JP2761302B2 - 地盤掘削用泥水の再生方法 - Google Patents
地盤掘削用泥水の再生方法Info
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- JP2761302B2 JP2761302B2 JP3035163A JP3516391A JP2761302B2 JP 2761302 B2 JP2761302 B2 JP 2761302B2 JP 3035163 A JP3035163 A JP 3035163A JP 3516391 A JP3516391 A JP 3516391A JP 2761302 B2 JP2761302 B2 JP 2761302B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、地盤掘削用泥水の再
生方法に関する。
生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】地盤の掘削方法として、掘削孔壁の安定
性を保つために、掘削孔内に泥水を充満させながら掘削
する泥水工法が知られている。この種の工法では、泥水
は循環使用されており、循環回数が増加するに従い泥水
中には、掘削土砂が混入し、その量が多くなると、ポン
プ負荷の増大，掘削効率の低下，スライムの増大などの
不都合が生ずる。そこで、従来から、泥水中に混入した
土砂を分級除去して再生使用することが行われている。
性を保つために、掘削孔内に泥水を充満させながら掘削
する泥水工法が知られている。この種の工法では、泥水
は循環使用されており、循環回数が増加するに従い泥水
中には、掘削土砂が混入し、その量が多くなると、ポン
プ負荷の増大，掘削効率の低下，スライムの増大などの
不都合が生ずる。そこで、従来から、泥水中に混入した
土砂を分級除去して再生使用することが行われている。
【０００３】このような場合の分級除去には、スクリー
ン，サイクロンなどが用いられていたが、泥水中に混入
した細粒のシルト，粘土などは十分に除去することがで
きなかった。このため、泥水の一部を廃棄し、処理され
た泥水に良質の泥水を補給することで施工されている
が、効率が悪いという問題があった。このような問題を
解決する方法として、高精度の遠心分離機により混入土
砂を分級除去する方法が提案されているが、この方法に
は、以下に説明する技術的課題があった。
ン，サイクロンなどが用いられていたが、泥水中に混入
した細粒のシルト，粘土などは十分に除去することがで
きなかった。このため、泥水の一部を廃棄し、処理され
た泥水に良質の泥水を補給することで施工されている
が、効率が悪いという問題があった。このような問題を
解決する方法として、高精度の遠心分離機により混入土
砂を分級除去する方法が提案されているが、この方法に
は、以下に説明する技術的課題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、高精度の遠
心分離機による混入土砂の分級除去方法では、スクリー
ンやサイクロンによる分級除去方法よりも、より細かい
土砂粒子の除去はできるが、泥水中に混入している超微
粒子の除去ができないので、再生使用回数の増大に伴な
って、泥水中に超微粒子が蓄積され、泥水の粘度が大き
くなり、ポンプ負荷の増大などの不都合が発生してい
た。この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、泥水中に混
入した超微粒子の除去ができるとともに、泥水の粘度も
十分に低下できる地盤掘削用泥水の再生方法を提供する
ことにある。
心分離機による混入土砂の分級除去方法では、スクリー
ンやサイクロンによる分級除去方法よりも、より細かい
土砂粒子の除去はできるが、泥水中に混入している超微
粒子の除去ができないので、再生使用回数の増大に伴な
って、泥水中に超微粒子が蓄積され、泥水の粘度が大き
くなり、ポンプ負荷の増大などの不都合が発生してい
た。この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、泥水中に混
入した超微粒子の除去ができるとともに、泥水の粘度も
十分に低下できる地盤掘削用泥水の再生方法を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ベントナイトなどの粘土成分が添加さ
れ地盤掘削に用いられた泥水の再生方法において、粗粒
分を除去するスクリーン，サイクロンなどで前記泥水を
一次処理した後に、スクリューデカンタにより細粒分を
除去し、さらに直流電圧が印加される槽内に収容して通
電分級により超微粒子を除去した二次処理水を得、しか
る後にこの二次処理水に分散剤を添加することを特徴と
する。
に、この発明は、ベントナイトなどの粘土成分が添加さ
れ地盤掘削に用いられた泥水の再生方法において、粗粒
分を除去するスクリーン，サイクロンなどで前記泥水を
一次処理した後に、スクリューデカンタにより細粒分を
除去し、さらに直流電圧が印加される槽内に収容して通
電分級により超微粒子を除去した二次処理水を得、しか
る後にこの二次処理水に分散剤を添加することを特徴と
する。
【０００６】
【作用】上記構成の地盤掘削用泥水の再生方法によれ
ば、一次処理が行われた後の泥水は、直流電圧が印加さ
れた槽内に収容して、通電分級による二次処理が行なわ
れるので、泥水中に混入している超微粒子は、電気泳動
の原理によって陽極側に吸引され、泥水中から除去され
る。二次処理により超微粒子が除去された二次処理水
は、分散剤が添加されて粘度が低下される。
ば、一次処理が行われた後の泥水は、直流電圧が印加さ
れた槽内に収容して、通電分級による二次処理が行なわ
れるので、泥水中に混入している超微粒子は、電気泳動
の原理によって陽極側に吸引され、泥水中から除去され
る。二次処理により超微粒子が除去された二次処理水
は、分散剤が添加されて粘度が低下される。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の好適な実施例について、添
付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明に
かかる地盤掘削用泥水の再生方法の一実施例を示してい
る。同図に示す再生方法は、本発明を連続地中壁の構築
に用いられる泥水の処理に適用した場合を示しており、
作泥装置１０で作られた新規泥水１２は、掘削機１４で
掘削された溝孔１６内に充満される。
付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明に
かかる地盤掘削用泥水の再生方法の一実施例を示してい
る。同図に示す再生方法は、本発明を連続地中壁の構築
に用いられる泥水の処理に適用した場合を示しており、
作泥装置１０で作られた新規泥水１２は、掘削機１４で
掘削された溝孔１６内に充満される。
【０００８】そして、掘削に使用された泥水１８は、溝
孔１６内から一次処理装置２０に送られ、泥水１８中に
混入している土砂の粗粒分が除去される。この実施例で
は、一次処理装置２０は、ふるい式のスクリーンと遠心
力で土砂を除去するサイクロンとを備えた土砂除去装置
２０ａと、泥水１８を所定時間貯溜して土砂を除去する
沈砂槽２０ｂとから構成されている。
孔１６内から一次処理装置２０に送られ、泥水１８中に
混入している土砂の粗粒分が除去される。この実施例で
は、一次処理装置２０は、ふるい式のスクリーンと遠心
力で土砂を除去するサイクロンとを備えた土砂除去装置
２０ａと、泥水１８を所定時間貯溜して土砂を除去する
沈砂槽２０ｂとから構成されている。
【０００９】一次処理装置２０で粗粒分が除去された一
次処理水２２は、次にスクリューデカンタ２３に送られ
て、ここで土砂の細粒分が除去される。スクリューデカ
ンタ２３では、必要に応じて凝集剤タンク２４から凝集
剤が供給され、除去された細粒分は系外に排出される。
細粒分が除去された中間処理水２５は、次に二次処理槽
２６に送られて、ここで土砂の超微粒子の除去が行われ
る。
次処理水２２は、次にスクリューデカンタ２３に送られ
て、ここで土砂の細粒分が除去される。スクリューデカ
ンタ２３では、必要に応じて凝集剤タンク２４から凝集
剤が供給され、除去された細粒分は系外に排出される。
細粒分が除去された中間処理水２５は、次に二次処理槽
２６に送られて、ここで土砂の超微粒子の除去が行われ
る。
【００１０】二次処理槽２６は、対向設置された一対の
電極板２８，２８を備えており、この電極板２８には、
直流電源の陽極と負極とが接続されている。このような
二次処理槽２６内に中間処理水２５が供給されると、電
気泳動の原理により、超微粒子が陽極側に移動して、極
板２８に付着する。このときの極板２８に付着する超微
粒子の量は、電圧，通電時間にほぼ比例し、極板２８に
付着した超微粒子は、極板２８を引き上げて系外に排出
される。
電極板２８，２８を備えており、この電極板２８には、
直流電源の陽極と負極とが接続されている。このような
二次処理槽２６内に中間処理水２５が供給されると、電
気泳動の原理により、超微粒子が陽極側に移動して、極
板２８に付着する。このときの極板２８に付着する超微
粒子の量は、電圧，通電時間にほぼ比例し、極板２８に
付着した超微粒子は、極板２８を引き上げて系外に排出
される。
【００１１】なお、この二次処理槽２６の構成として
は、例えば、槽２６が金属製のものであれば、槽自体を
例えば陽極側の電極板として用いることもできる。超微
粒子が除去された二次処理水には、その後分散剤タンク
３０から所定量の分散剤が添加される。ここで用いられ
る分散剤は、トリポリリン酸ソーダ，炭酸ソーダ，カル
ボン酸塩，リグニンスルホン酸塩などであり、その添加
量は０．０５〜０．５重量％が望ましい。
は、例えば、槽２６が金属製のものであれば、槽自体を
例えば陽極側の電極板として用いることもできる。超微
粒子が除去された二次処理水には、その後分散剤タンク
３０から所定量の分散剤が添加される。ここで用いられ
る分散剤は、トリポリリン酸ソーダ，炭酸ソーダ，カル
ボン酸塩，リグニンスルホン酸塩などであり、その添加
量は０．０５〜０．５重量％が望ましい。
【００１２】分散剤が添加されて粘度が調整された最終
処理水３１は、一旦タンク３２に貯溜された後に溝孔１
６内に戻されて、再び掘削に使用される。なお、図１で
は、溝孔１６が所定深度まで掘削され、溝孔１６内に鉄
筋篭を建込み、コンクリートＣを打設する際に回収され
る泥水３４を一旦タンク３６に収容した後に、沈砂槽２
０ｂに送って、その後スクリューデカンタ２３，二次処
理槽２６に送り込んで上記と同じ処理を行い、他の溝孔
の掘削に回収泥水３４を再使用する工程も示している。
また、同図において、符号３８で示したものは、泥水を
廃棄する際の最終処理槽であり、この最終処理槽３８で
は、中和剤タンク４０から中和剤が供給されて、中和さ
れた後に分離水が廃棄される。
処理水３１は、一旦タンク３２に貯溜された後に溝孔１
６内に戻されて、再び掘削に使用される。なお、図１で
は、溝孔１６が所定深度まで掘削され、溝孔１６内に鉄
筋篭を建込み、コンクリートＣを打設する際に回収され
る泥水３４を一旦タンク３６に収容した後に、沈砂槽２
０ｂに送って、その後スクリューデカンタ２３，二次処
理槽２６に送り込んで上記と同じ処理を行い、他の溝孔
の掘削に回収泥水３４を再使用する工程も示している。
また、同図において、符号３８で示したものは、泥水を
廃棄する際の最終処理槽であり、この最終処理槽３８で
は、中和剤タンク４０から中和剤が供給されて、中和さ
れた後に分離水が廃棄される。
【００１３】図２から図７は、泥水の粘度が上昇する状
態と、本発明の作用効果を確認するために行った実験の
結果を示すグラフである。なお、これらの試験での粘度
の測定はいずれもファンネル粘度計を用いた。泥水は、
図２に示すように超微粒子が蓄積すると粘度が徐々に上
昇し、これが１．０６〜１．０７くらいになると前に述
べたような問題が生じる。
態と、本発明の作用効果を確認するために行った実験の
結果を示すグラフである。なお、これらの試験での粘度
の測定はいずれもファンネル粘度計を用いた。泥水は、
図２に示すように超微粒子が蓄積すると粘度が徐々に上
昇し、これが１．０６〜１．０７くらいになると前に述
べたような問題が生じる。
【００１４】そこで、まず、この実験では、土砂を掘削
したときと同様な泥水となるように、沖積粘土を解膠し
て水篩いによって粘度を調整し、比重を１．０５〜１．
１５に調整した泥水にＣＭＣを０〜０．６％添加したも
のを使用した。そして、３０×３０cmと４×１０ｃｍの
電極板を使用し、電極間距離１０ｃｍで５〜２０ｖの直
流電圧を印加した。
したときと同様な泥水となるように、沖積粘土を解膠し
て水篩いによって粘度を調整し、比重を１．０５〜１．
１５に調整した泥水にＣＭＣを０〜０．６％添加したも
のを使用した。そして、３０×３０cmと４×１０ｃｍの
電極板を使用し、電極間距離１０ｃｍで５〜２０ｖの直
流電圧を印加した。
【００１５】図３は、このときに電極板に付着した固形
分の量と電圧との関係を示している。図４は、同付着固
形分の量と通電時間との関係を示している。図５は、通
電時間と粘度および泥水比重との変化を示している。こ
れらの結果からも明らかなように、電気浸透による通電
を行えば、通電時間にほぼ比例して泥水中から超微粒子
が除去されることが解る。ところが、この通電による除
去では、図５に示すように、約３０時間の通電で泥水の
粘度は２７ｓｅｃから２３ｓｅｃ程度しか低下せず、再
生方法としては十分な結果が得られるとはいえない。
分の量と電圧との関係を示している。図４は、同付着固
形分の量と通電時間との関係を示している。図５は、通
電時間と粘度および泥水比重との変化を示している。こ
れらの結果からも明らかなように、電気浸透による通電
を行えば、通電時間にほぼ比例して泥水中から超微粒子
が除去されることが解る。ところが、この通電による除
去では、図５に示すように、約３０時間の通電で泥水の
粘度は２７ｓｅｃから２３ｓｅｃ程度しか低下せず、再
生方法としては十分な結果が得られるとはいえない。
【００１６】そこで、本発明者らは、分散剤を添加する
ことを試みた。分散剤として、トリポリリン酸ソーダを
準備し、まず、通電の前にこれを添加し、粘度を測定し
た。その結果を図６に示している。図６の結果から明ら
かなように、分散剤を添加しても通電処理の場合以下に
は粘度が低下しなかった。具体的には、分散剤を０．２
％添加しても、粘度は３３ｓｅｃから２４ｓｅｃ、また
は２９ｓｅｃから２７ｓｅｃ程度しか低下しない。 これ
に対し、図７は、通電処理の後に分散剤を添加した場合
の粘度変化を示しており、通電処理の後に分散剤を添加
すると、泥水の粘度をさらに低下させることができる。
具体的には、分散剤を０．０５％添加しただけで粘度を
およそ２５ｓｅｃから２２ないし２３ｓｅｃ程度まで低
下させることができる。すなわち、例えば１５時間通電
すると、図５によれば、２５ｓｅｃ程度の粘度を示すこ
とになるが、粘度を２３ｓｅｃ程度支で低下するには、
通電をさらに１５時間継続しなければならない。ところ
が、１５時間通電した後、分散剤をわずか０．５％添加
するだけで、その後の通電を継続することなく、粘度を
２３程度まで低下することができるのである。
ことを試みた。分散剤として、トリポリリン酸ソーダを
準備し、まず、通電の前にこれを添加し、粘度を測定し
た。その結果を図６に示している。図６の結果から明ら
かなように、分散剤を添加しても通電処理の場合以下に
は粘度が低下しなかった。具体的には、分散剤を０．２
％添加しても、粘度は３３ｓｅｃから２４ｓｅｃ、また
は２９ｓｅｃから２７ｓｅｃ程度しか低下しない。 これ
に対し、図７は、通電処理の後に分散剤を添加した場合
の粘度変化を示しており、通電処理の後に分散剤を添加
すると、泥水の粘度をさらに低下させることができる。
具体的には、分散剤を０．０５％添加しただけで粘度を
およそ２５ｓｅｃから２２ないし２３ｓｅｃ程度まで低
下させることができる。すなわち、例えば１５時間通電
すると、図５によれば、２５ｓｅｃ程度の粘度を示すこ
とになるが、粘度を２３ｓｅｃ程度支で低下するには、
通電をさらに１５時間継続しなければならない。ところ
が、１５時間通電した後、分散剤をわずか０．５％添加
するだけで、その後の通電を継続することなく、粘度を
２３程度まで低下することができるのである。
【００１７】この理由は、超微粒子を除去する前に分散
剤を添加する方法では、超微粒子による構造粘性と０．
２重量％程度の分散剤を添加しても、超微粒子に一部吸
着されるので分散効果が少なくなり粘度の低下は少なく
なる。一方、超微粒子を除去した後に分散剤を添加する
方法では、構造粘性の低下と分散剤の効果が十分に発揮
されるので、０．０５〜０．１重量％程度の分散剤の添
加で粘度が著しく低下するものと思われる。
剤を添加する方法では、超微粒子による構造粘性と０．
２重量％程度の分散剤を添加しても、超微粒子に一部吸
着されるので分散効果が少なくなり粘度の低下は少なく
なる。一方、超微粒子を除去した後に分散剤を添加する
方法では、構造粘性の低下と分散剤の効果が十分に発揮
されるので、０．０５〜０．１重量％程度の分散剤の添
加で粘度が著しく低下するものと思われる。
【００１８】なお、上記実施例では、二次処理槽２６を
土砂の細粒分を除去するスクリューデカンタ２３の後部
側に設けた場合を例示したが、二次処理槽２６の設置個
所はこれに限られることはなく、デカンタ２３の前部側
であっても良い。また、処理対象泥水は、連続地中壁の
掘削用に用いられるものだけでなく、例えば、場所打ち
杭の掘削や泥水シールド工法に用いられる泥水であって
も良い。
土砂の細粒分を除去するスクリューデカンタ２３の後部
側に設けた場合を例示したが、二次処理槽２６の設置個
所はこれに限られることはなく、デカンタ２３の前部側
であっても良い。また、処理対象泥水は、連続地中壁の
掘削用に用いられるものだけでなく、例えば、場所打ち
杭の掘削や泥水シールド工法に用いられる泥水であって
も良い。
【００１９】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
この発明にかかる地盤掘削用泥水の再生方法によれば、
泥水に混入した土砂の超微粒子を除去することができる
だけでなく、粘度も低下させることができるので、ポン
プ負荷の増大や掘削効率の低下を伴なうことなく泥水の
再生使用回数を延長できる。
この発明にかかる地盤掘削用泥水の再生方法によれば、
泥水に混入した土砂の超微粒子を除去することができる
だけでなく、粘度も低下させることができるので、ポン
プ負荷の増大や掘削効率の低下を伴なうことなく泥水の
再生使用回数を延長できる。
【図１】本発明にかかる地盤掘削用泥水の処理方法の全
過程を示す説明図である。
過程を示す説明図である。
【図２】超微粒子が混入した泥水の比重と粘度との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】極板の付着固形分と印加電圧との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】極板の付着固形分と通電時間との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】泥水への通電時間と泥水比重および粘度との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図６】泥水への通電前に分散剤を添加した場合の粘度
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図７】泥水への通電後に分散剤を添加した場合の粘度
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
１８ 使用泥水 ２０ 一次処理装置 ２６ 二次処理槽 ２８ 電極板 ３０ 分散剤タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉崎 正明 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株式会社大林組東京本社内 (72)発明者 炭田 光輝 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株式会社大林組東京本社内 (56)参考文献 特開 平２−24478（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−63177（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−113548（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−500795（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 ベントナイトなどの粘土成分が添加され
地盤掘削に用いられた泥水の再生方法において、粗粒分を除去する スクリーン，サイクロンなどで前記泥
水を一次処理した後に、スクリューデカンタにより細粒
分を除去し、さらに直流電圧が印加される槽内に収容し
て通電分級により超微粒子を除去した二次処理水を得、
しかる後にこの二次処理水に分散剤を添加することを特
徴とする地盤掘削用泥水の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035163A JP2761302B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 地盤掘削用泥水の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035163A JP2761302B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 地盤掘削用泥水の再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254691A JPH04254691A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2761302B2 true JP2761302B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=12434203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3035163A Expired - Fee Related JP2761302B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 地盤掘削用泥水の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2761302B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS586522B2 (ja) * | 1975-11-19 | 1983-02-04 | 清水建設株式会社 | ベントナイト泥水分離方法および装置 |
| JPS52113548A (en) * | 1976-03-19 | 1977-09-22 | Kakihara Minoru | Electrolytic concentration method of sludge |
| SU895171A1 (ru) * | 1979-03-27 | 1983-08-15 | Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа | Устройство дл выделени твердой фазы из бурового раствора |
| JP2717146B2 (ja) * | 1988-07-12 | 1998-02-18 | 清水建設株式会社 | 泥水掘削工法等における安定液の回収方法および回収装置 |
-
1991
- 1991-02-05 JP JP3035163A patent/JP2761302B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04254691A (ja) | 1992-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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