JP2022125895A - 含水土の運搬方法 - Google Patents

Abstract

【課題】含水土（例えば、災害で生じた土砂）を容易に運搬することができ、かつ、運搬後の含水土を、流動性が小さく、取り扱いや再利用が容易なものにすることができる運搬方法を提供する。【解決手段】含水土を、運搬手段を用いて運搬するための方法であって、運搬手段が、含水土と団粒化剤を混合するための、回転可能な傾胴式のドラムからなる混合手段と、含水土と団粒化剤をドラム内に投入するための投入手段と、含水土を排出するための排出手段を有するアジテータ車であり、含水土の運搬前に、含水土と団粒化剤を、投入手段を用いてドラム内に投入する投入工程と、アジテータ車による運搬中に、ドラムを回転させて、ドラム内の含水土と団粒化剤を混合して、含水土を団粒化する混合工程と、含水土の運搬後に、団粒化された含水土を、排出手段を用いて排出する排出工程を含む含水土の運搬方法。【選択図】なし

Description

本発明は、含水土の運搬方法に関する。

水害の際に発生した土砂、建設汚泥、及び軟弱土壌等の含水率が高い土について、運搬等を行う際の取り扱いを容易にする目的で、固化材を用いた固化処理が知られている。
土壌の強度を向上することができ、固化処理後の土壌が塊状になりにくい土壌造粒用添加材として、特許文献１には、無機粉末１００質量部、増粘用材料０．０１～２５質量部、およびアクリル系高分子０．０１～２５質量部を含むことを特徴とする土壌造粒用添加材が記載されている。
また、特許文献２には、無機粉末１００質量部、および増粘用材料０．０１～５０質量部を含むことを特徴とする土壌造粒用添加材が記載されている。

特開２０１９－１３７７６３号公報 特開２０１８－１００４０９号公報

津波、水害、土砂災害等の災害が発生した際には、がれきの混じった大量の土砂が、道路や家屋に流入するため、復旧のために、これらの土砂を早急に除去する必要がある。
一方、上記土砂は、含水率が高く流動性を有するため、ダンプトラックを用いた運搬や、土砂集積場での保管において、取扱いが難しいという問題がある。
また、ビニール袋に上記土砂を回収した後、ダンプトラックを用いて、土砂集積場に上記土砂を運搬した場合、後日、上記土砂とビニール袋を完全に分離することが困難であるため、復旧後の上記土砂の再利用に支障をきたすという問題がある。
さらに、災害時にはダンプトラックの需要が非常に多くなるため、上記土砂の運搬のためのダンプトラックを十分に用意できないという問題もある。
本発明の目的は、含水土（水分を含む土：例えば、津波、水害、土砂災害等の災害で生じた土砂）を、容易に運搬することができ、かつ、運搬後の含水土を、流動性が小さく、取り扱いや再利用が容易なものにすることができる運搬方法を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、回転可能な傾胴式のドラムからなる混合手段と、含水土と団粒化剤をドラム内に投入するための投入手段と、含水土を排出するための排出手段を有するアジテータ車を用いて運搬するための方法であって、含水土の運搬前に、含水土と団粒化剤を、投入手段を用いてドラム内に投入する工程と、アジテータ車による運搬中に、ドラムを回転させて、ドラム内の含水土と団粒化剤を混合して、含水土を団粒化する工程と、含水土の運搬後に、団粒化された含水土を、排出手段を用いて排出する工程を含む運搬方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［３］を提供するものである。
［１］ 含水土を、運搬手段を用いて運搬するための方法であって、上記運搬手段が、上記含水土と団粒化剤を混合するための、回転可能な傾胴式のドラムからなる混合手段と、上記含水土と上記団粒化剤を上記ドラム内に投入するための投入手段と、上記含水土を排出するための排出手段を有するアジテータ車であり、上記含水土の運搬前に、上記含水土と上記団粒化剤を、上記投入手段を用いて上記ドラム内に投入する投入工程と、上記アジテータ車による運搬中に、上記ドラムを回転させて、上記ドラム内の上記含水土と上記団粒化剤を混合して、上記含水土を団粒化する混合工程と、上記含水土の運搬後に、団粒化された上記含水土を、上記排出手段を用いて排出する排出工程を含むことを特徴とする含水土の運搬方法。
［２］ 上記含水土が、災害で生じた土砂である前記［１］に記載の含水土の運搬方法。
［３］ 上記団粒化剤が、ポリマー及び固化材から選ばれる１種以上である前記［１］又は［２］に記載の含水土の運搬方法。

本発明の運搬方法によれば、含水土（水分を含む土：例えば、津波、水害、土砂災害等の災害で生じた土砂）を、容易に運搬することができ、かつ、運搬後の含水土を、取り扱いや再利用が容易なものにすることができる。

本発明の運搬方法は、含水土を、運搬手段を用いて運搬する方法であって、運搬手段が、含水土と団粒化剤を混合するための、回転可能な傾胴式のドラムからなる混合手段と、含水土と団粒化剤をドラム内に投入するための投入手段と、含水土を排出するための排出手段を有するアジテータ車であり、含水土の運搬前に、含水土と団粒化剤を、投入手段を用いてドラム内に投入する投入工程と、アジテータ車による運搬中に、ドラムを回転させて、ドラム内の含水土と団粒化剤を混合して、含水土を団粒化する混合工程と、含水土の運搬後に、団粒化された含水土を、排出手段を用いて排出する排出工程を含むものである。

本発明において、含水土は、運搬の対象となるものであれば、特に限定されないが、例えば、津波、水害、土砂災害等の災害で生じた土砂；下水汚泥、浄水汚泥、製鉄汚泥、建設汚泥等の各種汚泥；該汚泥を脱水してなる脱水ケーキ（脱水汚泥）；ヘドロ；軟弱土壌；掘削土等が挙げられる。中でも、ダンプトラックの需要が非常に多くなる一方で、アジテータ車の稼働率が低下すると考えられる災害時において、アジテータ車を有効に活用して、生じた土砂を早期に除去、運搬することができる観点から、災害で生じた土砂が好ましい。

本発明で用いられる運搬手段は、含水土と団粒化剤を混合するための、回転可能な傾胴式のドラムからなる混合手段と、含水土と団粒化剤をドラム内に投入するための投入手段と、含水土を排出するための排出手段を有するアジテータ車である。
アジテータ車は、ダンプトラックと比較して、水分を多く含み流動性の大きい含水土の運搬に適している。また、災害時において需要が非常に多くなるダンプトラックに代わりに、アジテータ車を用いることで、災害の復旧作業の効率を向上させることができる。
以下、本発明を工程ごとに詳説する。

［投入工程］
本工程は、含水土の運搬前に、含水土と団粒化剤を、投入手段を用いてドラム内に投入する工程である。
団粒化剤は、含水土と混合することで、含水土を団粒化することができるものであれば特に限定されないが、例えば、ポリマー及び固化材等が挙げられる。
ここで、本明細書における団粒化とは、運搬の対象物である含水土に、団粒化剤を添加して混合すること（具体的には、ドラムを回転させて、ドラム内の含水土と団粒化剤を混合すること）によって、含水土と団粒化剤が、混合、せん断、転動され、圧密作用が起こることで、含水土の細粒分が凝集し、より粒度の大きな団粒（例えば、粒度０．１ｍｍ以上）が形成されることと定義する。
含水土を団粒化することによって、含水土の保水状態が大きく変わり、含水土を、流動性の小さい状態に維持することができる。

ポリマーの例としては、ポリアクリルアミド系ポリマー、ポリエチレンイミン系ポリマー、及びポリビニル系ポリマー等が挙げられる。
ポリアクリルアミド系ポリマーの例としては、アニオン性又はノニオン性のポリアクリルアミド；アニオン性又はノニオン性のポリアクリルアミドと他のモノマー（例えば、アクリル酸、アクリル酸塩、メタアクリル酸、メタアクリル酸塩、アクリロニトリル、メタアクリルアミド、無水マレイン酸等）の共重合体等が挙げられる。
ポリエチレンイミン系ポリマーの例としては、ポリエチレンイミン、エチレンイミンと他のモノマーの共重合体等が挙げられる。
ポリビニルアルコール系ポリマーの例としては、ポリビニルアルコール、酢酸ビニルモノマーと他のモノマーの共重合体を鹸化したもの、またはそのカチオン性変性物等が挙げられる。
これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

固化材としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、及び低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、エコセメントや、高炉セメント、及びフライアッシュセメント等の混合セメントや、これらのセメントを含むセメント系固化材；生石灰や、消石灰や、これらを含む石灰系固化材；セメント及び石灰を含むセメント石灰複合系固化材；脱硫石膏や、廃石膏（非リサイクル品）や、これらと石灰を含む石膏石灰系固化材；石炭灰や、ペーパスラッジ灰や、廃石膏（リサイクル品）等のリサイクル型固化材等が挙げられる。
これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

団粒化剤は、ポリマー及び固化材から選ばれる１種以上を用いればよいが、運搬の対象となる含水土の性状や、運搬後の再利用の用途に応じて、適宜、種類を選択すればよい。
例えば、団粒化後の含水土のｐＨを大きくしたい場合、セメント系固化材または石灰系固化材が好ましい。また、団粒化前後の含水土のｐＨの変動を小さくしたい場合、ポリマーが好ましい。また、吸水性の高いポリマーは、ｐＨの高い含水土には不向きである。
また、団粒化後の含水土の物理的性状（例えば、流動性）を長期間維持し、かつ、力学的特性（例えば、コーン指数）を改善する観点からは、ポリマー及び固化材を用いることが好ましい。

含水土が、津波、水害、土砂災害等の災害で生じた土砂である場合、該土砂は、堆積状況に応じて適宜回収された後、ドラム内に投入される。
例えば、土砂が５０ｃｍ以上堆積している場合、重機を用いて、土砂を回収する。また、土砂が数ｃｍ程度に堆積している場合や、家屋内に堆積している場合、バケツまたはシャベル等を用いて手作業で、土砂を回収する。

投入手段を用いて、含水土と団粒化剤をドラム内に投入する方法は、含水土の性状や状況に応じて適宜定めればよい。
例えば、コンクリートポンプ車のホッパに、回収された土砂を投入した後、コンクリートポンプ車を用いて土砂を圧送し、アジテータ車の開口部（例えば、アジテータ車のホッパ）から、土砂をドラム内に投入する方法が挙げられる（なお、ポンプを用いた圧送に適さない性状の土砂もある）。この際に、ベニヤ板等を用いて作製した即席のシュートを、コンクリートポンプ車のホッパに対して段差を有するように（上記シュートの下端部分が、上記ホッパの鉛直方向に位置するように）配設して、土砂を上記ホッパに投入してもよい。
また、クレーン車とコンクリートバケットを用いて、回収された土砂を、アジテータ車の開口部から、ドラム内に投入する方法や、土砂を圧送可能なポンプ（ただし、コンクリートポンプ車を除く）を用いて、アジテータ車の開口部から、ドラム内に投入する方法等が挙げられる。
団粒化剤は、含水土と一緒に投入されてもよく、含水土とは別に、アジテータ車のホッパ等の投入手段からドラム内に投入されてもよい。

含水土（津波、水害、土砂災害等の災害で生じた土砂等）が、流木、家材、岩石等のがれきを含む場合、投入工程の前に、含水土を、目開き寸法が２０～６０ｍｍである篩を用いて、篩分けし、篩を通過した固体分を、投入工程において投入される含水土とする前処理工程を行ってもよい。前処理工程を行うことで、含水土からある程度以上の大きさを有するがれき等の不要な廃棄物を予め除去することができ、作業の効率化を図ることができる。
上記篩の目開き寸法は、運搬の対象となる含水土の性状に応じて、適宜定めればよい。

［混合工程］
本工程は、アジテータ車による運搬中に、ドラムを回転させて、ドラム内の含水土と団粒化剤を混合して、含水土を団粒化する工程である。
例えば、津波、水害、土砂災害等の災害が発生した場所において、回収された土砂をドラム内に投入した後、上記場所から土砂を、土砂の集積場に運搬する間に、ドラム内の土砂と団粒化剤を混合して、土砂を団粒化することで、効率的に、土砂の団粒化を行うことができる。

［排出工程］
本工程は、含水土の運搬後に、団粒化された含水土を、排出手段を用いて排出する工程である。
排出手段としては、アジテータ車のシュート等が挙げられる。
団粒化された含水土は、流動性が小さく取扱いが容易なものであるため、平地を、予め掘り下げておく等の準備をすることなく、そのまま含水土の集積場として利用することができる。このため、災害時に、集積場（災害で生じた土砂を一時的に置く場所）の確保が容易になる。また、団粒化された含水土は積み上げても崩れにくく、長期間の保管が可能となる。
なお、団粒化された含水土は、がれきの混入状況、含水土の性状、及び再利用方法等に応じて、排出する場所を分けてもよい。排出する場所を区分けすることにより、含水土の再利用を行いやすくすることができる。
含水土の再利用方法としては、セメント原料として再利用する方法；粒度調製、ｐＨ調整、殺菌処理、及び肥料成分添加等を適宜行った上で、農業用土壌または流出した山間地の土壌として再利用する方法；路盤材や盛土材として再利用する方法等が挙げられる。特に災害時には、被災した道路の陥没部等へ適用することにより、早期の災害復旧に活用することができる。

Claims (3)

1. 含水土を、運搬手段を用いて運搬するための方法であって、
   上記運搬手段が、上記含水土と団粒化剤を混合するための、回転可能な傾胴式のドラムからなる混合手段と、上記含水土と上記団粒化剤を上記ドラム内に投入するための投入手段と、上記含水土を排出するための排出手段を有するアジテータ車であり、
   上記含水土の運搬前に、上記含水土と上記団粒化剤を、上記投入手段を用いて上記ドラム内に投入する投入工程と、
   上記アジテータ車による運搬中に、上記ドラムを回転させて、上記ドラム内の上記含水土と上記団粒化剤を混合して、上記含水土を団粒化する混合工程と、
   上記含水土の運搬後に、団粒化された上記含水土を、上記排出手段を用いて排出する排出工程を含むことを特徴とする含水土の運搬方法。
2. 上記含水土が、災害で生じた土砂である請求項１に記載の含水土の運搬方法。
3. 上記団粒化剤が、ポリマー及び固化材から選ばれる１種以上である請求項１又は２に記載の含水土の運搬方法。