JP6296309B2 - Filling method of water-swellable clay material - Google Patents

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本発明は、吸水膨張性粘土材料の充填方法、特に、高レベルの放射性廃棄物の処分施設等で使用される吸水膨張性粘土材料の充填方法に関する。 The present invention relates to a method for filling a water-swellable clay material, and more particularly to a method for filling a water-swellable clay material used in a disposal facility for high-level radioactive waste.

図13は、横置き方式の放射性廃棄物処分施設10の一例を示す。   FIG. 13 shows an example of a horizontal waste radioactive waste disposal facility 10.

近年、横置き方式の高レベルの放射性廃棄物の処分施設10として、例えば、図13に示すように主要坑道11及び処分坑道12を配置し、該処分坑道12内に廃棄体13を埋設することが考えられている。   In recent years, for example, as shown in FIG. 13, a main mine shaft 11 and a disposal mine shaft 12 are disposed as a horizontal installation type high-level radioactive waste disposal facility 10, and the waste body 13 is embedded in the disposal mine channel 12. Is considered.

地層処分施設の操業手順については以下のような手順が考えられている。
(1)「緩衝材一体型廃棄体」を地上から斜坑を経由して地下の主要坑道に搬入する。
(2)「緩衝材一体型廃棄体」を主要坑道から処分坑道に搬入する。
(3)「緩衝材一体型廃棄体」を処分坑道に奥から順に複数個を定置する。
(4)1本の処分坑道への定置が終了したら、「緩衝材一体型廃棄体」と坑道内壁との間隙を埋め戻し、さらに当該処分坑道の入口を閉鎖する。
(5)すべての処分坑道への廃棄体の定置と処分坑道の閉鎖が終了したら、処分の安全性を確認後に地下施設全体を埋設して閉鎖する。
The following procedures are considered for the operation procedures of the geological disposal facility.
(1) The “buffer material integrated waste” is carried from the ground to the main underground tunnel through the inclined shaft.
(2) “Buffer material integrated waste” is carried from the main tunnel into the disposal tunnel.
(3) Place a plurality of “buffer material-integrated waste bodies” in order from the back in the disposal tunnel.
(4) When the placement in one disposal tunnel is completed, the gap between the “buffer material integrated waste” and the inner wall of the tunnel is backfilled, and the entrance of the disposal tunnel is closed.
(5) After placing the wastes in all the disposal tunnels and closing the disposal tunnels, after confirming the safety of disposal, bury the entire underground facility and close it.

図14は、処分坑道12の長手方向に直交する方向の断面図を示す。図15は、処分坑道12の長手方向の断面図を示す。   FIG. 14 shows a cross-sectional view in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the disposal mine shaft 12. FIG. 15 shows a longitudinal sectional view of the disposal mine shaft 12.

図14(a)は、処分坑道12に廃棄体13を直接定置した場合を示し、図14(b)は、定置用台座16を介して処分坑道12に廃棄体13を定置した場合を示し、図14(c)は、分割された定置用台座16を介して処分坑道12に廃棄体13を定置した場合を示す。   FIG. 14 (a) shows a case where the waste body 13 is placed directly on the disposal tunnel 12, and FIG. 14 (b) shows a case where the waste body 13 is placed on the disposal tunnel 12 via the mounting base 16. FIG. 14 (c) shows a case where the waste body 13 is placed in the disposal tunnel 12 via the divided placement base 16.

廃棄体13を地上で製作して、処分坑道12内に搬送し、定置する方法は、主要坑道11及び処分坑道12内での細かな作業を必要としないので遠隔操作がしやすく、表面線量が高い状態の廃棄体が露出するようなトラブル発生が少ないので作業員の被ばくの懸念が少ないという長所がある。   The method of manufacturing the waste 13 on the ground, transporting it into the disposal tunnel 12, and placing it there is no need for detailed work in the main tunnel 11 and the disposal tunnel 12, so that it can be easily operated remotely and the surface dose is reduced. There is an advantage that there is little concern about the exposure of workers because there are few troubles that expose waste in high state.

ただし、緩衝材一体型廃棄体13は重量物の搬送となるためスムースに位置決めして処分坑道12内に定置することに配慮した搬送方法が求められる。処分坑道12内に搬送して正しい位置に定置するためには、緩衝材一体型廃棄体13の大きさに対して十分なクリアランスを有する処分坑道12の断面が求められる。その結果、図14に示すように、緩衝材一体型廃棄体13と処分坑道12の内壁との間にすき間空間14(以下、このすき間空間を「坑道内周すき間」という。)の発生は避けることができない。   However, since the cushioning material integrated waste body 13 is used for transporting heavy objects, a transportation method in consideration of being positioned smoothly and placed in the disposal tunnel 12 is required. In order to be transported into the disposal tunnel 12 and placed at the correct position, a section of the disposal tunnel 12 having a sufficient clearance with respect to the size of the cushioning material integrated waste body 13 is required. As a result, as shown in FIG. 14, the generation of a gap space 14 (hereinafter, this gap space is referred to as a “groove inner circumferential gap”) between the cushioning material integrated waste body 13 and the inner wall of the disposal tunnel 12 is avoided. I can't.

この坑道内周すき間14は、以下の理由から、遮水材料(例えば、吸水膨張性を有する遮水性の良いベントナイト系の粘土材料)でできるだけ短時間の間に充填シールする必要がある。
・処分坑道12内に定置した後に坑道内周すき間14があるため、円筒型の緩衝材一体型廃棄体13が転がる動きを抑制できない。
・坑道内周すき間14に空間が残っていると支保工の劣化が生じた場合や地山のせりだし変形が発生した場合に偏圧が作用して廃棄体13の健全性を損なう。
・坑道内周すき間14が地下水の通り道になりやすいため、将来、廃棄体13から放射性物質が漏出してきた場合に容易に施設外に移動する経路になりやすい。
The inner circumferential clearance 14 needs to be filled and sealed in a short time as much as possible with a water-impervious material (for example, a water-absorbing bentonite clay material having a water-absorbing property).
-Since there is a gap 14 inside the tunnel after being placed in the disposal tunnel 12, the rolling movement of the cylindrical cushioning material integrated waste body 13 cannot be suppressed.
-If there is a space in the inner circumferential clearance 14 of the tunnel, when the support work is deteriorated or the ground mountain starts to be deformed, bias pressure acts to impair the soundness of the waste body 13.
-Since the inner perimeter clearance 14 tends to be a passage for groundwater, if radioactive material leaks from the waste body 13 in the future, it tends to be a path that easily moves out of the facility.

このような課題を解決するための方法として、坑道内周すき間14にベントナイト系材料で作った略球状のペレットを充填しておく方法がある。ペレットは乾燥状態に近い方が摩擦力や粘着力が少なく、流動性を有するので、落下充填しやすくなるという特長がある。また、図14および図15に示すように、処分坑道12の底面に定置用台座16を底部中央もしくは底部左右に設けることにより、坑道内周すき間に遮水材料を充てんしやすくなり、坑道内周すき間の遮水材料の品質を確保しやすいという長所がある。   As a method for solving such a problem, there is a method in which a substantially spherical pellet made of bentonite-based material is filled in the inner circumferential clearance 14 of the tunnel. Pellets have a feature that they are easier to drop and fill because they are closer to the dry state and have less frictional force and adhesive force and are fluid. Further, as shown in FIGS. 14 and 15, by providing the stationary base 16 on the bottom surface of the disposal mine shaft 12 at the center of the bottom or at the left and right of the bottom, it becomes easy to fill the water-insulating material in the inner rim of the mine shaft. There is an advantage that it is easy to ensure the quality of the water shielding material of the gap.

また、処分坑道12が主要坑道11に連結する部位には、図15に示すような遮水性を有する材料15で埋め戻すことが必要な場合があり、ベントナイト系粘土材料のような吸水膨張性の粘土で充填シールする方法が適用される。これらの空間に吸水膨張性の粘土を充填して遮水構造にする方法としては、ベントナイトを成形して作られた球状ペレットを充填するものがある。   Further, the site where the disposal tunnel 12 is connected to the main tunnel 11 may need to be backfilled with a material 15 having a water-impervious property as shown in FIG. A method of filling and sealing with clay is applied. As a method for filling these spaces with water-swellable clay to form a water-impervious structure, there is a method of filling spherical pellets made by forming bentonite.

しかしながら、直径が大きい球状ペレットのみを充填すると、処分坑道12の断面が図14(a)のような場合に下方の幅の狭い隙間に直径の大きい球状ペレットが入り込むことができない可能性があった。また、直径が大きい球状ペレットのみを充填すると、隣接する球状ペレットの当接箇所の周囲に隙間が生じ、充填密度が小さくなってしまう可能性があった。   However, when only spherical pellets with a large diameter are filled, there is a possibility that the spherical pellets with a large diameter cannot enter the narrow gap below when the disposal tunnel 12 has a cross section as shown in FIG. . Further, when only spherical pellets having a large diameter are filled, there is a possibility that a gap is generated around the contact portion between adjacent spherical pellets, and the filling density is reduced.

また、直径が小さい球状ペレットのみを充填すると、大量の球状ペレットが必要となり、コストが高くなると共に施工時間が長くなってしまう可能性があった。   In addition, if only spherical pellets with a small diameter are filled, a large amount of spherical pellets is required, which increases the cost and the construction time.

そこで、直径が大きい球状ペレットと直径が小さい球状ペレットを混合して使用する充填方法が開示されている(非特許文献1参照)。   Then, the filling method which mixes and uses the spherical pellet with a large diameter and the spherical pellet with a small diameter is disclosed (refer nonpatent literature 1).

戸栗智仁,景山仁志,朝野英一他「横置き定置方式における緩衝材周辺隙間へのベントナイトペレットの充填方法に関する研究」,土木学会第63回年次学術講演会概要集 CS05-12 ,pp.191-192, 平成20年9月Tomonori Toguri, Hitoshi Kageyama, Eiichi Asano et al. “Study on filling method of bentonite pellets into the gap around cushioning material in horizontal placement method”, Summary of 63rd Annual Conference of Japan Society of Civil Engineers CS05-12, pp. 191-192, September 2008

例えば、非特許文献1のように、直径20mm級の大粒径ペレット及び直径1mm級の小粒径ペレットを6:4の比率であらかじめ混合したペレット材料を型枠内に吹き込み充填した場合、充填密度が0.73〜1.62 Mg/m3の範囲でばらついていた。 For example, as in Non-Patent Document 1, when a pellet material in which a 20 mm diameter large particle size pellet and a 1 mm diameter small particle size pellet are mixed in advance at a ratio of 6: 4 is blown into the mold, the filling is performed. The density varied in the range of 0.73 to 1.62 Mg / m 3 .

坑道内周すき間の幅が50mm以上の空間には目標としていた目標値の充填密度1.37 Mg/m3(乾燥密度)以上にできる可能性を得られたが、バラツキの少ない充填密度に充填できることがより望ましい。また、遮水性や処分安全性を担保するためには、実際に目標値以上の密度にペレットを充填できていることを品質管理する方法が求められている。 There was a possibility that the space with a clearance of 50 mm or more in the inner gallery could be made to have a target filling density of 1.37 Mg / m 3 (dry density) or more, but it could be filled to a filling density with little variation. More desirable. Further, in order to ensure water shielding and disposal safety, there is a demand for a method for quality control that pellets are actually filled to a density higher than the target value.

本発明は上記課題を解決し、ばらつきの少ない充填密度に充填をすることが可能な吸水膨張性粘土材料の充填方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a method for filling a water-swellable clay material that can be filled to a packing density with little variation.

本発明にかかる吸水膨張性粘土材料の充填方法は、
吸水膨張性を有する粘土を主体とする材料を略球状に成形したペレットを、すき間あるいは仕切られた空間に充填する吸水膨張性粘土材料の充填方法であって、
大粒径ペレットを先行して層状にまきだした後に、小粒径ペレットを落下させてまきだすことによって、前記小粒径ペレットがこぼれ落ちて前記大粒径ペレットの間隙を充填し、
前記小粒径のペレットをまきだしたときの前記大粒径ペレットの層厚が前記大粒径ペレット粒径の25倍以内であり、
前記大粒径ペレットを層状にまきだした後に、前記小粒径ペレットをまきだし、
その後、高圧圧縮空気を噴射することで前記小粒径ペレットを吹き飛ばして均し、かつ、前記大粒径ペレットの間隙に前記小粒径ペレットをこぼれ落ちさせる
ことを特徴とする。
The filling method of the water-swellable clay material according to the present invention,
A method for filling a water-swelling clay material, in which pellets formed from a material mainly composed of clay having water-swelling properties are formed into a substantially spherical shape, are filled into gaps or partitioned spaces,
After the large particle size pellets are previously rolled up in layers, by dropping the small particle size pellets, the small particle size pellets spill and fill the gaps in the large particle size pellets ,
The layer thickness of the large particle size pellets when the small particle size pellets are rolled out is within 25 times the large particle size pellet particle size,
After rolling out the large particle size pellets, the small particle size pellets are rolled out,
Thereafter, the small particle size pellets are blown off and leveled by jetting high-pressure compressed air, and the small particle size pellets are spilled into the gaps between the large particle size pellets .

また、本発明にかかる吸水膨張性粘土材料の充填方法は、
前記大粒径ペレットを層状にまきだした後に、高圧圧縮空気を噴射することで前記大粒径ペレットを吹き飛ばして均す
ことを特徴とする。
Moreover, the filling method of the water-swellable clay material according to the present invention,
After the large particle size pellets are rolled up in layers, the high particle size pellets are blown off by jetting high pressure compressed air, and are equalized .

また、本発明にかかる吸水膨張性粘土材料の充填方法は、前記大粒径ペレットをまきだす際に、まきだし面が斜面状となるようにこぼれさせてまきだし、その後、前記小粒径のペレットを落下させてまきだすことによって、前記小粒径ペレットが表層部の前記大粒径ペレットの間隙にこぼれ落ちて、前記大粒径ペレットの間隙を充填することを特徴とする。   Further, in the filling method of the water-swellable clay material according to the present invention, when the large particle size pellets are rolled out, the large particle size pellets are spilled out so as to have a sloped surface, and then the small particle size pellets. When the pellets are dropped and sprinkled, the small particle size pellets spill into the gaps of the large particle size pellets in the surface layer portion to fill the gaps of the large particle size pellets.

また、本発明にかかる吸水膨張性粘土材料の充填方法は、層状にまきだされた前記大粒径ペレットの頭が、後で充填した前記小粒径ペレットによって隠れて埋もれることがないように、前記小粒径ペレットを前記大粒径ペレットの間隙に充填させることを特徴とする。   The filling method of the water-swellable clay material according to the present invention is such that the head of the large particle size pellets spun out in layers is not hidden and buried by the small particle size pellets filled later. The small particle size pellets are filled in the gaps of the large particle size pellets.

また、本発明にかかる吸水膨張性粘土材料の充填方法は、ノズルの先端に取り付けた観測部で充填状況を観測しながら、前記ノズルから高圧圧縮空気を噴射することを特徴とする。   Moreover, the filling method of the water-swellable clay material according to the present invention is characterized by injecting high-pressure compressed air from the nozzle while observing the filling state with an observation unit attached to the tip of the nozzle.

本発明にかかる吸水膨張性粘土材料の充填方法は、吸水膨張性を有する粘土を主体とする材料を球状に成形したペレットを、すき間あるいは仕切られた空間に充填する吸水膨張性粘土材料の充填方法であって、大粒径ペレットを先行して層状にまきだした後に、小粒径のペレットを落下させてまきだすことによって、前記小粒径ペレットがこぼれ落ちて前記大粒径ペレットの間隙を充填するので、ばらつきの少ない充填密度に充填をすることが可能となる。   A method for filling a water-swellable clay material according to the present invention is a method for filling a water-swellable clay material, in which a pellet formed by spherically forming a material mainly composed of water-swellable clay is filled into a gap or a partitioned space. Then, after the large particle size pellets are first rolled up into a layer, the small particle size pellets are dropped and rolled out to fill the gaps between the large particle size pellets. Therefore, it is possible to fill the filling density with little variation.

さらに、膨張性粘土材料の堆積面を観察することによって、小粒径ペレットが大粒径ペレットの間隙にスムースに充填されたことを確認できるので、坑道内周すき間の充填作業において、十分な充填密度を担保することが可能となる。   Furthermore, by observing the accumulation surface of the expansive clay material, it can be confirmed that the small particle size pellets are smoothly filled in the gaps between the large particle size pellets, so that sufficient filling is possible in the filling operation of the inner periphery clearance of the tunnel. It becomes possible to secure the density.

第1実施形態の球状ペレットの充填方法を比較した実験状況を示す。The experimental condition which compared the filling method of the spherical pellet of 1st Embodiment is shown. 大粒径ペレット1をまきだしたときの層厚が大粒径ペレット1の粒径の1倍である第2実施形態の球状ペレットの充填方法の実験状況を示す。The experimental situation of the filling method of the spherical pellet of 2nd Embodiment whose layer thickness when the large particle size pellet 1 is rolled out is 1 time the particle size of the large particle size pellet 1 is shown. 大粒径ペレット1をまきだしたときの層厚が大粒径ペレット1の粒径の25倍である第2実施形態の球状ペレットの充填方法の実験状況を示す。The experimental situation of the filling method of the spherical pellet of 2nd Embodiment which is 25 times the particle size of the large particle size pellet 1 when the large particle size pellet 1 is rolled out is shown. 延長の長い処分坑道において球状ペレットを斜面状に充填する第3実施形態を示す。3rd Embodiment which fills a spherical pellet in the shape of a slope in a long extension disposal tunnel is shown. 斜面状に球状ペレットを充填する第3実施形態の球状ペレットの充填方法の模擬実験状況を示す。The simulation experimental situation of the filling method of the spherical pellet of 3rd Embodiment which fills a spherical pellet in the shape of a slope is shown. 第3実施形態の球状ペレットの充填方法のフローを示す。The flow of the filling method of the spherical pellet of 3rd Embodiment is shown. 2次元平面上での大粒径ペレットの間隙の大きさを示す。The size of the gap of the large particle size pellet on a two-dimensional plane is shown. 大粒径ペレットの間隙内における小粒径ペレットの充填高さを変えた場合の各状態を示す。Each state when the filling height of the small particle size pellets in the gaps of the large particle size pellets is changed is shown. 噴射装置を使って、小粒径ペレットを吹き飛ばす第5実施形態の球状ペレットの充填方法を示す。The filling method of the spherical pellet of 5th Embodiment which blows off a small particle size pellet using an injection apparatus is shown. 第6実施形態の球状ペレットの充填方法のフローを示す。The flow of the filling method of the spherical pellet of 6th Embodiment is shown. 横置き方式の放射性廃棄物処分施設10で適用する際のペレット充填装置50を示す。The pellet filling apparatus 50 at the time of applying in the radioactive waste disposal facility 10 of a horizontal installation type is shown. 図11の処分坑道12を透過した側面図を示す。The side view which permeate | transmitted the disposal tunnel 12 of FIG. 11 is shown. 横置き方式の放射性廃棄物処分施設10の一例を示す。An example of the horizontal waste type radioactive waste disposal facility 10 is shown. 処分坑道12の長手方向に直交する方向の断面図を示す。Sectional drawing of the direction orthogonal to the longitudinal direction of the disposal mine shaft 12 is shown. 処分坑道12の長手方向の断面図を示す。A sectional view in the longitudinal direction of the disposal mine shaft 12 is shown.

以下、図面を参照して本発明にかかる球状ペレットの充填方法の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of a method for filling spherical pellets according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、第1実施形態の球状ペレットの充填方法を比較した実験状況を示す。   FIG. 1 shows an experimental situation in which the spherical pellet filling methods of the first embodiment are compared.

第1実施形態の球状ペレットの充填方法は、吸水膨張性を有する粘土を主体とする材料を略球状に成形したペレット1,2を、すき間あるいは仕切られた空間に充填する場合であって、大粒径ペレット1を先行して層状にまきだした後に、大粒径ペレット1の粒径よりも小さい粒径を有する小粒径ペレット2を落下させることによって、小粒径ペレット2がこぼれ落ちて大粒径ペレット1の間隙を充填するものである。ここで、略球状とは、必ずしも完全な球である必要はなく、ほぼ球形で傾斜した平面を転がることが可能であればよい。   The method for filling spherical pellets of the first embodiment is a case of filling pellets 1 and 2 formed into a substantially spherical shape with a material mainly composed of clay having water-absorbing expansibility into gaps or partitioned spaces. After the particle size pellets 1 have been rolled up in advance, the small particle size pellets 2 having a particle size smaller than the particle size of the large particle size pellets 1 are dropped, so that the small particle size pellets 2 are spilled and large. The gap between the particle size pellets 1 is filled. Here, the substantially spherical shape does not necessarily need to be a perfect sphere, and may be any shape as long as it can roll on a substantially spherical and inclined plane.

例えば、透明な円筒型容器3(内寸法:直径100mm,高さ127mm)に粒径範囲が16.0mm以上22.4mm未満の平均粒径約19mmの大粒径ペレット1をできるだけ密実になるように配置させて容器にフル充填する。その後、粒径範囲が異なる以下の3タイプの小粒径ペレット2をまきだして、小粒径ペレット2が大粒径ペレット1の間隙にこぼれ落ちて充填する様子を観測した。   For example, in a transparent cylindrical container 3 (inner dimensions: diameter 100 mm, height 127 mm), a large particle size pellet 1 having an average particle size of about 19 mm with a particle size range of 16.0 mm or more and less than 22.4 mm is arranged as dense as possible. Let the container fill completely. Thereafter, the following three types of small particle size pellets 2 having different particle size ranges were rolled out, and the state in which the small particle size pellets 2 spilled and filled in the gaps of the large particle size pellets 1 was observed.

平均粒径約1mmの第1小粒径ペレット21の場合には、図1(a)に示すように、大粒径ペレット1の間隙に第1小粒径ペレット21がスムースに流れ落ちて、深さ127mmの底部までの大粒径ペレット1の間隙を第1小粒径ペレット21で充填できたため、充填密度は1.4894 Mg/m3であった。 In the case of the first small particle size pellet 21 having an average particle size of about 1 mm, the first small particle size pellet 21 smoothly flows down into the gap between the large particle size pellets 1 as shown in FIG. Since the gap between the large particle size pellets 1 to the bottom of 127 mm could be filled with the first small particle size pellets 21, the packing density was 1.4894 Mg / m 3 .

平均粒径約2mmの第2小粒径ペレット22の場合には、図1(b)に示すように深さ約40mmまでの大粒径ペレット1の間隙まで第2小粒径ペレット22がこぼれることにより充填できたが、それ以上の深さには充填できなかったため、充填密度は1.2711 Mg/m3であった。 In the case of the second small particle size pellet 22 having an average particle size of about 2 mm, the second small particle size pellet 22 spills up to the gap of the large particle size pellet 1 up to a depth of about 40 mm as shown in FIG. However, the filling density was 1.2711 Mg / m 3 because it could not be filled to a depth greater than that.

平均粒径約4mmの第3小粒径ペレット23の場合には、図1(c)に示すように深さ約20mmよりも深い位置の大粒径ペレット1の間隙には第3小粒径ペレット23が充填できていなかったため、充填密度は1.1388 Mg/m3であった。 In the case of the third small particle size pellet 23 having an average particle size of about 4 mm, the third small particle size is placed in the gap between the large particle size pellets 1 at a depth deeper than about 20 mm as shown in FIG. Since the pellets 23 were not filled, the packing density was 1.1388 Mg / m 3 .

図1(d)に示すように、大粒径ペレット1のみを充填した場合には、充填密度は0.9898 Mg/m3である。 As shown in FIG. 1D, when only the large particle size pellet 1 is filled, the filling density is 0.9898 Mg / m 3 .

以下の表1は、充填密度を測定した結果を示す。   Table 1 below shows the results of measuring the packing density.

Figure 0006296309
Figure 0006296309

このように、粒径が著しく異なる大小2粒径ペレットを充填することが効果的である。また、この結果からは、大粒径ペレット1の最小粒径に比べて、特に、小粒径ペレット2の最大粒径が1/19以下であることが適していることを推定できる。   In this way, it is effective to fill large and small two particle size pellets having significantly different particle sizes. From this result, it can be estimated that it is particularly suitable that the maximum particle size of the small particle size pellet 2 is 1/19 or less compared to the minimum particle size of the large particle size pellet 1.

ここで、本実施形態には含まれない非特許文献1の参考例について説明する。   Here, a reference example of Non-Patent Document 1 that is not included in the present embodiment will be described.

まず、あらかじめ大小2粒径ペレットを混合し、落下充填させた場合について説明する。   First, the case where large and small 2 particle size pellets are mixed and dropped and filled will be described.

例えば、大粒径ペレット(粒径約20mm級)と小粒径ペレット(粒径約1mm級)をあらかじめ事前混合してから搬送管を通して搬送し、対象となる空間の天端付近に位置させた搬送管出口から連続的に落下充填させた場合、充填密度の値が充填箇所に応じて、ばらついてしまう。   For example, large particle size pellets (particle size of about 20 mm class) and small particle size pellets (particle size of about 1 mm class) are premixed in advance and then transported through a transport tube and positioned near the top of the target space. When continuously dropping and filling from the outlet of the transport pipe, the value of the filling density varies depending on the filling location.

その原因は、以下のような理由が考えられる。
(1)幅が30mm以下となる極小隙間部には大粒径ペレットをほとんど充填できないため、小粒径ペレットのみの充填となっていた。
(2)事前混合してから搬送管の中を搬送する途上で、大粒径ペレットと小粒径ペレットが分離してムラのある混合比率で搬送管出口から落下していた。
(3)搬送管出口から落下した大小2粒径混合ペレットは型枠空間内を型枠面に沿って転がりながら落下するが、その途上で大粒径ペレットと小粒径ペレットが分離して、さらにムラのある混合比率で空間内に堆積していた。
(4)小粒径ペレットが一緒に落下充填されるので、大粒径ペレットと大粒径ペレットの間に小粒径ペレットが存在する場合が多く、大粒径ペレットを相互に隣接させながら隙間なく並べられた状態では充填されにくかった。
The reason is considered as follows.
(1) Since a very small gap portion having a width of 30 mm or less cannot be almost filled with a large particle size pellet, only a small particle size pellet was filled.
(2) In the course of transporting through the transport tube after pre-mixing, the large particle size pellets and the small particle size pellets were separated and dropped from the transport tube outlet at an uneven mixing ratio.
(3) The large and small 2 particle size mixed pellets that have fallen from the outlet of the transport pipe fall while rolling along the mold surface in the mold space, and the large particle size pellet and the small particle size pellet are separated on the way, Furthermore, it was deposited in the space with an uneven mixing ratio.
(4) Since the small particle size pellets are dropped and filled together, there are many cases where the small particle size pellets exist between the large particle size pellets and the large particle size pellets are adjacent to each other. It was difficult to fill in the state of being arranged.

このような原因で、極小隙間部には小粒径ペレットのみが充填されて大粒径ペレットがほとんど存在しない領域となり、また、天端部には大粒径ペレットのみが充填されて小粒径ペレットがほとんど存在しない領域となっていた。すなわち、事前混合したペレットでは大粒径ペレットと小粒径ペレットの混合比をフレキシブルに変更できないことが原因であると考えられる。それが充填密度のバラツキの結果につながった。   For this reason, the small gap is filled with only small particle size pellets and there is almost no large particle size pellet, and the top end is filled with only large particle size pellets and small particle size. The area was almost free of pellets. That is, it is considered that the premixed pellets are caused by the fact that the mixing ratio of the large particle size pellets and the small particle size pellets cannot be changed flexibly. That led to the variation in packing density.

また、空間に粒子状の物質を密実に充填する際には振動エネルギーを加える例が知られている。そこで、大小2粒径のペレットを充填してから振動エネルギーを与えた場合について説明する。   In addition, there is known an example in which vibration energy is added when a space is filled with a particulate substance. Therefore, a case where vibration energy is given after filling pellets having large and small particle sizes will be described.

例えば、透明な円筒容器(内径162mm,高さ232mm)に大粒径ペレットと小粒径ペレットを充填して、充填密度1.487 Mg/m3(乾燥密度換算、以下密度はすべて乾燥密度に換算した値である。)の充填試験体を作成し、その後加振エネルギーを与えることで充填密度の変化を観測した。その結果、加振によって、円筒容器内の大粒径ペレットと小粒径ペレットの充填密度は減少してしまった。 For example, a transparent cylindrical container (inner diameter: 162 mm, height: 232 mm) is filled with large particle size pellets and small particle size pellets, and the packing density is 1.487 Mg / m 3 (in terms of dry density, all the densities below are converted into dry density) Value).), And a change in packing density was observed by applying excitation energy. As a result, the packing density of the large particle size pellet and the small particle size pellet in the cylindrical container was reduced by the vibration.

この理由は、振動によって大粒径ペレットが上下に動いた瞬間に小粒径ペレットが大粒径ペレットの下に移動する挙動が発生し、次第に小粒径ペレットが底部に偏るからである。その結果、大粒径ペレットが上層部に残り、次第に全体の嵩(堆積)が増加した。   This is because the small particle size pellet moves under the large particle size pellet at the moment when the large particle size pellet moves up and down due to vibration, and the small particle size pellet is gradually biased toward the bottom. As a result, large particle size pellets remained in the upper layer portion, and the overall bulk (deposition) gradually increased.

このように、吸水膨張性を有する粘土を主体とする材料を略球状に成形したペレットを、すき間あるいは仕切られた空間に充填する場合において、本願実施形態のように大粒径ペレット1を先行して層状にまきだした後に、大粒径ペレット1の粒径よりも小さい粒径を有する小粒径ペレット2を落下させる方法と比較して、あらかじめ大小2粒径ペレットを混合して落下充填させる方法及び振動エネルギーを与える方法は適していないことが判った。   As described above, when filling the gap or partitioned space with pellets formed of a material mainly composed of clay having water-absorbing expansibility into a gap or partitioned space, the large particle size pellet 1 is preceded as in the present embodiment. In comparison with the method of dropping the small particle size pellet 2 having a particle size smaller than the particle size of the large particle size pellet 1, the large and small size 2 particle size pellets are mixed and dropped and filled in advance. It has been found that the method and the method of applying vibrational energy are not suitable.

すなわち、吸水膨張性を有する粘土を主体とする材料を略球状に成形したペレット1,2を、すき間あるいは仕切られた空間に充填する場合であって、大粒径ペレット1を先行して層状にまきだした後に、小粒径ペレット2を落下させてまきだすことによって、小粒径ペレット2がこぼれ落ちて大粒径ペレット1の間隙を充填することによって、小粒径ペレット2の充填ムラの少ない、すなわちばらつきの少ない充填密度に充填をすることが可能となる。   That is, when pellets 1 and 2, which are formed in a substantially spherical shape from a material mainly composed of clay having water-absorbing expansibility, are filled in gaps or partitioned spaces, the large particle size pellets 1 are layered in advance. After the rolling, the small particle size pellet 2 is dropped and rolled out, so that the small particle size pellet 2 spills down and fills the gaps of the large particle size pellet 1, thereby reducing the filling unevenness of the small particle size pellet 2. In other words, it is possible to fill with a filling density with little variation.

ただし、大粒径ペレット1の層厚が大きすぎると、小粒径ペレット2は底部まで落下しにくくなり、結果として容器3の全体への充填密度は大きくならない。そこで、大粒径ペレット1のまきだし厚さを変えて、小粒径ペレット2の充填状況の違いを調べる。   However, if the layer thickness of the large particle size pellet 1 is too large, the small particle size pellet 2 is difficult to drop to the bottom, and as a result, the filling density of the entire container 3 does not increase. Therefore, the difference in the filling state of the small particle size pellet 2 is examined by changing the rolling thickness of the large particle size pellet 1.

図2は、小粒径ペレット2をまきだしたときの大粒径ペレット1の層厚が大粒径ペレット1の粒径の1倍である第2実施形態の球状ペレットの充填方法の実験状況を示す。図3は、小粒径ペレット2をまきだしたときの大粒径ペレット1の層厚が大粒径ペレット1の粒径の25倍である第2実施形態の球状ペレットの充填方法の実験状況を示す。 FIG. 2 shows the experimental situation of the filling method of spherical pellets of the second embodiment in which the layer thickness of the large particle size pellet 1 when the small particle size pellet 2 is rolled out is one time the particle size of the large particle size pellet 1 Indicates. FIG. 3 shows the experimental situation of the spherical pellet filling method of the second embodiment in which the layer thickness of the large particle size pellet 1 when the small particle size pellet 2 is rolled out is 25 times the particle size of the large particle size pellet 1. Indicates.

例えば、透明な円筒型容器3(内寸法:直径100mm,高さ127mm〜508mm)への充填実験を実施し、充填密度の違いを観測した結果を表2に示す。   For example, Table 2 shows the results of conducting a filling experiment on a transparent cylindrical container 3 (inner dimensions: diameter 100 mm, height 127 mm to 508 mm) and observing the difference in filling density.

Figure 0006296309
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表2に示すように、大粒径ペレット1を層厚として粒径の1倍まきだしてから小粒径ペレット2を大粒径ペレット1の間隙に充填する方法を繰り返す方法が、もっとも大きな充填密度1.5199 Mg/m3となった。大粒径ペレット1のまきだしの層厚を粒径の3倍まで大きくしても前者の充填密度に比して99%以上の充填密度にできた。さらに、粒径の6倍から25倍の層厚127mm〜508mmにした場合であっても、小粒径ペレット2が大粒径ペレット1の間隙を流れ落ちて充填し、全体の充填密度は97%以上となった。 As shown in Table 2, the largest filling method is the method of repeating the method of filling the gap between the large particle size pellets 1 after the large particle size pellets 1 are layered and the particle size is 1 times the particle size. The density was 1.5199 Mg / m 3 . Even if the layer thickness of the large particle size pellet 1 was increased to 3 times the particle size, the packing density was 99% or more compared to the former packing density. Furthermore, even when the layer thickness is 127 mm to 508 mm, which is 6 to 25 times the particle size, the small particle size pellet 2 flows down and fills the gaps of the large particle size pellet 1, and the overall packing density is 97%. That's it.

したがって、小粒径ペレット2をまきだしたときの大粒径ペレット1の層厚は、大粒径ペレット1の粒径の25倍以内にすることによって、小粒径ペレット2が大粒径ペレット1の間隙を均質に落下充填することができるので、バラツキの少ない充填密度を維持することが可能となる。 Therefore, when the small particle size pellet 2 is rolled out, the layer thickness of the large particle size pellet 1 is within 25 times the particle size of the large particle size pellet 1 so that the small particle size pellet 2 becomes the large particle size pellet. Since one gap can be uniformly dropped and filled, it is possible to maintain a filling density with little variation.

なお、この発明では条件の異なる数種類の実験結果を乾燥密度の値で示した充填密度の値を示している。以降に示す実験結果についても、それぞれの実験条件によって比較元となる充填密度値は異なるので、相対的な比較で発明の効果を評価した。なぜならば、充填密度の値は再現性が悪いので、その実験条件での相対比較が相応しいからである。   In the present invention, several types of experimental results under different conditions are shown as packing density values, which are expressed as dry density values. Also for the experimental results shown below, since the packing density value as a comparison source differs depending on each experimental condition, the effect of the invention was evaluated by relative comparison. This is because the packing density value has poor reproducibility, and thus a relative comparison under the experimental conditions is appropriate.

次に、延長の長い処分坑道において、緩衝材一体型廃棄体と坑道内壁との間の坑道内周すき間を吸水膨張性のペレットで充填する第3実施形態の場合について説明する。   Next, the case of the third embodiment in which the clearance inside the tunnel between the buffer material integrated waste body and the inner wall of the tunnel is filled with the water-absorbing expansive pellets in the disposal tunnel with a long extension will be described.

図4は、延長の長い処分坑道において球状ペレットを充填する第3実施形態を示す。図5は、斜面状に球状ペレットを充填する第3実施形態の球状ペレットの充填方法の模擬実験状況を示す。図6は、第3実施形態の球状ペレットの充填方法のフローを示す。   FIG. 4 shows a third embodiment in which spherical pellets are filled in a long extension disposal tunnel. FIG. 5 shows a simulation experiment situation of the spherical pellet filling method of the third embodiment in which spherical pellets are filled in a slope shape. FIG. 6 shows a flow of the spherical pellet filling method of the third embodiment.

図4に示すように、延長の長い処分坑道において、球状ペレット1,2を落下させてまきだしして充填した場合、斜面状に埋め戻されることが予想される。したがって、このような安息角の斜面を有しながら充填させた場合であっても所定の密度以上に充填できることを担保しなければならない。   As shown in FIG. 4, when the spherical pellets 1, 2 are dropped and filled in a disposal tunnel with a long extension, it is expected to be backfilled in a slope shape. Therefore, it must be ensured that even if it is filled with such an angle of repose, it can be filled to a predetermined density or more.

そこで、第3実施形態では、大粒径ペレット1をまきだす際に、まきだし面が斜面状となるようにこぼれさせてまきだし、その後、小粒径ペレット2を落下させてまきだすことによって、小粒径ペレット2が表層部の大粒径ペレット1の間隙にこぼれ落ちて、大粒径ペレット1の間隙を充填する。   Therefore, in the third embodiment, when the large particle size pellet 1 is rolled out, it is spilled out so that the rolling surface has a slope shape, and then the small particle size pellet 2 is dropped and rolled out. The small particle size pellets 2 spill into the gaps between the large particle size pellets 1 in the surface layer and fill the gaps in the large particle size pellets 1.

処分坑道12の中に放射性廃棄物の廃棄体13を定置した後で、坑道内の隙間を埋め戻す場合において、球状ペレット1,2の充填により埋め戻す場合には、坑道天端付近から球状ペレット1,2を落下させて敷き均すことになる。このとき、球状ペレット1,2は自然に斜面状に沿ってこぼれ落ちるため、図4に示したように斜面状の敷き均し面を有することになる。このような充填方法において、第1実施形態及び第2実施形態に示す方法を組み合わせても有効である。   When the waste 13 of radioactive waste is placed in the disposal mine shaft 12 and then the gap in the mine shaft is backfilled, the spherical pellets 1 and 2 are filled from the top of the mine tunnel. 1 and 2 are dropped and spread. At this time, since the spherical pellets 1 and 2 are naturally spilled along the slope shape, the spherical pellets 1 and 2 have a slope-like spread leveling surface as shown in FIG. In such a filling method, it is effective to combine the methods shown in the first embodiment and the second embodiment.

図5に示す矩形断面を有する透明型枠(幅350mm,高さ255mm,奥行き100mm,容積8925mL、図6に示すフローにしたがって充填模擬実験を試みた。   A transparent mold having a rectangular cross section shown in FIG. 5 (width 350 mm, height 255 mm, depth 100 mm, volume 8925 mL, filling simulation experiment was attempted according to the flow shown in FIG. 6.

まず、ステップ1で、大粒径ペレット1を容器32の最奥の天端から落下させて落下を開始する(ST1)。   First, in Step 1, the large particle size pellet 1 is dropped from the deepest top end of the container 32 to start dropping (ST1).

次に、ステップ2で、大粒径ペレット1が斜面状に堆積し、大粒径ペレット1の層厚が大粒径ペレット1の粒径の3倍程度になるまでまきだす(ST2)。   Next, in step 2, the large particle size pellet 1 is deposited in a slope shape, and the layer thickness of the large particle size pellet 1 is sprinkled until it becomes about three times the particle size of the large particle size pellet 1 (ST2).

続いて、ステップ3で、図5(a)に示すように、大粒径ペレット1が層状に堆積して凹凸起伏を有する斜面を形成する(ST3)。   Subsequently, in step 3, as shown in FIG. 5 (a), the large particle size pellets 1 are deposited in layers to form slopes with irregularities (ST3).

次に、ステップ4で、小粒径ペレット2を斜面上部の容器32の天端から落下させる(ST4)。   Next, in Step 4, the small particle size pellet 2 is dropped from the top end of the container 32 at the upper part of the slope (ST4).

続いて、ステップ5で、図5(b)に示すように、大粒径ペレット1で形成されている斜面を小粒径ペレット2が流れ落ちながら大粒径ペレット1の間隙を満たす際に小粒径ペレット2が斜面上にあふれない程度にまきだす(ST5)。   Subsequently, in step 5, as shown in FIG. 5 (b), the small particles are filled when the small particle size pellet 2 fills the gap of the large particle size pellet 1 while the small particle size pellet 2 flows down the slope formed by the large particle size pellet 1. The diameter pellet 2 is rolled out so as not to overflow on the slope (ST5).

次に、ステップ6で、容器32の天端まで充填が完了したか否か判定する(ST6)。   Next, in step 6, it is determined whether or not the filling to the top end of the container 32 is completed (ST6).

ステップ6において、容器32の天端まで充填が完了していない場合、ステップ3に戻り、図5(c)に示すように、ステップ3〜ステップ5の作業を繰り返す。   In step 6, when the filling to the top end of the container 32 is not completed, the process returns to step 3, and the operations of steps 3 to 5 are repeated as shown in FIG.

ステップ6において、図5(d)に示すように、容器32の天端まで充填が完了した場合、作業を終了する。   In step 6, as shown in FIG.5 (d), when filling to the top end of the container 32 is completed, work is complete | finished.

このように大粒径ペレット1と小粒径ペレット2を充填することで、斜面状を呈している大粒径ペレット1の間隙に、後でまきだした小粒径ペレット2がこぼれ落ちて充填されることを確認できた。第3実施形態の球状ペレット1,2の充填方法での充填密度は1.4893Mg/m3であり、目標としていた充填密度の1.37 Mg/m3以上に充填できた。 By filling the large particle size pellets 1 and the small particle size pellets 2 in this way, the small particle size pellets 2 spilled later are spilled and filled in the gaps between the large particle size pellets 1 having a slope shape. I was able to confirm that. The packing density of the filling method of the spherical pellets 1 and 2 of the third embodiment is 1.4893Mg / m 3, was filled in 1.37 Mg / m 3 or more packing density which has been targeted.

ここで、第3実施形態のように斜面状に充填した場合と、大粒径ペレット1を水平に1層ずつまきだしてから小粒径ペレット2を大粒径ペレット1の1層分充填する充填方法を繰り返した場合と、で充填密度を比較する。以下の表3に示すように、大粒径ペレット1を水平に1層ずつまきだしてから小粒径ペレット2を充填した場合の充填密度は1.5369 Mg/m3であった。第3実施形態のように斜面状にまきだして自然に斜面上を流下させる充填方法による充填密度は、1.4893Mg/m3であり、大粒径ペレット1を水平に1層ずつまきだしてから小粒径ペレット2を充填する場合の1.5369 Mg/m3と比較して96.9%相当の充填が可能である。 Here, as in the case of the third embodiment, the large particle size pellets 1 are horizontally rolled up one layer at a time, and then the small particle size pellets 2 are filled for one layer of the large particle size pellets 1. The packing density is compared with the case where the filling method is repeated. As shown in Table 3 below, the packing density when the small particle size pellets 2 were filled after the large particle size pellets 1 were horizontally rolled up was 1.5369 Mg / m 3 . The filling density by the filling method in which it is rolled like a slope and naturally flows down on the slope as in the third embodiment is 1.4893 Mg / m 3 , and after the large particle size pellets 1 are rolled up one layer at a time. Compared with 1.5369 Mg / m 3 in the case of filling the small particle size pellet 2, the filling corresponding to 96.9% is possible.

Figure 0006296309
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このように、大粒径ペレット1をまきだす際に、まきだし面が斜面状となるようにこぼれ落ちさせてまきだし、その後、小粒径ペレット2を落下させてまきだすことによって、小粒径ペレット2がこぼれ落ちて表層部の大粒径ペレット1の間隙を充填するので、坑道内の延長方向に延在する狭小な坑道内周すき間空間14を連続的に充填する際に、バラツキの少ない充填密度を達成することが可能となる。   In this way, when the large particle size pellet 1 is rolled out, it is spilled and dropped so that the rolling surface becomes an inclined surface, and then the small particle size pellet 2 is dropped and rolled out, thereby reducing the small particle size. Since the pellet 2 spills and fills the gap of the large particle size pellet 1 in the surface layer portion, when filling the narrow tunnel inner circumferential clearance space 14 extending in the extension direction in the tunnel, filling with little variation It is possible to achieve density.

次に、層状にまきだされた大粒径ペレット1の頭が、その後充填した小粒径ペレット2によって隠れて埋もれることがないように、小粒径ペレット2を大粒径ペレット1の間隙に充填させる第4実施形態の場合について説明する。   Next, the small particle size pellets 2 are placed in the gaps of the large particle size pellets 1 so that the heads of the large particle size pellets 1 that have been rolled up are not hidden and buried by the small particle size pellets 2 that are filled thereafter. The case of the fourth embodiment to be filled will be described.

図7は、2次元平面上での大粒径ペレット1の間隙の大きさを示す。図8は、大粒径ペレット1の間隙内における小粒径ペレット2の充填高さを変えた場合の各状態を示す。   FIG. 7 shows the size of the gap of the large particle size pellet 1 on a two-dimensional plane. FIG. 8 shows each state when the filling height of the small particle size pellet 2 in the gap of the large particle size pellet 1 is changed.

大小2粒径混合ペレット1,2を別々に層状に落下まきだしすることで、より大きな充填密度を実現できることの見通しが得られたので、次は小粒径ペレット2を大粒径ペレット1の間隙のどこまでを充填することが適しているのかを見極める実験を行った。   Since the prospect that a larger packing density can be realized by dropping the large and small 2 particle size mixed pellets 1 and 2 separately into layers, the small particle size pellet 2 is replaced with the large particle size pellet 1 as follows. An experiment was conducted to determine how far the gap is suitable.

図7は、大粒径ペレット1が均等な粒径である場合を仮定して、2次元平面上でのペレット間隙の大きさを例示した図であるが、実際にはそれぞれの大粒径ペレット1が3次元的に隣接するので、同図とは異なる間隙形状になるとともに、上から見た場合には大粒径ペレット1の間隙には小粒径ペレット2の落下可能なすき間が存在していることが推定できる。   FIG. 7 is a diagram exemplifying the size of the pellet gap on a two-dimensional plane assuming that the large particle size pellet 1 has an equal particle size. Since 1 is adjacent three-dimensionally, the gap shape is different from the figure, and when viewed from above, there is a gap in which the small particle size pellet 2 can fall in the gap between the large particle size pellets 1. Can be estimated.

2次元幾何学的には。図7に例示したように、大粒径ペレット1は直径の0.268倍以上(半径rの0.536倍以上)を小粒径ペレットから頭を出ししていることが望ましい条件であることが推察される。実際には3次元的に大粒径ペレット1の相互が隣接するので条件は異なるため、図示しない内径100mm高さ127mmの円筒形容器を使って、大粒径ペレット1の間隙内における小粒径ペレット2の充填高さ、言い換えれば、小粒径ペレット2をまきだした後における大粒径ペレット1の頭出し高さを変えた充填実験を実施し、そのときの充填密度を観測し、以下の表4に整理した。   In 2D geometry. As illustrated in FIG. 7, it is presumed that it is a desirable condition that the large particle size pellet 1 has a diameter of 0.268 times or more (0.536 times or more of the radius r) protruding from the small particle size pellet. . Actually, the conditions differ because the large-diameter pellets 1 are three-dimensionally adjacent to each other. Therefore, using a cylindrical container (not shown) having an inner diameter of 100 mm and a height of 127 mm, the small-diameter particle in the gap of the large-diameter pellet 1 A filling experiment was conducted in which the filling height of the pellets 2, in other words, the cueing height of the large particle size pellets 1 after the small particle size pellets 2 were sprinkled, and the filling density at that time was observed. Table 4 below.

表4に示すように、大粒径ペレット1の頭が、図8(a)に示したように直径の1.5倍程度小粒径ペレット2から露出するように小粒径ペレット2を充填した場合〜図8(b)に示したような5/6程度、さらには図8(c)に示したような1/6程度小粒径ペレット2から露出するように小粒径ペレット2を充填した場合には、トータルの充填密度が1.5235〜1.5335 Mg/m3の範囲でほぼ同様であり、かつ、大粒径ペレット1の頭が5/6程度小粒径ペレット2から露出するように小粒径ペレット1を充填した場合のトータルの充填密度の値1.5335Mg/m3を100%とした相対値で比べて、99%以上の充填密度となっている。 As shown in Table 4, the small particle size pellet 2 is filled so that the head of the large particle size pellet 1 is exposed from the small particle size pellet 2 about 1.5 times the diameter as shown in FIG. In the case of about 5/6 as shown in FIG. 8 (b), and about 1/6 as shown in FIG. 8 (c), the small particle size pellet 2 is exposed from the small particle size pellet 2. When filled, the total packing density is almost the same in the range of 1.5235 to 1.5335 Mg / m 3 , and the head of the large particle size pellet 1 is exposed from the small particle size pellet 2 by about 5/6. Compared with the relative value of 1.5335 Mg / m 3 as a total value of 1.5335 Mg / m 3 when the small particle size pellet 1 is filled, the packing density is 99% or more.

一方、図8(d)に示すように、大粒径ペレット1の頭がほとんど埋もれた状態、言い換えれば、直径の0倍程度露出するように小粒径ペレット2を充填した状態まで小粒径ペレット2をまきだし充填した場合には、96%近い充填密度1.4688 Mg/m3となっている。 On the other hand, as shown in FIG. 8 (d), the small particle size is in a state where the head of the large particle size pellet 1 is almost buried, in other words, until the small particle size pellet 2 is filled so as to be exposed about 0 times the diameter. When the pellet 2 is rolled out and filled, the packing density is close to 96%, 1.4688 Mg / m 3 .

また、図8(e)に示すように、大粒径ペレット1の頭が完全に隠れて直径の1/2倍程度埋もれた状態まで小粒径ペレット2をまきだし充填させた場合には、トータルの充填密度は1.4360 Mg/m3で94%程度となる。 In addition, as shown in FIG. 8 (e), when the small particle size pellet 2 is unrolled and filled to the state where the head of the large particle size pellet 1 is completely hidden and buried about 1/2 times the diameter, The total packing density is about 94% at 1.4360 Mg / m 3 .

したがって、少なくとも大粒径ペレット1が、その後にまきだした小粒径ペレット2に隠れて埋まることがないように充填することによって、目標とする1.37 Mg/m3に比べて余裕のある大きな充填密度を達成できることが判った。 Therefore, by filling so that at least the large particle size pellets 1 are not hidden behind the small particle size pellets 2 that are spun out thereafter, a large filling with a margin compared to the target 1.37 Mg / m 3 It has been found that density can be achieved.

Figure 0006296309
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このように、層状にまきだされた大粒径ペレット1の頭が、その後に充填した小粒径ペレット2によって隠れて埋もれることがないように小粒径ペレット2を大粒径ペレット1の間隙に充填させると、より充填密度が大きく、かつ、よりバラツキの少ない充填密度を達成することが可能となる。   In this way, the small particle size pellets 2 are separated from the large particle size pellets 1 so that the heads of the large particle size pellets 1 rolled up in layers are not hidden and buried by the small particle size pellets 2 filled thereafter. When it is filled, it is possible to achieve a packing density with a higher packing density and less variation.

次に、大粒径ペレット1を層状にまきだした後に、小粒径ペレット2をまきだし、その後、高圧圧縮空気噴射装置を使って、小粒径ペレット2を吹き飛ばして均し、かつ、大粒径ペレット1の間隙に小粒径ペレット2をこぼれ落ちさせる第5実施形態の場合について説明する。第5実施形態の球状ペレットの充填方法では、観測装置を先端に有する高圧圧縮空気噴射装置を使って、充填状況を観察しながら小粒径ペレット2を吹き飛ばしてもよい。   Next, after the large particle size pellets 1 are rolled up in layers, the small particle size pellets 2 are rolled out, and then the small particle size pellets 2 are blown off using a high-pressure compressed air injection device, and the large particle size pellets 2 are leveled. The case of the fifth embodiment in which the small particle size pellet 2 is spilled and dropped into the gap between the particle size pellets 1 will be described. In the spherical pellet filling method of the fifth embodiment, the small particle size pellet 2 may be blown off while observing the filling state using a high-pressure compressed air injection device having an observation device at the tip.

図9は、噴射装置を使って、小粒径ペレット2を吹き飛ばす第5実施形態の球状ペレットの充填方法を示す。   FIG. 9 shows a spherical pellet filling method of the fifth embodiment in which the small particle size pellets 2 are blown off by using an injection device.

図9(a)には、高圧の圧縮空気をノズル4から噴出させて小粒径ペレット2を吹き飛ばしつつ別の大粒径ペレット1の間隙に落下充填させる方法を例示した。小粒径ペレット2を移動させる方法には圧縮空気の噴出によって吹き飛ばす方法だけでなく、適度な柔軟性を有する捌け状のものを使って捌き出す方法によっても良いが、以下の実験により圧縮空気噴出法が実現可能性を有することを確認した。   FIG. 9A illustrates a method in which high-pressure compressed air is ejected from the nozzle 4 so that the small particle size pellet 2 is blown off and dropped into the gaps of another large particle size pellet 1. The method for moving the small particle size pellets 2 is not limited to the method of blowing off by the jet of compressed air, but may be the method of blowing out using a brush having a suitable flexibility. It was confirmed that the law has feasibility.

なお、小粒径ペレット2を大粒径ペレット1の間隙に落下充填させる手段としては、図5の実験で実施したように、単純に上から落下させて斜面上をこぼれ落ちさせる方法があるが、実際には図4に示すような空間へのペレット充填作業では人間が直接目視することは困難であるため、微妙に落下位置や落下充填量を調整して充填密度をコントロールすることは現実的ではない。   As a means for dropping and filling the small particle size pellets 2 into the gaps of the large particle size pellets 1, as implemented in the experiment of FIG. 5, there is a method of simply dropping from above and spilling down on the slope. Actually, it is difficult for humans to directly see the pellets in the space shown in Fig. 4, so it is not realistic to finely adjust the drop position and drop filling amount to control the packing density. Absent.

この課題を解決するためには、図9(a)に示すように、遠隔の観察装置5が必要である。例えば、遠隔観測部5は小型のビデオカメラを先端に取り付けたフリーアームを随所に近づけることで観測できるし、胃カメラと同様のファイバースコープを使うことでも観察することができる。この場合には、観察できるだけでは十分ではなくて、図9(a)に示すように大粒径ペレット1の上にまきだしし過ぎた小粒径ペレット2を、図9(b)に示すように周囲の大粒径ペレット1の未充填間隙に移動させる行為が必要である。   In order to solve this problem, a remote observation device 5 is necessary as shown in FIG. For example, the remote observation unit 5 can observe by moving a free arm with a small video camera attached to the tip, and can also observe using a fiberscope similar to a stomach camera. In this case, it is not sufficient to observe only, and as shown in FIG. 9 (b), the small particle size pellet 2 that has been excessively sprinkled on the large particle size pellet 1 as shown in FIG. 9 (a). It is necessary to move to the unfilled gaps of the surrounding large particle size pellets 1.

ここでは、高圧の圧縮空気をノズル4から噴出させて小粒径ペレット2を吹き飛ばすことで均しながら大粒径ペレット1の間隙にこぼれ落ちさせて充填させる方法で前述図1と同じ透明な円筒容器(内径100mm,高さ127mm)に充填する作業を試みた。以下の表5は、噴射装置を使用する方法と使用しない方法で充填した場合の充填密度の測定結果を比較したものである。   Here, the same transparent cylindrical container as shown in FIG. 1 is used in such a manner that high-pressure compressed air is ejected from the nozzle 4 and the small particle size pellets 2 are blown away to be spilled and filled into the gaps of the large particle size pellets 1. An attempt was made to fill (with an inner diameter of 100 mm and a height of 127 mm). Table 5 below compares the measurement results of the filling density when the filling is performed by the method using the injection device and the method not using the injection device.

Figure 0006296309
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エア均しを行った場合には、エア均しを行わなかった場合のトータルの充填密度の値よりも若干大きな充填密度となっている。エア噴射により吹き飛ばすことで小粒径ペレットが大粒径ペレットの間隙により良く充填できたためであると考えられる。すなわち、エア均しする方法は安定的で密実に充填する方法として優れている。   When air leveling is performed, the packing density is slightly larger than the value of the total packing density when air leveling is not performed. This is probably because the small particle size pellets were better filled in the gaps of the large particle size pellets by blowing off by air injection. That is, the air leveling method is excellent as a stable and dense filling method.

このように、小粒径ペレット2をまきだし、その後、高圧圧縮空気噴射装置を使って、小粒径ペレット2を吹き飛ばして均し、かつ、大粒径ペレット1の間隙に小粒径ペレット2をこぼれ落ちさせるので、より充填密度が大きく、かつ、よりバラツキの少ない充填密度を達成することが可能となる。   In this way, the small particle size pellet 2 is rolled out, and then the small particle size pellet 2 is blown out using the high-pressure compressed air injection device, and the small particle size pellet 2 is inserted into the gap between the large particle size pellets 1. Therefore, it is possible to achieve a packing density with higher packing density and less variation.

また、高圧圧縮空気噴射装置のノズル4の先端に取り付けた観測部5を使って、充填状況を観察しながら、小粒径ペレット2を吹き飛ばして均し、かつ、大粒径ペレット1の間隙に小粒径ペレット2をこぼれ落ちさせるので、状況を確認しながら充填することができ、十分な充填密度を担保することが可能となる。   Further, using the observation unit 5 attached to the tip of the nozzle 4 of the high-pressure compressed air injection device, the small particle size pellet 2 is blown off and leveled while observing the filling state, and the large particle size pellet 1 is inserted into the gap. Since the small particle size pellet 2 is spilled off, it can be filled while checking the situation, and a sufficient filling density can be ensured.

次に、斜面状を呈する大粒径ペレット1の上に落下させてまきだした小粒径ペレット2を圧縮空気噴出法により斜面に沿って敷き均すとともに、小粒径ペレット2を大粒径ペレット1の間隙に満たす第6実施形態の場合について説明する。   Next, the small particle size pellet 2 dropped and sprinkled on the large particle size pellet 1 having a slope shape is spread along the inclined surface by the compressed air ejection method, and the small particle size pellet 2 is made large particle size. The case of the sixth embodiment that fills the gap between the pellets 1 will be described.

なお、第6実施形態では、大粒径ペレット1を層状にまきだした後においても、高圧圧縮空気噴射装置を使って、大粒径ペレット1を吹き飛ばすことによって、大粒径ペレット1がすき間なく並ぶように均す例を適用する。   In the sixth embodiment, even after the large particle size pellets 1 are rolled out in layers, the large particle size pellets 1 can be formed without any gaps by blowing off the large particle size pellets 1 using a high-pressure compressed air injection device. Apply the example of leveling in line.

図10は、第6実施形態の球状ペレットの充填方法のフローを示す。   FIG. 10 shows a flow of the spherical pellet filling method of the sixth embodiment.

図5に示したものと同じ矩形断面を有する透明型枠(幅350mm,高さ255mm,奥行き100mm,容積8925mL)において、図10に示す手順で充填模擬実験を実施した。   In a transparent mold (width 350 mm, height 255 mm, depth 100 mm, volume 8925 mL) having the same rectangular cross section as shown in FIG. 5, a filling simulation experiment was performed according to the procedure shown in FIG. 10.

まず、ステップ11で、大粒径ペレット1を容器の最奥の天端から落下させて落下を開始する(ST11)。   First, in step 11, the large particle size pellet 1 is dropped from the innermost end of the container and starts dropping (ST11).

次に、ステップ12で、大粒径ペレット1が斜面状に堆積し、大粒径ペレット1の層厚が大粒径ペレット1の粒径の3倍程度になるまでまきだす(ST12)。   Next, in step 12, the large particle size pellet 1 is deposited in a slope shape, and the layer thickness of the large particle size pellet 1 is sprinkled until it becomes about three times the particle size of the large particle size pellet 1 (ST12).

続いて、ステップ13で、大粒径ペレット1が層状に堆積して凹凸起伏を有する斜面を形成する(ST13)。   Subsequently, in step 13, the large particle size pellets 1 are deposited in layers to form slopes with unevenness (ST13).

続いて、ステップ14で、斜面上に層状に堆積した大粒径ペレット1において、局部的に凸部を形成している大粒径ペレットを圧縮空気の噴出によって斜面の凹部に移動させることにより、斜面の凹凸起伏をなだらかにする(ST14)。   Subsequently, in step 14, in the large particle size pellets 1 deposited in a layered manner on the slope, the large particle size pellets locally forming the convex portion are moved to the concave portion of the slope by jetting compressed air, The unevenness of the slope is smoothed (ST14).

次に、ステップ15で、小粒径ペレット2を斜面上部の容器の天端から落下させる(ST15)。   Next, in step 15, the small particle size pellet 2 is dropped from the top end of the container on the upper slope (ST15).

続いて、ステップ16で、大粒径ペレット1で形成されている斜面を小粒径ペレット2が流れ落ちながら大粒径ペレット1の間隙を満たす際に小粒径ペレット2が斜面上にあふれない程度にまきだす(ST16)   Subsequently, in step 16, the small particle size pellet 2 does not overflow on the slope when filling the gap of the large particle size pellet 1 while the small particle size pellet 2 flows down on the slope formed by the large particle size pellet 1. Nimakiso (ST16)

続いて、ステップ17で、圧縮空気の噴出により小粒径ペレット2を吹き飛ばしながら斜面上に均し、充填された小粒径ペレット2から大粒径ペレット1が粒径の1倍から1/2倍程度に露出している状態にする(ST17)。   Subsequently, in step 17, the small particle size pellets 2 are blown off by compressed air and leveled on the slope, and the large particle size pellets 1 from the filled small particle size pellets 2 are 1 to 1/2 the particle size. The state is exposed to about twice (ST17).

次に、ステップ18で、容器天端まで充填が完了したか否か判定する(ST18)。   Next, in step 18, it is determined whether or not filling to the top of the container is completed (ST18).

ステップ18において、容器天端まで充填が完了していない場合、ステップ13に戻り、ステップ13〜ステップ17の作業を繰り返す。   In step 18, when the filling to the top of the container is not completed, the process returns to step 13 and the operations in steps 13 to 17 are repeated.

ステップ18において、容器天端まで充填が完了した場合、作業を終了する。   In step 18, when the filling to the top of the container is completed, the operation is finished.

以下の表6は、水平にまきだして目視により充填した場合のトータルの充填密度、単純に斜面上をこぼれ落ちさせて充填した場合の充填密度、及びエア均しをして斜面上を充填した場合の充填密度を比較したものである。   Table 6 below shows the total packing density when the container is rolled up horizontally and visually filled, the packing density when it is simply spilled and filled on the slope, and the case where the slope is filled by air leveling These are comparisons of the packing density.

表6に示すように、エア均しをして斜面上を充填した場合の充填密度は、水平にまきだして目視により充填した場合のトータルの充填密度の値1.5369Mg/m3に比べて、97.6%に相当する1.5004 Mg/m3程度の大きな充填密度となっている。また、単純に斜面上をこぼれ落ちさせて充填した場合の充填密度1.4893 Mg/m3よりも大きいことから、エア均し方法は優れていることが判る。 As shown in Table 6, the packing density when air is leveled and filled on the slope is compared to the total packing density value of 1.5369 Mg / m 3 when it is horizontally spread and visually filled. The packing density is as large as 1.5004 Mg / m 3 , corresponding to 97.6%. In addition, since the packing density is higher than 1.4893 Mg / m 3 when the spill is simply spilled on the slope, it is understood that the air leveling method is excellent.

Figure 0006296309
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小粒径ペレット2をまきだし、その後、高圧圧縮空気噴射装置を使って、小粒径ペレット2を吹き飛ばして均し、かつ、大粒径ペレット1の間隙に小粒径ペレット2をこぼれ落ちさせるので、より充填密度が大きく、かつ、よりバラツキの少ない充填密度を達成することが可能となる。   Since the small particle size pellets 2 are rolled out, and then the small particle size pellets 2 are blown off using the high-pressure compressed air jet device, and the small particle size pellets 2 are spilled into the gaps between the large particle size pellets 1 Thus, it is possible to achieve a packing density with a higher packing density and less variation.

また、高圧圧縮空気噴射装置のノズル4の先端に取り付けた観測部5を使って、充填状況を観察しながら、小粒径ペレット2を吹き飛ばして均し、かつ、大粒径ペレット1の間隙に小粒径ペレット2をこぼれ落ちさせるので、状況を確認しながら充填することができ、十分な充填密度を担保することが可能となる。   Further, using the observation unit 5 attached to the tip of the nozzle 4 of the high-pressure compressed air injection device, the small particle size pellet 2 is blown off and leveled while observing the filling state, and the large particle size pellet 1 is inserted into the gap. Since the small particle size pellet 2 is spilled off, it can be filled while checking the situation, and a sufficient filling density can be ensured.

また、大粒径ペレット1を層状にまきだした後においても、高圧圧縮空気噴射装置を使って、大粒径ペレット1を吹き飛ばすことによって、大粒径ペレット1がすき間なく並ぶように均すので、さらに充填密度が大きく、かつ、さらにバラツキの少ない充填密度を達成することが可能となる。   In addition, even after the large particle size pellets 1 have been laid out in layers, the large particle size pellets 1 are leveled so that the large particle size pellets 1 are arranged without gaps by blowing off the large particle size pellets 1 using a high-pressure compressed air injection device. Further, it is possible to achieve a packing density with a higher packing density and with less variation.

次に、第6実施形態の球状ペレットの充填方法を図100に示した横置き方式の放射性廃棄物処分施設10で適用する際のペレット充填装置について説明する。   Next, a pellet filling apparatus when the spherical pellet filling method of the sixth embodiment is applied in the horizontal radioactive waste disposal facility 10 shown in FIG. 100 will be described.

図11は、横置き方式の放射性廃棄物処分施設10で適用する際のペレット充填装置50を示す。図12は、図11の処分坑道12を透過した側面図を示す。   FIG. 11 shows a pellet filling apparatus 50 when applied in a horizontal radioactive waste disposal facility 10. FIG. 12 shows a side view through the disposal tunnel 12 of FIG.

緩衝材一体型廃棄体と処分坑道12の内壁との間の狭い空間を移動可能な形状寸法のペレット充填装置50を備え、ペレット充填装置50は、本体51と、処分坑道12の入口から本体51に連通されてペレット1,2を輸送する輸送管52と、輸送管52を通って充填させるペレット1,2を本体51から充填位置まで搬送する図示しない搬送部と、大小粒径の異なるペレット1,2を別々に投下できる投下部53と、充填して堆積しているペレット1,2の表面に圧縮空気を噴射してペレット1,2を吹き飛ばすノズル4と、ノズル4に圧縮空気を供給する図示しない圧縮空気供給部と、ノズル4の先端付近にノズル4から圧縮空気を噴射する方向のペレット堆積面を観察できる観察部5と、遠隔操作によって関節を作動することにより、ノズル4の先端及び観察部5を堆積しているペレット1,2の表面に沿って移動させることができるフリーアーム54と、を有している。   A pellet filling device 50 having a shape and dimension capable of moving in a narrow space between the buffer material integrated waste body and the inner wall of the disposal tunnel 12 is provided. The pellet filling device 50 includes a main body 51 and a main body 51 from the entrance of the disposal tunnel 12. A transport pipe 52 for transporting the pellets 1 and 2 connected to the transport pipe, a transport section (not shown) for transporting the pellets 1 and 2 to be filled through the transport pipe 52 from the main body 51 to the filling position, and a pellet 1 having a large and small particle size. , 2 can be dropped separately, a nozzle 4 that sprays compressed air onto the surfaces of the pellets 1 and 2 that have been filled and deposited, and blows off the pellets 1 and 2, and supplies compressed air to the nozzle 4 By operating a joint by remote operation, a compressed air supply unit (not shown), an observation unit 5 that can observe the pellet deposition surface in the direction of jetting compressed air from the nozzle 4 near the tip of the nozzle 4 Has a free arm 54 can be moved along the surface of the pellets 1 and 2 is deposited a tip and observation portion 5 of the nozzle 4, the.

図11に示すように、廃棄体13と処分坑道12の内壁との間の坑道内周すき間14は狭小であるため、作業員が直接目視しながらペレット1,2を充填することは困難である。そこで、遠隔操作でペレット1,2の充填作業が可能なペレット充填装置50を使うことが望ましい。   As shown in FIG. 11, since the tunnel inner circumferential clearance 14 between the waste body 13 and the inner wall of the disposal tunnel 12 is narrow, it is difficult for an operator to fill the pellets 1 and 2 while directly observing. . Therefore, it is desirable to use a pellet filling apparatus 50 capable of filling the pellets 1 and 2 by remote operation.

このような目的のペレット充填装置50には、少なくとも以下の5点の機能が必要である。
(1)ペレット1,2を充填箇所の近くまで搬送する機能
(2)大粒径ペレット1を落下充填する機能
(3)遠隔観察部5と同じく先端部に導いた圧縮空気をノズル4の先端から噴出することによって、大粒径ペレット1を移動させて凹凸の少ない斜面状に均す機能
(4)小粒径ペレット2を落下させてまきだしする機能
(5)遠隔観察部5と同じく先端部に導いた圧縮空気をノズル4の先端から噴出することによって小粒径ペレット3を均しつつ、大粒径ペレット1の間隙に充填させる機能
Such a pellet filling apparatus 50 needs at least the following five functions.
(1) The function of conveying pellets 1 and 2 to the vicinity of the filling location (2) The function of dropping and filling the large particle size pellet 1 (3) As with the remote observation unit 5, the compressed air guided to the tip is supplied to the tip of the nozzle 4 A function to move the large particle size pellet 1 to level the slope with less irregularities by ejecting from (4) A function to drop the small particle size pellet 2 and to start out (5) The tip as with the remote observation unit 5 The function of filling the gaps between the large particle size pellets 1 while leveling the small particle size pellets 3 by ejecting the compressed air guided to the section from the tip of the nozzle 4

図11及び図12に示すように、ペレット充填装置50は狭い坑道内周すき間14を移動できる寸法形状の本体51を有している。また、処分坑道12が連結されている主要坑道11から一部図示を省略した搬送管52を通過させて、所定量のペレット1,2をエア等で搬送することによって、ペレット充填装置50にペレット1,2を供給することができる。   As shown in FIGS. 11 and 12, the pellet filling device 50 has a main body 51 having a dimension and shape that can move in a narrow mine tunnel clearance 14. Further, the pellets are transferred to the pellet filling device 50 by passing a predetermined amount of pellets 1 and 2 by air or the like through a transport pipe 52 (not shown) from the main tunnel 11 to which the disposal tunnel 12 is connected. 1, 2 can be supplied.

したがって、狭い空間である坑道内周すき間14において、所定値以上のペレット充填密度を効率的に実現することが可能となる。   Therefore, it is possible to efficiently realize a pellet filling density of a predetermined value or more in the inner lane clearance 14 which is a narrow space.

また、観測部5は、フリーアーム54の先端部に取り付けてあるため、ペレット1,2をまきだした後の上端面を観察することができる。同じく、フリーアーム54の先端にはノズル4が方向可変にコントロールできる形で固定されており、観測部5で観測しながら圧縮空気を噴射することによって余分なペレット1,2を別の場所に移動させることができる。   Moreover, since the observation part 5 is attached to the front-end | tip part of the free arm 54, the upper end surface after rolling out the pellets 1 and 2 can be observed. Similarly, the nozzle 4 is fixed at the tip of the free arm 54 so that the direction of the nozzle 4 can be controlled in a variable manner, and the excess pellets 1 and 2 are moved to another place by injecting compressed air while observing with the observation unit 5. Can be made.

すなわち、ノズル4からエアを噴出して、小粒径ペレット2を吹き飛ばし、大粒径ペレット1の間隙にこぼれ落ちさせながら均し終わった段階で、観測部5は、層状にまきだされた大粒径ペレット1の頭が、その後に充填した小粒径ペレット2によって隠れて埋もれることがないように小粒径ペレット2がまきだされていることを観測することにより、所定の充填密度以上に充填できていることを確認する。   That is, when the air is blown out from the nozzle 4 and the small particle size pellets 2 are blown off and the particles are spilled and dropped into the gaps of the large particle size pellets 1, the observation unit 5 By observing that the small-diameter pellets 2 are uncovered so that the heads of the small-diameter pellets 1 are not hidden behind and buried by the small-diameter pellets 2 that are filled thereafter, the filling is more than a predetermined packing density. Make sure it is done.

したがって、大粒径ペレット1間隙への小粒径ペレット2の充填状況を確認することができるので、所定の密度以上にペレット1,2を充填できていることを観測して充填密度を担保することが可能である。   Therefore, since the filling state of the small particle size pellets 2 in the gaps between the large particle size pellets 1 can be confirmed, it is observed that the pellets 1 and 2 are filled to a predetermined density or more to ensure the packing density. It is possible.

このように、本実施形態の吸水膨張性粘土材料の充填方法では、吸水膨張性を有する粘土を主体とする材料を球状に成形したペレット1,2を、すき間あるいは仕切られた空間に充填する吸水膨張性粘土材料の充填方法であって、大粒径ペレット1を先行して層状にまきだした後に、小粒径ペレット2を落下させてまきだすことによって、小粒径ペレット2がこぼれ落ちて大粒径ペレット1の間隙を充填するので、ばらつきの少ない充填密度に充填をすることが可能となる。   Thus, in the filling method of the water-swellable clay material of the present embodiment, the water-absorbing water filling the gaps or partitioned spaces with the pellets 1 and 2 formed into a spherical shape from a material mainly composed of water-swellable clay. A method for filling inflatable clay material, in which a large particle size pellet 1 is first rolled up in layers, and then a small particle size pellet 2 is dropped and then rolled out. Since the gap between the particle size pellets 1 is filled, it is possible to fill the packing density with little variation.

また、本実施形態の吸水膨張性粘土材料の充填方法では、小粒径ペレット2をまきだしたときの大粒径ペレット1の層厚が大粒径ペレット1の粒径の25倍以内にすることによって、小粒径ペレット2が大粒径ペレット1の間隙を均質に落下充填することができるので、バラツキの少ない充填密度を維持することが可能となる。 Moreover, in the filling method of the water-swellable clay material of this embodiment, the layer thickness of the large particle size pellet 1 when the small particle size pellet 2 is rolled out is within 25 times the particle size of the large particle size pellet 1. As a result, the small particle size pellets 2 can be uniformly dropped and filled in the gaps of the large particle size pellets 1, so that it is possible to maintain a packing density with little variation.

また、本実施形態の吸水膨張性粘土材料の充填方法では、大粒径ペレット1をまきだす際に、まきだし面が斜面状となるようにこぼれさせてまきだし、その後、小粒径ペレット2を落下させてまきだすことによって、小粒径ペレット2が表層部の大粒径ペレット1の間隙にこぼれ落ちて、大粒径ペレット1の間隙を充填するので、坑道内の延長方向に延在する狭小な坑道内周すき間空間14を連続的に充填する際に、バラツキの少ない充填密度を達成することが可能となる。   Moreover, in the filling method of the water-swellable clay material of the present embodiment, when the large particle size pellets 1 are rolled out, the large particle size pellets 1 are spilled out so as to have a sloped surface, and then the small particle size pellets 2 The small particle size pellet 2 spills into the gap between the large particle size pellets 1 in the surface layer and fills the gap between the large particle size pellets 1, so that it extends in the extension direction in the tunnel. When continuously filling the narrow tunnel inner circumferential clearance space 14, it is possible to achieve a filling density with little variation.

また、本実施形態の吸水膨張性粘土材料の充填方法は、層状にまきだされた大粒径ペレット1の頭が、後で充填した小粒径ペレット2によって隠れて埋もれることがないように、小粒径ペレット2を大粒径ペレット1の間隙に充填させるので、より充填密度が大きく、かつ、よりバラツキの少ない充填密度を達成することが可能となる。   Further, the filling method of the water-swellable clay material of the present embodiment is such that the head of the large particle size pellets 1 sprinkled in layers is not hidden and buried by the small particle size pellets 2 filled later. Since the small particle size pellets 2 are filled in the gaps between the large particle size pellets 1, it is possible to achieve a higher packing density and a smaller packing density.

また、本実施形態の吸水膨張性粘土材料の充填方法は、大粒径ペレット1を層状にまきだした後に、小粒径ペレット2をまきだし、その後、高圧圧縮空気を噴射することで小粒径ペレット2を吹き飛ばして均し、かつ、大粒径ペレット1の間隙に小粒径ペレット2をこぼれ落ちさせるので、より充填密度が大きく、かつ、よりバラツキの少ない充填密度を達成することが可能となる。   Moreover, the filling method of the water-absorbing expandable clay material of the present embodiment is such that after the large particle size pellet 1 is rolled out in a layered form, the small particle size pellet 2 is rolled out, and then high pressure compressed air is jetted. Since the small-diameter pellets 2 are blown off and smoothed, and the small-diameter pellets 2 are spilled and dropped into the gaps between the large-diameter pellets 1, it is possible to achieve a higher packing density and less variation in packing density. Become.

また、本実施形態の吸水膨張性粘土材料の充填方法は、大粒径ペレット1を層状にまきだした後に、高圧圧縮空気を噴射することで大粒径ペレット1を吹き飛ばして均すので、さらに充填密度が大きく、かつ、さらにバラツキの少ない充填密度を達成することが可能となる。   Moreover, since the filling method of the water-swellable clay material of this embodiment blows off the large particle size pellet 1 by spraying the high particle size pellet 1 after spraying the large particle size pellet 1 into a layer, It is possible to achieve a packing density with a high packing density and less variation.

また、本実施形態の吸水膨張性粘土材料の充填方法は、ノズル4の先端に取り付けた観測部5で充填状況を観測しながら、ノズル4から高圧圧縮空気を噴射するので、状況を確認しながら充填することができ、十分な充填密度を担保することが可能となる。   Moreover, the filling method of the water-swellable clay material according to the present embodiment injects high-pressure compressed air from the nozzle 4 while observing the filling state with the observation unit 5 attached to the tip of the nozzle 4, so that the state is confirmed. It can be filled, and it becomes possible to ensure a sufficient filling density.

また、本実施形態の吸水膨張性粘土材料充填装置50は、吸水膨張性を有する粘土を主体とする材料を球状に成形したペレット1,2を、廃棄体13と処分坑道12の内壁との間の狭い空間14に充填する吸水膨張性粘土材料充填装置50であって、廃棄体13と処分坑道12の内壁との間の狭い空間14を移動可能な形状寸法の本体51と、処分坑道12の入口から本体51に連通されて吸水膨張性粘土材料1,2を輸送する輸送管52と、輸送管52を通って充填させる吸水膨張性粘土材料1,2を本体から充填位置まで搬送する搬送部と、大小粒径の異なる吸水膨張性粘土材料1,2を別々に投下できる投下部53と、充填して堆積している吸水膨張性粘土材料1,2の表面に圧縮空気を噴射して吸水膨張性粘土材料1,2を吹き飛ばすノズル4と、ノズル4に圧縮空気を供給する圧縮空気供給部と、ノズル4の先端付近に取り付けられ、ノズル4から圧縮空気を噴射する方向の吸水膨張性粘土材料1,2の堆積面を観察できる観察部5と、遠隔操作によって作動することにより、堆積している吸水膨張性粘土材料1,2の表面に沿ってノズル4の先端及び観察部5を移動させるフリーアーム54と、を有するので、ばらつきの少ない充填密度に充填をすることが可能となる。   Moreover, the water-swellable clay material filling device 50 according to the present embodiment is configured such that pellets 1 and 2 formed in a spherical shape from a material mainly composed of water-swellable clay are disposed between the waste body 13 and the inner wall of the disposal tunnel 12. A water-absorbing expansive clay material filling device 50 for filling the narrow space 14, a body 51 having a shape and dimension capable of moving in the narrow space 14 between the waste body 13 and the inner wall of the disposal tunnel 12, A transport pipe 52 that communicates with the main body 51 from the entrance to transport the water-swellable clay material 1 and 2 and a transport unit that transports the water-swellable clay material 1 and 2 to be filled through the transport pipe 52 from the main body to the filling position. And, a water-swelling clay material 1 and 2 having different large and small particle diameters can be dropped separately, and a water-absorbing water is obtained by jetting compressed air onto the surfaces of the water-swelling clay materials 1 and 2 that are filled and deposited. Blow away the expansive clay materials 1 and 2 Observe the deposited surface of the water-absorbing expandable clay materials 1 and 2 attached in the vicinity of the nozzle 4, the compressed air supply part for supplying the compressed air to the nozzle 4, and the vicinity of the tip of the nozzle 4, and injecting the compressed air from the nozzle 4 And a free arm 54 that moves the tip of the nozzle 4 and the observation unit 5 along the surface of the water-swellable clay material 1 and 2 by being operated by remote control. Thus, it is possible to fill the filling density with little variation.

なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えてもよい。また、それらを組み合わせて形成してもよい。   In addition, this invention is not limited by this embodiment. That is, in describing the embodiment, many specific details are included for illustration, but those skilled in the art may add various variations and changes to these details. Moreover, you may form combining them.

1…大粒径ペレット
2…小粒径ペレット
3…容器
4…ノズル
5…観察部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Large particle size pellet 2 ... Small particle size pellet 3 ... Container 4 ... Nozzle 5 ... Observation part

Claims (5)

吸水膨張性を有する粘土を主体とする材料を略球状に成形したペレットを、すき間あるいは仕切られた空間に充填する吸水膨張性粘土材料の充填方法であって、
大粒径ペレットを先行して層状にまきだした後に、小粒径ペレットを落下させてまきだすことによって、前記小粒径ペレットがこぼれ落ちて前記大粒径ペレットの間隙を充填し、
前記小粒径のペレットをまきだしたときの前記大粒径ペレットの層厚が前記大粒径ペレット粒径の25倍以内であり、
前記大粒径ペレットを層状にまきだした後に、前記小粒径ペレットをまきだし、
その後、高圧圧縮空気を噴射することで前記小粒径ペレットを吹き飛ばして均し、かつ、前記大粒径ペレットの間隙に前記小粒径ペレットをこぼれ落ちさせる
ことを特徴とする吸水膨張性粘土材料の充填方法。
A method for filling a water-swelling clay material, in which pellets formed from a material mainly composed of clay having water-swelling properties are formed into a substantially spherical shape, are filled into gaps or partitioned spaces,
After the large particle size pellets are previously rolled up in layers, by dropping the small particle size pellets, the small particle size pellets spill and fill the gaps in the large particle size pellets,
Ri Der thickness of the large grain size pellets within 25 times of the large grain size pellets particle size when unrolled pellets of the small particle size,
After rolling out the large particle size pellets, the small particle size pellets are rolled out,
Thereafter, the small particle size pellets are blown off by jetting high pressure compressed air, and the small particle size pellets are spilled into the gaps between the large particle size pellets. To fill the clay material.
前記大粒径ペレットを層状にまきだした後に、高圧圧縮空気を噴射することで前記大粒径ペレットを吹き飛ばして均す
ことを特徴とする請求項に記載の吸水膨張性粘土材料の充填方法。
After the large grain size pellets unrolled in layers, the method of filling the water-swellable clay material according to claim 1, characterized in that leveling blow off the large grain size pellets by ejecting high pressure compressed air .
前記大粒径ペレットをまきだす際に、まきだし面が斜面状となるようにこぼれさせてまきだし、
その後、前記小粒径のペレットを落下させてまきだすことによって、
前記小粒径ペレットが表層部の前記大粒径ペレットの間隙にこぼれ落ちて、前記大粒径ペレットの間隙を充填する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の吸水膨張性粘土材料の充填方法。
When rolling out the large particle size pellets, spilled out so that the rolling surface becomes a sloped shape,
Then, by dropping the small particle size pellets,
The filling of the water-absorbing expandable clay material according to claim 1 or 2 , wherein the small particle size pellets fall into a gap between the large particle size pellets in a surface layer portion to fill the gap between the large particle size pellets. Method.
層状にまきだされた前記大粒径ペレットの頭が、後で充填した前記小粒径ペレットによって隠れて埋もれることがないように、前記小粒径ペレットを前記大粒径ペレットの間隙に充填させる
ことを特徴とする請求項請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の吸水膨張性粘土材料の充填方法。
The small particle size pellets are filled in the gaps of the large particle size pellets so that the heads of the large particle size pellets sprinkled in layers are not hidden and buried by the small particle size pellets filled later. The method of filling a water-swellable clay material according to any one of claims 1 to 3 .
ノズルの先端に取り付けた観測部で充填状況を観測しながら、前記ノズルから高圧圧縮空気を噴射する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の吸水膨張性粘土材料の充填方法。
The water-absorbing and expansive clay material according to any one of claims 1 to 4 , wherein high pressure compressed air is jetted from the nozzle while observing a filling state with an observation unit attached to a tip of the nozzle. Filling method.
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