JP2004011101A - 固化剤余剰液の回収方法およびその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】余剰液の固化剤液と掘削原位置土との分離のための設備の簡素化を図るとともに分離の作業性の改善を図ることを課題とする。
【解決手段】掘削機１の掘削ヘッドから吐出される固化剤液と掘削機により掘削された掘削原位置土とを混合撹拌して地中壁等の造成物を構築するソイルセメントミキシング工法において、掘削撹拌中に排出される泥水状の余剰液から土砂と分離された固化剤余剰液と、この固化剤余剰液をサイクロン２１に供給してここで微粒子が除去されたリサイクル用固化剤余剰液とを同じ貯留用タンク２２内に貯蔵することを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】掘削機１の掘削ヘッドから吐出される固化剤液と掘削機により掘削された掘削原位置土とを混合撹拌して地中壁等の造成物を構築するソイルセメントミキシング工法において、掘削撹拌中に排出される泥水状の余剰液から土砂と分離された固化剤余剰液と、この固化剤余剰液をサイクロン２１に供給してここで微粒子が除去されたリサイクル用固化剤余剰液とを同じ貯留用タンク２２内に貯蔵することを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソイルセメントミキシング工法における固化剤余剰液の回収方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大規模開削工事において、止水性山留め壁として近年ソイルセメントミキシング工法による連続壁の造成が一般に行われている。
【０００３】
このソイルセメントミキシング工法は、掘削原位置土とセメント系固化剤液とを掘削機による掘削時に混合撹拌して地中壁（または杭）を造成するものであり、造成される地中壁等の均一性の確保、および応力材の挿入性の向上、ならびに掘削機（オーガー）への負荷の軽減のために造成対象土単位体積当り５０〜９０％程度のセメント系固化剤液の注入を必要とするのが一般的である。
【０００４】
そのため前記セメント系固化剤液の注入量に比例する形で泥水状の余剰液が発生し、多くの場合これを自然乾燥させたのち産業廃棄物として処理するようになされている。
【０００５】
しかし、このような廃棄処理では、余剰の固化剤液または混合土を産業廃棄物として処理する工程が必要となり、その産業廃棄物処理対策が極めて大きな負担となっていた。
【０００６】
このような廃棄処理に伴う負担を取り除き、余剰液を回収してリサイクルし、固化剤液の有効利用を図る技術が開発され、実用に供されている。
【０００７】
従来の余剰液リサイクルプラントにおける余剰液の回収には、図２に示すように掘削機１の掘削ロッド２の先端の掘削ヘッドから掘削土砂中に注入される固化剤液の余剰の溢出分は吸入装置３の吸い込み装置４を通じて吸い込まれ、吸い込まれた余剰液は配管５、６を通じて振動スクリーン７へ導かれ、ここで固化剤液と混合原位置土とが分離される。
【０００８】
上記振動スクリーン７により分離され微粒子を含む固化剤余剰液は振動スクリーン７の直下に配置された第１のタンクＴ１に流入し、この余剰液は第１のタンクＴ１内に設置されたポンプＰ１により汲み揚げられてサイクロン８へ送られ、このサイクロン８でオーバーフローして微粒子が取り除かれたリサイクル用固化剤余剰液は管路９を通じて第２のタンクＴ２へ送られる。
【０００９】
そして前記第１のタンクＴ１および第２のタンクＴ２は設備が大掛かりにならないよう、可能な限り適正な小容量とされており、そのため工事の流れの関係で第１のタンクＴ１および第２タンクＴ２内の液量のバランスが崩れる場合がある。それ故第２のタンクＴ２内にポンプＰ２を設置し、配管１０を通じて第１のタンクＴ１に戻して液量のバランスをとるようになされている。
【００１０】
上記第２のタンクＴ２からはポンプＰ３、配管１１、図示しないプラントを通じリサイクル用固化剤液が掘削機１の掘削ロッド２へ送られ、その下端から掘削土砂中に注入するようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上記従来の技術では、固化剤液と混合原位置土とを分離させる工程に第１、第２の２つのタンクＴ１，Ｔ２と、第２のタンクＴ２から第１のタンクＴ１へ液を戻すためのポンプＰ２およびその配管１０とを必要とし、そのため装置が大型かつ複雑となり、また余剰液の処理能率が悪いという問題点があった。
【００１２】
本発明は、余剰液の固化剤液と原位置土との分離のための設備の簡素化を図ると同時に分離の作業性の向上を図ることを課題としてなされたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、掘削機の掘削ヘッドから吐出される固化剤液と掘削機により掘削された掘削原位置土とを混合撹拌して地中壁等の造成物を構築するソイルセメントミキシング工法において、掘削撹拌中に排出される泥水状の余剰液から土砂と分離された固化剤余剰液と、この固化剤余剰液をサイクロンに供給してここで微粒子が除去されたリサイクル用固化剤余剰液とを同じ貯留用タンク内に貯蔵するようにしたことにある。
【００１４】
前記サイクロンで微粒子が除去されたリサイクル用固化剤余剰液を、前記貯留用タンクへ戻すか、前記掘削ヘッドへ供給するかを選択するようにすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明を実施するに用いる装置の一形態を略示するもので、掘削撹拌中に排出される泥水状の余剰液から固化剤液を土砂と分離する分離機２０と、分離機２０により土砂と分離された固化剤余剰液から微粒子分を分離除去するサイクロン２１と、前記分離機２０で土砂と分離された固化剤余剰液と前記サイクロン２１で微粒子分が分離除去されたリサイクル用固化剤液とを共に受け入れて貯蔵する単一構造の貯留用タンク２２とを具有している。
【００１７】
前記分離機２０は、図示の実施形態では振動スクリーン２３、２４によるものを示しており、前記貯留用タンク２２の上部に配置されている。
【００１８】
掘削時に排出される泥水状の余剰液は管路２５を通じて傾斜配置の下部の振動スクリーン２４の上端位置に供給され、分離機２０に搭載の加振装置２６による振動により土砂と固化剤液とが分離されるようになっており、分離された土砂は振動スクリーン２４の傾斜によりその下流側へ移行してその末端から発生残土２７として排出される。また土砂と分離された固化剤液は振動スクリーン２４を透過してその下部の貯留用タンク２２内に受け入れられる。
【００１９】
一方、前記サイクロン２１は、上部の振動スクリーン２３の上面に臨ませて配設され、このサイクロン２１へは、前記貯留用タンク２２内に配置されたポンプＰにより該タンク２２内に貯蔵された固化剤余剰液が汲み揚げられて供給され、サイクロン２１の上部一側接線方向から圧入されて旋回流を生じさせ、固化剤余剰液中の微粒状の土砂類は振動スクリーン２３上で捕捉され、リサイクル可能な固化剤液のみが貯留用タンク２２内へ戻される。
【００２０】
前記貯留用タンク２２内には、モータＭにより回動する撹拌機２８が設置され、この撹拌機２８の撹拌羽根２９，２９により貯留用タンク２２内を撹拌するようになっている。
【００２１】
前記サイクロン２１でオーバーフローしたリサイクル用固化剤液のオーバーフロー管路３０の末端は前記貯留用タンク内に臨んで配管され、このオーバーフロー管路３０の途中部には掘削機へリサイクル用固化剤液を送るためのプラントへ向かう管路３１が分岐され、この分岐部分には三方弁３２，３２が設けられていて固化剤液を貯留用タンク２２へ戻すか、プラントへ送るかの選択的な切り換えができるようになってきる。３３はそのポンプを示す。
【００２２】
なお上記三方弁３２，３２は、余剰液中の微粒子や土砂の沈降による詰りを起こすことを考慮してバタフライ弁構造のものを用いるのが好ましい。
【００２３】
前記貯留用タンク２２にはフロートスイッチ３３が設けられ、貯留用タンク２２内の水位が所定値を超えたとき貯留用タンク２２内への余剰液の流入を停止させるようにして貯留用タンク２２のオーバーフロー等のトラブルを未然に防止するようになっている。
【００２４】
したがって掘削時に排出される泥水状の余剰液は管路２５を通じて分離機２０へ送られ、この分離機２０の振動スクリーン２４で受け止められ、振動スクリーン２４の振動により土砂はその上に残され、該スクリーン２４を透過した固化剤液はその直下の貯留用タンク２２内に回収される。
【００２５】
振動スクリーン２４上に残った土砂は、振動スクリーン２４の振動により末端へ移行し、残土２７として外部に排出されて適宜運搬処理される。
【００２６】
一方、前記貯留用タンク２２に入った固化剤液は、ポンプＰにより汲み揚げられてサイクロン２１へ送られ、このサイクロン２１で微粒子分が分離されてその微粒子分は振動スクリーン２３で受け止められ、オーバーフロー液はオーバーフロー管路３０を通じて貯留タンク２２へ戻される。
【００２７】
上記の作用を一つの貯留用タンク２２で行うことにより貯留用タンク２２内の余剰液中の土砂や微粒子は次第に減少し、リサイクル可能な固化剤液となる。
【００２８】
このリサイクル用固化剤余剰液を掘削機へ送るには、三方弁３２，３２を切り換えて管路３０と３１とを連通させ、プラントへ送って所定の固化剤（セメント）の添加、流量の制御等を行って掘削機へ供給し、掘削ヘッドから掘削地盤中へ供給される。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来要していた２槽のタンクＴ１，Ｔ２および３基のポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３を、単一の貯留用タンクおよび単一のポンプの使用によって従来と同様のソイルセメントミキシング工法を実施することが可能となり、特にタンクの設置数の削減により設備費、設置スペースの節減と、タンク洗浄時間の短縮による作業性の向上を図ることができ、またポンプの使用台数の削減により設備費、電力費の節減と、流量バランスの調整不要に伴う作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す略示断面図。
【図２】従来の技術を示す説明図。
【符号の説明】
１ 掘削機
２ 掘削ロッド
３ 吸入装置
８ サイクロン
２０ 分離機
２１ サイクロン
２２ 貯留用タンク
２３，２４ 振動スクリーン
３２ 三方弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソイルセメントミキシング工法における固化剤余剰液の回収方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大規模開削工事において、止水性山留め壁として近年ソイルセメントミキシング工法による連続壁の造成が一般に行われている。
【０００３】
このソイルセメントミキシング工法は、掘削原位置土とセメント系固化剤液とを掘削機による掘削時に混合撹拌して地中壁（または杭）を造成するものであり、造成される地中壁等の均一性の確保、および応力材の挿入性の向上、ならびに掘削機（オーガー）への負荷の軽減のために造成対象土単位体積当り５０〜９０％程度のセメント系固化剤液の注入を必要とするのが一般的である。
【０００４】
そのため前記セメント系固化剤液の注入量に比例する形で泥水状の余剰液が発生し、多くの場合これを自然乾燥させたのち産業廃棄物として処理するようになされている。
【０００５】
しかし、このような廃棄処理では、余剰の固化剤液または混合土を産業廃棄物として処理する工程が必要となり、その産業廃棄物処理対策が極めて大きな負担となっていた。
【０００６】
このような廃棄処理に伴う負担を取り除き、余剰液を回収してリサイクルし、固化剤液の有効利用を図る技術が開発され、実用に供されている。
【０００７】
従来の余剰液リサイクルプラントにおける余剰液の回収には、図２に示すように掘削機１の掘削ロッド２の先端の掘削ヘッドから掘削土砂中に注入される固化剤液の余剰の溢出分は吸入装置３の吸い込み装置４を通じて吸い込まれ、吸い込まれた余剰液は配管５、６を通じて振動スクリーン７へ導かれ、ここで固化剤液と混合原位置土とが分離される。
【０００８】
上記振動スクリーン７により分離され微粒子を含む固化剤余剰液は振動スクリーン７の直下に配置された第１のタンクＴ１に流入し、この余剰液は第１のタンクＴ１内に設置されたポンプＰ１により汲み揚げられてサイクロン８へ送られ、このサイクロン８でオーバーフローして微粒子が取り除かれたリサイクル用固化剤余剰液は管路９を通じて第２のタンクＴ２へ送られる。
【０００９】
そして前記第１のタンクＴ１および第２のタンクＴ２は設備が大掛かりにならないよう、可能な限り適正な小容量とされており、そのため工事の流れの関係で第１のタンクＴ１および第２タンクＴ２内の液量のバランスが崩れる場合がある。それ故第２のタンクＴ２内にポンプＰ２を設置し、配管１０を通じて第１のタンクＴ１に戻して液量のバランスをとるようになされている。
【００１０】
上記第２のタンクＴ２からはポンプＰ３、配管１１、図示しないプラントを通じリサイクル用固化剤液が掘削機１の掘削ロッド２へ送られ、その下端から掘削土砂中に注入するようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上記従来の技術では、固化剤液と混合原位置土とを分離させる工程に第１、第２の２つのタンクＴ１，Ｔ２と、第２のタンクＴ２から第１のタンクＴ１へ液を戻すためのポンプＰ２およびその配管１０とを必要とし、そのため装置が大型かつ複雑となり、また余剰液の処理能率が悪いという問題点があった。
【００１２】
本発明は、余剰液の固化剤液と原位置土との分離のための設備の簡素化を図ると同時に分離の作業性の向上を図ることを課題としてなされたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、掘削機の掘削ヘッドから吐出される固化剤液と掘削機により掘削された掘削原位置土とを混合撹拌して地中壁等の造成物を構築するソイルセメントミキシング工法において、掘削撹拌中に排出される泥水状の余剰液から土砂と分離された固化剤余剰液と、この固化剤余剰液をサイクロンに供給してここで微粒子が除去されたリサイクル用固化剤余剰液とを同じ貯留用タンク内に貯蔵するようにしたことにある。
【００１４】
前記サイクロンで微粒子が除去されたリサイクル用固化剤余剰液を、前記貯留用タンクへ戻すか、前記掘削ヘッドへ供給するかを選択するようにすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明を実施するに用いる装置の一形態を略示するもので、掘削撹拌中に排出される泥水状の余剰液から固化剤液を土砂と分離する分離機２０と、分離機２０により土砂と分離された固化剤余剰液から微粒子分を分離除去するサイクロン２１と、前記分離機２０で土砂と分離された固化剤余剰液と前記サイクロン２１で微粒子分が分離除去されたリサイクル用固化剤液とを共に受け入れて貯蔵する単一構造の貯留用タンク２２とを具有している。
【００１７】
前記分離機２０は、図示の実施形態では振動スクリーン２３、２４によるものを示しており、前記貯留用タンク２２の上部に配置されている。
【００１８】
掘削時に排出される泥水状の余剰液は管路２５を通じて傾斜配置の下部の振動スクリーン２４の上端位置に供給され、分離機２０に搭載の加振装置２６による振動により土砂と固化剤液とが分離されるようになっており、分離された土砂は振動スクリーン２４の傾斜によりその下流側へ移行してその末端から発生残土２７として排出される。また土砂と分離された固化剤液は振動スクリーン２４を透過してその下部の貯留用タンク２２内に受け入れられる。
【００１９】
一方、前記サイクロン２１は、上部の振動スクリーン２３の上面に臨ませて配設され、このサイクロン２１へは、前記貯留用タンク２２内に配置されたポンプＰにより該タンク２２内に貯蔵された固化剤余剰液が汲み揚げられて供給され、サイクロン２１の上部一側接線方向から圧入されて旋回流を生じさせ、固化剤余剰液中の微粒状の土砂類は振動スクリーン２３上で捕捉され、リサイクル可能な固化剤液のみが貯留用タンク２２内へ戻される。
【００２０】
前記貯留用タンク２２内には、モータＭにより回動する撹拌機２８が設置され、この撹拌機２８の撹拌羽根２９，２９により貯留用タンク２２内を撹拌するようになっている。
【００２１】
前記サイクロン２１でオーバーフローしたリサイクル用固化剤液のオーバーフロー管路３０の末端は前記貯留用タンク内に臨んで配管され、このオーバーフロー管路３０の途中部には掘削機へリサイクル用固化剤液を送るためのプラントへ向かう管路３１が分岐され、この分岐部分には三方弁３２，３２が設けられていて固化剤液を貯留用タンク２２へ戻すか、プラントへ送るかの選択的な切り換えができるようになってきる。３３はそのポンプを示す。
【００２２】
なお上記三方弁３２，３２は、余剰液中の微粒子や土砂の沈降による詰りを起こすことを考慮してバタフライ弁構造のものを用いるのが好ましい。
【００２３】
前記貯留用タンク２２にはフロートスイッチ３３が設けられ、貯留用タンク２２内の水位が所定値を超えたとき貯留用タンク２２内への余剰液の流入を停止させるようにして貯留用タンク２２のオーバーフロー等のトラブルを未然に防止するようになっている。
【００２４】
したがって掘削時に排出される泥水状の余剰液は管路２５を通じて分離機２０へ送られ、この分離機２０の振動スクリーン２４で受け止められ、振動スクリーン２４の振動により土砂はその上に残され、該スクリーン２４を透過した固化剤液はその直下の貯留用タンク２２内に回収される。
【００２５】
振動スクリーン２４上に残った土砂は、振動スクリーン２４の振動により末端へ移行し、残土２７として外部に排出されて適宜運搬処理される。
【００２６】
一方、前記貯留用タンク２２に入った固化剤液は、ポンプＰにより汲み揚げられてサイクロン２１へ送られ、このサイクロン２１で微粒子分が分離されてその微粒子分は振動スクリーン２３で受け止められ、オーバーフロー液はオーバーフロー管路３０を通じて貯留タンク２２へ戻される。
【００２７】
上記の作用を一つの貯留用タンク２２で行うことにより貯留用タンク２２内の余剰液中の土砂や微粒子は次第に減少し、リサイクル可能な固化剤液となる。
【００２８】
このリサイクル用固化剤余剰液を掘削機へ送るには、三方弁３２，３２を切り換えて管路３０と３１とを連通させ、プラントへ送って所定の固化剤（セメント）の添加、流量の制御等を行って掘削機へ供給し、掘削ヘッドから掘削地盤中へ供給される。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来要していた２槽のタンクＴ１，Ｔ２および３基のポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３を、単一の貯留用タンクおよび単一のポンプの使用によって従来と同様のソイルセメントミキシング工法を実施することが可能となり、特にタンクの設置数の削減により設備費、設置スペースの節減と、タンク洗浄時間の短縮による作業性の向上を図ることができ、またポンプの使用台数の削減により設備費、電力費の節減と、流量バランスの調整不要に伴う作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す略示断面図。
【図２】従来の技術を示す説明図。
【符号の説明】
１ 掘削機
２ 掘削ロッド
３ 吸入装置
８ サイクロン
２０ 分離機
２１ サイクロン
２２ 貯留用タンク
２３，２４ 振動スクリーン
３２ 三方弁
Claims (4)
- 掘削機の掘削ヘッドから吐出される固化剤液と掘削機により掘削された掘削原位置土とを混合撹拌して地中壁等の造成物を構築するソイルセメントミキシング工法において、掘削撹拌中に排出される泥水状の余剰液から土砂と分離された固化剤余剰液と、この固化剤余剰液をサイクロンに供給してここで微粒子が除去されたリサイクル用固化剤余剰液とを同じ貯留用タンク内に貯蔵することを特徴とする固化剤余剰液の回収方法。
- 前記サイクロンで微粒子が除去されたリサイクル用固化剤余剰液を、前記貯留用タンクへ戻すか、前記掘削ヘッドへ供給するかを選択するようにされている請求項１記載の固化剤余剰液の回収方法。
- 掘削機の掘削ヘッドから吐出される固化剤液と掘削機により掘削された掘削原位置土とを混合撹拌して地中壁等の造成物を構築するソイルセメントミキシング工法に用いるものであって、掘削撹拌中に排出される泥水状の余剰液から固化剤余剰液を土砂と分離する分離機と、この分離機により土砂と分離された固化剤余剰液から微粒子分を分離除去するサイクロンと、前記分離機で土砂と分離された固化剤余剰液と前記サイクロンで微粒子分が分離除去されたリサイクル用固化剤余剰液とを共に受け入れて貯蔵する貯留用タンクとを具有することを特徴とする固化剤余剰液の回収装置。
- 前記サイクロンで微粒子が除去されたリサイクル用固化剤余剰液を前記貯留タンクへ導く管路に前記掘削機へ連通する管路を分岐して設け、前記管路のいずれかに前記リサイクル固化剤余剰液を選択的に供給する切換えバルブを有している請求項３記載の固化剤余剰液の回収装置。
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|---|---|---|---|
| JP2002161375A JP3655260B2 (ja) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | 固化剤余剰液の回収方法およびその装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004011101A true JP2004011101A (ja) | 2004-01-15 |
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011208455A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Gecoss Corp | ソイルセメントミキシング工法に用いる固化剤余剰液処理装置 |
| JP2011208456A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Gecoss Corp | ソイルセメントミキシング工法に用いる固化剤余剰液処理装置 |
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2002
- 2002-06-03 JP JP2002161375A patent/JP3655260B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011208455A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Gecoss Corp | ソイルセメントミキシング工法に用いる固化剤余剰液処理装置 |
| JP2011208456A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Gecoss Corp | ソイルセメントミキシング工法に用いる固化剤余剰液処理装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3655260B2 (ja) | 2005-06-02 |
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