JP2862820B2 - 土砂礫等を含む泥水の分離方法および装置 - Google Patents

土砂礫等を含む泥水の分離方法および装置

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JP2862820B2 JP7256268A JP25626895A JP2862820B2 JP 2862820 B2 JP2862820 B2 JP 2862820B2 JP 7256268 A JP7256268 A JP 7256268A JP 25626895 A JP25626895 A JP 25626895A JP 2862820 B2 JP2862820 B2 JP 2862820B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木建設工事等に
おける地盤の掘削作業、港湾、河川、湖沼等のヘドロ浚
え、およびダムの堆積土砂礫、ヘドロ等の除去作業にお
いて発生する土砂礫等を含む泥水を、水と土砂礫等とに
分離する方法およびその分離装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】土砂礫等を含む泥水から、土砂礫等と水
とを分離する従来の方法および装置としては、水中の浮
遊物質が自重で沈降するのを利用する自然沈澱法、およ
び凝集剤を汚水に注入攪拌してフロックをつくり、沈澱
を促進する凝集沈澱法があり、またスラッジから脱水す
るには、原液側をスラリーポンプで加圧する加圧脱水
機、濾過側を真空ポンプによって減圧する真空脱水機、
薬品で脱水固化する造粒脱水機、遠心分離機等がある。
【0003】図12および図13は、リバース工法等に
よって杭孔aを掘削する場合に、その杭孔a内の土砂礫
等を含む泥水bをポンプcによって吸い上げ、ホースd
を介して二重に積み重ねた多数の容器eの一つに吐出し
て、この容器e内で泥水中の土砂礫等を沈澱させなが
ら、多数の容器eに順次泥水を循還させた後、ホースf
から杭孔a内に水を還流させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の沈澱法
は、長い時間を要する上に、大きなスペースを必要とす
るという問題点があり、また前記した各種の脱水機は、
設備費用が嵩むと共に、運転経費もかかるという問題点
がある。
【0005】すなわち、直径が2mで、深さが30mの
杭孔をリバース工法で工事する場合、1個30m3 程度
のタンク(容器)を約30個並べて、掘削に使用した泥
水を各タンクに循還させて、土水中の土砂礫等を各タン
ク底部に沈澱させていた。しかしながら、この場合図1
3に示すように、容器e内に流し込んだ泥水は、図の矢
印で示すように水を攪拌するため、土砂礫等はなかなか
沈澱せずに、再び図12に示すように、杭孔a内に還流
している。
【0006】そしてこのようにして、杭孔a中に微細砂
や、砂礫や、粘土質の泥土等がスライムとして杭孔aの
底部に残溜すると、造成した基礎杭の信頼性を害うとい
う不具合が生じ、また泥水中の水と土砂礫等の分離が十
分にできないと、掘削残土を産業廃棄物として処理しな
ければならないために、費用が余分にかかるという問題
点があった。したがって、本発明の解決しようとする課
題は、構造が簡単で、小型軽量化が容易であると共に、
運搬も容易で設置スペースが少なくてすみ、故障のおそ
れが少ない泥水の分離装置と、その装置を使用した自然
法則にかなった泥水の分離方法および装置を提供するこ
とである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ため本発明の土砂礫等を含む泥水の分離方法としては、
外側容器内に挿入できる内側容器の底板または側板にフ
ィルターを設け、この内側容器を挿入した外側容器内に
土砂礫等を含む泥水を送り込んで土砂礫等を外側容器内
に沈澱させると共に、自然上昇により前記フィルターを
通過した水を内側容器内に集めるようにする。
【0008】本発明による泥水の分離方法で使用する内
側容器に設けたフィルターの目詰りを防止するために、
水または空気のジェット噴流をフィルターに噴射するよ
うにしてもよい。
【0009】本発明による泥水の分離方法で使用する内
側容器に設けたフィルターの目詰りを防止するために、
フィルターにブラッシを作用させるようにしてもよい。
【0010】本発明による泥水の分離方法で使用する内
側容器に設けたフィルターの目詰りを防止するために、
フィルターにバイブレーターを作用させるようにしても
よい。
【0011】本発明による泥水の分離方法で使用する外
側容器内に土砂礫等が溜った場合に、内側容器を外側容
器外に取り外して、外側容器内の残土を外部に排出する
ようにしてもよい。
【0012】また、本発明においては、外側容器に土砂
礫等を含む泥水の送給管を接続し、この外側容器内に挿
入できる内側容器の底板または側板にフィルターを設
け、外側容器内に土砂礫等を含む泥水を送り込んで土砂
礫等を外側容器内に沈澱させると共に、自然上昇により
前記フィルターを通過した水を内側容器内に集めるよう
にし、さらに、内側容器を外側容器に対して取り外し自
在にして土砂礫等を含む泥水の分離装置を構成する。
【0013】本発明による泥水の分離装置の内側容器に
設けたフィルターの目詰りを防止するために、水または
空気の噴射装置を設けてもよい。
【0014】本発明による泥水の分離装置の内側容器に
設けたフィルターの目詰りを防止するために、フィルタ
ーのブラッシング装置を設けてもよい。
【0015】本発明による泥水の分離装置の内側容器に
設けたフィルターの目詰りを防止するために、フィルタ
ーにバイブレーターを設けてもよい。
【0016】また、上述した構成に係る本発明の泥水の
分離装置を2組以上設け、これら各組の外側容器に土砂
礫等を含む泥水の送給管を接続して、これらの各送給管
を切り替え自在にしてもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を説明する。図中1は上面を開放した箱型の外側
容器で、この外側容器1に土砂礫等を含む泥水2の送給
管3を接続し、この外側容器1内に挿入できる内側容器
4の底板4aにフィルター5を設け、この内側容器4を
外側容器1に対して取り外し自在にして図1,2に示す
ような土砂礫等を含む泥水の分離装置を構成する。
【0018】図3は、内側容器4の側板4bにフィルタ
ー5を設けた実施例であり、他の構成は図1,2のもの
と同様である。
【0019】フィルター5としてはどのようなものでも
よいが、一例としては、金網と濾し布とをサンドイッチ
状に積層したものが適当である。金網としては、ステン
レスまたは銅製のものが錆びないため好適であり、また
濾し布としては、綿、麻、その他の合成繊維等で、適当
な目の粗さと、耐久性があればよい。また金網の代わり
に、多数の孔を分布した多孔板(パンチングメタル)を
使用してもよい。
【0020】また図4〜図6に示すように、内側容器4
に設けたフィルター5の目詰りを防止するために、水ま
たは空気の噴射装置を設けるとよい。図4の6は高圧水
用の送水管で、7はその先端部のジェットノズルであ
る。図5および図6は、小型の装置に適したもので、こ
の場合、内側容器4の底面4aに丸型のフィルター5が
設けてあり、高圧水用の送水管6もフィルター5の周囲
を囲むように円形に配置されており、ジェットノズル7
は円周の4等分位置においてそれぞれ内方に向って設置
されている。
【0021】図7は内側容器4に設けたフィルター5の
目詰りを防止するために、フィルター5のブラッシング
装置を設けたものである。8はフィルター5の下面に配
置した回転ブラッシで、矢印Aのように回転すると共
に、矢印B,Cのように移動できるようにしたものであ
る。
【0022】図8は内側容器4に設けたフィルター5の
目詰りを防止するために、フィルター5を装着した内側
容器4の上縁にバイブレーター9を設けたものである。
このバイブレーター9としては、どのような形式のもの
でもよい。
【0023】図9および図10は、上述した本発明の泥
水の分離装置を2組以上設け、これら各組の外側容器1
に土砂礫等を含む泥水の送給管10,11,12を接続
して、これらの各送給管を切り替え弁13により切り替
え自在にしたものである。なお図10のタンク14は、
水の貯溜タンクで、このタンク14内の水15をポンプ
16により吸い込んで、ホース17を介して杭孔18内
に送給するものである。また杭孔18内の泥水2は、ポ
ンプ19によって吸い上げられ、前記した送給管10,
11,12を介して各外側容器1へ送給される。
【0024】つぎに本発明の土砂礫等を含む泥水の分離
方法は、図1〜図3に示すように、外側容器1内に挿入
できる内側容器4の底板4aまたは側板4bにフィルタ
ー5を設け、この内側容器4を挿入した外側容器1内に
土砂礫等を含む泥水2を送り込んで土砂礫等2aを外側
容器1内に沈澱させると共に、前記フィルター5を通過
した水2bを内側容器4内に集めるようにする。
【0025】なお上述した泥水の分離方法で使用する内
側容器4に設けたフィルター5の目詰りを防止するため
に、図4〜図6に示すように、水または空気のジェット
噴流をフィルター5に噴射するようにしてもよい。
【0026】また前記した泥水の分離方法で使用する内
側容器4に設けたフィルター5の目詰りを防止するため
に、図7に示すように、フィルター5にブラッシ8を作
用させるようにしてもよい。
【0027】また前記した泥水の分離方法で使用する内
側容器4に設けたフィルター5の目詰りを防止するため
に、図8に示すように、フィルター5にバイブレーター
9を作用させるようにしてもよい。
【0028】また前記した泥水の分離方法で使用する外
側容器1内に、図11の(a)に示すように、土砂礫等
2aが溜った場合に、図11の(b)に示すように、内
側容器4を外側容器1の外に取り外して、図11の
(c)に示すように、外側容器1内の残土2aをユンボ
20等によって外部に排出して、図11の(d)に示す
ように、ベッセル21に残土2aを移してもよい。また
残土2aは、ベッセル21に入れることなく、直接ダン
プトラックで搬出してもよい。
【0029】
【発明の効果】本発明の土砂礫等を含む泥水の分離方法
および装置は、上述したように、土砂礫等を含む泥水2
を外側容器1の下部に流し込んで、重い土砂礫等2aを
沈殿させると共に、軽い水2bをフィルター5を介して
内側容器4内に浮上させるという、自然原理にかなった
ものであるから、機械力等を使用することなく、泥水を
無理なく分離することができる。
【0030】また本発明で使用するフィルター5には、
主に下から上へ水が通過するため、従来のフィルターの
ように、目詰りするおそれがなくなる。またたとえフィ
ルター5に付着しても、ジェット噴射や、ブラッシ、バ
イブレーターによって付着物を容易に除去することがで
きる。このため本発明によれば、常に能率のよい濾過が
行われる上に、内側容器4内に溜まった水は水質もよ
く、十分再使用に適したものとなる。
【0031】上述のように本発明装置は、重い土砂礫等
2aは沈め、軽い水2bをフィルター5を介して浮上さ
せるという自然法則にかなったものであるから、構造が
簡単で、小型軽量化が容易であると共に、運搬も容易で
設置スペースも多く要しない上に、故障のおそれもない
というすぐれた効果が得られる。
【0032】また杭孔の底部にスライムが滞留すると、
造成した杭の信頼性が失われるが、本発明によれば上述
のようにスライムが殆ど残留しなくなるから、その分杭
の信頼性を確保することができる。
【0033】また、直径2mで、深さ30mの杭孔をリ
バース工法で掘削する場合を例にとると、従来は、容積
約30m3 のタンクを約30個必要としたが、本発明に
よれば、3個の容器(タンク)があれば、濾過サイクル
ができるので、従来の約1/10のタンク数で足りるか
ら、狭隘な工事現場においても施工が可能となる上に、
工事現場内での残土搬出処理が簡単、容易かつ迅速にで
きるという効果が得られる。
【0034】通常、水を濾過する場合は、濾過網上に含
水物を載せて、水を濾過網を通して下方に落下させるの
であるが、本発明は、濾過しようとする水を濾過網上に
浮き上げるという、従来の常識を覆した逆転の発想であ
る。このため、本発明によれば、フィルターに対して目
詰りしにくくなる上に、使用水の還流によって使用水量
が一定すると共に、使用水量が大幅に節減できる。また
掘削残土と水の分離が有効に行われるから、従来産業廃
棄物として捨てられたものも一般の残土として処理でき
るようになるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の立断面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】本発明装置の他の実施例を示す立断面図であ
る。
【図4】本発明装置の他の実施例を示す立断面図であ
る。
【図5】本発明装置の他の実施例を示す立断面図であ
る。
【図6】図5の内側容器の下面図である。
【図7】本発明装置の他の実施例を示す立断面図であ
る。
【図8】本発明装置の他の実施例を示す立断面図であ
る。
【図9】本発明装置の他の実施例を示す立断面図であ
る。
【図10】図9の装置の使用状態を示す説明図である。
【図11】(a)〜(d)は、本発明装置による作業説
明図である。
【図12】従来の作業方法の説明図である。
【図13】図12の部分詳細図である。
【符号の説明】
1 外側容器 2 土砂礫等を含む泥水 2a 土砂礫等(残土) 2b 水 3 送給管 4 内側容器 4a 底板 4b 側板 5 フィルター 6 送水管 7 ジェットノズル 8 回転ブラッシ(ブラッシ) 9 バイブレーター 10,11,12 送給管 13 切り替え弁 14 タンク 15 水 16 ポンプ 17 ホース 18 杭孔 19 ポンプ 20 ユンボ 21 ベッセル

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外側容器内に挿入できる内側容器の底板
    または側板にフィルターを設け、この内側容器を挿入し
    た外側容器内に土砂礫等を含む泥水を送り込んで土砂礫
    等を外側容器内に沈澱させると共に、自然上昇により前
    記フィルターを通過した水を内側容器内に集めるように
    したことを特徴とする土砂礫等を含む泥水の分離方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の泥水の分離方法で使用す
    る内側容器に設けたフィルターの目詰りを防止するため
    に、水または空気のジェット噴流をフィルターに噴射す
    るようにしたことを特徴とする土砂礫等を含む泥水の分
    離方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の泥水の分離方法で使用す
    る内側容器に設けたフィルターの目詰りを防止するため
    に、フィルターにブラッシを作用させるようにしたこと
    を特徴とする土砂礫等を含む泥水の分離方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の泥水の分離方法で使用す
    る内側容器に設けたフィルターの目詰りを防止するため
    に、フィルターにバイブレーターを作用させるようにし
    たことを特徴とする土砂礫等を含む泥水の分離方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の泥水の分離方法で使用す
    る外側容器内に土砂礫等が溜った場合に、内側容器を外
    側容器外に取り外して、外側容器内の残土を外部に排出
    するようにしたことを特徴とする土砂礫等を含む泥水の
    分離方法。
  6. 【請求項6】 外側容器に土砂礫等を含む泥水の送給管
    を接続し、この外側容器内に挿入できる内側容器の底板
    または側板にフィルターを設け、外側容器内に土砂礫等
    を含む泥水を送り込んで土砂礫等を外側容器内に沈澱さ
    せると共に、自然上昇により前記フィルターを通過した
    水を内側容器内に集めるようにし、さらに、内側容器を
    外側容器に対して取り外し自在にしたことを特徴とする
    土砂礫等を含む泥水の分離装置。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の泥水の分離装置の内側容
    器に設けたフィルターの目詰りを防止するために、水ま
    たは空気の噴射装置を設けたことを特徴とする土砂礫等
    を含む泥水の分離装置。
  8. 【請求項8】 請求項6記載の泥水の分離装置の内側容
    器に設けたフィルターの目詰りを防止するために、フィ
    ルターのブラッシング装置を設けたことを特徴とする土
    砂礫等を含む泥水の分離装置。
  9. 【請求項9】 請求項6記載の泥水の分離装置の内側容
    器に設けたフィルターの目詰りを防止するために、フィ
    ルターにバイブレーターを設けたことを特徴とする土砂
    礫等を含む泥水の分離装置。
  10. 【請求項10】 請求項6〜9記載の泥水の分離装置を
    2組以上設け、これら各組の外側容器に土砂礫等を含む
    泥水の送給管を接続して、これらの各送給管を切り替え
    自在にしたことを特徴とする土砂礫等を含む泥水の分離
    装置。
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