(57)【要約】【課題】土砂から分離された分離水の排出を確実に行うことができるとともに、土砂の移し替えを確実に実行することができる土砂収納容器を得る。【解決手段】含水土砂を内部に収納する土砂収納空間Ｓを備える土砂収納容器を構成するに、分離された分離水を排出する多数の排水孔１５を、土砂収納空間Ｓを区画する仕切り部材１８に備え、仕切り部材１８の土砂収納空間側の内面に、濾布からなる内張り材１６を配設する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水土砂を内部に収納する土砂収納空間を備える容器であって、
前記含水土砂より分離された分離水を、前記土砂収納空間から排出する多数の排水孔を前記土砂収納空間を区画する仕切り部材に備え、
前記仕切り部材の前記土砂収納空間側の内面に、濾布からなる内張り材を配設してある土砂収納容器。
【請求項２】
前記内張り材の透水係数が、０．００１〜１．０ｃｍ／ｓｅｃの範囲内にある請求項１記載の土砂収納容器。
【請求項３】
前記土砂収納空間が、底面及び側面により区画される構成で、前記側面を画する前記仕切り部材に対する前記内張り材が、前記土砂収納空間を天面から覆う天面覆い部を備える請求項１又は２記載の土砂収納容器。
【請求項４】
前記土砂収納空間が上部に開口を有する直方体形状で、前記直方体形状の土砂収納空間を底面及び側面から区画する前記仕切り部材が、多数の排水孔を備えた板状体から構成され、
前記板状体を支持する枠体に、前記内張り材を固定可能な固定枠を備えた請求項１〜３の何れか１項記載の土砂収納容器。
【請求項５】
前記内張り材が、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維から選択される一種以上からなる透水性を有する帆布からなる請求項１〜４の何れか１項記載の土砂収納容器。
【請求項６】
前記内張り材の土砂収納空間側面に撥水処理がされている請求項１〜５の何れか１項記載の土砂収納容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木、建築等の工事現場で発生する含水土砂を内部に収納する土砂収納容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド工事、推進管工事等で発生した高含水土砂を工事現場から搬出処分するに際しては、鋼製の土砂収納容器が使用され、一般に鋼車と呼称される、前記鋼車が使用されていた。
鋼車は、内部に含水土砂を収納可能な土砂収容空間を備えた収納容器を台車上に備えたものであり、従来、この収納容器から、土砂から分離された水が漏れない構造が採用されていた（例えば、特許文献１参照）。従って、土砂の搬送に伴って分離水をも搬送することとなっていた。
【０００３】
一方、シールド掘削等で発生する高含水土砂は、土圧バランス式シールド掘削から発生するケースが多く、性状はスランプ値が１０〜１８ｃｍ、含水率は３０〜５０％である。この種の高含水土砂を工事現場からダンプカーで搬出処分するために、従来、固化改良剤が使用されていた。
【０００４】
一方、固化改良剤を使用することなく、現場の含水土砂を、フィルタープレス、ベルトプレス、遠心分離等により機械的に脱水処理して、脱水後の土砂をダンプカー等で搬出することも試みられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２９４１６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固化改良剤を使用する場合は、例えば、セメント系や石灰系の場合、改良後の土砂のｐＨがアルカリ性になる等の理由から環境問題があり、高分子系の場合は中性で問題はないが、盛土に利用した場合、土砂の締め固めが期待できず、盛土の上を作業用車両や重機が走行するのに、支障を来す等の問題がある。さらに、石膏系中性固化剤では固化剤を多量に必要とし、粉塵の問題、処理コスト上の問題がある。
従って、固化改良剤を使用する方法には、限界がある。
【０００７】
一方、機械的脱水を行おうとすると、従来提案されてきた方法では、粘土・シルト・砂質土の小粒径から砂礫土の大粒径までの応用範囲に、汎用的に適用できず、どのような現場においても汎用的に使用できる技術が得られていないのが実情である。
【０００８】
従って、本願の目的は、例えば、含水率３０％を超える掘削土砂を、環境に悪影響を与えることなく、工事現場から良好に搬出することができ、汎用性に富み、多くの作業工数や処理費用を費やすことなく処理を行うことができる技術を確立することにある。この場合、含水土砂を搬送・処理する容器の工夫により、減量化した土砂を搬送して上記目的が達成されることが好ましい。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための、含水土砂を内部に収納する土砂収納空間を備える容器の特徴構成は、請求項１に記載されているように、
前記含水土砂より分離された分離水を、前記土砂収納空間から排出する多数の排水孔を前記土砂収納空間を区画する仕切り部材に備え、前記仕切り部材の前記土砂収納空間側の内面に、濾布からなる内張り材を配設してあることにある。
【００１０】
この土砂収納容器における土砂収納空間は、基本的に、仕切り部材により区画されるのであるが、仕切り部材の内側に内張り材が配置される。従って、この空間に投入される土砂は、内張り材に当接することとなる。
さて、内張り材は濾布から構成されるため、透水性を有し、土砂から分離した分離水を土砂収納空間外へ排水孔を介して排出することができる。
【００１１】
一方、土砂は直接、仕切り部材に当接することはないため、土砂が排水孔に詰まって、分離水排出の阻害要因となることはない。実際問題として、本願にいう内張り材がない場合は、土砂が排水孔に簡単に詰まり、事実上使いものにならない。
【００１２】
本願の土砂収納容器を使用する場合にあっては、その機能が排水を実行させる方向であるため、従来技術において問題が残る固化改良剤を使用する必要はない。むしろ、土砂からの離水を促進することが好ましい。結果、固化改良剤を使用する技術の包含する問題が根源的に発生することはない。
一方、含水土砂から水が分離されてきた場合、土砂の容器への投入時・搬送移動時・貯留時に、自動的にあるいは圧搾操作等により分離水を容器から排水できるため、後工程で、排水済みの土砂を取り扱うことが可能となり、本願の目的を容易に達成できる。
【００１３】
さて、この種の内張り材としては、請求項２に記載されているように、その透水係数が０．００１〜１．０ｃｍ／ｓｅｃの範囲内にあることが好ましい。
この程度の透水係数であれば、実質上、砂礫のそれに対応できるため、土砂から分離させてきた分離水を問題なく排水できる。
そして、０．００１ｃｍ／ｓｅｃより低い場合は、排出に時間を要しやすく、好ましくない。これ以上の値であれば、基本的には排出能に問題は無いが、濾布強度保持等との関係から、１．０ｃｍ／ｓｅｃ以下に保つことが好ましい。出願人らの実験によると、最適は、０．２ｃｍ／ｓｅｃ程度であった。
【００１４】
さて、請求項３に記載されているように、前記土砂収納空間が、底面及び側面により区画される構成で、前記側面を画する前記仕切り部材に対する前記内張り材が、前記土砂収納空間を天面から覆う天面覆い部を備えることが好ましい。
土砂を、その収納空間に収納した状態で、天面覆い部で土砂全体を覆い、さらに、その上から蓋を乗せる等して、圧搾処理を行うことができ、蓋に関しても、従来発生していたような先に説明した問題の発生を防ぐことが可能となる。
【００１５】
また、請求項４に記載されているように、前記土砂収納空間が上部に開口を有する直方体形状で、前記直方体形状の土砂収納空間を底面及び側面から区画する前記仕切り部材が、多数の排水孔を備えた板状体から構成され、
前記板状体を支持する枠体に、前記内張り材を固定可能な固定枠を備えた構成とされることが好ましい。
この構成にあっては、内張り部材は、枠体と固定枠とによって位置保持されるとともに固定される。
従って、この内張り材が破れる等、損傷を受けた場合、さらには、その表面が荒れ、当初の目的を奏することができなくなった場合等にあっても、固定枠の操作により内張り材を取り換えることが可能となり、消耗品として内張り材を取り扱うことが可能となる。
【００１６】
濾布としては、請求項５に記載されているように、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維から選択される一種以上からなる透水性を有する帆布を使用すると、強度的に優れながら、充分安価で透水性において本願の要請に適した内張り材を得ることができる。
また、この種の帆布の表面は比較的スムーズに維持されるため、その表面に余分な土砂が付着して、土砂収納空間からの放出時にあっても、その放出がスムーズに行われ、作業効率を上げることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載されているように、前記内張り材の土砂収納空間側面に撥水処理がされていることが、好ましい。
この様に撥水処理をすることで、分離水の排水を迅速なものとすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本願の土砂収納容器を地中掘削現場Ａで使用している例を、以下、図面に基づいて説明する。本実施例では、本願の土砂収納容器が、従来、土砂搬送用鋼車１の土砂函（土砂収納用の箱体）として使用される搬送用土砂函１１１、あるいは、地上側に設置され、土砂の貯留・圧搾・ダンプカー荷台への移し換えに際して使用される貯留用土砂函１１として採用されている。
【００１９】
〔土砂処理の概要〕
図１に示されるように、掘削等により発生される土砂ａは、離水剤ｂ等を添加されて、スクリューコンベア２、ベルトコンベア３等により、土砂搬送鋼車１まで搬送され、鋼車１内に投入される。
【００２０】
図示する現場Ａにあっては、前記離水剤ｂに関して、地上の所定部位に、水タンク４、離水剤用の原液タンク５を備え、ラインミキサー６により、水ｗと離水剤ｂとを混合した後、離水剤貯留槽７、圧送注入ポンプ８を経て、スクリューコンベア２部位で、掘削土砂ａと離水剤ｂを混合する。この種の離水剤ｂの混入位置としては、直接、搬送用土砂函１１１に投入してもよいし、貯留用土砂函１１に投入してもよい。
【００２１】
土砂搬送鋼車１は、坑道Ｂ内に敷設されたレール９上を移動自在な走行台車１０を備えるとともに、その上に、本願の搬送用土砂函１１１を載せた構成を有している。
この搬送用土砂函１１１は、図７等に示すように、上部が開口された構成を有し、比較的含水率の高い土砂ａを投入可能な構成とされている。その具体的構造に関しては、後述する。
【００２２】
図１、２、３に示すように、土砂ａを土砂搬送鋼車１に収納した状態で、鋼車１を立坑Ｃまで移動させ、この位置で、地上側に前記搬送用土砂函１１１を取り出して、土砂ａを貯留用土砂函１１に転配する。
貯留用土砂函１１に転配された土砂ａは、この部位に設けられている圧搾装置１２により脱水される。
【００２３】
そして、図３に示すように、圧搾処理を終えた後、所定の傾斜装置１３を使用して、貯留用土砂函１１内の土砂ａをダンプカー１４の荷台に移し換える。結果、坑道Ｂより取り出された土砂ａは、ダンプカー１４により、後の用に搬出できる。
【００２４】
以上が、本願に係る搬送用土砂函１１１、貯留用土砂函１１の使用状況であるが、以下、個別に説明する。
〔貯留用土砂函〕
先ず、地上側の処理で使用される貯留用土砂函１１に関して、図２、４、５を参照しながら説明する。図２は圧搾処理の状況を示し、図３は地上での処理手順を示している。
【００２５】
図４、５に示すように、貯留用土砂函１１は、含水土砂を内部に収納する土砂収納空間Ｓを備えるとともに、この含水土砂より分離された分離水を、土砂収納空間Ｓから排出する多数の排水孔１５を、底面及び側壁面１１ａに備えて構成されている。そして、その特徴として、この底面及び側壁面１１ａの内側に、透水性を有するキャンバスシート１６（濾布の一種としての帆布）からなる内張り材が配設されている。
【００２６】
前記土砂収納空間Ｓは、図４に図示するように、上部に開口を有する直方体形状とされており、貯留用土砂函１１は、直方体形状の土砂収納空間Ｓを底面及び側面から区画する。
【００２７】
貯留用土砂函１１は、この土砂函の骨組みを成し、細幅板状の金属材を組み合わせた枠体１７（骨組み）と、この枠体１７（骨組み）間の空間を覆う板状体１８とを備えて構成されており、前記板状体１８には、これまで説明してきた排水孔としての、多くの孔１５が内外面を貫通して備えられている。
【００２８】
具体的には、これら材料は夫々ＳＳ４００からなり、板状体１８に設けられる排水孔１５の孔径は１０ｍｍとされ、さらに、板状体１８の開口率は約５０％に設定されている。この板状体１８が、本願にいう仕切り部材を成す。
【００２９】
上述のように、本願の特徴は、仕切り部材である板状体１８の土砂収納空間側の内面に、透水性を有するキャンバスシート１６（帆布）からなる内張り材が配設してあることにある。
【００３０】
この内張り材は、具体的には、ポリエステル繊維からなる織布であるキャンバスシート１６（帆布）であり、透水係数が０．２ｃｍ／ｓｅｃのものを採用した。さらに詳細には、土木工事用キャンバスシート（東レ株式会社製；商品名トレシート；ＮＢＳ＃１０００）の内面に撥水剤により撥水加工を施して使用するものとした。撥水剤としては、フッ素系アルコールとアクリル酸とのエステルの共重合体（具体的には、旭硝子社製；商品名アサヒガード  ）を塗布した。この種の撥水剤としては、シリコン系撥水剤を使用してもよい。
【００３１】
さらに、図４に示すように、キャンバスシート１６の固定を目的として、上述の枠体１７の各側壁面所定部分に対して、シート１６を固定可能な方形中抜き構造の固定枠１９が備えられており、この固定枠１９によりシート１６を土砂函内面に固定できるように構成されている。
【００３２】
図１に示す転配土の受け入れ、圧搾装置１２を使用した圧搾処理等の、通常の使用状態にあっては、内張り材としてのキャンバスシート１６が内面壁表面に現れた状態（土砂函１１の外面には多くの排水孔１５を有する板状体１８が露出する）で、土砂に直接接触することとなる。排水孔１５を備えた板状体１８に土砂が直接接することはない。
【００３３】
このシート１６は、側壁面１１ａに関して、長手側の側壁面には一対のシート１６ａを、土砂函１１の前後方向に位置する前後方向端の側壁面１１ａには、それぞれ１枚のシート１６を固定できるように構成されている。
底面部に関しては、同様に、長手方向で一対に分割されており、個々にシート１６が配設されている。
そして、これらのシート１６が汚れる、あるいは破損する等の状況により使用できなくなった場合には、適宜、シート１６を交換して使用することができる。
【００３４】
従って、この構成により底面及び側壁面１１ａに関しては、その内側面は、シート１６により被覆された面が現れることとなるが、本願にあっては、シートの一部１６ａが土砂の上面を被覆できるように構成されている。
【００３５】
即ち、図４に示すように側壁面に固定されるシートの一部１６ａが、その壁面よりも大きく形成されており、土砂収納空間Ｓ（実際はこの空間に収納された土砂）を天面から覆う天面覆い部１６ｂを備える構成とされている。
従って、この天面覆い部１６ｂを使用することで、貯留用土砂函に関して図５に示すと同様に、土砂を上側から覆うことが可能となっている。この状態で圧搾処理が成される。
【００３６】
一方、立坑の近傍、地上部位に、前記搬送用土砂函１１の圧搾装置１２が備えられている。
【００３７】
図２に示すように、この貯留用土砂函１１に対しては、その蓋体２０が用意されており、この蓋体２０により、圧搾装置１２により土砂を押さえて、脱水が可能とされている。この蓋体２０の外周部位は、気密保持ゴム２０ａを備えて、装着状態で気密性を保てるように構成されている。
【００３８】
結果、含水土砂が貯留用土砂函１１に収納された状態で、前記離水剤ｂ等の作用により分離された水は、自重により、あるいは、圧搾操作により、土砂函１１より排水され、土砂函１１上には、含水率の低い減量化された土砂のみが残ることとなる。
【００３９】
そして、図３に示すように、この貯留用土砂函１１からダンプカー１４の荷台への土砂の移し換え時に、貯留用土砂函１１を傾斜させて、土砂収納用空間Ｓから外部への土砂の放出を可能にすべく、図３、４において左方向にある貯留用土砂函１１の側壁面１１ｃは、傾斜状態において開口できるように、土砂函の上辺部１１ｔにヒンジ接続されている。但し、土砂が搬送用土砂函から転配される状態では、この側壁面１１ａが開くことがないように固定・固定解除自在な構成が採用されている。
【００４０】
さて、この貯留用土砂函１１には、図２に示すように、土砂の移し換えに際して、傾斜装置１３により傾斜操作が必要とされるため、傾斜装置１３に備えられる押し引き用シリンダ１３ａのピスト取付け部１１ｐが中央下部位置に設けられている。
【００４１】
〔搬送用土砂函〕
上述のように、本願で使用する土砂搬送用鋼車１は、走行台車１０と搬送用土砂函１１１を備えて構成さている。
以下、この搬送用土砂函１１１に関して、図６〜８に基づいて説明する。
この搬送用土砂函１１１は、土砂の坑道内からの搬出、地上側への移送、貯留用土砂函１１への転配の用に供される。
搬送用土砂函１１１も、先に示した貯留用土砂函１１と、概略同様な構造を備えており、本願にいう板状体１８に多数の排水孔１５が設けられ、その内張り材として濾布としてのシート１６が固定枠１９によって取り付け可能に構成されている。
【００４２】
さらに、図６、７に示すように、搬送用土砂函１１１の長手方向両端部には、転動軸２２が設けられており、この軸を使用することで、図３、８に示すように、転動操作が可能な構成とされている。
【００４３】
従って、本願にあっては、坑道内及び地上まで搬送用土砂函１１１を使用して含水土砂を搬送導出した後、土砂を貯留用土砂函１１に移し換え、さらに、適宜、ダンプカー１４に移し換えて、後の用に供する。
【００４４】
この種の操作に際して、本願の搬送用土砂函１１１は、排水孔１５を備えるとともに、内張り材１６を備えるため、土砂の自重、移動に伴う振動等の作用により、分離水が土砂函１１１から排出され、含水量の低い減量化され土砂が得られることとなる。
【００４５】
図１、３に示すように搬送用土砂函１１１は、立坑Ｃから取り出された後、転動操作され、搬送してきた土砂を貯留用土砂函１１に転配する。転配に際しては、図８に示すように、上記転動軸２２を軸支した状態で、底に連接された回転用ワイヤー２３を引き操作することで、土砂の内部からの転配が可能となる。
【００４６】
〔別実施の形態〕
（１）  本発明において処理される含水土砂としては、土木、建築等の建設現場、例えば、トンネル掘削工事、建設工事基礎ボーリング、浚渫等から発生する土砂があげられる。
（２）  上記の実施の形態にあっては、帆布を濾布として使用する例を示したが、この種の濾布としては、麻布等も使用することが可能である。
（３）  上記の実施の形態にあっては、搬送用土砂函、貯留用土砂函ともに、移動可能な構造としたが、定置式のものとされていても、なんら問題はない。
（４）  上記の実施の形態にあっては、帆布の表面に撥水剤を塗布した使用形態を示したが、撥水剤を使用しない形態であっても、排水孔と濾布を備えたものであれば、本願の目的を達成することができる。
（５）  土砂の処理において、上述の実施の形態にあっては、離水剤を現場で投入する例を示したが、このような離水剤を投入することなく、含水土砂を搬送・処理する場合に、土砂から水を抜く操作に本願土砂収納容器を使用すれば、本願の目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の土砂収納容器の使用状態を示す図
【図２】土砂を圧搾操作している状態を示す図
【図３】地上における土砂の処理状況を示す図
【図４】貯留用土砂函の具体的構成を示す図
【図５】土砂を覆い、分離水を排出している状況を示す図
【図６】搬送用土砂函の構成を示す図
【図７】搬送用土砂函の斜視図
【図８】搬送用土砂函の操作状況を示す図
【符号の説明】
１        土砂搬送鋼車
１１      貯留用土砂函
１５    排水孔
１６      シート
１６ｂ  天面覆い部
１７      枠体
１８    板状体
１９    固定枠
１１１  搬送用土砂函
Ａ      現場
Ｂ      坑道
Ｃ      立坑
Ｓ      土砂収納用空間
【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】
2004332322.tif 000009
【図８】
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