(57)【要約】【課題】産業廃棄物であるアスファルト廃材を有効利用することにより、緩衝性を損なうことなく、比較的簡単かつ容易に地中埋設物の金属腐蝕を防止して耐久性向上を図ることのできる地中埋設物の埋設構造を実現する。【解決手段】金属製材料で形成された水道管２等の地中埋設物の埋設構造であって、水道管２の表面が、加熱処理によって油分の少ない炭化状態とされた砂状のアスファルト廃材３で覆われている。このアスファルト廃材３は、埋め戻し材に適している。【選択図】図２
2008106810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製材料で形成された地中埋設物の埋設構造であって、
前記地中埋設物の表面が、砂状のアスファルト廃材で覆われると共に、
前記アスファルト廃材が、加熱処理によって油成分の少ない炭化状態とされていることを特徴とする地中埋設物の埋設構造。
【請求項２】
前記アスファルト廃材は、埋め戻し材に使用されることを特徴とする請求項１記載の地中埋設物の埋設構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地中埋設物の埋設構造に関し、より詳しくは水道管やガス管、電線管等の金属製材料で形成された地中埋設物の埋設構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道管等の地中埋設物は、従来より、鋳鉄管やダクタイル鉄管等の金属製材料で形成されたものが広く一般に使用されている。
【０００３】
この種の地中埋設物は、その設置箇所を堀削して堀削部を形成した後、前記地中埋設物を堀削部内に敷設し、その後、該堀削部を埋め戻し材で充填し、その上面をアスファルト等で舗装している。
【０００４】
ところで、自然保護、環境保全の観点から真砂土の採取は限定され、埋め戻し材としての砂が不足している。このためコンクリート廃材やアスファルト廃材等の産業廃棄物を有効利用することにより、微細な再生骨材を得るようにし、これを埋め戻し砂として使用するようにした方法が案出されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、少なくとも、切出し設備より切り出された原料を破砕選別設備に供給して大粒度骨材と小粒度骨材とに破砕選別する工程と、粒度調整用破砕設備にて破砕調整された原料を集塵設備に供給してダスト分を回収する工程と、ふるい分け設備を通して分別された１０ｍｍ以下の小粒度骨材を再生砂として取り出す工程とからなる埋め戻し材用砂の製造方法が提案されている。
【０００６】
この特許文献１では、破砕選別工程、ダスト分回収工程、分篩工程を経て１０ｍｍ以下の小粒度骨材を再生砂として取り出しており、これによりコンクリート廃材等の産業廃棄物を有効利用することができ、かつ土分やセメント分の少ない埋め戻し砂を得ることができる。
【０００７】
一方、上述した地中埋設物が、地下水等の湿分と接触すると、その表面で酸化還元反応が生じ、地中埋設物を構成する金属（Ｆｅ）が電子を失って酸化し、その結果金属腐蝕が起こる。
【０００８】
そして、これに対処する方策として、特許文献２には、図４に示すように、金属管１０１をポリスチレンスリーブ１０２で包み込むと共に、ポリスチレンスリーブ１０２内に金属管１０１よりも電位が卑な金属片１０３を挿入した埋設金属管が提案されている。
【０００９】
すなわち、金属管１０１をポリスチレンスリーブ１０２で包み込むことにより、地下水などから金属管１０１が遮断されることから、或る程度の防蝕性を確保することができるが、ポリスチレンスリーブ１０２の劣化等により地下水１０４がポリスチレンスリーブ１０２に侵入して滞留すると金属管１０１が腐蝕する虞がある。
【００１０】
そこで、特許文献２では、ポリスチレンスリーブ１０２内に金属管１０１よりも電気化学的に卑な金属片１０３を挿入することによって、該金属片１０３が先に腐蝕するようにして地下水内の溶存酸素などの復極剤を消費し、これにより滞留水が腐蝕に体して不活性となって金属管１０１の腐蝕反応を抑制している。
【００１１】
また、鉄道線路の直下などの局所的に電位差の大きな場所では地中に漏洩した電流（迷走電流）が管路を伝って流れ、電気による金属腐蝕（電蝕）が生じる虞がある。
【００１２】
そこで、特許文献３には、図５に示すように、金属箔等の導電層１１１を有する埋設保護管１１２内に金属管１１３を挿通し、金属管１１３の外周と埋設保護管１１２の内面との間にモルタル等の充填材１１４を充填した埋設金属管の電蝕防止構造が提案されている。
【００１３】
この特許文献３では、地盤１１５内に埋設された金属管１１３は、外表面が導電層１１１で完全に囲まれているため、金属管１１３の断面方向に流れるような地中迷走電流が発生しても、迷走電流は導電層１１１に沿って流れ、これにより金属管が電蝕されるのを防止している。
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−１０１２９号公報
【特許文献２】特開２０００−３２０８７４号公報
【特許文献３】特開２０００−１２０９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、埋め戻し砂は、地中埋設物に対し緩衝作用を有することが要求される。すなわち、埋め戻し砂が、地中埋設物に対し緩衝作用を有し、クッションとしての機能を果たすことにより、地震等で地中埋設物に衝撃が加わった場合でも、該地中埋設物が破損するのを防ぐことが可能となる。
【００１６】
しかしながら、特許文献１では、原料としてアスファルト廃材を使用した場合、アスファルト廃材には多量の油分が含有されていることから、アスファルト廃材同士が癒着して粗大化し、クッションとしての機能を果たさなくなるという問題点があった。しかも、上述したようにアスファルト廃材同士が癒着して粗大化することから、保守点検作業にも長時間を要するという問題点もあった。
【００１７】
また、特許文献２及び３は、地中埋設物の金属腐蝕を防止しようとしたものであるが、特許文献２では、金属管１０１をポリスチレンスリーブ１０２内に挿入しているため、別途ポリスチレンスリーブ１０２を用意する必要があり、また、ポリスチレンスリーブ１０２内に所定の金属片１０３を挿入しなければならず、このためコストも高くなり、金属管１０１の埋設作業も煩雑になるという問題点があった。
【００１８】
また、特許文献３では、ポリスチレンスリーブ１０２と金属管１０１の間に金属片１０３を挿入することにより、或る程度の防蝕効果は期待できるものの、金属管１０１の酸化を直接的に防止するものではないため、金属腐蝕を十分には防ぎきれないと考えられる。
【００１９】
さらに、特許文献３では、導電層１１１を有する埋設保護管１１２内に金属管１１３を挿通し、これにより金属管１１３の電蝕を防止しようとしているが、埋設保護管１１２の内部が充填材１１４と導電層１１１との積層構造とされているため、構造が複雑であり、特許文献２と同様、コスト高を招く虞がある。
【００２０】
本発明はこのような事情に鑑みなされてものであって、産業廃棄物であるアスファルト廃材を有効利用することにより、緩衝性を損なうことなく比較的簡単かつ容易に地中埋設物の金属腐蝕を防止して耐久性向上を図ることのできる地中埋設物の埋設構造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】
【００２１】
アスファルト廃材を十分に加熱することによって油分を蒸発させることができ、油成分の少ない炭素質の炭化状態とすることができる。
【００２２】
そして、炭化状態のアスファルト廃材のうち、砂状のものを選別し、埋め戻し砂として使用することにより、アスファルト廃材同士が癒着して粗大化することもなく、地中埋設物に対しクッションとしての作用を有し、該地中埋設物の緩衝性を確保することができる。
【００２３】
一方、炭素質には多数の自由電子（ｅ−）が存在し、酸化性物質に対し還元作用を呈することが知られている。
【００２４】
したがって、金属製の地中埋設物の周囲を炭化状態のアスファルト廃材で覆ったような埋設構造にすると、該地中埋設物の酸化を防止することが可能となり、これにより地中埋設物の金属腐蝕を防止することが可能となる。
【００２５】
そこで、本発明に係る地中埋設物の埋設構造は、金属製材料で形成された地中埋設物の埋設構造であって、前記地中埋設物の表面が、砂状のアスファルト廃材で覆われると共に、前記アスファルト廃材が、加熱処理によって油成分の少ない炭化状態とされていることを特徴としている。
【００２６】
また、本発明の地中埋設物の埋設構造は、前記アスファルト廃材が、埋め戻し材に使用されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
上記地中埋設物の埋設構造によれば、アスファルト廃材が、加熱処理によって油成分の少ない炭化状態とされているので、この炭化状態のアスファルト廃材には多数の自由電子が存在し、酸化性物質に対し還元作用を呈する。
【００２８】
そして、金属製材料で形成された地中埋設物の表面が、前記アスファルト廃材で覆われているので、アスファルト廃材中に多数存在する自由電子（ｅ−）の作用、すなわちアスファルト廃材の還元作用によって地中埋設物の酸化を効果的に阻止することができ、これにより地中埋設物の金属腐蝕が防止され、該地中埋設物の耐久性向上を容易に図ることができる。
【００２９】
また、アスファルト廃材はｐＨが中性〜弱アルカリ性であるので、地中の細菌類が増殖するのを阻止することが可能となり、生物化学的要因で生じる金属腐蝕の防止にも寄与する。
【００３０】
しかも、アスファルト廃材は加熱処理によって炭化状態となっているので、活性炭と同様の水質浄化作用を発揮することができ、したがって環境浄化にも寄与する。
【００３１】
さらに、アスファルト廃材は、砂状かつ炭化状態であるので、アスファルト廃材同士が癒着して粗大化することもなく、地中埋設物に対しクッションとしての作用を有し、該地中埋設物の緩衝性を確保することができる。また、保守点検の容易性も確保することができ、かつ泥濘むこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。
【００３３】
図１は本発明に係る地中埋設物の埋設構造の一実施の形態を示す断面図であって、本実施の形態では地中埋設物として水道管を使用した場合を示している。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００３４】
地盤１中には水道管２が埋設されると共に、該水道管２は埋め戻し材としての砂状のアスファルト廃材３で覆われている。また、アスファルト廃材３の表面には路盤層４が形成され、さらに路盤層４の表面には基層５及び表層６が形成されている。
【００３５】
図３は、上記アスファルト廃材３の製造プロセスを示す製造工程図である。
【００３６】
まず、粒径１〜５０ｍｍ程度のアスファルト廃材を用意する。このアスファルト廃材は、アスファルト舗装を切削して得られる。
【００３７】
次いで、このアスファルト廃材をホッパー１１に投入し、ベルトコンベア１２で搬送した後、ホッパー１３を介して乾燥炉１４に投入する。
【００３８】
この乾燥炉１４は、ガスバーナー１５により５００〜８００℃に温度調整されており、乾燥炉１４内でアスファルト廃材を所定時間（例えば、２〜３分）乾燥させて油成分を蒸発させ、アスファルト廃材を油成分の少ない炭化状態とする。
【００３９】
そしてこの後、乾燥炉１４から排出された炭化状態のアスファルト廃材を目開きが１０ｍｍ程度の振動篩い１６で分篩し、これにより砂状のアスファルト廃材３が選別されて得られる。
【００４０】
そして、水道管２は、上述した図１及び図２に示すように、上記砂状のアスファルト廃材３で覆われて地中に埋設される。
【００４１】
すなわち、水道管２の設置箇所を堀削して堀削部を形成し、水道管２を堀削部内に敷設した後、上記炭化状態のアスファルト廃材３を堀削部に充填し、水道管２の外表面をアスファルト廃材３で覆い、その後路盤層４、基層５及び表層６を順次形成する。尚、路盤層４としては、上記振動篩い１６における篩上のアスファルト廃材３を使用するのも好ましい。
【００４２】
このように構成された地中構造物の埋設構造では、水道管２の表面が炭化状態のアスファルト廃材３で覆われているので、水道管２が金属腐蝕するのを抑制することができ、水道管２の耐久性向上を図ることができる。
【００４３】
すなわち、地中に埋設された水道管２はＦｅ（鉄分）を主成分とするが、このＦｅは、Ｈ＋よりもイオン化傾向が大きく電気化学的に卑であることから、地下水等の湿分と接触すると電子（ｅ−）を放出してイオン化する。そしてその結果、Ｆｅが水道管２の表面から脱落し、金属腐蝕が生じる。
【００４４】
しかるに、水道管２を被覆するアスファルト廃材３は炭化状態にあり、したがって、アスファルト廃材３には多数の自由電子（e−）が常に存在する。そして、このアスファルト廃材３が水道管２の外表面と接しているため、アスファルト廃材３は水道管２を構成するＦｅに対し還元作用を呈し、これにより水道管２が酸化するのを阻止することができ、金属腐蝕の発生を防止することが可能となる。
【００４５】
また、アスファルト廃材３はｐＨが８〜９と小さく、地下水と接触してもｐＨが上昇するのを回避することができ、したがって細菌類が増殖するのを抑制することができ、生物化学的要因で金属腐蝕が生じるのを防止することも可能である。
【００４６】
このように上記地中埋設物の埋設構造によれば、水道管２の表面が炭化状態のアスファルト廃材３で覆われているので、水道管２が金属腐蝕するのを抑制することができ、水道管２の耐久性向上を図ることができる。
【００４７】
また、アスファルト廃材３は炭化状態であるので、活性炭と同様の水質浄化作用を有し、環境浄化にも寄与する。
【００４８】
さらに、アスファルト廃材３は、砂状かつ炭化状態であるので、アスファルト廃材同士が癒着して粗大化することもなく、地中埋設物に対しクッションとしての作用を有し、該地中埋設物の緩衝性を確保することができる。また、保守点検の容易性も確保することができ、かつ泥濘むこともない。
【００４９】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、水道管２にアース線（Ｃｕ線）が接続されている場合にはＦｅとＣｕとの電気化学的な貴卑に起因して電蝕の生じる虞があるが、本発明の埋設構造を採用することにより電蝕を効果的に防止することが可能である。すなわち、ＦｅはＣｕに比べて電気化学的に卑であることから、両者が接触すると両者間には酸化還元反応が生じて水道管２の表面が酸化され、金属腐蝕（電蝕）の生じる虞がある。しかしながら、上述したアスファルト廃材３で水道管２を被覆することにより、アスファルト廃材３は水道管２のＦｅに対し還元作用を呈し、これにより水道管２の酸化が促進されるのを阻止することができ、水導管２の耐久性向上を図ることが可能となる。
【００５０】
また、水道管２が鉄道線路の下に埋設された場合のように、水道管２の断面面方向に地中迷走電流が発生しても、アスファルト廃材３は水道管２のＦｅに対し還元作用を呈し、これにより水道管２が酸化するのを阻止することができ、電気による金属腐蝕（電蝕）の発生を防止することが可能となる。
【００５１】
また、上記実施の形態では、地中埋設物として水道管を例示したが、他の金属製の地中埋設物、例えばガス管や電線管等についても適用できるのはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る地中埋設物の埋設構造の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】アスファルト廃材の製造プロセスを示す製造工程図である。
【図４】特許文献１に記載された従来の埋設金属管の断面図である。
【図５】特許文献２に記載された従来の埋設金属管の電蝕防止構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
２  水道管（地中埋設物）
３  アスファルト廃材
【図１】
2008106810.tif 000003
【図２】
2008106810.tif 000004
【図３】
2008106810.tif 000005
【図４】
2008106810.tif 000006
【図５】
2008106810.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月18日(2006.12.18)
【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】
金属製材料で形成された地中埋設物を地中に埋設する地中埋設物の埋設工法であって、
アスファルト廃材を加熱処理して油成分が少なく自由電子の蓄積された砂状の炭化状態とし、
前記地中埋設物の表面が前記加熱処理された砂状のアスファルト廃材で覆われるように、前記地中埋設物を地中に埋設することを特徴とする地中埋設物の埋設工法。
【請求項２】
前記アスファルト廃材を、埋め戻し材に使用することを特徴とする請求項１記載の地中埋設物の埋設工法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、水道管やガス管、電線管等の金属製材料で形成された地中埋設物の埋設工法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−１０１２９号公報
【特許文献２】特開２０００−３２０７８４号公報
【特許文献３】特開２０００−１２０９２３号公報
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
そこで、本発明に係る地中埋設物の埋設工法は、金属製材料で形成された地中埋設物を地中に埋設する地中埋設物の埋設工法であって、アスファルト廃材を加熱処理して油成分が少なく自由電子の蓄積された砂状の炭化状態とし、前記地中埋設物の表面が前記加熱処理された砂状のアスファルト廃材で覆われるように、前記地中埋設物を地中に埋設することを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、本発明の地中埋設物の埋設工法は、前記アスファルト廃材を、埋め戻し材に使用することを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
上記地中埋設物の埋設工法によれば、アスファルト廃材は多数の自由電子（ｅ−）が蓄積された砂状の炭化状態にあることから、該アスファルト廃材は酸化性物質に対し還元作用を呈する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図１は本発明に係る地中埋設物の埋設工法を使用した地中内部の断面図であって、本実施の形態では地中埋設物として水道管を使用している。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
このように上記地中埋設物の埋設工法によれば、自由電子を蓄積し砂状かつ炭化状態とされたアスファルト廃材３で、水道管２の表面が覆われているので、水道管２が金属腐蝕するのを抑制することができ、水道管２の耐久性向上を図ることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、水道管２にアース線（Ｃｕ線）が接続されている場合にはＦｅとＣｕとの電気化学的な貴卑に起因して電蝕の生じる虞があるが、本発明の埋設工法を採用することにより電蝕を効果的に防止することが可能である。すなわち、ＦｅはＣｕに比べて電気化学的に卑であることから、両者が接触すると両者間には酸化還元反応が生じて水道管２の表面が酸化され、金属腐蝕（電蝕）の生じる虞がある。しかしながら、上述したアスファルト廃材３で水道管２を被覆することにより、アスファルト廃材３は水道管２のＦｅに対し還元作用を呈し、これにより水道管２の酸化が促進されるのを阻止することができ、水導管２の耐久性向上を図ることが可能となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
【図１】本発明に係る地中埋設物の埋設工法を使用した地中内部の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】アスファルト廃材の製造プロセスを示す製造工程図である。
【図４】特許文献１に記載された従来の埋設金属管の断面図である。
【図５】特許文献２に記載された従来の埋設金属管の電蝕防止構造を示す断面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【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】
金属製材料で形成された地中埋設物を地中に埋設する地中埋設物の埋設工法であって、
アスファルト廃材を加熱処理して該アスファルト廃材に含有されている油分を蒸発させ、前記アスファルト廃材を、油成分が少なく自由電子の蓄積された砂状の炭化状態からなる炭化砂とし、
前記地中埋設物の表面が前記炭化砂からなるアスファルト廃材で覆われるように、前記地中埋設物を地中に埋設することを特徴とする地中埋設物の埋設工法。
【請求項２】
前記アスファルト廃材を、埋め戻し材に使用することを特徴とする請求項１記載の地中埋設物の埋設工法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
そこで、本発明に係る地中埋設物の埋設工法は、金属製材料で形成された地中埋設物を地中に埋設する地中埋設物の埋設工法であって、アスファルト廃材を加熱処理して該アスファルト廃材に含有されている油分を蒸発させ、前記アスファルト廃材を、油成分が少なく自由電子の蓄積された砂状の炭化状態からなる炭化砂とし、前記地中埋設物の表面が前記炭化砂からなるアスファルト廃材で覆われるように、前記地中埋設物を地中に埋設することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
上記地中埋設物の埋設工法によれば、アスファルト廃材を加熱処理して該アスファルト廃材に含有されている油分を蒸発させ、前記アスファルト廃材を、油成分が少なく自由電子の蓄積された砂状の炭化状態、すなわち炭化砂としているので、炭化砂としてのアスファルト廃材は酸化性物質に対し還元作用を呈する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
そして、金属製材料で形成された地中埋設物の表面が、前記炭化砂からなるアスファルト廃材で覆われているので、アスファルト廃材、すなわち炭化砂中に多数存在する自由電子（ｅ−）の作用、つまりは炭化砂の還元作用によって地中埋設物の酸化を効果的に阻止することができ、これにより地中埋設物の金属腐蝕が防止され、該地中埋設物の耐久性向上を容易に図ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
地盤１中には水道管２が埋設されると共に、該水道管２は埋め戻し材としての炭化砂からなるアスファルト廃材３で覆われている。また、アスファルト廃材３の表面には路盤層４が形成され、さらに路盤層４の表面には基層５及び表層６が形成されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
そしてこの後、乾燥炉１４から排出された炭化状態のアスファルト廃材を目開きが１０ｍｍ程度の振動篩い１６で分篩し、これにより炭化砂からなるアスファルト廃材３が選別されて得られる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
このように上記地中埋設物の埋設工法によれば、自由電子が蓄積され砂状かつ炭化状態とされたアスファルト廃材３、つまりは炭化砂で、水道管２の表面が覆われているので、水道管２が金属腐蝕するのを抑制することができ、水道管２の耐久性向上を図ることができる。