円盤型緩衝材ブロック、円盤型緩衝材ブロックの製造方法及び廃棄体一体型緩衝材の製造方法
【課題】プレス等の製造装置を大型化することなく、かつ、搬送・定置作業時に損傷することなく作業効率の向上を図れる大型サイズの円盤型緩衝材ブロック及びその製造方法を提供する。
【解決手段】廃棄体４６の周りに位置すべき緩衝材を軸心方向に数個に分割した程度の大型サイズの円盤型緩衝材ブロック１や中空部１３を有する中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の組合せ構造とし、かつ、円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１が金属製の円筒状型枠２を一体に有する構造としたので、プレス等の製造装置を大型化することなく高密度に製造することができる上に、金属製の円筒状型枠２の存在によって搬送・定置作業時に損傷することがなく作業効率の向上を図ることができ、廃棄体一体型緩衝材４１も容易に製造できるようにした。
【解決手段】廃棄体４６の周りに位置すべき緩衝材を軸心方向に数個に分割した程度の大型サイズの円盤型緩衝材ブロック１や中空部１３を有する中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の組合せ構造とし、かつ、円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１が金属製の円筒状型枠２を一体に有する構造としたので、プレス等の製造装置を大型化することなく高密度に製造することができる上に、金属製の円筒状型枠２の存在によって搬送・定置作業時に損傷することがなく作業効率の向上を図ることができ、廃棄体一体型緩衝材４１も容易に製造できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高レベル放射性廃棄物の埋設処分に適した円盤型緩衝材ブロック、円盤型緩衝材ブロックの製造方法及び廃棄体一体型緩衝材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、放射性廃棄物や産業廃棄物を地中に埋設処分する場合、地下水に毒性物質を漏出させない遮水工に、ベントナイト或いはベントナイトと骨材を混練した高密度な粘土系難透水性材料からなる緩衝材が使われている。このような緩衝材に関しては、その配合の工夫等に関する各種提案例もある（例えば、特許文献１〜４等参照）。
【０００３】
緩衝材を用いる遮水工の一つに、現場締固め施工法がある。この現場締固め施工法は、緩衝材による人工バリアを構築する位置に、ベントナイト系材料を直接、巻きだし、ローラ等の大型重機で締固める方法である。例えば、特許文献５によれば、坑道床面に掘削した縦穴に高レベル放射性廃棄物を定置して緩衝材を設置する方法が提案されている。しかし、現場締固め施工法は、高密度な緩衝材を構築することができないという欠点がある。
【０００４】
そこで、緩衝材の設置方法の一つとして、図２６−２に示すように、廃棄体１０１と緩衝材１０２とを一体成形した廃棄体一体型緩衝材１０３を工場などであらかじめ構築し、所定の埋設処分位置に定置してから、埋め戻す処分方法が考えられている。ここに、緩衝材１０２は、図２６−１に示すように、廃棄体１０１を挿入設置する大きさの中空部１０２ａを有する円筒状容器形状の緩衝材１０２ｂと、中空部１０２ａを閉塞する蓋形状の緩衝材１０２ｃとからなる。具体的には、緩衝材を中空容器形状にＣＩＰ成形（冷間等方圧加圧法）してから、廃棄体を中空部に挿入し、その後、鋼鉄製容器で包むことで、廃棄体一体型緩衝材を製造する方法が非特許文献１により提案されている。このような廃棄体一体型緩衝材によれば、廃棄体の埋設処分においてバリア能力の高いものとなる。
【０００５】
しかしながら、この種の緩衝材は、例えば直径２〜３ｍ、長さ３〜４ｍに及ぶものであり、このような大型の緩衝材をプレス成形するためには、膨大なプレス力が必要であるため、大型の製造装置を必要とする。
【０００６】
このようなことから、緩衝材の設置方法としては、ブロック定置施工法が一般的とされている。このブロック定置施工法は、緩衝材を事前に工場などにおいてブロック状に高密度にプレス成形してから現場に搬送して定置させる施工法である。このブロック定置施工法に関しては、例えば特許文献６によれば、円形坑道の外周部に粘土系バリアを構築する方法として、扇形形状のベントナイトブロックを所定の位置に定置するための操作方法が提案されている。また、非特許文献２によれば、粘土系土質材料をプレスすることで高密度な成形体ブロックを形成し、分割した寸法形状のブロックにあらかじめ成形することで、円筒型廃棄物の周囲に組合せて設置する例が報告されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３０４５９７号公報
【特許文献２】特開２００３−１４９３９１号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４５７１号公報
【特許文献４】特開２００３−２９０７３４号公報
【特許文献５】特開昭６１−２０１２００号公報
【特許文献６】特開２００５−３８３１７１号公報
【非特許文献１】T.Awano,T.Kanno et al.“Manufacturing and Handling Technique of the Monolithic Buffer Material for HLW Disposal”,ICEM01
【非特許文献２】核燃料サイクル開発機構、「わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性総論レポート」平成１１年１１月２６日発行、ｐ.ＩＶ−52
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
緩衝材に使用するブロックを小型ブロックとすれば、小さいエネルギーでプレス成形できるため、その製造装置をコンパクトにすることができる。しかしながら、作製した小型ブロックを、埋設処分を行う施設に定置する作業では、小型ブロックの個数に比例した作業時間を要するため、大型ブロックを使用する方が効率的といえる。
【０００９】
ところが、ベントナイトは、低強度の材料であるため、ブロックの寸法が大きくなると、搬送・定置作業中にその隅部などが損傷しやすいという欠点がある。よって、小型ブロック化せざるを得ない現状にある。この結果、廃棄体一体型緩衝材の構築も不可能な現状にある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プレス等の製造装置を大型化することなく、かつ、搬送・定置作業時に損傷することなく作業効率の向上を図れる大型サイズの円盤型緩衝材ブロック、円盤型緩衝材ブロックの製造方法及び廃棄体一体型緩衝材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る円盤型緩衝材ブロックは、金属製の円筒状型枠と、該円筒状型枠内に充填され圧縮処理により高密度化されて前記円筒状型枠と一体化された粘土系難透水性材料と、からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る円盤型緩衝材ブロックは、金属製で同心円状に配置された同一高さの２つの円筒状型枠と、該２つの円筒状型枠間に充填され圧縮処理により高密度化されてこれらの円筒状型枠と一体化された粘土系難透水性材料と、からなり中空部を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る円盤型緩衝材ブロックは、上記発明において、前記円筒状型枠は、その両端に、他の部材に対して中心軸方向に挿脱自在に係合可能な雌雄をなす凹凸形状を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る円盤型緩衝材ブロックは、上記発明において、前記円筒状型枠は、その外周面上に、他の円盤型緩衝材ブロックとの締結用の複数のキャッチ構造部品を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る円盤型緩衝材ブロックは、上記発明において、前記円筒状型枠は、その片側端部に金属製の蓋板を一体に有することを特徴とする。
【００１６】
請求項６に係る円盤型緩衝材ブロックは、上記発明において、前記円筒状型枠は、その内壁面に、複数の凹凸形状を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項７に係る円盤型緩衝材ブロックは、上記発明において、前記粘土系難透水性材料は、粉体或いは粒状で水分を調整済みのベントナイト系材料であることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、金属製の円筒状型枠を設置面上に着脱自在に設置する工程と、該円筒状型枠内に粘土系難透水性材料を充填する工程と、前記円筒状型枠内に充填された粘土系難透水性材料をプレスして該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、金属製で同一高さに形成された半径の異なる２つの円筒状型枠を同心円状にして設置面上に着脱自在に設置する工程と、前記２つの円筒状型枠の間に粘土系難透水性材料を充填する工程と、充填された粘土系難透水性材料をプレスして該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、剛性を有する型枠支持部材で前記円筒状型枠の外側を支持した状態で前記粘土系難透水性材料をプレスするようにしたことを特徴とする。
【００２１】
請求項１１に係る中空部を有する円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、金属製の円筒状型枠を設置面上に着脱自在に設置する工程と、該円筒状型枠内に粘土系難透水性材料を投入する工程と、前記円筒状型枠内に投入された粘土系難透水性材料を転圧装置により転圧する工程と、前記投入する工程と前記転圧する工程とを複数回繰返して該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１２に係る中空部を有する円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、金属製で同一高さに形成された半径の異なる２つの円筒状型枠を同心円状にして設置面上に着脱自在に設置する工程と、前記２つの円筒状型枠の間に粘土系難透水性材料を投入する工程と、投入された粘土系難透水性材料を転圧装置により転圧する工程と、前記投入する工程と前記転圧する工程とを複数回繰返して該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項１３に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、固定装置で前記円筒状型枠を支持した状態で前記粘土系難透水性材料を転圧するようにしたことを特徴とする。
【００２４】
請求項１４に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、前記転圧装置として、前記円筒状型枠の半径方向に延設されて中心軸回りに回転する回転機構を有するビーム材と、該ビーム材に金具により把持された複数の転圧機と、を備える転圧装置を用いて転圧面に均等に転圧エネルギーを付与するようにしたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１５に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、前記転圧装置として、複数の前記転圧機をそれぞれ上下動自在に支持するスライド機構を有する転圧装置を用いるようにしたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１６に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、前記設置する工程で、前記円筒状型枠の上端に投入型枠を着脱自在に設置するようにしたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１７に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、前記円筒状型枠として、内壁面に複数の凹凸形状を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする。
【００２８】
請求項１８に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、前記粘土系難透水性材料は、粉体或いは粒状で水分を調整済みのベントナイト系材料であることを特徴とする。
【００２９】
請求項１９に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、同一外径に形成された請求項１記載の円盤型緩衝材ブロックと請求項２記載の中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを用いる廃棄体一体型緩衝材の製造方法であって、前記円盤型緩衝材ブロックを一端に位置させて該円盤型緩衝材ブロックと複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを中心軸を一致させて台座上に横並びに並べて定置させる工程と、複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの連続する前記中空部内に対象となる廃棄体を設置する工程と、連続する複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの他端に前記円盤型緩衝材ブロックを横並びに並べて定置させ前記中空部を閉塞させる工程と、前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの隣接する前記円筒状型枠同士を結合させて一体化する工程と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
請求項２０に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、同一外径に形成された請求項１記載の円盤型緩衝材ブロックと請求項２記載の中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを用いる廃棄体一体型緩衝材の製造方法であって、前記円盤型緩衝材ブロックを下端に位置させて該円盤型緩衝材ブロックと複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを中心軸を一致させて台座上に縦並びに重ねて定置させる工程と、複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの連続する前記中空部内に対象となる廃棄体を設置する工程と、連続する複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの上端に前記円盤型緩衝材ブロックを縦並びに重ねて定置させ前記中空部を閉塞させる工程と、前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの隣接する前記円筒状型枠同士を結合させて一体化する工程と、を備えることを特徴とする。
【００３１】
請求項２１に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、上記発明において、前記一体化する工程は、隣接する前記円筒状型枠同士を溶接により結合させることを特徴とする。
【００３２】
請求項２２に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、上記発明において、前記一体化する工程は、隣接する前記円筒状型枠同士を締結金具より結合させることを特徴とする。
【００３３】
請求項２３に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、上記発明において、前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの前記円筒状型枠として、その両端に、他の前記円筒状型枠に対して中心軸方向に挿脱自在に係合可能な雌雄形状を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする。
【００３４】
請求項２４に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、上記発明において、前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの前記円筒状型枠として、その外周面上に、他の前記円筒状型枠との締結用の複数のキャッチ構造部品を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る円盤型緩衝材ブロック及びその製造方法によれば、廃棄体の周りに位置すべき緩衝材を軸心方向に数個に分割した程度の大型サイズの円盤型ブロック形状或いは中空部を有する円盤型ブロック形状に作製し、かつ、金属製の円筒状型枠を一体に有する構造としているので、プレス等の製造装置を大型化することなく製造することができる上に、金属製の円筒状型枠の存在によって搬送・定置作業時に損傷することなく作業効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００３６】
また、本発明に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法によれば、廃棄体の周りに位置すべき緩衝材を軸心方向に数個に分割した程度の大型サイズのブロックとして形成してなり、金属製の円筒状型枠を一体に有する構造の円盤型緩衝材ブロックと中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを組合せて用いることで、これらの円盤型緩衝材ブロックと中空部を有する円盤型緩衝材ブロックとを横並びや縦並びに整列させて定置させ、中空部に廃棄体を設置し、隣接する円筒状型枠同士を結合させて一体化させるだけで、容易にバリア能力の高い廃棄体一体型緩衝材を製造することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明に係る円盤型緩衝材ブロック、円盤型緩衝材ブロックの製造方法及び廃棄体一体型緩衝材の製造方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００３８】
（実施の形態１）
図１−１は、本発明の実施の形態１に係る円盤型緩衝材ブロックを示す平面図であり、図１−２は、その縦断端面図であり、図２は、その製造方法を端面図的に示す工程図である。
【００３９】
本実施の形態１に係る円盤型緩衝材ブロック１は、金属製の円筒状型枠２と、該円筒状型枠２内に充填され後述のプレス等の圧縮処理により高密度化されて円筒状型枠２と一体化された粘土系難透水性材料としてのベントナイト系材料３とから構成されている。ここで、円盤型緩衝材ブロック１は、後述するように、廃棄対象となる高レベル放射性廃棄物等の廃棄体の長手方向側を遮水するためのものであり、例えば直径約０．８ｍ、長さ約１．７ｍの円筒状廃棄体を想定した場合、円盤型緩衝材ブロック１は、直径約２ｍ、高さ（厚さ）約０．６ｍ程度の比較的大型サイズのブロックとして形成されている。また、ベントナイト系材料３は、ベントナイト１００％の材料或いはベントナイトと砂礫等の骨材との混合材料からなる粉体或いは粒状で水分を調整済みのものが用いられている。
【００４０】
図２を参照して、円盤型緩衝材ブロック１の製造方法を説明する。まず、設置面となる剛性の大きい底板４を用意し、この底板４上に金属製の円筒状型枠２を着脱自在に設置する（図２（ａ））。ここで、円筒状型枠２は、該円盤型緩衝材ブロック１の一部をなすものであり、ベントナイト系材料３を高密度に充填すべき所定高さ寸法に形成されているため、円筒状型枠２内に巻きだしたベントナイト系材料３が円筒状型枠２から外部にこぼれないようにするために、円筒状型枠２と同一径の投入型枠５を円筒状型枠２の上端に着脱自在に設置する（図２（ｂ））。また、円筒状型枠２や投入型枠５の外周は、仮想線で示すように、剛性を有する型枠支持部材６で支持した状態とし、後述のプレス工程におけるプレス圧に耐え得るようにする。なお、円筒状型枠２の剛性が十分な場合には、型枠支持部材６は省略してもよい。
【００４１】
次いで、投入型枠５が設置された円筒状型枠２内にベントナイト系材料３を巻きだして（図２（ｃ））、必要に応じて適宜敷き均す（図２（ｄ））。そして、剛性の大きいピストン７を上方から圧入して（図２（ｅ））、円筒状型枠２内に充填されたベントナイト系材料３をプレスすることにより所定密度に高密度化することで、ベントナイト系材料３を円筒状型枠２と一体化する（図２（ｆ））。この際、投入型枠５を有するので、円筒状型枠２の上端ぎりぎりの位置まで所定の高密度のベントナイト系材料３をプレスすることができる。プレス処理後、ピストン７を退避させるとともに、投入型枠５を取り外し（図２（ｇ））、最後に、円筒状型枠２を底板４から取り外すことにより、図１−１、図１−２に示したような円筒状型枠２付きの円盤型緩衝材ブロック１が完成する。
【００４２】
図３−１は、本発明の実施の形態１に係る中空部付き円盤型緩衝材ブロックを示す平面図であり、図３−２は、その縦断端面図であり、図４は、その製造方法を端面図的に示す工程図である。
【００４３】
本実施の形態１に係る中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、前述の円盤型緩衝材ブロック１と適宜組合せて廃棄対象となる高レベル放射性廃棄物等の廃棄体の遮水に用いられるものであり、金属製で同心円状に配置された同一高さで半径の異なる２つの内外の円筒状型枠１２，２と、これらの内外の円筒状型枠１２，２間に充填され後述のプレス等の圧縮処理により高密度化されて内外の円筒状型枠１２，２と一体化された粘土系難透水性材料としてのベントナイト系材料３とから構成され、内周側の円筒状型枠１２により形成されて廃棄体を挿入し得る大きさの中空部１３を中心部に有する。
【００４４】
ここで、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、後述するように、数個の重ね合わせにより廃棄体の円周方向の周りを遮水するためのものであり、例えば直径約０．８ｍ、長さ約１．７ｍの円筒状廃棄体を想定した場合、円盤型緩衝材ブロック１１は、直径約２ｍ、中空部１３の直径約０．８ｍ、高さ（厚さ）約０．６ｍ程度の比較的大型サイズのブロックとして形成されている。また、ベントナイト系材料３は、粉体或いは粒状で水分を調整済みのものが用いられている。すなわち、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、円盤型緩衝材ブロック１と同一外径であって、中心部に円筒状型枠１２を付加することにより中空部１３を有するドーナツ状構造に形成されている。
【００４５】
図４を参照して、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の製造方法を説明する。基本的には、図２で説明した円盤型緩衝材ブロック１の製造方法と同様である。まず、設置面となる剛性の大きい底板４を用意し、この底板４上に金属製の円筒状型枠１２，２を同心円状にして着脱自在に設置する（図４（ａ））。ここで、内外の円筒状型枠１２，２は、該円盤型緩衝材ブロック１１の一部をなすものであり、ベントナイト系材料３を高密度に充填すべき所定高さ寸法に形成されているため、円筒状型枠１２，２間に巻きだしたベントナイト系材料３が円筒状型枠１２，２から外部にこぼれないようにするために、内外の円筒状型枠１２，２とそれぞれ同一径の投入型枠１５，５を円筒状型枠１２，２の上端に着脱自在に設置する（図４（ｂ））。また、円筒状型枠１２，２や投入型枠１５，５の外側は、仮想線で示すように、剛性を有する型枠支持部材１６，６で支持した状態とし、後述のプレス工程におけるプレス圧に耐え得るようにする。なお、円筒状型枠１２，２の剛性が十分な場合には、型枠支持部材１６，６は省略してもよい。
【００４６】
次いで、投入型枠１５，５が設置された円筒状型枠１２，２間にベントナイト系材料３を巻きだして（図４（ｃ））、必要に応じて適宜敷き均す（図４（ｄ））。そして、剛性の大きいドーナツ状のピストン１７を上方から圧入して（図４（ｅ））、円筒状型枠１２，２間に充填されたベントナイト系材料３をプレスすることにより所定密度に高密度化することで、ベントナイト系材料３を円筒状型枠１２，２と一体化する（図４（ｆ））。この際、投入型枠１５，５を有するので、円筒状型枠１２，２の上端ぎりぎりの位置まで所定の高密度のベントナイト系材料３をプレスすることができる。プレス処理後、ピストン１７を退避させるとともに、投入型枠１５，５を取り外し（図４（ｇ））、最後に、円筒状型枠１２，２を底板４から取り外すことにより、図３−１、図３−２に示したような円筒状型枠１２，２付きの中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１が完成する。
【００４７】
このように、本実施の形態１によれば、廃棄体の周りに位置すべき緩衝材を軸心方向に数個に分割した程度の大型サイズ（直径２ｍ、厚さ０．６ｍ程度）の円盤型緩衝材ブロック１と中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１として作製し、かつ、金属製の円筒状型枠２又は内外の円筒状型枠１２，２を一体に有する構造としているので、プレス等の製造装置を必要以上に大型化することなく製造することができる上に、金属製の円筒状型枠２又は内外の円筒状型枠１２，２の存在によって、後述の搬送・定置作業時に損傷することなく作業効率の向上を図ることができる。
【００４８】
ここで、円筒状型枠１２，２の端部形状について図５を参照して説明する。本実施の形態１の円筒状型枠１２，２は、その両端に、他の部材に対して中心軸方向に挿脱自在に係合可能な雌雄形状をなす凹凸形状を有している。具体的には、図５に示すように、一端側が全周に亘って凸形状部１２ａ，２ａとされ、他端側が全周に亘って凸形状１２ａ，２ａとは逆の凹形状部１２ｂ，２ｂとして形成されている（なお、円筒状型枠１２を用いない円盤型緩衝材ブロック１の場合にも適用し得るのは、もちろんである）。これに対応して、底板４上の円筒状型枠１２，２を設置すべき半径位置には、凸形状部１２ａ，２ａが係合可能な凹形状部４ａ，４ｂが環状に形成されている。これにより、凸形状部１２ａ，２ａを凹形状部４ａ，４ｂを係合させて円筒状型枠１２，２を底板４上に設置することにより、確実に所定位置に嵌めることができ、プレス時に衝撃で円筒状型枠１２，２がずれることを防止できる。
【００４９】
また、投入型枠１５，５も、円筒状型枠１２，２と同様に、その両端に、凸形状部１５ａ，５ａと凹形状部１５ｂ，５ｂとを全周に亘って有する形状とされている。凸形状部１５ａ，５ａは円筒状型枠１２，２の凹形状部１２ｂ，２ｂに係合可能とされている。これにより、凸形状部１５ａ，５ａが凹形状部１２ｂ，２ｂに係合するように円筒状型枠１２，２上に投入型枠１５，５を設置することにより、確実に嵌めて横ずれが生じないようにすることができるとともに、投入型枠１５，５と円筒状型枠１２，２との間に段差がないため、ピストン１７によるプレス作業を円筒状型枠１２，２の内壁面まで適正に行うことができる。なお、専用の投入型枠１５，５を用いる場合であれば、凹形状部１５ｂ，５ｂは必須ではないが、凹形状部１５ｂ，５ｂを有する構造とすることにより、円筒状型枠１２，２自体を投入型枠１５，５として代用することもできる。
【００５０】
図６に円筒状型枠１２，２の端部形状の変形例を示す。円筒状型枠１２，２の両端の雌雄形状としては、凸形状部１２ａ，２ａと凹形状部１２ｂ，２ｂとの組合せに限らず、例えば、図６に示すように、外周側凸段差部１２ｃと内周側凸段差１２ｄとの組合せ、及び、内周側凸段差部２ｃと外周側凸段差２ｄとの組合せ（印籠形状の組合せ）として形成してもよい。これに対応して、底板４上の円筒状型枠１２，２を設置すべき半径位置には、外周側凸段差部１２ｃ、内周側凸段差部２ｃが係合可能な深さに環状凹部４ｃが形成されている。これにより、外周側凸段差部１２ｃ、内周側凸段差部２ｃを環状凹部４ｃの壁面に係合させて円筒状型枠１２，２を底板４上に設置することにより、確実に所定位置に嵌めることができ、プレス時に衝撃で円筒状型枠１２，２がずれることを防止できる。
【００５１】
また、投入型枠１５，５も、円筒状型枠１２の外周側凸段差部１２ｃと内周側凸段差１２ｄとの組合せ、及び、円筒状型枠２の内周側凸段差部２ｃと外周側凸段差２ｄとの組合せと同様に、その両端に、外周側凸段差部１５ｃと内周側凸段差１５ｄとの組合せ、及び、内周側凸段差部５ｃと外周側凸段差５ｄとの組合せを全周に亘って有する形状とされており、図５の場合と同様の効果を奏する。
【００５２】
（実施の形態２）
前述の円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、ピストン７又は１７を用いたプレス方式に限らず、小型ランマ転圧機を用いる方法によっても製造することができる。本実施の形態２は、小型ランマ転圧機を用いた円盤型緩衝材ブロックの製造方法に関するものである。
【００５３】
図７は、本発明の実施の形態２に係る円盤型緩衝材ブロック１を製造するための転圧装置の一例を示す概略平面図であり、図８−１は、その転圧前の様子を断面的に示す正面図であり、図８−２は、転圧後の様子を断面的に示す正面図である。本実施の形態２の製造方法に用いる転圧装置２１は、空圧又は油圧駆動の小型の転圧機としての転圧ランマ２２を円筒状型枠２内の中心部並びに略半径方向に整列させて複数台備えている。これらの転圧ランマ２２は、例えば毎秒１〜５回程度のサイクルでピストンを下向きに繰り出すので、下端の転圧部は、ベントナイト系材料３を転圧するとともに、その反発力により転圧ランマ２２自体が飛び上がる。転圧ランマ２２全体の落下エネルギーは、次の転圧時に利用される。なお、同図では、転圧ランマ自体が上下動自在にスライドする機構を有しているが、転圧ランマをビーム材に上下動自在に取付けても良く、ランマの下部転圧面は上下に繰り出されることにより転圧が可能である。
【００５４】
また、円筒状型枠２の外周位置に位置させて底板４上に設置された環状のレール２３上を一定速度で走行するローラ２４や支柱部材２５を直径位置に対で有する回転機構２６を備え、一対の支柱部材２５の頂部間で円筒状型枠２の半径方向に延設されて中心軸周りに水平面内で回転する略ひし形形状のビーム材２７が設けられている。複数の転圧ランマ２２は、このビーム材２７に対して下層の金具２８により把持されるとともに、これらのビーム材２７及び金具２８に対して貫通孔構造により個々に上下動自在に支持されている。それぞれの転圧ランマ２２は、図８−１に示すように、個別のタイミングで上下動の動作をするので、ビーム材２７や金具２８には衝撃は殆ど作用しない。また、回転機構２６により転圧装置２１全体が水平回転運動を行うので、円筒状型枠２内に投入されたベントナイト系材料３は均質な密度に転圧される。投入された分の当該層のベントナイト系材料３の転圧が終了したら、次の転圧層に相当する分量のベントナイト系材料３を投入し、この転圧を再開する。以上の投入、転圧動作を繰り返すことにより、円盤型緩衝材ブロック１を製造できる。
【００５５】
図９は、本発明の実施の形態２に係る中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１を製造するための転圧装置の一例を示す概略平面図であり、図１０−１は、その転圧前の様子を断面的に示す正面図であり、図１０−２は、転圧後の様子を断面的に示す正面図である。本実施の形態２の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の製造方法に用いる転圧装置３１は、基本的には、図７〜図８−２に示した転圧装置２１の場合と同様であり、転圧ランマ２２が円筒状型枠１２，２間に対応する領域にのみ配列されている点で異なる。
【００５６】
ここで、転圧装置３１を用いた中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の製造方法について図１１を参照して説明する。図１１は、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の製造方法を端面図的に示す工程図である。まず、設置面となる剛性の大きい底板４を用意し、この底板４上に金属製の円筒状型枠１２，２を同心円状にして着脱自在に設置する（図１１（ａ））。ここで、内外の円筒状型枠１２，２は、該円盤型緩衝材ブロック１１の一部をなすものであり、ベントナイト系材料３を高密度に充填すべき所定高さ寸法に形成されているため、円筒状型枠１２，２間に巻きだしたベントナイト系材料３が円筒状型枠１２，２から外部にこぼれないようにするために、内外の円筒状型枠１２，２とそれぞれ同一径の投入型枠１５，５を円筒状型枠１２，２の上端に着脱自在に設置する（図１１（ｂ））。
【００５７】
次いで、投入型枠１５，５が設置された円筒状型枠１２，２間に１層の転圧層に相当する分量のベントナイト系材料３を投入し（図１１（ｃ））、必要に応じて適宜敷き均す（図１１（ｄ））。そして、前述の転圧装置３１を用いて円筒状型枠１２，２間に投入されたベントナイト系材料３を転圧することにより所定密度に高密度化する（図１１（ｅ）（ｆ））。当該層の転圧が終了したら、次の転圧層に相当する分量のベントナイト系材料３を円筒状型枠１２，２間に投入し、再び、転圧装置３１を用いてベントナイト系材料３を転圧することにより所定密度に高密度化する（図１１（ｃ）〜図１１（ｆ））。この処理を必要回数繰り返すことで、ベントナイト系材料３を円筒状型枠１２，２と一体化する（図１１（ｆ））。
【００５８】
この際、投入型枠１５，５を有するので、投入されるベントナイト系材料３が外にこぼれることがない。また、投入型枠１５，５が円筒状型枠１２，２に段差のない状態で係合設置されているので、転圧ランマ２２が円筒状型枠１２，２直近部を転圧する際にガイドレールとしても機能し、円筒状型枠１２，２内壁ぎりぎりの位置まで所定の高密度にベントナイト系材料３を転圧することができ、円筒状型枠１２，２の上端を損傷することもない。
【００５９】
転圧処理後、転圧装置３１を退避させるとともに、投入型枠１５，５を取り外し（図１１（ｇ））、最後に、円筒状型枠１２，２を底板４から取り外すことにより、図３−１、図３−２に示したような円筒状型枠１２，２付きの中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１が完成する。なお、転圧装置２１を用いた場合も円筒状型枠１２付きの円盤型緩衝材ブロック１の場合も同様の工程により製造し得ることは明らかである。
【００６０】
なお、転圧装置３１（転圧装置２１の場合も同様）による転圧時には、図１２に示すように、例えば投入型枠１５，５を介して円筒状型枠１２，２を底板４に締結する固定装置としてのアンカー３２を用い、転圧時の振動によって円筒状型枠１２，２が位置ずれしないようにすることが好ましい。この際、前述したように、投入型枠１５，５は、円筒状型枠１２，２に対して凸形状部１５ａ，５ａが凹形状部１２ｂ，２ｂに係合するようにして設置されているので、アンカー３２による締め付け固定力を円筒状型枠１２，２に対して確実に伝えることができる。
【００６１】
また、これらの実施の形態１，２の円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１に関して、円盤状型枠２の内壁面に、例えば図１３に示すような凹凸形状３３が少なくとも軸方向に複数個存在するように形成しておけば、円筒状型枠２とベントナイト系材料３との密着を強くすることができる。すなわち、製造工程終了後に、円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１を搬送又は定置させる作業時に、ベントナイト系材料３が円筒状型枠２から外れることを確実に防止できる。中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の場合には、円筒状型枠１２の内壁面（ベントナイト系樹脂充填側）側に凹凸形状を形成するようにしてもよい。
【００６２】
（実施の形態３）
本実施の形態３は、前述したように、同一外径に形成された円盤型緩衝材ブロック１と中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを用いる廃棄体一体型緩衝材４１の製造方法に関する。図１４は、本実施の形態３の製造工程を示す工程図であり、図１５−１は、円筒型緩衝材ブロック１の搬送の様子を示す概略正面図であり、図１５−２は、中空部付き円筒型緩衝材ブロック１１の搬送の様子を示す概略正面図である。本実施の形態３では、例えば、２個の円盤型緩衝材ブロック１と３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを組合せて廃棄体一体型緩衝材４１を製造する例で説明する。
【００６３】
本実施の形態３では、横方向に長く形成された横並び定置用台座４２を用いる。この横並び定置用台座４２は、例えば、図１５−１，図１５−２に示すように、円筒状型枠２の外形に対応する斜面４２ａを両側に有する断面凹状形状に形成されて、両側の斜面４２ａには円筒状型枠２の外周面を支持し得るガイドレール４３が取り付けられているととともに、斜面４２ａを車輪４４付きで上下動可能な台車４５が走行自在とされている。
【００６４】
まず、図１４（ａ）に示すように、１個の円盤型緩衝材ブロック１と３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを順次台車４５上に載せて横並び定置用台座４２上の所定位置に搬送させる。すなわち、円盤型緩衝材ブロック１を一端に位置させてこの円盤型緩衝材ブロック１と３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを中心軸を一致させて横並び定置用台座４２上に横並びに並べて定置させる。これにより、３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の連続する中空部１３によって円筒状の廃棄体４６の収納スペースが形成される。そこで、図１４（ｂ）に示すように、この中空部１３により形成された収納スペース内に対象となる廃棄体４６を設置する。
【００６５】
引き続き、収納スペースの開口端側に位置する中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の開口端側に、１つの円盤型緩衝材ブロック１を蓋体として台車４５により搬送させて横並びに並べて定置させることにより、図１４（ｃ）に示すように、中空部１３（収納スペース）を閉塞させる。
【００６６】
図１４において、４７は円盤型緩衝材ブロック１の外面側端部において円筒状型枠２と一体化された金属製の蓋板である。この蓋板４７は、円盤型緩衝材ブロック１を構成する円筒状型枠２の片側端部に後から溶接により一体化させたものであってもよく、或いは、あらかじめ蓋板４７付きの桶状の円筒状型枠２として形成しておき、前述の製造工程では蓋板４７付きの円筒状型枠２内にベントナイト系材料３を高密度に充填させることにより形成されたものであってもよい。
【００６７】
これらの円盤型緩衝材ブロック１、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の横並び定置、廃棄体４６の設置、中空部１３の閉塞後に、図１４（ｃ）に示すように、円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の隣接する金属製の円筒状型枠２同士を溶接によって結合させて一体化することにより、廃棄体一体型緩衝材４１が完成する。図１４（ｃ）において、４８は溶接箇所を示している。この際、隣接する円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の円筒状型枠２同士、円筒状型枠１２同士は、図１６に示すように、互いに凸形状部２ａ，１２ａと凹形状部２ｂ，１２ｂとの嵌め合いによる係合関係で係合するため、係合が確実となり、芯がずれにくくなる。
【００６８】
最後に、このように製造された廃棄体一体型緩衝材４１を、図１４（ｄ）に示すように、吊り上げ装置４９により横並び定置用台座４２から吊り上げて、所望の位置に搬送させる。
【００６９】
このように、本実施の形態３によれば、廃棄体４６の周りに位置すべき緩衝材は軸心方向に数個、例えば５個に分割した程度の大型サイズのブロックに形成され、金属製の円筒状型枠２を一体に有する構造の円盤型緩衝材ブロック１と、金属製の円筒状型枠１２，２を一体に有する中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを組合せて用いることで、これらの円盤型緩衝材ブロック１と中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを横並び整列させて定置させ、連続する中空部１３内に廃棄体４６を設置し、円盤型緩衝材ブロック１，１１の隣接する円筒状型枠２同士を溶接により結合させて一体化させるだけで、容易にバリア能力の高い廃棄体一体型緩衝材４１を製造することができる。ここで、円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、大型サイズであるが、その外周面等が金属製の円筒状型枠２，１２により覆われているので、廃棄体一体型緩衝材４１の製造工程における搬送・定置時に損傷することはない。
【００７０】
次に、このように製造された廃棄体一体型緩衝材４１の地下処分施設坑道における搬送定置方法について図１７及び図１８を参照して説明する。図１７は、廃棄体一体型緩衝材４１の地下処分施設坑道における搬送定置方法を示す工程図であり、図１８は、トンネル覆工５１の構築例を示す概略正面図である。廃棄体一体型緩衝材４１よりも一回り大きく水平方向に形成されて坑道をなすトンネル覆工５１は、その底面側に、廃棄体一体型緩衝材４１を定置させるためのガイドレール５２が水平方向に連続させて設けられているととともに、ガイドレール５２に規制されて底面を車輪５３付きで上下動可能な台車５４が水平方向に走行自在とされている。
【００７１】
まず、図１７（ａ）に示すように、対象となる廃棄体一体型緩衝材４１を台車５４上に載せてトンネル覆工５１内の所定位置まで搬送し、定置すべき位置まで搬送させたら、図１７（ｂ）に示すように、台車５４を下降させることにより、トンネル覆工５１内のガイドレール５２上に廃棄体一体型緩衝材４１を定置させる。そして、図１７（ｃ）に示すように、台車５４を退却させ、必要に応じて、次の廃棄体一体型緩衝材４１の搬送・定着を繰り返す。これにより、廃棄体一体型緩衝材４１の搬送・定置を効率よく容易に行うことができる。
【００７２】
なお、トンネル覆工５１内に廃棄体一体型緩衝材４１を定置した後において、トンネル覆工５１の壁面との間に隙間を生ずるが、長期間経過に伴い金属製の円筒状型枠２が健全性を喪失した場合でもベントナイト系材料３が円筒形状を維持し、かつ、粘土密度が低下しないように、隙間を充填しておく必要がある。この場合の充填材料としては、例えば、モルタル、コンクリート、粘土の粉体や粒状体、粘土ブロック等を適宜用いることができる。充填材料の充填方法としては、セメント系材料の場合であれば配管による注入打設により行うことができ、粘土系材料の場合であれば、図１９及び図２０中に示すように吹き付けパイプ５５を利用した充填材料５６の吹き付け充填法、或いは、図１９及び図２０中に併せて示すようにブロック５７を順次挿入していくブロック挿入法、或いは、両者の併用法によって容易に実施できる。
【００７３】
（実施の形態４）
本実施の形態４も、実施の形態３と同様に廃棄体一体型緩衝材４１の製造方法に関する。図２１は、本実施の形態４の製造工程を示す工程図である。本実施の形態３では、横並び定置させて廃棄体一体型緩衝材４１を製造するようにしたが、本実施の形態４は、縦並びに重ねて定置させて廃棄体一体型緩衝材４１を製造するようにしたものである。
【００７４】
本実施の形態４では、縦置き定置用台座６１を用いる。まず、図２１（ａ）に示すように、１個の円盤型緩衝材ブロック１を軸心方向が鉛直方向となるようにして吊り下げ装置６２により吊り下げて縦置き定置用台座６１上に搬送・定置させる。次いで、図２１（ｂ）に示すように、３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１を軸心方向が鉛直方向となるようにして順次吊り下げ装置６２により吊り下げて円盤型緩衝材ブロック１上に縦並びに重なるように搬送・定置させる。すなわち、円盤型緩衝材ブロック１を下端に位置させてこの円盤型緩衝材ブロック１と３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを中心軸を一致させて縦置き定置用台座６１上に縦並びに重ねて定置させる。
【００７５】
これにより、３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の連続する中空部１３によって円筒状の廃棄体４６の収納スペースが縦長に形成される。そこで、図２１（ｃ）に示すように、この中空部１３により形成された収納スペース内に対象となる廃棄体４６を吊り下げ装置６２により吊り下げ搬送して設置する。引き続き、収納スペースの上部開口端側に位置する中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の開口端側に、１つの円盤型緩衝材ブロック１を蓋体として吊り下げ装置６２により吊り下げ搬送させて縦並びに並べて定置させることにより、図２１（ｄ）に示すように、中空部１３（収納スペース）を閉塞させる。
【００７６】
これらの円盤型緩衝材ブロック１、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の縦並び定置、廃棄体４６の設置、中空部１３の閉塞後に、図２１（ｅ）に示すように、円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の隣接する円筒状型枠２同士を溶接によって結合させて一体化することにより、廃棄体一体型緩衝材４１が完成する。図２１（ｅ）において、４８は溶接箇所を示している。この際、上下に隣接する円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の円筒状型枠２同士、円筒状型枠１２同士は、図１６に示した場合と同様に、互いに凸形状部２ａ，１２ａと凹形状部２ｂ，１２ｂとの嵌め合いによる係合関係で係合するため、係合が確実となり、芯がずれにくくなる。
【００７７】
最後に、このように製造された廃棄体一体型緩衝材４１を、図２１（ｆ）に示すように、吊り上げ装置６３により縦並び定置用台座６１から吊り上げて、所望の位置に搬送させる。本実施の形態４による場合も、実施の形態３の場合と同様な効果を奏する。
【００７８】
（変形例１）
図２２〜図２３−２を参照して、廃棄体一体型緩衝材４１を製造する上で、隣接する円筒状型枠２同士の結合方式の変形例を説明する。図２２は、円筒状型枠２同士の結合方式の変形例を示す構造図であり、図２３−１は、キャッチ構造部品の結合前の様子を拡大して示す構造図であり、図２３−２は、キャッチ構造部品の結合状態の様子を拡大して示す構造図である。
【００７９】
該変形例では、各円筒状型枠２の外周面の端部付近に位置させて、あらかじめ締結金具としてのキャッチ構造部品７１を円周方向の数箇所に設けておくようにしたものである。このキャッチ構造部品７１は、円筒状型枠２の端部よりも突出させた先端にフック形状部７２ａを有して支軸７３により半径方向に回動自在に支持された金属製のアーム７２と、このアーム７２の後端側を介してフック形状部７２ａを係止方向に付勢する圧縮ばね７４とよりなる。各円筒状型枠２の外周面の他端側の端部付近には、フック形状部７２ａが係止可能なＶ字状凹部７５が形成されている。このＶ字状凹部７５はフック形状部７２ａに対応する位置のみに形成してもよいが、円筒状型枠２の外周面全体に亘って環状に形成されていてもよい。
【００８０】
このような構成において、定置済みの円盤型緩衝材ブロック１又は中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１に対して、次の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１又は円盤型緩衝材ブロック１を搬送させ、図２３−１に示すように、近づけた後、端部同士を接合させると、図２３−２に示すように、圧縮ばね７４による付勢力によってアーム７２のフック形状部７２ａがＶ字状凹部７５内に入り込んで、係止状態となる。該変形例によれば、溶接することなく、円筒状型枠２同士を簡単に結合させることができる。
【００８１】
この場合も、隣接する円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の円筒状型枠２同士、円筒状型枠１２同士は、互いに凸形状部２ａ，１２ａと凹形状部２ｂ，１２ｂとの嵌め合いによる係合関係で係合するため、芯がずれにくく、フック形状部７２ａとＶ字状凹部７５とによる係合が確実となる。
【００８２】
（変形例２）
前述の説明では、廃棄体一体型緩衝材４１単位でトンネル覆工５１内に搬送・定置させるようにしたが、個々の円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の単位でトンネル覆工５１内に搬送・定置させるようにしてもよい。図２４は、ブロック単位搬送・定置方式を示す構造図であり、図２５−１は、円盤型緩衝材ブロック１の搬送時の様子を示す正面図であり、図２５−２は、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の搬送時の様子を示す正面図である。この場合、ブロック単位であるので、台車５４よりも小型の台車５８を用いればよい。
【００８３】
すなわち、端部に位置する円盤型緩衝材ブロック１を定置位置まで搬送・定置させた後、３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１を順次接合するように横並びに搬送・定置させ、開口状態で連続する中空部１３内に廃棄体４６を設置した後、中空部１３の開口側を閉塞するように数個、例えば３個の円盤型緩衝材ブロック１を順次接合するように横並びに搬送・定置させ、さらに、３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１を順次接合するように横並びに搬送・定置させ、開口状態で連続する中空部１３内に廃棄体４６を設置した後、中空部１３の開口側を閉塞するようにしてもよい。この場合、隣接する円筒状型枠２同士の結合には、前述したキャッチ構造部品７１を利用すればよい。
【００８４】
この場合も、廃棄体４６の周りに位置すべき緩衝材を軸心方向に数個に分割した程度の大型サイズに形成し、金属製の円筒状型枠２を一体に有する構造の円盤型緩衝材ブロック１と、金属製の円筒状型枠１２，２を一体に有する中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを組合せて用いることで、これらの円盤型緩衝材ブロック１と中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とをトンネル覆工５１内で順次横並びに整列させて定置させ、隣接する円筒状型枠２同士を結合させればよく、作業効率のよいものとなる。この際、円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、大型サイズであるが、その外周面等が金属製の円筒状型枠２，１２により覆われているので、トンネル覆工５１内における搬送・定置時に損傷することはない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１−１】本発明の実施の形態１に係る円盤型緩衝材ブロックを示す平面図である。
【図１−２】図１−２の縦断端面図である。
【図２】円盤型緩衝材ブロックの製造方法を端面図的に示す工程図である。
【図３−１】本発明の実施の形態１に係る中空部付き円盤型緩衝材ブロックを示す平面図である。
【図３−２】図３−２の縦断端面図である。
【図４】中空部付き円盤型緩衝材ブロックの製造方法を端面図的に示す工程図である。
【図５】円筒状型枠等の端部形状を示す端面図である。
【図６】円筒状型枠等の端部形状の変形例を示す端面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る円盤型緩衝材ブロックを製造するための転圧装置の一例を示す概略平面図である。
【図８−１】転圧装置の転圧前の様子を断面的に示す正面図である。
【図８−２】転圧装置の転圧後の様子を断面的に示す正面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る中空部付き円盤型緩衝材ブロックを製造するための転圧装置の一例を示す概略平面図である。
【図１０−１】転圧装置の転圧前の様子を断面的に示す正面図である。
【図１０−２】転圧装置の転圧後の様子を断面的に示す正面図である。
【図１１】中空部付き円盤型緩衝材ブロックの製造方法を端面図的に示す工程図である。
【図１２】アンカーを備えた転圧装置の構成例を断面的に示す正面図である。
【図１３】円盤状型枠の内壁面の凹凸形状の一例の拡大図を併せて示す端面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３の廃棄体一体型緩衝材の製造工程を示す工程図である。
【図１５−１】円筒型緩衝材ブロックの搬送の様子を示す概略正面図である。
【図１５−２】中空部付き円筒型緩衝材ブロックの搬送の様子を示す概略正面図である。
【図１６】円筒状型枠同士の係合部の形状を示す端面図である。
【図１７】廃棄体一体型緩衝材の地下処分施設坑道における搬送定置方法を示す工程図である。
【図１８】トンネル覆工の構築例を示す概略正面図である。
【図１９】定置後の隙間の２つの充填方式を併せて示す端面図である。
【図２０】定置後の隙間の２つの充填方式を併せて示す正面図である。
【図２１】本発明の実施の形態４の廃棄体一体型緩衝材の製造工程を示す工程図である。
【図２２】円筒状型枠同士の結合方式の変形例を示す構造図である。
【図２３−１】キャッチ構造部品の結合前の様子を拡大して示す構造図である。
【図２３−２】キャッチ構造部品の結合状態の様子を拡大して示す構造図である。
【図２４】ブロック単位搬送・定置方式を示す構造図である。
【図２５−１】円盤型緩衝材ブロックの搬送時の様子を示す正面図である。
【図２５−２】中空部付き円盤型緩衝材ブロックの搬送時の様子を示す正面図である。
【図２６−１】従来の廃棄体一体型緩衝材の構成例を示す分解斜視図である。
【図２６−２】従来の廃棄体一体型緩衝材の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ 円盤型緩衝材ブロック
２ 円筒状型枠
３ ベントナイト系材料
４ 底板
５ 投入型枠
６ 型枠支持部材
７ ピストン
１１ 中空部付き円盤型緩衝材ブロック
１２ 円筒状型枠
１３ 中空部
１５ 投入型枠
１６ 型枠支持部材
１７ ピストン
２１ 転圧装置
２２ 転圧ランマ
２６ 回転機構
２７ ビーム材
２８ 金具
３１ 転圧装置
３２ アンカー
３３ 凹凸形状
４１ 廃棄体一体型緩衝材
４２ 横並び定置用台座
４６ 廃棄体
４７ 蓋板
６１ 縦置き定置用台座
７１ キャッチ構造部品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高レベル放射性廃棄物の埋設処分に適した円盤型緩衝材ブロック、円盤型緩衝材ブロックの製造方法及び廃棄体一体型緩衝材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、放射性廃棄物や産業廃棄物を地中に埋設処分する場合、地下水に毒性物質を漏出させない遮水工に、ベントナイト或いはベントナイトと骨材を混練した高密度な粘土系難透水性材料からなる緩衝材が使われている。このような緩衝材に関しては、その配合の工夫等に関する各種提案例もある（例えば、特許文献１〜４等参照）。
【０００３】
緩衝材を用いる遮水工の一つに、現場締固め施工法がある。この現場締固め施工法は、緩衝材による人工バリアを構築する位置に、ベントナイト系材料を直接、巻きだし、ローラ等の大型重機で締固める方法である。例えば、特許文献５によれば、坑道床面に掘削した縦穴に高レベル放射性廃棄物を定置して緩衝材を設置する方法が提案されている。しかし、現場締固め施工法は、高密度な緩衝材を構築することができないという欠点がある。
【０００４】
そこで、緩衝材の設置方法の一つとして、図２６−２に示すように、廃棄体１０１と緩衝材１０２とを一体成形した廃棄体一体型緩衝材１０３を工場などであらかじめ構築し、所定の埋設処分位置に定置してから、埋め戻す処分方法が考えられている。ここに、緩衝材１０２は、図２６−１に示すように、廃棄体１０１を挿入設置する大きさの中空部１０２ａを有する円筒状容器形状の緩衝材１０２ｂと、中空部１０２ａを閉塞する蓋形状の緩衝材１０２ｃとからなる。具体的には、緩衝材を中空容器形状にＣＩＰ成形（冷間等方圧加圧法）してから、廃棄体を中空部に挿入し、その後、鋼鉄製容器で包むことで、廃棄体一体型緩衝材を製造する方法が非特許文献１により提案されている。このような廃棄体一体型緩衝材によれば、廃棄体の埋設処分においてバリア能力の高いものとなる。
【０００５】
しかしながら、この種の緩衝材は、例えば直径２〜３ｍ、長さ３〜４ｍに及ぶものであり、このような大型の緩衝材をプレス成形するためには、膨大なプレス力が必要であるため、大型の製造装置を必要とする。
【０００６】
このようなことから、緩衝材の設置方法としては、ブロック定置施工法が一般的とされている。このブロック定置施工法は、緩衝材を事前に工場などにおいてブロック状に高密度にプレス成形してから現場に搬送して定置させる施工法である。このブロック定置施工法に関しては、例えば特許文献６によれば、円形坑道の外周部に粘土系バリアを構築する方法として、扇形形状のベントナイトブロックを所定の位置に定置するための操作方法が提案されている。また、非特許文献２によれば、粘土系土質材料をプレスすることで高密度な成形体ブロックを形成し、分割した寸法形状のブロックにあらかじめ成形することで、円筒型廃棄物の周囲に組合せて設置する例が報告されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３０４５９７号公報
【特許文献２】特開２００３−１４９３９１号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４５７１号公報
【特許文献４】特開２００３−２９０７３４号公報
【特許文献５】特開昭６１−２０１２００号公報
【特許文献６】特開２００５−３８３１７１号公報
【非特許文献１】T.Awano,T.Kanno et al.“Manufacturing and Handling Technique of the Monolithic Buffer Material for HLW Disposal”,ICEM01
【非特許文献２】核燃料サイクル開発機構、「わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性総論レポート」平成１１年１１月２６日発行、ｐ.ＩＶ−52
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
緩衝材に使用するブロックを小型ブロックとすれば、小さいエネルギーでプレス成形できるため、その製造装置をコンパクトにすることができる。しかしながら、作製した小型ブロックを、埋設処分を行う施設に定置する作業では、小型ブロックの個数に比例した作業時間を要するため、大型ブロックを使用する方が効率的といえる。
【０００９】
ところが、ベントナイトは、低強度の材料であるため、ブロックの寸法が大きくなると、搬送・定置作業中にその隅部などが損傷しやすいという欠点がある。よって、小型ブロック化せざるを得ない現状にある。この結果、廃棄体一体型緩衝材の構築も不可能な現状にある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プレス等の製造装置を大型化することなく、かつ、搬送・定置作業時に損傷することなく作業効率の向上を図れる大型サイズの円盤型緩衝材ブロック、円盤型緩衝材ブロックの製造方法及び廃棄体一体型緩衝材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る円盤型緩衝材ブロックは、金属製の円筒状型枠と、該円筒状型枠内に充填され圧縮処理により高密度化されて前記円筒状型枠と一体化された粘土系難透水性材料と、からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る円盤型緩衝材ブロックは、金属製で同心円状に配置された同一高さの２つの円筒状型枠と、該２つの円筒状型枠間に充填され圧縮処理により高密度化されてこれらの円筒状型枠と一体化された粘土系難透水性材料と、からなり中空部を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る円盤型緩衝材ブロックは、上記発明において、前記円筒状型枠は、その両端に、他の部材に対して中心軸方向に挿脱自在に係合可能な雌雄をなす凹凸形状を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る円盤型緩衝材ブロックは、上記発明において、前記円筒状型枠は、その外周面上に、他の円盤型緩衝材ブロックとの締結用の複数のキャッチ構造部品を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る円盤型緩衝材ブロックは、上記発明において、前記円筒状型枠は、その片側端部に金属製の蓋板を一体に有することを特徴とする。
【００１６】
請求項６に係る円盤型緩衝材ブロックは、上記発明において、前記円筒状型枠は、その内壁面に、複数の凹凸形状を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項７に係る円盤型緩衝材ブロックは、上記発明において、前記粘土系難透水性材料は、粉体或いは粒状で水分を調整済みのベントナイト系材料であることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、金属製の円筒状型枠を設置面上に着脱自在に設置する工程と、該円筒状型枠内に粘土系難透水性材料を充填する工程と、前記円筒状型枠内に充填された粘土系難透水性材料をプレスして該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、金属製で同一高さに形成された半径の異なる２つの円筒状型枠を同心円状にして設置面上に着脱自在に設置する工程と、前記２つの円筒状型枠の間に粘土系難透水性材料を充填する工程と、充填された粘土系難透水性材料をプレスして該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、剛性を有する型枠支持部材で前記円筒状型枠の外側を支持した状態で前記粘土系難透水性材料をプレスするようにしたことを特徴とする。
【００２１】
請求項１１に係る中空部を有する円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、金属製の円筒状型枠を設置面上に着脱自在に設置する工程と、該円筒状型枠内に粘土系難透水性材料を投入する工程と、前記円筒状型枠内に投入された粘土系難透水性材料を転圧装置により転圧する工程と、前記投入する工程と前記転圧する工程とを複数回繰返して該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１２に係る中空部を有する円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、金属製で同一高さに形成された半径の異なる２つの円筒状型枠を同心円状にして設置面上に着脱自在に設置する工程と、前記２つの円筒状型枠の間に粘土系難透水性材料を投入する工程と、投入された粘土系難透水性材料を転圧装置により転圧する工程と、前記投入する工程と前記転圧する工程とを複数回繰返して該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項１３に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、固定装置で前記円筒状型枠を支持した状態で前記粘土系難透水性材料を転圧するようにしたことを特徴とする。
【００２４】
請求項１４に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、前記転圧装置として、前記円筒状型枠の半径方向に延設されて中心軸回りに回転する回転機構を有するビーム材と、該ビーム材に金具により把持された複数の転圧機と、を備える転圧装置を用いて転圧面に均等に転圧エネルギーを付与するようにしたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１５に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、前記転圧装置として、複数の前記転圧機をそれぞれ上下動自在に支持するスライド機構を有する転圧装置を用いるようにしたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１６に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、前記設置する工程で、前記円筒状型枠の上端に投入型枠を着脱自在に設置するようにしたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１７に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、前記円筒状型枠として、内壁面に複数の凹凸形状を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする。
【００２８】
請求項１８に係る円盤型緩衝材ブロックの製造方法は、上記発明において、前記粘土系難透水性材料は、粉体或いは粒状で水分を調整済みのベントナイト系材料であることを特徴とする。
【００２９】
請求項１９に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、同一外径に形成された請求項１記載の円盤型緩衝材ブロックと請求項２記載の中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを用いる廃棄体一体型緩衝材の製造方法であって、前記円盤型緩衝材ブロックを一端に位置させて該円盤型緩衝材ブロックと複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを中心軸を一致させて台座上に横並びに並べて定置させる工程と、複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの連続する前記中空部内に対象となる廃棄体を設置する工程と、連続する複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの他端に前記円盤型緩衝材ブロックを横並びに並べて定置させ前記中空部を閉塞させる工程と、前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの隣接する前記円筒状型枠同士を結合させて一体化する工程と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
請求項２０に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、同一外径に形成された請求項１記載の円盤型緩衝材ブロックと請求項２記載の中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを用いる廃棄体一体型緩衝材の製造方法であって、前記円盤型緩衝材ブロックを下端に位置させて該円盤型緩衝材ブロックと複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを中心軸を一致させて台座上に縦並びに重ねて定置させる工程と、複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの連続する前記中空部内に対象となる廃棄体を設置する工程と、連続する複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの上端に前記円盤型緩衝材ブロックを縦並びに重ねて定置させ前記中空部を閉塞させる工程と、前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの隣接する前記円筒状型枠同士を結合させて一体化する工程と、を備えることを特徴とする。
【００３１】
請求項２１に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、上記発明において、前記一体化する工程は、隣接する前記円筒状型枠同士を溶接により結合させることを特徴とする。
【００３２】
請求項２２に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、上記発明において、前記一体化する工程は、隣接する前記円筒状型枠同士を締結金具より結合させることを特徴とする。
【００３３】
請求項２３に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、上記発明において、前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの前記円筒状型枠として、その両端に、他の前記円筒状型枠に対して中心軸方向に挿脱自在に係合可能な雌雄形状を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする。
【００３４】
請求項２４に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法は、上記発明において、前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの前記円筒状型枠として、その外周面上に、他の前記円筒状型枠との締結用の複数のキャッチ構造部品を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る円盤型緩衝材ブロック及びその製造方法によれば、廃棄体の周りに位置すべき緩衝材を軸心方向に数個に分割した程度の大型サイズの円盤型ブロック形状或いは中空部を有する円盤型ブロック形状に作製し、かつ、金属製の円筒状型枠を一体に有する構造としているので、プレス等の製造装置を大型化することなく製造することができる上に、金属製の円筒状型枠の存在によって搬送・定置作業時に損傷することなく作業効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００３６】
また、本発明に係る廃棄体一体型緩衝材の製造方法によれば、廃棄体の周りに位置すべき緩衝材を軸心方向に数個に分割した程度の大型サイズのブロックとして形成してなり、金属製の円筒状型枠を一体に有する構造の円盤型緩衝材ブロックと中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを組合せて用いることで、これらの円盤型緩衝材ブロックと中空部を有する円盤型緩衝材ブロックとを横並びや縦並びに整列させて定置させ、中空部に廃棄体を設置し、隣接する円筒状型枠同士を結合させて一体化させるだけで、容易にバリア能力の高い廃棄体一体型緩衝材を製造することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明に係る円盤型緩衝材ブロック、円盤型緩衝材ブロックの製造方法及び廃棄体一体型緩衝材の製造方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００３８】
（実施の形態１）
図１−１は、本発明の実施の形態１に係る円盤型緩衝材ブロックを示す平面図であり、図１−２は、その縦断端面図であり、図２は、その製造方法を端面図的に示す工程図である。
【００３９】
本実施の形態１に係る円盤型緩衝材ブロック１は、金属製の円筒状型枠２と、該円筒状型枠２内に充填され後述のプレス等の圧縮処理により高密度化されて円筒状型枠２と一体化された粘土系難透水性材料としてのベントナイト系材料３とから構成されている。ここで、円盤型緩衝材ブロック１は、後述するように、廃棄対象となる高レベル放射性廃棄物等の廃棄体の長手方向側を遮水するためのものであり、例えば直径約０．８ｍ、長さ約１．７ｍの円筒状廃棄体を想定した場合、円盤型緩衝材ブロック１は、直径約２ｍ、高さ（厚さ）約０．６ｍ程度の比較的大型サイズのブロックとして形成されている。また、ベントナイト系材料３は、ベントナイト１００％の材料或いはベントナイトと砂礫等の骨材との混合材料からなる粉体或いは粒状で水分を調整済みのものが用いられている。
【００４０】
図２を参照して、円盤型緩衝材ブロック１の製造方法を説明する。まず、設置面となる剛性の大きい底板４を用意し、この底板４上に金属製の円筒状型枠２を着脱自在に設置する（図２（ａ））。ここで、円筒状型枠２は、該円盤型緩衝材ブロック１の一部をなすものであり、ベントナイト系材料３を高密度に充填すべき所定高さ寸法に形成されているため、円筒状型枠２内に巻きだしたベントナイト系材料３が円筒状型枠２から外部にこぼれないようにするために、円筒状型枠２と同一径の投入型枠５を円筒状型枠２の上端に着脱自在に設置する（図２（ｂ））。また、円筒状型枠２や投入型枠５の外周は、仮想線で示すように、剛性を有する型枠支持部材６で支持した状態とし、後述のプレス工程におけるプレス圧に耐え得るようにする。なお、円筒状型枠２の剛性が十分な場合には、型枠支持部材６は省略してもよい。
【００４１】
次いで、投入型枠５が設置された円筒状型枠２内にベントナイト系材料３を巻きだして（図２（ｃ））、必要に応じて適宜敷き均す（図２（ｄ））。そして、剛性の大きいピストン７を上方から圧入して（図２（ｅ））、円筒状型枠２内に充填されたベントナイト系材料３をプレスすることにより所定密度に高密度化することで、ベントナイト系材料３を円筒状型枠２と一体化する（図２（ｆ））。この際、投入型枠５を有するので、円筒状型枠２の上端ぎりぎりの位置まで所定の高密度のベントナイト系材料３をプレスすることができる。プレス処理後、ピストン７を退避させるとともに、投入型枠５を取り外し（図２（ｇ））、最後に、円筒状型枠２を底板４から取り外すことにより、図１−１、図１−２に示したような円筒状型枠２付きの円盤型緩衝材ブロック１が完成する。
【００４２】
図３−１は、本発明の実施の形態１に係る中空部付き円盤型緩衝材ブロックを示す平面図であり、図３−２は、その縦断端面図であり、図４は、その製造方法を端面図的に示す工程図である。
【００４３】
本実施の形態１に係る中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、前述の円盤型緩衝材ブロック１と適宜組合せて廃棄対象となる高レベル放射性廃棄物等の廃棄体の遮水に用いられるものであり、金属製で同心円状に配置された同一高さで半径の異なる２つの内外の円筒状型枠１２，２と、これらの内外の円筒状型枠１２，２間に充填され後述のプレス等の圧縮処理により高密度化されて内外の円筒状型枠１２，２と一体化された粘土系難透水性材料としてのベントナイト系材料３とから構成され、内周側の円筒状型枠１２により形成されて廃棄体を挿入し得る大きさの中空部１３を中心部に有する。
【００４４】
ここで、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、後述するように、数個の重ね合わせにより廃棄体の円周方向の周りを遮水するためのものであり、例えば直径約０．８ｍ、長さ約１．７ｍの円筒状廃棄体を想定した場合、円盤型緩衝材ブロック１１は、直径約２ｍ、中空部１３の直径約０．８ｍ、高さ（厚さ）約０．６ｍ程度の比較的大型サイズのブロックとして形成されている。また、ベントナイト系材料３は、粉体或いは粒状で水分を調整済みのものが用いられている。すなわち、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、円盤型緩衝材ブロック１と同一外径であって、中心部に円筒状型枠１２を付加することにより中空部１３を有するドーナツ状構造に形成されている。
【００４５】
図４を参照して、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の製造方法を説明する。基本的には、図２で説明した円盤型緩衝材ブロック１の製造方法と同様である。まず、設置面となる剛性の大きい底板４を用意し、この底板４上に金属製の円筒状型枠１２，２を同心円状にして着脱自在に設置する（図４（ａ））。ここで、内外の円筒状型枠１２，２は、該円盤型緩衝材ブロック１１の一部をなすものであり、ベントナイト系材料３を高密度に充填すべき所定高さ寸法に形成されているため、円筒状型枠１２，２間に巻きだしたベントナイト系材料３が円筒状型枠１２，２から外部にこぼれないようにするために、内外の円筒状型枠１２，２とそれぞれ同一径の投入型枠１５，５を円筒状型枠１２，２の上端に着脱自在に設置する（図４（ｂ））。また、円筒状型枠１２，２や投入型枠１５，５の外側は、仮想線で示すように、剛性を有する型枠支持部材１６，６で支持した状態とし、後述のプレス工程におけるプレス圧に耐え得るようにする。なお、円筒状型枠１２，２の剛性が十分な場合には、型枠支持部材１６，６は省略してもよい。
【００４６】
次いで、投入型枠１５，５が設置された円筒状型枠１２，２間にベントナイト系材料３を巻きだして（図４（ｃ））、必要に応じて適宜敷き均す（図４（ｄ））。そして、剛性の大きいドーナツ状のピストン１７を上方から圧入して（図４（ｅ））、円筒状型枠１２，２間に充填されたベントナイト系材料３をプレスすることにより所定密度に高密度化することで、ベントナイト系材料３を円筒状型枠１２，２と一体化する（図４（ｆ））。この際、投入型枠１５，５を有するので、円筒状型枠１２，２の上端ぎりぎりの位置まで所定の高密度のベントナイト系材料３をプレスすることができる。プレス処理後、ピストン１７を退避させるとともに、投入型枠１５，５を取り外し（図４（ｇ））、最後に、円筒状型枠１２，２を底板４から取り外すことにより、図３−１、図３−２に示したような円筒状型枠１２，２付きの中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１が完成する。
【００４７】
このように、本実施の形態１によれば、廃棄体の周りに位置すべき緩衝材を軸心方向に数個に分割した程度の大型サイズ（直径２ｍ、厚さ０．６ｍ程度）の円盤型緩衝材ブロック１と中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１として作製し、かつ、金属製の円筒状型枠２又は内外の円筒状型枠１２，２を一体に有する構造としているので、プレス等の製造装置を必要以上に大型化することなく製造することができる上に、金属製の円筒状型枠２又は内外の円筒状型枠１２，２の存在によって、後述の搬送・定置作業時に損傷することなく作業効率の向上を図ることができる。
【００４８】
ここで、円筒状型枠１２，２の端部形状について図５を参照して説明する。本実施の形態１の円筒状型枠１２，２は、その両端に、他の部材に対して中心軸方向に挿脱自在に係合可能な雌雄形状をなす凹凸形状を有している。具体的には、図５に示すように、一端側が全周に亘って凸形状部１２ａ，２ａとされ、他端側が全周に亘って凸形状１２ａ，２ａとは逆の凹形状部１２ｂ，２ｂとして形成されている（なお、円筒状型枠１２を用いない円盤型緩衝材ブロック１の場合にも適用し得るのは、もちろんである）。これに対応して、底板４上の円筒状型枠１２，２を設置すべき半径位置には、凸形状部１２ａ，２ａが係合可能な凹形状部４ａ，４ｂが環状に形成されている。これにより、凸形状部１２ａ，２ａを凹形状部４ａ，４ｂを係合させて円筒状型枠１２，２を底板４上に設置することにより、確実に所定位置に嵌めることができ、プレス時に衝撃で円筒状型枠１２，２がずれることを防止できる。
【００４９】
また、投入型枠１５，５も、円筒状型枠１２，２と同様に、その両端に、凸形状部１５ａ，５ａと凹形状部１５ｂ，５ｂとを全周に亘って有する形状とされている。凸形状部１５ａ，５ａは円筒状型枠１２，２の凹形状部１２ｂ，２ｂに係合可能とされている。これにより、凸形状部１５ａ，５ａが凹形状部１２ｂ，２ｂに係合するように円筒状型枠１２，２上に投入型枠１５，５を設置することにより、確実に嵌めて横ずれが生じないようにすることができるとともに、投入型枠１５，５と円筒状型枠１２，２との間に段差がないため、ピストン１７によるプレス作業を円筒状型枠１２，２の内壁面まで適正に行うことができる。なお、専用の投入型枠１５，５を用いる場合であれば、凹形状部１５ｂ，５ｂは必須ではないが、凹形状部１５ｂ，５ｂを有する構造とすることにより、円筒状型枠１２，２自体を投入型枠１５，５として代用することもできる。
【００５０】
図６に円筒状型枠１２，２の端部形状の変形例を示す。円筒状型枠１２，２の両端の雌雄形状としては、凸形状部１２ａ，２ａと凹形状部１２ｂ，２ｂとの組合せに限らず、例えば、図６に示すように、外周側凸段差部１２ｃと内周側凸段差１２ｄとの組合せ、及び、内周側凸段差部２ｃと外周側凸段差２ｄとの組合せ（印籠形状の組合せ）として形成してもよい。これに対応して、底板４上の円筒状型枠１２，２を設置すべき半径位置には、外周側凸段差部１２ｃ、内周側凸段差部２ｃが係合可能な深さに環状凹部４ｃが形成されている。これにより、外周側凸段差部１２ｃ、内周側凸段差部２ｃを環状凹部４ｃの壁面に係合させて円筒状型枠１２，２を底板４上に設置することにより、確実に所定位置に嵌めることができ、プレス時に衝撃で円筒状型枠１２，２がずれることを防止できる。
【００５１】
また、投入型枠１５，５も、円筒状型枠１２の外周側凸段差部１２ｃと内周側凸段差１２ｄとの組合せ、及び、円筒状型枠２の内周側凸段差部２ｃと外周側凸段差２ｄとの組合せと同様に、その両端に、外周側凸段差部１５ｃと内周側凸段差１５ｄとの組合せ、及び、内周側凸段差部５ｃと外周側凸段差５ｄとの組合せを全周に亘って有する形状とされており、図５の場合と同様の効果を奏する。
【００５２】
（実施の形態２）
前述の円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、ピストン７又は１７を用いたプレス方式に限らず、小型ランマ転圧機を用いる方法によっても製造することができる。本実施の形態２は、小型ランマ転圧機を用いた円盤型緩衝材ブロックの製造方法に関するものである。
【００５３】
図７は、本発明の実施の形態２に係る円盤型緩衝材ブロック１を製造するための転圧装置の一例を示す概略平面図であり、図８−１は、その転圧前の様子を断面的に示す正面図であり、図８−２は、転圧後の様子を断面的に示す正面図である。本実施の形態２の製造方法に用いる転圧装置２１は、空圧又は油圧駆動の小型の転圧機としての転圧ランマ２２を円筒状型枠２内の中心部並びに略半径方向に整列させて複数台備えている。これらの転圧ランマ２２は、例えば毎秒１〜５回程度のサイクルでピストンを下向きに繰り出すので、下端の転圧部は、ベントナイト系材料３を転圧するとともに、その反発力により転圧ランマ２２自体が飛び上がる。転圧ランマ２２全体の落下エネルギーは、次の転圧時に利用される。なお、同図では、転圧ランマ自体が上下動自在にスライドする機構を有しているが、転圧ランマをビーム材に上下動自在に取付けても良く、ランマの下部転圧面は上下に繰り出されることにより転圧が可能である。
【００５４】
また、円筒状型枠２の外周位置に位置させて底板４上に設置された環状のレール２３上を一定速度で走行するローラ２４や支柱部材２５を直径位置に対で有する回転機構２６を備え、一対の支柱部材２５の頂部間で円筒状型枠２の半径方向に延設されて中心軸周りに水平面内で回転する略ひし形形状のビーム材２７が設けられている。複数の転圧ランマ２２は、このビーム材２７に対して下層の金具２８により把持されるとともに、これらのビーム材２７及び金具２８に対して貫通孔構造により個々に上下動自在に支持されている。それぞれの転圧ランマ２２は、図８−１に示すように、個別のタイミングで上下動の動作をするので、ビーム材２７や金具２８には衝撃は殆ど作用しない。また、回転機構２６により転圧装置２１全体が水平回転運動を行うので、円筒状型枠２内に投入されたベントナイト系材料３は均質な密度に転圧される。投入された分の当該層のベントナイト系材料３の転圧が終了したら、次の転圧層に相当する分量のベントナイト系材料３を投入し、この転圧を再開する。以上の投入、転圧動作を繰り返すことにより、円盤型緩衝材ブロック１を製造できる。
【００５５】
図９は、本発明の実施の形態２に係る中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１を製造するための転圧装置の一例を示す概略平面図であり、図１０−１は、その転圧前の様子を断面的に示す正面図であり、図１０−２は、転圧後の様子を断面的に示す正面図である。本実施の形態２の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の製造方法に用いる転圧装置３１は、基本的には、図７〜図８−２に示した転圧装置２１の場合と同様であり、転圧ランマ２２が円筒状型枠１２，２間に対応する領域にのみ配列されている点で異なる。
【００５６】
ここで、転圧装置３１を用いた中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の製造方法について図１１を参照して説明する。図１１は、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の製造方法を端面図的に示す工程図である。まず、設置面となる剛性の大きい底板４を用意し、この底板４上に金属製の円筒状型枠１２，２を同心円状にして着脱自在に設置する（図１１（ａ））。ここで、内外の円筒状型枠１２，２は、該円盤型緩衝材ブロック１１の一部をなすものであり、ベントナイト系材料３を高密度に充填すべき所定高さ寸法に形成されているため、円筒状型枠１２，２間に巻きだしたベントナイト系材料３が円筒状型枠１２，２から外部にこぼれないようにするために、内外の円筒状型枠１２，２とそれぞれ同一径の投入型枠１５，５を円筒状型枠１２，２の上端に着脱自在に設置する（図１１（ｂ））。
【００５７】
次いで、投入型枠１５，５が設置された円筒状型枠１２，２間に１層の転圧層に相当する分量のベントナイト系材料３を投入し（図１１（ｃ））、必要に応じて適宜敷き均す（図１１（ｄ））。そして、前述の転圧装置３１を用いて円筒状型枠１２，２間に投入されたベントナイト系材料３を転圧することにより所定密度に高密度化する（図１１（ｅ）（ｆ））。当該層の転圧が終了したら、次の転圧層に相当する分量のベントナイト系材料３を円筒状型枠１２，２間に投入し、再び、転圧装置３１を用いてベントナイト系材料３を転圧することにより所定密度に高密度化する（図１１（ｃ）〜図１１（ｆ））。この処理を必要回数繰り返すことで、ベントナイト系材料３を円筒状型枠１２，２と一体化する（図１１（ｆ））。
【００５８】
この際、投入型枠１５，５を有するので、投入されるベントナイト系材料３が外にこぼれることがない。また、投入型枠１５，５が円筒状型枠１２，２に段差のない状態で係合設置されているので、転圧ランマ２２が円筒状型枠１２，２直近部を転圧する際にガイドレールとしても機能し、円筒状型枠１２，２内壁ぎりぎりの位置まで所定の高密度にベントナイト系材料３を転圧することができ、円筒状型枠１２，２の上端を損傷することもない。
【００５９】
転圧処理後、転圧装置３１を退避させるとともに、投入型枠１５，５を取り外し（図１１（ｇ））、最後に、円筒状型枠１２，２を底板４から取り外すことにより、図３−１、図３−２に示したような円筒状型枠１２，２付きの中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１が完成する。なお、転圧装置２１を用いた場合も円筒状型枠１２付きの円盤型緩衝材ブロック１の場合も同様の工程により製造し得ることは明らかである。
【００６０】
なお、転圧装置３１（転圧装置２１の場合も同様）による転圧時には、図１２に示すように、例えば投入型枠１５，５を介して円筒状型枠１２，２を底板４に締結する固定装置としてのアンカー３２を用い、転圧時の振動によって円筒状型枠１２，２が位置ずれしないようにすることが好ましい。この際、前述したように、投入型枠１５，５は、円筒状型枠１２，２に対して凸形状部１５ａ，５ａが凹形状部１２ｂ，２ｂに係合するようにして設置されているので、アンカー３２による締め付け固定力を円筒状型枠１２，２に対して確実に伝えることができる。
【００６１】
また、これらの実施の形態１，２の円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１に関して、円盤状型枠２の内壁面に、例えば図１３に示すような凹凸形状３３が少なくとも軸方向に複数個存在するように形成しておけば、円筒状型枠２とベントナイト系材料３との密着を強くすることができる。すなわち、製造工程終了後に、円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１を搬送又は定置させる作業時に、ベントナイト系材料３が円筒状型枠２から外れることを確実に防止できる。中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の場合には、円筒状型枠１２の内壁面（ベントナイト系樹脂充填側）側に凹凸形状を形成するようにしてもよい。
【００６２】
（実施の形態３）
本実施の形態３は、前述したように、同一外径に形成された円盤型緩衝材ブロック１と中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを用いる廃棄体一体型緩衝材４１の製造方法に関する。図１４は、本実施の形態３の製造工程を示す工程図であり、図１５−１は、円筒型緩衝材ブロック１の搬送の様子を示す概略正面図であり、図１５−２は、中空部付き円筒型緩衝材ブロック１１の搬送の様子を示す概略正面図である。本実施の形態３では、例えば、２個の円盤型緩衝材ブロック１と３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを組合せて廃棄体一体型緩衝材４１を製造する例で説明する。
【００６３】
本実施の形態３では、横方向に長く形成された横並び定置用台座４２を用いる。この横並び定置用台座４２は、例えば、図１５−１，図１５−２に示すように、円筒状型枠２の外形に対応する斜面４２ａを両側に有する断面凹状形状に形成されて、両側の斜面４２ａには円筒状型枠２の外周面を支持し得るガイドレール４３が取り付けられているととともに、斜面４２ａを車輪４４付きで上下動可能な台車４５が走行自在とされている。
【００６４】
まず、図１４（ａ）に示すように、１個の円盤型緩衝材ブロック１と３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを順次台車４５上に載せて横並び定置用台座４２上の所定位置に搬送させる。すなわち、円盤型緩衝材ブロック１を一端に位置させてこの円盤型緩衝材ブロック１と３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを中心軸を一致させて横並び定置用台座４２上に横並びに並べて定置させる。これにより、３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の連続する中空部１３によって円筒状の廃棄体４６の収納スペースが形成される。そこで、図１４（ｂ）に示すように、この中空部１３により形成された収納スペース内に対象となる廃棄体４６を設置する。
【００６５】
引き続き、収納スペースの開口端側に位置する中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の開口端側に、１つの円盤型緩衝材ブロック１を蓋体として台車４５により搬送させて横並びに並べて定置させることにより、図１４（ｃ）に示すように、中空部１３（収納スペース）を閉塞させる。
【００６６】
図１４において、４７は円盤型緩衝材ブロック１の外面側端部において円筒状型枠２と一体化された金属製の蓋板である。この蓋板４７は、円盤型緩衝材ブロック１を構成する円筒状型枠２の片側端部に後から溶接により一体化させたものであってもよく、或いは、あらかじめ蓋板４７付きの桶状の円筒状型枠２として形成しておき、前述の製造工程では蓋板４７付きの円筒状型枠２内にベントナイト系材料３を高密度に充填させることにより形成されたものであってもよい。
【００６７】
これらの円盤型緩衝材ブロック１、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の横並び定置、廃棄体４６の設置、中空部１３の閉塞後に、図１４（ｃ）に示すように、円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の隣接する金属製の円筒状型枠２同士を溶接によって結合させて一体化することにより、廃棄体一体型緩衝材４１が完成する。図１４（ｃ）において、４８は溶接箇所を示している。この際、隣接する円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の円筒状型枠２同士、円筒状型枠１２同士は、図１６に示すように、互いに凸形状部２ａ，１２ａと凹形状部２ｂ，１２ｂとの嵌め合いによる係合関係で係合するため、係合が確実となり、芯がずれにくくなる。
【００６８】
最後に、このように製造された廃棄体一体型緩衝材４１を、図１４（ｄ）に示すように、吊り上げ装置４９により横並び定置用台座４２から吊り上げて、所望の位置に搬送させる。
【００６９】
このように、本実施の形態３によれば、廃棄体４６の周りに位置すべき緩衝材は軸心方向に数個、例えば５個に分割した程度の大型サイズのブロックに形成され、金属製の円筒状型枠２を一体に有する構造の円盤型緩衝材ブロック１と、金属製の円筒状型枠１２，２を一体に有する中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを組合せて用いることで、これらの円盤型緩衝材ブロック１と中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを横並び整列させて定置させ、連続する中空部１３内に廃棄体４６を設置し、円盤型緩衝材ブロック１，１１の隣接する円筒状型枠２同士を溶接により結合させて一体化させるだけで、容易にバリア能力の高い廃棄体一体型緩衝材４１を製造することができる。ここで、円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、大型サイズであるが、その外周面等が金属製の円筒状型枠２，１２により覆われているので、廃棄体一体型緩衝材４１の製造工程における搬送・定置時に損傷することはない。
【００７０】
次に、このように製造された廃棄体一体型緩衝材４１の地下処分施設坑道における搬送定置方法について図１７及び図１８を参照して説明する。図１７は、廃棄体一体型緩衝材４１の地下処分施設坑道における搬送定置方法を示す工程図であり、図１８は、トンネル覆工５１の構築例を示す概略正面図である。廃棄体一体型緩衝材４１よりも一回り大きく水平方向に形成されて坑道をなすトンネル覆工５１は、その底面側に、廃棄体一体型緩衝材４１を定置させるためのガイドレール５２が水平方向に連続させて設けられているととともに、ガイドレール５２に規制されて底面を車輪５３付きで上下動可能な台車５４が水平方向に走行自在とされている。
【００７１】
まず、図１７（ａ）に示すように、対象となる廃棄体一体型緩衝材４１を台車５４上に載せてトンネル覆工５１内の所定位置まで搬送し、定置すべき位置まで搬送させたら、図１７（ｂ）に示すように、台車５４を下降させることにより、トンネル覆工５１内のガイドレール５２上に廃棄体一体型緩衝材４１を定置させる。そして、図１７（ｃ）に示すように、台車５４を退却させ、必要に応じて、次の廃棄体一体型緩衝材４１の搬送・定着を繰り返す。これにより、廃棄体一体型緩衝材４１の搬送・定置を効率よく容易に行うことができる。
【００７２】
なお、トンネル覆工５１内に廃棄体一体型緩衝材４１を定置した後において、トンネル覆工５１の壁面との間に隙間を生ずるが、長期間経過に伴い金属製の円筒状型枠２が健全性を喪失した場合でもベントナイト系材料３が円筒形状を維持し、かつ、粘土密度が低下しないように、隙間を充填しておく必要がある。この場合の充填材料としては、例えば、モルタル、コンクリート、粘土の粉体や粒状体、粘土ブロック等を適宜用いることができる。充填材料の充填方法としては、セメント系材料の場合であれば配管による注入打設により行うことができ、粘土系材料の場合であれば、図１９及び図２０中に示すように吹き付けパイプ５５を利用した充填材料５６の吹き付け充填法、或いは、図１９及び図２０中に併せて示すようにブロック５７を順次挿入していくブロック挿入法、或いは、両者の併用法によって容易に実施できる。
【００７３】
（実施の形態４）
本実施の形態４も、実施の形態３と同様に廃棄体一体型緩衝材４１の製造方法に関する。図２１は、本実施の形態４の製造工程を示す工程図である。本実施の形態３では、横並び定置させて廃棄体一体型緩衝材４１を製造するようにしたが、本実施の形態４は、縦並びに重ねて定置させて廃棄体一体型緩衝材４１を製造するようにしたものである。
【００７４】
本実施の形態４では、縦置き定置用台座６１を用いる。まず、図２１（ａ）に示すように、１個の円盤型緩衝材ブロック１を軸心方向が鉛直方向となるようにして吊り下げ装置６２により吊り下げて縦置き定置用台座６１上に搬送・定置させる。次いで、図２１（ｂ）に示すように、３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１を軸心方向が鉛直方向となるようにして順次吊り下げ装置６２により吊り下げて円盤型緩衝材ブロック１上に縦並びに重なるように搬送・定置させる。すなわち、円盤型緩衝材ブロック１を下端に位置させてこの円盤型緩衝材ブロック１と３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを中心軸を一致させて縦置き定置用台座６１上に縦並びに重ねて定置させる。
【００７５】
これにより、３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の連続する中空部１３によって円筒状の廃棄体４６の収納スペースが縦長に形成される。そこで、図２１（ｃ）に示すように、この中空部１３により形成された収納スペース内に対象となる廃棄体４６を吊り下げ装置６２により吊り下げ搬送して設置する。引き続き、収納スペースの上部開口端側に位置する中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の開口端側に、１つの円盤型緩衝材ブロック１を蓋体として吊り下げ装置６２により吊り下げ搬送させて縦並びに並べて定置させることにより、図２１（ｄ）に示すように、中空部１３（収納スペース）を閉塞させる。
【００７６】
これらの円盤型緩衝材ブロック１、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の縦並び定置、廃棄体４６の設置、中空部１３の閉塞後に、図２１（ｅ）に示すように、円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の隣接する円筒状型枠２同士を溶接によって結合させて一体化することにより、廃棄体一体型緩衝材４１が完成する。図２１（ｅ）において、４８は溶接箇所を示している。この際、上下に隣接する円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の円筒状型枠２同士、円筒状型枠１２同士は、図１６に示した場合と同様に、互いに凸形状部２ａ，１２ａと凹形状部２ｂ，１２ｂとの嵌め合いによる係合関係で係合するため、係合が確実となり、芯がずれにくくなる。
【００７７】
最後に、このように製造された廃棄体一体型緩衝材４１を、図２１（ｆ）に示すように、吊り上げ装置６３により縦並び定置用台座６１から吊り上げて、所望の位置に搬送させる。本実施の形態４による場合も、実施の形態３の場合と同様な効果を奏する。
【００７８】
（変形例１）
図２２〜図２３−２を参照して、廃棄体一体型緩衝材４１を製造する上で、隣接する円筒状型枠２同士の結合方式の変形例を説明する。図２２は、円筒状型枠２同士の結合方式の変形例を示す構造図であり、図２３−１は、キャッチ構造部品の結合前の様子を拡大して示す構造図であり、図２３−２は、キャッチ構造部品の結合状態の様子を拡大して示す構造図である。
【００７９】
該変形例では、各円筒状型枠２の外周面の端部付近に位置させて、あらかじめ締結金具としてのキャッチ構造部品７１を円周方向の数箇所に設けておくようにしたものである。このキャッチ構造部品７１は、円筒状型枠２の端部よりも突出させた先端にフック形状部７２ａを有して支軸７３により半径方向に回動自在に支持された金属製のアーム７２と、このアーム７２の後端側を介してフック形状部７２ａを係止方向に付勢する圧縮ばね７４とよりなる。各円筒状型枠２の外周面の他端側の端部付近には、フック形状部７２ａが係止可能なＶ字状凹部７５が形成されている。このＶ字状凹部７５はフック形状部７２ａに対応する位置のみに形成してもよいが、円筒状型枠２の外周面全体に亘って環状に形成されていてもよい。
【００８０】
このような構成において、定置済みの円盤型緩衝材ブロック１又は中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１に対して、次の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１又は円盤型緩衝材ブロック１を搬送させ、図２３−１に示すように、近づけた後、端部同士を接合させると、図２３−２に示すように、圧縮ばね７４による付勢力によってアーム７２のフック形状部７２ａがＶ字状凹部７５内に入り込んで、係止状態となる。該変形例によれば、溶接することなく、円筒状型枠２同士を簡単に結合させることができる。
【００８１】
この場合も、隣接する円盤型緩衝材ブロック１及び中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の円筒状型枠２同士、円筒状型枠１２同士は、互いに凸形状部２ａ，１２ａと凹形状部２ｂ，１２ｂとの嵌め合いによる係合関係で係合するため、芯がずれにくく、フック形状部７２ａとＶ字状凹部７５とによる係合が確実となる。
【００８２】
（変形例２）
前述の説明では、廃棄体一体型緩衝材４１単位でトンネル覆工５１内に搬送・定置させるようにしたが、個々の円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の単位でトンネル覆工５１内に搬送・定置させるようにしてもよい。図２４は、ブロック単位搬送・定置方式を示す構造図であり、図２５−１は、円盤型緩衝材ブロック１の搬送時の様子を示す正面図であり、図２５−２は、中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１の搬送時の様子を示す正面図である。この場合、ブロック単位であるので、台車５４よりも小型の台車５８を用いればよい。
【００８３】
すなわち、端部に位置する円盤型緩衝材ブロック１を定置位置まで搬送・定置させた後、３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１を順次接合するように横並びに搬送・定置させ、開口状態で連続する中空部１３内に廃棄体４６を設置した後、中空部１３の開口側を閉塞するように数個、例えば３個の円盤型緩衝材ブロック１を順次接合するように横並びに搬送・定置させ、さらに、３個の中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１を順次接合するように横並びに搬送・定置させ、開口状態で連続する中空部１３内に廃棄体４６を設置した後、中空部１３の開口側を閉塞するようにしてもよい。この場合、隣接する円筒状型枠２同士の結合には、前述したキャッチ構造部品７１を利用すればよい。
【００８４】
この場合も、廃棄体４６の周りに位置すべき緩衝材を軸心方向に数個に分割した程度の大型サイズに形成し、金属製の円筒状型枠２を一体に有する構造の円盤型緩衝材ブロック１と、金属製の円筒状型枠１２，２を一体に有する中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とを組合せて用いることで、これらの円盤型緩衝材ブロック１と中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１とをトンネル覆工５１内で順次横並びに整列させて定置させ、隣接する円筒状型枠２同士を結合させればよく、作業効率のよいものとなる。この際、円盤型緩衝材ブロック１や中空部付き円盤型緩衝材ブロック１１は、大型サイズであるが、その外周面等が金属製の円筒状型枠２，１２により覆われているので、トンネル覆工５１内における搬送・定置時に損傷することはない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１−１】本発明の実施の形態１に係る円盤型緩衝材ブロックを示す平面図である。
【図１−２】図１−２の縦断端面図である。
【図２】円盤型緩衝材ブロックの製造方法を端面図的に示す工程図である。
【図３−１】本発明の実施の形態１に係る中空部付き円盤型緩衝材ブロックを示す平面図である。
【図３−２】図３−２の縦断端面図である。
【図４】中空部付き円盤型緩衝材ブロックの製造方法を端面図的に示す工程図である。
【図５】円筒状型枠等の端部形状を示す端面図である。
【図６】円筒状型枠等の端部形状の変形例を示す端面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る円盤型緩衝材ブロックを製造するための転圧装置の一例を示す概略平面図である。
【図８−１】転圧装置の転圧前の様子を断面的に示す正面図である。
【図８−２】転圧装置の転圧後の様子を断面的に示す正面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る中空部付き円盤型緩衝材ブロックを製造するための転圧装置の一例を示す概略平面図である。
【図１０−１】転圧装置の転圧前の様子を断面的に示す正面図である。
【図１０−２】転圧装置の転圧後の様子を断面的に示す正面図である。
【図１１】中空部付き円盤型緩衝材ブロックの製造方法を端面図的に示す工程図である。
【図１２】アンカーを備えた転圧装置の構成例を断面的に示す正面図である。
【図１３】円盤状型枠の内壁面の凹凸形状の一例の拡大図を併せて示す端面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３の廃棄体一体型緩衝材の製造工程を示す工程図である。
【図１５−１】円筒型緩衝材ブロックの搬送の様子を示す概略正面図である。
【図１５−２】中空部付き円筒型緩衝材ブロックの搬送の様子を示す概略正面図である。
【図１６】円筒状型枠同士の係合部の形状を示す端面図である。
【図１７】廃棄体一体型緩衝材の地下処分施設坑道における搬送定置方法を示す工程図である。
【図１８】トンネル覆工の構築例を示す概略正面図である。
【図１９】定置後の隙間の２つの充填方式を併せて示す端面図である。
【図２０】定置後の隙間の２つの充填方式を併せて示す正面図である。
【図２１】本発明の実施の形態４の廃棄体一体型緩衝材の製造工程を示す工程図である。
【図２２】円筒状型枠同士の結合方式の変形例を示す構造図である。
【図２３−１】キャッチ構造部品の結合前の様子を拡大して示す構造図である。
【図２３−２】キャッチ構造部品の結合状態の様子を拡大して示す構造図である。
【図２４】ブロック単位搬送・定置方式を示す構造図である。
【図２５−１】円盤型緩衝材ブロックの搬送時の様子を示す正面図である。
【図２５−２】中空部付き円盤型緩衝材ブロックの搬送時の様子を示す正面図である。
【図２６−１】従来の廃棄体一体型緩衝材の構成例を示す分解斜視図である。
【図２６−２】従来の廃棄体一体型緩衝材の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ 円盤型緩衝材ブロック
２ 円筒状型枠
３ ベントナイト系材料
４ 底板
５ 投入型枠
６ 型枠支持部材
７ ピストン
１１ 中空部付き円盤型緩衝材ブロック
１２ 円筒状型枠
１３ 中空部
１５ 投入型枠
１６ 型枠支持部材
１７ ピストン
２１ 転圧装置
２２ 転圧ランマ
２６ 回転機構
２７ ビーム材
２８ 金具
３１ 転圧装置
３２ アンカー
３３ 凹凸形状
４１ 廃棄体一体型緩衝材
４２ 横並び定置用台座
４６ 廃棄体
４７ 蓋板
６１ 縦置き定置用台座
７１ キャッチ構造部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の円筒状型枠と、該円筒状型枠内に充填され圧縮処理により高密度化されて前記円筒状型枠と一体化された粘土系難透水性材料と、からなることを特徴とする円盤型緩衝材ブロック。
【請求項２】
金属製で同心円状に配置された同一高さの２つの円筒状型枠と、該２つの円筒状型枠間に充填され圧縮処理により高密度化されてこれらの円筒状型枠と一体化された粘土系難透水性材料と、からなり中空部を有することを特徴とする円盤型緩衝材ブロック。
【請求項３】
前記円筒状型枠は、その両端に、他の部材に対して中心軸方向に挿脱自在に係合可能な雌雄をなす凹凸形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の円盤型緩衝材ブロック。
【請求項４】
前記円筒状型枠は、その外周面上に、他の円盤型緩衝材ブロックとの締結用の複数のキャッチ構造部品を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロック。
【請求項５】
前記円筒状型枠は、その片側端部に金属製の蓋板を一体に有することを特徴とする請求項１に記載の円盤型緩衝材ブロック。
【請求項６】
前記円筒状型枠は、その内壁面に、複数の凹凸形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロック。
【請求項７】
前記粘土系難透水性材料は、粉体或いは粒状で水分を調整済みのベントナイト系材料であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロック。
【請求項８】
金属製の円筒状型枠を設置面上に着脱自在に設置する工程と、
該円筒状型枠内に粘土系難透水性材料を充填する工程と、
前記円筒状型枠内に充填された粘土系難透水性材料をプレスして該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、
を備えることを特徴とする円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項９】
金属製で同一高さに形成された半径の異なる２つの円筒状型枠を同心円状にして設置面上に着脱自在に設置する工程と、
前記２つの円筒状型枠の間に粘土系難透水性材料を充填する工程と、
充填された粘土系難透水性材料をプレスして該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、
を備えることを特徴とする中空部を有する円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１０】
剛性を有する型枠支持部材で前記円筒状型枠の外側を支持した状態で前記粘土系難透水性材料をプレスするようにしたことを特徴とする請求項８又は９に記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１１】
金属製の円筒状型枠を設置面上に着脱自在に設置する工程と、
該円筒状型枠内に粘土系難透水性材料を投入する工程と、
前記円筒状型枠内に投入された粘土系難透水性材料を転圧装置により転圧する工程と、
前記投入する工程と前記転圧する工程とを複数回繰返して該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、
を備えることを特徴とする円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１２】
金属製で同一高さに形成された半径の異なる２つの円筒状型枠を同心円状にして設置面上に着脱自在に設置する工程と、
前記２つの円筒状型枠の間に粘土系難透水性材料を投入する工程と、
投入された粘土系難透水性材料を転圧装置により転圧する工程と、
前記投入する工程と前記転圧する工程とを複数回繰返して該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、
を備えることを特徴とする中空部を有する円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１３】
固定装置で前記円筒状型枠を支持した状態で前記粘土系難透水性材料を転圧するようにしたことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１４】
前記転圧装置として、前記円筒状型枠の半径方向に延設されて中心軸回りに回転する回転機構を有するビーム材と、該ビーム材に金具により把持された複数の転圧機と、を備える転圧装置を用いて転圧面に均等に転圧エネルギーを付与するようにしたことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１５】
前記転圧装置として、複数の前記転圧機をそれぞれ上下動自在に支持するスライド機構を有する転圧装置を用いるようにしたことを特徴とする請求項１４に記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１６】
前記設置する工程で、前記円筒状型枠の上端に投入型枠を着脱自在に設置するようにしたことを特徴とする請求項８〜１５のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１７】
前記円筒状型枠として、内壁面に複数の凹凸形状を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする請求項８〜１６のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１８】
前記粘土系難透水性材料は、粉体或いは粒状で水分を調整済みのベントナイト系材料であることを特徴とする請求項８〜１７のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１９】
同一外径に形成された請求項１記載の円盤型緩衝材ブロックと請求項２記載の中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを用いる廃棄体一体型緩衝材の製造方法であって、
前記円盤型緩衝材ブロックを一端に位置させて該円盤型緩衝材ブロックと複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを中心軸を一致させて台座上に横並びに並べて定置させる工程と、
複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの連続する前記中空部内に対象となる廃棄体を設置する工程と、
連続する複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの他端に前記円盤型緩衝材ブロックを横並びに並べて定置させ前記中空部を閉塞させる工程と、
前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの隣接する前記円筒状型枠同士を結合させて一体化する工程と、
を備えることを特徴とする廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項２０】
同一外径に形成された請求項１記載の円盤型緩衝材ブロックと請求項２記載の中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを用いる廃棄体一体型緩衝材の製造方法であって、
前記円盤型緩衝材ブロックを下端に位置させて該円盤型緩衝材ブロックと複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを中心軸を一致させて台座上に縦並びに重ねて定置させる工程と、
複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの連続する前記中空部内に対象となる廃棄体を設置する工程と、
連続する複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの上端に前記円盤型緩衝材ブロックを縦並びに重ねて定置させ前記中空部を閉塞させる工程と、
前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの隣接する前記円筒状型枠同士を結合させて一体化する工程と、
を備えることを特徴とする廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項２１】
前記一体化する工程は、隣接する前記円筒状型枠同士を溶接により結合させることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項２２】
前記一体化する工程は、隣接する前記円筒状型枠同士を締結金具より結合させることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項２３】
前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの前記円筒状型枠として、その両端に、他の前記円筒状型枠に対して中心軸方向に挿脱自在に係合可能な雌雄形状を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項２４】
前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの前記円筒状型枠として、その外周面上に、他の前記円筒状型枠との締結用の複数のキャッチ構造部品を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする請求項２２又は２３に記載の廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項１】
金属製の円筒状型枠と、該円筒状型枠内に充填され圧縮処理により高密度化されて前記円筒状型枠と一体化された粘土系難透水性材料と、からなることを特徴とする円盤型緩衝材ブロック。
【請求項２】
金属製で同心円状に配置された同一高さの２つの円筒状型枠と、該２つの円筒状型枠間に充填され圧縮処理により高密度化されてこれらの円筒状型枠と一体化された粘土系難透水性材料と、からなり中空部を有することを特徴とする円盤型緩衝材ブロック。
【請求項３】
前記円筒状型枠は、その両端に、他の部材に対して中心軸方向に挿脱自在に係合可能な雌雄をなす凹凸形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の円盤型緩衝材ブロック。
【請求項４】
前記円筒状型枠は、その外周面上に、他の円盤型緩衝材ブロックとの締結用の複数のキャッチ構造部品を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロック。
【請求項５】
前記円筒状型枠は、その片側端部に金属製の蓋板を一体に有することを特徴とする請求項１に記載の円盤型緩衝材ブロック。
【請求項６】
前記円筒状型枠は、その内壁面に、複数の凹凸形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロック。
【請求項７】
前記粘土系難透水性材料は、粉体或いは粒状で水分を調整済みのベントナイト系材料であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロック。
【請求項８】
金属製の円筒状型枠を設置面上に着脱自在に設置する工程と、
該円筒状型枠内に粘土系難透水性材料を充填する工程と、
前記円筒状型枠内に充填された粘土系難透水性材料をプレスして該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、
を備えることを特徴とする円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項９】
金属製で同一高さに形成された半径の異なる２つの円筒状型枠を同心円状にして設置面上に着脱自在に設置する工程と、
前記２つの円筒状型枠の間に粘土系難透水性材料を充填する工程と、
充填された粘土系難透水性材料をプレスして該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、
を備えることを特徴とする中空部を有する円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１０】
剛性を有する型枠支持部材で前記円筒状型枠の外側を支持した状態で前記粘土系難透水性材料をプレスするようにしたことを特徴とする請求項８又は９に記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１１】
金属製の円筒状型枠を設置面上に着脱自在に設置する工程と、
該円筒状型枠内に粘土系難透水性材料を投入する工程と、
前記円筒状型枠内に投入された粘土系難透水性材料を転圧装置により転圧する工程と、
前記投入する工程と前記転圧する工程とを複数回繰返して該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、
を備えることを特徴とする円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１２】
金属製で同一高さに形成された半径の異なる２つの円筒状型枠を同心円状にして設置面上に着脱自在に設置する工程と、
前記２つの円筒状型枠の間に粘土系難透水性材料を投入する工程と、
投入された粘土系難透水性材料を転圧装置により転圧する工程と、
前記投入する工程と前記転圧する工程とを複数回繰返して該粘土系難透水性材料を高密度化して前記円筒状型枠と一体化させる工程と、
を備えることを特徴とする中空部を有する円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１３】
固定装置で前記円筒状型枠を支持した状態で前記粘土系難透水性材料を転圧するようにしたことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１４】
前記転圧装置として、前記円筒状型枠の半径方向に延設されて中心軸回りに回転する回転機構を有するビーム材と、該ビーム材に金具により把持された複数の転圧機と、を備える転圧装置を用いて転圧面に均等に転圧エネルギーを付与するようにしたことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１５】
前記転圧装置として、複数の前記転圧機をそれぞれ上下動自在に支持するスライド機構を有する転圧装置を用いるようにしたことを特徴とする請求項１４に記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１６】
前記設置する工程で、前記円筒状型枠の上端に投入型枠を着脱自在に設置するようにしたことを特徴とする請求項８〜１５のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１７】
前記円筒状型枠として、内壁面に複数の凹凸形状を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする請求項８〜１６のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１８】
前記粘土系難透水性材料は、粉体或いは粒状で水分を調整済みのベントナイト系材料であることを特徴とする請求項８〜１７のいずれか一つに記載の円盤型緩衝材ブロックの製造方法。
【請求項１９】
同一外径に形成された請求項１記載の円盤型緩衝材ブロックと請求項２記載の中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを用いる廃棄体一体型緩衝材の製造方法であって、
前記円盤型緩衝材ブロックを一端に位置させて該円盤型緩衝材ブロックと複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを中心軸を一致させて台座上に横並びに並べて定置させる工程と、
複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの連続する前記中空部内に対象となる廃棄体を設置する工程と、
連続する複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの他端に前記円盤型緩衝材ブロックを横並びに並べて定置させ前記中空部を閉塞させる工程と、
前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの隣接する前記円筒状型枠同士を結合させて一体化する工程と、
を備えることを特徴とする廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項２０】
同一外径に形成された請求項１記載の円盤型緩衝材ブロックと請求項２記載の中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを用いる廃棄体一体型緩衝材の製造方法であって、
前記円盤型緩衝材ブロックを下端に位置させて該円盤型緩衝材ブロックと複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックとを中心軸を一致させて台座上に縦並びに重ねて定置させる工程と、
複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの連続する前記中空部内に対象となる廃棄体を設置する工程と、
連続する複数の前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの上端に前記円盤型緩衝材ブロックを縦並びに重ねて定置させ前記中空部を閉塞させる工程と、
前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの隣接する前記円筒状型枠同士を結合させて一体化する工程と、
を備えることを特徴とする廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項２１】
前記一体化する工程は、隣接する前記円筒状型枠同士を溶接により結合させることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項２２】
前記一体化する工程は、隣接する前記円筒状型枠同士を締結金具より結合させることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項２３】
前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの前記円筒状型枠として、その両端に、他の前記円筒状型枠に対して中心軸方向に挿脱自在に係合可能な雌雄形状を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【請求項２４】
前記円盤型緩衝材ブロック及び前記中空部付き円盤型緩衝材ブロックの前記円筒状型枠として、その外周面上に、他の前記円筒状型枠との締結用の複数のキャッチ構造部品を有する型枠を用いるようにしたことを特徴とする請求項２２又は２３に記載の廃棄体一体型緩衝材の製造方法。
【図１−１】
【図１−２】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図９】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５−１】
【図１５−２】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３−１】
【図２３−２】
【図２４】
【図２５−１】
【図２５−２】
【図２６−１】
【図２６−２】
【図１−２】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図９】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５−１】
【図１５−２】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３−１】
【図２３−２】
【図２４】
【図２５−１】
【図２５−２】
【図２６−１】
【図２６−２】
【公開番号】特開２００７−６９１１２（Ｐ２００７−６９１１２Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５８１９０（Ｐ２００５−２５８１９０）
【出願日】平成１７年９月６日（２００５．９．６）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月６日（２００５．９．６）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]