理装置に至るフローシートである。
【図４】汚泥水から極細微粉土を製造するフローシートである。
【符号の説明】
【００２８】
１……微粉土ミルク
２……砂利
３……粒子が極細の微粉土
４……水
５……セメント・セメント系固化材等の凝結材
６……既設埋設空洞管
７……ミルクポンプ
８……ホース
９……発電機
10……微粉土ミルク収容容器
11……ミキサー車
12……原石ピン
13……プレートマイタ
14……固定グリズリ
15……コンベア
16……振動篩機（三段式）
17……水供給ポンプ
18……二連分級機
19……一次クラッシャー
20……二次インパクトクラッシャー
21……汚泥水処理装置
22……原水槽
23……一次薬品槽
24……二次薬品槽
25……薬品受槽
26……混合槽
27……シックナー
28……スラリータンク
29……分離水槽
30……調整機
31……脱水プレートを具備したプレス機
32……清澄水槽
33……補給水槽
Ｐ1〜Ｐ9……ポンプ
【要約】
【目的】  本発明は既設埋設空洞管の充填材又は構造物と地盤との空隙の充填材又は既設埋設用水路管の処理方法に関するものである。
【構成】  砂利採掘場から採取した砂利(2)の洗浄時に発生する当該砂利に付着している微粉土(3)を回収して貯留しておき、これに水(4)を加えて熔解してグラウト(1)とした既設埋設空洞管の充填材と、砂利採掘場から採取した砂利(2)を洗浄して当該砂利に付着している微粉土(3)を回収して貯留し、これにセメント又はセメント系固化材その他の凝結材(5)を混合し、さらに水(4)を加えて溶解してグラウト(1)とした構成。
【選択図】      図１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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