JP2002047882A - 建設汚泥の搬出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高濃度の建設汚泥を安価に搬送でき且つトン
ネル内にポンプ等装置を置かずに搬送できるのでトンネ
ルの他の機材・人の移動の障害となることがなく、又坑
外において土粒子分を分級しやすい状態の性状に変換で
きる建設汚泥の搬出装置を提供する。 【解決手段】 掘削機１の先端から排出される建設汚泥
を建設排泥受タンク３に一時貯え、同建設排泥受タンク
３の汚泥を立坑内に設置した気密貯槽タンク６に長い搬
送管２で接続し、同気密貯槽タンク６内の空気圧を地上
に配置した減圧装置７によって減圧して搬送管２内の汚
泥をその負圧によって吸引し、気密貯槽タンク６内に希
釈水を入れ、低濃度にして水中ポンプ６ｄによって地上
側の固液分離装置８へ送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削機の先端の切
羽に高濃度泥水を送り込んで地盤の崩壊を少なくして掘
削する掘削工法において、掘削機の先端から取り込まれ
る掘削された排土（砂・小石・破砕岩片・シルト・粘
土）と送り込まれた泥水との混合状態の建設汚泥を地上
まで搬送する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、掘削機の先端から取り込まれた土
砂と泥水の混合状態の建設汚泥はスラリーポンプ等の圧
送ポンプを一基又は複数基用いて管輸送されて立坑を介
して地上へ送り出されている。従来の建設汚泥の搬送装
置は、排土と泥水との混合状態が高濃度であるため、高
い圧送力を必要とし、中間に複数の圧送ポンプを設けな
くてはならなかった。そのため、搬送設備費用が嵩むと
ともに、トンネル内の空間を占有し、人・機材の移動の
障害となる場合があった。又、送り易くするため泥水の
濃度を低くすると、切羽の安定性が低くなり、地盤の緩
みや崩壊を生起させる結果となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来のこれらの問題点を解消し、高濃度の
建設汚泥を安価に搬送でき且つ装置をトンネル内に設置
する必要とせず、トンネル内の装置占有空間を大巾に少
なくできると共に、坑外において、土粒子分を分級しや
すい状態の性状に変換する目的を有する建設汚泥の搬出
装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明の構成は、 １） 掘削機の先端の切羽に泥水を送り込んでトンネル
を掘削する掘削工法において、掘削された土砂と泥水と
の混合した建設汚泥を地上側へ送り出す建設汚泥の搬出
装置であって、掘削機の先端から取り込まれた建設汚泥
を長尺の搬送管に送り込み、同管の管端を立坑又は地上
側に配置した気密貯槽タンクの上方に接続するととも
に、同気密貯槽タンクの上方の空気を減圧する減圧装置
を設け、又気密貯槽タンクの建設汚泥が貯った下部から
建設汚泥を地上の所定場所まで排出させるポンプ装置を
設け、掘削機の掘削により排出される建設汚泥を管端の
空気負圧によって吸引するようにして搬送して地上の所
定場所まで送ることを特徴とする建設汚泥の搬出装置 ２） 気密貯槽タンクに希釈水を補給して建設汚泥の濃
度を低めてポンプ装置で地上の所定場所へ送るようにし
た前記１）記載の建設汚泥の搬出装置 ３） 地上に送られた建設汚泥を土粒子を分級した後の
液分を希釈水とした再利用した前記２）記載の建設汚泥
の搬出装置 ４） 掘削機から取り込まれた建設汚泥に立坑にて希釈
水を加えてその濃度を低くして搬送管へ送り込むように
した前記１）〜３）何れか記載の建設汚泥の搬出装置 ５） 搬送管に送る前の建設汚泥に加える希釈水として
地上に送られた建設汚泥の土粒子を分離した余剰液分を
使用した前記４）記載の建設汚泥の搬出装置にある。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の建設汚泥を送る搬送管の
管口径は直径１５０ｍｍ程度でトンネル内に配装するこ
とが実用的である。本発明の気密貯槽タンクの上方空気
（空間）の減圧は−０．０７ＭＰａ程度にすることでト
ンネル内の７００ｍを一本の搬送管で吸引できる。又必
要に応じては搬送管中間に減圧ポンプを設けてもよい。
又、本発明の気密貯槽タンク内に希釈水を加えて建設汚
泥の濃度を低くして圧送し易くすること、及び掘削機の
先端から取り込まれた建設汚泥を搬送管へ送り込む前に
希釈水を加えて低濃度にして送ることが目詰りなく長距
離の搬送を可能にできるので好ましい。その希釈水とし
て地上に送り出された建設汚泥を土粒子と液分に分離し
て得られる液体（泥水成分を含んだ水）を使用すること
が、産業廃棄処理が必要な泥水の使用量を減らすことに
なるので好ましい。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。本実施例は、気密貯槽タンクは立坑に配置し、減圧
装置である真空ポンプを地上側に配置し、建設汚泥の固
液分離装置を地上に配置し、固液分離装置で分離した液
体を気密貯槽タンク及び搬送管で搬送する前の建設汚泥
の希釈水として再使用する例である。図１は、実施例の
全体構成を示す説明図である。図２は、実施例の気密貯
槽タンクを示す断面図である。図３は、実施例の建設汚
泥の固液分離装置を示す正面図である。図４は、実施例
の建設汚泥の固液分離装置を示す平面図である。

【０００７】図中、Ａはトンネル、Ｂは同トンネルＡの
先端の掘削場所の切羽、Ｃは立坑、１は掘削機、１ａは
ビットを複数取付けて回転して地盤を掘削する回転掘削
盤、１ｂは建設汚泥を取り込む排泥管、２は高濃度作泥
プラント１２の高濃度泥水を切羽Ｂに送る泥水輸送管、
３は建設汚泥受タンク、４は建設汚泥受タンク中の建設
汚泥を輸送する１５０ｍｍ直径の搬送管、６は気密貯槽
タンク、６ａは気密貯槽タンク６の上方空間の空気を減
圧装置７の負圧で排気する排気パイプ、６ｂは気密貯槽
タンク５へ希釈水を給水する希釈水投入管、６ｃは泥水
輸送管２からの建設汚泥投入口、６ｄは気密貯槽タンク
５内の建設汚泥を吸引して地上へ送る水中ポンプ、６ｅ
は同水中ポンプで吐出される建設汚泥を地上に送る排泥
管、７は排気パイプ６ａを接続した真空ポンプを用いた
地上に設置された減圧装置、８は建設汚泥の土液を分級
する固液分離装置、８ａは篩を用いたれき・砂分の分級
部、８ｂは加振機、８ｃは篩下の受液槽、８ｄはれき・
砂分排出シュート、８ｅはサイクロン分級器、８ｆは沈
澱槽９からの液分をサイクロン分級器に投入する戻し
管、８ｇはサイクロン分級器８ｅ途中で分級された液分
の投入管、９は受液槽の次段の沈澱槽、１０は余剰泥水
貯槽、１０ａは沈澱槽９の液体を余剰泥水貯水槽１０へ
送るポンプ付送液管、１０ｂは余剰泥水貯槽１０の余剰
泥水搬出管、１０ｃは余剰泥水貯槽１０の上澄水のポン
プ付移送管、１１は低濃度泥水貯槽、１２は高濃度作泥
プラント、１２ａは低濃度泥水貯槽１１の泥水を高濃度
作泥プラント１２へ送るポンプ付移送管である。

【０００８】この実施例では、掘削機１の後方に複数基
の後続管を接して立坑Ｃに配置した推進装置（後端押圧
装置，図示せず）でもって掘削しながら前方へ推進して
トンネルＡを削除していく。掘削機１の先端には掘削ビ
ットを多数設けた回転掘削盤１ａを回動させ、泥水を切
羽Ｂに送り込んで泥水中で地盤させながら回転掘削盤１
ａで掘削している。又掘削された排土及び送り込まれた
泥水との混合物（建設汚泥）は排泥管１ｂを通じて切羽
Ｂから取り込まれている。排泥管１ｂからの建設汚泥は
切羽Ｂ後方の掘削機１内の建設汚泥受タンク３に一時貯
えられる。

【０００９】次に同建設汚泥受タンク３と立坑Ｃの気密
貯槽タンク６とは搬送管４によって連通されている。気
密貯槽タンク６の上方空間（空気空間）は減圧装置で７
−０．０７ＭＰａ程大気圧に比べ負圧にさせられ、搬送
管４内も負圧となっている。従って、建設汚泥受タンク
３内の建設汚泥は輸送管４の負圧によって、円滑に吸引
されて気密貯槽タンク６に移送させられ、気密貯槽タン
ク６へ一時貯えられる。この気密貯槽タンク６には地上
の固液分離装置８から回収された液体が希釈水として希
釈水投入管６ｂから給水され、更に定濃度にされ、水中
ポンプ６ｄによって吸引され、排泥管６ｅを介して地上
の固液分離装置８に送られる。固液分離装置８に送られ
た建設汚泥は、分級部８ａでれき・砂分とそれ以下の粒
度・液分とに分けられ、れき・砂分はれき・砂分排出シ
ュート８ｄで排出され、トラック等によって遠方処理地
へ運送される。一方小さい粒子と液分（泥水分とシルト
等の土成分）は下方の受液槽８ｃに貯えられ、次の沈澱
槽９へ越流して移動する。同沈澱槽９の下方沈澱分は水
中ポンプの下端に取付けた戻し管８ｆによってサイクロ
ン分級器８ｅへ戻され、同サイクロン分級器８ｅで分別
され、固形成分はれき・砂分排出シュート８ｄへ細粒子
・液体部分は投入管８ｇによって受液槽８ｃへ流下す
る。沈澱槽９の上澄水はポンプ付送液管１０ａによって
余剰泥水貯槽１０へ送られ、その上澄水はポンプ付送液
管１０ｃによって低濃度泥水貯槽１１へ送られる。同低
濃度泥水貯槽１１の低濃度泥水を希釈水として希釈水投
入管６ｂによって気密貯槽タンク６内へ送り出され、産
業廃棄物である泥水をなるべく外部へ排出することを少
なくして再利用している。又同低濃度泥水貯槽１１の低
濃度泥水は高濃度作泥プラント１２へ送られ、高濃度泥
水の作製の水としても利用され、同高濃度泥水貯槽１１
内で作製された高濃度泥水はトンネルＡ内の切羽Ｂの泥
水として泥水輸送管２で送出される。

【００１０】以上の様に、本実施例では搬送管４内の建
設汚泥を立坑Ｃ内の気密貯槽タンク６地上の減圧装置７
で負圧にして吸引することで移送することで７００ｍ程
を中間にポンプを設けることなく直接移送できるように
した。更に、建設汚泥を建設汚泥受タンク３及び気密貯
槽タンク６で希釈水で低濃度にして搬送すると、長距離
を円滑に移送できる。又回収した建設汚泥で回収した液
体を希釈水として使用すれば産業廃棄物の泥水の量を減
量させることができる。

【００１１】

【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、切羽から
の建設汚泥を立坑又は地上側での減圧装置によって負圧
にさせて搬送管で吸引移送させるものであるので、長距
離を直接円滑に搬送でき、トンネルの搬送途中にポンプ
を設けないので、設備費が安価に且つトンネル内の占有
空間を少なくでき、トンネル作業を容易にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の全体構成を示す説明図である。

【図２】実施例の気密貯槽タンクを示す断面図である。

【図３】実施例の建設汚泥の固液分離装置を示す正面図
である。

【図４】実施例の建設汚泥の固液分離装置を示す平面図
である。

【符号の説明】

１ 掘削機 １ａ 回転掘削盤 １ｂ 排泥管 ２ 泥水輸送管 ３ 建設汚泥受タンク ４ 搬送管 ６ 気密貯槽タンク ６ａ 排気パイプ ６ｂ 希釈水投入管 ６ｃ 建設汚泥投入口 ６ｄ 水中ポンプ ６ｅ 排泥管 ７ 減圧装置 ８ 固液分離装置 ８ａ 分級部 ８ｂ 加振機 ８ｃ 受液槽 ８ｄ れき・砂分排出シュート ８ｅ サイクロン分級器 ８ｆ 戻し管 ８ｇ 投入管 ９ 沈澱槽 １０ 余剰泥水貯槽 １０ａ ポンプ付送液管 １０ｂ 余剰水搬出管 １０ｃ ポンプ付輸送管 １１ 低濃度泥水貯槽 １２ 高濃度作泥プラント １２ａ ポンプ付移送管 Ａ トンネル Ｂ 切羽 Ｃ 立坑

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 栄治 福岡県福岡市博多区博多駅南５丁目29番23 号 株式会社アルファシビルエンジニアリ ング内 Ｆターム(参考） 2D054 AC05 DA12 DA13 DA35 4D059 AA09 BE39 BE51 CB01 CB21 EB02 EB20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削機の先端の切羽に泥水を送り込んで
   トンネルを掘削する掘削工法において、掘削された土砂
   と泥水との混合した建設汚泥を地上側へ送り出す建設汚
   泥の搬出装置であって、掘削機の先端から取り込まれた
   建設汚泥を長尺の搬送管に送り込み、同管の管端を立坑
   又は地上側に配置した気密貯槽タンクの上方に接続する
   とともに、同気密貯槽タンクの上方の空気を減圧する減
   圧装置を設け、又気密貯槽タンクの建設汚泥が貯った下
   部から建設汚泥を地上の所定場所まで排出させるポンプ
   装置を設け、掘削機の掘削により排出される建設汚泥を
   管端の空気負圧によって吸引するようにして搬送して地
   上の所定場所まで送ることを特徴とする建設汚泥の搬出
   装置。
2. 【請求項２】 気密貯槽タンクに希釈水を補給して建設
   汚泥の濃度を低めてポンプ装置で地上の所定場所へ送る
   ようにした請求項１記載の建設汚泥の搬出装置。
3. 【請求項３】 地上に送られた建設汚泥を土粒子を分級
   した後の液分を希釈水とした再利用した請求項２記載の
   建設汚泥の搬出装置。
4. 【請求項４】 掘削機から取り込まれた建設汚泥に立坑
   にて希釈水を加えてその濃度を低くして搬送管へ送り込
   むようにした請求項１〜３何れか記載の建設汚泥の搬出
   装置。
5. 【請求項５】 搬送管に送る前の建設汚泥に加える希釈
   水として地上に送られた建設汚泥の土粒子を分離した余
   剰液分を使用した請求項４記載の建設汚泥の搬出装置。