JP5272839B2

JP5272839B2 - ベントナイト敷設機

Info

Publication number: JP5272839B2
Application number: JP2009072443A
Authority: JP
Inventors: 拓雄森
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: JP2010222874A

Description

本発明は、ベントナイト又はベントナイト混合土による遮水層の構築工法に用いるベントナイト敷設機に関する。

ベントナイト又はベントナイト混合土により遮水層を構築する場合は、まず、工場等で乾燥状態のベントナイト等を加水混合機に入れて水と混合して湿潤状態にし、次に、この湿潤状態のベントナイト等をトラックで現場に搬入し、撒出機で所定の場所に撒出する。その加水混合機として、例えば、特許文献１には、ベントナイト等を空練りする空練り部と、空練り後のベントナイト等に水を加える水投入部と、水が加えられたベントナイト等をさらに撹拌する練混ぜ部とを備えたものが開示されている。この加水混合機は、空練り及び水を加えてからの撹拌を行うことにより、ベントナイト等が団粒化して塊になることを防止しながら、湿潤状態のベントナイト等を製造する。また、湿潤状態のベントナイト等を撒出する撒出機として、例えば、特許文献２には、アスファルト敷設の際に利用するフィニッシャを用いる方法が開示されている。この方法は、フィニッシャの前部に設けられているホッパに湿潤状態のベントナイト等を積載し、ベルトコンベアでフィニッシャの後部に設けられている撒出部に搬送して、ベントナイト等を所定の厚さで撒出する。

特開平１０−１００１３２号公報特開２０００−３２８５４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の加水混合機は、空練り、加水及び撹拌を１台で行うので、湿潤状態のベントナイト等を製造するまでに長い時間を要し、製造能力が低い。また、非常に高価で、新設の場合は設備投資費がかかる。さらに、粒径が１０ｍｍより大きなベントナイト等を処理できないので、加水混合機に投入する前にベントナイト等を篩にかけて、粒径を１０ｍｍ以下に調整する必要があり、手間がかかる。

また、特許文献２に記載のベントナイトの敷設方法では、ホッパに積載された湿潤状態のベントナイト等同士が自重で団粒化して塊になり、ベルトコンベアの入口を塞いでしまう場合がある。一方、ベントナイト等が塊にならないように少量ずつベントナイト等をホッパに供給すると、ベントナイトを供給している間は敷設作業ができないので、作業効率が低下してしまう。また、湿潤状態のベントナイト等はフィニッシャに付着し易いので、メンテナンスを頻繁に行わなければならない。

さらに、加水混合機で製造された湿潤状態のベントナイト等をフィニッシャにトラック等で運搬する際に、自重で団粒化するので、大量に運搬することが困難である。

そこで、本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、短期間で、かつ、安価にベントナイト遮水層を構築可能な工法で用いるベントナイト敷設機を提供することを目的とするものである。

本発明において、ベントナイト又はベントナイト混合土を遮水層の構築予定場所に敷設する自走可能なベントナイト敷設機は、乾燥状態のベントナイト又はベントナイト混合土を前記構築予定場所に撒出する撒出装置と、前記撒出装置から撒出された前記ベントナイト又は前記ベントナイト混合土に水を供給する加水装置と、前記加水装置により加水された前記ベントナイト又は前記ベントナイト混合土を撹拌する撹拌装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ベントナイト等の撒出、ベントナイト等への水の供給及び加水されたベントナイト等の撹拌を自走可能なベントナイト敷設機ですべて実施することができる。また、これらの作業を遮水層の構築予定現場で連続的に実施するので、湿潤状態のベントナイトを短期間で、かつ広範囲に敷設することができる。

また、本発明において、前記加水装置は、水を貯留するためのタンクと、水を前記ベントナイト又は前記ベントナイト混合土に散水するためのノズルと、前記ベントナイト敷設機の進行速度に応じて水の吐出量を調整可能な可変ポンプと、を備えることとすれば、ベントナイト敷設機の走行速度にかかわらず、撒出されたベントナイトに対して、例えば、単位面積当たりに、予め設計等により決定された所定の容量の水を供給することができる。これにより、ベントナイト等に含まれる水分量を均一にすることができる。したがって、透水性がほぼ均質な遮水層を構築することができる。

本発明によれば、短期間で、かつ、安価にベントナイト遮水層を構築することが可能となる。

本発明の第一実施形態に係るベントナイト敷設機の側面図である。ベントナイトを敷設する施工手順を示す図である。ベントナイトを敷設する施工手順を示す図である。本発明の第一実施形態の他の実施例を示す図である。本発明の第二実施形態に係るベントナイト敷設機の側面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の第一実施形態に係るベントナイト敷設機１の側面図である。
図１に示すように、ベントナイト敷設機１は、車体３と、ベントナイト２を積載するホッパ４と、ベントナイト２を地面５に撒出する撒出装置６と、ホッパ４内のベントナイト２を撒出装置６に搬送するベルトコンベア７と、地面５に撒出されたベントナイト２に水を供給する加水装置８と、加水されたベントナイト２を撹拌する撹拌装置９とを備える。このベントナイト敷設機１を前進させることにより、ベントナイト２を当該ベントナイト敷設機１の後方に連続して敷設することができる。

車体３には運転席１０が設けられており、人が乗車してベントナイト敷設機１を操作することが可能である。また、車体３には、エンジン、このエンジンによって駆動される油圧ポンプ等の機器が積載されており（図示しない）、自走可能である。
ホッパ４は、車体３の前部に設けられ、ベントナイト２を大量に積載可能である。

撒出装置６は、車体３の後部に設けられ、ベルトコンベア７により搬送されたベントナイト２を所定の厚さで地面５に撒出する。撒出装置６により地面５に撒出されたベントナイト２に、加水装置８により水を供給して、ベントナイト２を湿潤状態にする。

加水装置８は、水を貯留するためのタンク８ａと、水を散水するための複数のノズル８ｂと、タンク８ａ内の水をノズル８ｂへ供給するための可変ポンプ８ｃと、可変ポンプ８ｃから吐出される水をノズル８ｂに送給するためのホース８ｄとを備える。

タンク８ａ及び可変ポンプ８ｃは車体３に設置されていて、ノズル８ｂは撹拌装置９のカバー９ｂ（後述する）の前部に取り付けられている。

可変ポンプ８ｃは、水の吐出量を調整可能であり、ベントナイト敷設機１の進行速度が速い場合には、吐出量を多くし、進行速度が遅い場合には、吐出量を少なくする。これにより、撒出されたベントナイト２に対して、例えば、単位面積当たりに、予め設計等により決定された所定の容量の水を供給することができる。

撹拌装置９は、撒出装置６よりも後方に設けられ、加水装置８により加水された湿潤状態のベントナイト２を撹拌するためのスクリュー９ａと、スクリュー９ａを囲うカバー９ｂとを備え、撒出されたベントナイト２に含まれる水分量を均一にするために、スクリュー９ａで撹拌する。

次に、上述した構成からなるベントナイト敷設機１を用いたベントナイト２の敷設方法について施工手順に従って説明する。

図２及び図３は、ベントナイト２を敷設する施工手順を示す図である。
図２に示すように、乾燥状態のベントナイト２を遮水層の構築予定現場にトラック１３等にて搬入し、ベントナイト敷設機１のホッパ４に直接投入する。

次に、図３に示すように、ベントナイト敷設機１を走行させながら、撒出装置６によりベントナイト２を地面５に所定の厚さで撒出する。

また、地面５に撒出されたベントナイト２にノズル８ｂから水を噴射して湿潤状態にする。このとき、上記のように、ベントナイト敷設機１の走行速度に応じて、適宜、水の噴射量を調整することで、上記単位面積当たりに、ほぼ一定の水が噴射されるようにする。

さらに、スクリュー９ａで湿潤状態のベントナイト２を撹拌して、ベントナイト２に含まれる水分量を均一にする。
その後、図示しないが、締固め装置でベントナイト２を締固める。

上述したように、ベントナイト２を地面５に撒出して水を噴射し、その後、撹拌して締固めるという一連の作業を複数回繰り返して、所望の厚さのベントナイト２からなる遮水層を構築する。

以上説明したように、本実施形態における遮水層の構築工法によれば、乾燥状態のベントナイト２を構築予定場所に撒出し、そこでベントナイト２に水を供給するので、従来使用していた加水混合機を使用せずに、ベントナイト２を湿潤状態にすることができる。このように、加水混合機を使用しないので、ベントナイト２の粒径を調整する粒径調整作業、加水混合機による水との混合作業及び加水混合機から遮水層の構築予定現場へ運搬する運搬作業等を省くことができる。したがって、作業効率を向上させることができる。

また、乾燥状態のベントナイト２は、塊を形成しないので、地面５に撒出する際に、撒出し厚さを均一にすることができる。さらに、トラック１３やベントナイト敷設機１に付着しにくいので、これらのメンテナンスの回数を低減することができる。

また、撹拌装置９でベントナイト２を撹拌するので、ベントナイト２に含まれる水分量を均一にすることができる。したがって、透水性がほぼ均質な遮水層を構築することができる。さらに、湿潤状態のベントナイト２を撹拌するので、粉塵が発生しない。

また、ベントナイト２の撒出、加水及び撹拌を自走可能なベントナイト敷設機１で連続的に実施するので、湿潤状態のベントナイト２を短期間で、かつ広範囲に敷設することができる。

また、加水装置８は可変ポンプ８ｃを備えているので、撒出されたベントナイト２の所定の範囲に、ベントナイト敷設機１の走行速度にかかわらず、常に一定量の水を供給することができる。これにより、撒出されたベントナイト２に含まれる水分量を均一にすることができる。

なお、本実施形態においては、撒出装置６と加水装置８と撹拌装置９とを備えたベントナイト敷設機１を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、撒出装置６を備えたフィニッシャ１１と、加水装置８及び撹拌装置９を備えたスタビライザー１２とを用い、フィニッシャ１１でベントナイト２を撒出し、その後、撒出されたベントナイト２をスタビライザー１２の加水装置８で加水し、撹拌装置９で撹拌することにより、ベントナイト２による遮水層を構築してもよい。

次に、本発明の第二実施形態について説明する。以下の説明において、第一実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。

第二実施形態は、加水装置８のノズル８ｂをベルトコンベア７の後端部付近に設けたものである。

図５は、本発明の第二実施形態に係るベントナイト敷設機２１の側面図である。
図５に示すように、本実施形態では、ノズル８ｂがベルトコンベア７の後端部よりやや後方に設けられているために、かかる構成によればベントナイト２を撒出しながらそのベントナイト２に散水するので、湿潤状態のベントナイト２が地面５に撒出される。

その後、第一実施形態と同様に、スクリュー９ａで湿潤状態のベントナイト２を撹拌し、締固め装置でベントナイト２を締固める。

以上説明したように、本実施形態における遮水層の構築工法によれば、乾燥状態のベントナイト２を構築予定場所に撒出しながら、そのベントナイト２に水を供給するので、従来使用していた加水混合機を使用せずに、ベントナイト２を湿潤状態にすることができる。

なお、上述した各実施形態においては、ベントナイト２を敷設する場合について説明したが、ベントナイト混合土を敷設する場合にも適用可能である。

また、上述した各実施形態においては、加水されたベントナイト２を撹拌装置９で撹拌する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、加水されたベントナイト２を撹拌せずに、長時間そのまま放置しておけば、水分がベントナイト２全体に浸透して、ベントナイト２に含まれる水分量は概ね均一になるので、長時間そのまま放置することが可能な場合は、加水装置８により加水された状態のベントナイト２をそのまま放置してもよい。

１ベントナイト敷設機２ベントナイト
３車体４ホッパ
５地面６撒出装置
７ベルトコンベア８加水装置
８ａタンク８ｂノズル
８ｃ可変ポンプ８ｄホース
９撹拌装置９ａスクリュー
９ｂカバー１０運転席
１１フィニッシャ１２スタビライザー
１３トラック２１ベントナイト敷設機

Claims

ベントナイト又はベントナイト混合土を遮水層の構築予定場所に敷設する自走可能な敷設機であって、
乾燥状態のベントナイト又はベントナイト混合土を前記構築予定場所に撒出する撒出装置と、
前記撒出装置から撒出された前記ベントナイト又は前記ベントナイト混合土に水を供給する加水装置と、
前記加水装置により加水された前記ベントナイト又は前記ベントナイト混合土を撹拌する撹拌装置と、を備えること特徴とするベントナイト敷設機。
前記加水装置は、
水を貯留するためのタンクと、
水を前記ベントナイト又は前記ベントナイト混合土に散水するためのノズルと、
前記ベントナイト敷設機の進行速度に応じて水の吐出量を調整可能な可変ポンプと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のベントナイト敷設機。