(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シルト粘土分が多い軟弱粘性土や浚渫土などにセメント等の固化材を混合して高圧脱水した後、粒径３０ｍｍ以下に解砕し、脱水ケーキである脱水改良土が未だ強度を発現していない脱水直後から数時間以内の弱材令時期に、前記解砕した脱水ケーキを更なる締め固め又は再圧縮の成形処理により大ブロックの構造体に製造し、その後固化反応を進めて最終の大ブロック製品となし、この最終製品は港湾工事のブロック、裏込め材、潜堤などの用途に有効利用することを特徴とする、脱水改良土を高強度化、大ブロック化、大重量化して有効利用する方法。
【請求項２】
シルト粘土分が多い軟弱粘性土や浚渫土などにセメント等の固化材を混合して高圧脱水した後、粒径３０ｍｍ以下に解砕し、解砕した脱水ケーキへ溶融メタル等の比重が大きい粒状物を混合し、脱水ケーキである脱水改良土が未だ強度を発現していない脱水直後から数時間以内の弱材令時期に、前記解砕した脱水ケーキを更なる締め固め又は再圧縮の成形処理により大ブロックの構造体に製造し、その後固化反応を進めて大ブロックで且つ大重量の最終製品となし、この最終製品は港湾工事のブロック、裏込め材、潜堤などの用途に有効利用することを特徴とする、脱水改良土を高強度化、大ブロック化、大重量化して有効利用する方法。
【請求項３】
締め固めの処理は、大容量型枠の中へ解砕した脱水ケーキを投入し、振動ローラ等の転圧機械を利用して脱水ケーキ間の間隙をつぶして大ブロック化することを特徴とする、請求項１又は２に記載した脱水改良土を高強度化、大ブロック化、大重量化して有効利用する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シルト粘土分が多い軟弱粘性土や浚渫土などにセメント等の固化材を混合して高圧脱水した脱水ケーキを、大きなブロック状で大重量の構造体を製造して港湾工事のブロック、裏込め材、潜堤などの用途に有効利用する技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
（１）従来、シルト粘土分が多い軟弱粘性土や浚渫土などをリサイクルする技術としては、セメント等の固化材を混合して高圧脱水した脱水ケーキを、粒径０〜３０mm程度の大きさに造粒して裏込め材、路床材、路盤材、盛り土、埋め戻し材等に有効利用する方法（例えば特許第２７６４６４５号公報記載の発明など参照）が知られている。
（２）また、シルト粘土分が多い軟弱粘性土や浚渫土などにセメントなどの固化材を混合してスラリー状で型枠に流し込んで大ブロックの構造体を製造する方法が考えられる。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
上記した（１）の従来技術は、高圧脱水した脱水ケーキを、云うなれば「砂や砕石」の代替え材として有効利用する技術でしかなく、港湾工事で一般的に使用されている直径３００〜１０００mm程度の裏込め材、ブロック、潜堤など大きなブロック材としての用途に有効利用することはできない。
【０００４】
また、上記（２）の技術は、単にセメントなどの固化材を混合して、従来のコンクリートと同じ方法で製造するもので、高圧脱水の工程がないため高強度な構造体を製造することが困難である。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、シルト粘土分が多い軟弱粘性土や浚渫土などにセメント等の固化材を混合して高圧脱水（圧縮、圧密）した脱水ケーキを、未だ強度を発現しない弱材令時期に再度締め固め又は圧縮して、或いはその際に溶融メタル等の比重が大きい粒状物を混合して、高強度化、大ブロック化し、或いは大重量化して、港湾工事のブロック、裏込め材、潜堤などに有効利用できるようリサイクルする方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る脱水改良土を高強度化、大ブロック化、大重量化して有効利用する方法は、
シルト粘土分が多い軟弱粘性土や浚渫土などにセメント等の固化材を混合して高圧脱水した後、粒径３０ｍｍ以下に解砕４し、脱水ケーキである脱水改良土が未だ強度を発現していない脱水直後から数時間以内の弱材令時期に、前記解砕した脱水ケーキを更なる締め固め又は再圧縮の成形処理により大ブロックの構造体に製造し、その後固化反応を進めて最終の大ブロック製品となし、この最終製品は港湾工事のブロック、裏込め材、潜堤などの用途に有効利用することを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明に係る脱水改良土を高強度化、大ブロック化、大重量化して有効利用する方法は、
シルト粘土分が多い軟弱粘性土や浚渫土などにセメント等の固化材を混合して高圧脱水した後、粒径３０ｍｍ以下に解砕し、解砕した脱水ケーキへ溶融メタル等の比重が大きい粒状物を混合し、脱水ケーキである脱水改良土が未だ強度を発現していない脱水直後から数時間以内の弱材令時期に、前記解砕した脱水ケーキを更なる締め固め又は再圧縮の成形処理により大ブロックの構造体に製造し、その後固化反応を進めて大ブロックで且つ大重量の最終製品となし、この最終製品は港湾工事のブロック、裏込め材、潜堤などの用途に有効利用することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載した脱水改良土を高強度化、大ブロック化、大重量化して有効利用する方法において、
締め固めの処理は、大容量型枠の中へ解砕した脱水ケーキを投入し、振動ローラ等の転圧機械を利用して脱水ケーキ間の間隙をつぶして大ブロック化することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施形態及び実施例】
請求項１乃至３に記載した発明に係る脱水改良土を高強度化、大ブロック化、大重量化して有効利用する方法の実施形態を、図１〜図９に基いて説明する。
【００１０】
先ず図１は、本発明方法の工程フローを示している。河川や海洋で浚った浚渫土は、砂礫分の除去工程１においてフルイやスクリーンなどで砂礫を除く。通過した粘土シルト分は、セメント等の固化材との混合工程２をミキサーなどにより行い、高圧脱水の工程３へと進める。
【００１１】
高圧脱水された脱水ケーキである脱水改良土は、転圧しやすくするため解砕工程４で粒径３０mm以下に砕かれ、締め固めの工程５へ進む。
【００１２】
締め固め或いは再圧縮の工程５の手段としては、例えば大量処理を目標とするときは図２Ａ、Ｂのように、幅１〜３ｍ程度、長さ３〜２０ｍ程度、高さ０．５〜２ｍ程度の型枠１０を作り、この型枠１０の中へ、前記高圧脱水工程３を終了し解砕４された脱水ケーキ１１を投入する。解砕された脱水ケーキ１１は未だ強度を発現していない、脱水直後から数時間以内の弱材令時期に、更なる締め固め又は再圧縮の処理工程５又は５’を行う。締め固め処理は、同型枠１０内で振動ローラ１２等の転圧機械を稼働させて高圧締め固めあるいは再圧縮工程５を機械化作業としてできるだけ短時間のうちに行い、脱水ケーキ間の間隙をつぶして最終製品としての大ブロック化構造体７又は７’を作る（図１も参照）。
【００１３】
前記脱水直後から数時間以内の弱材令時期について説明すると、次の通りである。
【００１４】
即ち、解砕された脱水ケーキ４を、脱水直後に更なる締め固め又は再圧縮の処理工程５又は５’を行った時期と、湿潤密度比、一軸圧縮強度（単位はメガパスカル＝ＭＰａ）、セメント添加率（％）との関係は、例えば、次の［表１］に示す通りである。
【００１５】
同［表１］のセメント添加率とは、土粒子実質重量に対するセメント添加重量の割合を云う。湿潤密度比とは、締め固め又は再圧縮した最終製品である構造体の湿潤密度と中間生成物である脱水ケーキの湿潤密度の比＝構造体の湿潤密度／脱水ケーキの湿潤密度）を云う。
【００１６】
0004616982.tif 000002
【００１７】
従って、脱水ケーキを脱水直後から脱水後１時間乃至３時間以内までに更なる締め固め又は再圧縮の処理工程５又は５’を行うと、湿潤密度の状態といい、一軸圧縮強度といい、良好な条件の大ブロック化構造体７又は７’（最終製品＝図１参照）を得られることが［表１］から分かる。セメント等の固化材の配合量（添加率）は、３％〜３０％位とする。３％以下では効き目がなく、また、３０％以上添加しても「ろ水」のｐＨ処理や構造体の発熱処理など不経済だからである。
【００１８】
図２Ａ、Ｂのようにして大容量型枠１０の中で締め固め、あるいは再圧縮の工程５を終了した脱水ケーキ１１は、速やかに図３に示すようにチェーンソーのような切断機１３により適する大きさに裁断する工程６を行い大ブロック構造体１１ａに成形する。その後、養生をすることにより固化反応が進み、最終製品である高強度の大ブロック構造体１１ａが完成する。
【００１９】
次に、締め固めあるいは再圧縮の工程５（図１を参照）のうち、再圧縮の方法の実施例を図４〜図９に基づいて説明する。
【００２０】
図４に示す成形装置１５は、一側を押板１５ａで仕切った第１の収容室（圧縮室）１５ｃの平面寸法Ｌ×Ｗが４ｍ×２ｍ位、深さは０．５〜２ｍ位の大きさとされる。したがって、前記の解砕された脱水ケーキ１１は、図６に示した成形装置１５の前記収容部１５ｃへ投入する。
【００２１】
成形装置１５の前記押板１５ａは、約３ｍの有効ストロークを有する第１圧縮シリンダ１５ｂにて押される構成である。前記第１の収容室１５ｃの前方部には、製品取り出し用のゲート１５ｄと、当該ゲート１５ｄに向かって押される第２押板１５ｅとに囲まれた第２収容室（圧縮室）１５ｆが設けられている。前記押板１５ｅは、約２ｍの有効ストロークを有する第２圧縮シリンダ１５ｇで前記ゲート１５ｄに向かって押される構成である。前記ゲート１５ｄは、ゲートシリンダ１５ｈで開閉される。
【００２２】
上記したように、上記第１の収容室１５ｃへ投入された脱水ケーキ１１は、図７と図８に示した如く直交する２方向へ段階的に圧縮、成形工程により、最終的には図９に示すように、平面形状を２ｍ×２ｍ、厚さ１ｍ位の大ブロック構造体１６に圧縮成形される。その後、固化材の固化反応（硬化）を待って、強度も十分大きい最終製品が完成するのである。
【００２３】
この最終段階までの所要時間が、上述した脱水後３時間以内の弱材令時期であれば、固化材の硬化に支障を受けない大ブロック構造体１６の製造が可能である。即ち、脱水された直後の脱水ケーキ１１は、強度を十分発現していないので、その後の更なる締め固め又は再圧縮の成形工程において、小さなエネルギーで容易に安価に大ブロック構造体１６を作ることができる。弱材令時に締め固め或いは再圧縮するため、土粒子間隙がほとんど発生せず、圧縮度の高い緻密な構造体を作ることが出来、その後の養生において十分に大きな強度が得られ、海洋構造物としての適性を有する最終製品が得られる。
【００２４】
こうして製造された大ブロックの構造体１６は、そのまま港湾工事のブロック、裏込め材、潜堤などの用途に有効な構造物として利用することができる。
【００２５】
なお、港湾工事に適する重量が必要な場合には、図１の工程フローにおける脱水ケーキの解砕工程の後、図２の締め固め時に、溶融メタル等の比重が大きい粒状物を混合して締め固め或いは再圧縮の工程５’（図１を参照）を実行することにより、大きなブロック状で大重量の構造体７’を製造することができ、港湾工事のブロック、裏込め材、潜堤などの用途に有効利用することができる。
【００２６】
前記溶融メタルは、ゴミ焼却場から出る廃棄物の一種であり、５ｍｍ程度の粒状物であるが、４〜７トン／ｍ３程度の重量を有する。よって、この溶融メタルを体積比にして約１０％程度混合すると、比重が２．３程度の大重量化構造体７’が得られる。
【００２７】
【発明の奏する効果】
請求項１〜３に記載した発明に係る脱水改良土を高強度化、大ブロック化、大重量化して有効利用する方法は、港湾工事のブロック、裏込め材、潜堤などの用途に有効利用できる。その製造能力が大きく、したがって、処理量が大きいので、浚渫土や軟弱粘性土のリサイクル効果が大きいばかりでなく、製造方法としても実用化の容易な内容である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の工程フロー図である。
【図２】Ａ、Ｂは脱水ケーキを作る手段を示した斜視図と断面図である。
【図３】脱水ケーキの解砕方法を示した斜視図である。
【図４】成形装置を示した斜視図である。
【図５】成形装置を示した平面図である。
【図６】成形装置に脱水ケーキを収容した状態の平面図である。
【図７】成形装置による第１次の成形段階を示した平面図である。
【図８】成形装置による第２次の成形段階を示した平面図である。
【図９】脱水改良土の放出段階を示す平面図である。
【符号の説明】
１１ａ    脱水ケーキ
１５      成形装置
１６      脱水改良土（製品）
１０      溝型コンクリートブロック
１２      圧密機械
１５ａ    第１の押板
１５ｅ    第２の押板
【図１】
0004616982.tif 000003
【図２】
0004616982.tif 000004
【図３】
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【図４】
0004616982.tif 000006
【図５】
0004616982.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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