(57)【要約】【課題】コンクリートガラの再資源化を図ることができ、コンクリートガラの廃棄量を削減でき、新しく調達する建材量を削減できる大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法を提供する。【解決手段】コンクリートガラを所定のサイズ以下に破砕する段階と、コンクリートガラを原料ホッパーに収容する段階と、ブラスト材と粗原料に分け、ブラスト材タンクと粗原料タンクに収容する段階と、粗原料タンクの粗原料をサンドブラスターに投入し、ブラスト材タンクのブラスト材を粗原料に衝突させ、粗原料表面の付着モルタルを除去する段階と、粗原料を選別スクリーンに移動し、サイズ別に分ける段階と、サイズ分けした再生骨材を保管エリアに堆積し、集塵機で集めたフィラーを造粒して保管エリアに堆積する段階と、を備える。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ふるい機とジョークラッシャーからなる前処理装置と、原料ホッパーとサンドブラスターと選別スクリーンと集塵機とを含んでなる廃コンクリート処理装置と、が設置され、コンクリートガラから再生骨材と再生砕石を造る大型建築物の解体現場における廃コンクリート再生工法であって、
コンクリートガラをふるい機で所定のサイズ以下と所定のサイズ以上に分け、所定のサイズ以上のものをジョークラッシャーで所定のサイズ以下に破砕する段階（Ｓ１０）と、
前記段階（Ｓ１０）で造られた所定サイズ以下のコンクリートガラを原料ホッパーに収容する段階（Ｓ１１）と、
次にコンクリートガラを原料スクリーンでブラスト材と粗原料に分け、それぞれブラスト材タンクと粗原料タンクに収容する段階（Ｓ１３）と、
粗原料タンクの粗原料をサンドブラスターに投入し、ブラスト材を粗原料に衝突させ、粗原料表面の付着モルタルを除去する段階（Ｓ１５）と、
粗原料を選別スクリーンに移動し、サイズ別に分ける段階（Ｓ１６）と、
サイズ分けした再生骨材を保管エリアに堆積し、集塵機で集めたフィラーを造粒器に投入し、セメントと水を加えて造粒して、保管エリアに堆積する段階（Ｓ１７）と、が備えられることを特徴とする大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法。
【請求項２】
前記段階（Ｓ１７）では、さらに前記フィラーを撹拌器に投入し、セメントを加えて混ぜ、再生地盤固化材として袋詰め保管することを特徴とする請求項１に記載の大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法。
【請求項３】
前記段階（Ｓ１１）と前記段階（Ｓ１３）の間に、前記原料ホッパーから搬送されたコンクリートガラを破砕機で破砕する段階（Ｓ１２）が設けられ、破砕されたコンクリートガラが前記原料スクリーンに送られることを特徴とする請求項１に記載の大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法に係り、より詳しくは、廃コンクリートを廃棄処分場まで搬出することなく、再生骨材や再生砕石を製造できる大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平成１４年５月施行の建設リサイクル法により、分別解体や建設廃材の再資源化が義務付けられている。背景には、１９６０年代の高度成長期に建設されたビルなどの大型建築物の解体が増え、廃コンクリートの量が年間３０００〜４０００万トンにもなると予想されることがある。廃コンクリートは、そのまま砕いて路盤材などに利用できるが、路盤材としての活用は減少傾向にある。なお、骨材とは、コンクリートに混合される砂、砂利、砕石のことで、再生骨材は廃コンクリートから取り出した再利用可能な骨材で、ＪＩＳ規格が定められている。
【０００３】
再生骨材の規格を以下に示す。粗骨材とは、５ｍｍ以上のサイズが８５％以上を占めるもの、細骨材とは、５ｍｍ以下のものが８５％以上を占めるものをいう。絶乾密度は、１立方センチ当たりの重さ（ｇ／ｃｍ３）で、実積率は、所定の容器に骨材を入れた時、空隙を除く骨材の占める割合（％）をさす。
【表１】
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【０００４】
一方、特許文献１には、コンクリートガラの粗原料を研摩粒でブラストし、粗原料に付着したモルタルを除去する摩砕装置が示される。装置に０〜４０ｍｍのコンクリートガラを投入し、細粒サイズ（５〜１３ｍｍ）、中粒サイズ（１３〜２０ｍｍ）、粗粒サイズ（２０〜４０ｍｍ）の再生骨材を製造することが記載される。しかしながら、集塵機で集めたフィラーの後処理や、廃コンクリートの前処理を含む全体構成は示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１４／０４１５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、コンクリートガラの再資源化を図ることができ、コンクリートガラの廃棄量を削減でき、新しく調達する建材量を削減できる大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法は、ふるい機とジョークラッシャーからなる前処理装置と、原料ホッパーとサンドブラスターと選別スクリーンと集塵機とを含んでなる廃コンクリート処理装置と、が設置され、コンクリートガラから再生骨材と再生砕石を造る大型建築物の解体現場における廃コンクリート再生工法であって、コンクリートガラをふるい機で所定のサイズ以下と所定のサイズ以上に分け、所定のサイズ以上のものをジョークラッシャーで所定のサイズ以下に破砕する段階（Ｓ１０）と、前記段階（Ｓ１０）で造られた所定サイズ以下のコンクリートガラを原料ホッパーに収容する段階（Ｓ１１）と、次にコンクリートガラを原料スクリーンでブラスト材と粗原料に分け、それぞれブラスト材タンクと粗原料タンクに収容する段階（Ｓ１３）と、粗原料タンクの粗原料をサンドブラスターに投入し、ブラスト材を粗原料に衝突させ、粗原料表面の付着モルタルを除去する段階（Ｓ１５）と、粗原料を選別スクリーンに移動し、サイズ別に分ける段階（Ｓ１６）と、サイズ分けした再生骨材を保管エリアに堆積し、集塵機で集めたフィラーを造粒器に投入し、セメントと水を加えて造粒して、保管エリアに堆積する段階（Ｓ１７）と、が備えられることを特徴とする。
【０００８】
前記段階（Ｓ１７）では、さらに前記フィラーを撹拌器に投入し、セメントを加えて混ぜ、再生地盤固化材として袋詰め保管することを特徴とする。
【０００９】
前記段階（Ｓ１１）と前記段階（Ｓ１３）の間に、原料ホッパーから搬送されたコンクリートガラを破砕機で破砕する段階（Ｓ１２）が設けられ、破砕されたコンクリートガラが原料スクリーンに送られることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法によれば、
（１）廃コンクリートの廃棄処分場まで搬出が大幅に削減できる。トラックによる廃棄物の搬出も低減され、トラックの近隣に与える騒音も減少する。
（２）トラックによる二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量が削減できる。ＣＯ２の排出原単位を１７４ｇ・ＣＯ２／トン・ｋｍとし、１７万トン（３０階建てビル相当）の解体で排出される廃コンクリートの運搬で４０ｋｍ（＝２０ｋｍ×往復）の運搬が必要とした場合、１１８３トン（＝１７４×１７０ｋトン×４０ｋｍ×１０−６）のＣＯ２が削減できる。
（３）サンドブラスターにより粗原料に付着したモルタルを除去するので、粗骨材、細骨材ともＨ規格を満足できる。Ｍ、Ｌ規格の再生骨材も製造できる。規格を満足する再利用可能な骨材なので、新しく調達する建材調達量を低減できる。
（４）集塵機で集めたフィラー（微細粉）に水とセメントを加えて、粒状の再生砕石（再生路盤材）としたので、取り扱いが容易となる。
（５）廃コンクリートの外部への搬出がないので、発電所（火力、原子力など）など解体時の廃棄物の搬出が難しい現場での利用が期待できる。
（６）例として廃コンクリート１７万トンを処理する場合、再生砂（５ｍｍ以下）が約８万５千トン（約５０％）、再生骨材（５ｍｍ以上）が１万７千トン（約１０％）、フィラーが６万８千トン（約４０％）に分離できる。フィラーが現場で８千トン程度再利用されるなら、１７万トンの廃コンクリートの約１１万トンが現場で再利用できる。河川などから砂利を採取しないので、環境保全にも貢献できる。
【００１１】
微細粉のフィラーにセメントを加えて撹拌し、再生地盤固化材として袋詰め保管するので、フィラーの再利用がより容易になる。
【００１２】
前記段階（Ｓ１０）と前記段階（Ｓ１３）の間に、原料ホッパーから搬送されたコンクリートガラを破砕機で破砕する段階を設けたので、コンクリートガラにサンドブラスト用の砂が少ないような場合、コンクリートガラから砂を取り出して補充することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による廃コンクリート処理装置の正面図である。（実施例１）
【図２】図１の廃コンクリート処理装置の平面図である。
【図３】本発明による廃コンクリート処理装置の外観図である。
【図４】本発明による廃コンクリート処理装置の構成図である。
【図５】図４のサンドブラスラーの構造図である。
【図６】図５のサンドブラスラーを右方向から見た説明図である。
【図７】コンクリートガラの前処理装置の説明図である。
【図８】再生骨材とフィラーのサンプルを示す写真である。
【図９】造粒機で再生砕石を造る説明図である。
【図１０】撹拌器で再生地盤固化材を造る説明図である。
【図１１】本発明による大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法を詳しく説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明による廃コンクリート処理装置１００の正面図である。大型建築物の解体で壁などが破砕され生じたコンクリートガラが、原料ホッパー４に投入される。廃コンクリート処理装置１００が処理できるコンクリートガラのサイズは所定の０〜４０ｍｍとする。コンクリートガラは、ベルトコンベア７で本体部５０の破砕機３に搬送される。廃コンクリート処理装置１００の本体部５０は、鉄柱と床の３階建てで、２階部分にサンドブラスター２が設置される。左側には集塵機１が設置される。これにより周囲に粉塵が飛び散ることがなく、無粉塵の装置にできる。
【００１６】
図２は、図１の廃コンクリート処理装置１００の平面図である。本体部５０には２台のサンドブラスター２が設けられる場合を示す。サンドブラスター２が、１台構成の場合（図示せず）もある。保管エリア６は、第１保管エリア６ａ、第２保管エリア６ｂ、第３保管エリア６ｃ、第４保管エリア６ｄ、第５保管エリア６ｅがある。第１保管エリア６ａには、０〜５ｍｍサイズの再生骨材が堆積される。第２保管エリア６ｂには、５〜１３ｍｍサイズの再生骨材が堆積される。第３保管エリア６ｃには、１３〜２０ｍｍサイズの再生骨材が堆積される。第４保管エリア６ｄには、２０〜４０ｍｍサイズの再生骨材が堆積される。第５保管エリア６ｅには、造粒器２５で粒状にした再生砕石（再生路盤材とも呼ぶ）が堆積される。保管エリア６には、骨材が混じらないよう仕切り壁４０が設けられる。
【００１７】
図３は、本発明による廃コンクリート処理装置１００の外観図である。本体部５０のサンドブラスター２は、２台ではなく１台である。装置の下側部分に見える４台のベルトコンベア７は、選別スクリーン１１で選別されたサイズ別の再生骨材を第１保管エリア６ａ〜第４保管エリア６ｄに搬送するためのものである。これに限るものではないが、サンドサンドブラスター２は、５〜１０トン／ｈの処理能力がある。集塵機１の風量は、２５０ｍ３／分である。本体部５０の側面には壁はなく、２階と３階には転落防止柵が設けられる。
【００１８】
サンドブラスター２が１台構成の場合の廃コンクリート処理装置１００の寸法を次に示す。なお、寸法はこれに限られるものではない。本体部５０の左右の幅が７ｍ（図１参照）、高さが９ｍ（図１参照）である。本体部５０の奥行きが、６．５ｍ（図２参照）である。図２で本体部５０と保管エリア６を含む前後の長さが約１８ｍ、本体部５０と原料ホッパー４を含む左右の幅が約２４ｍである。本体部５０の設置面積は約４５．５ｍ２で、３階建てとして床面積を抑えている。
【００１９】
図４は、本発明による廃コンクリート処理装置１００の構成図である。原料ホッパー４には、０〜４０ｍｍのコンクリートガラが投入される。これをベルトコンベア７で破砕機３に搬送する。破砕機３は、コンクリートガラを回転打撃板で２次破砕し、原料スクリーン８で粗原料１６とブラスト材１７に分け、それぞれを粗原料タンク９とブラスト材タンク１０に収容する。ブラスト材１７は、ブラストに使用するので砂のサイズであり、具体的には０〜５ｍｍサイズの骨材とする。なお、破砕機３は、コンクリートガラにサンドブラストのための適切な量の砂がある場合には、備えなくてもよい。
【００２０】
図４に示すように、粗原料タンク９の粗原料１６と、ブラスト材タンク１０のブラスト材１７は、次にサンドブラスター２に送られる。ここで粗原料１６に付着したモルタルが、砂であるブラスト材１７のブラストにより剥ぎ取られる。乾式のブラストであり、水は使用していない。サンドブラスター２内の微細粉（フィラー）は、集塵機１に集められる。ブラストが終了すると、サンドブラスター２の粗原料１６とブラスト材１７は、中間タンク２６に搬送される。中間タンク２６があれば、サンドブラスター２は、粗原料１６とブラスト材１７を中間タンク２６に搬送して空になるので、次のブラスト処理に移行できる。中間タンクは選別スクリーン１１に収容のスペースがあればなくてもよい。
【００２１】
図４に示すように、粗原料１６とブラスト材１７は、次に中間タンク２６から選別スクリーン１１に搬送される。選別スクリーン１１には、網目の異なるスクリーンが用意されており、再生骨材２０を５ｍｍ以下、５〜１３ｍｍ、１３〜２０ｍｍ、２０〜４０ｍｍに分ける。再生骨材２０は、サイズ別にベルトコンベア７で保管エリア６（６ａ〜６ｄ）に堆積される。円錐形状に堆積される。集塵機１に集められたフィラー２１は、造粒器２５によって、粒状に固化され、再生砕石２４として保管エリア６（６ｅ）に堆積される。なお、サンドブラスター２の部分が２系列の場合と、１系列の場合がある。
【００２２】
図５は、図４のサンドブラスラー２の構造図である。サンドブラスラー２は、外側から駆動される回転ドラム１５と、回転ドラム１５の内側に取り付けられるブラスト材セパレータ１８と、ブラストロータ１３と、ブラストロータ１３を回転させる駆動モータ１４と、ブラスト材供給管１２とを備える。ブラスト材供給管１２は、ブラストロータ１３の軸に向かって延びる管で回転はしない。
【００２３】
図５に示すように、丸符号１は、粗原料１６を回転ドラム１５内のブラスト材セパレータ１８の内部に投入することを示す。丸符号２は、ブラスト材１７が、ブラスト材供給管１２を通って、ブラストロータ１３に送られることを示す。ブラストロータ１３に入ったブラスト材１７は、回転羽根で射出され、丸符号３で示す波線のように粗原料１６に衝突する。これにより、引出し円の中に示すように、粗原料１６表面の付着モルタル２７が除去される。ブラスト材１７は、ブラスト材セパレータ１８がブラスト材１７は通過させるサイズの網目なので、回転ドラム１５とブラスト材セパレータ１８の間を通り抜ける。丸符号４に示すように、ブラスト材１７は、ブラスト材供給管１２に戻る通路が設けられる。このため、ブラスト材１７は、丸符号５に示すように、回転ドラム１５の回転により持ち上げられ、回転しないブラスト材供給管１２に戻って、再びブラストロータ１３に入る。このようにブラスト材１７を回転ドラム１５の内部で循環させることができる。ブラスト材１７をブラストロータ１３に引き込む力は、ブラストロータ１３の回転羽根による吸引力による。なお、所定時間のブラストが終了すると、粗原料１６とブラスト材１７は、中間タンク２６に搬送される。
【００２４】
図６は、図５のサンドブラスラーを右方向から見た説明図である。回転ドラム１５は、駆動ローラ１９で反時計回りに回転させるとする。ブラストロータ１３は、回転ドラム１５の回転軸とは偏心した位置にある。ブラストロータ１３の回転方向は、回転ドラム１５の回転方向とは逆にしている。なお、ブラストロータ１３には回転羽根１３ａが設けられ、引き込んだブラスト材１７を波線で示す部分で、粗原料１６に向かって射出する。
【００２５】
図６に示すように、回転ドラム１５が回転すると、ブラスト材セパレータ１８も回転するので、粗原料１６はやや右上方向に持ち上げられる。丸符号３に示すように、ブラストロータ１３の回転羽根１３ａによってブラスト材１７が右下方向に射出され、粗原料１６に衝突して付着モルタルが除去される。丸符号４に示すように、ブラスト材セパレータ１８を通過したブラスト材１７は、ブラスト材セパレータ１８を通過して回転ドラム１５の下部に集められ、回転ドラム１５の回転で持ち上げられ、ブラスト材供給管１２に向かって落下し、ブラストロータ１３に戻される。丸符号５に示すように、ブラスト材１７が再びブラストロータ１３に入る。
【００２６】
図７は、コンクリートガラ４２の前処理装置９０の説明図である。コンクリートガラ４２は、建物のコンクリート壁などが破砕されたもので、図７の下方に示す四角形の部分に集められる。これをコンクリートガラ４２の母材とする。サイズは０〜１５０ｍｍとする。前処理装置９０は、本実施例ではふるい機４３と、ジョークラッシャー４４からなる。母材のコンクリートガラ４２をユンボ４１でふるい機４３に投入し、４０〜５０ｍｍのサイズと、０〜４０ｍｍのサイズに分ける。続いて４０〜５０ｍｍのサイズのコンクリートガラ４２をジョークラッシャー４４に投入する。そして、廃コンクリート処理装置１００が処理できるサイズ（所定のサイズ）である０〜４０ｍｍのサイズに破砕する。ふるい機４３で細かいコンクリートガラを分離すれば、ジョークラッシャー４４の負担が減る。これら２つのルートから得られた０〜４０ｍｍのサイズのコンクリートガラ４２を廃コンクリート処理装置１００の原料ホッパー４に投入する。
【００２７】
図８は、再生骨材２０とフィラー２１のサンプルを示す写真である。フィラー２１は、集塵機１の底部から取り出したものである。再生骨材２０は、５ｍｍ以下、５〜１３ｍｍ、１３〜２０ｍｍ、２０〜４０ｍｍの４種類に分けている。
【００２８】
図９は、造粒器２５で再生フェラー２４を造る説明図である。フィラー２１と、セメント２２と、水２３を混練して、粒状の再生砕石２４としている。再生砕石２４は再生路盤材とも呼ばれ、道路地盤の補強などに使用できる。
【００２９】
図１０は、撹拌器２８で再生地盤固化材３０を造る説明図である。フィラー２１とセメント２２を混ぜ、撹拌して、再生地盤固化材３０としている。袋詰めして保管する。再生地盤固化材３０は、泥状の地盤などに撒いて、地盤を硬くすることができる。現地の地盤の状況によっては撹拌器２８を備えない場合もある。
【００３０】
図１１は、本発明による大型建築物解体現場における廃コンクリート再生工法のローチャートである。Ｓ１０は、コンクリートの前処理段階を示す。コンクリートガラの母材を前処理装置のふるい機４３にかけ、０〜４０ｍｍサイズのものと、４０〜１５０ｍｍサイズのものに分ける。次に４０〜１５０ｍｍサイズのコンクリートガラをジョークラッシャー４４で０〜４０ｍｍサイズのものに破砕し細かくする。母材の細かいコンクリートガラをジョークラッシャー４４に投入しないので、ジョークラッシャー４４の負担を軽減でき処理効率を向上できる。Ｓ１１は、０〜４０ｍｍのコンクリートガラを原料ホッパー４に収容する段階である。Ｓ１２は、減量ホッパー４のコンクリートガラをベルトコンベアで、破砕機３搬送し、破砕機３でコンクリートガラを破砕する段階である。この段階は、コンクリートガラに砂が適切な割合で含まれるなら省略されてもよい。Ｓ１３は、コンクリートガラを原料スクリーンでブラスト材と粗原料に分け、ブラスト材をブラストタンクに粗原料を原料タンクに収容する段階である。Ｓ１４は、原料タンクの粗原料を、所定量サンブラスター２に投入する段階である。
【００３１】
Ｓ１５は、ブラスト材タンクのブラスト材をブラストロータに送り込み、射出して粗原料に衝突させ粗原料に付着したモルタルを除去する段階である。Ｓ１６は、所定の時間運転したかを判定する段階である。Ｓ１７は、粗原料をサンドブラスター２から選別スクリーンに移動し、サイズ別に分ける段階である。Ｓ１８は、（１）サイズ分けした再生骨材を保管エリア６に堆積する。（２）集塵機１で集めたフィラーを造粒器２５に投入し、セメントと水を加えて造粒し、再生砕石（再生路盤材）２４として保管エリアに堆積する。（３）集塵機１で集めたフィラーを撹拌器２８に投入し、セメント加えて撹拌し、再生地盤固化材３０として袋詰めして保管する。を行なう。（３）はオプションで、備えない場合がある。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の廃コンクリート再生工法は、大型建築物の解体現場で再生骨材、再生砕石及び再生地盤固化材を製造でき、廃コンクリートの再資源化に貢献できる。特に発電所（火力、原子力など）などでは、解体時の廃棄物の外部への搬出が難しい場合もあるので、このような工法が好適である。
【符号の説明】
【００３３】
１    集塵機
２    サンドブラスター
３    破砕機
４    原料ホッパー
６    保管エリア
６ａ    第１保管エリア
６ｂ    第２保管エリア
６ｃ    第３保管エリア
６ｄ    第４保管エリア
６ｅ    第５保管エリア
７    ベルトコンベア
８    原料スクリーン
９    粗原料タンク
１０    ブラスト材タンク
１１    選別スクリーン
１２    ブラスト材供給管
１３    ブラストロータ
１３ａ    回転羽根
１４    駆動モータ
１５    回転ドラム
１６    粗原料
１７    ブラスト材
１８    ブラスト材セパレータ
１９    駆動ローラ
２０    再生骨材
２１    フィラー
２２    セメント
２３    水
２４    再生砕石（再生路盤材）
２５    造粒器
２６    中間タンク
２７    付着モルタル
２８    撹拌器
２９    収納袋
３０    再生地盤固化材
４０    仕切り壁
４１    ユンボ
４２    コンクリートガラ
４３    ふるい機
４４    ジョークラッシャー
５０    本体部
９０    前処理装置
１００    廃コンクリート処理装置
Ｓ１０〜Ｓ１７    廃コンクリートを再生するための各段階
【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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【図９】
2017206424.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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