JP7297352B1 - 落ち綿の回収方法、再生吹き付け材の吹き付け方法、再生材の製造方法、再生材入り収容体の製造方法、再生材入り収容体、及び、地盤改良材の製造方法 - Google Patents
落ち綿の回収方法、再生吹き付け材の吹き付け方法、再生材の製造方法、再生材入り収容体の製造方法、再生材入り収容体、及び、地盤改良材の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
乾式工法は、以下の手順で実施される。まず、ロックウールとセメントとが混合された混合物(粉体)が、送風機による空気流で吹付ノズルに搬送される。次いで、ノズル先で、別途搬送された水と混合されて、対象物に吹き付けられる。
また、半湿式工法は、以下の手順で実施される。まず、セメントと水とが予め混合されたセメントスラリーが吹付ノズルに搬送される。ノズル先で、空気流によって別途搬送されたロックウールと混合され、対象物に吹き付けられる。
また、本発明は、再生吹き付け材の吹き付け方法、再生材の製造方法、再生材入り収容体の製造方法、再生材入り収容体、及び、地盤改良材の製造方法の提供も課題とする。
[2] 上記回収は、上記吸引口から上記送風機へと連通する管路の中途に設けられたサイクロン分離装置を用いて行われる、[1]に記載の落ち綿の回収方法。
[3] [1]又は[2]に記載の落ち綿の回収方法により、落ち綿を回収することと、上記落ち綿を乾燥、及び、粉砕して、再生材とすることと、上記再生材と新たなロックウールと混合して再生吹き付け材を調製することと、上記再生吹き付け材を上記対象物に吹き付けて、上記対象物の表面に再生吹き付け材層を形成することと、を含む、再生吹き付け材の吹き付け方法。
[4] 上記吹き付けの前に、層間塞ぎ材により上記対象物の層間の止水を行うことを含む、[3]に記載の再生吹き付け材の吹き付け方法。
[5] 上記乾燥、及び、粉砕は、密閉型の荷室を有する車両の上記荷室内に収容された乾燥機、及び、粉砕機によって行われる、[3]に記載の再生吹き付け材の吹き付け方法。
[6] 上記乾燥機は、回転式加熱装置を含む、[5]に記載の再生吹き付け材の吹き付け方法。
[7] [1]又は[2]に記載の落ち綿の回収方法により、落ち綿を回収することと、上記落ち綿を乾燥、及び、粉砕して、再生材を製造することと、を含む、再生材の製造方法。
[8] [7]に記載の再生材の製造方法により、再生材を製造することと、上記再生材の所定量を容器に収容して、再生材入り収容体を製造することと、を含み、上記容器の1つに収容される上記再生材の量は、ロックウールの1つ又は複数の包装体に含まれるロックウールの全量に、上記再生材の全量を混合したとき、再生吹き付け材が調製され得る量に調整される、再生材入り収容体の製造方法。
[9] 容器と、上記容器に収容された、乾燥された落ち綿を粉砕した再生材と、を含み、上記容器の1つに収容される上記再生材の量は、ロックウールの1つ又は複数の包装体に含まれるロックウールの全量に、上記再生材の全量を混合したとき、再生吹き付け材が調製され得る量とされる、再生材入り収容体。
[10] [7]に記載の再生材の製造方法により、再生材を製造することと、上記再生材を含む地盤改良材を製造することと、を含む、地盤改良材の製造方法。
[11] 吸引送風機の吸引口に取り付けられ、落ち綿から不要物を分離除去するフィルタであって、強磁性体により構成されるメッシュと、上記メッシュに隣接して配置される磁石とを備える、フィルタ。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施形態に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に制限されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
図1は、本発明の落ち綿の回収方法を含む、再生吹き付け材の吹き付け方法のフロー図である。図1をもとに、まず、落ち綿の回収方法について説明する。
なお、図1では、吹き付け材が耐火被覆材である場合について説明される。しかし、本回収方法は、吹き付け材が耐火被覆材である場合だけでなく、吹き付け材が不燃断熱材である場合にも適用可能である。
耐火被覆材は、ロックウールと、セメントと、水とを含む。以下では、半湿式工法による耐火被覆材の吹き付け方法について説明する。なお、本発明の落ち綿の回収方法は、乾式工法(ロックウール及びセメント等を混合した粉体と、水とを吹付ノズル先で混合、吹き付ける方法)による耐火被覆材の吹き付けにも適用可能である。
半湿式工法では、ロックウール(粉体)と、セメント及び水が混合されたセメントスラリーとが別々の輸送管(ホース)を通して別経路で圧送され、輸送管の末端に設けた吹付けノズルにて合流混合して吹き付けられる。
なお、複数階ある建築物の躯体への吹き付けの場合、一般に、解綿機71、送風機72、撹拌機73、及び、ポンプ74は、ある階(地上階等)に据え置かれ、輸送管を対象階まで伸ばして作業が行われる。
ロックウール粒状綿の密度は特に限定されないが、例えば、40~150kg/m3のものが使用できる。また、熱伝導率は特に限定されないが、例えば、0.044W/m・K以下であることが好ましい。
なお、ロックウール粒状綿の密度、熱伝導率および繊維の平均径(太さ)は、それぞれ日本工業規格に定められる方法により測定される。
セメントの使用量は特に限定されないが、耐火被覆材層を形成する場合、セメントの質量基準の含有量が、ロックウールとセメントの合計を100質量部としたとき、30~60質量部となるよう調整されることが好ましく、40~50質量部となるよう調整されることがより好ましい。
なお、半湿式工法により吹き付けられる場合、セメントスラリー中のセメント含有量は、20~50質量部とされることが好ましく、25~40質量部とされることがより好ましい。
形成される耐火被覆材層の厚みは特に限定されないが、一般に、「はり」において、10~30mmとされる場合が多い。厚みは、耐火性能(時間)と関連しており、例えば、1時間の耐火性能として、上記の厚みとされる場合が多い。
以上、耐火被覆材層の組成について説明したが、本回収方法は、吹き付けロックウールであれば、不燃断熱材であっても同様に適用可能である。不燃断熱材層を形成する場合、ロックウールとセメントの合計含有量を100質量部としたとき、一例として、ロックウールの含有量を60~85質量部、セメントの含有量を15~40質量部とすることが好ましい。また、厚みとしては、10mm以上とすることが好ましい。
図3(a)は、落ち綿の回収に使用される落ち綿回収システムのブロック図である。落ち綿回収システム300は、建築現場において発生した落ち綿の回収に使用される。
本発明の落ち綿回収システム300によれば、建築現場(場内)で回収し、これを原料に、新たな吹き付け材の一部として使用可能な再生材を製造する。製造された再生材は、同一の建築現場(場内)で使用可能であるため、場外搬出、及び、廃棄処理が必要ないという特徴がある。
従来、落ち綿の回収、再利用が進みにくかった原因の一つとして、異物の混入があった。吹付施工される段階の建築現場、とくに床面上には、コンクリートがら、窯業系材料かす、並びに、厚さ確認ピン、釘、ネジ、及び、タッカー等の金属片等が散在することが多い。落ち綿の大部分はこの床面に落下するため、単に収集するだけでは、これらを巻き込んでしまうため、再利用が難しい状態となってしまうことが多かった。
フィルタ80は、円筒形の吸引筒81の先端(吸引口)に装着される。吸引筒81は、他端でホース77と接続される。ホース77は、吹き付けの際に送風機72に接続されていたものを使用できる。なお、その管路の中途には、後述するサイクロン85が挿入される。なお、以下の説明では、吸引口に近い側(送風機72からより遠い側)を「先端」といい、他端を「後端」ともいう。
ハウジング82は円筒形であり、吸引筒81よりも大径とされる。ハウジング82は、吸引筒81に嵌め込み可能とされる。ハウジング82の一方端(後端側)が吸引筒81に嵌め込まれ、他方端には、磁石83及びメッシュ84とが固定される。
なお、ハウジング82は、吸引筒81の先端に固定されればよく、例えば、吸引筒81の外周面に形成された雄ネジと、ハウジング82の内周面に形成された対応する雌ネジとによって、ネジ止めされる形態であってもよい。
また、吸引筒81、及び、ハウジング82の形状は円筒形に限定されない。中空構造で、内部に落ち綿を流通させることができれば、角筒等であってもよい。
なお、メッシュ84と磁石83とは隣接して配置されればよく、順序は逆でもよい。すなわち、ホース77、吸引筒81、ハウジング82、メッシュ84、及び、磁石83の順に配置されてもよい。
メッシュ84は、磁石83によって磁気を帯びるため、汎用の金属製ピン(厚さ確認ピン)等の不要物を磁気吸着して落ち綿から分離除去できる。
単なるメッシュ構造では、厚さ確認ピン等の金属片を十分に分離できない場合もあるが、フィルタ80はメッシュ構造に加えて、磁気を帯びる強磁性体(例えば、鉄)製のメッシュ84を備えるため、異物が著しく除去されやすくなっている。
上述のとおり、送風機72は、地上階等に設置されることが多いため、フィルタ80を装着した可搬型のブロワバキュームを作業階に持ち込んで併用することで、より効率的に落ち綿が回収可能となる。
車両89は、密閉型の車両荷室88を有している。密閉型の車両荷室88内には、乾燥機86、及び、粉砕機87が配置される。車両荷室88は、負圧に維持されることが好ましい。車両荷室88は密閉型であるため、乾燥、粉砕により生ずる粉塵の外部への飛散がより抑制される。
粉砕機87は、乾燥された落ち綿を再度の吹き付けに適した粒径に粉砕する。
粒径としては特に限定されないが、3~5mmφが好ましい。ロックウールは梱包から出されて、開綿機(解綿機)で開綿(解綿)されるものの、ロータリーバルブから圧送ホース内を転がりながら運ばれるうちに、ふんわりとした球体となっていく。その際、上記と同程度の粒径となると考えられる。再生材の粒径を上記の範囲内とすると、より均一な吹き付け材層が形成され得る。
再生材は、新たなロックウール(必要に応じてセメント)、及び、水と混合して、新たな吹き付け材(耐火被覆材、及び、不燃断熱材等)として使用できる。
車両89から再生材を建築現場に搬送する方法は特に限定されないが、送風機72を逆転して吸引力を生じさせ、落ち綿の圧送に使用したホースを用いて、逆に建築現場に返送する方法が挙げられる。また、上記以外にも、再生材をプラスチック製、及び/又は、紙製の袋等の容器に収容し、建築現場に運搬してもよい。
また、併せてセメントを混合してもよい。この工程で調製される再生吹き付け材は、乾式、半湿式のいずれの工法でも吹付可能であるが、乾式吹付工法を採用する場合、ロックウールとセメントとを混合すればよく、ロックウール/セメント比の調整がより容易となる。すなち、再生吹き付け材は、乾式工法で吹き付けることが好ましい。
再生吹き付け材には、再生材に由来するセメントが一定量含まれているため、吹付直後の対象物への接着性の点では、通常の吹き付け材と比較して、やや劣る場合がある。
そこで、再生材吹き付け材の吹き付けの際には、層間塞ぎ材によって、対象物の層間の止水を行うことが好ましい。
この際、層間塞ぎ材によって、予め対象物の止水を実施すると、落ち綿の発生をより抑制できる。層間塞ぎ材の好適形態については後述する。
なお、この段階で落ち綿が発生した場合、回収して、再び再生材の製造に用いてもよいし、耐火被覆材用の補修材に添加する、添加材として使用してもよい。
また、乾燥機、及び、粉砕機を密閉型の車両荷室に収容した状態で再生材を製造するため、粉塵の発生が抑制される。また、落ち綿の水分は乾燥除去されるため、排水処理の必要もない。本方法は、ロックウール比5~15質量%程度生ずるといわれる落ち綿を効率的に再生利用でき、また、環境負荷も低減される。
本発明の再生材入り収容体の製造方法は、すでに説明した再生材の製造方法により再生材を製造することと、再生材の所定量を容器に収容して、再生材入り収容体を製造することとを含む。容器の1つに収容される再生材の量が、ロックウールの1つ又は複数の包装体に含まれるロックウールに、その全量を混合したとき、再生吹き付け材が調製され得る量に調整される点を特徴点の一つとする。言い換えれば、収容体の1袋分の再生材が、1又は複数の包装体分のロックウールの量と対応するよう調整されている。
まず、ステップS1として、耐火被覆材が対象物に吹き付けられる。なお、吹き付けの方法はすでに説明したステップS1と同様である。また、耐火被覆材に限らず、不燃断熱材等であってもよい。
次に、ステップS2として、送風機を逆転させて落ち綿が回収される。なお、落ち綿の回収方法はすでに説明したステップS2と同様である。
容器の1つに収容される再生材の量は、ロックウールの1つ又は複数の包装体にその全量を混合したときに、再生吹き付け材が「ちょうど」調製され得る量が好ましい。
具体的には、ロックウールの1つの包装体は、20kgであることが多い。すでに説明したとおり、再生材におけるロックウール、及び、セメントの含有量比は明らかである。一般に、耐火被覆材、及び、不燃断熱材は、含まれるロックウール、及び、セメントの含有量に予め定められた好適範囲(多くは規格で定められる)がある。
ロックウールを計量して使用すると粉塵が発生しやすく、また、作業も困難である場合が多い。ロックウールの1つ又は複数の包装体に混合することで、ちょうど目的の耐火被覆材、及び、不燃断熱材が調製され得るよう予め再生材を小分け収容することにより、上記を解決できる。
新たな(バージン)ロックウールの1袋が20kgである場合、1収容体当たりに含まれる再生材の含有量を約8.6kgに調整する。すると、再生吹き付け材におけるロックウール/セメントの含有量比は、24.3kg/4.3kg(約85/15)となる。
これを、再生耐火被覆材(50/50)として使用する場合、以下のように調整され得る。
ロックウールを1包装体より少ない単位で取り扱う、すなわち、ロックウールを計量して使うことは、粉塵の発生、作業効率の悪さの点で現場作業としては好ましくない。収容体に含まれる再生材の含有量をロックウールの包装体基準(1又は複数)で調整することで、この計量して使う手間を省くことができる。
再生材が収容された収容体90は、ロックウールの包装体91と併せて使用される。包装体91には、ロックウールの20kgが収容される。収容体90に収容される再生材は、この20kgのロックウールと混合されると、耐火被覆材、及び/又は、不燃断熱材として使用可能な量に調整されている。そのため、ロックウールを計量する必要はなく、そのまま混合され得る。
なお、図4(b)は、半湿式吹付工法を示しているが、再生材、ロックウール、及び、セメントを予め混合し、吹付ノズルで水と混合して吹き付ける乾式吹付工法にも適用可能である。
カーテンウォール等の建築物の壁パネルと、床材との拘束的な結合を避けるため、これらの間に「層間隙間」が確保される。層間隙間は建築物の柔構造の実現に寄与する一方で、防火上、これを塞ぐことが求められる。建築物に火災が生じた際に、この層間隙間を介して、煙、及び、火炎が上層階へと伝わるのを抑止するためである。
ロックウールブロック13は、層間隙間Sを塞ぐように、かつ、水平方向に圧縮されて復元力が働くようにして、装填されている。
一方、ベースプレート20は、上記復元力によって壁パネル11側に押し付けられ第1プレート19と、床材10側に固定される第2プレート18とを有する。
第2プレート18の床材への固定方法は特に限定されず、接着剤等を使用する方法、及び/又は、ビス等を使用する方法が採用できる。
なお、ベースプレート20は、S字状のフック部材14を有するが、フック部材14の形状は、床面に係止できれば、S字状に限定されない。
一方で、第2プレート18が、フック部材14と、板状部材15とにより構成される場合、層間隙間Sに応じて、板状部材15の幅を変更すれば、層間塞ぎ材100を様々な層間隙間Sに適用可能である点で好ましい。
また、板状部材15と、板状部材16とは互いに接合されずに、摺動可能に取り付けられることで、ベースプレート20(このうちのベース部21)が、壁パネル11、及び、床材10の相対的な変位に追従して、水平方向に伸縮可能にされる。
ロックウールブロック13は、壁面に略平行な繊維層、言い換えれば、繊維がZ方向に集合して形成される繊維層が積層して形成される(繊維層の積層方向はX方向となる)縦繊維部41と、床面に略平行な繊維層、言い換えれば、繊維がX方向に集合して形成される繊維層が積層して形成される(繊維層の積層方向はZ方向となる)横繊維部42と、が複合されて構成される。
すなわち、繊維層の積層方向が異なる縦繊維部41と、横繊維部42とが複合されて構成される。
縦繊維部41、及び、横繊維部42は、それぞれ公知のロックウールボードを切断して使用できる。
ロックウールブロック13は、層間隙間Sに圧縮された状態で装填される。この圧縮によって、縦繊維部41が収縮しているため、水平方向の復元力が生じている。そのため、壁パネル11と床材10とが相対的に変位し、層間隙間Sが変化した場合であっても、その変位に追従しやすい。
ロックウールブロック13が、2つ以上の縦繊維部41を有する場合、その合計の幅が上記数値範囲内であることが好ましい。
図7(a)は、層間隙間Sが、Δだけ伸長した状態を表す。このとき、ロックウールブロック13は、主に縦繊維部41が伸長し、全体として幅がΔだけ伸長する。更に、2枚の板状部材15、及び、16が鉛直方向に重なって形成される部分を含むベース部21も、板状部材15、及び、板状部材16の摺動により変形に追従する。上記は層間隙間Sが伸長する場合であるが、縮小する場合についても同様である。
フィルム25によって、ロックウールブロック13、及び、第1プレート19が一体化されるために、施工がより容易になるとともに、第1プレート19とロックウールブロック13とを接合しなくても施工がより容易である点で好ましい。また、副次的に長手方向(Y方向)の応力に対する強度もより向上する。
更に、ロックウールブロック13、及び、第1プレート19の外周を超える部分の長さW2が、板状部材15、及び、板状部材16の重複部分の幅W1の2倍を超えると(W1×2<W2)、ロックウールブロック13が伸長した場合でも、フィルム25の被覆がより外れにくく、また、ロックウールブロック13の形状回復により追従しやすい点で好ましい。
図8は、本層間塞ぎ材の変形例の説明図である。図8(a)は、上記変形例の施工方法を示す断面図であり、図8(b)は、上記変形例の層間塞ぎ材が圧縮変形を受けた場合を示す断面図である。
層間塞ぎ材110は、壁パネル11に押し付けられる立上り部31と、床材10に係止される係止部30とを有し、立上り部31と係止部30とにわたって設けられるベース部32とを有する。
壁パネル11と床材10とが近づくと、ロックウールブロック13の主に縦繊維部41が収縮するとともに、ベース部32が鉛直下方向にたわみ、結果として、水平方向に収縮する。
本変形例によれば、より簡易な構造で、地震等によって壁パネルと床材との間に相対的な変位が生じた場合でも、破損しにくく、その機能が維持される層間塞ぎ材が実現される。
図9は、本層間塞ぎ材の変形例の説明図である。図9(a)は、上記変形例の施工方法を示す断面図であり、図9(b)は、上記変形例の層間塞ぎ材が圧縮変形を受けた場合を示す断面図である。
層間塞ぎ材120は、壁パネル11に押し付けられる立上り部31と、床材10に係止される係止部30とを有し、立上り部31と係止部30とにわたって設けられるベース部32とを有する点で、上記変形例と同様である。
変形追従性耐火材51としては特に限定されないが、公知の耐火ゴムシート等が使用できる。
200 吹付システム、300 落ち綿回収システム、70 吹付ノズル、71 解綿機、72 送風機、73 撹拌機、74 ポンプ、75、78 吹き出し口、76、77 ホース、80 フィルタ、82 ハウジング、83 磁石、84 メッシュ、85 サイクロン、90 収容体、91 包装体
Claims (10)
- ロックウールとセメントと水とを含む吹き付け材を、送風機が供給する空気流により、吹付ノズルを介して対象物に対して吹き付け、前記対象物の表面に吹き付け材層を形成することと、
前記吹き付けの際に発生する落ち綿を回収することと、を含み、
前記回収は、前記送風機を逆転させて、前記落ち綿を吸引することにより行われ、
前記回収の際には、前記送風機の前記落ち綿の吸引口に、フィルタが装着され、
前記フィルタは、強磁性体により構成されるメッシュと、前記メッシュに隣接して配置される磁石とを備える、落ち綿の回収方法。 - 前記回収は、前記吸引口から前記送風機へと連通する管路の中途に設けられたサイクロン分離装置を用いて行われる、請求項1に記載の落ち綿の回収方法。
- 請求項1又は2に記載の落ち綿の回収方法により、落ち綿を回収することと、
前記落ち綿を乾燥、及び、粉砕して、再生材とすることと、
前記再生材と新たなロックウールと混合して再生吹き付け材を調製することと、
前記再生吹き付け材を前記対象物に吹き付けて、前記対象物の表面に再生吹き付け材層を形成することと、を含む、再生吹き付け材の吹き付け方法。 - 前記吹き付けの前に、層間塞ぎ材により前記対象物の層間の止水を行うことを含む、請求項3に記載の再生吹き付け材の吹き付け方法。
- 前記乾燥、及び、粉砕は、密閉型の荷室を有する車両の前記荷室内に収容された乾燥機、及び、粉砕機によって行われる、請求項3に記載の再生吹き付け材の吹き付け方法。
- 前記乾燥機は、回転式加熱装置を含む、請求項5に記載の再生吹き付け材の吹き付け方法。
- 請求項1又は2に記載の落ち綿の回収方法により、落ち綿を回収することと、
前記落ち綿を乾燥、及び、粉砕して、再生材を製造することと、を含む、
再生材の製造方法。 - 請求項7に記載の再生材の製造方法により、再生材を製造することと、
前記再生材の所定量を容器に収容して、再生材入り収容体を製造することと、を含み、
前記容器の1つに収容される前記再生材の量は、ロックウールの1つ又は複数の包装体に含まれるロックウールの全量に、前記再生材の全量を混合したとき、再生吹き付け材が調製され得る量に調整される、再生材入り収容体の製造方法。 - 請求項7に記載の再生材の製造方法により、再生材を製造することと、
前記再生材を含む地盤改良材を製造することと、を含む、地盤改良材の製造方法。 - 吸引送風機の吸引口に取り付けられ、ロックウールを含む吹き付け材を用いた吹付工法により発生する落ち綿から不要物を分離除去するフィルタであって、強磁性体により構成されるメッシュと、前記メッシュに隣接して配置される磁石とを備える、フィルタ。
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