(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷台の外周部を除いた上面の全体で上方に開口した開口部から土砂を積載された自動車の前記荷台に着脱自在であり、前記荷台に積載された土砂を気密に封止する封止部材と、
前記自動車に着脱自在であり、前記自動車の内燃機関からの排熱により、前記封止部材により封止された前記土砂を加熱する加熱部と、
前記自動車に着脱自在であり、前記封止部材により封止された前記土砂に接する雰囲気を減圧する減圧部と、
前記自動車に着脱自在であり、前記加熱部により加熱された前記土砂から蒸発した水を前記封止部材により封止された前記土砂の外部に排出する排水部と、
を備えた土砂の含水比低下装置。
【請求項２】
荷台の外周部を除いた上面の全体で上方に開口した開口部から土砂を積載された鉄道車両の前記荷台に着脱自在であり、前記荷台に積載された土砂を気密に封止する封止部材と、
前記鉄道車両に着脱自在であり、前記鉄道車両の内燃機関からの排熱により、前記封止部材により封止された前記土砂を加熱する加熱部と、
前記鉄道車両に着脱自在であり、前記封止部材により封止された前記土砂に接する雰囲気を減圧する減圧部と、
前記鉄道車両に着脱自在であり、前記加熱部により加熱された前記土砂から蒸発した水蒸気を前記封止部材により封止された前記土砂の外部に排出する排水部と、
を備えた土砂の含水比低下装置。
【請求項３】
荷台の外周部を除いた上面の全体で上方に開口した開口部から土砂を積載された船舶の前記荷台に着脱自在であり、前記荷台に積載された土砂を気密に封止する封止部材と、
前記船舶に着脱自在であり、前記船舶の内燃機関からの排熱により、前記封止部材により封止された前記土砂を加熱する加熱部と、
前記船舶に着脱自在であり、前記封止部材により封止された前記土砂に接する雰囲気を減圧する減圧部と、
前記船舶に着脱自在であり、前記加熱部により加熱された前記土砂から蒸発した水を前記封止部材により封止された前記土砂の外部に排出する排水部と、
を備えた土砂の含水比低下装置。
【請求項４】
前記排水部は、前記船舶が航行する河川の淡水及び前記船舶が航行する海洋の海水のいずれかの水により、前記加熱部により加熱された前記土砂から蒸発し、前記封止部材により封止された前記土砂の外部に排出した水蒸気を冷却して水に凝縮させる、請求項３に記載の土砂の含水比低下装置。
【請求項５】
前記排水部は、外気により、前記加熱部により加熱された前記土砂から蒸発し、前記封止部材により封止された前記土砂の外部に排出した水蒸気を冷却して水に凝縮させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の土砂の含水比低下装置。
【請求項６】
前記排水部は、前記加熱部により加熱された前記土砂から蒸発し、前記封止部材により封止された前記土砂の外部に排出した水蒸気の内部及び周囲のいずれかに前記内燃機関のラジエータにより冷却された冷却水を通過させ、前記水蒸気を冷却して水に凝縮させる冷水誘導路を有し、前記冷水誘導路は前記水蒸気の内部及び周囲のいずれかを通過させられた前記冷却水を前記ラジエータに誘導する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の土砂の含水比低下装置。
【請求項７】
前記加熱部は、前記封止部材により封止された前記土砂の内部及び周囲のいずれかに前記内燃機関から排出された排気ガスを通過させ、前記土砂を加熱する排気ガス誘導路を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の土砂の含水比低下装置。
【請求項８】
前記加熱部は、前記封止部材により封止された前記土砂の内部及び周囲のいずれかに前記内燃機関を冷却した冷却水を通過させ、前記土砂を加熱する温水誘導路を有し、前記温水誘導路は前記土砂の内部及び周囲のいずれかを通過させられた前記冷却水を前記内燃機関のラジエータに誘導する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の土砂の含水比低下装置。
【請求項９】
前記加熱部は、前記減圧部により前記雰囲気を減圧される前の前記土砂を加熱する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の土砂の含水比低下装置。
【請求項１０】
荷台の外周部を除いた上面の全体で上方に開口した開口部から土砂を積載された自動車、鉄道車両及び船舶のいずれかの前記荷台に積載された土砂を気密に封止する封止部材と、
前記自動車、前記鉄道車両及び前記船舶のいずれかの内燃機関からの排熱により、前記封止部材により封止された前記土砂を加熱する加熱部と、
前記封止部材により封止された前記土砂に接する雰囲気を減圧する減圧部と、
前記加熱部により加熱された前記土砂から蒸発した水を前記封止部材により封止された前記土砂の外部に排出する排水部と、
を備えた土砂の含水比低下装置。
【請求項１１】
土砂の含水比低下装置の封止部により、荷台の外周部を除いた上面の全体で上方に開口した開口部から土砂を積載された自動車、鉄道車両及び船舶のいずれかの前記荷台に積載された土砂を気密に封止する封止工程と、
土砂の前記含水比低下装置の加熱部により、前記自動車、前記鉄道車両及び前記船舶のいずれかの内燃機関からの排熱により、前記封止工程により封止された前記土砂を加熱する加熱工程と、
土砂の前記含水比低下装置の減圧部により、前記封止工程により封止された前記土砂に接する雰囲気を減圧する減圧工程と、
土砂の前記含水比低下装置の排水部により、前記加熱工程により加熱された前記土砂から蒸発した水を前記封止工程により封止された前記土砂の外部に排出する排水工程と、
を備えた土砂の含水比低下方法。
【請求項１２】
前記加熱工程では、前記減圧工程により前記雰囲気を減圧される前の前記土砂を加熱する、請求項１１に記載の土砂の含水比低下方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土砂の含水比低下装置及び土砂の含水比低下方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液状の汚泥をトラック等の自動車により積載しつつ処理する装置が知られている。例えば、特許文献１には、トラック後部のフレーム上に液状の汚泥を入れる真空タンクを備えたトラックが開示されている。真空タンク内には、ホースにより液状の汚泥が吸引される。特許文献１のトラックは、液状の汚泥を収容した真空タンクから水蒸気を吸引し圧縮する圧縮機と、該圧縮機から加圧水蒸気が供給され真空タンクと伝熱できる構造の水蒸気凝縮器と、エンジン冷却水が供給され真空タンクと伝熱できる構造の熱交換器とを備えている。特許文献１のトラックは、以上の構成により、液状の汚泥を乾燥する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０３９７７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、建設現場で発生する建設汚泥などの泥状の土砂に関しては、上記技術のようにホースによる吸引が不可能であるため、現状、現実的かつ有効な減量化技術は存在しない。建設現場では、産業廃棄物としての取扱いの回避やハンドリングの向上などの目的から、改質材を添加し、泥状の土砂の性状を変化させた後に処理業者へ搬出している。処理業者へ支払う処分費用は、搬出された土砂の重量を基準として算出されるため、建設現場で発生した泥状の土砂に改質材を添加した分だけ処分費用は増加してしまう（搬出された土砂の重量＝泥状の土砂の重量＋改質材の重量）。
【０００５】
また、土砂を再利用する場合には、土砂の水分量（含水比）とその施工性及び品質とには強い相関がある。そのため、造成現場などでは土砂の水分量の管理が必須となる。しかし、目標とする水分量以上の土砂を取り扱わざるを得ない実例は多く、脱水技術として天日干しなどを実施している。しかしながら、天日干しは、天候に左右されたり、脱水量をコントロールできなかったりするなどの課題がある。
【０００６】
そこで本発明は、土砂の含水比を低下させる効率を向上させることが可能な土砂の含水比低下装置及び土砂の含水比低下方法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】
【０００７】
本発明は、上方に開口した開口部から土砂を積載された自動車の荷台に着脱自在であり、荷台に積載された土砂を気密に封止する封止部材と、自動車に着脱自在であり、自動車の内燃機関からの排熱により、封止部材により封止された土砂を加熱する加熱部と、自動車に着脱自在であり、封止部材により封止された土砂に接する雰囲気を減圧する減圧部と、自動車に着脱自在であり、加熱部により加熱された土砂から蒸発した水を封止部材により封止された土砂の外部に排出する排水部とを備えた土砂の含水比低下装置である。
【０００８】
この構成によれば、封止部材は、上方に開口した開口部から土砂を積載された自動車の荷台に着脱自在であり、荷台に積載された土砂を気密に封止するため、土砂が液状であるか泥状であるかに関わらず、土砂を積載された既存のトラック等の荷台に装着されて、土砂を気密に封止することができる。また、加熱部は、自動車に着脱自在であり、自動車の内燃機関からの排熱により、封止部材により封止された土砂を加熱するため、既存のトラック等に装着され、別途の熱源を用いなくとも、既存のトラック等の内燃機関の排熱を利用して土砂を加熱することができる。また、減圧部は、自動車に着脱自在であり、封止部材により封止された土砂に接する雰囲気を減圧するため、既存のトラック等に装着され、土砂に接する雰囲気を減圧することにより、土砂に含まれる水の沸点を下げて、土砂の含水比を低下させ易くすることができる。また、排水部は、自動車に着脱自在であり、加熱部により加熱された土砂から蒸発した水を封止部材により封止された土砂の外部に排出するため、既存のトラック等に装着され、土砂の含水比を低下させることができる。これにより、既存の自動車を利用して、既存の自動車による土砂の積載中及び運搬中に土砂の含水比を低下させ、土砂の含水比を低下させる効率を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明は、上方に開口した開口部から土砂を積載された鉄道車両の荷台に着脱自在であり、荷台に積載された土砂を気密に封止する封止部材と、鉄道車両に着脱自在であり、鉄道車両の内燃機関からの排熱により、封止部材により封止された土砂を加熱する加熱部と、鉄道車両に着脱自在であり、封止部材により封止された土砂に接する雰囲気を減圧する減圧部と、鉄道車両に着脱自在であり、加熱部により加熱された土砂から蒸発した水蒸気を封止部材により封止された土砂の外部に排出する排水部とを備えた土砂の含水比低下装置である。
【００１０】
この構成によれば、既存のディーゼル機関車及び貨物列車等の鉄道車両を利用して、既存の鉄道車両による土砂の積載中及び運搬中に土砂の含水比を低下させ、土砂の含水比を低下させる効率を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明は、上方に開口した開口部から土砂を積載された船舶の荷台に着脱自在であり、荷台に積載された土砂を気密に封止する封止部材と、船舶に着脱自在であり、船舶の内燃機関からの排熱により、封止部材により封止された土砂を加熱する加熱部と、船舶に着脱自在であり、封止部材により封止された土砂に接する雰囲気を減圧する減圧部と、船舶に着脱自在であり、加熱部により加熱された土砂から蒸発した水を封止部材により封止された土砂の外部に排出する排水部とを備えた土砂の含水比低下装置である。
【００１２】
この構成によれば、既存の土運船等の船舶を利用して、既存の船舶による土砂の積載中及び運搬中に土砂の含水比を低下させ、土砂の含水比を低下させる効率を向上させることができる。
【００１３】
この場合、排水部は、船舶が航行する河川の淡水及び船舶が航行する海洋の海水のいずれかの水により、加熱部により加熱された土砂から蒸発し、封止部材により封止された土砂の外部に排出した水蒸気を冷却して水に凝縮させることが好適である。
【００１４】
この構成によれば、排水部は、船舶が航行する河川の淡水及び船舶が航行する海洋の海水のいずれかの水により、加熱部により加熱された土砂から蒸発し、封止部材により封止された土砂の外部に排出した水蒸気を冷却して水に凝縮させるため、別途の冷却源を用いなくとも、既存の土運船等の周囲の淡水又は海水を利用して水蒸気を水に凝縮することができる。
【００１５】
また、排水部は、外気により、加熱部により加熱された土砂から蒸発し、封止部材により封止された土砂の外部に排出した水蒸気を冷却して水に凝縮させることが好適である。
【００１６】
この構成によれば、排水部は、外気により、加熱部により加熱された土砂から蒸発し、封止部材により封止された土砂の外部に排出した水蒸気を冷却して水に凝縮させるため、別途の冷却源を用いなくとも、既存のトラック、貨物列車及び土運船等の周囲の外気を利用して水蒸気を水に凝縮することができる。
【００１７】
また、排水部は、加熱部により加熱された土砂から蒸発し、封止部材により封止された土砂の外部に排出した水蒸気の内部及び周囲のいずれかに内燃機関のラジエータにより冷却された冷却水を通過させ、水蒸気を冷却して水に凝縮させる冷水誘導路を有し、冷水誘導路は水蒸気の内部及び周囲のいずれかを通過させられた冷却水をラジエータに誘導することが好適である。
【００１８】
この構成によれば、排水部は、加熱部により加熱された土砂から蒸発し、封止部材により封止された土砂の外部に排出した水蒸気の内部及び周囲のいずれかに内燃機関のラジエータにより冷却された冷却水を通過させる冷水誘導路により、水蒸気を冷却して水に凝縮させ、冷水誘導路は水蒸気の内部及び周囲のいずれかを通過させられた冷却水をラジエータに誘導するため、別途の冷却源を用いなくとも、既存のトラック、貨物列車及び土運船等の内燃機関のラジエータにより冷却された冷却水を利用して水蒸気を水に凝縮することができる。
【００１９】
また、加熱部は、封止部材により封止された土砂の内部及び周囲のいずれかに内燃機関から排出された排気ガスを通過させ、土砂を加熱する排気ガス誘導路を有することが好適である。
【００２０】
この構成によれば、加熱部は、封止部材により封止された土砂の内部及び周囲のいずれかに内燃機関から排出された排気ガスを通過させるガス誘導路により土砂を加熱するため、別途の加熱源を用いなくとも、既存のトラック、ディーゼル機関車及び土運船等の内燃機関から排出された排気ガスを利用して土砂を加熱することができる。
【００２１】
また、加熱部は、封止部材により封止された土砂の内部及び周囲のいずれかに内燃機関を冷却した冷却水を通過させ、土砂を加熱する温水誘導路を有し、温水誘導路は土砂の内部及び周囲のいずれかを通過させられた冷却水を内燃機関のラジエータに誘導することが好適である。
【００２２】
この構成によれば、加熱部は、封止部材により封止された土砂の内部及び周囲のいずれかに内燃機関を冷却した冷却水を通過させる温水誘導路により土砂を加熱し、温水誘導路は土砂の内部及び周囲のいずれかを通過させられた冷却水を内燃機関のラジエータに誘導するため、別途の加熱源を用いなくとも、既存のトラック、ディーゼル機関車及び土運船等の内燃機関を冷却した冷却水を利用して土砂を加熱することができる。
【００２３】
また、加熱部は、減圧部により雰囲気を減圧される前の土砂を加熱することが好適である。
【００２４】
この構成によれば、加熱部は、減圧部により雰囲気を減圧される前の土砂を加熱するため、減圧される前の雰囲気を介して土砂に熱を伝えることにより、土砂を加熱する効率を向上させることができる。
【００２５】
また、本発明は、上方に開口した開口部から土砂を積載された自動車、鉄道車両及び船舶のいずれかの荷台に積載された土砂を気密に封止する封止部材と、自動車、鉄道車両及び船舶のいずれかの内燃機関からの排熱により、封止部材により封止された土砂を加熱する加熱部と、封止部材により封止された土砂に接する雰囲気を減圧する減圧部と、加熱部により加熱された土砂から蒸発した水を封止部材により封止された土砂の外部に排出する排水部とを備えた土砂の含水比低下装置である。
【００２６】
また、本発明は、土砂の含水比低下装置の封止部により、上方に開口した開口部から土砂を積載された自動車、鉄道車両及び船舶のいずれかの荷台に積載された土砂を気密に封止する封止工程と、土砂の含水比低下装置の加熱部により、自動車、鉄道車両及び船舶のいずれかの内燃機関からの排熱により、封止工程により封止された土砂を加熱する加熱工程と、土砂の含水比低下装置の減圧部により、封止工程により封止された土砂に接する雰囲気を減圧する減圧工程と、土砂の含水比低下装置の排水部により、加熱工程により加熱された土砂から蒸発した水を封止工程により封止された土砂の外部に排出する排水工程とを備えた土砂の含水比低下方法である。
【００２７】
この場合、加熱工程では、減圧工程により雰囲気を減圧される前の土砂を加熱することが好適である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の土砂の含水比低下装置及び土砂の含水比低下方法によれば、土砂の含水比を低下させる効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係る土砂の含水比低下装置を示す図である。
【図２】図１の封止部材の別の例を示す図である。
【図３】図１の封止部材の別の例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る土砂の含水比低下方法を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係る土砂の含水比低下装置を装着された自動車が利用される例を示す図である。
【図６】土砂の水分量と施工性・品質との関係を示すグラフである。
【図７】第２実施形態に係る土砂の含水比低下装置を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る土砂の含水比低下装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態に係る土砂の含水比低下装置及び土砂の含水比低下方法について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３１】
（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態の土砂ＳＬの含水比低下装置１ａは、既存のトラック、ダンプトラック等の自動車ＭＶに着脱自在な付属部品として構成されている。従って、本実施形態の土砂ＳＬの含水比低下装置１ａは、既存のトラック等の自動車ＭＶによる作業が行われている建設現場において、土砂ＳＬを積載した自動車ＭＶに装着され、自動車ＭＶによる土砂ＳＬの積載中及び運搬中に土砂ＳＬの含水比を低下させることができる。本実施形態の含水比低下装置１ａにより含水比を低下させられる土砂ＳＬは、液状の汚泥や泥状の建設汚泥等のいずれもが含まれる。土砂ＳＬの含水比低下装置１ａは、封止部材１０ａ、加熱部２０、減圧部３０及び排水部４０を備えている。
【００３２】
封止部材１０ａは、上方に開口した開口部ＯＰから土砂ＳＬを積載された自動車ＭＶの荷台ＶＳに着脱自在であり、荷台ＶＳに積載された土砂ＳＬ及び荷台ＶＳを気密に封止する。封止部材１０ａは、荷台ＶＳの開口部ＯＰの全体を覆う大きさを有し、開口部ＯＰの端部に密着して気密に封止可能な柔軟性を有するゴム又は樹脂のシートから構成することができる。
【００３３】
また、封止部材１０ａの替りに、図２に示す封止部材１０ｂが使用されてもよい。封止部材１０ｂは、荷台ＶＳの開口部ＯＰの全体を覆う大きさを有し、開口部ＯＰの端部に接する部位に開口部ＯＰの端部を気密に封止可能なゴムパッキン１１を備えた剛性を有する金属又は樹脂の部材から構成することができる。
【００３４】
また、封止部材１０ａの替りに、図３に示す封止部材１０ｃが使用されてもよい。封止部材１０ｃは、下部シート１２、上部シート１３及び密着具１４を有している。封止部材１０ｃが使用されるときには、土砂ＳＬが積載されていない荷台ＶＳに下部シート１２が予め配置される。下部シート１２は、荷台ＶＳの内面に接しつつ、その周縁部が開口部ＯＰの端部から突出する大きさを有する。建設現場での作業に伴い、土砂ＳＬが下部シート１２を介して荷台ＶＳに積載される。
【００３５】
荷台ＶＳへの土砂ＳＬの積載の作業が終了した後に、上部シート１３により、荷台ＶＳの開口部ＯＰが覆われる。上部シート１３は、開口部ＯＰの全体を覆いつつ、その周縁部が開口部ＯＰの端部から突出した下部シート１２の周縁部と接する大きさを有する。互いに接する下部シート１２の周縁部と上部シート１３の周縁部とが密着具１４により互いに気密に密着させられることにより、封止部材１０ｃは土砂ＳＬを気密に封止する。封止部材１０ｃでは、土砂ＳＬのみを気密に封止し、荷台ＶＳを気密に封止しないため、荷台ＶＳの形状や構造に対して、より柔軟に対応することができる。
【００３６】
封止部材１０ａ、封止部材１０ｂ及び封止部材１０ｃの上部シート１３には、後述する減圧部３０の吸気管３１及び排水部４０の排水管４１が着脱自在に装着されている。吸気管３１及び排水管４１は、封止部材１０ａ、封止部材１０ｂ及び封止部材１０ｃの上部シート１３により覆われた荷台ＶＳの内部から外部へと連通している。
【００３７】
図１に示すように、加熱部２０は、自動車ＭＶに着脱自在であり、自動車ＭＶの内燃機関ＥＧからの排熱により、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬを加熱する。加熱部２０は、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの内部及び周囲のいずれかに内燃機関ＥＧから排出された排気ガスＥＸを通過させ、土砂ＳＬを加熱する排気ガス誘導路２１を有する。図１の例では、排気ガス誘導路２１は、土砂ＳＬの周囲である荷台ＶＳの下面に配置されている。しかし、例えば、排気ガス誘導路２１は、封止部材１０ａを貫通してから土砂ＳＬの内部に排気ガスＥＸを通過させ、封止部材１０ａを再度貫通して土砂ＳＬの外部に排気ガスＥＸを誘導してもよい。排気ガス誘導路２１は、既存のトラック等の自動車ＭＶの排気系に着脱自在な構造を有する。
【００３８】
また、加熱部２０は、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの内部及び周囲のいずれかに内燃機関ＥＧを冷却した冷却水ＣＬを通過させ、土砂ＳＬを加熱する温水誘導路２２を有し、温水誘導路２２は土砂ＳＬの内部及び周囲のいずれかを通過させられた冷却水ＣＬを内燃機関ＥＧのラジエータＲＤに誘導する。
【００３９】
図１の例では、温水誘導路２２は、土砂ＳＬの周囲である荷台ＶＳの下面に配置されている。しかし、例えば、温水誘導路２２は、封止部材１０ａを貫通してから土砂ＳＬの内部に内燃機関ＥＧを冷却した冷却水ＣＬを通過させ、封止部材１０ａを再度貫通して土砂ＳＬの外部に冷却水ＣＬを誘導してもよい。温水誘導路２２は、既存のトラック等の自動車ＭＶの冷却系に着脱自在な構造を有する。
【００４０】
加熱部２０は、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬを例えば５０℃〜６０℃の温度に加熱する。なお、加熱部２０は、排気ガス誘導路２１及び温水誘導路２２のいずれか一方のみを有していてもよい。
【００４１】
減圧部３０は、自動車ＭＶに着脱自在であり、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬに接する雰囲気を減圧する。減圧部３０は、例えば、真空ポンプであり、封止部材１０ａにより覆われた荷台ＶＳの内部に連通する吸気管３１を介して、土砂ＳＬに接する雰囲気を減圧する。減圧部３０は、例えば、土砂ＳＬに接する雰囲気を０．０５〜０．１５気圧、さらに具体的には０．１気圧に減圧する。減圧部３０を駆動させるための電力は、例えば、自動車ＭＶに搭載された発電機及びバッテリにより供給される。
【００４２】
排水部４０は、自動車ＶＭに着脱自在であり、加熱部２０により加熱された土砂ＳＬから蒸発した水を封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの外部に排出する。排水部４０は、例えば、凝縮器であり、封止部材１０ａにより覆われた荷台ＶＳの内部に連通する排水管４１を介して、加熱部２０により加熱された土砂ＳＬから蒸発した水蒸気を水に凝縮させて貯留する。
【００４３】
排水部４０は、外気により、加熱部２０により加熱された土砂ＳＬから蒸発し、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの外部に排出した水蒸気を冷却して水に凝縮させる。排水部４０は、外気により水蒸気を冷却するための冷却フィン４２を有している。
【００４４】
また、排水部４０は、加熱部２０により加熱された土砂ＳＬから蒸発し、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの外部に排出した水蒸気の内部及び周囲のいずれかに内燃機関ＥＧのラジエータＲＤにより冷却された冷却水ＣＬを通過させ、水蒸気を冷却して水に凝縮させる冷水誘導路４３を有し、冷水誘導路４３は水蒸気の内部及び周囲のいずれかを通過させられた冷却水ＣＬをラジエータＲＤに誘導する。
【００４５】
図１の例では、冷水誘導路４３は、凝縮器である排水部４０に誘導された水蒸気の内部に冷却水ＣＬを通過させる。しかし、例えば、冷水誘導路４３は、凝縮器である排水部４０の外面に冷却水ＣＬを通過させることにより、水蒸気の周囲に冷却水ＣＬを通過させてもよい。冷水誘導路４３は、既存のトラック等の自動車ＭＶの冷却系に着脱自在な構造を有する。
【００４６】
なお、排水部４０は、冷却フィン４２及び冷水誘導路４３のいずれか一方のみを有していてもよい。また、排水部４０は、必ずしも土砂ＳＬの外部に排出した水を貯留する必要は無く、例えば、状況に応じて、土砂ＳＬの外部に水蒸気の状態の水や、水蒸気が凝縮した水を貯留せずに土砂ＳＬの外部に排出してもよい。
【００４７】
以下、本実施形態の土砂の含水比低下方法について説明する。既存のトラック等の自動車ＭＶによる作業が行われている建設現場において、自動車ＭＶの荷台ＶＳに開口部ＯＰから土砂ＳＬが積載される。土砂ＳＬの積載の作業の前、又は土砂ＳＬの積載の作業の後に、自動車ＭＶに含水比低下装置１ａの加熱部２０、減圧部３０及び排水部４０が装着される。
【００４８】
図４に示すように、土砂の含水比低下装置１ａの封止部材１０ａにより、上方に開口した開口部ＯＰから土砂を積載された自動車ＭＶの荷台ＶＳに積載された土砂ＳＬを気密に封止する封止工程が行われる（Ｓ１１）。土砂の含水比低下装置１ａの加熱部２０により、自動車ＭＶの内燃機関ＥＧからの排熱により、封止工程により封止された土砂ＳＬを加熱する加熱工程が行われる（Ｓ１２）。
【００４９】
加熱工程では、後述する減圧工程により雰囲気を減圧される前の土砂ＳＬを加熱する。また、加熱工程では、封止工程の前において、荷台ＶＳに土砂ＳＬが積載される前や、荷台ＶＳに土砂ＳＬが積載されている途中から、荷台ＶＳの加熱が開始されてもよい。また、加熱工程は、後述する減圧工程の終了後に続行されてもよく、後述する排水工程の終了まで続行されてもよい。
【００５０】
土砂の含水比低下装置１ａの減圧部３０により、封止工程により封止された土砂ＳＬに接する雰囲気を減圧する減圧工程が行われる（Ｓ１３）。なお、減圧工程は加熱工程の開始後に加熱工程と並行して行われるが、状況に応じて、封止工程の終了後に加熱工程に先行して減圧工程が行われてもよい。土砂の含水比低下装置１ａの排水部４０により、加熱工程により加熱された土砂ＳＬから蒸発した水を封止工程により封止された土砂ＳＬの外部に排出する排水工程が行われる（Ｓ１４）。
【００５１】
加熱工程、減圧工程及び排水工程は、自動車ＭＶの停止中及び走行中のいずれにおいても行うことができる。例えば、図５に示すように、建設現場ＣＳにおいて、荷台ＶＳへの土砂ＳＬの積載及び封止工程が完了した後に、建設現場ＣＳから土砂ＳＬの処理場ＦＣに走行中の自動車ＭＶにおいて、加熱工程、減圧工程及び排水工程が行われてもよい。つまり、土砂ＳＬの運搬と脱水とを同時に並行して行うことができる。
【００５２】
本実施形態においては、土砂の含水比低下装置１ａの封止部材１０ａは、上方に開口した開口部ＯＰから土砂ＳＬを積載された自動車ＭＶの荷台ＶＳに着脱自在であり、荷台ＶＳに積載された土砂ＳＬを気密に封止するため、土砂ＳＬが液状であるか泥状であるかに関わらず、土砂ＳＬを積載された既存のトラック等の荷台ＶＳに装着されて、土砂ＳＬを気密に封止することができる。つまり、本実施形態は、あらゆる土砂ＳＬに対して有効な土砂ＳＬを脱水する技術である。
【００５３】
また、加熱部２０は、自動車ＭＶに着脱自在であり、自動車ＭＶの内燃機関ＥＧからの排熱により、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬを加熱するため、既存のトラック等に装着され、別途の熱源を用いなくとも、既存のトラック等の内燃機関ＥＧの排熱を利用して土砂ＳＬを加熱することができる。また、減圧部３０は、自動車ＭＶに着脱自在であり、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬに接する雰囲気を減圧するため、既存のトラック等に装着され、土砂ＳＬに接する雰囲気を減圧することにより、土砂ＳＬに含まれる水の沸点を下げて、土砂ＳＬの含水比を低下させ易くすることができる。また、排水部４０は、自動車ＭＶに着脱自在であり、加熱部２０により加熱された土砂から蒸発した水を封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの外部に排出するため、既存のトラック等に装着され、土砂ＳＬの含水比を低下させることができる。これにより、既存の自動車ＭＶを利用して、既存の自動車ＭＶによる土砂の積載中及び運搬中に土砂の含水比を低下させ、土砂の含水比を低下させる効率を向上させることができる。
【００５４】
つまり、本実施形態では、土砂ＳＬの運搬と脱水とを同時に並行して行うことができるため、土砂ＳＬの含水比を低下させる効率が向上する。また、土砂ＳＬの脱水は既存の自動車ＭＶで行われるため、脱水のための専用の敷地は不要となる。また、本実施形態は、一般に普及した自動車ＭＶを使用する技術であり、専用車両を新たに製造する必要は無いため、実用性が高い。また、本実施形態は、土砂ＳＬを再利用する場合に、土砂ＳＬの施工性や品質の向上に寄与する技術である。
【００５５】
図６に示すように、土砂ＳＬの含水比と、土砂ＳＬの施工性及び品質とには強い相関がある。土砂ＳＬの含水比が多過ぎる場合には、土砂ＳＬの粘性が高くなり、施工性が低くなる。一方、土砂ＳＬの含水比が少な過ぎる場合には、土砂ＳＬで粉塵が生じ易くなり、土砂ＳＬの要求密度等の品質を満足できない。一般的に、建設現場ＣＳにおいて土砂ＳＬが自動車ＭＶに積載された時刻ｔ０における土砂ＳＬの含水比は、施工性及び品質の目標値を満たすためには多過ぎる場合が多い。そこで、本実施形態の土砂の含水比低下装置１ａにより、土砂ＳＬが自動車ＭＶに積載された時刻ｔ０から、土砂ＳＬが再利用される時刻ｔ１までの時間に、含水比を数％でも減少させられれば、土砂ＳＬの施工性や品質は格段に向上する。したがって、本実施形態により、土砂ＳＬの再利用の可能性は増大する。また、土砂ＳＬを処分する場合は、改質材を添加することなく、土砂ＳＬの重量を減少させることが可能であるため、土砂ＳＬの処分費用を低減することができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、排水部４０は、外気により、加熱部２０により加熱された土砂ＳＬから蒸発し、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの外部に排出した水蒸気を冷却して水に凝縮させるため、別途の冷却源を用いなくとも、既存のトラック等の周囲の外気を利用して水蒸気を水に凝縮することができる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、排水部４０は、加熱部２０により加熱された土砂ＳＬから蒸発し、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの外部に排出した水蒸気の内部及び周囲のいずれかに内燃機関ＥＧのラジエータＲＤにより冷却された冷却水ＣＬを通過させる冷水誘導路４３により、水蒸気を冷却して水に凝縮させ、冷水誘導路４３は水蒸気の内部及び周囲のいずれかを通過させられた冷却水をラジエータＲＤに誘導するため、別途の冷却源を用いなくとも、既存のトラック等の内燃機関ＥＧのラジエータＲＤにより冷却された冷却水ＣＬを利用して水蒸気を水に凝縮することができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、加熱部２０は、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの内部及び周囲のいずれかに内燃機関ＥＧから排出された排気ガスＥＸを通過させる排気ガス誘導路２１により土砂ＳＬを加熱するため、別途の加熱源を用いなくとも、既存のトラック等の内燃機関ＥＧから排出された排気ガスＥＸを利用して土砂ＳＬを加熱することができる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、加熱部２０は、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの内部及び周囲のいずれかに内燃機関ＥＧを冷却した冷却水ＣＬを通過させる温水誘導路２２により土砂ＳＬを加熱し、温水誘導路２２は土砂ＳＬの内部及び周囲のいずれかを通過させられた冷却水ＣＬを内燃機関ＥＧのラジエータＲＤに誘導するため、別途の加熱源を用いなくとも、既存のトラック等の内燃機関ＥＧを冷却した冷却水ＣＬを利用して土砂ＳＬを加熱することができる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、加熱部２０は、減圧部３０により雰囲気を減圧される前の土砂ＳＬを加熱するため、減圧される前の雰囲気を介して土砂ＳＬに熱を伝えることにより、土砂ＳＬを加熱する効率を向上させることができる。
【００６１】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図７に示すように、第２実施形態の土砂ＳＬの含水比低下装置１ｂは、既存のディーゼル機関車、貨物列車等の鉄道車両ＲＶに着脱自在な付属部品として構成されている。従って、本実施形態の土砂ＳＬの含水比低下装置１ｂは、建設現場付近の線路において土砂ＳＬの運搬を行う既存の鉄道車両ＲＶに装着され、鉄道車両ＲＶによる土砂ＳＬの積載中及び運搬中に土砂ＳＬの含水比を低下させることができる。
【００６２】
土砂ＳＬの含水比低下装置１ｂは、上方に開口した開口部ＯＰから土砂ＳＬを積載された鉄道車両ＲＶの荷台ＶＳに着脱自在であり、荷台ＶＳに積載された土砂ＳＬを気密に封止する封止部材１０ａと、鉄道車両ＲＶに着脱自在であり、鉄道車両ＲＶの内燃機関ＥＧからの排熱により、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬを加熱する加熱部２０と、鉄道車両ＲＶに着脱自在であり、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬに接する雰囲気を減圧する減圧部３０と、鉄道車両ＲＶに着脱自在であり、加熱部２０により加熱された土砂ＳＬから蒸発した水蒸気を封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの外部に排出する排水部４０とを備える。その他の構成は、上記第１実施形態の含水比低下装置１ａと同様である。
【００６３】
本実施形態によれば、既存のディーゼル機関車及び貨物列車等の鉄道車両ＲＶを利用して、既存の鉄道車両ＲＶによる土砂ＳＬの積載中及び運搬中に土砂ＳＬの含水比を低下させ、土砂ＳＬの含水比を低下させる効率を向上させることができる。
【００６４】
（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態について説明する。図８に示すように、第３実施形態の土砂ＳＬの含水比低下装置１ｃは、既存の土運船等の船舶ＳＰに着脱自在な付属部品として構成されている。従って、本実施形態の土砂ＳＬの含水比低下装置１ｃは、建設現場付近の河川、海洋及び港湾等において土砂ＳＬの運搬を行う既存の船舶ＳＰに装着され、船舶ＳＰによる土砂ＳＬの積載中及び運搬中に土砂ＳＬの含水比を低下させることができる。
【００６５】
土砂ＳＬの含水比低下装置１ｃは、上方に開口した開口部ＯＰから土砂ＳＬを積載された船舶ＳＰの荷台ＶＳに着脱自在であり、荷台ＶＳに積載された土砂ＳＬを気密に封止する封止部材１０ａと、船舶ＳＰに着脱自在であり、船舶ＳＰの内燃機関ＥＧからの排熱により、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬを加熱する加熱部２０と、船舶ＳＰに着脱自在であり、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬに接する雰囲気を減圧する減圧部３０と、船舶ＳＰに着脱自在であり、加熱部２０により加熱された土砂ＳＬから蒸発した水を封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの外部に排出する排水部４０とを備える。
【００６６】
土砂ＳＬの含水比低下装置１ｃにおいて、排水部４０は、船舶ＳＰが航行する河川の淡水及び船舶ＳＰが航行する海洋の海水のいずれかの水Ｗにより、加熱部２０により加熱された土砂ＳＬから蒸発し、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの外部に排出した水蒸気を冷却して水に凝縮させる。このため、凝縮器である排水部４０の外面の少なくとも一部は、船舶ＳＰの周囲の水Ｗに接するように、船舶ＳＰに装着されている。その他の構成は、上記第１実施形態の含水比低下装置１ａと同様である。
【００６７】
本実施形態によれば、既存の土運船等の船舶ＳＰを利用して、既存の船舶ＳＰによる土砂ＳＬの積載中及び運搬中に土砂ＳＬの含水比を低下させ、土砂ＳＬの含水比を低下させる効率を向上させることができる。
【００６８】
また、本実施形態によれば、排水部４０は、船舶ＳＰが航行する河川の淡水及び船舶ＳＰが航行する海洋の海水のいずれかの水Ｗにより、加熱部２０により加熱された土砂ＳＬから蒸発し、封止部材１０ａにより封止された土砂ＳＬの外部に排出した水蒸気を冷却して水に凝縮させるため、別途の冷却源を用いなくとも、既存の土運船等の周囲の淡水又は海水を利用して水蒸気を水に凝縮することができる。
【００６９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。例えば、封止部材１０ａ，１０ｂ，１０ｃの構成については、上記実施形態に限定されるものではなく、上方に開口した開口部ＯＰから土砂ＳＬを積載された自動車ＭＶ、鉄道車両ＲＶ及び船舶ＳＰのいずれかの荷台ＶＳに着脱自在であり、荷台ＶＳに積載された土砂ＳＬを気密に封止するものであれば、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７０】
１ａ，１ｂ，１ｃ…含水比低下装置、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…封止部材、１１…ゴムパッキン、１２…下部シート、１３…上部シート、１４…密着具、２０…加熱部、２１…排気ガス誘導路、２２…温水誘導路、３０…減圧部、３１…吸気管、４０…排水部、４１…排水管、４２…冷却フィン、４３…冷水誘導路、ＳＬ…土砂、ＭＶ…自動車、ＲＶ…鉄道車両、ＳＰ…船舶、ＶＳ…荷台、ＯＰ…開口部、ＥＧ…内燃機関、ＲＤ…ラジエータ、ＥＸ…排気ガス、ＣＬ…冷却水、ＣＳ…建設現場、ＦＣ…処理場、Ｗ…水、ｔ０，ｔ１…時刻。
【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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【図８】
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