JP2961726B2 - 土砂分離方法 - Google Patents

土砂分離方法

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JP2961726B2 JP7267894A JP7267894A JP2961726B2 JP 2961726 B2 JP2961726 B2 JP 2961726B2 JP 7267894 A JP7267894 A JP 7267894A JP 7267894 A JP7267894 A JP 7267894A JP 2961726 B2 JP2961726 B2 JP 2961726B2
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光輝 炭田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、泥水中に含まれる掘削
土砂を泥水から分離する土砂分離方法に係り、特に、振
動スクリーン等で分離できない細粒分を分離する土砂分
離方法に関する。
【0002】
【従来の技術】泥水を循環させて地盤を掘削する泥水工
法では、掘削土砂を泥水から効率的に分離することが非
常に重要である。
【0003】図3は、このような土砂分離方法を示した
概念図である。
【0004】同図でわかるように従来の土砂分離方法に
おいては、まず、掘削機1で掘削された土砂を泥水とと
もに孔2内から吸い上げ、次いで、これを地上に設置し
た土砂分離装置3に投入する。
【0005】次いで、土砂分離装置3に設けた振動スク
リーン4によって所定の粗粒分を泥水から除去する。
【0006】次いで、粗粒分が除去された泥水を土砂分
離装置3に設けた液体サイクロン5からオーバー泥水と
して取り出し、いったん沈砂槽6に入れた後、再び孔2
内に戻して循環させる。
【0007】ここで、掘削孔2内の泥水は、掘削効率の
低下やコンクリート打設における置換性の低下等を回避
するため、その比重を連続壁工法であればおよそ1.05乃
至1.1 に維持する必要がある。
【0008】そのため、土砂分離装置3で分離できない
細粒分をスクリューデカンタと呼ばれる遠心分離機7で
分離除去するとともに、細粒分が除去された泥水を再び
沈砂槽6に戻すようにしている。
【0009】かかるスクリューデカンタによって泥水に
含まれる細粒分を分離除去し、掘削孔内の泥水を所定の
値に維持することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ここで、スクリューデ
カンタに供給される泥水の比重は、上述した理由のため
に掘削孔内の泥水に適した比重に合わせてあるが、通
常、泥水の比重が小さいほど細粒分を分離除去できる効
率は悪くなる。
【0011】そのため、従来の土砂分離方法では、スク
リューデカンタの性能を十分に発揮させることができな
いという問題を生じる。
【0012】かかる問題は、掘削能率が高い掘削機を用
いて掘削を行う場合、特に顕著に現れ、スクリューデカ
ンタにおける細粒分の処理速度が掘削速度に追いつかな
いという事態を招いていた。
【0013】このような状況は、スクリューデカンタの
複数配置によって解決されるが、高価なスクリューデカ
ンタを複数使用することによる建設コストの上昇あるい
は現場での機器据付面積の増大といった別の問題を生じ
る。
【0014】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、デカンタ形の遠心分離装置の性能を十分に引
き出して泥水に含まれる細粒分を効率的に分離除去可能
な土砂分離方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の土砂分離方法は請求項1に記載したよう
に、掘削された土砂を泥水とともに孔内から吸い上げ、
土砂分離装置に設けた振動スクリーンによって所定の粗
粒分を前記泥水から分離し、粗粒分が除去された泥水を
前記土砂分離装置に設けた液体サイクロンからオーバー
泥水として取り出し、該オーバー泥水を液体サイクロン
形の遠心分離手段で濃縮してアンダー泥水として取り出
し、該アンダー泥水をデカンタ形の遠心分離手段で遠心
分離して細粒分を分離除去し、細粒分が除去された泥水
を前記デカンタ形の遠心分手段のオーバー泥水として取
り出して前記孔に戻すものである。
【0016】また、本発明の土砂分離方法は、請求項1
の泥水の比重を濃縮前においては1.05乃至1.1 に、濃縮
後においては1.2 乃至1.3 にそれぞれ維持するようにし
たものである。
【0017】
【作用】本発明の土砂分離方法においては、掘削された
土砂を泥水とともに孔内から吸い上げ、土砂分離装置に
設けた振動スクリーンによって所定の粗粒分を前記泥水
から分離し、粗粒分が除去された泥水を前記土砂分離装
置に設けた液体サイクロンからオーバー泥水として取り
出し、該オーバー泥水を液体サイクロン形の遠心分離手
に供給し、これをアンダー泥水として取り出して、
カンタ形の遠心分離手段に適した比重に予め濃縮してお
く。
【0018】次いで、濃縮された泥水をデカンタ形の遠
心分離手段に供給して濃縮泥水内の細粒分を分離する。
【0019】次いで、細粒分が除去されて掘削に適した
比重となった泥水を掘削孔内に戻し、掘削孔内の泥水と
して再使用する。
【0020】このようにすると、掘削孔内の泥水は、掘
削に適した比較的小さな比重に維持され、デカンタ形の
遠心分離手段では、比較的大きな比重の泥水を処理する
ことができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の土砂分離方法の実施例につい
て、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実
質的に同一の部品等については同一の符号を付してその
説明を省略する。
【0022】図1は、本実施例の土砂分離方法の手順を
示した概略図である。
【0023】同図でわかるように、本実施例の土砂分離
方法においては、まず、掘削機1で掘削された土砂を泥
水とともに孔2内から吸い上げ、地上に設置した土砂分
離装置3に投入する。
【0024】次いで、土砂分離装置3に設けた振動スク
リーン4によって所定の粗粒分を泥水から分離する。
【0025】次いで、粗粒分が除去された泥水を土砂分
離装置3に設けた液体サイクロン5からオーバー泥水と
して取り出し、いったん沈砂槽6に入れて残存粗粒分を
沈降させた後、再び孔2内に戻して循環させる。
【0026】一方、粗粒分が除去された沈砂槽6の泥水
を液体サイクロン形の遠心分離手段としての液体サイク
ロン11で濃縮してアンダー泥水として取り出し、これ
を濃縮槽21に入れる。
【0027】サイクロン形の遠心分離手段11は、例え
ば比重1.05乃至1.1 で供給された泥水の比重が1.2 乃至
1.3 に濃縮されるように各部の寸法を調整しておく。
【0028】図2は、液体サイクロン11を示した断面
図である。
【0029】ここで、従来の液体サイクロン5では、オ
ーバーフローファインダー径Doとアンダーフローノズル
径Duの比率Du/Do を、およそ0.5 乃至0.6 の範囲に設計
してあったが、本実施例の液体サイクロンでは、Du/Do
を0.2 乃至0.4 、好ましくは0.25乃至0.35、さらに好ま
しくはほぼ0.3 に設定し、シルト等の細粒分をアンダー
泥水として取り出すことができるようにしておくのがよ
い。
【0030】濃縮された泥水は、濃縮槽21に設けた攪
拌器23で適宜攪拌し、比重を均一にしておく。なお、
濃縮されすぎた場合には、図示したように、適宜水等で
希釈する。
【0031】次いで、濃縮槽21の濃縮泥水をポンプ2
2でデカンタ形の遠心分離手段としてのスクリューデカ
ンタ7に送り、濃縮泥水内の細粒分を遠心分離によって
分離除去してケーキ24として排出する。
【0032】一方、細粒分が除去されて掘削に適した比
重1.05乃至1.1 となった泥水をスクリューデカンタ7の
オーバー泥水として取り出して孔2に戻し、掘削孔内の
泥水として再使用する。
【0033】以上説明したように、本実施例の土砂分離
方法は、スクリューデカンタに供給される泥水を予め濃
縮して比重を大きくしておき、スクリューデカンタでの
処理が終わった後、比重が小さくなった泥水を掘削孔に
戻すようにしたので、掘削孔内の泥水を掘削に適した比
較的小さな比重に維持しつつ、スクリューデカンタでは
従来よりも高い比重の泥水を処理することができる。
【0034】したがって、スクリューデカンタの性能を
十分に引き出して細粒分を効率的に分離除去することが
可能となり、スクリューデカンタの台数を増やしたり規
模を大きくしたりするよりもはるかに経済的に細粒分の
処理を行うことができる。
【0035】また、スクリューデカンタのアンダーとし
て得られるケーキについても、その含水量が少なくな
り、後処理の負担が軽減される。
【0036】また、掘削孔に戻して再利用することがで
きる泥水の量が増えて廃泥水が少なくなるため、作泥量
を少なくすることができるとともに、廃泥水の後処理の
負荷を軽減することができる。
【0037】本実施例では、掘削泥水から粗粒分を除去
した泥水を沈砂槽を介して間接的に液体サイクロンに供
給するとともに、スクリューデカンタで細粒分が除去さ
れた泥水を直接掘削孔に戻すようにしたが、本発明の土
砂分離方法における濃縮工程あるいは循環工程はかかる
工程に限定されるものではなく、粗粒分を除去した泥水
を直接液体サイクロンに供給するようにしてもよいし、
スクリューデカンタで細粒分が除去された泥水を沈砂槽
を介して間接的に掘削孔に戻すようにしてもよい。
【0038】また、本実施例では、地中連続壁工法に適
するように、泥水の比重を濃縮前においては1.05乃至1.
1 に、濃縮後においては1.2 乃至1.3 にそれぞれ維持す
るようにしたが、本発明の土砂分離方法は、泥水の比重
をかかる範囲に限定するものではなく、濃縮前において
は掘削方法に適した値、濃縮後においては使用するデカ
ンタを効率よく作動させることができる値であればいか
なる値でもよい。
【0039】したがって、濃縮前の泥水比重について
は、例えばリバース工法では1.00乃至1.10、泥水シール
ド工法では1.10乃至1.25の範囲とすればよい。
【0040】また、本実施例では、濃縮された泥水をい
ったん濃縮槽に入れるようにしたが、これを省略して直
接スクリューデカンタに供給するようにしてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の土砂分離方
法によれば、デカンタ形の遠心分離装置の性能を十分に
引き出して泥水に含まれる細粒分を効率的に分離除去す
ることができる。
【0042】
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る土砂分離方法の手順を示す概略
図。
【図2】(a)は、本実施例の土砂分離方法に用いる液体
サイクロンの縦断面図、(b)は、(a)のA―A線に沿う横
断面図。
【図3】従来技術の土砂分離方法の手順を示す概略図。
【符号の説明】
1 掘削機 2 掘削孔 3 土砂分離装置 6 沈砂槽 7 スクリューデカンタ(デカンタ形の遠心分離
手段) 11 液体サイクロン(サイクロン形の遠心分離手
段) 21 濃縮槽 22 ポンプ 23 攪拌器 24 ケーキ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−24477(JP,A) 特開 平2−24476(JP,A) 特開 平2−24478(JP,A) 特開 平4−254690(JP,A) 特開 平4−254691(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21B 21/00 - 21/14 E02F 7/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削された土砂を泥水とともに孔内から
    吸い上げ、土砂分離装置に設けた振動スクリーンによっ
    て所定の粗粒分を前記泥水から分離し、粗粒分が除去さ
    れた泥水を前記土砂分離装置に設けた液体サイクロンか
    らオーバー泥水として取り出し、該オーバー泥水を液体
    サイクロン形の遠心分離手段で濃縮してアンダー泥水と
    して取り出し、該アンダー泥水をデカンタ形の遠心分離
    手段で遠心分離して細粒分を分離除去し、細粒分が除去
    された泥水を前記デカンタ形の遠心分手段のオーバー泥
    水として取り出して前記孔に戻すことを特徴とする土砂
    分離方法。
  2. 【請求項2】 前記泥水の比重を濃縮前においては1.05
    乃至1.1 に、濃縮後においては1.2 乃至1.3 にそれぞれ
    維持するようにした請求項1記載の土砂分離方法。
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SE516908C2 (sv) * 1996-02-29 2002-03-19 Valmet Fibertech Ab Anordning för behandling av ett cirkulerande vattenflöde vid en flistvätt
CN111608604A (zh) * 2020-05-21 2020-09-01 博科丝特工业技术(江苏)有限公司 一种新型石油固控设备用除泥器

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