JPH1068117A - 不透水性土質材料の含水比低下方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば、フィルダムの遮水ゾーン盛り立てに
使用される不透水性土質材料の含水比が所定値より高い
場合、短時間に、簡単且つ安価な方法でその含水比を低
下させることが可能な不透水性土質材料の含水比低下方
法を提供すること。 【解決手段】 不透水性土質材料１１を塊状態であれば
土粒子１９の状態に細かくときほごし、次いでときほご
された土粒子１９を空中に吹き出すことにより、実質的
に面積が増大した土粒子１９表面に付着している自由水
を気化熱作用により急速に蒸発させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は不透水性土質材料の
含水比低下方法に関し、更に詳細にはフィルダム、溜池
等のコア材として用いられるのに好適なローム材料等の
粘土質の不透水性土質材料を、規格に合致した範囲の含
水比に調整する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フィルダムの盛り立てや溜池等の遮水工
事で、遮水ゾーン（コア）を不透水性材料で施工する場
合、規格に合致した材料が現地で大量に得られれば、直
送材としてそのまま直接にダム盛り立てサイトなどに運
搬して施工することができる。しかし、昨今ではこのよ
うな材料は殆ど現地から得られないのが実情である。そ
して、遮水ゾーンの施工には、一般に最適含水比付近の
狭い範囲のもので締め固めることが要求される。

【０００３】このような最適含水比付近の土質材料を得
るために、従来はストックヤードを設けて、図４に示さ
れるように含水比の高い細粒材１と含水比の低い粗粒材
２を約３０cm前後の厚さで交互に一層ごとに盛り立て、
一定期間放置した後、図５に示されるようにブルドーザ
３等で斜めに薄く切りながら細粒材１と粗粒材２とを混
ぜる（ブレンド）方法を一般的に採用していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のこの種の方法では、以下のような問題があっ
た。すなわち、ブレンド方式によれば、細粒材１の含水
比が高い場合には、所定の高さに盛り立ててから、直ち
にブルドーザで切り出すと細粒材１が団塊状になって粗
粒材２が団塊の表面に一部付着する程度であり、細粒材
と粗粒材とはうまく混ざらない。

【０００５】そこで、前述したように細粒材１と粗粒材
２とを一層ごとに盛り立てた状態において、細粒材１が
保水している自由水の一部が重力や毛管力によって粗粒
材２の方へ浸透して含水比の低下を起こさせることによ
り、状態変化が生じるまでに１２カ月程度の長期の養生
期間を要した。また、細粒材１から自由水を急速に蒸発
させるには、別途乾燥機を用いる方法もあるが、これは
コストの上昇を招くという問題があった。

【０００６】さらに、図６に示されるように遮水ゾーン
を盛り立てた場所４で、ひとたび雨が降ると既に盛り立
てた（転圧が終了している）材料の表面付近が吸水して
含水比が高くなる。その場合には、降雨後の施工を再開
する場合、後工程を考慮してその都度盛り立て表面付近
をブルドーザ３で強制的に薄くはぎ取る必要があり、そ
の後、はぎ取り材料５を場外へ搬出し、次いでこれを曝
気乾燥し、最後に再搬入するという工程を要するので、
莫大な費用と日数を必要とした。

【０００７】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、例えば、フィルダムの遮
水ゾーン盛り立てに使用される不透水性土質材料の含水
比が所定値より高い場合、短時間に、簡単且つ安価な方
法でその含水比を低下させることが可能な不透水性土質
材料の含水比低下方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は不透水性土質材
料の含水比低下方法であり、前述した技術的課題を解決
するために以下のように構成されている。すなわち、本
発明の不透水性土質材料の含水比低下方法は、不透水性
土質材料を塊状態であれば土粒子の状態に細かくときほ
ごす工程と、細かくときほごされた前記土粒子を空中に
吹き出す工程とを含み、細かくときほごされて表面積が
実質的に増大した土粒子を空中に吹き出すことにより表
面に付着している自由水を気化熱作用により急速に蒸発
させることを特徴とする。

【０００９】本発明の対象である不透水性土質材料は、
フィルダムの盛り立てや溜池等の遮水工事に用いられる
ローム材料などの粘土質である。さらに、ときほごし手
段には、周囲に刃物を取り付けた円形板を回転させて、
これに不透水性土質材料を落下させて団塊状の土質材料
をときほごすなど、種々の手段を採用することができ
る。

【００１０】空中への土粒子の吹き出しには、各種の送
風機を用いることができる。また、土粒子を空中へ吹き
出す際に、ときほごされずに塊状のままのものがあれば
吹出を阻止し、再度ときほごしを行うようにすることが
好ましい。

【００１１】さらに、本発明の不透水性土質材料の含水
比低下方法は、前述した工程を含むが、その工程を以下
のように行っても成立する。すなわち、多数の楔状爪部
を設けたエンドレスベルトを有し、ベルトコンベア形と
きほごし機を通常のベルトコンベアの移動速度よりも高
速に移動させ、その搬出端を上方に向けて傾斜して配置
し、塊状態の不透水性土質材料を前記ベルトコンベア形
ときほごし機に落下させ、前記楔状爪部によって前記不
透水性土質材料をときほごす工程と、前記ベルトコンベ
ア形ときほごし機の前記搬出端に設けられた整粒板を経
て細かくときほごされた土粒子を空中に吹き出す工程と
を含むことを特徴とする。

【００１２】前記楔状爪部は、塊状態の不透水性土質材
料をときほごすために合金工具鋼、高速度鋼などの硬質
材料で形成するのが好ましい。また、ベルトコンベア形
ときほごし機に不透水性土質材料を落下するには、バケ
ットやホッパーから行うことが普通であるが、ベルトの
表面にその全幅にわたり伸長した多数の爪部を所定の幅
をあけて設けたベルトコンベアを、その排出端を上方に
向けて前記ベルトコンベア形ときほごし機と併設し、こ
のベルトコンベアから不透水性性土質材料をベルトコン
ベア形ときほごし機に自重で落下させることができる。

【００１３】本発明の不透水性土質材料の含水比低下方
法によれば、不透水性土質材料が塊状態であれば土粒子
に細かくときほごす。あるいは不透水性土質材料が細か
い土粒子と塊状態のものとが混合している状態であれ
ば、塊状態のものを土粒子の状態に細かくときほごす。
次いで、細かくなった土粒子を空中に吹き出して、実質
的に面積が増大した土粒子表面に付着している自由水を
気化熱作用により急速に蒸発させる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の不透水性土質材料
の含水比低下方法（以下、含水比低下方法と略称する）
を図に示される実施の形態について更に詳細に説明す
る。図１は本発明の含水比低下方法の一実施形態におい
て用いられたコンベア形ときほごし機の概略を示す構成
説明図である。

【００１５】図２は本発明に係る含水比低下方法の他の
実施形態において用いられたコンベア形ときほごし機に
よって空中に吹き出された土粒子がストックヤードに堆
積している状態を示す説明図であり、図３は図２に示さ
れるコンベア形ときほごし機を拡大し、このときほごし
機に不透水性土質材料を投下するコンベアの使用状態を
示す構成説明図であり、いずれのコンベア形ときほごし
機も符号１０で示されている。

【００１６】含水比が高い粘土質の不透水性土質材料１
１は、ホッパー（図示せず）を経て図１に示すコンベア
形ときほごし機１０上に落下する。このコンベア形とき
ほごし機１０は搬出端１２を上方に向けて傾斜して配置
されていて、そのエンドレスベルト１３の表面には、そ
の全幅に亘り伸長した硬質材料製の多数の楔状爪部１４
が長手方向に所定の間隔をあけて設けられており、その
両端はプーリ１５ａ、１５ｂに巻き掛けされている。こ
のエンドレスベルト１３は、通常のベルトコンベアの移
動速度よりもはるかに高速で動かされている。

【００１７】不透水性土質材料１１のうちで塊状のもの
は、ホッパーから落下時に楔状爪部１４に衝当してとき
ほごされる。最初から土粒子の状態であったもの及びと
きほごされて土粒子になったものは共に、隣接する楔状
爪部１４の間に形成される多数のポケット１６に収容さ
れて上方の搬出端１２に高速度で搬送される。

【００１８】このようにして土粒子状態となった土質材
料は、エンドレスベルト１３の搬出端１２に設けられた
整粒板１７の下端１７ａと楔状爪部１４との間隙Ｔを通
過して勢いよく空中に吹き出される。間隙Ｔを通過でき
ないオーバーサイズの塊は整粒板１７に衝突して、矢印
Ａで示すように押し戻されて、再びときほごされる。な
お、この間隙Ｔは、土粒子の粒径に応じて適宜調整自在
とされている。細かくときほごされなかった不透水性土
質材料の大きな塊１１ａは、最終的にコンベア形ときほ
ごし機１０の下端にある保持ゲート１８を開くことによ
り排出される。

【００１９】このようにして空中に吹き出された土粒子
１９は、実質的に表面積が増大しているために表面に付
着していた自由水が空気中において気化熱作用で瞬間的
に蒸発する。このようにして、不透水性土質材料の含水
比が低下する。そして、土粒子１９はストックヤード７
において堆積（図２参照）し、あるいはフィルダムなど
の遮水ゾーンに直接吹き出されて盛り立てられる。

【００２０】さらに、図２及び図３に基づいて本発明の
他の実施形態について説明する。コンベア形ときほごし
機１０に近接して、その上方に一般的な構造のベルトコ
ンベア装置２０が傾斜した状態に配置されている。ま
た、ベルトコンベア装置２０のエンドレスベルト２１は
普通のコンベア装置と同じ程度の速度で動いている。こ
のエンドレスベルト２１の表面にはその全幅にわたり伸
張した爪部２２が所定の間隔をあけて多数設けられてい
る。これらの爪部２２の高さはベルトコンベア形ときほ
ごし機１０の楔状爪部１４よりも背高く設定されてい
る。従って、ホッパー２３を経て搬入端２４に投下され
た不透水性土質材料１１は、その大部分がこれら爪部２
２に載せられて搬出端２５へ搬送される。

【００２１】他方、ベルトコンベア形ときほごし機１０
は、その搬出端１２の近傍がコンベア装置２０の搬出端
２５の直下に位置するような関係で設置されるととも
に、そのエンドレスベルト１３は上方のコンベア装置２
０のエンドレスベルト２１よりもはるかに高速で移動し
ている。

【００２２】そのため、ベルトコンベア装置２０の搬出
端２５から自重で落下した不透水性土質材料は、コンベ
ア形ときほごし機１０のエンドレスベルト１３に設けら
れた楔状爪部１４によって細かくときほごされる。コン
ベア形ときほごし機１０における、ときほごし及び空中
への吹き出しについては、上述の実施の形態の場合と同
一であるので、詳細な説明は省略する。原土粒子状態に
ときほごされなかった不透水性土質材料の大きな塊１１
ａは、最終的にコンベア形ときほごし機１０の搬入側に
おける端部下方に設けられたシュート２６を経て排出さ
れる。

【００２３】なお、前述の実施形態では一種類のコア材
について説明したが、このコア材は、現場によっては粒
径の異なる材料を混ぜ合わせ（ブレンド）て使用するこ
とがある。その際には、各々の材料について含水比を調
査し、所定値より高ければ本装置を用いて所定値まで低
下させた後、ブレンドして使用することになる。勿論、
ブレンドしたものを前述した実施形態で使用されるコン
ベヤ形ときほごし機１０でときほごし、吹き出すことに
より含水比を低下させることもできることは言うまでも
ない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る不透
水性土質材料の含水比低下方法によれば、不透水性土質
材料を塊状態であれば土粒子状態にときほごし、細かく
なった土粒子を空中に吹き出すので、実質的に面積が増
大した土粒子表面に付着している自由水を気化熱作用に
より急速に蒸発させるので、乾燥機を別途用意する必要
もなく経済的に実施することができる。その上、ブレン
ド工法のネックとなっていた養生期間を大幅に短縮する
ことができ、工事の短縮化に大きく貢献することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である本発明の含水比低下
方法の一実施形態において用いられたコンベア形ときほ
ごし機の概略を示す構成説明図である。

【図２】本発明に係る含水比低下方法の他の実施形態に
おいて、コンベア形ときほごし機から空中に吹き出した
土粒子がストックヤードに堆積している状態を示す説明
図である。

【図３】図２に示される実施形態に用いられたコンベア
形ときほごし機を拡大すると共にこのときほごし機に不
透水性土質材料を投下してコンベアの使用状態を示す構
成説明図である。

【図４】細粒材と粗粒材とを交互に盛り立てている状態
を示す説明図である。

【図５】細粒材と粗粒材とを交互に盛り立てた盛り立て
部からブルドーザで斜めに薄く切り出して細粒材と粗粒
材とのブレンド材料を得ている状態を示す説明図であ
る。

【図６】遮水ゾーンを盛り立てた場所４でひとたび雨が
降った時、既に盛り立てた材料の表面付近をブルドーザ
で強制的に薄くはぎ取って場外へ搬出している状態を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 含水比の高い細粒材 ２ 含水比の低い粗粒材 ３ ブルドーザ ４ 遮水ゾーン盛り立て場所 ５ はぎ取り材料 １０ コンベヤ形ときほごし機 １１ 粘土質の不透水性土質材料 １２ 搬出端 １３ エンドレスベルト １４ 楔状爪部 １５ａ プーリ １５ｂ プーリ １６ ポケット １７ 整粒板 １８ 保持ゲート １９ 土粒子 ２０ ベルトコンベヤ装置 ２１ エンドレスベルト ２２ 爪部 ２３ ホッパー ２４ 搬入端 ２５ 搬出端 ２６ シュート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不透水性土質材料を塊状態であれば土粒
   子の状態に細かくときほごす工程と、細かくときほごさ
   れた前記土粒子を空中に吹き出す工程とを含み、細かく
   ときほごされて表面積が実質的に増大した土粒子を空中
   に吹き出すことにより表面に付着している自由水を気化
   熱作用により急速に蒸発させることを特徴とする不透水
   性土質材料の含水比低下方法。
2. 【請求項２】 多数の楔状爪部を表面に設けたエンドレ
   スベルトを有するベルトコンベア形ときほごし機を、通
   常のベルトコンベアの移動速度よりも高速に移動させ、
   その搬出端を上方に向けて傾斜して配置し、塊状態の不
   透水性土質材料を前記ベルトコンベア形ときほごし機に
   落下させ、前記楔状爪部によって前記不透水性土質材料
   をときほごす工程と、前記ベルトコンベア形ときほごし
   機の前記搬出端に設けられた整粒板を経て細かくときほ
   ごされた土粒子を空中に吹き出す工程とを含むことを特
   徴とする請求項１に記載の不透水性土質材料の含水比低
   下方法。