(57)【要約】【課題】幅広い土質の建設発生土を原料土とすることができる埋め戻し材の製造方法、埋め戻し材製造システムおよび幅広い土質の建設発生土を原料土とした埋め戻し材を提供する。【解決手段】埋め戻し材の製造方法は、異物除去工程、乾燥工程、混合工程および含水比調整工程を含んでいる。異物除去工程は、工事現場から生じた建設発生土Ｍ１から異物を除去する。乾燥工程は、河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥を含水比が７０％以下まで乾燥させて浄水土Ｍ２を生成する。混合工程は、建設発生土Ｍ１を８０％以下、浄水土Ｍ２を２０％以下、および生石灰を５％以下の各割合で混合して混合土Ｍｘ１を生成する。含水比調整工程は、混合土Ｍｘ１の含水比を２５％以下に調整する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工事現場から生じた建設発生土から異物を除去する異物除去工程と、
河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥を含水比が７０％以下まで乾燥させて浄水土を生成する乾燥工程と、
前記異物を除去した建設発生土を８０％以下、前記浄水土を２０％以下、および生石灰を５％以下の各割合で混合して混合土を生成する混合工程と、
前記混合土の含水比を２５％以下に調整する含水比調整工程とを含むことを特徴とする埋め戻し材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載した埋め戻し材の製造方法において、さらに、
前記建設発生土を粒径が４０ｍｍ以下になるように調整する粒径調整工程を含み、
前記混合工程は、
前記粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土を用いて前記混合土を生成することを特徴とする埋め戻し材の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載した埋め戻し材の製造方法において、
前記粒径調整工程は、
粒径が４０ｍｍを超える建設発生土を破砕して粒径を２０ｍｍ以下に調整し、
前記混合工程は、
粒径が２０ｍｍを超えかつ４０ｍｍ以下の前記建設発生土と前記粒径が２０ｍｍ以下の建設発生土とを混合した含小径混合土に前記浄水土を混合して前記混合土を生成することを特徴とする埋め戻し材の製造方法。
【請求項４】
工事現場から生じた建設発生土を８０％以下、河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥を含水比７０％以下に調整した浄水土を２０％以下、および生石灰を５％以下の各割合で混合してなり、かつ含水比が２５％以下であることを特徴とする埋め戻し材。
【請求項５】
請求項４に記載した埋め戻し材において、
粒度が４０ｍｍ以下の前記建設発生土、粒度が２０ｍｍ以下の前記建設発生土および前記生石灰を互いに混合した含小径混合土に前記浄水土を混合してなることを特徴とする埋め戻し材。
【請求項６】
工事現場から生じた建設発生土のうちの粒径が４０ｍｍを超える建設発生土の少なくとも一部を破砕して粒径を２０ｍｍ以下に調整して前記建設発生土全体で粒径を４０ｍｍ以下に調整する粒径調整手段と、
粒径が２０ｍｍを超えかつ４０ｍｍ以下の前記建設発生土と前記粒径が２０ｍｍ以下の建設発生土とを混合した含小径混合土に対して河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥を含水比が７０％以下まで乾燥させた浄水土および生石灰をそれぞれ混合して混合土を生成する混合手段と、
前記混合土の含水比を２５％以下に調整する含水比調整手段とを備えることを特徴とする埋め戻し材製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設工事や土木工事などの工事現場において掘削した地面を埋め戻す際に用いる埋め戻し材の製造方法、埋め戻し材および埋め戻し材製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建設工事や土木工事において工事現場における地面の掘削によって生じる建設発生土（「掘削土」ともいう）は、場外処分される他に工事現場用の資材として有効利用が図られている。ここで、場外処分は、建設発生土を地面を掘削した工事現場とは異なる場所に輸送して地中に埋めて処分するものであり、敷地外処分とも呼ばれている。
【０００３】
一方、建設発生土の資材としての利用は、建設発生土に生石灰やセメントなどの固化剤を混ぜることによってＣＢＲ値を向上させた埋め戻し材の原料土として用いられている。また、例えば、下記特許文献１には、建設発生土に下水汚泥焼却灰の造粒し焼結した造粒焼結骨材を混ぜることによってＣＢＲ値を向上させた道路用埋め戻し材が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８８１３２号公報
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された道路用埋め戻し材を含む従来の埋め戻し材においては、工事現場の場所ごとに建設発生土を構成する土の粒度や成分などの土質が異なるため、所定の仕様に調整される埋め戻し材の生成が困難であるという問題がある。具体的には、例えば、工事現場から得られた建設発生土における粘性土（粘土やシルト）成分が不足している場合には、このような建設発生土を埋め戻し材の原料土としては使用できず、埋め戻し材に利用できる建設発生土が限られるという問題があった。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、幅広い土質の建設発生土を原料土とすることができる埋め戻し材の製造方法、埋め戻し材製造システムおよび幅広い土質の建設発生土を原料土とした埋め戻し材を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、工事現場から生じた建設発生土から異物を除去する異物除去工程と、河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥を含水比が７０％以下まで乾燥させて浄水土を生成する乾燥工程と、異物を除去した建設発生土を８０％以下、浄水土を２０％以下、および生石灰を５％以下の各割合で混合して混合土を生成する混合工程と、混合土の含水比を２５％以下に調整する含水比調整工程とを含むことにある。
【０００８】
このように構成した本発明の特徴によれば、埋め戻し材の製造方法は、工事現場から生じた建設発生土に対して主として粘性土（粘土やシルト）で構成される浄水土を混ぜて埋め戻し材を製造しているため、粘性土成分が不足する建設発生土の粘性土成分を補うことができ、幅広い土質の建設発生土を原料土として埋め戻し材を製造することができる。この場合、浄水土の原料となる浄水汚泥は、浄水施設から質的および量的に安定して得ることができるため、浄水汚泥以外の他の粘性土を調達して使用する場合に比べて所望する品質の埋め戻し材を経済的かつ安定的に生成することができる。なお、本発明者は、建設発生土を８０％以下、浄水土を２０％以下および生石灰を５％以下の各割合で混合して混合土を含水比が２５％以下に調整した埋め戻し材が従来の埋め戻し材と同等の機能を発揮することを確認した。また、この場合、浄水汚泥の含水比は５０％以下が好ましいとともに、混合土の含水率は５％以上かつ２０％以下に調整することが好ましい。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、前記埋め戻し材の製造方法において、さらに、建設発生土を粒径が４０ｍｍ以下になるように調整する粒径調整工程を含み、混合工程は、粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土を用いて混合土を生成することにある。この場合、粒径調整工程は、建設発生土の中から粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土を抽出するほかに、粒径が４０ｍｍを超える建設発生土を破砕して４０ｍｍ以下に調整することができる。
【００１０】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、埋め戻し材の製造方法においては、建設発生土の粒径を４０ｍｍ以下に調整しているため、浄水土を混ぜた際に建設発生土の表面に浄水土が付着して団子化することによる粒度および強度の調整不良を防止して精度良く埋め戻し材を生成することができる。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、前記埋め戻し材の製造方法において、粒径調整工程は、粒径が４０ｍｍを超える建設発生土を破砕して粒径を２０ｍｍ以下に調整し、混合工程は、粒径が２０ｍｍを超えかつ４０ｍｍ以下の建設発生土と粒径が２０ｍｍ以下の建設発生土とを混合した含小径混合土に浄水土を混合して混合土を生成することにある。
【００１２】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、埋め戻し材の製造方法は、粒径が４０ｍｍを超える建設発生土を破砕して粒径を２０ｍｍ以下に調整するため、建設発生土の利用率を向上させながら粒度分布における小径側の粒度不足を補うことができる。また、この場合、浄水土の混合量を少なくすることができるため最終的な粒度調整が行い易くなるとともに浄水土の使用量を抑えることができる。
【００１３】
また、本発明は、埋め戻し材の製造方法の発明として実施できるばかりでなく、埋め戻し材および埋め戻し材製造システムの発明としても実施できるものである。
【００１４】
具体的には、埋め戻し材は、工事現場から生じた建設発生土を８０％以下、河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥を含水比７０％以下に調整した浄水土を２０％以下、および生石灰を５％以下の各比率で混合してなりかつ含水比が２５％以下であることを特徴とする。また、この場合においても、浄水汚泥の含水比は５０％以下が好ましいとともに、混合土の含水率は５％以上かつ２０％以下に調整することが好ましい。
【００１５】
また、この場合、前記埋め戻し材において、粒度が４０ｍｍ以下の建設発生土、粒度が２０ｍｍ以下の建設発生土および生石灰を互いに混合した含小径混合土に浄水土を混合するとよい。これらの埋め戻し材によれば、前記埋め戻し材の製造方法と同様の作用効果を期待することができる。
【００１６】
また、埋め戻し材製造システムは、工事現場から生じた建設発生土のうちの粒径が４０ｍｍを超える建設発生土の少なくとも一部を破砕して粒径を２０ｍｍ以下に調整して建設発生土全体で粒径を４０ｍｍ以下に調整する粒径調整手段と、粒径が２０ｍｍを超えかつ４０ｍｍ以下の建設発生土と粒径が２０ｍｍ以下の建設発生土とを混合した含小径混合土に対して河川から取水した水の浄化処理によって生じる浄水汚泥を含水比が７０％以下まで乾燥させた浄水土および生石灰をそれぞれ混合して混合土を生成する混合手段と、混合土の含水比を２５％以下に調整する含水比調整手段とを備えるとよい。この場合、粒度調整手段は、建設発生土の中から粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土を抽出するふるい機、および粒径が４０ｍｍを超える建設発生土を破砕して２０ｍｍ以下に調整する破砕機で構成することができる。これによっても、前記埋め戻し材の製造方法と同様の作用効果を期待することができる。なお、この場合においても、浄水汚泥の含水比は５０％以下が好ましいとともに、混合土の含水率は５％以上かつ２０％以下に調整することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る埋め戻し材の製造方法に使用する埋め戻し材製造システムの前段構成の概略を示すブロック図である。
【図２】図１に示した埋め戻し材製造システムの中段構成の概略を示すブロック図である。
【図３】図１に示した埋め戻し材製造システムの後段構成の概略を示すブロック図である。
【図４】本発明の変形例に係る埋め戻し材製造システムの後段構成の概略を示すブロック図である。
【図５】本発明の他の変形例に係る埋め戻し材製造システムの前中段構成の概略を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る埋め戻し材の製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図３は、本発明に係る埋め戻し材の製造方法に使用する埋め戻し材の製造システム１００（以下、「埋め戻し材製造システム１００」という）の構成の概略を前段、中段および後段にそれぞれ分けて示すブロック図である。この埋め戻し材製造システム１００は、建設発生土Ｍ１と浄水汚泥を乾燥させた浄水土Ｍ２とを用いて埋め戻し材ＦＰを生成する機械装置群からなる生産設備である。
【００１９】
（埋め戻し材製造システム１００の構成）
この埋め戻し材製造システム１００は、グリズリフィーダ１０１を備えている。グリズリフィーダ１０１は、埋め戻し材ＦＰの原料となる建設発生土Ｍ１を受け入れて所定の大きさ以下の建設発生土Ｍ１（土や石）のみを第１原料ホッパ１０２に搬送するとともに所定の大きさを超える建設発生土Ｍ１（土や石以外の異物）を分別して排出する機械装置である。本実施形態においては、グリズリフィーダ１０１は、大きさが１８０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１のみを第１原料ホッパ１０２に搬送する。ここで、建設発生土Ｍ１は、建設工事や土木工事において工事現場における地面の掘削によって生じる掘削土である。この建設発生土Ｍ１には、土の他、土や石以外の物質、例えば、木（根も含む）、金属（鉄片など）、樹脂片、コンクリート片など土中、またはその近傍に存在している物を広く含んでいる。
【００２０】
第１原料ホッパ１０２は、グリズリフィーダ１０１を介して供給される建設発生土Ｍ１を一時的に貯留する振動機能を有した容器である。この第１原料ホッパ１０２の下流側には、ベルトフィーダ１０３を介して手選別コンベア１０４が設けられている。ベルトフィーダ１０３は、第１原料ホッパ１０２に貯留されている建設発生土Ｍ１を手選別コンベア１０４に搬送する機械装置である。手選別コンベア１０４は、建設発生土Ｍ１を搬送しながら人手によって建設発生土Ｍ１内から異物を除去させるための機械装置である。この場合、異物とは、埋め戻し材ＦＰの主成分となる土や石以外の構成成分として不適な物質であり、例えば、木（根など）、動物の死骸、岩または人工的なゴミや廃棄物で（コンクリート片、樹脂製、金属製、布製または紙製の板状、棒状、塊状、袋状、箱状、シート状またはこれらを組み合わせたもの）などがある。この手選別コンベア１０４の下流側には、ベルトコンベア１０５を介して振動ふるい機１０６が設けられている。
【００２１】
ベルトコンベア１０５は、手選別コンベア１０４から搬送される建設発生土Ｍ１を第１振動ふるい機１０６に搬送する機械装置である。第１振動ふるい機１０６は、ふるい（篩）を振動させることによって建設発生土Ｍ１を粒度に応じて分別する機械装置である。本実施形態においては、第１振動ふるい機１０６は、建設発生土Ｍ１を粒径が４０ｍｍ以下、４０ｍｍを超えかつ１１０ｍｍ以下、および１１０ｍｍを超えかつ１８０ｍｍ以下の３つの大きさで分別する。この第１振動ふるい機１０６は、本発明に係る粒径調整手段の一部を構成する。第１振動ふるい機１０６の下流側には、前記３つの粒径の範囲にそれぞれ対応してベルトコンベア１１０、ベルトコンベア１２０およびジョークラッシャ１３０がそれぞれ設けられている。
【００２２】
ベルトコンベア１１０は、第１振動ふるい機１０６によってふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１（主に、土）を中間ホッパ１１１に搬送する機械装置である。中間ホッパ１１１は、第１振動ふるい機１０６によってふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１を一時的に貯留する振動機能を有した容器である。この中間ホッパ１１１の下流側には、ベルトフィーダ１１２およびベルトスケール１１３をそれぞれ介してベルトコンベア１４０が設けられている。
【００２３】
ベルトフィーダ１１２は、中間ホッパ１１１に貯留されている建設発生土Ｍ１をベルトスケール１１３に搬送する機械装置である。ベルトスケール１１３は、ベルトフィーダ１１２によって搬送された建設発生土Ｍ１を計量しながらベルトコンベア１４０に搬送する機械装置である。このベルトスケール１１３による建設発生土Ｍ１の計量データは、ベルトフィーダ１１２による建設発生土Ｍ１の搬送量の制御に用いられる。
【００２４】
ベルトコンベア１２０は、第１振動ふるい機１０６によってふるい分けられた粒径が４０ｍｍ〜１１０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１（主に、小石）を磁選機１２１を介してインペラブレーカ１２２に搬送する機械装置である。磁選機１２１は、ベルトコンベア１２０によって搬送される建設発生土Ｍ１内から磁性を有する金属を除去するための機械装置である。また、インペラブレーカ１２２は、ベルトコンベア１２０によって搬送される建設発生土Ｍ１の粒径を所定の大きさ以下に破砕する機械装置である。このインペラブレーカ１２２は、本発明に係る粒径調整手段の一部を構成する。インペラブレーカ１２２の下流側には、ベルトコンベア１２３を介して第２振動ふるい機１２４が設けられている。
【００２５】
第２振動ふるい機１２４は、ふるい（篩）を振動させることによって建設発生土Ｍ１を粒度に応じて分別する機械装置である。本実施形態においては、第２振動ふるい機１２４は、建設発生土Ｍ１を２０ｍｍ以下の粒径と２０ｍｍを超える粒径との２つの大きさに分別する。この第２振動ふるい機１２４は、本発明に係る粒径調整手段の一部を構成する。第２振動ふるい機１２４の下流側には、粒径が２０ｍｍを超える建設発生土Ｍ１が排出されるベルトコンベア１２０が設けられているとともに、粒径が２０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１が排出されるベルトコンベア１２５が設けられている。すなわち、前記インペラブレーカ１２２は、本実施形態においては建設発生土Ｍ１を２０ｍｍ以下に破砕している。
【００２６】
ベルトコンベア１２５は、第２振動ふるい機１２４によってふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１を中間ホッパ１２６に搬送する機械装置である。中間ホッパ１２６は、第２振動ふるい機１２４によってふるい分けられた粒径が２０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１を一時的に貯留する振動機能を有した容器である。この中間ホッパ１２６の下流側には、ベルトフィーダ１２７を介して前記ベルトコンベア１４０が設けられている。ベルトフィーダ１２７は、中間ホッパ１２６に貯留されている建設発生土Ｍ１をベルトコンベア１４０に搬送する機械装置である。
【００２７】
ジョークラッシャ１３０は、第１振動ふるい機１０６によってふるい分けられた粒径が１１０ｍｍ〜１８０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１（主に、大石）を所定の粒径以下に破砕する機械装置である。本実施形態においては、ジョークラッシャ１３０は、建設発生土Ｍ１を粒径が１１０ｍｍ以下に破砕する。このジョークラッシャ１３０の下流側には、前記ベルトコンベア１２０が設けられている。このジョークラッシャ１３０は、本発明に係る粒径調整手段の一部を構成する。
【００２８】
ベルトコンベア１４０は、粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１、粒径が２０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１、浄水土Ｍ２および固化材（図示せず）をそれぞれ混合機１４４に搬送する機械装置である。浄水土Ｍ２は、河川から取水した水を飲料水などの上水に浄化する処理過程で生じる副生成物としての汚泥を乾燥させた固形物であり、建設発生土Ｍ１とともに埋め戻し材ＦＰの原料となるものである。この浄水土Ｍ２は、第２原料ホッパ１４１およびベルトフィーダ１４２を介してベルトコンベア１４０上に供給される。また、固化材は、主として、埋め戻し材ＦＰに所定の強度（ＣＢＲ値）を付与するために建設発生土Ｍ１および浄水土Ｍ２に添加される地盤改良材であり、生石灰やセメントで構成されている。本実施形態においては、固化材として生石灰を用いている。この固化材は、サイロ１４３を介してベルトコンベア１４０上に供給される。
【００２９】
第２原料ホッパ１４１は、前記浄水土Ｍ２を一時的に貯留する振動機能を有した容器である。この第２原料ホッパ１４１の下流側には、ベルトフィーダ１４２が設けられている。ベルトフィーダ１４２は、第２原料ホッパ１４１に貯留されている浄水土Ｍ２をベルトコンベア１４０に搬送する機械装置である。また、サイロ１４３は、前記固化材を一時的に貯留するとともに所定量ずつベルトコンベア１４０上に供給する容器である。
【００３０】
混合機１４４は、ベルトコンベア１４０によって搬送される粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１、粒径が２０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１、浄水土Ｍ２および固化材を互いに混ぜ合わせて混合土を生成するための機械装置である。この混合機１４４は、本発明に係る混合手段に相当する。混合機１４４の下流側には、ベルトコンベア１４５が設けられている。ベルトコンベア１４５は、混合機１４４によって生成された混合土を混合機１４４から搬出して所定の置き場Ｓに搬送する機械装置である。
【００３１】
また、この埋め戻し材製造システム１００には、図示しない制御装置を備えている。制御装置は、図示しないマイクロコンピュータによって構成されており、埋め戻し材製造システム１００を構成する前記各機器の作動を制御する。この制御装置は、埋め戻し材製造システム１００の使用者からの指示を入力する図示しない入力装置および制御装置の作動状態を表示する図示しない表示装置をそれぞれ備えている。したがって、制御装置は、作業者による入力装置を介した入力操作に応じて前記各機器の作動を制御する。
【００３２】
（埋め戻し材製造システム１００の作動）
次に、上記のように構成した埋め戻し材製造システム１００の作動について説明する。まず、埋め戻し材製造システム１００を用いて埋め戻し材ＦＰの生成作業を行う作業者は、建設発生土Ｍ１および浄水土Ｍ２をそれぞれ用意する。この場合、建設発生土Ｍ１は、建設工事や土木工事において工事現場における地面の掘削によって生じた土を主成分とした掘削物を天日乾燥によって含水比を５０％以下に乾燥させたものである。
【００３３】
また、浄水土Ｍ２は、河川から取水した水の浄化処理過程で生じる水中の不純物からなる浄水汚泥（主成分は、粘土やシルトからなる粘性土であるが、凝集剤を含む場合もある）を天日乾燥によって含水比を７０％以下に乾燥させたものである（乾燥工程）。そして、この場合、浄水土Ｍ２は、建設発生土Ｍ１中の含まれる粘性土の割合に応じて、生成される埋め戻し材ＦＰ全体に占める浄水土Ｍ２の割合が２０％以下となる分量で用意される。
【００３４】
次に、作業者は、埋め戻し材製造システム１００の電源をＯＮにして各機器を作動状態とした後、建設発生土Ｍ１および浄水土Ｍ２をそれぞれ埋め戻し材製造システム１００に投入する。具体的には、作業者は、建設発生土Ｍ１をグリズリフィーダ１０１上に投入するとともに、浄水土Ｍ２を第２原料ホッパ１４１に投入する。これにより、建設発生土Ｍ１は、グリズリフィーダ１０１によって大きさが１８０ｍｍ以下のものだけが第１原料ホッパ１０２に搬送されて貯留された後（異物除去工程）、ベルトフィーダ１０３を介して所定量ずつ手選別コンベア１０４に送り出される。また、浄水土Ｍ２は、ベルトコンベア１４０に建設発生土Ｍ１が送られてくるまでの間、第２原料ホッパ１４１に貯留される。
【００３５】
手選別コンベア１０４上に搬送された建設発生土Ｍ１は、人手によって土や石以外の異物が取り除かれた後（異物除去工程）、ベルトコンベア１０５を介して第１振動ふるい機１０６に搬送されて粒径に応じた処理ラインに流される。具体的には、第１振動ふるい機１０６に搬送された建設発生土Ｍ１のうち、粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１はベルトコンベア１１０を介して中間ホッパ１１１に貯留され、粒径が４０ｍｍを超えかつ１１０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１はベルトコンベア１２０および磁選機１２１をそれぞれ介してインペラブレーカ１２２に搬送され、粒径が１１０ｍｍを超えかつ１８０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１はジョークラッシャ１３０に搬送される（粒径調整工程）。
【００３６】
中間ホッパ１１１に貯留された建設発生土Ｍ１は、ベルトフィーダ１１２およびベルトスケール１１３を介して所定量ずつベルトコンベア１４０に送り出される。この場合、制御装置（図示せず）は、ベルトスケール１１３によって計量される建設発生土Ｍ１の輸送量に基づいてベルトコンベア１４０の速度を制御する。
【００３７】
一方、インペラブレーカ１２２に搬送された建設発生土Ｍ１は、インペラブレーカ１２２、ベルトコンベア１２３および第２振動ふるい機１２４によって粒径が２０ｍｍ以下に破砕された建設発生土Ｍ１のみがベルトコンベア１２５を介して中間ホッパ１２６に貯留される（粒径調整工程）。中間ホッパ１２６に貯留された建設発生土Ｍ１は、ベルトフィーダ１２７を介して所定量ずつベルトコンベア１４０に送り出される。
【００３８】
また、ジョークラッシャ１３０に搬送された建設発生土Ｍ１は、粒径が１１０ｍｍ以下に破砕された後、ベルトコンベア１２０を介してインペラブレーカ１２２に搬送される（粒径調整工程）。すなわち、粒径が１１０ｍｍを超えかつ１８０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１は、ジョークラッシャ１３０およびインペラブレーカ１２２によって粒径が２０ｍｍ以下に破砕されてベルトコンベア１４０に送り出される。
【００３９】
ベルトコンベア１４０に粒径が４０ｍｍ以下および２０ｍｍ以下の各建設発生土Ｍ１が搬送されると、制御装置は、第２原料ホッパ１４１およびベルトフィーダ１４２の各作動を制御してベルトコンベア１４０上に浄水土Ｍ２を供給するとともにサイロ１４３の作動を制御することによりベルトコンベア１４０上に固化材を供給する。これにより、ベルトコンベア１４０は、粒径が４０ｍｍ以下および２０ｍｍ以下の各建設発生土Ｍ１に加えて浄水土Ｍ２および固化材をそれぞれ混合機１４４に搬送する。
【００４０】
この場合、第２原料ホッパ１４１、ベルトフィーダ１４２およびサイロ１４３は、後段の混合機１４４内で建設発生土Ｍ１、浄水土Ｍ２および固化材からなる混合物における構成割合が建設発生土Ｍ１（７９％）：浄水土Ｍ２（２０％）：固化材（１％）となるように浄水土Ｍ２および固化材をそれぞれ供給する。なお、これらの第２原料ホッパ１４１、ベルトフィーダ１４２およびサイロ１４３による浄水土Ｍ２および固化材の各投入量は、作業者によって予め制御装置に設定される。
【００４１】
混合機１４４は、建設発生土Ｍ１、浄水土Ｍ２および固化材を互いに混ぜ合わせて混合土Ｍｘ１を生成する（混合工程）。混合機１４４によって生成された混合土Ｍｘ１は、ベルトコンベア１４５によって所定の置き場Ｓに搬送される。この場合、生成された混合土Ｍｘ１は、固化材を含んでいるため、水和反応、ポラゾン反応、炭酸化反応およびイオン交換反応によって改質される。具体的には、混合土Ｍｘ１は、生石灰と水との水和反応による熱によって混合土Ｍｘ１中の含水比が低下する。また、混合土Ｍｘ１は、生石灰と混合土Ｍｘ１中のアルミナやケイ素とのポラゾン反応によって団結化する。また、混合土Ｍｘ１は、生石灰の一部が炭酸ガスと炭酸化反応して強度が向上する。また、混合土Ｍｘ１は、粘土粒子がイオン交換反応によって団粒化して締固め易い性質にする。
【００４２】
次いで、作業者は、置き場Ｓに搬送された混合土Ｍｘ１の含水比を２５％以下、例えば、５％以上かつ２０％以下に調整する。具体的には、作業者は、置き場Ｓまたはその他の場所で混合土Ｍｘ１を天日乾燥することによって含水比を５％以上かつ２０％以下に調整する。この含水比調整工程においては、建設発生土Ｍ１の含水比が低い場合（例えば、１０％以下）には、比較的含水比が高い浄水土Ｍ２によって含水比の調整が不要または短時間に終えることができる。すなわち、混合機１４４から排出された混合土Ｍｘ１の含水比が２５％以下の場合には、天日乾燥または後述する散水による含水比調整作業は不要であり、混合土Ｍｘ１は埋め戻し材ＦＰである。また、作業者は、浄水土Ｍ２が含む水分のみでは混合土Ｍｘ１の含水比が不足する場合には、水道水や河川の水を散水することによって含水比を向上させることができる。
【００４３】
この含水比調整工程によって、作業者は、混合土Ｍｘ１を埋め戻し材ＦＰとして完成させることができる。そして、このように製造された埋め戻し材ＦＰは、建設工事や土木工事における掘削穴に詰められて掘削穴を埋める材料として用いられたり、道路の路床や路盤を構成する材料として用いられる。
【００４４】
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、埋め戻し材製造システム１００を用いた埋め戻し材の製造方法は、工事現場から生じた建設発生土Ｍ１に対して主として粘性土（粘土やシルト）で構成される浄水土Ｍ２を混ぜて埋め戻し材ＦＰを製造しているため、粘性土成分が不足する建設発生土Ｍ１の粘性土成分を補うことができ、幅広い土質の建設発生土Ｍ１を原料土として埋め戻し材ＦＰを製造することができる。この場合、浄水土Ｍ２の原料となる浄水汚泥は、浄水施設から質的および量的に安定して得ることができるため、浄水汚泥以外の他の粘性土を調達して使用する場合に比べて所望する品質の埋め戻し材を経済的かつ安定的に生成することができる。
【００４５】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記各変形例において、上記実施形態と同様の構成部分については同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００４６】
例えば、上記実施形態においては、浄水土Ｍ２は、ベルトコンベア１４０上にて粒径が４０ｍｍ以下および２０ｍｍ以下の各建設発生土Ｍ１に対して加えるようにした。これにより、上記実施形態における埋め戻し材の製造方法においては、建設発生土Ｍ１の表面に浄水土Ｍ２が付着して建設発生土Ｍ１が団子化（巨大化）することによる埋め戻し材製造システム１００内で不具合、具体的には、第１原料ホッパ１０２、第１振動ふるい機１０６および第２振動ふるい機１２４での詰りや固化材との接触不足が防止できるため、埋め戻し材ＦＰの粒度調整および強度調整の各調整不良を防止して精度良い埋め戻し材を生成することができる。
【００４７】
また、この場合、上記実施形態においては、埋め戻し材製造システム１００は、第２原料ホッパ１４１およびベルトフィーダ１４２を設けて浄水土Ｍ２をベルトコンベア１４０上の建設発生土Ｍ１に対して加えるように構成した。しかし、埋め戻し材製造システム１００は、例えば、図４に示すように、第２原料ホッパ１４１およびベルトフィーダ１４２を省略して浄水土Ｍ２を建設発生土Ｍ１に対して加えるように構成することもできる。
【００４８】
この場合、作業者は、まず、上記実施形態と同様に、建設発生土Ｍ１をグリズリフィーダ１０１に投入する。これにより、埋め戻し材製造システム１００は、粒径が４０ｍｍ以下および２０ｍｍ以下の各建設発生土Ｍ１および固化材の混合物からなる含小径混合土Ｍｘ２を生成する。
【００４９】
次いで、作業者は、図１の二点鎖線で示すように、含小径混合土Ｍｘ２および浄水土Ｍ２を埋め戻し材製造システム１００における第１原料ホッパ１０２にそれぞれ投入する。この場合、作業者は、生成される埋め戻し材ＦＰに占める建設発生土Ｍ１、浄水土Ｍ２および固化材の各割合が建設発生土Ｍ１（７９％）：浄水土Ｍ２（２０％）：固化材（１％）となる分量で含小径混合土Ｍｘ２と浄水土Ｍ２をそれぞれ第１原料ホッパ１０２に投入する。これにより、埋め戻し材製造システム１００は、含小径混合土Ｍｘ２、浄水土Ｍ２および固化材を混合した混合土Ｍｘ１からなる埋め戻し材ＦＰ、すなわち、粒径が４０ｍｍ以下および２０ｍｍ以下の各建設発生土Ｍ１、浄水土Ｍ２および固化材を混合した混合土Ｍｘ１からなる埋め戻し材ＦＰを生成する。
【００５０】
つまり、この場合における埋め戻し材の製造方法は、埋め戻し材製造システム１００に対して原料土を２回通すことによって埋め戻し材ＦＰを製造している。なお、この場合、固化材の添加は、含小径混合土Ｍｘ２の生成時のみ、混合土Ｍｘ１の生成時のみ、並びに含小径混合土Ｍｘ２の生成時および混合土Ｍｘ１の生成時の両方であってもよい。すなわち、含小径混合土Ｍｘ２は、例えば、固化材を含めることなく粒径が４０ｍｍ以下および２０ｍｍ以下の各建設発生土Ｍ１のみで構成することもできる。
【００５１】
また、本発明に係る埋め戻し材の製造方法は、建設発生土Ｍ１に対して直接浄水土Ｍ２を加えることによって埋め戻し材ＦＰを製造することを排除するものではない。具体的には、作業者は、例えば、図４に示す埋め戻し材製造システム１００における第１原料ホッパ１０２（図１参照）に建設発生土Ｍ１および浄水土Ｍ２を投入する。これにより、埋め戻し材製造システム１００は、粒径が４０ｍｍ以下および２０ｍｍ以下の各建設発生土Ｍ１、浄水土Ｍ２および固化材の混合物からなる埋め戻し材ＦＰを生成することができる。すなわち、この場合における埋め戻し材製造方法は、埋め戻し材製造システム１００に対して原料土を１回通すことによって埋め戻し材ＦＰを製造している。
【００５２】
また、上記実施形態においては、埋め戻し材製造システム１００は、粒径が４０ｍｍ以下および２０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１を原料土として埋め戻し材ＦＰを製造した。しかし、埋め戻し材製造システム１００は、粒径が４０ｍｍ以上の建設発生土Ｍ１を原料土として埋め戻し材ＦＰを製造することもできることは当然である。
【００５３】
また、上記実施形態においては、埋め戻し材製造システム１００は、製造する埋め戻し材ＦＰの構成成分を建設発生土Ｍ１（７９％）：浄水土Ｍ２（２０％）：固化材（１％）とした。しかし、埋め戻し材製造システム１００は、異物を除去した建設発生土Ｍ１を８０％以下、浄水土を２０％以下、および固化材を５％以下の各割合で混合して埋め戻し材ＦＰを製造することができる。
【００５４】
また、上記実施形態においては、埋め戻し材製造システム１００は、埋め戻し材ＦＰの粘性土を補うために浄水土Ｍ２のみを用いた。しかし、埋め戻し材製造システム１００は、埋め戻し材ＦＰの粘性土を補うために浄水土Ｍ２に加えて他の粘性土を加えて埋め戻し材ＦＰを製造することを排除するものではない。
【００５５】
また、上記実施形態においては、混合土Ｍｘ１の含水比調整工程を天日乾燥により行った。しかし、混合土Ｍｘ１の含水比調整工程は、混合土Ｍｘ１の含水比を所定の含水比に調整することができれば、必ずしも上記実施形態に限定されるものではない。したがって、例えば、埋め戻し材製造システム１００は、ベルトコンベア１４５の下流側に混合機１４４によって混ぜ合わされて生成された混合土Ｍｘ１に対して乾燥または給水することによって埋め戻し材の含水比を所定値に調整する含水比調整機を設けることもできる。
【００５６】
また、上記実施形態においては、埋め戻し材製造システム１００は、粘性土を含む建設発生土Ｍ１であっても処理可能であるが、元来、粘性土はその粘性によって取り扱いが容易ではなく処理も困難である。このため、埋め戻し材製造システム１００は、粘性土を多く含む建設発生土Ｍ１を処理する専用ラインを含んで構成することもできる。
【００５７】
具体的には、埋め戻し材製造システム１００は、例えば、図５に示すように、最終的に図３または図４に示すベルトコンベア１４０に繋がる第３原料ホッパ１５０、ベルトフィーダ１５１、ベルトコンベア１５２、サイロ１５３、ドラムロッドスクリーン１５４、ベルトコンベア１５５、中間ホッパ１５６、ベルトフィーダ１５７およびベルトスケール１５８を備えて構成することができる。
【００５８】
第３原料ホッパ１５０は、粘性土を含む建設発生土Ｍ１を受け入れて一時的に貯留する振動機能を有した容器である。ベルトフィーダ１５１は、第３原料ホッパ１５０に貯留されている建設発生土Ｍ１をベルトコンベア１５２に搬送する機械装置である。ベルトコンベア１５２は、ベルトフィーダ１５１から供給された建設発生土Ｍ１をドラムロッドスクリーン１５４に搬送する機械装置である。サイロ１５３は、固化材を一時的に貯留するとともに制御装置による作動制御によって所定量ずつベルトコンベア１５２上に供給する容器である。
【００５９】
ドラムロッドスクリーン１５４は、高含水または高粘度の建設発生土Ｍ１を精度良く粒度に応じて分別する機械装置である。本実施形態においては、ドラムロッドスクリーン１５４は、建設発生土Ｍ１を粒径が４０ｍｍ以下、４０ｍｍを超えかつ１１０ｍｍ以下、および１１０ｍｍを超えかつ１８０ｍｍ以下の３つの大きさで分別する。このドラムロッドスクリーン１５４は、本発明に係る粒径調整手段の一部を構成する。
【００６０】
また、このドラムロッドスクリーン１５４は、建設発生土Ｍ１と前記ベルトコンベア１５２上で建設発生土Ｍ１に供給された固化材とを混合させる機能も担っている。そして、ドラムロッドスクリーン１５４は、粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１（正確には、固化材を含む建設発生土Ｍ１）のみをベルトコンベア１５５に排出する。
【００６１】
ベルトコンベア１５５は、ドラムロッドスクリーン１５４から排出された建設発生土Ｍ１を中間ホッパ１５６に搬送する機械装置である。中間ホッパ１５６は、ドラムロッドスクリーン１５４によってふるい分けられた粒径が４０ｍｍ以下の建設発生土Ｍ１を一時的に貯留する振動機能を有した容器である。ベルトフィーダ１５７は、中間ホッパ１５６に貯留されている建設発生土Ｍ１をベルトスケール１５８に搬送する機械装置である。ベルトスケール１５８は、ベルトフィーダ１５７によって搬送された建設発生土Ｍ１を計量しながらベルトコンベア１４０に搬送する機械装置である。このベルトスケール１５８による建設発生土Ｍ１の計量データは、ベルトフィーダ１５７による建設発生土Ｍ１の搬送量の制御に用いられる。
【００６２】
このように構成された埋め戻し材製造システム１００においては、第３原料ホッパ１５０に投入された建設発生土Ｍ１は、サイロ１５３から供給される固化材によって粘土が調整されるとともにドラムロッドスクリーン１５４によって粒度が調整されてベルトコンベア１４０に供給される。そして、ベルトコンベア１４０に供給された建設発生土Ｍ１は、浄水土Ｍ１および固化材がそれぞれ混ぜられた混合土Ｍｘ１、ベルトスケール１１３およびベルトフィーダ１２７から供給される建設発生土Ｍ１がそれぞれ混ぜられた含小径混合土Ｍｘ３、および他の土や固化材などが混ぜられることなく単独の粘度調整土Ｖａのうちの１つに調整される。
【００６３】
そして、含小径混合土Ｍｘ３または粘度調整土Ｖａに調整された場合には、作業者は、含小径混合土Ｍｘ３または粘度調整土Ｖａを浄水土Ｍ２とともに第１原料ホッパ１０２に投入することにより含小径混合土Ｍｘ２と同様にして混合土Ｍｘ１を生成することができる。また、作業者は、含小径混合土Ｍｘ３または粘度調整土Ｖａを第３原料ホッパ１５０に投入して混合土Ｍｘ１を生成することもできる。
【００６４】
この場合、作業者は、含小径混合土Ｍｘ３または粘度調整土Ｖａとともに浄水土Ｍ２を第３原料ホッパ１５０に投入して混合土Ｍｘ１を生成してもよいが、含小径混合土Ｍｘ３または粘度調整土Ｖａと浄水土Ｍ２とを屋外または屋内の平地上で混合した平地混合土ＧＭｘを第３原料ホッパ１５０に投入して混合土Ｍｘ１を生成することもできる。これによれば、浄水土Ｍ２が混合されることによって含水率や粘性が増した含小径混合土Ｍｘ３、粘度調整土Ｖａまたは平地混合土ＧＭｘを精度良く処理して混合土Ｍｘ１を生成することができる。そして、生成された各混合土Ｍｘ１は、上記実施形態における含水比調整工程を経て埋め戻し材ＦＰに調整される。
【００６５】
なお、この図５に示す粘性土を多く含む建設発生土Ｍ１を処理する専用ラインは、前記含小径混合土Ｍｘ２についても含小径混合土Ｍｘ３と同様の手順で処理して混合土Ｍｘ１を生成することもできる。この場合、作業者は、含小径混合土Ｍｘ２と浄水土Ｍ２とを屋外または屋内の平地上で混合した平地混合土ＧＭｘを第３原料ホッパ１５０に投入して混合土Ｍｘ１を生成することができる。そして、この場合においても、浄水土Ｍ２が混合されることによって含水率や粘性が増した含小径混合土Ｍｘ２または平地混合土ＧＭｘを精度良く処理して混合土Ｍｘ１を生成することができる。
【符号の説明】
【００６６】
Ｍ１…建設発生土、Ｍ２…浄水土、ＦＰ…埋め戻し材、Ｍｘ１…混合土、Ｍｘ２…含小径混合土、Ｍｘ３…含小径混合土、Ｖａ…粘度調整土、ＧＭｘ…平地混合土、Ｓ…置き場、
１００…埋め戻し材製造システム、
１０１…グリズリフィーダ、１０２…第１原料ホッパ、１０３…ベルトフィーダ、１０４…手選別コンベア、１０５…ベルトコンベア、１０６…第１振動ふるい機、
１１０…ベルトコンベア、１１１…中間ホッパ、１１２…ベルトフィーダ、１１３…ベルトスケール、
１２０…ベルトコンベア、１２１…磁選機、１２２…インペラブレーカ、１２３…ベルトコンベア、１２４…第２振動ふるい機、１２５…ベルトコンベア、１２６…中間ホッパ、１２７…ベルトフィーダ、
１３０…ジョークラッシャ、
１４０…ベルトコンベア、１４１…第２原料ホッパ、１４２…ベルトフィーダ、１４３…サイロ、１４４…混合機、１４５…ベルトコンベア、
１５０…第３原料ホッパ、１５１…ベルトフィーダ、１５２…ベルトコンベア、１５３…サイロ、１５４…ドラムロッドスクリーン、１５５…ベルトコンベア、１５６…中間ホッパ、１５７…ベルトフィーダ、１５８…ベルトスケール。
【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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