JP6390834B2 - 無排出削孔用掘削装置 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物処分場におけるゴミの減容を実現するゴミ減容処理工法に使用する無排出削孔用掘削装置に関するものである。

産業廃棄物等のうち再利用されない廃棄物（ゴミ）は、廃棄物処分場に投棄しているもので、投棄は単に従前のゴミの上になされ、ゴミが順次積層されていくものである。放置しておくと自重による自然の圧縮以外に減容がなされない。このため処分場が満杯になると別の処分場を探さなければならない。

そこで従前よりゴミの投棄箇所において無排出削孔を形成して新たな廃棄空間を形成し、当該廃棄空間に当該廃棄場の表層廃棄物や新たに運び込まれた廃棄物を投入して、当該廃棄物処分場の実質的な廃棄容量を増大（相対的には減容）している。

ところで前記の無排出削孔の形成並びに廃棄物投入に際して孔壁の崩落を防止するためにケーシング体を使用することが提案されている。例えば特許文献１（特開２００１−２８６８４３号公報）にはケーシング体と掘削ロッドで構成された掘削装置が開示されており、前記のケーシング体はその先端に掘削刃を設け、周面に圧密コテを設けてなり、掘削ロッドは、掘削刃を有すると共に圧密羽根を設けた掘削ヘッドを有するもので、ケーシング体内を通し、ケーシング体先端から前記掘削ロッドの先端部分を突出させているものである。

前記の掘削装置は、ケーシング体と掘削ロッドを組み合わせて掘削に使用され、無排出孔を掘削形成した後に掘削ロッドのみが引き抜かれる。掘削ロッドが引き抜かれたケーシング体内に廃棄物を投入填圧し、しかる後ケーシング体を引き抜くことでゴミ減容処理がなされるものである。

また同文献には、特に掘削ロッドにスクリューロッドを採用して、無排出孔を形成した後、掘削ロッドを引き抜かずに、掘削ロッドとケーシング体を逆回転させて、ケーシング体内に廃棄物を投入してスクリューロッドで廃棄物の圧密を行いながらケーシング体を引き抜く工法も開示されている。

特許文献２（特開２００６−１５２６２号公報）には、ケーシング体を用いないで無排出削孔を形成し、掘削装置（オーガ）を引き抜いた後に外周面が平滑なケーシング体を立て込み、ケーシング体内にゴミを投入充填しながら若しくは充填後にケーシング体の引き抜きを行う処理工法が開示されている。

特開２００１−２８６８４３号公報。 特開２００６−１５２６２号公報。

廃棄物処分場においてゴミ減容を実施するために無排出削孔を形成し、当該無排出削孔の孔壁の崩落を防止するためにケーシング体を削孔内に配置して使用することが知られているが、ケーシング体周面に圧密コテを設けて使用する工法（特許文献１）では、特殊構造のケーシング体の使用であり、専用のケーシング体を別に製造しなければならない煩雑さがある。更に実際のゴミ減容処理作業に際しては、ゴミの埋め戻しを行った後のケーシング体の引き抜き作業において、前記圧密コテがケーシング体の引き抜き抵抗となってしまう。

更に前記の圧密コテを備えたケーシング体を使用した工法において、掘削ロッドを残したままケーシング内へのゴミを充填する手段を採用すると、スクリューロッドとケーシング体とを各々逆回転させることが可能な二軸同軸式の掘削機体が必要になると共に、掘削機体に装着した状態での廃棄物投入となり、効率的な作業は望めない。

また無排出削孔を形成した直後に、無排出削孔にケーシング体を立て込む工法（特許文献２）では、ケーシング体の立て込み作業時に孔壁を崩落させてしまう虞がある。特に埋立地廃棄処分場のように積層廃棄物内に多量の間隙水が含まれている場合は、無排出掘削孔形成作業時でも孔壁の崩落が生じやすい。

そこで本発明は、廃棄物処分場におけるゴミ減容処理に通常のケーシング体を採用することのできる新規な無排出削孔用掘削装置を提案したものである。

本発明の請求項１の記載に係る無排出削孔用掘削装置は、適宜長さのケーシング体と、前記ケーシング内に挿通してケーシング体と着脱自在に設けられる掘削ロッドで構成され、前記掘削ロッドが、上方適宜位置に側方に突出させた連結横棒を付設し、先端に掘削刃を設けると共に掘削物を上方に送り出す押し上げ羽根を設けた掘削部と、掘削部の上方に掘削物を孔壁に押し付ける複数の圧密コテを設けた圧密部と、掘削物を下方に送り出す抑え込み羽根を備えた押下部を備え、前記ケーシング体の頂部に前記連結横棒の挿入用縦溝、及び前記縦溝から横方向に連続する移動横溝、及び移動横溝に連続して鉤状に形成した保持溝を備えた連結溝部を設け、掘削ロッドの前記連結横棒を保持溝に装着した際に、掘削ロッドの前記掘削部と圧密部がケーシング体の下端から突出し、押下部がケーシング体内に位置してなることを特徴とするものである。

しかして前記の無排出削孔用掘削装置は、三点式パイルドライバや全旋回式ボーリングマシン等の掘削機体に装着して使用し、廃棄物処分場にゴミ減容処理のための無排出削孔を形成するものである。

無排出削孔の掘削に際しては、ケーシング体内に掘削ロッドを挿通して両者を連結するもので、一体に回転させて掘削すると、掘削ロッド先端の掘削刃で堆積廃棄物を掘り起こして粉砕物にすると同時に押上羽根で粉砕物を上方に押し上げる。押し上げられた粉砕物は圧密コテで孔壁に押し付けられ圧密壁を形成する。更に圧密部を逃れてケーシング体内に上昇した粉砕物は、押下部によって下方に押下げられてケーシング体外に押し出され、圧密部によって孔壁への圧密処理がなされる。

従って汎用性を備えた通常タイプのケーシング体と前記構造の掘削ロッドの組み合わせで、無排出削孔の孔壁を保護するケーシング体を、掘削と同時に掘削孔内に配置でき、ケーシング体の引き抜き作業時のケーシンク体の抵抗を少なくして、引き抜き作業を容易にしたものである。

更に本発明は、掘削ロッドの前記連結横棒を保持溝に装着した際に、掘削ロッドが所定位置となり、掘削ロッドの回転によってケーシング体も一体となって回転すると共に、掘削ロッドの逆回転で、前記連結を解除して容易に掘削ロッドをケーシング体より取り外すことができる。

また本発明の請求項２の記載の無排出削孔用掘削装置は、前記の連結構造を備えたケーシング体及び掘削ロッドと、吊下げ縦棒にケーシングの横棒連結部に装着可能な横棒部を設けた吊下体で構成してなるもので、クレーン等の吊下機体に吊下体を結着し、ケーシング体の連結溝部に横棒部を装着することで、ケーシング体の吊下げ移動を容易に行うことができる。

本発明の掘削装置の構成は上記の通りで、上記の掘削ロッドの採用によってケーシング体に汎用性のある部材を使用することができたものである。

本発明の実施形態の掘削装置の全体図。 同要部拡大図。 同ケーシング体の要部斜視図。 同吊下体の全体斜視図。 同装置使用の施工説明図（削孔工開始時）。 同図（削孔工終了時）。 同図（廃棄物埋戻し工）。 同図（ケーシング体引き抜き工）。

次に本発明の実施形態について説明する。実施形態に示した掘削装置は、ケーシング体１と、掘削ロッド２と、吊下体３で構成される。

ケーシング体１は汎用性を備えた一般的なもので、外周面に小突条からなる螺旋条１１を設け、頂部に掘削ロッド２及び吊下体３を連結するための連結溝部１２を形成したものである。この前記連結溝部１２は、頂部に開口した左右対向して設けたもので、頂部に開口した挿入用縦溝１２１、及び前記縦溝１２１から横方向に連続する移動横溝１２２、及び移動横溝１２２に連続して鉤状に形成した保持溝１２３からなるものである。

掘削ロッド２は、上方にケーシング体１の連結溝部１２に装着できる横棒部２１を側方に突出させ、下端から掘削部２２、圧密部２３、押下部２４を備えたもので、掘削部２２は、下方先端に掘削刃２２１を設けると共に、掘削した粉砕物を上方に送り出す押上羽根２２２を設けたものである。

掘削部２２の上方の圧密部２３は、粉砕物を孔壁に押し付ける複数の圧密コテで構成されるもので、圧密コテは従前無排出削孔の削穿に使用されているものと同様に弧状面を備え、粉砕物をその回転によって孔壁に押し込むもので、高さ及び突出位置をずらして多段に設けたものである。

押下部２４は、その外径がケーシング体１の内径と略一致させた螺旋状の抑え込み羽根で、掘削ロッド２の回転で粉砕物を下方に送り出すようにしたものである。

そして前記の掘削ロッド２の各部は、ケーシング体１に装着した際に、掘削部２２及び圧密部２３がケーシング体１の下方から突出し、押下部２４はケーシング体１内に位置するように形成したものである。

吊下体３は、適宜長さの吊下げ縦棒３１にケーシング体１の連結溝部１２に装着可能な横棒部３２を設けたものである。

尚ケーシング体１は、現場への搬送のための車両積載や現場での移動が可能なようにクレーン等によるワイヤー吊下げ可能とするワイヤー装着部（図示せず）を設けてなり、また掘削ロッド２及び吊下体３の頂部は、後述する掘削機体４の掘削駆動部４３に装着される形状に形成してなる。

次に前記掘削装置を使用してのゴミ処理減容工法について説明する。ゴミ処理減容工法は、堆積廃棄物Ａが存在する廃棄物処分場で、削孔工、廃棄物の埋戻し工、ケーシング体の引き抜き工の順で行い、掘削位置を変えてこれを繰り返すことで廃棄物処分場の減容や廃棄容量の拡大を図るものである。

削孔工は、例えばベースマシン４１とリーダーマスト４２とリーダーマスト４２に添って上下動する掘削駆動部４３を備えた一般的に三点支持パイルドライバと称される掘削機体４を使用する。

削孔作業は、ケーシング体１内に掘削ロッド２を挿入し、横棒部２１を挿入用縦溝１２１から差し入れ、移動横溝１２２の位置で掘削ロッド２を回動し、横棒部２１を保持溝１２３に嵌合して、ケーシング体１と掘削ロッド２とを連結すると共に、掘削駆動部４３に装着し、所定箇所の掘削を行う。

この削孔は、ケーシング体１と掘削ロッド２を一体に回転させると、掘削ロッド２の先端の掘削刃２２１で堆積廃棄物Ａを掘り起こして粉砕物とし、粉砕と同時に押上羽根２２２で粉砕物を上方に押し上げる。押し上げられた粉砕物は圧密部２３の圧密コテで孔壁に押し付けられ圧密壁を形成する。更に圧密部２３を逃れてケーシング体１内に上昇した粉砕物は、押下部２４によってケーシング体１の下方外に押し出されて、圧密部２３による孔壁への圧密処理がなされる（図５）。

前記の削孔工を終えると、掘削ロッド２をケーシング体１への連結装着時と逆順に動作させて、横棒部２１を連結溝部１２から外し、掘削ロッド２をケーシング体１から引き抜き、ケーシング体１のみを立て込んだ状態とする（図６）。

次の埋め戻し工は、残置したケーシング体１の上部開口箇所から、処分場への搬入廃棄物や処分場の積層廃棄物Ａの表層部分をかき集めた廃棄物を、油圧ショベル５を使用して投入する（図７）。尚前記の投入廃棄物Ｂに対しては、必要に応じてクレーン装置（図示せず）で吊下げたウエイトで填圧すると、より大量の廃棄物Ｂの投入が可能となる。

前記の埋め戻し工を終了すると、ケーシング体１の引き抜き工を行うもので、掘削駆動部４３に吊下体３を装着し、投入廃棄物Ｂが充填しているケーシング体１の上方から、前記した掘削ロッド２の連結装着と同様の操作を行ってケーシング体１に連結装着し、掘削駆動部４３の上昇動作でケーシング体１を引き抜く。ケーシング体１の引き抜きの後に、適宜表層ならしを行う。

このような削孔工、埋戻し工、ケーシング体引き抜き工を一連の工程とし、所定間隔で削孔位置を変えて繰り返し、廃棄物処分場の所望の範囲を施工し、廃棄物処分場の減容・廃棄容積増大を実現するものである。

本発明は、無排出削孔を形成し、当該無排出削孔への廃棄物の投入によって廃棄物処分場の減容・廃棄容積増大を実現するごみ減容処理工法であって、特に無排出削孔の孔壁保持のために埋戻し工に際して、ケーシング体を残置する工法において、一般的なケーシング体と新規な掘削ロッドの組み合わせからなる掘削装置を提案したもので、当該掘削装置を使用する削孔工は、前記実施形態に限定されるものではなく、ケーシング体と掘削ロッドの連結構造は任意であり、これに合わせて掘削機体も全旋回マシンを採用して、所定の工法を実施することもできる。

１ ケーシング体
１１ 螺旋条
１２ 連結溝部
１２１ 挿入用縦溝
１２２ 移動横溝
１２３ 保持溝
２ 掘削ロッド
２１ 横棒部
２２ 掘削部
２２１ 掘削刃
２２２ 押上羽根
２３ 圧密部
２４ 押下部
３ 吊下体
３１ 吊下げ縦棒
３２ 横棒部
４ 掘削機体
４１ ベースマシン
４２ リーダーマスト
４３ 掘削駆動部
５ 油圧ショベル
Ａ 積層廃棄物
Ｂ 投入廃棄物

Claims (2)

1. 適宜長さのケーシング体と、前記ケーシング内に挿通してケーシング体と着脱自在に設けられる掘削ロッドで構成され、前記掘削ロッドが、上方適宜位置に側方に突出させた連結横棒を付設し、先端に掘削刃を設けると共に掘削物を上方に送り出す押し上げ羽根を設けた掘削部と、掘削部の上方に掘削物を孔壁に押し付ける複数の圧密コテを設けた圧密部と、掘削物を下方に送り出す抑え込み羽根を備えた押下部を備え、前記ケーシング体の頂部に前記連結横棒の挿入用縦溝、及び前記縦溝から横方向に連続する移動横溝、及び移動横溝に連続して鉤状に形成した保持溝を備えた連結溝部を設け、掘削ロッドの前記連結横棒を保持溝に装着した際に、掘削ロッドの前記掘削部と圧密部がケーシング体の下端から突出し、押下部がケーシング体内に位置してなることを特徴とする無排出削孔用掘削装置。
2. 請求項１記載のケーシング体及び掘削ロッドと、吊下げ縦棒にケーシング体の連結溝部に装着可能な横棒部を設けた吊下体で構成してなる無排出削孔用掘削装置。

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