(57)【要約】【課題】  残土の砂の含有量が少ない場合でも、該残土から十分な量の製品砂を得ることができる手段、さらには所望の粒度分布を伴った十分な量の製品砂を得ることができる手段を提供する。【解決手段】  製品砂製造プラント１においては、建設工事現場等で発生した、岩石、コンクリートガラ、アスファルトガラ等の粗大物と、自然砂と、土とを含む残土が材料選別装置２に搬入され、残土中の鉄屑、木材等の異物が除去される。異物が除去された残土は、ローラミル４に搬入され、該残土中の粗大物が破砕されて砕砂となる。自然砂と砕砂と土とを含む残土は篩分装置６に搬入され、所望の粒度分布を伴った複合砂と、粗粒物と、微粒物とに分級される。複合砂は、洗浄装置８に送られて水で洗浄され、製品砂となる。粗粒物はローラミル４に戻され、再度破砕される。【選択図】図１
2005342655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩石、コンクリートガラ及び／又はアスファルトガラ等の硬い粗大物と、砂と、土とを含む残土を受け入れ、該残土中の上記粗大物を破砕して上記砂と近似する粒度の粒状物を生成する破砕機と、
上記破砕機から排出された上記砂と上記土と上記粒状物とを含む混合物を分級し、所望の粒度の上記砂及び上記粒状物を含む混合物を製品砂として抽出する分級機とを備えていることを特徴とする製品砂の製造装置。
【請求項２】
上記分級機から排出される上記製品砂よりも粒度が大きい粒状物を上記破砕機に戻す粗粒物戻し手段を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の製品砂の製造装置。
【請求項３】
上記分級機から排出された製品砂に混入しているダストを除去するダスト除去手段を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の製品砂の製造装置。
【請求項４】
上記破砕機がローラミルであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の製品砂の製造装置。
【請求項５】
上記分級機が、目の粗さが互いに異なる複数のスクリーンを用いた乾式篩分機であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の製品砂の製造装置。
【請求項６】
破砕機を用いて、岩石、コンクリートガラ及び／又はアスファルトガラ等の硬い粗大物と、砂と、土とを含む残土中の上記粗大物を破砕して上記砂と近似する粒度の粒状物を生成し、
分級機を用いて、上記砂と上記土と上記粒状物とを含む混合物を分級し、所望の粒度の上記砂及び上記粒状物を含む混合物を製品砂として抽出することを特徴とする製品砂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設工事現場や土木工事現場などで発生する残土を加工して製品砂を製造するための製品砂の製造装置及び製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、砂は、コンクリートなどの建設材料の基礎資材として広く用いられ、また公園の砂場などにも用いられる。しかしながら、近年、河川や海浜の天然砂が枯渇する傾向にあり、また環境保全上の要請から天然砂の採取規制が強化されつつある。そこで、建設工事現場や土木工事現場などで大量に発生する残土には砂が含まれていることから、目の粗さが異なる複数種のスクリーンを用い、残土を篩い分けて製品砂を得るようにした製品砂の製造方法ないしは製造装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３２２３８３号公報（段落［０００６］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えば特許文献１に記載されている製品砂の製造方法ないしは製造装置では、残土に含まれる砂の量が少ない場合は十分な量の製品砂を得ることができず、また所望の粒度分布を伴った製品砂を得ることができないことが多いといった問題がある。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、残土中の砂の含有量が少ない場合でも、該残土から十分な量の製品砂を得ることができる手段、さらには所望の粒度分布を伴った十分な量の製品砂を得ることができる手段を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた本発明にかかる製品砂の製造装置は、（ｉ）岩石やコンクリートガラやアスファルトガラなどの硬い粗大物と、砂と、土とを含む残土（例えば、建設工事現場、土木工事現場等で発生する残土）を受け入れ、該残土中の粗大物を破砕して上記砂と近似する粒度（粒度分布）の粒状物（砕砂）を生成する破砕機（例えば、ローラミル）と、（ii）破砕機から排出された砂と土と粒状物とを含む混合物を分級し、所望の粒度（粒度分布）の砂及び粒状物を含む混合物を製品砂として抽出する分級機（例えば、目の粗さが互いに異なる複数のスクリーンを用いた乾式篩分機）とを備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
この製品砂の製造装置においては、分級機から排出される製品砂よりも粒度が大きい（粗い）粒状物を破砕機に戻す粗粒物戻し手段（例えば、バケットコンベア、ベルトコンベア、スクリューコンベア、フィーダー等）を備えているのが好ましく、さらに分級機から排出された製品砂に混入ないしは付着しているダストを除去するダスト除去手段（例えば、水洗装置）を備えているのがより好ましい。
【０００７】
また、本発明にかかる製品砂の製造方法は、（ｉ）破砕機を用いて、岩石やコンクリートガラやアスファルトガラなどの硬い粗大物と、砂と、土とを含む残土中の粗大物を破砕して上記砂と近似する粒度（粒度分布）の粒状物（砕砂）を生成し、(ii)分級機を用いて、砂と土と粒状物とを含む混合物を分級し、所望の粒度（粒度分布）の砂及び粒状物からなる混合物を製品砂として抽出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる製品砂の製造装置ないしは製造方法によれば、残土に含まれる岩石やコンクリートガラやアスファルトガラなどの粗大物が、該残土に含まれる砂（以下、「自然砂」という。）と近似する粒度分布の粒状物すなわち砕砂に破砕される。したがって、破砕後の残土には、実質的に、ほぼ同一の粒度分布の自然砂及び砕砂が大量に含まれている。そして、これらの自然砂及び砕砂のうち、所望の粒度分布の自然砂及び砕砂が製品砂として抽出される。したがって、残土中の砂の含有量が少ない場合でも、残土から十分な量の製品砂を得ることができ、さらには所望の粒度分布を伴った十分な量の製品砂を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
図１は、本発明にかかる、建設工事現場や土木工事現場などで発生する残土を加工して製品砂を製造するための製品砂製造プラントの構成を示す模式図である。図１に示すように、この製品砂製造プラント１においては、建設工事現場や土木工事現場などからダンプトラック等を用いて運搬されてきた残土が、まず、ホッパーを兼ねた材料選別装置２に投入される。
【００１０】
この残土には、天然の岩ないしは石（砂利）やコンクリートガラ（コンクリート塊）やアスファルトガラなどの硬い粗大物と、自然砂（天然砂）と、土とが含まれている（以下、これらを「土石類」と総称する。）。かかる残土には、一般に、鉄屑や木材など、土石物以外の異物（以下、これらを「非土石類」と総称する。）も含まれている。そこで、材料選別装置２は、残土から非土石類を除去する。例えば、鉄屑は磁石で吸着することにより除去することができる。また、木材は、一般に土石物に比べて細長いので、スクリーニングにより、あるいはフォークですくい上げることにより除去することができる。
【００１１】
非土石類が除去された残土は、材料選別装置２から排出され、第１コンベア３によってローラミル４（破砕機）に搬入される。なお、第１コンベア３は、粗大物を含む残土を搬送することができるものであれば、どのようなものでもよく、例えばバケットコンベア、ベルトコンベアなどを用いることができる。
【００１２】
ローラミル４は、被破砕物を、回転するローラと、静止している壁面ないしは底面との間にかみ込ませて破砕ないしは粉砕する破砕機であり、例えば数百ミクロン以上の範囲で、容易に粒度の調整を行うことができるものである。なお、粒度の調整は、例えば、ローラの種類、ローラの位置、ローラの回転数等を適宜変えることにより容易に行うことができる。そして、ローラミル４は、硬い粗大物を破砕し、残土中の自然砂と近似する粒度分布ないしは粒度構成の砕砂（粒状物）を生成する。
【００１３】
粗大物が破砕された残土、すなわち、粒度分布が近似した（ほぼ同一である）自然砂及び砕砂（以下、これらを「複合砂」と総称する。）と、該複合砂より粒径が小さい（細かい）土とを含む残土は、ローラミル４から排出され、第２コンベア５によって篩分装置６に搬入される。第２コンベア５は、破砕された比較的細かい残土を搬送することができるものであれば、どのようなものでもよく、例えば、スクリューフィーダー、バケットコンベア、ベルトコンベアなどを用いることができる。
【００１４】
篩分装置６は、目の大きさないしは粗さが互いに異なる複数のスクリーンを備えていて、残土を、予め設定された粒度範囲の複合砂（以下、「粒度調整砂」という。）と、この粒度調整砂よりも粒度が大きい（粗い）粗粒物と、粒度調整砂よりも粒度が小さい（細かい）微粒物とに篩い分ける。すなわち、残土を分級して該残土から粒度調整砂を選別・抽出する。
【００１５】
ここで、粗粒物、すなわち粒度調整砂より粒度が大きい複合砂は、第３コンベア７（粗粒物戻し手段）によってローラミル４に戻され、再び破砕され、より粒度が小さい複合砂となる。第３コンベア７としては、例えばスクリューフィーダー、バケットコンベア、ベルトコンベアなどを用いることができる。なお、粗粒物をローラミル４に戻さず、建設材料（生コンクリート等）の骨材として用いてもよい。また、微粒物、すなわち粒度調整砂より粒度が小さい複合砂と土の混合物は、篩分装置６から排出され、建設材料や埋め立て材料などとして利用され、あるいは廃棄される。
【００１６】
粒度調整砂は、篩分装置６から排出された後、洗浄装置８に送られる。粒度調整砂は、洗浄装置８内において水で洗浄され、粒度調整砂に混入ないしは付着している微細なダスト等が除去され、製品砂となる。この製品砂は、生コンクリート用の砂、コンクリート二次製品用の砂、合材プラント用の砂、管まき用の砂、砂場用の砂などとして、天然砂と同様に幅広く用いることができるので、商品として販売することが可能である。
【００１７】
このように、本発明にかかる製品砂製造プラントによれば、残土中の砂の含有量が少ない場合でも、該残土から、所望の粒度分布を伴った、生コンクリート用の砂、コンクリート二次製品用の砂、合材プラント用の砂、管まき用の砂、砂場用の砂などとして利用することができる十分な量の製品砂を製造することができる。
【００１８】
次の表１、２に、本発明にかかる方法により、アスファルトガラを含む残土から製造された分級前の複合砂（自然砂及び砕砂の混合物）の２種類のサンプル１、２について、ふるい目の異なる複数のふるいを用いてその粒度分布を測定した結果を示す。
【表１】
2005342655.tif 000003
表１  複合砂の粒度分布（サンプル１）
【００１９】
【表２】
2005342655.tif 000004
表２  複合砂の粒度分布（サンプル２）
【００２０】
また、次の表３、４に、本発明にかかる方法により、アスファルトガラを含まない残土から製造された分級前の複合砂（自然砂及び砕砂の混合物）の２種類のサンプル３、４について、ふるい目の異なる複数のふるいを用いてその粒度分布を測定した結果を示す。
【表３】
2005342655.tif 000005
表３  複合砂の粒度分布（サンプル３）
【００２１】
【表４】
2005342655.tif 000006
表４  複合砂の粒度分布（サンプル４）
【００２２】
一般に、需要が多いのは粒径が０．６ｍｍ以下の製品砂であり、とくに需要が多いのは粒径が０．３〜０．６ｍｍの製品砂である。そして、表１、２から明らかなとおり、アスファルトガラを含む残土から製造された分級前の複合砂では、そのおよそ６５％は粒径が０．６ｍｍ以下である。また、およそ３０％は粒径が０．３〜０．６ｍｍである。他方、表３、４から明らかなとおり、アスファルトガラを含まない残土から製造された分級前の複合砂では、粒径が０．６ｍｍ以下のものはおよそ３６〜４６％であり、粒径が０．３〜０．６ｍｍのものはおよそ２０〜２６％である。したがって、アスファルトガラを含む残土を用いる場合は、アスファルトガラを含まない残土を用いる場合に比べて、より有用な製品砂をより多く製造することができるということが分かる。
【００２３】
なお、上記実施の形態にかかる製品砂製造プラントでは、篩分装置６は、残土を、１種類の粒度調整砂と、粗粒物と、微粒物とに篩い分けるようになっている。しかし、より多くのスクリーンを設けて、互いに粒度分布ないしは粒度構成が異なる複数種類（例えば、２種類、３種類……）の粒度調整砂を選別・抽出するようにしてもよい。なお、粒度調整砂の粒度範囲の下限を小さい値に設定すれば、複合砂のほとんど全部が製品砂となり、篩分装置６から排出される微粒物の大半は土で構成されることになる。
【００２４】
また、上記実施の形態にかかる製品砂製造プラントでは、洗浄装置８を用いて粒度調整砂を水で洗浄することによりダストを除去し、高品質の製品砂を得るようにしている（湿式）。しかし、水を用いずに、エアブロー等でダストを除去するようにしてもよい（乾式）。また、製品砂の品質上とくに問題がなければ、ダストの除去を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明にかかる製品砂製造プラントの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  製品砂製造プラント
２  材料選別装置
３  ローラミル
４  篩分装置
５  洗浄装置
６  第１コンベア
７  第２コンベア
８  第３コンベア
【図１】
2005342655.tif 000007