(57)【要約】【課題】型枠内に段階的に投入された盛土材に一体性を付与するテストピースの製造システムおよび製造方法を提供する。【解決手段】テストピースの製造システムは、盛土材を複数階層の各階層において衝撃圧縮する第１〜第３ピストン１１０〜１３０と、階層間の境界を形成する第１境界用ピストン１５０および第２境界用ピストン１６０とを備える。第１境界用ピストン１５０および第２境界用ピストン１６０は、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンとなっている。【選択図】図１
2014222211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースの製造システムであって、
前記盛土材および該盛土材を被覆する被覆材をそれぞれ混練して製造する混練装置と、
有底筒状の型枠と、
前記型枠が固定可能な支持台を有し、該型枠内に段階的に投入された前記被覆材および盛土材を下層から上層に向かう複数の階層において衝撃圧縮するプレス装置と、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第１階層において衝撃圧縮するピストンロッドの長い第１ピストンと、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第２階層において衝撃圧縮するピストンロッドが前記第１ピストンの次に長い第２ピストンと、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第３階層において衝撃圧縮するピストンロッドが前記第２ピストンより短い第３ピストンと、
先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンであって、前記第１階層と前記第２階層との間の境界を衝撃圧縮して形成する第１境界用ピストンと、
先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンであって、前記第２階層と前記第３階層との間の境界を衝撃圧縮して形成する第２境界用ピストンと、
前記第３階層の上に上部キャッピング層を再現した被覆材の上部を閉蓋して加圧する閉蓋ピストンと、
前記型枠に着脱自在に支持されると共に、前記閉蓋ピストンを押圧する押圧部材と
を備えることを特徴とするテストピースの製造システム。
【請求項２】
請求項１記載のテストピースの製造システムにおいて、
前記第１境界用ピストンにより衝撃圧縮して形成された前記第１階層と前記第２階層との間の境界、および、前記第２境界用ピストンにより衝撃圧縮して形成された前記第２階層と前記第３階層との間の境界に切り込みを入れる刃体をさらに備えることを特徴とするテストピースの製造システム。
【請求項３】
無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースの製造方法であって、
有底筒状の型枠内の底部に被覆材を投入し該被覆材を圧縮することにより、該被覆材を締め固めた下部キャッピング層を再現する前処理工程と、
前記前処理工程により前記下部キャッピング層が再現された前記被覆材の上に、下層となる第１階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドの長い先端平板の第１ピストンで圧縮することにより第１階層の圧密成形体を再現する第１工程と、
前記第１工程により再現された第１階層の圧密成形体の表面を、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板の第１境界用ピストンで衝撃圧縮する第１後処理工程と、
前記第１後処理工程が施された第１階層の上に、中間層となる第２階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドが前記第１ピストンの次に長い先端平板の第２ピストンで圧縮することにより第２階層の圧密成形体を再現する第２工程と、
前記第２工程により再現された第２階層の圧密成形体の表面を、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板の第２境界用ピストンで衝撃圧縮する第２後処理工程と、
前記第２後処理工程が施された第２階層の上に、上層となる第３階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドが前記第２ピストンより短い先端平板の第３ピストンで圧縮することにより第３階層の圧密成形体を再現する第３工程と、
前記第３工程により再現された第３階層の圧密成形体の上に、被覆材を投入し該被覆材を圧縮することにより、該被覆材を締め固めた上部キャッピング層を再現し、再現された上部キャッピング層の上部を閉蓋ピストンで閉蓋し、押圧部材により前記型枠に対して該閉蓋ピストンを押圧する後処理工程と
を備えることを特徴とするテストピースの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のテストピースの製造方法において、
前記第１後処理工程は、第１境界用ピストンで衝撃圧縮した後、第１階層の圧密成形体の表面を刃体で切り込みを入れ、
前記第２後処理工程は、第２境界用ピストンで衝撃圧縮した後、第２階層の圧密成形体の表面を刃体で切り込みを入れることを特徴とするテストピースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースの製造システムおよびテストピースの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のテストピースとしては、下記特許文献１および特許文献２に示すように、例えば石綿などの廃棄物とセメントに水と添加剤を加えて練り上げたＣＳＧ（Cement Sand and Gravel）材料を型枠に充填して成型させ、成型物の圧縮強度などを評価管理するＣＧＳ材料のテストピースを作製する方法が知られている。
【０００３】
ここで、本願発明者は、従来のテストピースがセメントを含むＣＳＧの評価に留まるものであり、最終処分場において無機廃棄物を埋め立てた状態を再現することは困難であることに鑑み、鋭意の研究により、下記特許文献３および特許文献４に示すように、無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を簡易に再現することができるテストピースの製造システムおよびテストピースの製造方法を確立している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２００５８６号公報
【特許文献２】特開２００５−１７１７１号公報
【特許文献３】特許５１３５４９０号公報
【特許文献４】特許５１１１６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、本願発明者によるテストピースの製造システムおよびテストピースの製造方法の更なる研究の成果であり、特に、型枠内に段階的に投入された盛土材に一体性を付与することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明のテストピースの製造システムは、無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースの製造システムであって、
前記盛土材および該盛土材を被覆する被覆材をそれぞれ混練して製造する混練装置と、
有底筒状の型枠と、
前記型枠が固定可能な支持台を有し、該型枠内に段階的に投入された前記被覆材および盛土材を下層から上層に向かう複数の階層において衝撃圧縮するプレス装置と、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第１階層において衝撃圧縮するピストンロッドの長い第１ピストンと、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第２階層において衝撃圧縮するピストンロッドが前記第１ピストンの次に長い第２ピストンと、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第３階層において衝撃圧縮するピストンロッドが前記第２ピストンより短い第３ピストンと、
先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンであって、前記第１階層と前記第２階層との間の境界を衝撃圧縮して形成する第１境界用ピストンと、
先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンであって、前記第２階層と前記第３階層との間の境界を衝撃圧縮して形成する第２境界用ピストンと、
前記第３階層の上に上部キャッピング層を再現した被覆材の上部を閉蓋して加圧する閉蓋ピストンと、
前記型枠に着脱自在に支持されると共に、前記閉蓋ピストンを押圧する押圧部材と
を備えることを特徴とする。
【０００７】
第１発明のテストピースの製造システムによれば、型枠内に段階的に投入された盛土材は、その第１階層が第１ピストンにより衝撃圧縮される。さらに、第１階層と第２階層との境界は、第１境界用ピストンにより衝撃圧縮される。このとき、第１境界用ピストンは、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンとなっており、第１階層と第２階層との境界面を大きくすることができる。そのため、第１階層と第２階層との一体性を高めることができる。
【０００８】
同様に、第２階層が第２ピストンにより衝撃圧縮されると共に、第２階層と第２階層との境界は、第２境界用ピストンにより衝撃圧縮される。このとき、第２境界用ピストンは、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンとなっており、第２階層と第３階層との境界面を大きくすることができる。そのため、第２階層と第３階層との一体性を高めることができる。
【０００９】
このように、第１発明のテストピースの製造システムによれば、型枠内に段階的に投入された盛土材に一体性を付与することができる。
【００１０】
第２発明のテストピースの製造システムは、第１発明において、
前記第１境界用ピストンにより衝撃圧縮して形成された前記第１階層と前記第２階層との間の境界、および、前記第２境界用ピストンにより衝撃圧縮して形成された前記第２階層と前記第３階層との間の境界に切り込みを入れる刃体をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
第２発明のテストピースの製造システムによれば、第１階層と第２階層との間の境界、および、第２階層と第３階層との間の境界に刃体で切れ込みを入れることで、部分的に階層間に混合中間層を形成することができる。
【００１２】
このように、第２発明のテストピースの製造システムによれば、第１階層と第２階層との一体性を高めることができると共に、第２階層と第３階層との一体性を高めることができ、型枠内に段階的に投入された盛土材の一体性を向上させることができる。
【００１３】
第３発明のテストピースの製造方法は、無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースの製造方法であって、
有底筒状の型枠内の底部に被覆材を投入し該被覆材を圧縮することにより、該被覆材を締め固めた下部キャッピング層を再現する前処理工程と、
前記前処理工程により前記下部キャッピング層が再現された前記被覆材の上に、下層となる第１階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドの長い先端平板の第１ピストンで圧縮することにより第１階層の圧密成形体を再現する第１工程と、
前記第１工程により再現された第１階層の圧密成形体の表面を、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板の第１境界用ピストンで衝撃圧縮する第１後処理工程と、
前記第１後処理工程が施された第１階層の上に、中間層となる第２階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドが前記第１ピストンの次に長い先端平板の第２ピストンで圧縮することにより第２階層の圧密成形体を再現する第２工程と、
前記第２工程により再現された第２階層の圧密成形体の表面を、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板の第２境界用ピストンで衝撃圧縮する第２後処理工程と、
前記第２後処理工程が施された第２階層の上に、上層となる第３階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドが前記第２ピストンより短い先端平板の第３ピストンで圧縮することにより第３階層の圧密成形体を再現する第３工程と、
前記第３工程により再現された第３階層の圧密成形体の上に、被覆材を投入し該被覆材を圧縮することにより、該被覆材を締め固めた上部キャッピング層を再現し、再現された上部キャッピング層の上部を閉蓋ピストンで閉蓋し、押圧部材により前記型枠に対して該閉蓋ピストンを押圧する後処理工程と
を備えることを特徴とする。
【００１４】
第３発明のテストピースの製造方法によれば、型枠内に段階的に投入された盛土材は、その第１階層が第１ピストンにより衝撃圧縮される。さらに、第１階層と第２階層との境界は、第１境界用ピストンにより衝撃圧縮される。このとき、第１境界用ピストンは、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンとなっており、第１階層と第２階層との境界面を大きくすることができる。そのため、第１階層と第２階層との一体性を高めることができる。
【００１５】
同様に、第２階層が第２ピストンにより衝撃圧縮されると共に、第２階層と第２階層との境界は、第２境界用ピストンにより衝撃圧縮される。このとき、第２境界用ピストンは、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンとなっており、第２階層と第３階層との境界面を大きくすることができる。そのため、第２階層と第３階層との一体性を高めることができる。
【００１６】
このように、第３発明のテストピースの製造方法によれば、型枠内に段階的に投入された盛土材に一体性を付与することができる。
【００１７】
第４発明のテストピースの製造方法は、第３発明において、
前記第１後処理工程は、第１境界用ピストンで衝撃圧縮した後、第１階層の圧密成形体の表面を刃体で切り込みを入れ、
前記第２後処理工程は、第２境界用ピストンで衝撃圧縮した後、第２階層の圧密成形体の表面を刃体で切り込みを入れることを特徴とする。
【００１８】
第４発明のテストピースの製造方法によれば、第１階層と第２階層との間の境界、および、第２階層と第３階層との間の境界に刃体で切れ込みを入れることで、部分的に階層間に混合中間層を形成することができる。
【００１９】
このように、第４発明のテストピースの製造システムによれば、第１階層と第２階層との一体性を高めることができると共に、第２階層と第３階層との一体性を高めることができ、型枠内に段階的に投入された盛土材の一体性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１のテストピースの製造システムの構成の概要を示す全体構成図。
【図２】本実施形態のテストピースの製造方法に用いられる部材を示す分解斜視図。
【図３】本実施形態のテストピースの製造方法の工程を示すフローチャート。
【図４】図２の部材を組み立てた状態を示す斜視図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】テストピースを製造する様子を示す説明図。
【図７】図６に続くテストピースを製造する様子を示す説明図。
【図８】図７に続いて、テストピースを脱型する様子を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態としてのテストピースの製造システムについて説明する。
【００２２】
図１に示すように、テストピースの製造システムは、例えば、貨物自動車であるトラックの荷台Ｚに設置されるシステムであって、材料が投入される型枠１（図２を参照して後述する）と、型枠１内に投入された材料を衝撃圧縮するエアープレス装置１００と、型枠１内に投入される材料を混練して製造する混練装置２００と、エアープレス装置１００の作動用のエアーコンプレッサー３００（駆動用のエンジン３１０を含む）と、これらに付帯して用いられる付帯設備である漏斗４２０および材料格納容器４３０などを載置収納する収納スペース４００と、テストピースを型枠１から脱型する際に用いられる固定テーブル５００および脱型棒６００とを備える。
【００２３】
ここで、混練装置２００とエアーコンプレッサー３００とがエアープレス装置１００に対して左右方向に隣接して配置される。さらに収納スペース４００がエアープレス装置１００の前後方向に作業スペースを空けて配置される。
【００２４】
収納スペース４００には、エアープレス装置１００に着脱自在に装着される各種圧縮具も配置されている。
【００２５】
具体的には、先端面が平板のピストンであって、型枠１内に導入された第１階層の盛土材を衝撃圧縮するピストンロッドの長い第１ピストン１１０と、先端面が平板のピストンであって、第２階層の盛土材を衝撃圧縮するピストンロッドが第１ピストン１１０の次に長い第２ピストン１２０と、先端面が平板のピストンであって、第３階層の盛土材を衝撃圧縮するピストンロッドが第２ピストン１２０より短い第３ピストン１３０とが収納スペース４００に配置される。
【００２６】
さらに、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンであって、第１階層と第２階層との間の境界を衝撃圧縮して形成する第１境界用ピストン１５０と、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンであって、第２階層と第３階層との間の境界を衝撃圧縮して形成する第２境界用ピストン１６０と、第３階層の上に上部キャッピング層を再現した被覆材（図５参照）の上部を閉蓋して加圧する閉蓋ピストン１７０と、型枠１に着脱自在に支持されると共に、閉蓋ピストン１７０を押圧する押圧部材１８０とが収納スペース４００に配置される。
【００２７】
固定テーブル５００は、型枠１を着脱自在に固定するテーブルであって、型枠１の台座部分が側面方向から挿入可能な一対の鍔部５１０，５１０を備え、鍔部５１０，５１０には台座固定のボルト５１１およびナット５１２が設けられている。
【００２８】
脱型棒６００は、棒状の長尺物であって、先端に、閉蓋ピストン１７０のピストンロッド１７１に嵌合する嵌合部６０１を備える。
【００２９】
以上が本実施形態のテストピースの製造システムの全体構成である。
【００３０】
次に、各構成部材の詳細について説明する。
【００３１】
図２に示すように、テストピースを製造するためには、型枠１と、底面樹脂材２と、側面樹脂材３と、天面樹脂材４と、上蓋としての閉蓋ピストン１７０および押圧部材１８０とを備える型枠部材が用いられる。
【００３２】
型枠１は、有底筒状の形状であって、２つの鋼鉄製の半円筒体１Ａ，１Ｂを連結させることより構成される。２つの半円筒体１Ａ，１Ｂは、同一長さ、同一内径、同一肉厚（長さ３００ｍｍ、内径１１５．８ｍｍ、肉厚１２ｍｍ）の半円筒体であって、２つの半円筒体１Ａ，１Ｂを組み合わせて円筒形状となる位置で、互いの両端縁が連結される。
【００３３】
より具体的には、２つの半円筒体１Ａ，１Ｂは、両端縁に形成された鍔部１１Ａ，１１Ａおよび１１Ｂ，１１Ｂを各々対面させた状態で、鍔部１１Ａ，１１Ａおよび１１Ｂ，１１Ｂに形成された貫通孔１２にボルトおよびナットを用いることで連結される（図４参照）。
【００３４】
底面樹脂材２と側面樹脂材３と天面樹脂材４とは、型枠１および閉蓋ピストン１７０の内面に配置される剥離用の樹脂材であって、本実施形態では、ポリカーボネイト樹脂が用いられる。
【００３５】
すなわち、底面樹脂材２は、型枠１の底面１３の形状に対応した円形のフィルムであって、側面樹脂材３は、型枠１の内側面１４を展開した長方形のフィルムを円筒状に丸めたものであり、天面樹脂材４は、閉蓋ピストン１７０の底面の形状に対応した円形のフィルムとなっている。
【００３６】
なお、底面樹脂材２と側面樹脂材３と天面樹脂材４の一部または全部を省略してもよい。
【００３７】
閉蓋ピストン１７０は、型枠１の上部を閉蓋するピストン状の部材であって、先端が平板で他端に短いピストンロッド１７１が設けられている。また、閉蓋ピストン１７０に先端は、その径が型枠１の内径よりも若干小さな径となっている。
【００３８】
押圧部材１８０は、鋼鉄製の天板１８１と、天板の対向する両端部を貫通するボルト１８２，１８２と、ボルト１８２，１８２の一端にそれぞれ連結された係止片１８３，１８３と、他端に軸着されたナット１８４，１８４とを備える。
【００３９】
係止片１８３，１８３は、型枠１の外側面に設けられた係合部１５，１５に係合可能となっており、係止片１８３，１８３を型枠１の係合部１５，１５に係合させた状態で、ナット１８４，１８４を締めることで、天板１８１が型枠１側に接近し、天板１８１の下面が閉蓋ピストン１７０を押圧する。
【００４０】
次に、図３〜図８を参照して、本実施形態のテストピースの製造方法について説明する。
【００４１】
まず、被覆材および盛土材などの材料を製造する（図３／ＳＴＥＰ１・・材料製造工程）。
【００４２】
かかる材料製造工程では、混練装置２００Ａを被覆材製造用として、セメントに砂と水などを加えて練り上げたセメント混練物を被覆材として製造する。また、混練装置２００Ｂを盛土材製造用として、無機廃棄物にセメントと水とを加えて練り上げて試験用の盛土材を製造する。
【００４３】
なお、かかる材料製造工程の具体的な作業において、混練装置２００Ａ,２００Ｂは、いずれも蓋部２１０を開けて内部にセメント等が投入され、蓋部２１０を閉じて一定時間混練した後、蓋部２１０を開けて製造された内容物が取り出される。そして、取り出された内容物は、材料格納容器４３０に移される。
【００４４】
ここで、無機廃棄物は、例えば、最終処分場のおいて埋め立てられる焼却灰であって、焼却灰の種類によって、盛土材は、放射性物質や毒性のある焼却灰を含まないＡ種盛土材と、放射性物質や毒性のある焼却灰であるＢ種盛土材とに分けられる。
【００４５】
次に、作業者は、予め２つの半円筒体１Ａ，１Ｂをボルトナットにより連結させて型枠１を組み立てた上で、型枠１の内面に剥離用の樹脂材を配置する。具体的には、型枠１の底面１３に底面樹脂材２を載置し、型枠１の内側面１４に側面樹脂材３を円筒状に丸めて配置する。この状態を図４（ａ）に示す。
【００４６】
この図４（ａ）の状態において、作業者は、型枠１内に被覆材を投入しこれを圧縮する（図３／ＳＴＥＰ２・・前処理工程）。
【００４７】
かかる前処理工程では、図５に模式的に示すように、型枠１内の底部に被覆材Ｘ１が投入され、これが衝撃圧縮されることにより、被覆材Ｘ１を締め固めた下部キャッピング層が再現される。
【００４８】
被覆材Ｘ１は、材料格納容器４３０から、漏斗４２０を用いることで漏れなく型枠１内へ投入される（以下、材料の型枠１内への投入は、同様に、材料格納容器４３０から漏斗４２０を用いることにより行われる）。
【００４９】
被覆材Ｘ１の圧縮には、エアープレス装置１００が用いられる。そのため、少なくとも前処理工程、第１工程〜第３工程は、エアープレス装置１００の支持台１０１（図１参照）に型枠１を固定することにより行われる。
【００５０】
エアープレス装置１００は、エアーコンプレッサー３００から供給チューブ３２０を介して供給される圧縮空気により、ハンドル１０２（図１参照）の上下動に対応して加圧部１０３（図１参照）が上下動する。
【００５１】
このとき、加圧部１０３のストロークには限界があるため、型枠１の底部の被覆材Ｘ１を圧縮するためには、まず、ピストンロッドの長い第１ピストン１１０が用いられる。
【００５２】
ここで、エアープレス装置１００を用いることにより、加圧部１０３が動作速度が速く、継続的な加圧を行う場合と異なり、打ち付けるような衝撃的な加圧が可能となる。これにより、被覆材Ｘ１に対して、１回当たり２５ｔの圧力を複数回に亘って加圧することができ、最終処分場において下部キャッピング層として打設された状態を再現することができる。
【００５３】
なお、ここで再現される下部キャッピング層は、実際の最終処分場では、複数階層化されているため、１層下側の階層の上部キャッピング層に相当するものである。
【００５４】
次に、作業者は、下部キャッピング層が再現された被覆材Ｘ１の上に、予めＳＴＥＰ１で製造しておいた盛土材Ｙを積層させ、第１ピストン１１０により該盛土材Ｙを圧縮して第１階層の圧密成形体を形成する（図３／ＳＴＥＰ１０・・第１工程）。
【００５５】
かかる第１工程では、図６（ａ）に示すように、型枠１内で下部キャッピング層が再現された被覆材Ｘ１の上に、盛土材Ｙを積層させ、盛土材Ｙを圧縮することにより、最終処分場における第１階層の圧密成形体Ｙ１が再現される。
【００５６】
盛土材Ｙは、図６（ａ）〜（ｄ）および図７（ａ）〜（ｅ）に順番に示すように、型枠１内への投入とエアープレス装置１００による衝撃圧縮とが繰り返されることにより、複数層に圧密成形される。このとき、盛土材Ｙの積層状態（積層高さ）および積層境界に応じて、複数の圧縮具が選択して用いられる。
【００５７】
具体的には、第１工程に続く、第１後処理工程において、第１階層の圧密成形体Ｙ１の表面を第１境界用ピストン１５０で衝撃圧縮する（図３／ＳＴＥＰ１１・・第１後処理工程）。
【００５８】
かかる第１後処理工程では、図６（ｂ）に示すように、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板の第１境界用ピストン１５０を用いることで、第１階層の圧密成形体Ｙ１とこれに隣接する第２階層の圧密成形体Ｙ２との境界面を大きくすることができる。
【００５９】
さらに、第１後処理工程において、図６（ｃ）に示すように、第１境界用ピストン１５０により階段状となった第１階層の圧密成形体Ｙ１の表面を刃体（図示省略）で複数の切れ込みＷを入れ、さらに、図６（ｄ）に示すように、第２階層の盛土材Ｙを投入して第１境界用ピストン１５０により打設を行うことで部分的に階層間に混合中間層を形成することができる。これにより、第１階層の圧密成形体Ｙ１と第２階層の圧密成形体Ｙ２との一体性を高めることができる。
【００６０】
以下同様に、作業者は、図７（ａ）に示すように、第１階層の圧密成形体Ｙ１の上に、第２階層の盛土材Ｙを積層させ、第２ピストン１２０により該盛土材Ｙを圧縮して第２階層の圧密成形体Ｙ２を形成する（図３／ＳＴＥＰ２０・・第２工程）。
【００６１】
第２工程に続く、第２後処理工程においては、第２階層の圧密成形体Ｙ２の表面を第２境界用ピストン１６０で衝撃圧縮する（図３／ＳＴＥＰ２１・・第２後処理工程）。
【００６２】
かかる第２後処理工程では、図７（ｂ）に示すように、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板の第２境界用ピストン１６０を用いることで、第２階層の圧密成形体Ｙ２とこれに隣接する第３階層の圧密成形体Ｙ３との境界面を大きくすることができる。
【００６３】
さらに、第２後処理工程において、図７（ｃ）に示すように、第２境界用ピストン１６０により階段状となった第１階層の圧密成形体Ｙ２の表面を刃体（図示省略）で複数の切れ込みＷを入れ、さらに、図７（ｄ）に示すように、第３階層の盛土材Ｙを投入して第２境界用ピストン１６０により打設を行うことで部分的に階層間に混合中間層を形成することができる。これにより、第２階層の圧密成形体Ｙ２と第３階層の圧密成形体Ｙ３との一体性を高めることができる。
【００６４】
さらに、作業者は、図７（ｅ）に示すように、第２階層の圧密成形体Ｙ２の上に、第３階層の盛土材Ｙを積層させ、第３ピストン１３０により該盛土材Ｙを圧縮して第３階層の圧密成形体Ｙ３を形成する（図３／ＳＴＥＰ３０・・第３工程）。
【００６５】
このようにして形成された複数階層の圧密成形体Ｙ１〜Ｙ３は、第１階層の圧密成形体Ｙ１と第２階層の圧密成形体Ｙ２との一体性を高めることができると共に、第２階層の圧密成形体Ｙ２と第３階層の圧密成形体Ｙ３との一体性を高めることができ、型枠１内に段階的に投入された盛土材Ｙの一体性を向上させることができる。
【００６６】
なお、盛土材Ｙは、同一のものを用いて圧密成形状態を再現してもよいが、最終処分場での処分状況に合わせて、図６において、盛土材Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３の一部を異なる種類の盛土材としてもよい。
【００６７】
例えば、盛土材Ｙ１およびＹ２を、放射性物質や毒性のある焼却灰であるＢ種盛土材とし、盛土材Ｙ３を、放射性物質や毒性のある焼却灰を含まないＡ種盛土材としてもよい。これにより、Ｂ種盛土材をＡ種盛土材で覆う最終処分場での処分状況をテストピースに反映させることができる。
【００６８】
次に、作業者は、第３工程により再現された第３階層の圧密成形体Ｙ３の上に被覆材Ｘ２を投入してこれを圧縮することにより、被覆材Ｘ２を締め固めた上部キャッピング層を再現し、再現された上部キャッピング層の上部を天面樹脂材４を介して閉蓋ピストン１７０で閉蓋し、押圧部材１８０により型枠１に対して閉蓋ピストン１７０を押圧する（図３／ＳＴＥＰ４０・・後処理工程）。
【００６９】
具体的に、後処理工程では、図５に模式的に示すように、圧密成形が再現された盛土材Ｙの上に、被覆材Ｘ１と同じ被覆材Ｘ２を投入しこれを圧縮することで、最終処分場において盛土材Ｙをシールドする上部キャッピング層が再現される。なお、ここでも、被覆材Ｘ２の圧縮にはエアープレス装置１００が用いられる。
【００７０】
さらに、閉蓋ピストン１７０を被覆材Ｘ２の上部を配置し、図４（ｂ）に示すように、押圧部材１８０の係止片１８３，１８３を、型枠１の係合部１５，１５に係合させ、ナット１８４，１８４を締めることで、天板１８１が型枠１側に接近させて、天板１８１の下面で閉蓋ピストン１７０を押圧させる。
【００７１】
かかる後処理工程により、最終処分場において膨張抑制用の重しが設置された状態が再現される。
【００７２】
そして、作業者は、閉蓋ピストン１７０を押圧部材１８０により押圧させた状態で一定期間養生させた後、閉蓋ピストン１７０および押圧部材１８０を取り外す（図３／ＳＴＥＰ５０・・脱型工程）。
【００７３】
脱型時には、図８（ａ）に示すように、型枠１を固定テーブル５００に固定する。このとき、鍔部５１０のボルト５１１およびナット５１２で型枠１の台座部分を十分に固定する。
【００７４】
次いで、脱型棒６００の先端の嵌合部６０１を、閉蓋ピストン１７０のピストンロッド１７１に嵌合させた上で、作業者は、脱型棒６００の他端側を把持して揺動させる。
【００７５】
これにより、図８（ｂ）に示すように、型枠１の内面と閉蓋ピストン１７０の外側面とが密閉一体となった場合でも、型枠１の内面と閉蓋ピストン１７０の外側面との間に僅かな間隙を形成して密閉を解くことができ、脱型を容易とすることができる。
【００７６】
そして、型枠１を２つの半円筒体１Ａ，１Ｂに分解することで、脱型を完了する。
【００７７】
以上が、本実施形態のテストピースの製造方法であり、かかるテストピースの製造方法によれば、最終処分場において無機廃棄物を含む盛土材Ｙを埋め立てた状態を再現することができる。
【００７８】
そのため、作業者は、ＳＴＥＰ５０の脱型工程を経て得られたテストピースを用いて、溶出試験などの各種試験や評価を行うことができる（図３／ＳＴＥＰ６０）。これにより、当該無機廃棄物を受け入れて最終処分場に埋め立てた場合の影響を予め評価することが可能となる。
【００７９】
このように、本実施形態のテストピースの製造システムによれば、最終処分場において無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を簡易に再現することができる。
【００８０】
なお、本実施形態において、第１境界用ピストン１５０は、第１階層の圧密成形体Ｙ１と第２階層の圧密成形体Ｙ２との境界を形成する際に用いたが、これに限定されるものではなく、下部の被覆層Ｘ１と第１階層の圧密成形体Ｙ１との境界を形成する際にも用いることが好ましい。これにより、かかる被覆材Ｘ１と第１階層の圧密成形体Ｙ１との接触面積を大きくすることができ、これら一体性を高めることができる。
【００８１】
さらに、この場合には、下部の被覆層Ｘ１を第１境界用ピストン１５０で衝撃圧縮した後、その表面に刃体（図示省略）で切り込みを形成することが好ましい。これにより、被覆層Ｘ１と第１階層の圧密成形体Ｙ１との混合層を形成することができ、これらの一体性を向上させることができる。
【００８２】
同様に、第２境界用ピストン１６０は、第２階層の圧密成形体Ｙ２と第３階層の圧密成形体Ｙ３との境界を形成する際に用いたが、これに限定されるものではなく、第３階層の圧密成形体Ｙ３と上部の被覆層Ｘ２との境界を形成する際にも用いることが好ましい。これにより、かかる第３階層の圧密成形体Ｙ３と被覆層Ｘ２の接触面積を大きくすることができ、これら一体性を高めることができる。
【００８３】
さらに、この場合には、第３階層の圧密成形体Ｙ３を第２境界用ピストン１６０で衝撃圧縮した後、その表面に刃体（図示省略）で切り込みを形成することが好ましい。これにより、第３階層の圧密成形体Ｙ３と被覆層Ｘ３との混合層を形成することができ、これらの一体性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１…型枠、１Ａ，１Ｂ…半円筒体、２…底面樹脂材、３…側面樹脂材、４…天面樹脂材、５…上蓋、Ｘ１，Ｘ２…被覆材、Ｙ…盛土材、Ｙ１…第１階層の圧密成形体、Ｙ２…第２階層の圧密成形体、Ｙ３…第３階層の圧密成形体、１００…エアープレス装置、１１０…第１ピストン、１２０…第２ピストン、１３０…第３ピストン、１５０…第１境界用ピストン、１６０…第２境界用ピストン、１７０…閉蓋ピストン、１８０…押圧部材、２００Ａ，２００Ｂ…混練装置、３００…エアーコンプレッサー、４００…収納スペース、５００…固定テーブル、６００…脱型棒、Ｘ１，Ｘ２…被覆材、Ｙ…盛土材、Ｙ１…第１階層の圧密成形体、Ｙ２…第２階層の圧密成形体、Ｙ３…第３階層の圧密成形体、Ｗ…切り込み。
【図１】
2014222211.tif 000003
【図２】
2014222211.tif 000004
【図３】
2014222211.tif 000005
【図４】
2014222211.tif 000006
【図５】
2014222211.tif 000007
【図６】
2014222211.tif 000008
【図７】
2014222211.tif 000009
【図８】
2014222211.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月25日(2013.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースの製造システムであって、
前記盛土材および該盛土材を被覆する被覆材をそれぞれ混練して製造する混練装置と、
有底筒状の型枠と、
前記型枠が固定可能な支持台を有し、該型枠内に段階的に投入された前記被覆材および盛土材を下層から上層に向かう複数の階層において衝撃圧縮するプレス装置と、
前記プレス装置に着脱自在に装着され、前記型枠内に嵌入される複数の圧縮具であって、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第１階層において衝撃圧縮するピストンロッドの長い第１ピストン、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第２階層において衝撃圧縮するピストンロッドが前記第１ピストンの次に長い第２ピストン、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第３階層において衝撃圧縮するピストンロッドが前記第２ピストンより短い第３ピストン、
先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンであって、前記第１階層と前記第２階層との間の境界を衝撃圧縮して形成する第１境界用ピストン、および
先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンであって、前記第２階層と前記第３階層との間の境界を衝撃圧縮して形成する第２境界用ピストン
を含む複数の圧縮具と、
前記型枠内に嵌入され、前記第３階層の上に上部キャッピング層を再現した被覆材の上部を閉蓋して加圧する閉蓋ピストンと、
前記型枠に着脱自在に支持されると共に、前記閉蓋ピストンを押圧する押圧部材と
を備えることを特徴とするテストピースの製造システム。
【請求項２】
請求項１記載のテストピースの製造システムにおいて、
前記第１境界用ピストンにより衝撃圧縮して形成された前記第１階層と前記第２階層との間の境界、および、前記第２境界用ピストンにより衝撃圧縮して形成された前記第２階層と前記第３階層との間の境界に切り込みを入れる刃体をさらに備えることを特徴とするテストピースの製造システム。
【請求項３】
無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースの製造方法であって、
有底筒状の型枠内の底部に被覆材を投入し該被覆材を圧縮することにより、該被覆材を締め固めた下部キャッピング層を再現する前処理工程と、
前記前処理工程により前記下部キャッピング層が再現された前記被覆材の上に、下層となる第１階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドの長い先端平板の第１ピストンで圧縮することにより第１階層の圧密成形体を再現する第１工程と、
前記第１工程により再現された第１階層の圧密成形体の表面を、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板の第１境界用ピストンで衝撃圧縮する第１後処理工程と、
前記第１後処理工程が施された第１階層の上に、中間層となる第２階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドが前記第１ピストンの次に長い先端平板の第２ピストンで圧縮することにより第２階層の圧密成形体を再現する第２工程と、
前記第２工程により再現された第２階層の圧密成形体の表面を、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板の第２境界用ピストンで衝撃圧縮する第２後処理工程と、
前記第２後処理工程が施された第２階層の上に、上層となる第３階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドが前記第２ピストンより短い先端平板の第３ピストンで圧縮することにより第３階層の圧密成形体を再現する第３工程と、
前記第３工程により再現された第３階層の圧密成形体の上に、被覆材を投入し該被覆材を圧縮することにより、該被覆材を締め固めた上部キャッピング層を再現し、再現された上部キャッピング層の上部を前記型枠内に嵌入される閉蓋ピストンで閉蓋し、押圧部材により前記型枠に対して該閉蓋ピストンを押圧する後処理工程と
を備えることを特徴とするテストピースの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のテストピースの製造方法において、
前記第１後処理工程は、第１境界用ピストンで衝撃圧縮した後、第１階層の圧密成形体の表面を刃体で切り込みを入れ、
前記第２後処理工程は、第２境界用ピストンで衝撃圧縮した後、第２階層の圧密成形体の表面を刃体で切り込みを入れることを特徴とするテストピースの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
第１発明のテストピースの製造システムは、無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースの製造システムであって、
前記盛土材および該盛土材を被覆する被覆材をそれぞれ混練して製造する混練装置と、
有底筒状の型枠と、
前記型枠が固定可能な支持台を有し、該型枠内に段階的に投入された前記被覆材および盛土材を下層から上層に向かう複数の階層において衝撃圧縮するプレス装置と、
前記プレス装置に着脱自在に装着され、前記型枠内に嵌入される複数の圧縮具であって、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第１階層において衝撃圧縮するピストンロッドの長い第１ピストン、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第２階層において衝撃圧縮するピストンロッドが前記第１ピストンの次に長い第２ピストン、
先端面が平板のピストンであって、前記盛土材を第３階層において衝撃圧縮するピストンロッドが前記第２ピストンより短い第３ピストン、
先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンであって、前記第１階層と前記第２階層との間の境界を衝撃圧縮して形成する第１境界用ピストン、および
先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板のピストンであって、前記第２階層と前記第３階層との間の境界を衝撃圧縮して形成する第２境界用ピストン
を含む複数の圧縮具と、
前記型枠内に嵌入され、前記第３階層の上に上部キャッピング層を再現した被覆材の上部を閉蓋して加圧する閉蓋ピストンと、
前記型枠に着脱自在に支持されると共に、前記閉蓋ピストンを押圧する押圧部材と
を備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
第３発明のテストピースの製造方法は、無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースの製造方法であって、
有底筒状の型枠内の底部に被覆材を投入し該被覆材を圧縮することにより、該被覆材を締め固めた下部キャッピング層を再現する前処理工程と、
前記前処理工程により前記下部キャッピング層が再現された前記被覆材の上に、下層となる第１階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドの長い先端平板の第１ピストンで圧縮することにより第１階層の圧密成形体を再現する第１工程と、
前記第１工程により再現された第１階層の圧密成形体の表面を、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板の第１境界用ピストンで衝撃圧縮する第１後処理工程と、
前記第１後処理工程が施された第１階層の上に、中間層となる第２階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドが前記第１ピストンの次に長い先端平板の第２ピストンで圧縮することにより第２階層の圧密成形体を再現する第２工程と、
前記第２工程により再現された第２階層の圧密成形体の表面を、先端が階段状に錐形となっており先端面が縮径した平板の第２境界用ピストンで衝撃圧縮する第２後処理工程と、
前記第２後処理工程が施された第２階層の上に、上層となる第３階層の前記盛土材を積層させ、該盛土材をピストンロッドが前記第２ピストンより短い先端平板の第３ピストンで圧縮することにより第３階層の圧密成形体を再現する第３工程と、
前記第３工程により再現された第３階層の圧密成形体の上に、被覆材を投入し該被覆材を圧縮することにより、該被覆材を締め固めた上部キャッピング層を再現し、再現された上部キャッピング層の上部を前記型枠内に嵌入される閉蓋ピストンで閉蓋し、押圧部材により前記型枠に対して該閉蓋ピストンを押圧する後処理工程と
を備えることを特徴とする。