JP2016098608A - Sand production processing system and shield excavator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、掘削残土処理システム及びシールド掘削機に関する。 The present invention relates to an excavation residual soil processing system and a shield excavator.
シールド工法によりトンネルを築造する際には、土層の断面に自然由来のヒ素が出現し、掘削残土にヒ素が含まれる場合がある。その場合には、掘削残土を処分する際に何らかの処理を行わなければ、掘削残土が汚染土となる問題があった。
このようなヒ素を含む掘削残土の処理方法の一つとして、例えば掘削残土に薬剤を添加することでヒ素を溶出させないようにする処理方法が挙げられる。
When building a tunnel by the shield method, arsenic derived from nature may appear in the cross section of the soil layer, and arsenic may be contained in the excavated soil. In that case, there is a problem that the excavated residual soil becomes contaminated soil unless any treatment is performed when the excavated residual soil is disposed of.
As one of the processing methods for such excavation residual soil containing arsenic, for example, there is a processing method for preventing arsenic from eluting by adding a chemical to the excavation residual soil.
例えば、特許文献1には、重金属汚染土壌に三価のアルミニウム塩である硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム及びミョウバンの何れか一つを水と共に添加して撹拌することによって、土壌中の重金属を不溶化させる処理方法が開示されている。
また、特許文献2には、有機ハロゲン化合物とハロゲン元素のうち一種以上と重金属で汚染された土壌において鉄粉及びアルミニウム塩を添加し、次いでアルカリ性域に調節し、生成したアルミニウム水酸化物にハロゲン元素と重金属を同伴させ、次いで中性セメント剤を添加する処理方法が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a treatment for insolubilizing heavy metals in soil by adding and stirring any one of trivalent aluminum salts, aluminum sulfate, aluminum nitrate and alum, to heavy metal-contaminated soil. A method is disclosed.
In
しかしながら、土層の粘性が高い場合には掘削残土が塊で排土されるので、上記特許文献1,2に開示されている処理方法では掘削残土の内部まで均等に薬剤を浸透させるのは困難である。その結果、薬剤と掘削残土中のヒ素との化学反応が充分に進行せず、薬剤によるヒ素の溶出抑制効果が充分に発揮されないため、処理後の掘削残土からのヒ素の溶出量が閾値を超えてしまうという問題がある。
However, when the soil layer is highly viscous, the excavated residual soil is dumped in a lump, and it is difficult for the treatment methods disclosed in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、薬剤による掘削残土中の処理対象物質の溶出抑制効果を充分に発揮させるために、掘削残土の内部まで均等に薬剤を浸透させることができる掘削残土処理システム及びシールド掘削機の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in order to sufficiently exhibit the elution suppression effect of the treatment target substance in the excavated residual soil by the chemical, the chemical can be evenly penetrated into the excavated residual soil. The purpose is to provide an excavation residual soil treatment system and a shield excavator.
請求項1記載の掘削残土処理システムは、土層を掘削する際に発生した掘削残土を破砕すると共に前記掘削残土に薬剤を添加可能に構成された掘削残土処理機構を備えていることを特徴とする。
上記掘削残土処理システムによれば、掘削残土が掘削残土処理機構に導入された際に、掘削残土が確実に破砕されて細粒状になる。このような掘削残土に、掘削残土中に存在する処理対象物質の掘削残土からの溶出を抑制する薬剤が添加されることで、薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透する。なお、「細粒状」とは含水率によって乾燥した状態から液体に近い泥状まで変化するすべての状態を示す。
The excavation residual soil processing system according to claim 1, further comprising an excavation residual soil treatment mechanism configured to crush the excavation residual soil generated when excavating the soil layer and to add a chemical to the excavation residual soil. To do.
According to the excavation residual soil processing system, when the excavation residual soil is introduced into the excavation residual soil processing mechanism, the excavation residual soil is reliably crushed and becomes finely granular. By adding the chemical | medical agent which suppresses the elution from the excavation residual soil of the process target substance which exists in the excavation residual soil to such excavation residual soil, the chemical | drug | medicine penetrate | infiltrates uniformly to the inside of excavation residual soil. “Fine-grained” refers to all states that change from a dry state to a mud-like state close to a liquid depending on the moisture content.
請求項2記載の掘削残土処理システムにおいて、前記掘削残土処理機構は前記掘削残土を導入する導入部と、前記掘削残土に前記薬剤を添加する薬剤添加部と、前記導入部から導入された前記掘削残土を破砕する破砕部と、前記掘削残土を導出する導出部と、を備えていることを特徴とする。
上記掘削残土処理システムによれば、掘削残土が導入部を介して破砕部に導入されると共に破砕され、細粒化される。その後、薬剤添加部から細粒状の掘削残土に薬剤が添加される。薬剤が添加された掘削残土は、導出部から掘削残土処理システムの外部に向けて導出される。このような円滑な処理により、薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透する。
3. The excavation residue processing system according to
According to the excavation residual soil processing system, the excavation residual soil is introduced into the crushing portion via the introduction portion, and is crushed and refined. Then, a chemical | medical agent is added to fine granular excavation residual soil from a chemical | medical agent addition part. The excavated residual soil to which the chemical is added is led out from the excavating portion to the outside of the excavated residual soil treatment system. With such a smooth process, the chemical penetrates evenly into the excavated soil.
請求項3記載の掘削残土処理システムにおいて、前記薬剤添加部は、前記破砕部を掘削残土が通過する前の部分、又は、前記破砕部を掘削残土が通過した後の部分に設置されていることを特徴とする。
上記シールド掘削残土処理システムによれば、薬剤添加部が破砕部を掘削残土が通過する前の部分に設置されれば、薬剤が予め添加された掘削残土が破砕部で破砕されて細粒状になり、その際に掘削残土と薬剤とが混練され、薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透する。また、薬剤添加部が破砕部を掘削残土が通過した後の部分に設置されれば、破砕部で細粒化された掘削残土に薬剤が添加され、薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透する。
In the excavation residual soil processing system of
According to the shield excavation residual soil treatment system, if the chemical addition unit is installed in a portion before the excavation residual soil passes through the crushing portion, the excavation residual soil to which the chemical has been added in advance is crushed by the crushing portion and becomes fine granular. At that time, the excavation residue and the chemical are kneaded, and the chemical penetrates evenly into the excavation residual soil. In addition, if the chemical addition part is installed in the part after the excavation residual soil passes through the crushing part, the chemical is added to the excavation residual soil finely divided in the crushing part, and the chemical penetrates evenly into the excavation residual soil. .
請求項4記載のシールド掘削機は、前記掘削残土処理システムを備えていることを特徴とする。
上記シールド掘削機によれば、シールド掘削機において発生した掘削残土が掘削残土処理システムに導入されることで、薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透し、掘削残土が円滑に処理される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a shield excavator comprising the excavation residual soil processing system.
According to the above shield excavator, the excavated residual soil generated in the shield excavator is introduced into the excavated residual soil treatment system, so that the chemical agent penetrates evenly into the excavated residual soil and the excavated residual soil is processed smoothly.
請求項5記載のシールド掘削機は、土層を掘削する掘削機構と、前記掘削機構で発生した前記掘削残土を前記掘削残土処理システムに向けて排土する第一排土部と、前記掘削残土処理システムから導出された前記掘削残土を外方に排土する第二排土部と、を備えていることを特徴とする。
上記シールド掘削機によれば、掘削機構で発生した掘削残土が第一排土部により掘削残土処理システムに排土され、掘削残土処理システムに導入されると共に処理される。処理後の掘削残土は第二排土部によりシールド掘削機の外方に排土される。このような円滑な処理により、薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透する。
The shield excavator according to claim 5, wherein a excavation mechanism excavating a soil layer, a first excavation portion for excavating the excavation residual soil generated by the excavation mechanism toward the excavation residual soil treatment system, and the excavation residual soil And a second soil discharging portion for discharging the remaining excavated soil derived from the processing system to the outside.
According to the shield excavator, the excavated residual soil generated by the excavating mechanism is discharged to the excavated residual soil processing system by the first soil discharging portion, and introduced into the excavated residual soil processing system and processed. The treated excavation remaining soil is discharged outside the shield excavator by the second earth discharging portion. With such a smooth process, the chemical penetrates evenly into the excavated soil.
本発明の掘削残土処理システム及びシールド掘削機によれば、掘削残土の内部まで均等に薬剤を浸透させることができるので、掘削残土と薬剤との化学反応が効率良く促進され、薬剤による掘削残土中の処理対象物質の溶出抑制効果が充分に発揮される。 According to the excavation residual soil treatment system and shield excavator of the present invention, the chemical can be uniformly permeated into the excavation residual soil, so that the chemical reaction between the excavation residual soil and the chemical is efficiently promoted, and the chemical excavation in the excavation residual soil by the chemical is performed. The elution suppression effect of the target substance is sufficiently exhibited.
以下、本発明に係る掘削残土処理システム及びシールド掘削機の一実施形態について、図1〜4を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。 Hereinafter, one embodiment of the excavation residual soil processing system and shield excavator according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the drawings used in the following description are schematic, and the ratios of length, width, and thickness are not necessarily the same as actual ones, and can be changed as appropriate.
以下では、例えばトンネル築造の際に、土層の掘削によって発生した掘削残土中に存在するヒ素の溶出量を閾値以下に抑え、掘削残土を埋め戻し等の後処理可能にするために使用される場合を想定し、本発明を適用した一実施形態(以下、単に本実施形態という)の掘削残土処理システム及びシールド掘削機について説明する。 In the following, for example, when tunnels are constructed, the amount of arsenic present in the excavated residual soil generated by excavating the soil layer is suppressed to a threshold value or less, and post-processing such as backfilling of the excavated residual soil is made possible. Assuming the case, an excavation residual soil treatment system and a shield excavator according to an embodiment (hereinafter simply referred to as the present embodiment) to which the present invention is applied will be described.
図1は本実施形態のシールド掘削機20を示す概略断面図である。
図1に示すように、シールド掘削機20は少なくとも本実施形態の掘削残土処理システム1を備えて構成されている。また、シールド掘削機20は掘削機構50と、第一排土部52と、第二排土部54と、を備えて構成されている。なお、図1においては破砕部22の詳細な構成の図示は省略する。
以下、掘削残土が排土される方向(図1に示す矢印D1方向)に沿って配置されている順に、シールド掘削機20の各構成要素について説明する。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a
As shown in FIG. 1, the
Hereinafter, the components of the
掘削機構50は、従来一般の各種シールド掘削機による掘削時と同様に、円筒形のスキンプレート2の矢印D1方向後部でエレクタ(図示略)によりセグメントを組み立てることで一次覆工Sを施工しつつシールド掘削機20を掘進させるための機構である。掘削機構50においては、切羽13を備えた環状且つ面板型のカッター10の矢印D1方向後方に作泥土室7が設けられている。作泥土室7には作泥土材注入管8から作泥土材9が注入され、図示しない練混ぜ翼によって強力に練混ぜることによって掘削された土砂を泥土に変換し、泥土圧を土圧・水圧とバランスさせることにより切羽13を安定させ、掘削を行う。掘削時において、前記土層の断面に自然由来のヒ素が出現した際には掘削残土にヒ素が含まれる。
The
第一排土部52は掘削機構50で発生した掘削残土を掘削残土処理システム1に向けて排土可能に構成され、掘削機構50に順次連設されたスクリューコンベア60,62,64からなる。スクリューコンベア60の一端部60aは作泥土室7の底部に連結されている。スクリューコンベア60の他端部60bは接続管61を介してスクリューコンベア62の一端部62aに上方から連結されている。スクリューコンベア62の他端部62bは接続管63を介してスクリューコンベア64の一端部64aに上方から連結されている。スクリューコンベア64の他端部64bは掘削残土処理システム1の導入部21に連結されている。
従って、掘削機構50の作泥土室7に堆積した掘削残土はスクリューコンベア60に導入され、スクリューコンベア60,62,64により矢印D1方向に搬送された後、掘削残土処理システム1の導入部21に排土される。
なお、第一排土部52の構成は掘削残土を掘削残土処理システム1に向けて排土可能であれば特に限定されず、例えば金属製或いは樹脂製等の搬送管と該搬送管に付設された掘削残土搬送手段で構成されていてもよい。
The first
Accordingly, the excavated residual soil accumulated in the
The configuration of the first
スクリューコンベア62の一端部62a及びスクリューコンベア64の一端部64aは一次覆工Sの内部に設けられた架台Mによって支持されている。架台Mの内部には、例えば掘削機構50、第一排土部52、掘削残土処理システム1及び第二排土部54を稼働させるための電源等(図示略)が収容されている。
One
掘削残土処理システム1は掘削残土を破砕する掘削残土処理機構30を備えて構成されている。
掘削残土処理機構30は導入部21と、破砕部22と、薬剤添加部23と、導出部25と、を備えている。
The excavated residual soil treatment system 1 includes a excavated residual
The excavated residual
導入部21は掘削残土を導入すると共に破砕部22に搬送可能に構成されている。導入部21は例えば配管等で構成され、導入部21の一端部21aがスクリューコンベア64の他端部64bに連結されると共に、導入部21の他端部21bが破砕部22に開口している。また、導入部21の他端部21b近傍には後述する薬剤添加部23の接続管32の一端部32bが連結されている。
The
薬剤添加部23は掘削残土に薬剤(図示略)を添加可能に構成されている。このような薬剤添加部23の構成としては、例えば図1に示すように薬剤が収容されている容器31と、容器31及び導入部21を連結する接続管32と、を備えた構成が挙げられるが、特に限定されない。また、薬剤添加部23は破砕部22の後に設置されていてもよい。
The
容器31には掘削残土中に存在するヒ素の掘削残土からの溶出を抑制可能な薬剤が収容されている。本実施形態ではこのような薬剤としてポリ塩化アルミニウム(PAC)が用いられている。PACはpHの変化や海水中等における外的環境変化の影響を受け難く、ヒ素の掘削残土からの溶出を抑制する効果を安定的に発揮する。従って、ヒ素の不溶化処理後の掘削残土を例えば海洋中に埋めることも可能になり、掘削残土の後処理方法の選択幅が拡がる。また、PACはヒ素の不溶化以外の用途でも建設現場等で使用されており、広く一般に普及し、入手し易い安価な物質である。従って、PACを薬剤に使用することで本実施形態における掘削残土からのヒ素の不溶化処理が経済的に行われる。
The
導入部21内に導入された掘削残土には、薬剤添加部23から上記薬剤が添加される。薬剤の添加量は掘削残土からのヒ素の溶出量が閾値以下に充分抑えられるように適宜設定されていることが好ましい。前記閾値が例えば土壌汚染対策法の溶出基準である0.01[mg/L]であれば、一例として溶出量が0.1[mg/L]の掘削残土に対し、0.4重量%以上の添加量で前記閾値未満の溶出量が実現されている。
The chemical is added from the
図2は破砕部22を示す水平断面図である。破砕部22の上面には導入部21の他端部21bが開口している。但し、図2においては破砕部22の上面、導入部21及び接続管32の図示は省略する。図3及び図4は破砕部22を示す縦断面図であって、図3は図2に示すX−X線で矢視した場合に対応する図であり、図4は図2に示すY−Y線で矢視した場合に対応する図である。
FIG. 2 is a horizontal sectional view showing the crushing
図2〜図4に示すように、破砕部22は容器35と、三つのシャフトブレード(回転刃)36A,36B,36Cと、を備えて構成されている。
容器35は破砕部22の筐体であり、導入孔37及び導出孔38を備え、破砕・混合撹拌部40及びフィルタ47を同一空間内に備えている。容器35の上部には導入孔37が設けられ、導入孔37を介して導入部21から掘削残土及び薬剤が矢印D2方向で導入可能とされている。容器35の下部には導出孔38が設けられ、容器35の内部で破砕されると共に薬剤と混合及び撹拌された掘削残土が導出口42を介して矢印D3方向で導出可能とされている。容器35は例えば略筒状に形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the crushing
The
破砕・混合撹拌部40は掘削残土を破砕して薬剤と混合し、これらを撹拌するための場所である。破砕・混合撹拌部40にはシャフトブレード36A,36B,36Cが配設されている。シャフトブレード36A,36B,36Cはそれぞれ、破砕・混合撹拌部40の長手方向に沿って設けられた回転軸45と、回転軸45に装着された刃46と、を有する。
The crushing / mixing stirring
回転軸45は、モータ(図示略)等によって回転することにより、自身を中心として刃46を回転させる部材である。即ち、回転軸45の中心は、刃46の回転の軸線を構成している。
刃46の基端部は回転軸45に連結されている。刃46は容器35の内周面に向かって延在している。図2〜図4には棒状に形成された刃46を例示しているが、刃46の形状及び回転軸45に装着される数は特に限定されない。刃46は例えば矩形、鋸型等の板状に形成されていてもよい。また、刃46は回転軸45に対して螺旋を描くように連続的又は断続的に装着されていてもよい。
The rotating
The base end portion of the
図2に示すように、三つのシャフトブレード36A,36B,36Cの回転軸45は、上面視した場合にそれらの中心が正三角形Tの角に位置するように配設されている。正三角形Tの一辺の長さは刃46の長さより適度に長く、三つのシャフトブレード36A,36B,36Cを回転作動させた際のラップゾーンLの大きさを充分確保できるように設定されている。また、上面視した場合には、刃46は回転軸45の中心から四方向に延びるように配置され、図3及び図4に示すように側面視した場合には刃46は回転軸45の長手方向において三箇所で接続及び支持されている。このような配置において、刃46の回転軸45への装着位置は、三つのシャフトブレード36A,36B,36Cの回転軸45を図2に示す矢印D4,D5,D6方向にそれぞれ回転作動させた際に、刃46同士が接触することなく、且つ、三つのシャフトブレード36A,36B,36Cの刃46が相互に通過するラップゾーンLを形成可能に設定されている。
なお、刃46の数及び配置は特に限定されず、破砕・混合撹拌部40をなす空間を切るようにして撹拌できるように設定されている。
As shown in FIG. 2, the
The number and arrangement of the
従って、導入孔37から破砕・混合撹拌部40に導入された掘削残土は、三つのシャフトブレード36A,36B,36Cが回転作動することで、複数の刃46に打撃され、矢印D7に図示したようにあらゆる方向に弾き飛ばされる。弾き飛ばされた掘削残土同士はラップゾーンL内で無数の衝突を繰り返し、瞬時に破砕され、細粒状になる。本実施形態では、掘削残土は泥状になる。さらに薬剤とかき混ぜられて良好に混合及び撹拌される。
Accordingly, the excavated residual soil introduced into the crushing / mixing
フィルタ47は破砕・混合撹拌部40と導出孔38との間に設けられた多数の細孔(図示略)を有する部材である。破砕されると共に薬剤と混合及び撹拌された掘削残土は、フィルタ47の前記細孔を通過して矢印D3方向に導かれ、導出孔38から導出される。
The
図1に示すように、導出部25は破砕部22で破砕されると共に薬剤と混合及び撹拌された掘削残土を掘削残土処理システム1の外部、即ち本実施形態では第二排土部54に導出可能に構成されている。導出部25は例えば配管等で構成され、導出部25の一端部25aが掘削残土処理機構30の破砕部22の下部に開口し、且つ、導出孔38に連結されると共に、導出部25の他端部25bがスクリューコンベア66の一端部66aに連結されている。導出部25の一端部25aには掘削残土を導出するタイミング又は掘削残土の導出量を調節可能なバルブ26が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
第二排土部54は掘削残土処理システム1の導出部25から排出された掘削残土を外方に向けて排土可能に構成され、スクリューコンベア66からなる。スクリューコンベア66の一端部66aは掘削残土処理システム1の導出部25の他端部25bに連結されている。スクリューコンベア66の他端部(図示略)はシールド掘削機20の外方(例えば地上等)に開放されている外部コンベア(図示略)等に連結されている。
従って、掘削残土処理システム1から導出された掘削残土はスクリューコンベア66に導入され、スクリューコンベア66により矢印D1方向に搬送された後、地上等に排土される。
なお、第二排土部54の構成は掘削残土を地上等の少なくとも掘削残土処理システム1の外方に向けて排土可能であれば特に限定されず、第一排土部52と同様に、例えば金属製或いは樹脂製等の搬送管と該搬送管に付設された掘削残土搬送手段で構成されていてもよい。
The second
Therefore, the excavated residual soil derived from the excavated residual soil processing system 1 is introduced into the
The configuration of the second
以上説明したように、本実施形態の掘削残土処理システム1は、土層を掘削する際に発生した掘削残土を破砕すると共に掘削残土に薬剤を添加可能に構成された掘削残土処理機構30を備えている。
上記構成によれば、掘削残土が掘削残土処理機構30に導入された際に、掘削残土が確実に破砕されて細粒状になる。また、掘削残土にPAC等の薬剤が添加されることで、薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透し、掘削残土と薬剤との化学反応が確実に、且つ、効率良く促進される。従って、薬剤による掘削残土中のヒ素の溶出抑制効果を充分に発揮させ、掘削残土中に存在する掘削残土からのヒ素の溶出量を閾値以下に抑えることができる。
As described above, the excavated residual soil treatment system 1 according to the present embodiment includes the excavated residual
According to the above configuration, when the excavated residual soil is introduced into the excavated residual
本実施形態の掘削残土処理システム1において、掘削残土処理機構30は掘削残土を導入する導入部21と、掘削残土に薬剤を添加する薬剤添加部23と、導入部21から導入された掘削残土を破砕する破砕部22と、掘削残土を導出する導出部25と、を備えている。また、本実施形態の掘削残土処理システム1において、破砕部22は掘削残土と薬剤とを混合及び撹拌可能な構成を備えている。
上記構成によれば、掘削残土が導入部21を介して破砕部22に導入されると共に破砕され、細粒状になる。また、薬剤添加部23から掘削残土に薬剤が添加され、細粒化された掘削残土と薬剤とが混合及び撹拌される。撹拌された掘削残土は、破砕部22から導出され、さらに導出部25から掘削残土処理システム1の外部に向けて導出される。このような円滑な処理により、薬剤を掘削残土の内部まで均等に浸透させ、掘削残土と薬剤との化学反応を確実に、且つ、より効率良く促進させることができる。
In the excavation residue processing system 1 of the present embodiment, the excavation
According to the said structure, excavation residual soil is introduce | transduced into the crushing
また、本実施形態の掘削残土処理システム1において、薬剤添加部23は、破砕部22を掘削残土が通過する前の部分、又は、破砕部22を掘削残土が通過した後の部分に設置されていることを特徴とする。本実施形態では、薬剤添加部23は破砕部22を掘削残土が通過する前の部分に、即ち導入部21に連結して設置されている。
上記構成によれば、薬剤が予め添加された掘削残土が破砕部22で破砕されて細粒状になると共に掘削残土と薬剤とが混練及び撹拌され、薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透する。一方、薬剤添加部23が破砕部22を掘削残土が通過した後の部分に設置されれば、破砕部22で細粒化された掘削残土に薬剤が添加され、薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透する。上記何れの部分に薬剤添加部23を設置しても、掘削残土と薬剤との化学反応を確実に、且つ、より効率良く促進させることができる。
Moreover, in the excavation residual soil processing system 1 of this embodiment, the chemical | medical
According to the said structure, the excavation residual soil to which the chemical | medical agent was added previously is crushed by the crushing
本実施形態のシールド掘削機20は、掘削残土処理システム1を備えていることを特徴とする。
上記構成によれば、シールド掘削機20において発生した掘削残土が掘削残土処理システム1に導入されることで、掘削残土が確実に破砕されて細粒状になり、PAC等の薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透し、掘削残土と薬剤との化学反応が確実に、且つ、効率良く促進される。
The
According to the above configuration, the excavated residual soil generated in the
本実施形態のシールド掘削機20は、土層を掘削する掘削機構50と、掘削機構50で発生した掘削残土を掘削残土処理システム1に向けて排土する第一排土部52と、掘削残土処理システム1から導出された掘削残土を外方に排土する第二排土部54と、を備えている。
上記構成によれば、掘削機構50を用いた土層の掘削により発生した掘削残土が第一排土部52により掘削残土処理システム1に排土され、掘削残土処理システム1に導入されると共に処理される。即ち、掘削残土が確実に破砕されて細粒状になり、その掘削残土にPAC等の薬剤が添加されると共にこれらが混合及び撹拌される。処理後の掘削残土は第二排土部54によりシールド掘削機20の外方に排土される。このような円滑な処理により、薬剤が掘削残土の内部まで均等に浸透させ、掘削残土と薬剤との化学反応を確実に、且つ、より効率良く促進させることができる。
The
According to the above configuration, the excavation residual soil generated by excavation of the soil layer using the
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
例えば、掘削残土中に存在する処理対象物質はヒ素に限定されない。そして、掘削残土に添加される薬剤はPACに限定されず、掘削残土中に存在する処理対象物質の掘削残土からの溶出を閾値以下に抑制可能な薬剤であればよい。
また、上記実施形態では薬剤添加部23の接続管32の一端部32bが掘削残土処理システム1の導入部21に連結されている(図1参照)が、前述のように薬剤は掘削残土の混合及び撹拌前又は混合及び撹拌時に掘削残土に添加可能であればよく、接続管32の一端部32bは何れの位置に連結されていてもよい。例えば、接続管32の一端部32bは第一排土部52を構成するスクリューコンベア60,62,64或いは掘削残土処理システム1の破砕部22の容器35の上部等に連結されていてもよい。このように薬剤添加部23の設置場所の自由度が大きいので、掘削残土処理システム1及びシールド掘削機20の設計の自由度も大きくなる。
For example, the material to be treated present in the excavated residual soil is not limited to arsenic. And the chemical | medical agent added to excavation residual soil is not limited to PAC, What is necessary is just the chemical | medical agent which can suppress the elution from the excavation residual soil of the process target substance which exists in excavation residual soil below a threshold value.
Moreover, in the said embodiment, the one
また、上記実施形態では掘削残土を破砕すると共に、掘削残土と薬剤を混合及び撹拌可能な破砕部22を備えた掘削残土処理システム1について説明したが、破砕部22は導入部21から導入された掘削残土を破砕可能に構成されていればよい。このような破砕部22の機構としては、例えば回転軸に複数の刃物を取り付けた回転刃と固定刃との間に作用する剪断力により掘削残土を粉砕する一軸破砕機、近接させて配置した二つの回転刃を互いに内側に回転させることにより回転刃間に作用する大きな剪断力により掘削残土を粉砕する二軸破砕機、ハンマーにより高速に叩くことで掘削残土を粉砕するハンマー式粉砕機、油圧モーターと二つのジョーを備えたバケットで掘削残土を粉砕するバケットクラッシャー等が挙げられるが、薬剤の混合効果が発揮される程度の細かさに掘削残土を破砕することができれば特に限定されない。
In the above embodiment, the excavation residual soil is crushed and the excavation residual soil treatment system 1 including the crushing
次いで、上述した本発明の実施形態の掘削残土処理システム1の効果を裏付けるために行った実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。 Next, examples carried out in order to support the effect of the excavation residual soil treatment system 1 according to the embodiment of the present invention described above will be described. In addition, this invention is not limited only to a following example.
図2〜図4に示す構成を備えた破砕部22としてマルチクラッシャーBIG BANG(製造元:株式会社冨士機)を用意した。さらに、第一排土部52と第二排土部54として二つのスクリューコンベア64,66を用意した。スクリューコンベア64の他端部64bをマルチクラッシャーの導入口に連結させ、スクリューコンベア66の一端部66aをマルチクラッシャーの導出口に連結させた。スクリューコンベア64の一端部64aに掘削残土として地山から掘削した土砂を投入し、マルチクラッシャーの導入口からクラッシャー内に導入した。また、薬剤として土砂に対して0.5〜1.0重量%のPACを添加した。
A multi-crusher BIG BANG (manufacturer: Fuji machine Co., Ltd.) was prepared as the crushing
次に、マルチクラッシャーの三つのシャフトブレードを土砂が細粒状になるまで毎分840回転で作動させ、土砂を破砕すると共に土砂と薬剤とを混合及び撹拌した。その後、土砂をマルチクラッシャーの導出口からスクリューコンベア66に導出し、スクリューコンベア66から取り出した。土砂からのヒ素の溶出量とpHの測定はそれぞれICP発光分光分析装置(販売元:セイコーインスツル株式会社)、pH測定電極(販売元:株式会社堀場製作所)を用いて測定した。
Next, the three shaft blades of the multi-crusher were operated at 840 revolutions per minute until the sediment became fine, and the sediment was crushed and the sediment and the chemical were mixed and stirred. Thereafter, the earth and sand were led out to the
土砂からのヒ素の溶出量の測定結果を図5に示す。図5において、「処理前」は薬剤を添加する前のヒ素の初期溶出濃度であることを示し、「処理後」は薬剤添加処理後のヒ素溶出濃度であることを示している。また、同図の「添加位置」において、「先」はマルチクラッシャーで破砕する前の土砂にPACを添加したことを示し、「後」はマルチクラッシャーで破砕した後の土砂にPACを添加したことを示している。 The measurement results of the amount of arsenic eluted from the earth and sand are shown in FIG. In FIG. 5, “before treatment” indicates the initial elution concentration of arsenic before adding the drug, and “after process” indicates the arsenic elution concentration after the drug addition process. Also, in the “addition position” in the figure, “Previous” indicates that PAC was added to the soil before crushing with the multi-crusher, and “After” indicates that PAC was added to the soil after crushing with the multi-crusher. Is shown.
図5に示すように、「処理前」では掘削残土に薬剤が添加されていないため、掘削残土からのヒ素溶出量が土壌汚染対策法の溶出基準である0.01[mg/L]を超えている。これに対し、「処理後」では、土砂にPACを添加した後に、土砂をマルチクラッシャーで破砕すると共に土砂とPACとを撹拌することで、土砂からのヒ素の溶出量が0.01[mg/L]以下になり、本発明の効果を確認した。PACを土砂の0.5重量%添加した場合、及び0.75重量%添加した場合では、土砂からのヒ素の溶出量は0[mg/L]となった。また、PACを土砂の1.0重量%添加した場合であっても、土砂からのヒ素の溶出量は約0.002[mg/L]まで低減された。 As shown in FIG. 5, since the chemical is not added to the excavated residual soil in “Before treatment”, the amount of arsenic eluted from the excavated residual soil exceeds 0.01 [mg / L], which is the elution standard of the soil pollution countermeasure method. ing. On the other hand, in the “after treatment”, after adding PAC to the earth and sand, the earth and sand are crushed with a multi-crusher and the earth and sand and PAC are stirred, so that the amount of arsenic eluted from the earth and sand is 0.01 [mg / mg]. L] The following was confirmed and the effect of the present invention was confirmed. When PAC was added by 0.5% by weight of earth and sand, and when 0.75% by weight was added, the amount of arsenic eluted from the earth and sand was 0 [mg / L]. Further, even when 1.0% by weight of PAC was added to the earth and sand, the amount of arsenic eluted from the earth and sand was reduced to about 0.002 [mg / L].
また、例えばPACをスクリューコンベア64の一端部64aから掘削土砂と共に導入した場合のように、マルチクラッシャーで破砕した後の細粒化された土砂にPACを添加することでも、土砂からのヒ素の溶出量は0.01[mg/L]以下になり、本発明の効果が得られた。PACを土砂の0.5重量%添加した場合及び1.0重量%添加した場合では、土砂からのヒ素の溶出量は0[mg/L]となった。また、PACを土砂の0.75重量%添加した場合では、土砂からのヒ素の溶出量が0.002[mg/L]未満まで低減された。即ち、PACの添加位置によらず、破砕した土砂に所定量のPACを添加することで効率良く、確実に薬剤による掘削残土中のヒ素の溶出抑制効果が発揮されたと考えられる。
上記説明したように、本発明を適用した掘削残土処理システムによれば、掘削残土の内部まで均等に薬剤を浸透させることができるので、掘削残土と薬剤との化学反応が効率良く促進され、薬剤による掘削残土中のヒ素の溶出抑制効果が充分に発揮されることを確認した。
In addition, for example, when PAC is introduced together with excavated earth and sand from one
As described above, according to the excavation residual soil treatment system to which the present invention is applied, the chemical can be uniformly permeated into the excavation residual soil, so that the chemical reaction between the excavation residual soil and the chemical is efficiently promoted, and the chemical It was confirmed that the arsenic elution suppression effect in the excavated residual soil was fully exhibited.
1 掘削残土処理システム
20 シールド掘削機
21 導入部
22 破砕部
23 薬剤添加部
25 導出部
30 掘削残土処理機構
50 掘削機構
52 第一排土部
54 第二排土部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Excavation residual
Claims (5)
前記掘削残土を導入する導入部と、
前記掘削残土に前記薬剤を添加する薬剤添加部と、
前記導入部から導入された前記掘削残土を破砕する破砕部と、
前記掘削残土を導出する導出部と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の掘削残土処理システム。 The excavation residue processing mechanism is
An introduction part for introducing the excavated residual soil;
A drug addition unit for adding the drug to the excavated soil;
A crushing unit for crushing the excavated residual soil introduced from the introduction unit;
The excavation residual soil processing system according to claim 1, further comprising a derivation unit that derives the excavation residual soil.
前記破砕部を掘削残土が通過する前の部分、又は、前記破砕部を掘削残土が通過した後の部分に設置されていることを特徴とする請求項2に記載の掘削残土処理システム。 The drug addition part is
The excavation residual soil processing system according to claim 2, wherein the excavation residual soil treatment system is installed in a portion before the excavation residual soil passes through the crushing portion or a portion after the excavation residual soil passes through the crushing portion.
前記掘削機構で発生した掘削残土を前記掘削残土処理システムに向けて排土する第一排土部と、
前記掘削残土処理システムから導出された前記掘削残土を外方に排土する第二排土部と、を備えていることを特徴とする請求項4に記載のシールド掘削機。 An excavation mechanism for excavating the soil layer;
A first excavation portion for excavating residual excavation generated by the excavation mechanism toward the excavation residual soil treatment system;
The shield excavator according to claim 4, further comprising: a second earth discharging unit that discharges the excavated residual soil derived from the excavated residual soil processing system outward.
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