JP2010043157A - Heavyweight material for construction groundwork and method for supplying the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、重晶石を含む重量コンクリートの破砕物からなる土木基礎用の重量資材及びその供給方法に関し、特に、廃棄される各種建設機械用カウンターウエイトに用いられていた重晶石を含む廃重量コンクリートの有効利用を図った土木基礎用の重量資材と、該重量資材を供給する方法に関する。 The present invention relates to a heavy material for civil engineering foundations made of crushed heavy concrete containing barite and a method for supplying the same, and in particular, waste containing barite used for various construction machine counterweights to be discarded. The present invention relates to a heavy-duty material for civil engineering foundations that effectively uses heavy-duty concrete and a method for supplying the heavy-weight material.
油圧ショベルやクレーン車等の各種建設機械(以下、適宜「建機」という)には、建機の作動時にバランスを取ることで転倒を防止するため、カウンターウエイトが用いられる。このカウンターウエイトは、鋳物タイプと、製缶タイプの2種類が存在し、製缶タイプは、外側は鉄板で、内部には通常のコンクリートより単位容積重量の大きい重量コンクリートが充填される。 Counterweights are used in various construction machines such as excavators and crane cars (hereinafter referred to as “construction machines” as appropriate) in order to prevent overturning by balancing the construction machines during operation. There are two types of counterweights, a casting type and a can-making type. The can-making type is an iron plate on the outside, and the inside is filled with heavy concrete having a unit volume weight larger than that of ordinary concrete.
建機の法定耐用年数は11年であり、日本国内で解体処理される建機の台数は年間6000台を超えるが、建機の廃棄に伴い、年間で8000トン程度のカウンターウエイトが廃棄処理されている。鋳物タイプのカウンターウエイトは、既存の鋳物破砕機で処理することができ、80%を超えるリサイクル率を達成している。一方、製缶タイプは、内部に充填された重量コンクリートを破砕処理しているが、重量骨材として鉄系材料を使用しており、重量コンクリートが高強度であることから、処理に多量のエネルギーを消費し、特別な処理システムも必要であるため、リサイクル率が20%を僅かに上回る程度に留まっている。 The statutory useful life of construction machinery is 11 years, and the number of construction machinery dismantled in Japan exceeds 6,000 units per year. However, with the disposal of construction machinery, about 8,000 tons of counterweight is disposed of every year. ing. Casting type counterweights can be processed by existing casting crushers and have achieved a recycling rate exceeding 80%. On the other hand, the can-making type crushes heavy concrete filled inside, but uses iron-based material as heavy aggregate, and heavy concrete has high strength. And a special processing system is also required, so the recycling rate is just over 20%.
ところで、軟弱地盤等においては、地中構造物が地下水や地震等での揚圧力を受けて浮き上がることを防止する必要があり、そのため、従来、インゴットや重量コンクリート、アンカー工法等による浮き上がり防止策が提案されてきた。例えば、特許文献1には、経済的に地中構造物の浮き上がりを防止し、地中構造物に作用する地下水の揚圧力を低減するため、地中構造物の下部に拡底部を形成し、拡底部に地中構造物に作用する揚水圧力から地中構造物の自重を減じた重量以上の上載土を載置する地中構造物の浮き上がり防止方法が記載されている。
By the way, in soft ground, etc., it is necessary to prevent underground structures from lifting due to the lifting pressure from groundwater or earthquakes. Therefore, conventionally, there have been measures to prevent lifting by ingots, heavy concrete, anchor methods, etc. Has been proposed. For example, in
また、既設の下水管等の埋設管等を取替えたり、新設したりする際には、堀さくによって大量の残土を生じるが、この残土をそのまま堀さく部に埋め戻すと、多量の粘土の存在により、各地下施設の周域の土質の安定性が低下して地下施設を確実に保護できないため、改良土が使用される。この改良土として、例えば、特許文献2には、掘さくした残土中の粘土に、土砂と破砕再生コンクリートを混合撹拌して作製した改良土が提案されている。
When replacing existing pipes such as sewage pipes or installing new pipes, a large amount of residual soil is generated by drilling. If this residual soil is backfilled in the drilling section, a large amount of clay is present. Because of this, the stability of the soil around the subsurface facilities is degraded, and the subsurface facilities cannot be reliably protected, so improved soil is used. As this improved soil, for example,
さらに、コンクリート廃材等の廃材は、上記上載土(浮き上がり防止材)、改良土(埋め戻し材)の他に、土木基礎用資材として、盛土材、路盤材、ケーソンの中込材、埋立地の地盤安定化材、土嚢の中詰め材等に使用されている。 In addition to the above-mentioned soil (lifting prevention material) and improved soil (backfill material), waste materials such as concrete waste materials include earth foundation materials, roadbed materials, caisson inserts, and landfills for civil engineering foundation materials. It is used as a stabilizer and sandbag filling material.
上述のように、建機の製缶タイプのカウンターウエイトには重量コンクリートが用いられているが、重量コンクリートを構成する重量骨材としてこれまで多く用いられてきた磁鉄鉱や赤鉄鉱の鉄鉱石は、近年の旺盛な鉄鋼需要によって価格が高騰していることから、また、骨材自体の強度が高いことから、再生骨材製造設備によって骨材の分取、再生、重量骨材としての再利用が進んでいる。しかし、黄鉄鋼等の硫化鉄鉱を含むものは、硫酸等の有害物質の溶出が懸念される。それに対し、重晶石は重量骨材の一つとして知られてはいるものの、強度、品質の安定性、供給等の面でやや難があったため、十分に実用化されていなかった(図1は、重晶石の粒径によって強度が異なることを示す)。 As mentioned above, heavy concrete is used for canning type counterweights of construction machinery, but iron ore of magnetite and hematite that has been used so far as heavy aggregate constituting heavy concrete, Due to the recent increase in prices due to brisk steel demand, and the strength of the aggregate itself, the recycled aggregate manufacturing equipment can be used to collect and recycle aggregates and reuse them as heavy aggregates. Progressing. However, those containing pyrite such as pyrite steel are concerned about the elution of harmful substances such as sulfuric acid. On the other hand, barite is known as one of heavy aggregates, but has not been sufficiently put into practical use due to some difficulties in terms of strength, quality stability, supply, etc. (FIG. 1). Indicates that the strength varies depending on the particle size of barite).
一方、上記土木基礎用資材として、重量コンクリートの破砕物を利用することも考えられるが、鉄系の重量コンクリートの破砕物は、鉄鉱石が分取、活用されるのみで、コンクリート部分は活用されていない。また、黄鉄鋼等の硫化鉄鉱を含むものは、硫酸等の有害物質の溶出の懸念がある。従って、重量コンクリートの破砕物からなる安価で使い易い土木基礎用の重量資材はこれまで存在しなかった。 On the other hand, it is conceivable to use heavy concrete crushed material as the above-mentioned civil engineering foundation material, but iron-based heavy concrete crushed material is used only for the collection and utilization of iron ore, and the concrete part is utilized. Not. Further, those containing pyrite, such as pyrite steel, have a risk of elution of harmful substances such as sulfuric acid. Therefore, there has been no heavy material for civil engineering foundations that is made of crushed heavy concrete and is inexpensive and easy to use.
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、重晶石を含む重量コンクリートの活用を図り、かつ廃棄される建機用カウンターウエイトの処理コストを低減すると同時に、建機用カウンターウエイトの重量コンクリートの廃材をリサイクルし、土木基礎用として好適な重量資材を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the problems in the conventional technology described above, and is intended to utilize heavy concrete containing barite and to reduce the processing cost of construction equipment counterweight to be discarded. At the same time, the purpose is to provide a heavy material suitable for civil engineering foundation by recycling heavy concrete waste material of construction equipment counterweight.
上記課題を解決するため、本発明者らは、重晶石そのものの特性、及び重晶石を重量骨材として用いた重量コンクリートの特性、市場価格等に着目し、鋭意検討を行った結果、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は、土木基礎用の重量資材であって、重晶石を含む重量コンクリートの破砕物からなることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present inventors focused on the characteristics of barite and the characteristics of heavy concrete using barite as a heavy aggregate, the market price, etc. It came to make this invention. That is, the present invention is a heavy-duty material for civil engineering foundations, and is characterized by comprising a heavy concrete crushed material containing barite.
重晶石を含むコンクリートを用いるのは次の理由による。重晶石は、鉄鉱石に比較して安価であるため、重量骨材として重晶石を用いることにより、重量コンクリートの製造コストを低減することができる。また、重晶石は強度が低いため(図1参照)、重晶石を用いた重量コンクリートは容易に破砕することができ、破砕に多量のエネルギーを必要とせず、重量コンクリートを破砕する上での処理コストを低減することができる。これらに加え、破砕物についても、骨材とセメントペースト分とに選別することなく、粒度調整を行う程度でそのまま土木基礎用の重量資材として利用することができるため、安価な土木基礎用の重量資材を提供することができ、さらに、重晶石は無害安全な鉱物であり水質汚染や土壌汚染の懸念がないため水中や地中に適用でき、品質の安定した土木基礎用の重量資材を提供することができる(図1と表2に示すように、重晶石を単味で用いると品質は安定し難いが、コンクリートの破砕物とすることにより、品質は安定する)。 The reason why concrete containing barite is used is as follows. Since barite is less expensive than iron ore, the production cost of heavy concrete can be reduced by using barite as the heavy aggregate. In addition, since barite is low in strength (see Fig. 1), heavy concrete using barite can be easily crushed and does not require a large amount of energy for crushing. The processing cost can be reduced. In addition to these, crushed materials can be used as heavy-weight materials for civil engineering foundations as they are after adjusting the particle size without sorting them into aggregates and cement paste. In addition, barite is a harmless and safe mineral that can be applied underwater or underground because there is no concern about water pollution or soil pollution, providing heavy materials for civil engineering foundations with stable quality. (As shown in FIG. 1 and Table 2, the quality is not stable when barite is used as a simple substance, but the quality is stabilized by using a crushed concrete).
本発明でいう「土木基礎用の重量資材」とは、浮き上がり防止材、埋め戻し材、盛土材、中込材、埋立地の地盤安定化材、土嚢の中詰め材等の土木等の基礎に用いられる嵩比重が2.0以上の粉粒塊である。この粉粒塊は、上記の通り、重晶石を含む重量コンクリートの破砕物からなる。粉粒塊の粒度は特に限定されないが、好ましくは最大粒径40mm以下である。 The "heavy material for civil engineering foundation" as used in the present invention is used for civil engineering foundations such as lifting prevention materials, backfilling materials, embankment materials, filling materials, landfill ground stabilization materials, sandbag filling materials, etc. The bulk specific gravity is 2.0 or more. As above-mentioned, this granule lump consists of a crushed material of heavy concrete containing barite. Although the particle size of a powder lump is not specifically limited, Preferably it is the maximum particle size of 40 mm or less.
上記土木基礎用の重量資材において、前記破砕物を、廃棄される建機用カウンターウエイトから回収した廃重量コンクリートの破砕物とすることは好ましい。これにより、廃棄される建機用カウンターウエイトの処理コストを低減することができるとともに、排出される廃材のリサイクルが可能となり、土木基礎用の重量資材を安価に提供することができる。 In the above-mentioned heavy material for civil engineering foundation, it is preferable that the crushed material is a crushed material of waste weight concrete recovered from a construction machine counterweight to be discarded. Thereby, the processing cost of the construction machine counterweight to be discarded can be reduced, the waste material to be discharged can be recycled, and heavy materials for civil engineering foundations can be provided at low cost.
また、上記土木基礎用の重量資材において、前記破砕物を、嵩比重が2.0以上、好ましくは2.2以上に調整したものとすることができる。これにより、破砕物の品質がより安定し、重量盛土材等に利用することができる。比重の調整は、容積升等により行う。 Further, in the above heavy material for civil engineering foundation, the crushed material may be adjusted to have a bulk specific gravity of 2.0 or more, preferably 2.2 or more. Thereby, the quality of a crushed material is stabilized more and it can utilize for a heavy embankment material etc. The specific gravity is adjusted by the volume capacity or the like.
さらに、上記破砕物を、水中構造物又は地中構造物の浮き上がりを防止するために用いることができる。重晶石は、比重が4.0〜4.3程度と大きいため、重晶石を含む重量コンクリートの破砕物を水中構造物等の浮き上がり防止に用いると、普通の土砂を用いる場合よりも効果的に機能させることができる。水中構造物としては、沈埋函が挙げられる。また、地中構造物としては、パイプライン、マンホールが挙げられる。 Furthermore, the crushed material can be used for preventing the floating of the underwater structure or the underground structure. Barite has a large specific gravity of about 4.0 to 4.3, so if crushed heavy concrete containing barite is used to prevent the floating of underwater structures, etc., it is more effective than using ordinary earth and sand. Can be functional. An example of an underwater structure is a sinking box. Examples of underground structures include pipelines and manholes.
また、本発明は、上記重量コンクリートの破砕物からなる土木基礎用の重量資材の供給方法であって、廃棄される各種建機用カウンターウエイトから回収した重晶石を含む各種廃重量コンクリートの破砕物の混合物を用途目的に合致した安定した品質の資材とすべく、一元的な管理の下で、用途ごとに品質調整してから供給することを特徴とする。 Further, the present invention is a method for supplying heavy materials for civil engineering foundations composed of the above-mentioned heavy concrete crushed material, and crushing various waste heavy concrete containing barite collected from various construction machine counterweights to be discarded In order to make the mixture of materials a stable quality material that meets the purpose of the application, it is characterized by being supplied after adjusting the quality for each application under a centralized management.
各種建機用カウンターウエイトから回収した重晶石を含む各種廃重量コンクリートの破砕物は、含まれる重晶石の種類、強度、比重、粒度等において種々の品質のものが含まれるとともに、土木基礎用の重量資材の用途も前記の通り種々存在するため、一元的な管理の下で、用途ごとに品質調整してから供給することで、用途目的に合致した安定した品質の資材を提供することが可能となる。 Various waste heavy concrete crushed materials containing barite recovered from various construction machinery counterweights include various types of barite stones of various quality, strength, specific gravity, particle size, etc. Because there are various uses of heavy materials for use as described above, providing quality materials that are consistent with the purpose of use by supplying the products after adjusting the quality for each use under unified management. Is possible.
以上のように、本発明によれば、重晶石を含む重量コンクリートの活用を図ることができ、特に廃棄される建機用カウンターウエイトに該コンクリートが使われている場合には、その処理コストを低減すると同時に排出されるコンクリート廃材をリサイクルし、土木基礎用として好適な重量資材を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to utilize heavy concrete containing barite, and in particular, when the concrete is used in a construction machine counterweight, its processing cost At the same time, it is possible to recycle the discharged concrete waste material and provide a heavy material suitable for civil engineering foundations.
上述のように、本発明は、土木基礎用の重量資材であって、重晶石を含む重量コンクリートの破砕物からなることを特徴とする。重晶石とは、硫酸バリウムが結晶した鉱物であり、英名をBariteという。主に、中国、米国で多く産出され、比重が4.0〜4.3程度であり、結晶構造であるため、図1のグラフに示すように脆い。しかし、重晶石を重量骨材として用いて重量コンクリートを製造(表1に配合を示す)すると、表2に示すように、普通コンクリート、及びDSM(溶融スラグ)及び酸化鉄粉を使用した従来の重量コンクリートよりも強度が少し低いものの、重量コンクリートとしては使用可能な強度を有する。 As described above, the present invention is a heavy-duty material for civil engineering foundations, and is characterized by comprising a heavy concrete crushed material containing barite. Barite is a mineral crystallized from barium sulfate, and its English name is called Barite. Mainly produced in China and the United States, the specific gravity is about 4.0 to 4.3, and the crystal structure is brittle as shown in the graph of FIG. However, when heavy concrete is manufactured using barite as a heavy aggregate (formulation is shown in Table 1), as shown in Table 2, conventional concrete, conventional DSM (molten slag) and iron oxide powder are used. Although its strength is slightly lower than that of heavy concrete, it has strength that can be used as heavy concrete.
破砕物とは、上記重量コンクリートをジョークラッシャなどの破砕機によって破砕して得られるものをいう。破砕物の粒度は特に限定されないが、単粒度(粒度分布が鋭く、特定の粒径の破砕物が偏在した状態)では、容積当たりの質量が低下するため好ましくなく、粒度分布が広い方が骨材同士の空隙に粒子の小さな骨材が入り込み、最密充填される結果、単位容積当たりの質量が増加し、重量化を目的とした土木資材としての性能が得られるため好ましい。具体的には、最大粒径が40mm以下の破砕物あって、粒径0.4〜8mmのものを10〜25質量%含むものが好ましい。 The crushed material refers to a material obtained by crushing the above heavy concrete with a crusher such as a jaw crusher. The particle size of the crushed material is not particularly limited, but a single particle size (a state where the particle size distribution is sharp and the pulverized material having a specific particle size is unevenly distributed) is not preferable because the mass per volume is reduced, and a wider particle size distribution is preferable. Aggregates with small particles enter the voids between the materials and are closely packed. As a result, the mass per unit volume is increased, and performance as a civil engineering material for the purpose of weight increase is preferable. Specifically, a crushed material having a maximum particle size of 40 mm or less and a particle size of 10 to 25% by mass with a particle size of 0.4 to 8 mm is preferable.
本発明は、重晶石を用いた重量コンクリートの強度が従来の鉄鉱石を用いた重量コンクリートに比べ少し低いという特性を利用したものであって、重晶石を用いた重量コンクリートを製造し、特に高強度を要求されない工業製品(建機のカウンターウエイトなど)に用い、数年から数十年後の該工業製品の廃棄時等に、該工業製品を破砕して土木基礎用の重量資材として利用することを予定することで、比較的安価な重晶石を用いることによる前記工業製品の製造コスト及び処理コストの低減のみならず、安価な土木基礎用の重量資材を供給することも可能とし、前記工業製品のリサイクル率の向上にも貢献することができる。重晶石単味では、強度が低くかつ粒径によっても強度が異なるので、使い難いが、コンクリートの破砕物にすれば、これらの問題は解消できる。また、重晶石を含む重量コンクリートからの重晶石の回収は困難であるが、本発明では回収を図る必要はないので、実用性が高い。 The present invention utilizes the property that the strength of heavy concrete using barite is slightly lower than that of conventional heavy concrete using iron ore, and produces heavy concrete using barite, Used for industrial products that do not require particularly high strength (such as counterweights for construction machinery), and when the industrial products are discarded after several to several decades, they are crushed and used as heavy materials for civil engineering foundations. By planning to use it, it is possible not only to reduce the manufacturing cost and processing cost of the industrial products by using relatively inexpensive barite, but also to supply inexpensive heavy materials for civil engineering foundations. It can also contribute to the improvement of the recycling rate of the industrial product. The barite alone has a low strength and the strength varies depending on the particle size, so it is difficult to use, but these problems can be solved by using a crushed concrete. In addition, it is difficult to recover barite from heavy concrete containing barite, but in the present invention, it is not necessary to recover the barite, so that it is highly practical.
重晶石を用いた重量コンクリートの製造にあたっては、重晶石を重量骨材として用い、重晶石の他に、セメント、水、混和剤(材)を用い、配合割合は、水セメント比30〜80%程度(表1参照)として重量コンクリートを製造する。製造した重量コンクリートの特性例は、表2に示す通りである。 In the manufacture of heavy concrete using barite, barite is used as a heavy aggregate, and in addition to barite, cement, water, admixture (material) are used, and the blending ratio is 30 compared with water cement. Heavy concrete is produced at about 80% (see Table 1). Examples of characteristics of the manufactured heavy concrete are as shown in Table 2.
この重量コンクリートを用いて建機用カウンターウエイトを製造するには、従来と同様に、鉄板等で形成した円筒状等の容器に重量コンクリート充填する。建機用カウンターウエイト中の重量コンクリートは、高強度を要求されないため、鉄鉱石等を重量骨材に用いた重量コンクリートのような高強度でなくともよい。重晶石を含む重量コンクリートを用いれば、建機用カウンターウエイトの廃棄処理時には、簡単に破砕することができて、破砕に要するエネルギーを大幅に低減することができるだけでなく、破砕後に重晶石とセメントペースト分とが一体になった破砕物を得ることができ、その破砕物を粒度調整等を行うだけで土木基礎用資材として利用することができるため好ましい。重晶石を単味で土木基礎用資材として用いると強度のばらつきなどの点で好ましくないが、重晶石がセメントペーストで被覆された破砕物を用いれば、比較的安定して十分な強度が得られるため好ましい。また、重晶石を含むコンクリートからの重晶石の回収は困難であるが、本発明ではその必要はないので実用性も高い。 In order to produce a construction machine counterweight using this heavy concrete, a heavy concrete is filled into a cylindrical container formed of an iron plate or the like, as in the prior art. Since heavy concrete in a construction machine counterweight is not required to have high strength, it does not have to be as strong as heavy concrete using iron ore as a heavy aggregate. If heavy concrete containing barite is used, it can be easily crushed during the disposal of construction equipment counterweights, and the energy required for crushing can be greatly reduced. It is preferable because a crushed product in which the cement paste and the cement paste are integrated can be obtained, and the crushed product can be used as a civil engineering foundation material simply by adjusting the particle size. When barite is used as a basic material for civil engineering foundations, it is not preferable in terms of variation in strength. However, if crushed material in which barite is covered with cement paste is used, relatively stable and sufficient strength can be obtained. Since it is obtained, it is preferable. In addition, although it is difficult to recover barite from concrete containing barite, it is not necessary in the present invention, and is highly practical.
上記重晶石を用いた重量コンクリートの破砕物は、土木基礎用の種々の重量資材に利用することができ、例えば、上載土(浮き上がり防止材)、改良土、盛土材、路盤材、ケーソンの中込材、埋立地の地盤安定化材、土嚢の中詰め材等に利用することができる。尚、これらのうち、幾つかの利用例を後述する。 The above-mentioned heavy concrete crushed material using barite can be used for various heavy materials for civil engineering foundations. For example, overlay soil (lifting prevention material), improved soil, embankment material, roadbed material, caisson It can be used for filling materials, ground stabilization materials for landfills, filling materials for sandbags, etc. Of these, some examples of use will be described later.
尚、土木基礎用資材のうち、盛土材とは、宅地の開発や、道路整備等の際に、低い地盤や斜面に敷設して盛り上げる際に用いられる資材である。軟弱な地盤の上に単に盛土をするだけでは、将来地盤沈下を起こし易いため、転圧や地盤の改良工事等を併せて行うことが多い。本発明の破砕物からなる重量資材を用いると、地盤改良のための沈下時間が短縮され、早期に安定化するため、土地の利用促進という点においても好ましい。 Of the civil engineering foundation materials, the embankment material is a material used for laying and building up on a low ground or slope during development of residential land or road maintenance. Simply embedding on soft ground is likely to cause land subsidence in the future, so rolling and ground improvement work are often performed together. The use of heavy materials made of the crushed material of the present invention is preferable in terms of promoting the use of land because the settlement time for ground improvement is shortened and stabilized at an early stage.
路盤材とは、道路の地盤等に用いられる資材であり、上層路盤材と、下層路盤材とに分類されている。これら各々の路盤材は、JISに規格が定められている。本発明の破砕物からなる重量資材を用いると、再生路盤材と同等の締固め性を有するため好ましい。 The roadbed material is a material used for road ground and the like, and is classified into an upper layer roadbed material and a lower layer roadbed material. Each of these roadbed materials has a standard defined by JIS. The use of heavy materials made of the crushed material of the present invention is preferable because it has compaction properties equivalent to those of recycled roadbed materials.
ケーソンの中込材とは、防波堤等の水中構造物や、地中構造物を構築する際に用いられる鋼製の大型箱状のケーソンに充填される材料をいう。本発明の破砕物からなる重量資材を用いると、容易に安定化に必要な質量が得られるため好ましい。 The caisson filling material refers to a material filled in an underwater structure such as a breakwater or a steel large box-shaped caisson used to construct an underground structure. It is preferable to use a heavy material made of the crushed material of the present invention because a mass necessary for stabilization can be easily obtained.
埋立地の地盤安定化材とは、埋立地のような軟弱地盤を安定化させるための材料であり、地中の比重の小さい構造物(下水管等)の浮き上がりなどを防止するためのものである。 The land stabilization material for landfills is a material for stabilizing soft ground such as landfills, and is intended to prevent the floating of structures with low specific gravity (such as sewer pipes). is there.
土嚢の中詰め材とは、布袋の中に詰めて土嚢を生産するために用いられる資材であり、通常は土砂が充填される。本発明の破砕物からなる重量資材を用いると、容易に高い質量が得られるので土嚢設置箇所の安定化が可能となり好ましい。 The sandbag filling material is a material used to produce a sandbag by filling in a cloth bag, and is usually filled with sand and sand. When a heavy material made of the crushed material of the present invention is used, a high mass can be easily obtained, which makes it possible to stabilize the sandbag installation location.
本発明にかかる、重晶石を含む重量コンクリートの破砕物を、重量資材として上記に例示される各土木基礎に用いることができるが、特に、特許文献1に示されたような地中構造物の浮き上がり防止のための上載土に用いることがより好ましく、重量資材であるため、上載土として用いると、容積当たりの使用量が少なくて済む。特許文献1に記載された地中構造物以外にも、同様の目的で、埋立地に建設された建物、建物を撤去した跡地に建てた建物、地中埋設管、地中に設置される組立マンホールなどの地中構造物及び水中構造物の浮き上がり防止に好適に用いることができる。尚、本発明にかかる重量資材の充填、敷設、転圧、締め固めなどには特別な機械や設備は不要であり、一般的な土木工事の場合と同様に施工することができる。
The crushed material of heavy concrete containing barite according to the present invention can be used for each civil engineering foundation exemplified above as a heavy material. In particular, the underground structure as shown in
次に、廃棄される建機用カウンターウエイトから、本発明の土木基礎用の重量資材を製造する方法について示す。 Next, a method for producing heavy materials for civil engineering foundations of the present invention from construction machine counterweights to be discarded will be described.
まず、廃棄されるパワーショベルなどの建設機械(建機)が置かれている処理場所で建機からカウンターウエイトをはずす。このカウンターウエイトは、鋼製の缶内に重晶石を含む重量コンクリートが充填されているものである。次に、ラバンディを用いて鋼製缶から鋼板をはがし、クラッシャなどの破砕機により重量コンクリートを破砕する。破砕の程度は特に限定されないが、通常、コンクリート用骨材や路盤材となる粒径程度まで破砕する。 First, the counterweight is removed from the construction machine at the processing place where the construction machine (construction machine) such as a power shovel to be discarded is placed. This counterweight is a steel can filled with heavy concrete containing barite. Next, the steel plate is peeled off from the steel can using Labandi, and the heavy concrete is crushed by a crusher such as a crusher. Although the degree of crushing is not particularly limited, it is usually crushed to a particle size of a concrete aggregate or roadbed material.
次に、本発明にかかる上記破砕による破砕物からなる重量資材の土木基礎への幾つかの利用例について図面を参照しながら説明する。 Next, some examples of utilization of heavy materials made of the crushed material according to the present invention to a civil engineering foundation will be described with reference to the drawings.
(1)地中構造物の浮き上がり防止材
図2は、本発明にかかる重量資材を地中構造物の一例としてのマンホールの浮き上がり防止に使用した場合を示す概略図である。このマンホール1は、例えば、下水道等に用いられる組立式であって、底部に鍔部1aを備える。マンホール1は、地中に存在するが、地下水のレベルが上昇したり、周りの地盤3が軟弱であると浮き上がる虞がある。そこで、本発明にかかる重量資材2をマンホール1の鍔部1aの上方から地表付近まで積層することでマンホール1の浮き上がりを防止する。尚、図2では、マンホール1の周囲に積層されている重量資材2の一部のみを示している。重量資材2は、実際には、マンホール1の全周にわたって配置される。施工にあたっては、マンホール1を地盤3中に据え付けるために空間を形成し、マンホール1を空間内に配置した後、マンホール1の周りの空間に重量資材2を投入することによって重量資材2を積層する。本発明に係る破砕物の粒径は特に限定されない。重量資材2は単味で用いてもよいが、必要に応じて掘削土砂、各種充填材、セメントなどの結合材と混合して用いられる。
(1) Material for preventing floating of underground structure FIG. 2 is a schematic view showing a case where the heavy material according to the present invention is used for preventing the lifting of a manhole as an example of the underground structure. This
(2)水中構造物の浮き上がり防止材
図3は、本発明にかかる重量資材を水中構造物としての沈埋函の浮き上がり防止に使用した場合を示す。この沈埋函11は、例えば、ボックス状のコンクリートブロックを連設してトンネル状にしたものであって、例えば、内部の空間内を自動車等の車両が走行する。この沈埋函11は、海、湖、運河等の中に存在し、地盤13の表面上に位置するが、上方に水14が存在するため、浮力によって浮き上がる虞がある。そこで、本発明にかかる重量資材12を沈埋函11の上方に載置することで沈埋函11の浮き上がりを防止する。施工にあたっては、沈埋函11を地盤13上に据え付けた後、沈埋函11の上に重量資材12を敷設する。敷設に際しては、載置する重量資材12が流水等により散逸しないよう袋に入れて繋げたり、結合材により固定化するなどの措置を講ずることが好ましい。また、海面上まで盛土して、沈下安定するまで放置してもよい。本発明に係る破砕物の粒径は特に限定されない。また、沈埋函11以外にも、桟橋や、海底油田、海底ガス田の掘削用構造物のバランサ(錘)等に本発明にかかる重量資材を同様にして用いることができる。
(2) Lifting prevention material of underwater structure FIG. 3 shows the case where the heavy material according to the present invention is used for preventing the lifting of a submerged box as an underwater structure. The submerged
(3)盛土材
図4は、本発明にかかる重量資材を盛土材に使用した場合を示す。旧河川や沼、湿地では、地盤が軟弱であるため、そのままの状態では、建築物を建てることができない。そこで、本発明にかかる重量資材22を軟弱地盤21の上方に載置することで、軟弱地盤21の水抜きを行って、不安定な軟弱状態を早期に解消し、安定した地盤としてから建築物を建てる。従来は沈下や壁の側圧が高くならないよう軽量盛土材が多く使われていたが、本発明ではあえて沈下させて早期地盤の安定化を図ることにより軟弱地盤の問題を解消する。すなわち、本資材を盛土材として適用すべき条件は、壁等への側圧を考慮する必要がない場所、例えば、元低湿地で周辺に傭壁等が存在しない場所等であり、軽量盛土の適用が望ましい土圧低減が必要な場所と正反対の性格の土地に好適に用いることができる。本発明に係る破砕物の粒径は、従来盛土材に用いられる一般コンクリートの破砕物と同程度である。
(3) Embankment Material FIG. 4 shows a case where the heavy material according to the present invention is used for the embankment material. In old rivers, swamps, and wetlands, the ground is soft, so it is not possible to build buildings in that state. Therefore, by placing the
(4)路盤材
図5は、本発明にかかる重量資材を路盤材に使用した場合を示す。例えば、推進工法でガス管31、暗渠32、下水管33を地盤36に敷設した場合には、埋め戻しを行わないため、埋め戻し時に実施可能な浮き上がり防止策を講ずることができない。そのため、地下水のレベル37が上昇したり、周りの地盤36が軟弱であると、ガス管31等が浮き上がる虞がある。そこで、本発明にかかる重量資材34をガス管31等の上方に重量路盤材として敷設し、ガス管31等の浮き上がりを防止する。用いる重量コンクリートの破砕物は、従来の路盤材についての各種規格に準じて用いられる。この重量資材34の上方には、従来の表層路盤材35を別途敷設する。
(4) Roadbed Material FIG. 5 shows a case where the heavy material according to the present invention is used for the roadbed material. For example, when the
(5)中込材
図6は、本発明にかかる重量資材をケーソンの中込材に使用した場合を示す。ケーソン41は、防波堤等の水中構造物や、地中構造物を構築する際に用いられる鋼製の大型箱状のものであって、通常は、内部が空洞となっていて、そのままの状態で海43などの中に立設されている。そこで、本発明にかかる重量資材44をケーソン41の空洞部に充填し、ケーソン41そのものを重量化したり、重心を下げることで安定化させることができる。また、ケーソン41を地盤42にアンカーなどで固定している場合には、ケーソン41の安定化により、アンカー工事の軽減にも繋がる。重量資材44として用いる本発明の重量コンクリート破砕物の粒径や強度は特に限定されないが、比重はばらつきが小さい方が好ましい。該破砕物は、充填率が略々同等となるよう、そのまま空洞部に充填して用いられる。尚、岸壁に使用されるケーソンの場合には、上面近くまで中込材が充填された後、コンクリート(普通コンクリート)で蓋がされる。一方、防波堤用のケーソンの場合には消波用のものがあり、この場合には、海面から数メートルまでしか中込材は充填されず、中込材の充填後、コンクリートの蓋がなされ、その上の部分は波消のための設備となる。
(5) Insertion material FIG. 6 shows a case where the heavy material according to the present invention is used as an insertion material of caisson. The
次に、本発明にかかる土木基礎用の重量資材(以下、「重量資材」という)の供給方法について、図面を参照しながら説明する。 Next, a method of supplying heavy materials for civil engineering foundations (hereinafter referred to as “heavy materials”) according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図7は、各種廃棄建設機械の処理場で廃棄建機から重晶石を含む廃重量コンクリートを分離・破砕し、本発明にかかる重量資材を製造する場合の例を示す。 FIG. 7 shows an example of manufacturing a heavy material according to the present invention by separating and crushing waste heavy concrete containing barite from a waste construction machine at a disposal site of various waste construction machines.
廃棄建設機械処理場51は、廃棄された各種建機から重量資材を製造するため全国に点在する。廃棄建設機械処理場51は、受け入れた廃棄建機を保管する各種廃棄建設機械置場52と、受け入れた廃棄建機を分解し、廃カウンターウエイトなどを建機から分離及び分解する分解処理場53と、分離された廃カウンターウエイトなどを処理する機械部品等の処理場54と、事務所55と、試験室56等を備える。
The disposal construction
機械部品等の処理場54は、分解処理場53で分離された廃カウンターウエイトを鉄板とコンクリートに分解する分解処理場54aと、分離されたコンクリートを破砕するための破砕装置を備えた破砕処理場54bと、破砕されたコンクリートの粒度を調整するための篩装置、混合装置を備えた品質調整設備54cと、粒度調整され重量資材として出荷される破砕物を保管する破砕物置場54dと、コンクリートの破砕及び品質調整の結果生じ、重量資材として出荷されない粉部分等の廃棄物を保管する廃棄物置場54e等を備える。また、試験室56には、上記破砕物の粒度、比重等を測定するための各種試験装置が備えられる。
The
廃棄建設機械処理場51に受け入れた廃棄建機は、一旦各種廃棄建設機械置場52に保管し、分解処理場53で分解し、廃カウンターウエイトなどを分離及び分解し、機械部品等の処理場54へ搬送する。
The waste construction machine received in the waste construction
次に、機械部品等の処理場54の分解処理場54aで、分離された廃カウンターウエイトを鉄板とコンクリートに分解し、破砕処理場54bで分離したコンクリートを破砕し、品質調整設備54cで破砕されたコンクリートの粒度を調整する。場合によっては、品質調整設備54cで破砕物同士を混合する。破砕物は、試験室56で試験され、出荷可能な破砕物は、破砕物置場54dに一旦保管し、出荷に備える。一方、コンクリートの破砕等で生じた廃棄物は、廃棄物置場54eに保管し、廃棄処理する。
Next, the separated waste counterweight is decomposed into an iron plate and concrete at the
図8は、各種廃棄建設機械から得られる重晶石を含む廃重量コンクリートの破砕物や塊(以下、「破砕物」という)を一ヶ所(重量資材センター)に集め、一元的な管理の下で、用途ごとに混合・品質調整して本発明の重量資材を得る場合の例を示す。 Figure 8 shows a collection of crushed and lump of waste heavy concrete containing barite obtained from various waste construction machines (hereinafter referred to as “crushed material”) in one place (Heavy Materials Center). Then, an example in the case of obtaining heavy materials of the present invention by mixing and quality adjustment for each application will be shown.
重量資材センター61は、日本全国に一箇所乃至数箇所配置され、大別して、各種廃棄建設機械の処理場51A〜51Dから種々の破砕物を受け入れる受入・ストックヤード61aと、受け入れた多品種の破砕物を保管するストックヤード61bと、受け入れた破砕物の品質調整施設61cと、品質調整後の破砕物を重量資材として出荷するための出荷ヤード61dと、破砕物の試験を行う試験室61eと、重量資材センター61全体を管理する事務室(制御室)61fからなる。
The
受入・ストックヤード61aは、複数の各種廃棄建設機械の処理場51A〜51Dから種々の破砕物を受け入れるために設けられ、ホッパや、破砕物の輸送機等を備える。
The receiving / stock yard 61a is provided to receive various crushed materials from the
ストックヤード61bは、受入・ストックヤード61aに受け入れた多品種の破砕物を大量に保管することのできる規模を備え、受け入れた破砕物について品質等に応じて異なる場所に一時的に保管するために備えられる。
The
品質調整施設61cは、ストックヤード61bに保管された破砕物の品質を調整して重量資材を得るための施設であり、混合機、破砕機、篩、比重選別機、分級機等を備える。
The
試験室61eは、品質調整施設61cで品質調整がなされた重量資材の品質等を試験するために備えられ、強度、比重、粒度、水分等を測定するための各種試験装置が備えられる。
The
出荷ヤード61dは、ユーザーからの注文に応じて、ストックヤード61bに保管した破砕物(重量資材)をそのまま出荷したり、上述のように品質調整施設61cにおいて品質調整がなされた重量資材を出荷するために備えられ、出荷に必要な装置や機器を有する出荷設備を備える。
The
次に、上記重量資材センター61の運用例について、図8を参照しながら説明する。
Next, an operation example of the
各種廃棄建設機械の処理場51A〜51Dで製造した破砕物は、重量資材としてそのままユーザーに提供できる場合には、各々の処理場51A〜51Dから直接ユーザーに出荷する。それ以外の破砕物は、重量資材センター61に輸送し、重量資材センター61の受入・ストックヤード61aで受け入れる。
When the crushed material manufactured at the
各種廃棄建設機械の処理場51A〜51Dで製造した破砕物は、各種建機用カウンターウエイトから回収した重晶石を含む各種廃重量コンクリートを破砕した物であるため、含まれる重晶石の種類、強度、比重、粒度等において種々の品質のものが含まれる。そのため、重量資材センター61の受入・ストックヤード61aに受け入れた各破砕物は、ストックヤード61bに、各破砕物の品質に応じて異なる場所に保管する。
The crushed materials produced at the
重量資材センター61が顧客から注文を受けると、ストックヤード61bに保管した破砕物をそのまま重量資材として使用することができる場合には、直接破砕物を出荷ヤード61dに搬送し、そのまま重量資材として使用することができない場合には、品質調整施設61cにおいて品質調整を行う。上述のように、重量資材の用途も種々存在するため、重量資材の用途に応じて品質を調整する必要がある。例えば、ケーソンの中込材に用いる場合には、嵩比重を重量2.0以上(水中単位容積質量2.3以上)、マンホールの浮き上がり防止材に用いる場合には、嵩比重を2.0以上とすることを要する。その他、盛土に用いる場合には、路盤材のJIS(A5032、A5023等)に規定された品質を有することが必要となる。
When the
品質調整施設61cにおいて品質調整がなされた破砕物は、試験室61eで比重、強度等の測定がなされ、所定の品質を有し重量資材として出荷可能と判断されると、出荷ヤード61dに搬送され、出荷ヤード61dから各種重量資材としてユーザーのもとへ出荷される。
The crushed material that has undergone quality adjustment in the
以上説明したように、各種建機用カウンターウエイトから回収した重晶石を含む各種廃重量コンクリートの破砕物は、種々の品質のものが含まれるため、各種廃棄建設機械の処理場51A〜51Dで製造した破砕物も種々の品質を有し、また、重量資材の用途も種々存在するが、重量資材センター61において、一元的な管理の下で、用途ごとに管理を行うことで、用途目的に合致した安定した品質の資材を常に提供することができる。
As described above, various waste heavy concrete crushed materials including barite recovered from various construction machine counterweights include various quality materials, and therefore, at the
1 マンホール
1a 鍔部
2 重量資材
3 地盤
11 沈埋函
12 重量資材
13 地盤
14 水
21 軟弱地盤
22 重量資材
23 地盤
31 ガス管
32 暗渠
33 下水管
34 重量資材
35 表層路盤材
36 地盤
37 地下水レベル
41 ケーソン
42 地盤
43 海
44 重量資材
51(51A〜51D) 廃棄建設機械処理場
52 各種廃棄建設機械置場
53 分解処理場
54 機械部品等の処理場
54a 分解処理場
54b 破砕処理場
54c 品質調整設備
54d 破砕物置場
54e 廃棄物置場
55 事務所
56 試験室
61 重量資材センター
61a 受入・ストックヤード
61b ストックヤード
61c 品質調整施設
61d 出荷ヤード
61e 試験室
61f 事務室(制御室)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008206840A JP2010043157A (en) | 2008-08-11 | 2008-08-11 | Heavyweight material for construction groundwork and method for supplying the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008206840A JP2010043157A (en) | 2008-08-11 | 2008-08-11 | Heavyweight material for construction groundwork and method for supplying the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010043157A true JP2010043157A (en) | 2010-02-25 |
Family
ID=42014790
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2008206840A Withdrawn JP2010043157A (en) | 2008-08-11 | 2008-08-11 | Heavyweight material for construction groundwork and method for supplying the same |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010043157A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016125031A (en) * | 2015-01-08 | 2016-07-11 | 株式会社トクヤマ | Method for effectively utilizing coal ash |
WO2020121397A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 太平洋セメント株式会社 | Method for distributing pellet-form wood biomass fuel, distribution base for pellet-form wood biomass fuel |
-
2008
- 2008-08-11 JP JP2008206840A patent/JP2010043157A/en not_active Withdrawn
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WO2020121397A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 太平洋セメント株式会社 | Method for distributing pellet-form wood biomass fuel, distribution base for pellet-form wood biomass fuel |
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