JP6770878B2 - コンクリート処理方法、破砕治具、コンクリート処理システム - Google Patents

Description

本発明は、コンクリートを破砕して回収するコンクリート処理方法およびこれに用いる破砕治具とコンクリート処理システムに関する。

土木・建築工事において市中の生コン工場などからコンクリートを購入して打設する際、打設時のコンクリートのロスに備え、実際に必要となるコンクリート量よりも若干多い量を購入してアジテータ車で現場に搬入し、ポンプ車等を用いて打設することが多い。

このため、工事後に余剰のコンクリート（いわゆる残コン）が発生する。また、アジテータ車のシュートやポンプ車のホッパーなどにもコンクリートが付着しており、これを工事現場で洗浄する際にも残コンが発生する。

残コンを現場にて処理する場合、地盤を掘削して掘削部にブルーシート等を敷設したうえで残コンを投入して水洗いし、コンクリートの硬化後、これを破砕してコンクリートガラを産廃処理として搬出することが多い。

特許文献１には、ポンプ車のホッパーから排出される排出物を処理するための廃棄物処理具であって、略矩形状の網状部材と、この網状部材の一方の面に重ねて配置される透水シートとを備える廃棄物処理具が記載されている。

特許文献２には、取外し自在な隔壁を縦横に配設して本体を区画すると共に、本体に機械的な振動を発生させる加振装置を取付けた残コンクリート処理装置が記載されている。この残コンクリート処理装置では、加振装置によって本体の底板、側板及び隔壁を振動させて本体の区画内に充填された未固化の残コンクリートに振動を加えつつ、残コンクリートを固化させる。

実用新案登録第3126325号 特開平9-4231号公報

固化した残コンはブレーカーなどの重機で破砕した後、産業廃棄物として場外に搬出するが、重機を用いた破砕には手間が掛かり、破砕時の振動や騒音が問題になることもある。また小規模の現場ではブレーカーなどの大型重機を使用できない場合もある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、コンクリートを容易に破砕して回収できるコンクリート処理方法等を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための第１の発明は、固化前のコンクリートに破砕治具を予め挿入しておき、前記破砕治具に力を加えることによって固化後の前記コンクリートを破砕して回収し、前記破砕治具は、本体の左右から本体の先端に向かってテーパー状に窄まったテーパー部を有し、前記テーパー部は、前記本体の先端に向かう方向に沿って一体の前記破砕治具に複数設けられ、各テーパー部は、前記先端に向かって窄まることを特徴とするコンクリート処理方法である。

本発明によれば、固化前のコンクリートに予め挿入した破砕治具をセットハンマー等の簡易な工具で叩いて押し込む等によって現場において不要となったコンクリートを簡単に破砕できる。そのため、コンクリートの回収が容易になり、破砕時の振動や騒音も低下する。さらに、破砕治具は現場で繰り返し利用でき、転用も可能で低コストである。

また本発明では、適度な傾斜を有するテーパー部をコンクリートの厚さに合わせて複数設けることで、所定厚のコンクリートの破砕を小型の破砕治具にて好適に行うことができる。

固化前の前記コンクリートに前記破砕治具を挿入する際、前記本体の頭部を前記コンクリートから外に突出させておくことが望ましい。
これにより、セットハンマー等で破砕治具の頭部を叩くなどして容易に破砕治具をコンクリートに押し込むことができる。

前記破砕治具は板状の部材であり、板面を鉛直方向として前記コンクリートに挿入されることが望ましい。
これにより、レーザーカッター等を用いた板材の加工により破砕治具を安価に製作できる。

前記コンクリートに複数の前記破砕治具が挿入されることが望ましい。また複数の前記破砕治具の頭部を反力部材に取付け、複数の前記破砕治具を一括して押し込むことも望ましい。
これにより、広面積のコンクリートを人手で取り出せる程度の大きさに小割して回収できるようになる。

第２の発明は、固化前のコンクリートに破砕治具を予め挿入しておき、前記破砕治具に力を加えることによって固化後の前記コンクリートを破砕して回収し、前記破砕治具は、本体の左右から本体の先端に向かってテーパー状に窄まったテーパー部を有し、固化前の前記コンクリートは、工事現場に設置されたコンクリート処理槽に流し込まれたものであり、前記コンクリート処理槽の側面または底面には開口部が設けられ、前記コンクリートは、前記開口部に堰止部を配置した状態で前記コンクリート処理槽に流し込まれ、複数の前記破砕治具が前記コンクリートに挿入され、前記コンクリートの固化後に前記堰止部を取り外して前記開口部に近い方から順に前記破砕治具による前記コンクリートの破砕を行うことを特徴とするコンクリート処理方法である。
これにより、工事現場における残コンの回収が容易になる。また堰止部を取り外すことで生じたコンクリートの自由面を拡げるようにしてコンクリートの破砕と回収を容易に行うことができる。

第３の発明は、固化前のコンクリートに挿入しておき、固化後の前記コンクリートの破砕を行うための破砕治具であって、本体の左右から本体の先端に向かってテーパー状に窄まったテーパー部を有し、前記テーパー部は、前記本体の先端に向かう方向に沿って一体の前記破砕治具に複数設けられ、各テーパー部は、前記先端に向かって窄まることを特徴とする破砕治具である。

第４の発明は、第３の発明の破砕治具と、固化前の前記コンクリートを受け入れるコンクリート処理槽と、を有することを特徴とするコンクリート処理システムである。

本発明により、コンクリートを容易に破砕して回収できるコンクリート処理方法等を提供することができる。

コンクリート処理装置１を示す図。 コンクリート処理槽１０を示す図。 コンクリート処理方法について説明する図。 コンクリート処理方法について説明する図。 破砕治具４０を示す図。 コンクリート処理方法について説明する図。 コンクリート処理方法について説明する図。 コンクリート処理方法について説明する図。 破砕治具４０ａ、４０ｂを示す図。 コンクリート処理槽１０ａを示す図。 コンクリート処理方法の別の例について説明する図。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（１．コンクリート処理装置１）
図１は本発明の実施形態に係るコンクリート処理方法で用いるコンクリート処理装置１を示す図である。このコンクリート処理装置１は、工事現場に設置され、工事後に発生した余剰のコンクリートや、アジテータ車のシュートやポンプ車のホッパー等を洗浄した後の洗浄水中に含まれるコンクリートの破砕と回収を行うためのものである。以下、これらのコンクリートを残コンということがある。

コンクリート処理装置１は、コンクリート処理槽１０、樋２０、貯水槽３０等を有する。

コンクリート処理槽１０は、上記した残コンを受け入れるものである。図２はコンクリート処理槽１０を示す図である。図２（ａ）はコンクリート処理槽１０の平面であり、図２（ｂ）はコンクリート処理槽１０を図２（ａ）の下側から見た側面を示す。

コンクリート処理槽１０は、上部が開口した函型の形状を有する。コンクリート処理槽１０の平面は略長方形状であり、その内部は仕切板１１で２つの室にほぼ均等に区画される。これらの室は残コンを流し込むための空間であり、各室に残コンを流し込むことが可能である。そのため、例えば図２（ａ）に示す仕切板１１の右側の室にコンクリート打設初日の残コンを受け入れ、左側に２日目の残コンを受け入れるというように、複数日に渡るコンクリートの打設がある場合でも効率的にコンクリートを処理することが出来る。

仕切板１１はコンクリート処理槽１０の一方の長辺の中央部から他方の長辺の中央部へと延びるように設けられる。当該他方の長辺の中央部では、コンクリート処理槽１０の側面が開口部１２となっている。

図１に示すように、開口部１２には樋２０が接続される。樋２０はコンクリート処理時の余剰水を貯水槽３０へと流すものである。

貯水槽３０は、上記の余剰水を貯留するものである。貯水槽３０にはドラム缶等が用いられる。

（２．コンクリート処理方法）
次に、コンクリート処理装置１等を用いてコンクリートを破砕し回収するコンクリート処理方法について説明する。

本実施形態では、工事現場においてポンプ車のホッパー等を洗浄水で洗い、コンクリート処理槽１０にコンクリートを含む洗浄水を流し込むものとする。ただしこれに限ることはなく、アジテータ車のシュートやドラム等を洗浄した後のコンクリートを含む洗浄水をコンクリート処理槽１０に流し込んでもよい。また工事後に発生した余剰のコンクリートを直接コンクリート処理槽１０に流し込むことも可能である。

図３はコンクリートを含む洗浄水をコンクリート処理槽１０の一方の室に流し込んだ状態を示す図である。コンクリート処理槽１０は開口部１２に土のう１５（堰止部）を設置した状態で用いられ、土のう１５によって洗浄水中のコンクリート５０がコンクリート処理槽１０から溢れるのを防止する。コンクリート５０を除く洗浄水５１（余剰水）は、開口部１２と土のう１５の隙間から出て樋２０を通り、貯水槽３０に貯留される。

次に、コンクリート５０の天端を適度に均した後、固化前のコンクリート５０の天端に図４に示すように破砕治具４０を挿入する。この破砕治具４０は、前記したコンクリート処理装置１と合わせて本発明におけるコンクリート処理システムを構成する。

図５（ａ）は破砕治具４０を示す図である。破砕治具４０は、レーザーカッター等を用いて鋼板等の板状部材の平面をクリスマスツリー状に加工した芹矢である。破砕治具４０の本体４１には、本体４１の左右から先端側に向かってテーパー状に窄まったテーパー部４２が設けられる。テーパー部４２のテーパー角θは例えば30°弱程度とするが、これに限ることはない。またコンクリート５０の付着防止や防錆のために、油等の保護剤を破砕治具４０に塗布してもよい。

テーパー部４２は、本体４１の頭部から先端に向かう方向に沿って複数（図の例では３つ）設けられる。一方、本体４１の頭部には孔４３が設けられる。孔４３は破砕治具４０の保管時に紐等の線材を通すために用いられる。複数枚の破砕治具４０を重ねて各破砕治具４０の孔４３に線材を通すことで破砕治具４０をまとめて保管できる。

図４に示すように、破砕治具４０はコンクリート５０に複数本挿入される。隣り合う破砕治具４０の間隔は、後述するようにコンクリート５０を人手で取り出せる大きさに小割するため、例えば150mmから200mm程度の長さとする。コンクリート５０の厚さは例えば200mm程度であり、破砕治具４０は、図５（ｂ）に示すように本体４１の頭部をコンクリート５０の外に出しておく。本体４１の先端は、コンクリート処理槽１０の底面から間隔を空けて配置されるようにしておく。これは破砕治具４０を押し込むスペースを確保するためである。

こうして破砕治具４０をコンクリート５０に挿入した後、コンクリート５０が固化するのを待つ。コンクリート５０が所定強度以上に固化した後、破砕治具４０の頭部をセットハンマーや金づち等で叩いて力を加え、破砕治具４０を下方に押し込んでコンクリート５０を図５（ｂ）の矢印に示す方向に押し広げることで、コンクリート５０に亀裂を発生させてコンクリート５０を破砕する。

コンクリート５０を破砕する際、本実施形態では土のう１５を取り外して図６（ａ）に示すようにコンクリート５０の開口部１２側に自由面５０１を形成し、押し広げられたコンクリート５０が自由面５０１側に移動できるようにしたうえで、この自由面５０１の近傍の破砕治具４０によってコンクリート５０に亀裂５０２を発生させ、人頭大以下の人手で取り出せる大きさに小割する。

その後、図６（ｂ）に示すように破砕後のコンクリート５０を取り出し、大型の土のう袋（不図示）に回収する。コンクリート５０を取り出すことで、図６（ｂ）に示すように自由面５０１が拡げられる。

以下同様に、図７（ａ）に示すように自由面５０１の近傍の破砕治具４０によってコンクリート５０に亀裂５０２を発生させ、小割したコンクリート５０を図７（ｂ）に示すように取り出して土のう袋（不図示）に回収する。

このように、開口部１２に近い側から順にコンクリート５０の破砕と回収を行って自由面５０１を拡げてゆく。図８に示すように全てのコンクリート５０を破砕して回収すると、コンクリート５０の処理が完了する。なお、貯水槽３０に貯留された洗浄水５１はアルカリ性となっているので、別途無機酸等の中和剤にて中和後、下水等に還流する。

以上説明したように、本実施形態によれば、固化前のコンクリート５０に予め挿入した破砕治具４０をセットハンマー等の簡易な工具で叩いて押し込む等によって現場において不要となったコンクリート５０を簡単に破砕できる。そのため、コンクリート５０の回収が容易になり、破砕時の振動や騒音も低下する。さらに、破砕治具４０は現場で繰り返し利用でき、転用も可能で低コストである。

また本実施形態では、適度な傾斜を有するテーパー部４２をコンクリート５０の厚さに合わせて破砕治具４０に複数設けることで、所定厚のコンクリート５０の破砕を小型の破砕治具４０で好適に行うことができる。テーパー部４２を複数設けることで様々な厚さのコンクリート５０に対して破砕治具４０を共通に用いることもでき、例えばコンクリート５０の厚さが図５（ｂ）の例より薄い場合でも適用可能である。また、破砕治具４０は板状の部材であるので、レーザーカッター等を用いた加工により破砕治具４０を安価に製作できる。

また本実施形態では、固化前のコンクリート５０に破砕治具４０を挿入する際、本体４１の頭部をコンクリート５０の外に出しておくことで、セットハンマー等で破砕治具４０の頭部を叩くなどして容易に破砕治具４０をコンクリート５０に押し込むことができる。

さらに、コンクリート５０に複数の破砕治具４０を挿入して破砕に用いることにより、広面積のコンクリート５０を人手で取り出せる程度の大きさに小割して回収できるようになる。また、本実施形態では残コンを工事現場に設置されたコンクリート処理槽１０に流し込み、これを破砕治具４０を用いて破砕することで、工事現場における残コンの回収が容易になる。

また、開口部１２に土のう１５を配置した状態でコンクリート処理槽１０にコンクリート５０を投入し、コンクリート５０の固化後に土のう１５を取り外して開口部１２に近い方から順にコンクリート５０の破砕を行うことで、土のう１５を取り外すことで生じたコンクリート５０の自由面５０１を拡げるようにしてコンクリート５０の破砕と回収を容易に行うことができる。

しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば本実施形態ではセットハンマー等で破砕治具４０を叩いてコンクリート５０を破砕するが、破砕治具４０にハンマドリルで振動を加えつつ破砕治具４０を押し込むことで、効率的にコンクリート５０を破砕することも可能である。この場合は、破砕治具４０の頭部にハンマドリル先端に装着するためのアタッチメントを設けておくとよい。

また、コンクリート５０に挿入する複数の破砕治具４０の頭部を板材などの反力部材に取付けておき、反力部材をジャッキ等で押し下げるなどして複数の破砕治具４０を一括して押し込み、コンクリート５０に亀裂を発生させることも可能である。また、複数の破砕治具４０の孔４３に線材や棒材等の補助具を通し、これらの破砕治具４０を所定間隔で配置するための補助として用いてもよい。

また、本実施形態では鋼板による破砕治具４０を用いているが、図９（ａ）に示すように、丸鋼等の棒状の本体４１ａに円錐状のテーパー部４２ａを複数設けた破砕治具４０ａを用いてもよい。また図９（ｂ）の破砕治具４０ｂに示すように、図５（ａ）の破砕治具４０を平面において十字状に交差するように組み合わせた形とし、十字状の本体４１ｂの各辺にテーパー部４２ｂを設けてもよい。これらの場合も、テーパー部４２ａ、４２ｂは本体４１ａ、４１ｂの左右から先端側に向かってテーパー状に窄まっている。また前記の破砕治具４０と同様、本体４１ａ、４１ｂの頭部には孔４３ａ、４３ｂも設けられている。ただし、前記した板状の破砕治具４０に比べると、加工が難しい分製作にややコストが掛かる。

また、本実施形態では土のう１５によってコンクリート５０を堰き止め、これを取り外すことでコンクリート５０に自由面５０１を形成しているが、土のう１５の代わりに板材等を用いてコンクリート５０を堰き止めてもよい。またコンクリート処理槽１０の側面を取り外し可能とし、当該側面を取り外した後の開口部にコンクリート５０の自由面５０１が形成されるようにしてもよい。

また、本実施形態ではコンクリート処理槽１０を仕切板１１によって２つの室に区画しているが、これに限ることはない。例えば図１０に平面を示すように、コンクリート処理槽１０ａの四辺の中央部からコンクリート処理槽１０ａの平面中心の近傍まで仕切板１１を延ばし、コンクリート処理槽１０ａの平面中心においてコンクリート処理槽１０ａの底面に孔１３（開口部）を設けてもよい。このように、略十字状の仕切板１１によってコンクリート処理槽１０ａの平面を４つの室にほぼ均等に区画することも可能であり、上記の孔１３に前記の樋２０等を接続して貯水槽３０へと至る余剰水の流路とすることができる。コンクリート処理槽１０ａのいずれかの室に残コンを流し込む際は、当該室の孔１３側の隅部で前記した土のう１５等の堰止部を孔１３の上に設けておき、以降の手順を前記と同様に行うことでコンクリートの破砕と回収を容易に行うことができる。

また、上記の実施形態はコンクリート処理槽１０、１０ａに投入した残コンを破砕する手順について説明したが、これに限ることはない。本発明のコンクリート処理方法は、不要なコンクリートを破砕して回収する各種のケースに適用することが可能である。

例えば図１１（ａ）は複数の区間にわけてトンネルの躯体６０を構築する際に、先行する躯体６０の端部に、躯体６０間の止水を行うための止水板６１を埋設しておく例である。後行の躯体を構築するまで止水板６１はコンクリート５０ａによって保護するが、この例では破砕治具４０をコンクリート５０ａ（の固化前）に予め挿入している。

後行の躯体を構築する際は、図１１（ｂ）に示すように、地盤を掘削した後前記と同様に破砕治具４０によってコンクリート５０ａを破砕してこれを回収する。その後、図１１（ｃ）に示すように後行の躯体６０を構築し、この際止水板６１を当該躯体６０の端部に埋設する。この例の他、現場打ちのコンクリートによって杭を構築する際の杭頭処理に同様の手順を適用し、杭頭の不要なコンクリートを破砕することなども可能である。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１：コンクリート処理装置
１０、１０ａ：コンクリート処理槽
１１：仕切板
１２：開口部
１３、４３、４３ａ、４３ｂ：孔
１５：土のう
２０：樋
３０：貯水槽
４０、４０ａ、４０ｂ：破砕治具
４１、４１ａ、４１ｂ：本体
４２、４２ａ、４２ｂ：テーパー部
５０、５０ａ：コンクリート
５１：洗浄水
６０：躯体
６１：止水板
５０１：自由面
５０２：亀裂

Claims (8)

1. 固化前のコンクリートに破砕治具を予め挿入しておき、
   前記破砕治具に力を加えることによって固化後の前記コンクリートを破砕して回収し、
   前記破砕治具は、本体の左右から本体の先端に向かってテーパー状に窄まったテーパー部を有し、
   前記テーパー部は、前記本体の先端に向かう方向に沿って一体の前記破砕治具に複数設けられ、
   各テーパー部は、前記先端に向かって窄まることを特徴とするコンクリート処理方法。
2. 固化前の前記コンクリートに前記破砕治具を挿入する際、前記本体の頭部を前記コンクリートから外に突出させておくことを特徴とする請求項１記載のコンクリート処理方法。
3. 前記破砕治具は板状の部材であり、板面を鉛直方向として前記コンクリートに挿入されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンクリート処理方法。
4. 前記コンクリートに複数の前記破砕治具が挿入されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のコンクリート処理方法。
5. 複数の前記破砕治具の頭部を反力部材に取付け、複数の前記破砕治具を一括して押し込むことを特徴とする請求項４に記載のコンクリート処理方法。
6. 固化前のコンクリートに破砕治具を予め挿入しておき、
   前記破砕治具に力を加えることによって固化後の前記コンクリートを破砕して回収し、
   前記破砕治具は、本体の左右から本体の先端に向かってテーパー状に窄まったテーパー部を有し、
   固化前の前記コンクリートは、工事現場に設置されたコンクリート処理槽に流し込まれたものであり、
   前記コンクリート処理槽の側面または底面には開口部が設けられ、
   前記コンクリートは、前記開口部に堰止部を配置した状態で前記コンクリート処理槽に流し込まれ、
   複数の前記破砕治具が前記コンクリートに挿入され、
   前記コンクリートの固化後に前記堰止部を取り外して前記開口部に近い方から順に前記破砕治具による前記コンクリートの破砕を行うことを特徴とするコンクリート処理方法。
7. 固化前のコンクリートに挿入しておき、固化後の前記コンクリートの破砕を行うための破砕治具であって、
   本体の左右から本体の先端に向かってテーパー状に窄まったテーパー部を有し、
   前記テーパー部は、前記本体の先端に向かう方向に沿って一体の前記破砕治具に複数設けられ、
   各テーパー部は、前記先端に向かって窄まることを特徴とする破砕治具。
8. 請求項７記載の破砕治具と、
   固化前の前記コンクリートを受け入れるコンクリート処理槽と、
   を有することを特徴とするコンクリート処理システム。

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