JP6663296B2 - 岩ずりの不溶化システム、トンネル掘削システムおよびトンネル施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、岩ずりの不溶化システム、トンネル掘削システムおよびトンネル施工方法に関する。

トンネル等の施工に伴い発生した岩ずりは、トンネル坑外へ搬出された後、廃棄物として処分場へ搬出するか、盛土材や埋め戻し材として再利用するのが一般的である。
なお、トンネル工事に限らず、掘削工事において発生した自然由来重金属等を含む土壌を埋立処分あるいは再利用する場合には、土壌汚染対策法に該当しない場合でも、土壌汚染対策法に準じた適切な処理を行う必要がある。
自然由来重金属等を含む岩ずりの処理方法としては、不溶化材を含む透水層上に自然由来重金属等を含有する岩ずりを盛り立てることで、浸透水に含まれる重金属などを吸着不溶化する吸着層工法や、自然由来重金属等を含有する土壌や岩を止水シート等で覆うことで汚染物質を封じ込めるシート養生等が知られている。また、特許文献１には、自然由来重金属等を含有する土壌に不溶化材を混合して盛土材として使用する不溶化方法が開示されている。

なお、土壌汚染対策法では、粒径２ｍｍ以上のものは土壌に該当せず、法の規制が適用されない。また、粒径の大きな（粒径２ｍｍ超）岩は、一般的に粒径２ｍｍ以下の土壌に比べると比表面積が小さいため、単位重量当たりの重金属溶出量も小さい。岩の不溶化を行うためには岩を破砕して不溶化材と混ぜやすくする必要があり、岩を破砕すると重金属の溶出リスクが増加するだけでなく、破砕を行う工程が追加されるため、粒径が２ｍｍを超える岩に対する不溶化処理方法は普及していなかった。

特開２００９−２４９５５４号公報

岩盤掘削により発生する岩ずりには、粒径２ｍｍ以下の細粒分と、粒径２ｍｍを超える粗粒分とが含まれている。岩ずりの不溶化処理を行えば、施工時から不溶化効果を期待することができるものの、粒度分布が大きい岩ずりを均一に不溶化するためには、岩ずりを破砕して細粒化した後に多量の不溶化材を混合する必要がある。
このような観点から、本発明は、自然由来重金属等を含む岩ずりを、破砕することなく簡易かつ均一に不溶化することを可能とした岩ずりの不溶化システム、トンネル掘削システムおよびトンネル施工方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の不溶化システムは、岩盤掘削により発生した岩ずりを細粒分と粗粒分とに振り分ける分級機と、前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌する撹拌機とを備えている。
かかる不溶化システムによれば、分級機により振り分けられた細粒分に対して不溶化材を撹拌混合するため、不溶化材の使用量を削減することができ、ひいては、岩ずりの不溶化処理を効率的に行うことができる。不溶化処理後の細粒分は、第二の撹拌機または合流機を介して粗粒分と混合または合流させることで、岩ずりに対して均一な不溶化処理が可能となる。
なお、前記岩ずりを破砕する破砕機を備えていれば、大型の岩ずりを取扱いやすい大きさにすることができ、作業性が向上する。
また、前記粗粒分を水洗いする洗浄装置と、前記洗浄装置から排出された濁水を無害化処理する濁水処理装置とを備えていれば、粗粒分に付着した細粒分を取り除くことができる。

また、本発明のトンネル掘削システムは、トンネル施工時の岩盤掘削に伴い発生した岩ずりを破砕する破砕機と、破砕された前記岩ずりを前記トンネルの坑外へと搬送するベルトコンベアと、前記岩ずりを細粒分と粗粒分とに振り分ける分級機と、前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌して混合体を生成する撹拌機とを備えている。トンネル掘削システムは、さらに、前記混合体と前記粗粒分とを混合する第二の撹拌機、前記混合体に前記粗粒分を合流させる合流機、または、前記粗粒分を水洗いする洗浄装置および前記洗浄装置から排出された濁水を無害化処理する濁水処理装置を備えている。そして、前記分級機、前記撹拌機、前記第二の撹拌機、前記合流機、前記洗浄装置は、前記破砕機から坑口までの間に配設されている。
かかるトンネル掘削システムによれば、切羽で発生した岩ずりに対して、トンネル坑内において不溶化処理を施すことができる。そのため、トンネル坑外に岩ずりの処理設備や処理ヤード等を必要としない。

また、本発明のトンネル施工方法は、トンネルの掘進に伴う岩盤掘削により発生した岩ずりを細粒分と粗粒分とに振り分ける分級工程と、前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌する撹拌工程と、前記細粒分と前記不溶化材との混合体および前記粗粒分をトンネル坑外へ搬出する搬出工程とを備えている。
かかるトンネル施工方法によれば、切羽で発生した岩ずりに対して、トンネル坑内において施工サイクルに影響を及ぼすことなく不溶化処理を施すことができる。
なお、前記撹拌工程の前に、前記岩ずりを破砕する破砕工程を備えていれば、比較的大きな岩塊をベルトコンベア等の搬送手段による搬送が可能な形状に調整することができる。

また、前記撹拌工程では、前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌するのが望ましい。この場合には、搬出工程の前に、前記混合体と前記粗粒分とを混合する第二撹拌工程あるいは前記混合体に前記粗粒分を合流させる合流工程を実施するとよい。このようにすると、切羽において発生した岩ずりの量と、トンネル坑外に搬出する岩ずりの量を同一にすることができる。
さらに、前記粗粒分に対して水洗いを行い、前記粗粒分の表面に付着した細粒分を前記粗粒分から除去する分離工程を備えていてもよい。この場合、前記撹拌工程では、前記分離工程において前記粗粒分から分離された細粒分も含めて不溶化材と混合撹拌すれば、より確実に岩ずりの不溶化処理を行うことができる。

本発明の岩ずりの不溶化システム、トンネル掘削システムおよびトンネル施工方法によれば、自然由来重金属等を含む岩ずりを簡易かつ均一に不溶化することが可能となる。

第一の実施形態にかかるトンネル掘削システムの概要を示す模式図である。 （ａ）はトンネルの支保構造の一例を示す横断図、（ｂ）は同縦断図である。 他の形態にかかるトンネル掘削システムの概要を示す模式図である。 （ａ）および（ｂ）は、その他の形態にかかるトンネル掘削システムの概要を示す模式図である。 第二の実施形態にかかるトンネル掘削システムの概要を示す模式図である。 岩ずりの不溶化システムの一例を示す模式図である。

＜第一の実施形態＞
第一の実施形態では、自然由来の重金属等を含有する岩盤層を掘進するトンネルを施工する場合について説明する。
本実施形態では、図１に示すように、トンネル掘削機２と、破砕機３と、ベルトコンベア４と、分級機５と、第一撹拌機６１と、第二の撹拌機６２とを備えたトンネル掘削システム１を利用して、トンネルＴの施工を行う。
本実施形態のトンネル掘削システム１は、トンネルＴの掘進に伴い発生した自然由来の重金属を含む岩ずりを、不溶化する岩ずりの不溶化システムの機能を備えている。

本実施形態のトンネル施工方法は、試験工程、掘削工程、支保工程、破砕工程、分級工程、第一撹拌工程、第二撹拌工程および搬出工程を備えている。
試験工程では、トンネルＴの本施工の前に、自然由来の重金属を含有する岩ずりの不溶化に必要な不溶化材の添加量を決定する。
試験工程では、トンネルＴの掘削に伴い発生した岩ずりに対して室内試験を行い、岩ずりの重金属溶出リスクを検討する。

まず、岩ずりに対して有姿のままふるい分けを行い、試験に適した粒度範囲で試料を分別する。なお、ふるい分け方法は、実際の施工で実施する分級回数や分級径に合わせて決定する。
破砕機３による岩ずりの破砕後の最大粒径は、２００ｍｍでセットされることが多い。そのため、破砕後の粒度分布の最大値は２００ｍｍとなり、粒径２００ｍｍから１ｍｍまでの粒度分布が不溶化処理量の指標となる。なお、破砕後の粒度分布は、累積確率で取りまとめる。

次に、個々の粒分に最適な溶出試験を選定し、各粒分での重金属の溶出リスクを検討する。このとき、個々の粒分の粒径が変化しない条件（粒分が破砕しない条件）で試験を行う。本実施形態では、２．５ｍｍ以下、２．５〜５ｍｍ、５〜１０ｍｍ、１０ｍｍ以上でふるい分けを行った試料について、それぞれ溶出試験を行い、重金属が検出される最大粒径Ｄ_ｍａｘ（ｍｍ）を確認する。なお、粒径が２ｍｍ以下の粒分については、土壌汚染対策法に準拠した溶出試験を行うことを基本とする。また、ふるい分けの分級範囲は前記の範囲に限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
一般的に、粒径が大きい粒分ほど溶出水（浸出水）が環境基準値を満たす可能性が高く、粒径が小さい粒分ほど溶出水が環境基準値を超過する可能性が高い。本室内試験では、環境基準値を満たす粒分と満たさない粒分の境界の粒径を決定する。境界値以下の粒径の粒分については不溶化が必要となる。

続いて、最大粒径Ｄ_ｍａｘ（ｍｍ）でふるい分けられた不溶化が必要な粒分について、不溶化材の適正な投入量を決定する。不溶化材の混入率毎に溶出試験を行い、岩質毎の適正な不溶化材混合量（投入量）Ｖ_Ｗ（ｋｇ／ｍ^３）を設定する。

掘削工程は、地山を切削して、地中に掘削坑（トンネルＴ）を形成する工程である。
本実施形態では、発破掘削方式により地山の掘削を行うものとし、トンネル掘削機２として、装薬孔やロックボルト孔等の削孔を行う穿孔機（ドリルジャンボ等）を使用する。また、本実施形態では、全断面掘削工法を採用する。
なお、トンネルＴの掘削方法は限定されるものではなく、例えば機械掘削工法を採用してもよい。また、トンネル掘削機２は、穿孔機に限定されるものではなく、例えば自由断面掘削機やトンネルボーリングマシーンを使用する等、トンネルＴの掘削方法、地山状況およびトンネル断面形状等に応じて適宜決定すればよい。さらに、トンネルＴの掘削工法は限定されるものではなく、例えば、ベンチカット工法や導坑先進工法等を採用してもよい。

支保工程は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、地山の掘削によって露出した地山面を支保工Ｔ_Ｓにより閉合する工程である。
本実施形態のトンネルの支保工Ｔ_Ｓは、地山面に吹き付けられた吹付けコンクリートＴ_Ｓ１、トンネル軸方向に対して所定のピッチで設けられた鋼製支保工Ｔ_Ｓ２、鋼製支保工Ｔ_Ｓ２同士の間においてトンネル周方向に間隔をあけて打設された複数本のロックボルトＴ_Ｓ３により構成されている。なお、支保工の構成は限定されるものではなく、地山等級に応じて適宜設定すればよい。また、必要に応じて先受け工等の補助工法を併用してもよい。

破砕工程は、図１に示すように、トンネルＴの掘削に伴い発生した岩ずりＧ_１を破砕機３により破砕する工程である。
破砕機３は、破砕後の最大粒径が２００ｍｍになるように、岩ずりを破砕する。なお、破砕機３により破砕された岩ずりの最大粒径は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
切羽Ｋにおいて発破により切り崩された岩ずりＧ_１には、ベルトコンベア４による搬送が困難な大きさの岩塊が含まれている。そのため、破砕工程では、粒径が大きな岩石を破砕することで、ベルトコンベア４で搬送可能な形状にする。

なお、本実施形態の破砕機３は、走行手段を備えている。発破時には、破砕機３を坑口側に退避させておき、発破後、破砕機３を切羽近傍へ移動させる。本実施形態では、ホイールローダ等のずり積載機２１を利用して岩ずりを破砕機３に投入する。なお、破砕機３は、１回（１サイクル）の掘削で発生した岩ずりを、次の掘削までに処理できる能力を有している。
破砕機３により破砕した岩ずりＧ_２は、ベルトコンベア４を利用して坑口側へ搬送する。ベルトコンベア４は、トンネルの掘削に伴い発生した岩ずりＧを、切羽近傍からトンネルの坑外へと搬送する。本実施形態では、複数のベルトコンベア４１，４２，…を組み合わせることにより、トンネル切羽から坑口まで岩ずりを連続搬送することができる。なお、ベルトコンベア４は、１回（１サイクル）の掘削で発生した岩ずりを、次の掘削までに搬出する運搬能力を有している。

分級工程は、破砕機３により破砕された岩ずりＧ_２を分級機５により細粒分と粗粒分とに振り分ける工程である。本実施形態では、粒径がＤ_ｍａｘ以下のものを細粒分Ｇ_３、粒径がＤ_ｍａｘ以上のものを粗粒分Ｇ_４とする。なお、細粒分と粗粒分との境界値は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
本実施形態の分級機５は、いわゆる振動ふるいであって、ベルトコンベア４と連続的に配置されている。すなわち、破砕機３により破砕された岩ずりＧ_２は、第一ベルトコンベア４１により分級機５に搬送される。分級機５の坑口側には、２つのベルトコンベア（第二ベルトコンベアおよび第三ベルトコンベア）４２，４３が配設されており、分級機５によって振り分けられた細粒分Ｇ_３と粗粒分Ｇ_４は、ベルトコンベア４２，４３により別々に搬送される。なお、分級機５は、ベルトコンベア４の運搬能力以上の処理能力を有しているのが望ましい。

第一撹拌工程は、岩ずりの細粒分Ｇ_３と不溶化材Ｆとを混合撹拌する工程である。
第二ベルトコンベア４２により搬送された細粒分Ｇ_３は、不溶化材Ｆとともに第一撹拌機６１に投入される。第一撹拌機６１は、細粒分Ｇ_３と不溶化材Ｆとを均一になるまで混合撹拌する。第一撹拌機６１には、試験工程において決定した量Ｖ_Ｗ（ｋｇ／ｍ^３）の不溶化材を投入する。
第一撹拌機６１により撹拌混合された細粒分Ｇ_３と不溶化材Ｆとの混合体Ｇ_Ｆ１は、第四ベルトコンベア４４により第二撹拌機６２に搬送される。
なお、第一撹拌機６１の形式は限定されるものではなく、例えばバッチ式であってもよいし、連続混合式であってもよい。また、第一撹拌機６１は、第二ベルトコンベア４２の運搬能力以上の処理能力を有しているのが望ましい。

第二撹拌工程は、混合体Ｇ_Ｆ１と粗粒分Ｇ_４とを混合する工程である。
第四ベルトコンベア４４により搬送された混合体Ｇ_Ｆ１および第三ベルトコンベア４３により搬送された粗粒分Ｇ_４は、第二撹拌機６２に投入されて、撹拌混合される。このとき、必要に応じて不溶化材Ｆを添加してもよい。
なお、第二撹拌機６２の形式は限定されるものではなく、例えばバッチ式であってもよいし、連続混合式であってもよい。なお、第二撹拌機６２は、ベルトコンベア４の運搬能力以上の処理能力を有しているのが望ましい。

搬出工程は、岩ずり（細粒分および粗粒分）と不溶化材との混合体Ｇ_Ｆ２を、トンネル坑外へ搬出する工程である。第二撹拌機６２の坑口側には、第二撹拌機６２から排出された混合体を載荷することができるように、第五ベルトコンベア４５が配設されている。第二撹拌機６２から排出された混合体Ｇ_Ｆ２は、第五ベルトコンベア４５によりトンネル坑外の仮置き場Ｙへ搬出される。

本実施形態のトンネル施工方法によれば、切羽で発生した岩ずりに対して、トンネル坑内において施工サイクルに影響を及ぼすことなく不溶化処理を施すことができる。そのため、トンネル坑外に岩ずりの処理設備や処理ヤード等を必要としない。
また、本実施形態のトンネル施工方法によれば、岩ずりを破砕する破砕工程を備えているため、比較的大きな岩塊をベルトコンベアによる搬送が可能な形状に調整することができる。そして、分級機５により振り分けられた細粒分Ｇ_３に対して不溶化材Ｆを撹拌混合するため、不溶化材Ｆの使用量を削減することができ、ひいては、岩ずりの不溶化処理を効率的に行うことができる。

また、粗粒分Ｇ_４は、第二撹拌機６２によって細粒分Ｇ_３と不溶化材Ｆとの混合体Ｇ_Ｆ１と混合される。このようにすると、全ての岩ずりに対して不溶化が必要な場合や、粗粒分Ｇ_４の表面に細粒分が付着している場合であっても、不溶化材Ｆが均一に混合されるため、均一な不溶化処理が実現される。
また、本実施形態のトンネル施工方法によれば、細粒分Ｇ_３と粗粒分Ｇ_４とを合流させた状態でトンネル坑外へ搬出するため、トンネルＴの掘削により発生した岩ずりの全てを同時に搬出することができる。そのため、トンネルの施工サイクルに影響を及ぼすことがなく、効率的な施工が可能となる。
また、粗粒分Ｇ_４に対して混合撹拌を最小限に抑えることで、撹拌によって粗粒分Ｇ_４が細かく破砕されることを防止できる。

なお、第一の実施形態では、分級機５により分離された粗粒分Ｇ_４を、第二撹拌機６２を利用して混合体Ｇ_Ｆ１と混合撹拌する場合について説明したが、粗粒分Ｇ_４を不溶化処理を施す必要がない場合には、第二撹拌機６２に代えて合流装置８（図３参照）によって、混合体Ｇ_Ｆ１に粗粒分Ｇ_４を合流させてもよい（合流工程）。ここで、合流装置８とは、混合体Ｇ_Ｆ１と粗粒分Ｇ_４とを撹拌することなく合流させる装置であって、例えば、スクリューコンベア等を使用することができる。
また、図３に示すように、トンネル掘削機２として、自由断面掘削機等を採用した場合等において、切羽Ｋの切削により発生した岩ずりＧ_１がベルトコンベア４による搬送が可能な程度に小さい場合（またはＤ_ｍａｘ以下の場合等）には、破砕工程（破砕機３）は省略してもよい。

また、岩ずりＧ全体に対して不溶化処理を施す必要がある場合には、図４（ａ）に示すように、分級工程および第二撹拌工程（合流工程）を省略してもよい。また、粗粒分の粒径が比較的小さい場合や、撹拌しても粗粒分が細粒化し難い場合等には、第一撹拌工程において全岩ずりと不溶化材Ｆとを混合撹拌してもよい（図４（ａ）参照）。
また、粗粒分Ｇ_４を不溶化する必要がない場合には、図４（ｂ）に示すように、混合体Ｇ_Ｆ１と混合または合流させることなく、粗粒分Ｇ_４をトンネル坑外へ搬出してもよい。

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態では、第一の実施形態と同様に、自然由来の重金属等を含有する岩盤層にトンネルを施工する場合について説明する。
本実施形態では、図５に示すように、トンネル掘削機２と、破砕機３と、ベルトコンベア４と、分級機５と、撹拌機６と、洗浄手段７と、合流装置８と、濁水処理装置９とを備えたトンネル掘削システム１を利用して、トンネルＴの施工を行う。
本実施形態のトンネル掘削システム１は、トンネルＴの掘進に伴い発生した自然由来の重金属を含む岩ずりを、盛土材等として再利用することが可能になるように不溶化する岩ずりの不溶化システムの機能を備えている。

本実施形態のトンネル施工方法は、試験工程、掘削工程、支保工程、破砕工程、分級工程、分離工程、撹拌工程、合流工程および搬出工程を備えている。
なお、試験工程、掘削工程、支保工程、破砕工程および分級工程の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

分離工程は、粗粒分Ｇ_４に対して水洗いを行い、粗粒分Ｇ_４の表面に付着した細粒分（以下、「付着分Ｇ_５」という）を粗粒分Ｇ_４から除去する工程である。
分級機５から排出された粗粒分Ｇ_４は、第三ベルトコンベア４３を介して洗浄装置７へ搬送される。本実施形態の洗浄装置は、ふるいと送水用のノズル（図示せず）とを備えている。粗粒分Ｇ_４は、ふるい上で水を吹き付けられることで、粗粒分Ｇ_６と付着分Ｇ_５とに分離される。なお、粗粒分Ｇ_６から付着分Ｇ_５を分離する方法は限定されるものではない。例えば、水中で粗粒分Ｇ_６をゆっくり撹拌した後、ふるいに通すことで分離してもよい。
付着分Ｇ_５は、第四ベルトコンベア４４により、撹拌機６へ搬送される。
一方、付着分が除去された粗粒分Ｇ_６は、第五ベルトコンベア４５により、合流装置８へ搬送される。
なお、粗粒分Ｇ_４の洗浄に伴い発生した濁水Ｗ_ｏは、トンネル坑外に配設された濁水処理機９に送水されて、無害化処理される。なお、濁水処理装置９は、トンネル坑内に配設されていてもよい。

撹拌工程は、細粒分Ｇ_３および付着部Ｇ_５と不溶化材Ｆとを混合撹拌する工程である。
第二ベルトコンベア４２により搬送された細粒分Ｇ_３および第四ベルトコンベア４４により搬送された付着部Ｇ_５は、不溶化材Ｆとともに第一撹拌機６に投入される。撹拌機６は、細粒分Ｇ_３と付着部Ｇ_５と不溶化材Ｆとが均一になるまで混合撹拌する。このとき、試験工程において決定した量の不溶化材Ｆを添加する。
撹拌機６により撹拌混合された細粒分Ｇ_３、付着分Ｇ_５および不溶化材Ｆの混合体Ｇ_Ｆ１は、第七ベルトコンベア４７により合流装置８に搬送される。なお、撹拌機６は、第二ベルトコンベア４２の運搬能力以上の処理能力を有しているのが望ましい。

合流工程は、混合体Ｇ_Ｆ１と粗粒分Ｇ_６とを混合する工程である。
第七ベルトコンベア４７により搬送された混合体Ｇ_Ｆ１および第五ベルトコンベア４５により搬送された粗粒分Ｇ_６は、合流装置８内で合流される。なお、合流装置８は、ベルトコンベア４の運搬能力以上の処理能力を有しているのが望ましい。

搬出工程は、岩ずり（細粒分および粗粒分）と不溶化材Ｆとの混合体Ｇ_Ｆ２を、トンネル坑外へ搬出する工程である。合流装置８の坑口側には、合流装置から排出された混合体Ｇ_Ｆ２を載荷することができるように、第八ベルトコンベア４８が配設されている。合流装置８から排出された混合体Ｇ_Ｆ２は、第八ベルトコンベア４８によりトンネル坑外の仮置き場Ｙへ搬出される。

本実施形態のトンネル施工方法によれば、粗粒分Ｇ_４に対して水洗いを行い、粗粒分Ｇ_４の表面に付着した細粒分（付着分Ｇ_５）を粗粒分Ｇ_６から除去した後、粗粒分Ｇ_６から分離された細粒分（付着分）Ｇ_５も含めて不溶化材Ｆと混合撹拌しているため、確実に岩ずりの不溶化処理を行うことができる。
また、粗粒分Ｇ_４の水洗いによって発生した濁水Ｗ_Ｏは、濁水処理機９によって無害化処理してから排水するため、周囲の環境に影響を及ぼすこともない。
この他の第二の実施形態のトンネル施工方法の作用効果は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

なお、第二の実施形態では、洗浄装置７から排出された粗粒分Ｇ_６を、合流装置を利用して混合体Ｇ_Ｆ１と合流させる場合について説明したが、粗粒分Ｇ_６についても不溶化処理を施す必要がある場合には、合流装置８に代えて第二撹拌機によって、混合体Ｇ_Ｆ１と混合撹拌してもよい（第二混合工程）。このとき、必要に応じて不溶化材Ｆを添加してもよい。
また、粗粒分Ｇ_６は、混合体Ｇ_Ｆ１と混合または合流させることなく、トンネル坑外へ搬出して細粒分とは別の用途で使用してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
前記各実施形態では、トンネルの施工に伴い発生した岩ずりに対して不溶化処理を行う場合について説明したが、本発明の岩ずりの不溶化システムは、トンネルの施工に限らず、他の工事等において発生した岩ずりの不溶化処理に使用してもよい。例えば、採石場において自然由来の重金属を含有する岩ずりの不溶化処理に使用してもよい。このとき、岩ずりの不溶化処理システム１は、分級機５により岩ずりＧを細粒分Ｇ３と粗粒分Ｇ４とに分離した後、撹拌機６を利用して細粒分と不溶化材とを混合撹拌すればよい（図６参照）。

１ トンネル掘削システム（岩ずりの不溶化システム）
２ 掘削機（トンネル掘削機）
３ 破砕機
４ ベルトコンベア
５ 分級機
６ 撹拌機
６１ 第一撹拌機
６２ 第二撹拌機
７ 洗浄装置
８ 合流装置
９ 濁水処理機
Ｇ 岩ずり
Ｔ トンネル

Claims (7)

1. 岩盤掘削により発生した岩ずりを細粒分と粗粒分とに振り分ける分級機と、
   前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌する撹拌機と、
   前記粗粒分を水洗いする洗浄装置と、
   前記洗浄装置から排出された濁水を無害化処理する濁水処理装置と、を備えていることを特徴とする、岩ずりの不溶化システム。
2. 岩盤掘削により発生した岩ずりを細粒分と粗粒分とに振り分ける分級機と、
   前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌する撹拌機と、
   前記撹拌機から排出された細粒分と前記粗粒分とを混合する第二の撹拌機と、を備えていることを特徴とする、岩ずりの不溶化システム。
3. 岩盤掘削により発生した岩ずりを細粒分と粗粒分とに振り分ける分級機と、
   前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌する撹拌機と、
   前記撹拌機から排出された細粒分に前記粗粒分を合流させる合流機と、を備えていることを特徴とする、岩ずりの不溶化システム。
4. トンネル施工時の岩盤掘削に伴い発生した岩ずりを破砕する破砕機と、
   破砕された前記岩ずりをトンネルの坑外へと搬送するベルトコンベアと、
   前記岩ずりを細粒分と粗粒分とに振り分ける分級機と、
   前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌して混合体を生成する撹拌機と、
   前記混合体と前記粗粒分とを混合する第二の撹拌機、または、前記混合体に前記粗粒分を合流させる合流機と、を備えるトンネル掘削システムであって、
   前記分級機、前記撹拌機および前記第二の撹拌機または前記合流機が、前記破砕機から坑口までの間に配設されていることを特徴とする、トンネル掘削システム。
5. トンネル施工時の岩盤掘削に伴い発生した岩ずりを破砕する破砕機と、
   破砕された前記岩ずりをトンネルの坑外へと搬送するベルトコンベアと、
   前記岩ずりを細粒分と粗粒分とに振り分ける分級機と、
   前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌する撹拌機と、
   前記粗粒分を水洗いする洗浄装置と、
   前記洗浄装置から排出された濁水を無害化処理する濁水処理装置と、を備えるトンネル掘削システムであって、
   前記分級機、前記撹拌機および前記洗浄装置が、前記破砕機から坑口までの間に配設されていることを特徴とする、トンネル掘削システム。
6. トンネルの掘進に伴う岩盤掘削により発生した岩ずりを細粒分と粗粒分とに振り分ける分級工程と、
   前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌する撹拌工程と、
   前記細粒分と前記不溶化材との混合体および前記粗粒分を、トンネル坑外へ搬出する搬出工程と、を備えるトンネル施工方法であって、
   前記搬出工程では、前記混合体と前記粗粒分とを混合した状態、または、前記混合体に前記粗粒分を合流した状態で搬出することを特徴とする、トンネル施工方法。
7. トンネルの掘進に伴う岩盤掘削により発生した岩ずりを細粒分と粗粒分とに振り分ける分級工程と、
   前記細粒分と不溶化材とを混合撹拌する撹拌工程と、
   前記粗粒分に対して水洗いを行い、前記粗粒分の付着物を分離する分離工程と、
   前記細粒分と前記不溶化材との混合体および前記粗粒分をトンネル坑外へ搬出する搬出工程と、を備えるトンネル施工方法であって、
   前記分離工程では、前記粗粒分の水洗いにより発生した濁水を濁水処理機により無害化処理することを特徴とする、トンネル施工方法。

Images