JP5008956B2 - 泥土を利用した造形物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、汚泥等の泥土を利用して自然物に近い造形物を形成する造形物の製造方法に関する。

砕石場や鉱山から排出される洗浄廃液、底泥浚渫工事で発生する回収底泥、建設工事現場で発生する廃泥水等のように、多量の固形成分が含まれる泥水は、加圧脱水して泥土とした後、埋め立てや専門業者へ処分依頼して処理しているのが一般的である。
しかしこの方法は、近年の埋め立て場の不足や処分費の高騰により、年々厳しい状態となってきている。そこで、近年では、泥土にセメント等の固化剤を添加させて固化させ、骨材やタイル等の二次製品としてリサイクルすることが行われている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
特開平１０−０３４１９１号公報 特開平１１−３４３６３３号公報 特開平１１−３１５２８０号公報

このように、リサイクルでの泥土の有効活用が推進され、汚泥リサイクルに関して上記のように種々の提案がなされているものの、そのリサイクル率は、例えば建設汚泥で約６９％程度（平成１４年度の統計。汚泥リサイクル協会調べ。汚泥リサイクル協会のＨＰ参照）であり、未だ不十分である。
ところで、福井県坂井市三国町の雄島近辺で採取される安島石は、板状の節理が美しく、古くから庭石として重宝されており、同県における著名な史跡である朝倉氏遺跡の庭園内でも散見することができる。安島石は、庭石としては一級品とされているが、産出地が前記の雄島近辺に限られていることから、近年では採掘が禁止され、入手することが困難になっている。
本発明はこのような現状に鑑みてなされたもので、泥土を利用した造形物の付加価値を高めて泥土のリサイクルをより促進することのできる泥土を利用した造形物の製造方法の提供、特に、安島石のような板状の節理が美しい造形物を人工的に安価に作り出すことができる泥土を利用した造形物の製造方法の提供を目的とする。

本発明の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、脱水処理した泥土に固化剤を添加して練り合わせ、型に投入・加圧して所定形状の造形物を製造する泥土を利用した造形物の製造方法おいて、所定形状の孔が形成された板材を複数枚準備し、前記板材を基台の上に一枚又は複数枚ずつ載置し、前記板材を積層するごとに前記孔の内部に固化剤を添加した泥土を投入する工程を複数回繰り返し、最上層及び／又は最下層の前記板材に押さえ板を当接させ、この押さえ板の加圧孔に所定量の泥土を投入し、前記加圧孔に加圧パンチを挿入して前記泥土を加圧し、前記泥土が固化した後に、前記造形物を前記型から取り出す方法である。
この方法では、造形物の製造の過程において泥土が層状に積み重ねられていくので、安島石のような板状の節理が美しい造形物を人工的に作り出すことができる。また、造形物の一部を削るなどして加工をしても、層状模様が必ず現れるので、より付加価値の高い造形物に加工することも可能である。このような造形物は、庭石や建物の基礎石、玄関やエントランス等のオブジェとして利用することができる。

なお、泥土に含まれる水分は、加圧したときに板材と板材の間の隙間から排出される。本発明では、加圧によって泥土に含まれる水分が排出されるため、乾燥・固化をさせる際の泥土の含水量が少なくなり、その結果として固化剤の添加量を少なくしても、泥土を十分に固化することができる。そのため、本発明は、固化剤の減量を図ることができるという利点がある。

上記の発明においては、請求項２に記載するように、前記板材を基台の上に一枚又は複数枚ずつ載置し、前記孔の内部に固化剤を添加した泥土を投入した後に、前記泥土の表面に膜状部材を敷設するようにしてもよい。
前記膜状部材としては、樹脂フィルム，布，紙又は木材から形成されたフィルムを用いることができる。
このようにすることで、層と層とを剥離しやすくすることができる。そして、請求項３に記載するように、前記膜状部材の両側の泥土の表面に、植物片，小石，木片，貝殻，ガラス片等のうちの一種又は二種以上からなる混合材を配置・埋設することで、造形物の表面にこれらが模様として現れ、より自然物に近い造形物を得ることができる。

本発明の別の方法は、請求項４に記載するように、脱水処理した泥土に固化剤を添加して練り合わせ、型に投入・加圧して所定形状の造形物を製造する泥土を利用した造形物の製造方法おいて、所定形状の孔が形成された板材を複数枚準備し、前記板材を基台の上に積み重ねて前記積層型を形成し、最上層及び／又は最下層の前記板材に押さえ板を当接させ、この押さえ板の加圧孔を通して、前記積層型のキャビティに固化剤を添加した泥土を投入し、前記加圧孔に加圧パンチを挿入して前記泥土を加圧し、前記泥土が固化した後に、前記造形物を前記積層型から取り出すものである。
この方法によっても、表面に積層模様が現れる造形物を得ることができる。この場合、請求項５に記載するように、植物片，小石，木片，貝殻，ガラス片等のうちの一種又は二種以上からなる混合材を前記泥土に混入して混ぜ合わせ、前記混合材を混入した前記泥土を前記孔内に投入することで、造形物の表面にこれらを模様として出現させることができ、より自然物に近い造形物を得ることができる。

積層した板材の中の泥土をそのまま加圧すると、加圧によって泥土が圧縮されて、所望の層状模様が得られないことがある。そこで、請求項６に記載するように、第一の加圧パンチで前記泥土を加圧した後、前記第一の加圧パンチから第二の加圧パンチを突出させて、前記泥土をさらに加圧するようにするとよい。このようにすることで、加圧時に泥土が圧縮されても、その体積減少分に等しい窪みが泥土に形成されるので、外観に影響を与える変形量を最小に抑えることができる。前記窪みは、その後に泥土等で埋めることができる。

請求項７に記載の発明は、凹凸部を有する基台を準備するとともに、前記泥土を加圧することによって前記凹凸部に合った形状に変形する板状の部材を準備し、前記最上層又は最下層に前記板状の部材を当接させ、前記泥土を投入した後、前記板状の部材を前記基台に当接させ、前記基台と前記加圧パンチとで前記泥土を加圧するようにしている。
このようにすることで、波状の積層模様を形成することができ、より自然物に近い造形物を得ることができる。
波状の積層模様を形成する別の方法は、請求項８に記載するように、凹凸部を有する基台の上に、前記凹凸部と同様の凹凸状に形成された前記板材を載置し、前記板材の前記孔の中に投入した前記泥土の表面を前記凹凸の形状に沿って均した方法である。
この方法は、同一の積層模様を有する造形品の大量生産に適している。

請求項９に記載の発明は、前記板材の少なくとも一部を複数に分割した方法である。
このようにすることで、複雑な形状の造形物を製造する場合にも、板材を左右に分割させることで簡単に造形物を取り出すことができる。従って、この方法によれば、あらゆる形状の造形物を製造することが可能になる。
本発明では、請求項１０に記載するように、前記加圧パンチによる前記泥土の加圧時間を、前記泥土に添加する前記固化剤の材質及び量に応じて変化させるようにしてもよい。
例えば、固化剤を多くすることで泥土が固化しやすくなるのであれば、固化剤の添加量に応じて加圧パンチ加圧時間を長短調整するとよい。また、例えば、固化剤の添加量を限界まで減らし、加圧時間を長く（乾燥・固化・養生が終了するまで加圧）することで、風化したような外観と手触りの造形物を製造することも可能である。
加圧パンチによる加圧の際には、積層した板材の密着状態を保ち、板材と板材との間に泥土が浸入しないようにするのが好ましい。そこで、請求項１１に記載の発明は、前記加圧パンチによる泥土の加圧開始時又は加圧前に、積層した前記板材を加圧することで密着させ、加圧時にこの密着状態を維持させて、前記加圧パンチによる加圧の際に前記板材間の隙間が拡がらないようにした方法としてある。板材を密着させる方法としてはボルト・ナット等の締結手段や、クランパ，押さえ部材のような加圧手段が挙げられる。

本発明によれば、外面に層状模様が形成された自然物に近い造形物を製造することが可能である。このような造形物は、庭石や玄関等のオブジェとして利用することができる。また、リサイクル品の付加価値も高めることができる。そのため、泥土のリサイクルの促進を期待できる。
また、安島石のような、板状の節理が美しい造形物を、人工的に安価に製造することができる。

以下、本発明の造形方法の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、図７を参照しながら、本発明の方法による造形物の製造手順を説明する。
泥土を回収した後（ステップＳ１）、泥土を加圧等の公知の方法で脱水する（ステップＳ２）。そして、セメント等の公知の固化剤を投入して（ステップＳ３）、これを混練する（ステップＳ４）。なお、この際、植物や砂利、貝殻、ガラス玉，木片等の混合物を適当量泥土に混入させてもよい。このようにすることで、これらが自然物に近い模様となって造形物の表面に現れる。また、固化剤として着色セメントのように着色したものを用いてもよいし、固化剤とは別に着色剤を混練材（泥土）に添加してもよい。このような着色固化剤や着色添加剤を用いることで、造形物を好みの色に着色することができる。
この混練材（泥土）を造形型に投入して加圧し（ステップＳ５，Ｓ６）、一定期間放置して養生・固化した後（ステップＳ７）、造形型から取り出す（ステップＳ８）。加圧時間は、泥土に添加した固化剤の量や材質に応じて、長短調整するとよい。例えば、固化剤が泥土を固化させやすい材質のものである場合や、添加量を増やすことで泥土が短時間で固化するような場合には、加圧時間を短くするとよい。最適な加圧時間は、経験則や実験により決定することができる。

［第一の実施形態］
図１は、本発明の方法の第一の実施形態にかかり、本発明の方法に使用される造形型の一例を示す分解斜視図である。
図１に示すように、本発明の造形型１は、泥土を投入するための孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが形成された複数枚の鉄板１１，１１・・・と、この鉄板１１，１１・・を載置して積層するための基台１０と、最上層の鉄板１１の上に載置され、後述する加圧パンチが挿入される貫通状の孔（加圧孔）１５ａが形成された押さえ板１５とを有している。
なお、図１では、図示の都合上、四枚の鉄板１１，１１・・のみを実線で示し、他の鉄板については仮想線で示している。

鉄板１１，１１・・・の板厚は、造形物に形成しようとする層状の模様に合わせて選択する。例えば、板厚２〜３ｃｍの板材１１，１１・・・を用いれば、２〜３ｃｍ間隔の層状模様を有する造形物を得ることができる。
孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、造形しようとする造形物の各層の横断面形状に合わせて形成する。
基台１０及び押さえ板１５は、鉄板１１，１１・・と同様に鉄板で形成してもよいが、後述の加圧パンチによる加圧圧力に十分耐えることができるのであれば、鉄板に限らずコンクリートや他の金属板又は樹脂板で形成してもよい。

加圧孔１５ａは、単純な円形状、楕円状又は矩形状であってもよいが、最上層の鉄板１１の孔１１ｄと一致する形状及び大きさであってもよい。加圧パンチは、後述するが、加圧孔１５ａに隙間なく挿入することができるように、その形状及び大きさを加圧孔１５ａに一致させる。
前記加圧パンチで泥土を加圧する際には、鉄板１１，１１・・の浮き上がりを防止するのがよい。鉄板１１，１１・・に浮き上がりが生じると、拡がった鉄板１１，１１・・間の隙間に泥土が入り込み、造形品の仕上がりが悪くなる。

鉄板１１，１１・・の浮き上がり防止は、加圧パンチで加圧する際に、押さえ板１５の周縁部分を加圧するようにしてもよいし、図示の例のように、ボルトで締結・加圧するようにしてもよい。
図示の例では、基台１０の鉄板１１，１１・・の周囲に複数（図示の例では四つ）のボルト孔３０を形成し、このボルト孔３０の各々に棒状のボルト３１の下端を螺入する。そして、押さえ板１５の四隅に形成された貫通孔１５ｂに、ボルト３１の上端を挿通させた後、ボルト３１の上端にナット３２を螺入して締め付ける。これにより、鉄板１１，１１・・が基台１０と押さえ板１５とで強固に挟持され、加圧の際の浮き上がりが防止される。
なお、鉄板１１，１１・・が極めて高い圧力で密着されることにより、泥土Ｓに含まれる水が、加圧時に鉄板１１，１１・・の間の隙間を通って排水されにくくなる場合又は排水されなくなるおそれがある場合には、鉄板１１，１１・・・の表面粗度を大きくするか、泥土Ｓが浸入しないような微小な溝や凹凸を鉄板１１，１１・・の表面に形成するとよい。

図１の造形型１を使った造形物の造形手順を、図２及び図３に示す。
図２（ａ）に示すように、図１に示す鉄板１１を基台１０の上に一枚又は複数枚（図示の例では一枚）載置する。この実施形態では、鉄板１１を基台１０の上に載置した後、孔１１ａの底部に植物片，小石，木片，貝殻，ガラス片等の混合物１２を適当に配置する。混合物１２は、上記のうちの一種のみを選択してもよいし、二種以上を用いてもよい。
この後、図２（ｂ）に示すように、鉄板１１の孔１１ａの中に固化剤を添加・混練した泥土Ｓを投入し、鉄板１１の上面と同一面になるように泥土Ｓの表面を均す。さらに、均した泥土Ｓの表面に、前記と同様の混合物１２を適当に配置・埋設する。

次いで、図２（ｃ）に示すように、均した泥土Ｓの表面に膜状の部材（フィルムＦ）を敷設する。フィルムＦとしては、和紙や樹脂フィルム、布、木製の薄板等を用いることができる。このようにフィルムＦを敷設することで、出来上がった造形物の各層を物理的に分離しやすくなり、かつ、好みに応じて分離することが容易になる。また、より自然の積層物に近い造形物を得ることができる。
上記の手順が完了したら、図２（ｄ）に示すように、次の鉄板１１を最初の鉄板１１の上に載置し、孔１１ｂの底のフィルムＦの上に、混合物１２を適当に配置する。そして、図３（ａ）に示すように、孔１１ｂに泥土Ｓを投入し、先と同様にその表面を均す。

次いで、図３（ｂ）に示すように、均した二層目の泥土Ｓの表面に混合物１２を適当に配置・埋設し、フィルムＦを敷設する。
上記の手順を複数回繰り返すと、図３（ｃ）に示すように、複数の鉄板１１，１１・・・によって形成される泥土Ｓの各層がフィルムＦで物理的に区分けされ、かつ、フィルムＦの上下両側に、混合物１２が泥土Ｓのそれぞれの表面に埋め込まれた状態で位置することになる。完成した造形物は、フィルムＦの作用によって各層の境界部分で比較的簡単に分離（剥離）することができ、かつ、その表面に混合物１２が模様となって現れることになる。
なお、この実施形態では、最上層の鉄板１１の孔内に投入された泥土Ｓの表面には、フィルムＦは敷設しない。また、最上層の泥土Ｓの表面のうち、後述の加圧パンチによって加圧される部分には、混合物１２は配置・埋設しない。

造形型１を構成する複数の鉄板１１，１１・・・のうち、最上層に位置する鉄板１１の上に押さえ板１５を載置する。そして、押さえ板１５の加圧孔１５ａに所定量の泥土Ｓを投入し、加圧孔１５ａを通した加圧パンチ２で泥土Ｓを加圧する。
加圧パンチ２による泥土Ｓの加圧の手順を、図４を参照しながらさらに詳細に説明する。
図４（ａ）に示すように、最上層の鉄板１１の上に押さえ板１５を載置し、その加圧孔１５ａに所定量の泥土Ｓを投入する。この泥土Ｓの投入量は、加圧パンチ２による加圧によって減少する造形型１内の泥土Ｓの体積分と同一になるようにする。このとき、加圧孔１５ａに投入した泥土Ｓの表面に、混合物１２を配置・埋設する。
なお、を最上層の鉄板１１の上に押さえ板１５を載置した後に、基台１０の螺旋孔３０の各々にボルト３１を螺入し、押さえ板１５に形成された貫通孔１５ｂに、ボルト３１の上端を挿通させる。そして、ボルト３１の上端にナット３２を螺入して締め付ける。ナット３２の締め付けトルクは、加圧時の圧力によって鉄板１１，１１・・間の隙間が拡がらない程度のものである。

図４（ｂ）に示すように、加圧の際に押さえ板１５が変形したり浮き上がったりしないように、その周囲を押さえ部材２１で押さえながら、加圧孔１５ａに加圧パンチ２を挿入し、泥土Ｓを加圧する。加圧パンチ２の断面形状は加圧孔１５ａの断面形状に一致させるのが好ましい。加圧圧力は、加圧する泥土Ｓの量、つまり、製造しようとする造形物の大きさにもよるが、建築物の基礎石や庭石等として一般的に用いられる大きさのものであれば、数十トン〜数百トンの範囲である。

加圧によって泥土Ｓに含まれる水分が、鉄板１１，１１の間の隙間を通って排出される。本発明では、加圧によって泥土Ｓに含まれる水分が排出されるため、乾燥・固化をさせる際の泥土Ｓの含水量が少なくなり、その結果として固化剤の添加量を少なくしても、泥土Ｓを十分に固化させることができるという特徴がある。そのため、本発明は、固化剤の減量を図ることができるという利点がある。
加圧パンチ２による加圧は、加圧パンチ２の加圧面が最上層の鉄板１１に投入された泥土Ｓの表面と面一になるまで継続される。これにより、加圧孔１５ａに投入した泥土Ｓの表面に配置・埋設した混合物１２が、最上層の鉄板１１に投入された泥土Ｓの表面に位置することになる。

なお、押さえ板１５の加圧孔１５ａに投入した泥土Ｓだけでは、造形型１の内部に投入された泥土Ｓの加圧による体積減少分を補えない場合がある。この場合、加圧パンチ２が最上層の鉄板１１に投入された泥土Ｓの表面を越えて泥土Ｓを押し縮めると、造形物にできる積層線にずれが生じるおそれがある。
そこで、別の実施形態では、図５に示すように、加圧パンチ２を筒状の第一の加圧パンチ２０と、この第一の加圧パンチ２０の貫通孔２０ａを通して第一の加圧パンチ２０の加圧面から出没する第二の加圧パンチ２２とで構成し、第一の加圧パンチ２０と第二の加圧パンチ２２とで段階的に泥土Ｓを加圧するようにするとよい。

これを、図５を参照しながら説明すると、図５（ａ）に示すように、第一の加圧パンチ２０の加圧面と第二の加圧パンチ２２の加圧面とを面一に保った状態で、第一の加圧パンチ２０と第二の加圧パンチ２２とを最上層の鉄板１１に投入された泥土Ｓの表面と面一になるまで下降させる。この後、図５（ｂ）に示すように、第二の加圧パンチ２２を第一の加圧パンチ２０から突出させて、不足分の体積に匹敵する大きさの窪みを泥土Ｓに形成する。
このように形成された窪みは、加圧解除後に泥土Ｓ等の充填材を投入して埋め、必要に応じてその表面に混合物１２を配置・埋設するとよい。

加圧パンチ２により十分に加圧を行った後は、加圧を解除して泥土Ｓを養生・乾燥させる。また、養生・固化の間、加圧パンチ２による加圧を継続してもよいし、加圧パンチ２による加圧を解除した後に養生・固化を行ってもよい。
加圧パンチ２による泥土Ｓの加圧時間は、泥土Ｓに添加するコンクリート等の固化剤の材質や添加量に応じて変化させるようにしてもよい。例えば、固化剤を多くすることで泥土が固化しやすくなるのであれば、加圧パンチ２により十分に加圧を行った後に加圧を解除して泥土Ｓを養生・乾燥・固化させてもよい。また、例えば、固化剤の添加量を限界近くまで減らして、乾燥・固化・養生が終了するまで加圧パンチ２での加圧を継続することで、風化したような外観と手触りの造形物を製造することも可能である。
そして、泥土Ｓが乾燥・固化したら、ボルト３１とナット３２との締結を解除し、鉄板１１，１１・・・（造形型１）を除去して造形物を取り出す。鉄板１１，１１・・・の除去は一枚ずつ又は複数枚ずつ行ってもよいし、クレーン等を用いて全ての鉄板１１，１１・・・を一度に除去してもよい。

このようにして取り出された造形物Ｓ′の一例を図６に示す。
図示するように、本発明の造形物の製造方法によれば、積層された鉄板１１，１１・・・によって、層状模様Ｓａが形成された自然物に近い造形物Ｓ′が得られる。層と層との間の段差は、そのままであってもよいし、階段状であってもよい。また、造形物Ｓ′の表面を全体的又は部分的に削って段差を無くすようにしてもよい。造形物Ｓ′の全体形状や層状模様Ｓａの間隔は、鉄板１１，１１・・・に形成する孔１１ａ〜１１ｄの形状、積層する鉄板１１，１１・・・の数、各鉄板１１，１１・・・の板厚を変化させることによって変化させることが可能である。
この実施形態では、図６に示すように、混合材１２を使用することで、層と層との間にも、石や植物等の混合物１２が自然の模様となって現れる。

［第二の実施形態］
本発明の方法の第二の実施形態を、図８を参照しながら説明する。
先の実施形態において造形物Ｓ′に形成される層状模様Ｓａは、ほぼ水平な直線状である。しかし、より自然に近い造形物Ｓ′を得るには、層状模様Ｓａを部分的に湾曲させるとよい。
図８は、湾曲状（波状）の層状模様を得るための一実施形態を示している。
コンクリートや鉄板等で形成された剛性を有する基台１０′の表面に、波形や突起等の凹凸１０ａ′を部分的に形成する。凹凸１０ａ′は、加圧の際に基台１０′の上に載置した鉄板１１，１１・・・を変形させないようにするために、泥土Ｓが投入される部分だけに位置するように形成する。

また、加圧パンチ２及び押さえ板１５には、凹凸１０ａ′に対応した部分に、凹凸１０ａ′と同様の凹凸１６ａ，１６ｂを形成する。なお、凹凸１６ａ，１６ｂは、図８（ｂ）に示すように、加圧パンチ２の加圧面が最上層の泥土Ｓの表面と面一になるまで下降したときに、凹凸１０ａ′と同じ形状になるようにする。
上記のように形成した基台１０′の上に、変形可能な板状の部材である樹脂板３を載置する。この樹脂板３は、ある程度の延性を有するものであればよく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミドやエンジニアリングプラスチック板等を用いることができる。樹脂板３は、加圧パンチ２の加圧圧力によって、凹凸１０ａ′の形状に沿った形に変形する。樹脂板３の代わりに、変形可能部材としてアルミ板や銅板等の延性に富む金属板を用いることもできる。

なお、図示の例では、鉄板１１，１１・・・を安定的に載置できるようにするとともに、加圧によって樹脂板３が凹凸１０ａ′が効率良く変形させられるようにするために、基台１０′と鉄板１１，１１・・・の間にゴム４のような緩衝部材を介在させるとよい。
また、この実施形態では、ボルトの代わりに押さえ部材２１を用いて、加圧パンチ２によって泥土Ｓの加圧を行う前に、鉄板１１，１１・・・と押さえ板１５とを上方から十分な加圧主力を付与するようにしている。すなわち、この実施形態では、押さえ部材２１が、泥土Ｓの加圧の際に鉄板１１，１１・・・間の隙間が拡がらないようにしているわけである。もちろん、この実施形態においても、第一の実施形態のように、ボルト３１とナット３２とで前記隙間の拡がりを防止するようにしてもよい。

図８（ｂ）に示すように、加圧パンチ２で泥土Ｓを加圧することで、緩衝材であるゴム４が圧縮変形するとともに、樹脂板３が凹凸１０ａ′に沿った形状に変形する。この変形は、泥土Ｓの内部の積層模様を次々と変形させ、最上層の泥土Ｓまで及ぶ。凹凸１０ａ′に基づく波状の層状模様は、造形型１（図１参照）から造形物Ｓ′を取り出した際にはほとんど目立たないが、積層模様を横断する方向に造形物を切断することで、その断面に現れる。

［第三の実施形態］
図９に、層状模様を波状にする他の実施形態を示す。
この実施形態では、コンクリート等で形成された基台１０の上に部分的に波形の凹凸部を形成し、この凹凸部の形状に合わせて鉄板１１，１１・・も部分的に波形に形成する。
凹凸が一致するように基台１０の上に鉄板１１，１１・・を一枚ずつ積層し、鉄板１１を一枚積層するごとに、泥土Ｓを孔内に投入してその表面を均す。このとき、均された泥土Ｓの表面は、凹凸に一致した波形になるようにする。
この状態で、波形の凹凸部が形成された押さえ部材２１と加圧パンチ２を使って泥土Ｓを加圧することで、積層模様が凹凸部の形状に一致した波形になる。
この実施形態においても、第二の実施形態と同様に押さえ部材２１を用いて鉄板１１，１１・・・の隙間が拡がらないようにしているが、第一の実施形態と同様にボルト３１とナット３２とで前記隙間の拡がりを防止するようにしてもよい。

［第四の実施形態］
本発明の方法の第四の実施形態を、図１０を参照しながら説明する。
この実施形態では、図１０（ａ）に示すように、基台１０の上に鉄板１１，１１・・・を積層する。これにより、鉄板１１，１１・・の積層体の内部に孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからなるキャビティが形成される。
図１０（ｂ）に示すように、このキャビティに脱水処理と固化剤の添加・混練処理の終わった泥土Ｓを投入し、再上層の鉄板１１の上に押さえ板１５を載置する。このとき、第二の実施形態と同様に、押さえ部材２１を用いて鉄板１１，１１・・・の隙間が拡がらないようにする。
押さえ板１５の加圧孔１５ａ内に、加圧による体積減少分に相当する泥土Ｓを投入することは、先の実施形態と同じである。
次いで、図１０（ｃ）に示すように、押さえ部材２１で鉄板１１，１１・・・を加圧しつつ、加圧パンチ２を押さえ板１５の加圧孔１５ａに挿入し、数十ｔ〜数百ｔの圧力で泥土Ｓを加圧する。

加圧パンチ２により十分に加圧を行った後は、加圧を解除して泥土Ｓを養生・乾燥させる。なお、養生・固化の間、加圧パンチ２による加圧を継続してもよい。そして、乾燥・固化したら、図１０（ｄ）に示すように、鉄板１１，１１・・・を除去して造形品Ｓ′を取り出す。
この実施形態では、層と層との間を例えば階段状にするなどして、層と層との間の形状変化をより明確にするのが好ましい。
なお、この実施形態においても、第二及び第三の実施形態と同様に押さえ部材２１による加圧によって鉄板１１，１１・・・の隙間が拡がらないようにしているが、第一の実施形態と同様にボルト３１とナット３２とで前記隙間の拡がりを防止するようにしてもよい。
また、先に説明したように、二つの加圧パンチによって段階的に泥土Ｓを加圧するようにしてもよい。

本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記の説明では板材として鉄板１１，１１・・・を例に挙げて説明したが、加圧パンチ２（又は２０）による加圧圧力に耐えることができるのであれば、コンクリート板やその他の金属板又は木板であってもよい。
また、鉄板１１，１１・・・の一部又は全部を複数に分割して、左右方向にずらすことで造形物Ｓ′を容易に取り出せるようにしてもよい。このようにすることで、あらゆる形状の造形物Ｓ′の製造が可能になる。
さらに、加圧パンチ２（又は２０）による泥土Ｓの加圧は、上方からだけに限らず下方からであってもよいし、上下両方からであってもよい。
また、鉄板１１，１１・・・は一枚ずつではなく、二枚〜数枚ずつ基台１０上に載置するようにしてもよい。
さらに、鉄板１１，１１・・間の隙間の拡がりを防止するための手段として、ボルト・ナットで締結・加圧する方法及び押さえ部材等で加圧する方法を挙げたが、クランパ等の他の機械的手段で加圧するようにしてもよい。

本発明は、砕石場や鉱山から排出される洗浄廃液、底泥浚渫工事で発生する回収底泥、その他の建設現場で発生する廃泥水等のように、多量の固形成分が含まれる泥水を脱水して得られる泥土の再利用に好適に適用が可能である。

本発明の方法に使用される造形型の一例を示す分解斜視図である。 本発明の方法の第一の実施形態にかかり、図１の造形型を使った造形物の製造過程の一例を示す図である。 本発明の方法の第一の実施形態にかかり、図１の造形型を使った造形物の製造過程の一例を示す図である。 加圧パンチによる泥土の加圧の手順を説明する図である。 二つの加圧パンチで泥土を段階的に加圧する様子を説明する図である。 本発明の方法による造形物の一例を説明する図である。 造形物の製造の手順を示す工程図である。 本発明の第二の実施形態にかかる造形物の製造の手順を説明する図である。 本発明の第三の実施形態にかかる造形物の製造の手順を説明する図である。 本発明の第四の実施形態にかかる造形物の製造の手順を説明する図である。

符号の説明

１ 造形型
２ 加圧パンチ
２０ 第一の加圧パンチ
２０ａ
２１ 押さえ部材
２２ 第二の加圧パンチ
１０，１０′ 基台
１０ａ′ 凹凸
１１ 鉄板（板材）
１１ａ〜１１ｄ 孔（造形物成形用の孔）
１２ 混合物
１５ 押さえ板
１５ａ 加圧孔
１５ｂ 貫通孔
１６ａ，１６ｂ 凹凸
３０ 螺旋孔
３１ ボルト
３２ ナット
Ｓ 泥土
Ｓ′ 造形物
Ｓａ 層状模様
Ｆ フィルム（膜状部材）

Claims (11)

1. 脱水処理した泥土に固化剤を添加して練り合わせ、型に投入・加圧して所定形状の造形物を製造する泥土を利用した造形物の製造方法おいて、
   所定形状の孔が形成された板材を複数枚準備し、
   前記板材を基台の上に一枚又は複数枚ずつ載置し、前記板材を積層するごとに前記孔の内部に固化剤を添加した泥土を投入する工程を複数回繰り返し、
   最上層及び／又は最下層の前記板材に押さえ板を当接させ、
   この押さえ板の加圧孔に所定量の泥土を投入し、
   前記加圧孔に加圧パンチを挿入して前記泥土を加圧し、
   前記泥土が固化した後に、前記造形物を前記型から取り出すこと、
   を特徴とする泥土を利用した造形物の製造方法。
2. 前記板材を基台の上に一枚又は複数枚ずつ載置し、前記孔の内部に固化剤を添加した泥土を投入した後に、前記泥土の表面に膜状部材を敷設することを特徴とする請求項１に記載の泥土を利用した造形物の製造方法。
3. 前記膜状部材の両側の泥土の表面に、植物片，小石，木片，貝殻，ガラス片等のうちの一種又は二種以上からなる混合材を配置・埋設したことを特徴とする請求項２に記載の泥土を利用した造形物の製造方法。
4. 脱水処理した泥土に固化剤を添加して練り合わせ、型に投入・加圧して所定形状の造形物を製造する泥土を利用した造形物の製造方法おいて、
   所定形状の孔が形成された板材を複数枚準備し、
   前記板材を基台の上に積み重ねて前記積層型を形成し、
   最上層及び／又は最下層の前記板材に押さえ板を当接させ、
   この押さえ板の加圧孔を通して、前記積層型のキャビティに固化剤を添加した泥土を投入し、
   前記加圧孔に加圧パンチを挿入して前記泥土を加圧し、
   前記泥土が固化した後に、前記造形物を前記積層型から取り出すこと、
   を特徴とする泥土を利用した造形物の製造方法。
5. 植物片，小石，木片，貝殻，ガラス片等のうちの一種又は二種以上からなる混合材を前記泥土に混入して混ぜ合わせ、前記混合材を混入した前記泥土を前記孔内に投入したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の泥土を利用した造形物の製造方法。
6. 第一の加圧パンチで前記泥土を加圧した後、前記第一の加圧パンチから第二の加圧パンチを突出させて、前記泥土をさらに加圧することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の泥土を利用した造形物の製造方法。
7. 凹凸部を有する基台を準備するとともに、前記泥土を加圧することによって前記凹凸部に合った形状に変形する板状の部材を準備し、前記最上層又は最下層に前記板状の部材を当接させ、前記泥土を投入した後、前記板状の部材を前記基台に当接させ、前記基台と前記加圧パンチとで前記泥土を加圧することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の泥土を利用した造形物の製造方法。
8. 凹凸部を有する基台の上に、前記凹凸部と同様の凹凸状に形成された前記板材を載置し、前記板材の前記孔の中に投入した前記泥土の表面を前記凹凸の形状に沿って均したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の泥土を利用した造形物の製造方法。
9. 前記板材の少なくとも一部を複数に分割したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の泥土を利用した造形物の製造方法。
10. 前記加圧パンチによる前記泥土の加圧時間を、前記泥土に添加する前記固化剤の材質や量に応じて変化させたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の泥土を利用した造形物の製造方法。
11. 前記泥土を前記加圧パンチで加圧する前又は加圧開始と同時に、積層した前記板材を加圧することで密着させ、前記加圧パンチによる加圧の際に前記密着状態を維持させて前記板材間の隙間が拡がらないようにしたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の泥土を利用した造形物の製造方法。
    
    

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