JP4833670B2 - 礫を含む土を用いた植物生育基盤材料の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、切土、盛土等により形成された法面または平坦面（以下「法面等」という。）を緑化するための、礫を含む土を用いた植物生育基盤材料の製造方法に関する。

道路の建設、宅地造成等の建設工事では、森林の伐採や抜根に続き、表土を含む地盤を掘削する。掘削された土は、前記法面等を緑化するための植物生育基盤材料として再利用されている。これにより、再利用されずに処分される土の量を低減することができる。また、前記表土には種子や肥料が多く含まれているため、前記法面等の緑化を促進することができる。

前記植物生育基盤材料は、土と、団粒剤、接合剤、肥料、植物の破砕片、種子、水等の他の材料とを攪拌して混合することによって製造され、前記法面等に散布される。前記土、前記水および前記団粒剤が混合されることにより、前記土に含まれる粘土粒子が団粒化されて団粒構造が形成される。これにより前記植物生育基盤材料に保水性および保肥性を持たせることができる。

前記建設工事で発生する土には礫が含まれている。礫を含む土を用いた植物生育基盤材料の従来の製造方法には、ふるいを用いて前記礫を前記土から分離しかつ除去し、礫が除去された土と前記他の材料とを攪拌して混合するものがある（例えば、特許文献１、２参照。）。
特開平１１−２１９００号公報 特開２００２−１６７７６３号公報

ところで、前記土は、一般に、粘土粒子を多く含み、粘性を有しているため、前記礫を含んだ状態で固まっている。このため、従来の製造方法では、前記土のふるい分けが十分に行われず、前記土の一部が前記ふるい上に残る。よって、前記植物生育基盤材料の生成にとって有効な成分である粘土粒子を効率的に活用することが困難である。そこで、前記土がふるい上に残らないようにするために前記ふるいの目をより大きくすると、前記礫が前記ふるいを通過するようになり、前記礫を前記土から十分に除去することができない。このため、攪拌時に前記礫によってミキサの羽根が損傷したり、散布後に前記法面から前記礫が落下して危険を招くという問題が生じる。

本発明の目的は、前記土に含まれる粘土粒子を前記植物生育基盤材料の生成に効率的に利用できるようにすることである。また、本発明の他の目的は、予め前記礫を前記土から除去することによって、攪拌時に前記礫によりミキサの羽根が損傷したり、散布後に前記法面から前記礫が落下するのを防止することである。

本発明は、少なくとも土、水および団粒剤を含む混合物の生成に先立ち、礫が除去された土と水との混合物を生成することを特徴とする。

本発明に係る、礫を含む土を用いた植物生育基盤材料の第１の製造方法は、前記植物生育基盤材料１ｍ^３につき約３００リットルないし約６００リットルの水を用意する第１ステップと、前記水の全部とふるいとを用いて前記礫を前記土から分離しかつ除去し、礫が除去された土と水との混合物を生成する第２ステップと、少なくとも前記土と水との混合物および団粒剤を混合する第３ステップとを含む。前記水を用いて前記土をふるい分けることによって、前記礫を前記土から比較的容易に分離しかつ除去することができ、これにより、礫が除去された土と水との混合物を生成することができる。また、前記水を用いて前記土をふるい分けることによって、礫が除去された土を前記ふるいから流し落とすことができ、これにより、前記土に含まれる粘土粒子を前記土と水との混合物の生成に効率的に利用することができる。

本発明に係る、礫を含む土を用いた植物生育基盤材料の第２の製造方法は、前記植物生育基盤材料１ｍ^３につき約３００リットルないし約６００リットルの水を用意する第１ステップと、前記水の一部とふるいとを用いて前記礫を前記土から分離しかつ除去し、礫が除去された土と水との混合物を生成する第２ステップと、少なくとも前記土と水との混合物、団粒剤および前記水の他の一部を混合する第３ステップとを含む。

前記第１、第２の製造方法において、前記第２ステップは、ミキシング槽の外で前記土に前記水を加えつつ前記土をふるい分けることにより行うことができる。この場合、ふるい機能付バケットに入れられた前記土に前記水を噴射してもよいし、板状のふるいに載せられた前記土に前記水を噴射してもよい。また、前記第２ステップは、前記水の中で前記土をふるい分けることにより行うこともできる。

前記第１の製造方法において、前記第３ステップは、前記土と水との混合物および前記団粒剤に加え、植物の破砕片、接合剤、肥料および種子の少なくとも１つを混合することができる。前記第２の製造方法において、前記第３ステップは、前記土と水との混合物、前記団粒剤および前記水の他の一部に加え、植物の破砕片、接合剤、肥料および種子の少なくとも１つを混合することができる。

本発明によれば、少なくとも土、水および前記団粒剤を含む混合物の生成に先立ち、礫が除去された土と水との混合物を生成することによって、攪拌時に前記礫によりミキサの羽根が損傷したり、散布後に前記法面から前記礫が落下するのを防止することができる。また、土に含まれる粘土粒子を前記植物生育基盤材料の生成に効率的に利用することができる。

図１に示すように、道路の建設、宅地造成等の建設工事の現場内に、礫を含む土１０、水１２および団粒剤１４を用意する。土１０は、前記現場で発生した土または他の現場から搬入された土である。土１０をふるい分ける格子状の底部（図示せず）を有するふるい機能付バケット１６をバックホウのような掘削運搬機械１８に取り付ける。

少なくとも土、水および団粒剤１４を含む混合物を生成するために攪拌を行う２軸形の強制練りミキサのようなミキサ２０を設置台２２上に設置する。ミキサ２０は、ミキシング槽２４と、該ミキシング槽内に設けられた攪拌用の羽根２６とを備える。また、水１２を入れた給水タンク２８と、水１２の水量を調整する水計量タンク３０と、土１０に水１２を噴射する水噴出装置３２とを設置台２２上に設置する。給水タンク２８と水計量タンク３０との間、水計量タンク３０と水噴出装置３２との間のそれぞれを送水管３４で連結し、給水タンク２８および水計量タンク３０のそれぞれに、水を送り出すポンプ３６を設置する。水噴出装置３２はミキシング槽２４より高い位置に固定する。

植物生育基盤材料の製造を行うとき、図２に示すように、まず、水１２の水量を調整し、これにより前記植物生育基盤材料１ｍ^３につき約３００リットルないし約６００リットルの水３８を用意する。水量の調整は、ポンプ３６で給水タンク２８から水計量タンク３０へ水１２を供給し、水計量タンク３０で水量を計ることにより行う。

用意する水３８の量は、土１０に占める粘土粒子の比率に応じて変えることができる。前記植物生育基盤材料１ｍ^３を製造するのに用意する水３８の量は、土１０が砂を多く含むときのように前記比率が約１０％ないし約２０％である場合は約３００リットル、土１０が一般的な森林の表土であるときのように前記比率が約３０％ないし約５０％である場合は約４００リットル、前記比率が約５０％ないし約６０％である場合は約５００リットルないし約６００リットルが好ましい。水３８の量は、上記の例に限定されず、土１０の他の成分または含水比、団粒剤１４の使用量等に応じて変えることができる。

次に、ふるい機能付バケット１６で土１０をすくい、ふるい機能付バケット１６をミキサ２０のミキシング槽２４上に移動させる。その後、水３８をポンプ３６により水計量タンク３０から送水管３４を経て水噴出装置３２へ送り出し、該水噴出装置からふるい機能付バケット１６内の土１０に噴射しつつ土１０をふるい分ける。これにより、前記礫を土１０から分離しかつ除去し、礫が除去された土と水との混合物をミキシング槽２４内に生成する。

送水管３４には直径が５０ｍｍのホースを用い、水噴出装置３２には前記ホースの先端に取り付けられた直径が２５ｍｍのノズルを用いることができる。土１０に占める粘土粒子の比率が約３０％ないし約５０％である場合、約１５０リットルの水３８を用いて約０．２５ｍ^３の土１０を１分程度でふるい分けることができる。したがって、約０．５ｍ^３の土１０と、約０．５ｍ^３の植物の破砕片のような他の材料とを使用して前記植物生育基盤材料１ｍ^３を製造するとき、土１０のふるい分けに要する水量は約３００リットルとなる。なお、土１０のふるい分けに要する水量および時間は、土１０に噴射する水３８の圧力を調整することにより適宜設定することができる。

土１０のふるい分けは、水３８の全部または一部を用いて行う。土１０のふるい分けに要する水量が比較的多いときは、前記水量を水３８の量の範囲内に抑えるために、水噴出装置３２から噴射する水３８の水圧を高くすることができる。土１０のふるい分けに水３８を用いることにより、前記礫を土１０から比較的容易に分離しかつ除去することができる。また、礫が除去された土をふるい機能付バケット１６内から残さず水３８で洗い流すことができるため、土１０に含まれる粘土粒子を前記土と水との混合物の生成に効率的に利用することができる。

土１０のふるい分けには、格子状の底部（図示せず）を有するふるい機能付バケット１６に代え、軸線を中心に回転させることができる円筒状のふるいを有するふるい機能付バケット（図示せず）、他のふるい機能付バケットを用いてもよい。前記円筒状のふるいを有するふるい機能付バケットを用いる場合、前記円筒状のふるいに土１０を入れ、該土に水３８を噴射しつつ前記円筒状のふるいを回転させて土１０をふるい分ける。

また、土１０のふるい分けは、ふるい機能付バケットに代え、図３に示すように、板状のふるい４０を用いて行うことができる。この場合、まず、ふるい４０をミキシング槽２４上に設置し、バックホウのような掘削運搬機械（図示せず）で土１０をふるい４０上に載せる。その後、土１０に水３８を噴射して土１０をふるい分ける。これにより、礫が除去された土と水との混合物４２をミキシング槽２４内に生成する。

土１０のふるい分けは、ミキシング槽２４の外で土１０に水３８を加えつつ行う上記の方法のほか、水３８の中で行う方法により行うことができる。図４に示す例では、まず、ミキサ２０のミキシング槽２４とは別に水槽４４を用意し、水３８を水槽４４に入れる。次に、ふるい機能付バケット１６で土１０をすくい、ふるい機能付バケット１６を水槽４４内に入れ、水３８の中で土１０をふるい分ける。これにより前記礫を土１０から分離する。その後、ふるい機能付バケット１６を水槽４４から出すことによって前記礫を除去し、礫が除去された土と水との混合物を水槽４４内に生成する。その後、前記土と水との混合物をミキサ２０のミキシング槽２４に入れる。土１０のふるい分けは、水槽４４を用いることなく、ミキサ２０のミキシング槽２４内で行ってもよい。

図５に示す例では、ふるい機能付バケット１６に代え、板状のふるい４６を用いて土１０をふるい分ける。この場合、まず、ミキシング槽２４内に板状のふるい４６を取付け、ミキシング槽２４内にふるい４６の取付位置より高い位置まで水３８を入れる。次に、前記掘削運搬機械（図示せず）で土１０をふるい４６上に載せ、水３８の中で土１０をふるい分ける。これにより前記礫を土１０から分離する。その後、前記礫が残されたふるい４６をミキシング槽２４から取り出し、礫が除去された土と水との混合物をミキシング槽２４内に生成する。

その後、団粒剤１４をミキシング槽２４内に入れる。団粒剤１４にはポリアクリルアミドのような高分子凝集剤を用いる。前記土と水との混合物を生成するのに水３８の全部を使用した場合、前記土と水との混合物および団粒剤１４をミキシング槽２４内でミキサ２０の羽根２６で攪拌して混合し、植物生育基盤材料４８を生成する（図２）。前記土と水との混合物および団粒剤１４が混合されることにより、前記土に含まれる粘土粒子が団粒化されて団粒構造が形成される。植物生育基盤材料４８が前記団粒構造を有することにより、植物生育基盤材料４８に保水性および保肥性を持たせることができ、前記法面等の緑化を促進することができる。

前記土と水との混合物および団粒剤１４を混合するとき、前記土と水との混合物および団粒剤１４に加え、植物の破砕片、接合剤、肥料および種子の少なくとも１つを混合することができる。前記植物の破砕片には、森林の伐採により発生した木の根、幹、枝葉等が含まれる。前記植物の破砕片が絡み合うことにより植物生育基盤材料４８を補強することができる。前記植物の破砕片を植物生育基盤材料４８の生成に利用することにより、再利用されずに処分される植物の破砕片の量を低減することができる。

他方、前記土と水との混合物を生成するのに水３８の一部を使用した場合、団粒剤１４のほかに水３８の他の一部をミキシング槽２４内に入れ、前記土と水との混合物、団粒剤１４および水３８の他の一部をミキシング槽２４内でミキサ２０の羽根２６で攪拌して混合し、植物生育基盤材料４８を生成する（図６）。なお、水３８が前記植物生育基盤材料１ｍ^３につき約３００リットルであり、水３８の一部が約２００リットルであるとき、水３８の他の一部は約１００リットルである。水３８が前記植物生育基盤材料１ｍ^３につき約４００リットルであり、水３８の一部が約３００リットルであるとき、水３８の他の一部は約１００リットルである。水３８が前記植物生育基盤材料１ｍ^３につき約６００リットルであり、水３８の一部が約４５０リットルであるとき、水３８の他の一部は約１５０リットルである。

前記土と水との混合物、団粒剤１４および水３８の他の一部を混合するとき、前記土と水との混合物、団粒剤１４および水３８の他の一部に加え、植物の破砕片、接合剤、肥料および種子の少なくとも１つを混合することができる。

その後、植物生育基盤材料４８をトラック５０に搭載して運搬し、前記法面等へ散布する。

本発明によれば、少なくとも土、水および団粒剤１４を含む混合物の生成に先立ち、礫が除去された土と水との混合物を生成することによって、攪拌時に前記礫によりミキサの羽根が損傷したり、散布後に前記法面から前記礫が落下するのを防止することができる。また、水３８を用いて土１０をふるい分けることによって、土１０に含まれる粘土粒子を植物生育基盤材料４８の生成に効率的に利用することができる。

本発明に係る植物生育基盤材料の製造方法の第１の実施例における設備配置図。 本発明に係る植物生育基盤材料の製造方法の作業手順。 本発明に係る植物生育基盤材料の製造方法の第２の実施例における設備配置図。 本発明に係る植物生育基盤材料の製造方法の第３の実施例における設備配置図。 本発明に係る植物生育基盤材料の製造方法の第４の実施例における設備配置図。 本発明に係る植物生育基盤材料の他の製造方法の作業手順。

符号の説明

１０ 土
１２、３８ 水
１４ 団粒剤
１６ ふるい機能付バケット
２４ ミキシング槽
４４ 水槽
４０、４６ 板状のふるい
４８ 植物生育基盤材料

Claims (8)

1. 礫を含む土を用いた植物生育基盤材料の製造方法であって、前記植物生育基盤材料１ｍ^３につき約３００リットルないし約６００リットルの水を用意する第１ステップと、前記水の全部とふるいとを用いて前記礫を前記土から分離しかつ除去し、礫が除去された土と水との混合物を生成する第２ステップと、少なくとも前記土と水との混合物および団粒剤を混合する第３ステップとを含む、植物生育基盤材料の製造方法。
2. 礫を含む土を用いた植物生育基盤材料の製造方法であって、前記植物生育基盤材料１ｍ^３につき約３００リットルないし約６００リットルの水を用意する第１ステップと、前記水の一部とふるいとを用いて前記礫を前記土から分離しかつ除去し、礫が除去された土と水との混合物を生成する第２ステップと、少なくとも前記土と水との混合物、団粒剤および前記水の他の一部を混合する第３ステップとを含む、植物生育基盤材料の製造方法。
3. 前記第２ステップは、ミキシング槽の外で前記土に前記水を加えつつ前記土をふるい分けることを含む、請求項１または２に記載の植物生育基盤材料の製造方法。
4. 前記第２ステップは、前記水の中で前記土をふるい分けることを含む、請求項１または２に記載の植物生育基盤材料の製造方法。
5. 前記第２ステップは、ふるい機能付バケットに入れられた前記土に前記水を噴射することを含む、請求項３に記載の植物生育基盤材料の製造方法。
6. 前記第２ステップは、板状のふるいに載せられた前記土に前記水を噴射することを含む、請求項３に記載の植物生育基盤材料の製造方法。
7. 前記第３ステップは、前記土と水との混合物および前記団粒剤に加え、植物の破砕片、接合剤、肥料および種子の少なくとも１つを混合することを含む、請求項１に記載の植物生育基盤材料の製造方法。
8. 前記第３ステップは、前記土と水との混合物、前記団粒剤および前記水の他の一部に加え、植物の破砕片、接合剤、肥料および種子の少なくとも１つを混合することを含む、請求項２に記載の植物生育基盤材料の製造方法。

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