JP2006265943A - Spray method and spray construction system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば汚泥やペーパースラッジ、石灰精製残滓等の廃棄物からなる人工砂を地盤材料に利用し、法面等の被吹付面に吹き付ける吹付工法および吹付施工システムに関する。 The present invention relates to a spraying method and a spraying construction system in which artificial sand made of waste such as sludge, paper sludge, and lime refining residue is used as a ground material and sprayed onto a surface to be sprayed such as a slope.
貯水池や廃棄物処理場等の場合、遮水性を有する基盤層を形成する必要がある。従来、基盤層は、水や有害物質の漏洩を防止する遮水層と、供用時の異物や重機、紫外線等による遮水層の破損・劣化を防止する保護層とが積層された構成からなり、例えば、遮水層として周知の遮水シートと養生マットとを2重に敷設し、その上に周知の遮光シートを敷設し、さらにその上面を土砂や畳、タイヤ等の保護層で被覆する構成からなる。 In the case of a reservoir or a waste disposal site, it is necessary to form a base layer having water shielding properties. Conventionally, the base layer has a structure in which a water shielding layer that prevents leakage of water and harmful substances and a protective layer that prevents damage and deterioration of the water shielding layer due to foreign materials, heavy machinery, ultraviolet rays, etc. during operation are laminated. For example, a well-known water-shielding sheet and a curing mat are double-laid as a water-shielding layer, a well-known light-shielding sheet is laid on the double-layer, and the upper surface is covered with a protective layer such as earth and sand, tatami mats, tires, Consists of configuration.
また、地山法面等には、地山の崩落や法面部の浸食を防止するために法面に安定基盤層を形成する必要がある。従来、安定基盤層は、所定の強度を有するモルタルやコンクリートを法面に吹き付けることで形成される。
また、岩盤地山や有害土壌の法面などに植生基盤層を形成し、緑化を施す場合がある。従来、植生基盤層は、種子と肥料を混合した客土を法面に厚く吹き付けることで形成される。
In addition, it is necessary to form a stable base layer on the slope in order to prevent the collapse of the ground and the erosion of the slope. Conventionally, the stable base layer is formed by spraying mortar or concrete having a predetermined strength on a slope.
In some cases, a vegetation basement layer is formed on rocky ground or on the slopes of harmful soils and greened. Conventionally, the vegetation base layer is formed by spraying the soil with a mixture of seeds and fertilizer thickly on the slope.
一方、近年では、産業廃棄物を再利用して植物生育基盤を形成する方法が提案されている。これは、植物性破砕チップにペーパースラッジ焼却灰およびセメントを混合して吹き付ける工法である(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上記した従来の遮水性を有する基盤層では、遮水シート等の資材を複数層に積層させて形成されているため、基盤層が厚くなって貯水池や廃棄物処理場の容量が減少するとともに、コストがかかるという問題がある。また、遮水シート等は外力に対する抵抗力が小さいため、供用時に遮水シートが破損して水や有害物質が漏洩する虞があり、また、遮水シート接合部の信頼性は低いため、接合部から水や有害物質が漏洩する虞があるという問題が存在する。さらに、保護層の流失防止のため法面の勾配は緩やかにする必要があり、広い用地が必要となるという問題が存在する。 However, since the above-described conventional base layer having water-impervious properties is formed by laminating a plurality of materials such as a water-impervious sheet, the base layer becomes thick and the capacity of the reservoir and the waste treatment plant is reduced. At the same time, there is a problem of cost. In addition, since the water shielding sheet has a low resistance to external force, there is a risk that the water shielding sheet may be damaged during operation, and water and harmful substances may leak out. There is a problem that water and harmful substances may leak from the section. Furthermore, there is a problem that the slope of the slope needs to be gradual in order to prevent the protective layer from being lost, and a large site is required.
また、上記した従来の安定基盤層では、セメントや砂、砂利等の天然資源を大量に用いるため、資源の浪費となり、且つ資源調達に伴って環境に影響を与えるとともに、建設コストも高くなるという問題が存在する。
また、上記した従来の植生基盤層では、洗掘防止のための接合剤、或いは保水性を確保するための保水団粒形成材やつなぎ材等の改質材料を混合することとなり、建設コストが高くなるという問題が存在する。
In addition, the above-mentioned conventional stable base layer uses a large amount of natural resources such as cement, sand, and gravel, which is a waste of resources and has an impact on the environment due to resource procurement, and the construction cost also increases. There is a problem.
In addition, in the conventional vegetation base layer described above, a bonding agent for preventing scouring, or a reforming material such as a water retentive granule forming material or a tie material for ensuring water retention, is mixed, and the construction cost is reduced. There is a problem of becoming higher.
また、上記した、産業廃棄物を再利用して植物生育基盤を形成する従来の工法では、吹き付けられる地盤材料の粘着性が小さいため、急勾配の法面に吹き付けると流れてしまい、均等の厚さに吹き付けられないという問題が存在する。 In addition, in the conventional method of reusing industrial waste as described above to form a plant growth base, the ground material to be sprayed is less sticky, so if it is sprayed on a steep slope, it will flow, resulting in a uniform thickness. There is a problem that cannot be sprayed.
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、廃棄物を再利用することで資源採取量の低減を図り、もって環境に与える影響を軽減するとともに施工コストの低減を図ることができる吹付工法および吹付施工システムを提供することを目的とする。また、急勾配な法面(被吹付面)にも吹き付けることが可能な吹付工法および吹付施工システムを提供することを目的とする。また、複数の層を積層させることなく、耐久性・遮水性・遮光性に優れた層を形成し、全体の層厚さを薄くすることができる吹付工法および吹付施工システムを提供することを目的とする。 The present invention takes the above-mentioned conventional problems into consideration, and reduces the amount of resources collected by reusing waste, thereby reducing the impact on the environment and reducing the construction cost. An object is to provide a spraying method and a spraying construction system. Moreover, it aims at providing the spray construction method and spray construction system which can be sprayed also on a steep slope (surface to be sprayed). Another object of the present invention is to provide a spraying method and a spraying construction system that can form a layer having excellent durability, water-proofing and light-shielding properties without laminating a plurality of layers, and can reduce the overall layer thickness. And
請求項1記載の発明は、少なくとも粘土成分を含有する廃棄物と石灰成分を含有する廃棄物とからなる人工砂に加水し、該人工砂を加圧環境下で混練して地盤材料を製造し、該地盤材料を被吹付面に吹き付けることを特徴としている。
The invention according to
石灰成分には自硬性があるため、粘土成分を含有する廃棄物と石灰成分を含有する廃棄物とからなる人工砂は、加水しても再泥濘化しない安定した粒状体材料となる。したがって、請求項1に係る発明の特徴により、加水されて加圧環境下で人工砂が混練されると、人工砂に含まれる未反応の粘土成分が人工砂粒体の表面を被覆するとともに、この粘土成分が、人工砂に含有された石灰成分と反応して徐々に固化するため、地盤材料は、粒状のまま粘着性の高い材料に変化する。また、この地盤材料は、長期に亘って時間の経過とともに固結するため、地盤材料を被吹付面に吹き付けて形成された地盤(以下、吹付層と記す。)の強度は増大する。
Since the lime component is self-hardening, the artificial sand composed of the waste containing the clay component and the waste containing the lime component becomes a stable granular material that does not re-mudder even when added. Therefore, according to the feature of the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の吹付工法において、前記人工砂中に固化材を添加して攪拌することを特徴としている。
The invention according to
このような特徴により、地盤材料の発現強度は固化材によって更に大きくなる。また、固化材の添加量に比例して、地盤材料の発現強度は増加する。 Due to such characteristics, the development strength of the ground material is further increased by the solidifying material. In addition, the strength of the ground material increases in proportion to the amount of solidification material added.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の吹付工法において、前記被吹付面に吹き付ける直前に、前記地盤材料に混合液を混合することを特徴としている。
The invention described in
このような特徴により、吹付層の遮水性能は高くなるとともに、粘土成分に残存する石灰成分が混合液と反応することで固化するため、被吹付面に吹き付けられた地盤材料の発現強度は殆ど低下しない。また、地盤材料を被吹付面に吹き付ける際の、地盤材料の跳ね返りが軽減されるとともに、地盤材料の密着性能が増大する。 Because of these characteristics, the water-blocking performance of the spray layer is enhanced, and the lime component remaining in the clay component is solidified by reacting with the liquid mixture, so the expression strength of the ground material sprayed on the surface to be sprayed is almost It does not decline. Further, when the ground material is sprayed on the surface to be sprayed, the rebound of the ground material is reduced, and the adhesion performance of the ground material is increased.
請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか記載の吹付工法において、前記人工砂中に植生材を混入して攪拌することを特徴としている。
The invention described in claim 4 is characterized in that, in the spraying method according to any one of
このような特徴により、植生材が混入された地盤材料が被吹付面に吹き付けられ、植生材が埋設された吹付層が形成される。なお、吹付層は、空隙が数多く形成されて保水性に優れた層であるため、植物の成長は促進される。 With such a feature, the ground material mixed with the vegetation material is sprayed onto the surface to be sprayed, and a spray layer in which the vegetation material is embedded is formed. In addition, since a spraying layer is a layer in which many voids are formed and has excellent water retention, plant growth is promoted.
請求項5記載の発明は、地盤材料を製造する地盤材料製造システム部が備えられている吹付施工システムにおいて、前記地盤材料製造システム部には、少なくとも粘土成分を含有する廃棄物と石灰成分を含有する廃棄物とからなる人工砂に加水して該人工砂を加圧環境下で混練する加圧混練装置が備えられていることを特徴としている。 Invention of Claim 5 is a spray construction system provided with the ground material manufacturing system part which manufactures ground material, The ground material manufacturing system part contains the waste and lime component which contain a clay component at least And a pressure kneading apparatus for adding the artificial sand to the artificial sand composed of waste to knead the artificial sand in a pressurized environment.
このような特徴により、人工砂が加水されるとともに加圧環境下で混練され、人工砂の粒体の表面に未反応の粘土成分が被覆され、この粘土成分が、人工砂に含有された石灰成分と反応して徐々に固化される。 Due to such characteristics, artificial sand is hydrated and kneaded in a pressurized environment, and the surface of the artificial sand granules is coated with unreacted clay components, and this clay component is added to the lime contained in the artificial sand. It reacts with the ingredients and gradually solidifies.
本願の請求項1に係る吹付工法によれば、地盤材料は、粘着性が高くなるため、急勾配の法面にも吹き付けることが可能となる。また、地盤材料は、長期に亘り固化して強度が増加するため、相当の強度を発揮することができ、地盤材料によって形成された吹付層は、破損や損傷を防止することができる耐久性に優れた層となる。また、地盤材料によって形成された吹付層は、遮光性に優れており、保護性能(耐久性能)と遮光性能とを兼ね備えた層となるため、保護層と遮光層とを積層させる必要がなく、全体の層厚さを薄くすることができる。また、地盤材料は、廃棄物を再利用した安価な人工砂からなるため、吹付工事の施工費用の低減を図ることができるとともに、廃棄物の有効利用によって廃棄物を処分することができ、もって廃棄物処分費用の低減を図ることができる。さらに、廃棄物を再利用することで資源材料の使用を削減することができ、資源採取による環境への影響を低減させることができる。
According to the spraying method according to
また、請求項2に係る吹付工法によれば、固化材によって地盤材料の発現強度は増大するため、吹付層の破損や損傷を防止することができる。また、固化材の混入量を調整することで、吹付層の強度を調整することができる。
Moreover, according to the spraying method which concerns on
また、請求項3に係る吹付工法によれば、吹付層は遮水性に優れた層となり、耐久性・遮光性・遮水性に優れた層を形成することができる。これによって、全体の層厚さを薄くすることができる。なお、混合液の種類を適宜選択することで、吹付層の遮水性能を調整することができる。
Moreover, according to the spraying method which concerns on
また、請求項4に係る吹付工法によれば、吹付層は植物の成長促進に適した層となるため、緑化された植生層を形成することができる。 Moreover, according to the spraying method which concerns on Claim 4, since a spraying layer becomes a layer suitable for the growth promotion of a plant, the greened vegetation layer can be formed.
また、請求項5に係る吹付施工システムによれば、粒状のまま粘着性の高い地盤材料を製造することができるとともに、長期に亘って時間の経過とともに固結する地盤材料を製造することができる。これによって、急勾配の法面にも吹き付けることが可能となるとともに、高強度の吹付層を構築することができる。 Moreover, according to the spray construction system which concerns on Claim 5, while being able to manufacture a ground material with high adhesiveness with a granular form, the ground material solidified with progress of time over a long period can be manufactured. . As a result, it is possible to spray steep slopes and to build a high-strength spray layer.
以下、本発明に係る吹付工法および吹付施工システムの実施の形態について、図面に基いて説明する。
本実施の形態の概略構成は、細粒土を石灰処理して製造された人工砂を用いることを主眼としており、人工砂に固化材や植生材を添加・攪拌し、固化材や植生材が添加された人工砂に加水し、加水された人工砂を加圧環境下で混練して地盤材料を製造し、この地盤材料を圧送して被吹付面に向けて吹き付ける構成からなり、被吹付面への吹付直前に地盤材料に混合液を混合させている。また、乾燥によるひび割れを防止するため、人工砂に繊維状の補強材を添加・攪拌させてもよく、これによって、靭性を向上させ、ひび割れを防止することができる。
Hereinafter, embodiments of the spraying method and the spraying construction system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The schematic configuration of the present embodiment is based on the use of artificial sand produced by lime-treating fine-grained soil, and the solidified material and vegetation material are added and stirred to the artificial sand so that the solidified material and vegetation material are Water is added to the added artificial sand, and the ground artificial material is kneaded in a pressurized environment to produce a ground material, and this ground material is pumped and sprayed toward the sprayed surface. Immediately before spraying on, the mixed solution is mixed with the ground material. Further, in order to prevent cracking due to drying, a fibrous reinforcing material may be added and stirred to the artificial sand, thereby improving toughness and preventing cracking.
まず、本実施の形態に係る吹付工法に使用される材料について説明する。
人工砂は、粘土成分を含有する廃棄物と、石灰成分を含有する廃棄物とを混合して製造されており、必要に応じて高炉セメント等の固化材や混和材等が混合されている。具体的には、粘土成分を含有する廃棄物として汚泥を使用し、石灰成分を含有する廃棄物としてペーパースラッジ焼却灰(以下、PS灰)を使用しており、汚泥を脱水して固化させたプレスケーキにPS灰を混合・解砕して粒状化することによって、粘土粒の表面に灰微粉が付着した構造(いわば粘土粒の表面に灰微粉がまぶされた状態)の原料粒状体を調製し、この原料粒状体に高炉セメント等の固化材や混和材等を混合して製造される。図1に示すように、人工砂は、5mm以下程度の粘土粒1の表面にPS灰2が付着した構成からなる原料粒状体に、更に高炉セメント等の固化材3が加えられものであり、ポゾラン反応などにより安定処理された材料であり、加水しても再泥濘化しない安定した粒状体である。なお、PS灰2(石灰成分)に自硬性があるため、固化材や混和材等が混合されてなくてもよい。
First, the material used for the spraying method according to the present embodiment will be described.
Artificial sand is produced by mixing waste containing a clay component and waste containing a lime component, and a solidifying material such as blast furnace cement, an admixture or the like is mixed as necessary. Specifically, sludge is used as waste containing clay components, and paper sludge incineration ash (hereinafter referred to as PS ash) is used as waste containing lime components. The sludge is dehydrated and solidified. By mixing and pulverizing PS ash into the press cake and granulating it, the raw material granule with a structure in which ash fine powder adheres to the surface of the clay grain (so-called ash fine powder is coated on the surface of the clay grain) The raw material granule is prepared and mixed with a solidifying material such as blast furnace cement or an admixture. As shown in FIG. 1, artificial sand is obtained by adding a solidifying
PS灰は、古紙をリサイクルする過程で発生するペーパースラッジを焼却した焼却灰や、ペーパースラッジを焼却する際にそれに石灰精製残滓を混合し、その混合物を焼却して調製した改質焼却灰である。石灰精製残滓は、たとえば紙製品のコーティング材等として利用される炭酸カルシウム微粉末の製造過程において発生するもので、その主成分は水酸化カルシウムであるが、従来においては有効利用されることなく単に廃棄物として埋立処分されているものである。なお、ペーパースラッジに対する石灰精製残滓の混合量は適宜設定すれば良いが、焼却により生成されるPS灰に含有される石灰成分(CaO)が20〜30%程度となるように混合量を調整すると良く、その場合、ペーパースラッジ1ton当たりの混合量は50kg程度で良い。 PS ash is an incineration ash produced by incinerating paper sludge generated in the process of recycling used paper, or a modified incineration ash prepared by incinerating the mixture of lime refining residue when paper sludge is incinerated. . The lime refining residue is generated in the production process of fine calcium carbonate powder used as a coating material for paper products, for example, and its main component is calcium hydroxide. It is landfilled as waste. In addition, what is necessary is just to set suitably the mixing amount of the lime refinement | purification residue with respect to paper sludge, but when adjusting a mixing amount so that the lime component (CaO) contained in PS ash produced | generated by incineration will be about 20-30%. In that case, the mixing amount per ton of paper sludge may be about 50 kg.
また、製造された人工砂に添加・攪拌する固化材としては、セメントや石灰系材料等が使用され、人工砂に添加・攪拌する植生材としては、植物の種子、及びバーク堆肥や乾燥ペーパースラッジ、木材チップ、繊維屑などの有機質系廃棄物(肥料)が使用される。また、吹付直前で地盤材料に混合する混合液としては、水や、汚泥と水とを混練させてなる混練泥水、ベントナイト廃液と水とを混練させてなるベントナイト混練泥水等が使用され、汚泥やベントナイト廃液等の廃棄物を有効活用することが望ましい。さらに、補強材としては、鋼製または化学繊維性のファイバーであり、有機質の繊維屑やペーパースラッジ、ポリプロピレンシート等の無機質の切れ屑等でもよく、廃棄物を有効活用することが望ましい。 In addition, cement and lime-based materials are used as the solidifying material to be added / stirred to the manufactured artificial sand, and plant seeds, bark compost and dry paper sludge are used as the vegetation material to be added / stirred to the artificial sand. Organic waste (fertilizer) such as wood chips and fiber scraps is used. Moreover, as a mixed liquid to be mixed with the ground material immediately before spraying, water, a kneaded muddy water obtained by kneading sludge and water, a bentonite kneaded muddy water obtained by kneading bentonite waste liquid and water, etc. are used. It is desirable to effectively use waste such as bentonite waste liquid. Furthermore, the reinforcing material is a steel or chemical fiber fiber, and may be organic fiber scraps, inorganic sludges such as paper sludge, polypropylene sheets, etc., and it is desirable to effectively use waste.
次に、本実施の形態に係る吹付工法に使用される吹付施工システムについて説明する。
図2は吹付施工システムを表す図である。図2に示すように、吹付施工システムは、大別すると、地盤材料を製造する地盤材料製造システム部10と、混合液を製造して該混合液を地盤材料の吹付け直前で地盤材料に混合させる混合液製造システム部11とから構成されている。
Next, the spray construction system used for the spray construction method according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 shows a spray construction system. As shown in FIG. 2, the spray construction system is roughly divided into a ground material
地盤材料製造システム部10は、投入口12aから人工砂が投入されるホッパー12と、所定量の人工砂を計量する計量ミキサー13と、人工砂に固化材や植生材、補強材等の添加材を添加・攪拌する攪拌ミキサー14と、人工砂と添加材とからなる調合人工砂に水を加え、加圧環境下で所定時間混練し、圧送管(デリバリーホース16)に高圧圧送する加圧混練装置(モルタルガン15)とから構成されている。ホッパー12の排出口12bと計量ミキサー13の投入口13aとは第1のコンベア17を介して、計量ミキサー13の排出口13bと攪拌ミキサー14の投入口14aとは第2のコンベア18を介して、攪拌ミキサー14の排出口14bとモルタルガン15の投入口15aとは第3のコンベア19を介して、それぞれ接続されている。
The ground material
混合液製造システム部11は、汚泥やベントナイト廃液等からなるプレスケーキに水を添加・混練させて混練汚泥やベントナイト混練汚泥を製造する混練泥水製造ミキサー20と、混練泥水製造ミキサー20の排出口20aからデリバリーホース16の先端に接続された圧送ホース21を介して、水や混練泥水、ベントナイト混練泥水等の混合液を圧送するポンプ22とから構成されている。
The mixed liquid
次に、本実施の形態に係る吹付工法によって吹付層を構築する工程を説明する。
なお、本吹付工法によって構築される吹付層は、軽量、高強度の層となることから、廃棄物処理場の遮水シートの破損を防止する保護・遮光層、或いは岩石地山の法面保護被覆層としても有効である。また、本吹付工法によって構築される吹付層は、高濃度混練泥水や膨潤性のあるベントナイト混練泥水を用いることで透水係数がk=10−6〜10−8cm/sec以下となることから、遮水性が確保された遮水層としても有効である。また、地盤材料に混合液を混合させず、或いは少量の混合液を混合させて吹き付けた場合、吹付層には無数の空隙が形成されるうえ、吹付層はポーラスなPS灰を原料としているため保水性が極端に良いものとなり、さらに、吹付層は固化材を添加させなくても、0.5Mpa程度の強度を発現するため、本吹付工法によって構築される吹付層は、根が成長し易く、且つ、雨水による浸食の少ない植生層としても有効である。
Next, the process of constructing a spray layer by the spray method according to the present embodiment will be described.
The spraying layer constructed by this spraying method is a lightweight, high-strength layer. Therefore, protection / shading layer to prevent damage to the water-impervious sheet at the waste disposal site, or slope protection of rocky ground It is also effective as a coating layer. In addition, the spray layer constructed by this spraying method has a permeability coefficient of k = 10 −6 to 10 −8 cm / sec or less by using high-concentration kneaded mud or swellable bentonite kneaded mud, It is also effective as a water-impervious layer that ensures water-imperviousness. In addition, when the mixed material is not mixed with the ground material or a small amount of mixed solution is mixed and sprayed, countless voids are formed in the spray layer, and the spray layer is made of porous PS ash. Water retentivity is extremely good, and the spray layer exhibits a strength of about 0.5 Mpa without adding a solidifying material. Therefore, the spray layer constructed by this spray method is easy to grow roots. It is also effective as a vegetation layer that is less eroded by rainwater.
図3は吹付工法における地盤材料の製造工程を表す図であり、図4は地盤材料を吹き付ける工程を表す図である。また、各用途毎の地盤材料および混合液の標準的な配合を図5に示すが、必要に応じて適宜調整可能である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the ground material in the spraying method, and FIG. 4 is a diagram illustrating a process of spraying the ground material. Moreover, although the standard mixing | blending of the ground material for every use and a liquid mixture is shown in FIG. 5, it can adjust suitably as needed.
図2,図3に示すように、まず、地盤材料製造システム部10において地盤材料の製造を行う。具体的には、予め製造された人工砂をホッパー投入口12aからホッパー12内に投入する。ホッパー12内に投入された人工砂は、ホッパー排出口12bから第1のコンベア17上に放出され、第1のコンベア17によって計量ミキサー投入口13aに運ばれ、計量ミキサー13内に投入される。
As shown in FIGS. 2 and 3, first, the ground material
計量ミキサー13においては、人工砂を計量し、所定量の人工砂を、計量ミキサー排出口13bから第2のコンベア18上に放出する。このとき、人工砂は、製造する地盤材料の量に応じて、所定(例えば図5に示す配合表)の配合になるように計量される。第2のコンベア18上の人工砂は、第2のコンベア18によって攪拌ミキサー投入口14aに運ばれ、攪拌ミキサー14内に投入される。
In the measurement mixer 13, the artificial sand is measured, and a predetermined amount of artificial sand is discharged onto the
攪拌ミキサー14においては、搬入された人工砂に、攪拌ミキサー14内に別途投入された添加材を添加する。保護層や遮光層、遮水層として吹付層を構築する場合、人工砂には、セメント等の固化材が添加され、必要に応じて鋼製又は化学繊維ファイバー等の補強材も添加される。このとき、固化材は、用途に応じて所定(例えば図5に示す配合表)の配合になるように計量されて添加される。また、遮水層のみとして吹付層を構築する場合は、固化材を添加させなくてもよい。また、植生層として吹付層を構築する場合は、人工砂に種子と肥料(植生材)を添加する。また、植生層として吹付層を構築する場合、肥料成分の増量、および靭性・浸食抵抗性の向上を図るべく、補強材として、有機質の繊維屑やペーパースラッジ等の有機質のものを使用する。そして、人工砂と、添加された固化材や補強材、植生材とを攪拌して固化材等を含有する人工砂(調合人工砂)を製造し、この調合人工砂を、攪拌ミキサー排出口14bから第3のコンベア19上に放出する。第3のコンベア19上の調合人工砂は、第3のコンベア19によってモルタルガン投入口15aに運ばれ、モルタルガン15内に投入される。
In the stirring mixer 14, an additive added separately into the stirring mixer 14 is added to the artificial sand that has been carried in. When a spray layer is constructed as a protective layer, a light shielding layer, or a water shielding layer, a solidifying material such as cement is added to the artificial sand, and a reinforcing material such as steel or chemical fiber fiber is also added as necessary. At this time, the solidifying material is measured and added so as to have a predetermined composition (for example, a composition table shown in FIG. 5) according to the application. Moreover, when constructing a spraying layer only as a water shielding layer, it is not necessary to add a solidification material. Moreover, when constructing a spray layer as a vegetation layer, seeds and fertilizer (vegetation material) are added to artificial sand. When a spray layer is constructed as a vegetation layer, an organic material such as organic fiber waste or paper sludge is used as a reinforcing material in order to increase the amount of fertilizer components and improve toughness and erosion resistance. Then, the artificial sand, the added solidifying material, the reinforcing material, and the vegetation material are agitated to produce artificial sand containing the solidifying material (mixed artificial sand), and this mixed artificial sand is mixed with the stirring
モルタルガン15においては、搬入された調合人工砂に少量の水を加え、約1.0Mpa以上の加圧環境下で所定時間(具体的には、2〜5分程度)混練して、所定配合の地盤材料を製造する。このとき、水は、所定(例えば図5に示す配合表)の配合になるように計量されて加えられる。そして、製造された地盤材料を、モルタルガン15に備えられた図示せぬコンプレッサーの圧縮空気によってデリバリーホース16内に圧送する。
In the
一方、図2,図4に示すように、混合液製造システム部11において混合液を製造し、この混合液をデリバリーホース16の先端部に圧送する。具体的には、混練泥水製造ミキサー20によって、汚泥やベントナイト廃液を脱水して固化させたプレスケーキ(粘土)と水とを混練させて混合液(混練泥水またはベントナイト混練泥水)を製造する。このとき、粘土と水との配合は、用途に応じて所定(例えば図5に示す配合表)の配合になるように調合する。なお、吹付層の遮水性能を示す透水係数は、混合液の基材や濃度にも左右されるが、水だけからなる混合液を使用した場合、10−4〜10−5cm/sec程度、混練泥水からなる混合液を使用した場合、10−5〜10−6cm/sec程度、膨潤性のあるベントナイト混練泥水からなる混合液を使用した場合、10−7〜10−8cm/sec程度となる。したがって、強度が重点となる保護層では、低濃度の混練泥水または水のみからなる混合液を使用し、遮水性が重点となる遮水層では、高濃度の混練泥水またはベントナイト混練泥水からなる混合液を使用する。
On the other hand, as shown in FIG. 2 and FIG. 4, a mixed liquid is manufactured in the mixed liquid
そして、上記した混合液を、ポンプ22の圧力によって圧送ホース21内に圧送し、デリバリーホース16の先端部内に流入させてデリバリーホース16内の地盤材料と混合させる。なお、植生層を構築する場合、混合液を混合させずに、地盤材料だけを吹き付けても良い。
Then, the above-described mixed liquid is pumped into the pumping
混合液が混合された地盤材料は、モルタルガン15の圧力によって、デリバリーホース16の先端から吹き出る。作業員Aは、デリバリーホース16の先端部を持ち、被吹付面Bに向けることで、地盤材料を高圧で叩きつけるように被吹付面Bに吹き付ける。なお、廃棄物処理場の例の場合、まず、法面に遮水シートを敷き、その上に地盤材料を吹き付けることで、保護・遮光・遮水層を兼ねた吹付層を構築する。
The ground material mixed with the liquid mixture is blown out from the tip of the
上記した吹付工法によれば、人工砂が加水した後に加圧環境下で混練されると、人工砂に含まれる未反応の粘土成分が図1に示す反応済みの人工砂粒体の表面を被覆するとともに、上記粘土成分が人工砂に含有された石灰成分と反応して徐々に固化するため、地盤材料は、粒状のまま粘着性の高い材料に変化する。したがって、1:1.5程度の急勾配の法面にも吹き付けることが可能となる。 According to the spraying method described above, when the artificial sand is hydrated and then kneaded in a pressurized environment, the unreacted clay component contained in the artificial sand covers the surface of the reacted artificial sand granules shown in FIG. At the same time, since the clay component reacts with the lime component contained in the artificial sand and gradually solidifies, the ground material is changed into a highly sticky material in a granular form. Therefore, it is possible to spray even a steep slope of about 1: 1.5.
また、上記地盤材料は、長期に亘って時間の経過とともに固結するため、該地盤材料からなる吹付層の強度は増大する。したがって、吹付層は、相当の強度を発揮することができ、破損や損傷を防止することができる耐久性に優れた層となる。 Moreover, since the said ground material solidifies with progress of time over a long period of time, the intensity | strength of the spraying layer which consists of this ground material increases. Therefore, the spray layer is a layer excellent in durability that can exhibit considerable strength and can prevent breakage and damage.
また、上記工法によって構築された吹付層は、遮光性に優れており、保護性能(耐久性能)と遮光性能とを兼ね備えた層となるため、保護層と遮光層とを積層させる必要がなく、全体の層厚さを薄くすることができる。これによって、この吹付層を廃棄物処理場の保護層として利用する場合、処分場の容量を増加させることができる。 In addition, the spray layer constructed by the above construction method has excellent light shielding properties and has a protective performance (durability) and a light shielding performance, so there is no need to laminate the protective layer and the light shielding layer, The overall layer thickness can be reduced. Thereby, when using this spraying layer as a protective layer of a waste disposal site, the capacity of the disposal site can be increased.
また、地盤材料は、廃棄物を再利用した安価な人工砂からなるため、吹付工事の施工費用の低減を図ることができるとともに、廃棄物の有効利用によって廃棄物を処分することができ、これによって、廃棄物処分費用の低減を図ることができる。さらに、廃棄物を再利用することで資源材料の使用を削減することができ、資源採取による環境への影響を低減させることができる。 In addition, since the ground material is made of inexpensive artificial sand that reuses waste, it is possible to reduce the construction cost of spraying work and to dispose of waste through the effective use of waste. Therefore, it is possible to reduce waste disposal costs. Furthermore, by reusing waste, it is possible to reduce the use of resource materials and to reduce the environmental impact of resource collection.
また、被吹付面Bに吹き付ける直前に、地盤材料に液状の混合液を混合するため、吹き付ける際の跳ね返りを防止することができるとともに、地盤材料の密着性能が増大させることができる。また、地盤材料に液状の混合液を混合すると、人工砂の粒体表面に混合液が被覆されて吹付層の遮水性能は高くなるため、吹付層は遮水性に優れた層となり、耐久性・遮光性・遮水性に優れた層を形成することができる。これによって、全体の層厚さを薄くすることができる。また、混合液の種類を適宜選択することで、吹付層の遮水性能を調整することができる。なお、被覆された混合液も、残存する石灰成分によって固化するため、被吹付面に吹き付けられた地盤材料の発現強度は殆ど低下しない。 In addition, since the liquid mixture is mixed with the ground material immediately before spraying on the surface B to be sprayed, rebounding during spraying can be prevented, and the adhesion performance of the ground material can be increased. In addition, when a liquid mixture is mixed with the ground material, the surface of the artificial sand particles is coated with the mixture to increase the water shielding performance of the spray layer. -A layer excellent in light shielding properties and water shielding properties can be formed. As a result, the overall layer thickness can be reduced. Moreover, the water-blocking performance of a spraying layer can be adjusted by selecting the kind of liquid mixture suitably. In addition, since the coated liquid mixture is also solidified by the remaining lime component, the expression strength of the ground material sprayed on the surface to be sprayed hardly decreases.
また、人工砂中に固化材が添加・攪拌されるため、地盤材料の発現強度は固化材によって更に大きくなる。これによって、吹付層の破損や損傷を防止することができる。また、固化材の添加量に比例して、地盤材料の発現強度は増加するため、吹付層の目標強度に応じて添加する固化材の量を適宜変更させれば、固化材の混入量を調整することで、吹付層の強度をある程度調整することができる。例えば、セメント無添加の場合、吹付層は28日材令で0.5Mpaの強度を示し、セメントが50kg/m3の場合、吹付層は28日材令で3〜5Mpaの強度を示し、セメントが100kg/m3の場合、吹付層は28日材令で7〜10Mpaの強度を示す。また、この強度に対する添加量は、山砂等を利用する工法に比べて半分以下であり、材料費の低減を図ることができる。 Further, since the solidifying material is added and stirred in the artificial sand, the strength of the ground material is further increased by the solidifying material. Thereby, breakage and damage of the spray layer can be prevented. In addition, since the strength of the ground material increases in proportion to the amount of solidification material added, the amount of solidification material mixed can be adjusted by appropriately changing the amount of solidification material added according to the target strength of the spray layer. By doing so, the strength of the spray layer can be adjusted to some extent. For example, when no cement is added, the sprayed layer exhibits a strength of 0.5 Mpa at 28 days of age, and when the cement is 50 kg / m 3 , the sprayed layer exhibits a strength of 3-5 Mpa at the age of 28 days. Is 100 kg / m 3 , the spray layer has a strength of 7 to 10 Mpa at 28 days of age. Moreover, the addition amount with respect to this intensity | strength is less than half compared with the construction method using a mountain sand etc., and can aim at reduction of material cost.
また、人工砂中に植生材を混入して攪拌されるため、植生材が混入された地盤材料が被吹付面に吹き付けられ、植生材が埋設された吹付層が形成され、緑化された植生層を形成することができる。これによって、耐浸食性のある地盤と植生とが一体となった基盤を構築することができ、信頼性が高い植生地盤を構築することができる。 In addition, since the vegetation material is mixed in the artificial sand and agitated, the ground material mixed with the vegetation material is sprayed onto the surface to be sprayed to form a sprayed layer in which the vegetation material is embedded, and the vegetation layer is greened Can be formed. As a result, it is possible to construct a foundation in which the erosion-resistant ground and vegetation are integrated, and it is possible to construct a highly reliable vegetation board.
以上、本発明に係る吹付工法および吹付施工システムの実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、現場で、人工砂と固化材等の添加材とを調合して地盤材料を製造しているが、本発明は、予め工場等で人工砂と固化材等の添加材とを調合しておいてもよく、調合済みの調合人工砂を現場に搬入し、この調合人工砂をモルタルガンに投入して水を加えて、加圧環境下で所定時間混合し、地盤材料を製造してもよい。また、上記した実施の形態では、現場において、粘土等と水と混練することで、地盤材料に混合させる混合液を製造しているが、本発明は、予め製造された混合液を現場に搬入してもよい。 As mentioned above, although embodiment of the spraying construction method and spraying construction system which concern on this invention was described, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably. For example, in the above-described embodiment, the ground material is manufactured by mixing artificial sand and an additive such as a solidifying material at the site. Additives may be prepared, the prepared synthetic sand is brought into the field, this artificial sand is put into a mortar gun, water is added, and the mixture is mixed under a pressurized environment for a predetermined time, A ground material may be manufactured. Further, in the above-described embodiment, a mixed liquid to be mixed with the ground material is manufactured by kneading clay or the like with water in the field, but the present invention carries a pre-manufactured mixed liquid into the field. May be.
また、上記した実施の形態では、吹付層の乾燥ひび割れを防止するため、地盤材料に化学繊維製のファイバー等の補強材を混入させているが、本発明は、被吹付面に鉄筋を配筋し、吹付層内に鉄筋を埋設させることで乾燥ひび割れを防止しても良い。 Further, in the above-described embodiment, in order to prevent dry cracking of the spray layer, a reinforcing material such as a fiber made of chemical fiber is mixed in the ground material, but the present invention arranges reinforcing bars on the surface to be sprayed. Then, dry cracks may be prevented by embedding reinforcing bars in the spray layer.
10 地盤材料製造システム部
11 混合液製造システム部
12 ホッパー
13 計量ミキサー
14 攪拌ミキサー
15 モルタルガン(加圧混練装置)
16 デリバリーホース
20 混練泥水製造ミキサー
21 圧送ホース
22 ポンプ
B 被吹付面
DESCRIPTION OF
16
Claims (5)
前記人工砂中に固化材を添加して攪拌することを特徴とする吹付工法。 In the spraying method according to claim 1,
A spraying method comprising adding a solidifying material to the artificial sand and stirring.
前記被吹付面に吹き付ける直前に、前記地盤材料に混合液を混合することを特徴とする吹付工法。 In the spraying method according to claim 1 or 2,
Immediately before spraying on the surface to be sprayed, a mixed solution is mixed with the ground material.
前記人工砂中に植生材を混入して攪拌することを特徴とする吹付工法。 In the spraying method in any one of Claim 1 to 3,
A spraying method characterized by mixing vegetation material in the artificial sand and stirring.
前記地盤材料製造システム部には、少なくとも粘土成分を含有する廃棄物と石灰成分を含有する廃棄物とからなる人工砂に加水して該人工砂を加圧環境下で混練する加圧混練装置が備えられていることを特徴とする吹付施工システム。
In the spray construction system equipped with the ground material manufacturing system section that manufactures the ground material,
The ground material manufacturing system section includes a pressure kneading apparatus for adding water to artificial sand composed of at least a clay component-containing waste and a lime component-containing waste and kneading the artificial sand in a pressurized environment. A spraying construction system characterized by being provided.
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US9654186B2 (en) | 2013-11-27 | 2017-05-16 | Kyocera Corporation | Portable terminal |
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