JP2013064314A - 流動化処理土による埋め戻し方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】汚泥に対し固化材を加えることにより流動化処理土を製造する。この製造は、汚泥に対して調整汚泥製造工程と混練処理工程を行なう。調整汚泥製造工程は、汚泥に対する水分調整を行い、比重1.18以上1.28未満に調整した調整汚泥を得る。混練処理工程は、上記調整汚泥1m3に対して上記固化材を150kg以上260kg未満の範囲で加えて混練する。これらによって、材齢28日の一軸圧縮強度が200kN/m2以上の流動化処理土を得る。この流動化処理土mを、例えば、バキュームカー1で搬送すると共に、ポンプによって埋め戻し空間に充填し、材齢28日の一軸圧縮強度が200kN/m2以上の埋め戻し状態を得る。
【選択図】図1
Description
上記混練処理工程は、上記調整汚泥1m3に対して上記固化材を150kg以上260kg未満の範囲で加えて混練する工程であり、これらの工程によって、材齢28日の一軸圧縮強度が200kN/m2以上の流動化処理土を製造し、上記流動化処理土を、移送すると共に、ポンプによって埋め戻し空間に充填し、材齢28日の一軸圧縮強度が200kN/m2以上の埋め戻し状態を得ることを特徴とする流動化処理土による埋め戻し方法を提供する。
上記流動化処理土は、特に限定されないが、例えば、攪拌装置を備えないバキューム車によって移送し、この流動化処理土をバキューム車に搭載されたポンプ又はサンドポンプの少なくとも何れか一方によって、埋め戻し空間に充填することができる。
上記混練処理工程は、特に限定されないが、例えば、上記調整汚泥に脱水ケーキを加える脱水ケーキ添加工程を含み、上記脱水ケーキ添加工程は、予め得られていた調整汚泥に対して上記の固化材を加えてから脱水することによって脱水ケーキを製造し、この脱水ケーキを、上記調整汚泥に加えるものであり、上記の混練処理工程の終了時の流動化処理土の比重が1.25以上であることが好ましい。
上記調整汚泥製造工程は、特に限定されないが、例えば、汚泥を分級して74μm以下の細粒を主成分とする汚泥に対して、水分調整を行なうことで、比重1.18以上1.28未満に調整した調整汚泥を得る工程であり、上記の混練処理工程の終了時の流動化処理土の比重が1.25以上であることが好ましい。
図1に、本願発明の実施の形態を示す。
先ず、土(主として建設汚泥)は、建築現場や採掘場所等の土の発生場所から、トラック等の車両や、その他の周知の運搬手段を利用して、上記施設敷地Pに移送される。
(a1)汚泥の受け入れ
(a2)加水・解泥
(a3)分級
(a4)備蓄
(a5)水分調整
の各ステップを含むものであり、以下、これらのステップについて説明する。
建設現場等で発生した汚泥を受け入れる。この受け入れは、建設現場に充填材製造プラントを設けた場合には、当該現場で行うこともできるが、充填材製造プラントが遠隔地にある場合には、バキューム車等の移送手段で移送して、蓄積場に受け入れて蓄積する。
受け入れ、必要に応じて蓄積した建設汚泥は、固塊状であったり、水分の量が次のステップの(a3)分級に適さない状態であったりするため、必要に応じて水を加えたり、固塊をつぶして細かくする。
建設汚泥を、粗骨材(粒径75μm以上)と、細粒の汚泥(粒径74μm以下)とに分離する。本発明では、この細粒の汚泥(粒径74μm以下)を主成分とするもので、細粒の汚泥を50重量%以上、好ましくは75重量%以上、最も望ましくは全量配合する。分級の方法としては、篩による篩分離やサイクロン分離機によるサイクロン分離を挙げることができ、必要に応じて、これらを組み合わせて複数回の分級を行って、分級の精度を高めることが望ましい。
分級によって得られた汚泥は、すぐに用いることもできるが、必要に応じてタンク等に備蓄することもできる。
(a5)水分調整
調整槽4にて、水を加えるなどして汚泥の水分量を調整し、目標の水分量にした調整汚泥zを製造する。本発明の水分量は、下記の通りである。
比重 1.18〜1.27
含水率 75.4〜65.7%(比重からの換算値)
混練処理工程は、上記の調整汚泥zをミキサーに投入して、固化材投入してミキシングして流動化処理土を製造する工程である。固化材としては、セメント、セメント系固化材、セメント・石灰複合系固化材、石灰等を例示できる。固化材の量は、調整汚泥1m3に対して固化材を150kg以上260kg未満の範囲とするものであり、ミキサーで十分に混練する。これにより得られた流動化処理土は、比重が1.25〜1.40、フロー値は140〜400mm、材齢28日の一軸圧縮強度200kN/m2以上、ブリージング率3%以下のものが得られるものであり、後述の移送方法を採ることができると共に、周辺地盤と遜色ない固化強度を備えた埋め戻しが実現するものである。
この脱水ケーキは、予め得られていた調整汚泥に対して、凝集剤などの薬剤を使用せず、固化材を加えてから脱水することによって製造されるものであり、この脱水ケーキを、上記調整汚泥に加えるものである。この工程を次に説明する。
上記の同様の(a)調整汚泥製造工程によって得られた調整汚泥に対して、上記と同様の固化材を投入し、上記と同様の(b)混練処理工程を行なう。但し、この固化材の量は、30〜100kg/m3、好ましくは40〜70kg/m3である。
得られたケーキ材料を、フィルタープレスで脱水して、ケーキを作成し、必要に応じて養生する。
(c3)篩・破砕
得られたケーキを破砕し、篩分離やサイクロン分離機によって細粒状に整える。
(c4)混合
この細粒状になったものを、前述の(a)調整汚泥製造工程の調整槽4や、(b)混練処理工程のミキサー3に添加投入する。
流動化処理土mを収容したバキュームカー1は、(第1ホースh1が外され)現場Qまで、走行する。
そして、サンドポンプ2とバキュームカー1のバキュームポンプ11とを作動させ、埋め戻し穴T内に、バキュームカー1のタンク10内の流動化処理土mを圧送して、埋め戻しを行なう。
バキュームポンプ11にて、0.98〜9.8N(0.1〜1kgf/cm2 )の圧力を負荷することによって、上記の圧送が円滑に行えた(車の限度が9.8N)。 圧送に用いる第3ホースh3には、直径が75mm,100mm,125mmの太さのものを使用することが可能である。
そこで、このような場合に適した実施の形態について、図2を用いて説明する。この例では、調整槽4(図2では図示せず。)で製造された調整汚泥zを車両等の周知の手段によって、現場Qまで移送する。
図1に示す実施の形態と同様、バキュームカー1のバキュームポンプ11と上記サンドポンプ2とが接続され、露天の埋め戻し穴T内に、流動化処理土mが圧送される。なお、ミキサー3は、第4ホースh4にてタンク5に接続されるものとしたが、タンク5を用いずに、直接バキュームカー1のタンク10に接続するものとしてもよい。また施設敷地Pを経由せずに(このような施設を設けずに)、土の発生場所から埋め戻し現場Qまで、土を移送するものとしてもよい。その場合、残土の発生場所にて、土へ水を加えるのとしても現場Qで水を加えるものとしても何れでも実施可能である。また、セメントについても、土の発生場所から現場Qまでの移動時間が1〜2時間であれば、土の発生場所と、現場Qのいずれにおいて、調整汚泥に加えてもよい。更に、上記と異なり、土の発生(採取)した場所と、現場Qとは、同じ場所であってもよい。
上記の各実施の形態において、バキューム車として、モービル車を用いて実施することも可能である。一般的なバキューム車は、そのタンク内を真空にすることにより被移送物をを吸うものであるが、モービル車は、そのタンク内を真空にするのではなく、送風(ブロー)により被移送物を吸うものである。
表1〜5の実施例1〜17と表5の比較例1及び2に示すように、上記(a)調整汚泥製造工程(b)混練処理工程を実施するに際して、各表に示すセメント添加量と比重(含水比及び含水率)によって混合攪拌し、各表の混練後比重を備えたブリージング率3%以下の流動化処理材を得た。これを4t・大型バキューム車で約1時間運搬し、このバキューム車のバキュームポンプ(圧力0.98〜9.8N)と、出力22kw、排水量毎分1400リットル、揚水量毎分1.5立方メートルのサンドポンプを用いて露天の埋め戻し現場を埋め戻した。現場への埋め戻し作業後の28日経過後の一軸圧縮強度を測定し、各表に示した。また、混練終了時のフロー値と、4t・大型バキューム車で約1時間運搬後のフロー値(運搬後フロー値)とを、各表に示した。圧送距離ポンプ無しは、優、良、可の3段階で評価した。これは上記バキューム車のバキュームポンプのみ(サンドポンプは使用せず)での圧送可能な距離を、混練後比重、フロー値及び性状観察結果を勘案して評価して示したもので、優は40m以上、良は30m以上40m未満、可は20m以上30m未満である。圧送距離ポンプ有りは、優、良、可の3段階で評価した。これは上記バキューム車のバキュームポンプとサンドポンプとを併用しての圧送可能な想定距離を、混練後比重、フロー値及び性状観察結果を勘案して評価して示したもので、優は400m以上、良は250m以上400m未満、可は50m以上250m未満である。ワーカビリティーは、バキューム車で運送した場合に固化せずに運送できる時間を評価して示したもので、優は1時間30分以上、良は45分以上1時間30分未満、可は15分以上45分未満である。対アジテータ車経済性判定は、アジテータ車で運送し埋め戻しをする場合とのコストを試算し比較したものであり、優はバキュームで運送し埋め戻しする方が有利な場合、劣はアジテータ車で運送し埋め戻しする方が有利な場合を場合を示す。
以上、これらの評価を勘案すると、比較例では、一軸圧縮強度が十分でなく露天の埋め戻しには不安が残ったのに比して、各実施例においては、強固な地盤と言われる240kN/m2を超える高い一軸圧縮強度を実現することが可能であり、且つ、アジテータ車のみならず、バキューム車での搬送も可能とした流動化処理土による埋め戻し方法を実現し得ることが確認された。
2 サンドポンプ
11 バキュームポンプ
Claims (4)
- 汚泥に対して、セメント、セメント系固化材、セメント・石灰複合系固化材、及び石灰の中から選択した固化材を加えることにより、ブリージング率3%以下の流動化処理土を製造すると共に、製造した流動化処理土で埋め戻しを行なう方法において、
上記汚泥に対して調整汚泥製造工程と混練処理工程を行なうものであり、
上記調整汚泥製造工程は、汚泥に対する水分調整を行なうことで、比重1.18以上1.28未満に調整した調整汚泥を得る工程であり、
上記混練処理工程は、上記調整汚泥1m3に対して上記固化材を150kg以上260kg未満の範囲で加えて混練する工程であり、
これらの工程によって、材齢28日の一軸圧縮強度が200kN/m2以上の流動化処理土を製造し、
上記流動化処理土を、移送すると共に、ポンプによって埋め戻し空間に充填し、材齢28日の一軸圧縮強度が200kN/m2以上の埋め戻し状態を得ることを特徴とする流動化処理土による埋め戻し方法。 - 上記流動化処理土を攪拌装置を備えないバキューム車によって移送し、
この流動化処理土をバキューム車に搭載されたポンプ又はサンドポンプの少なくとも何れか一方によって、埋め戻し空間に充填することを特徴とする請求項1記載の流動化処理土による埋め戻し方法。 - 上記混練処理工程は上記調整汚泥に脱水ケーキを加える脱水ケーキ添加工程を含み、上記脱水ケーキ添加工程は、予め得られていた調整汚泥に対して上記の固化材を加えてから脱水することによって脱水ケーキを製造し、この脱水ケーキを、上記調整汚泥に加えるものであり、上記の混練処理工程の終了時の流動化処理土の比重が1.25以上であることを特徴とする請求項1又は2記載の流動化処理土による埋め戻し方法。
- 上記調整汚泥製造工程は、汚泥を分級して74μm以下の細粒を主成分とする汚泥に対して、水分調整を行なうことで、比重1.18以上1.28未満に調整した調整汚泥を得る工程であり、
上記の混練処理工程の終了時の流動化処理土の比重が1.25以上であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の流動化処理土による埋め戻し方法。
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