JP3821318B2

JP3821318B2 - スクリューコンベア排土式管埋設機における泥水排水処理装置

Info

Publication number: JP3821318B2
Application number: JP31467696A
Authority: JP
Inventors: 定正小平; 将夫谷家
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: JPH10153091A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリューコンベア排土式管埋設機により地中に管を埋設する際に立坑に溜った泥水を排水処理する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すように、カッタ１を備えたカッタヘッド２と、カッタヘッド２とともに回転するスクリューコンベア３と推進シリンダ４等で構成したスクリューコンベア排土式管埋設機５を用いて立坑６から地中に管７を埋設することが知られている。
【０００３】
このようにして管７を地中に埋設する場合には、送水装置８から水又は添加材を混合した水をスクリューコンベア３の中空部を通してカッタヘッド２の前方の地山に注入して切羽の安定化等を行なっている。
【０００４】
この地山に注入した水は掘削土あるいは地山水とともにスクリューコンベア３で立坑６まで排出され、立坑６に泥水として溜る。あるいは、送水装置がなく、地山からの湧水と掘削土をスクリューコンベアで泥水として排出されるものもある。
【０００５】
この立坑６に溜った泥水はポンプ９によって地上の泥水処理装置１０に排出し、その泥水処理装置１０によって泥と水に分解し、水を排水している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の泥水処理装置１０は複数の沈澱槽１１を有し、泥と水を順次分離して泥を沈澱槽１１の底部に沈澱させて最終的に清水として排出口１２から排水する簡単な沈澱方式の泥水処理装置である。
【０００７】
前述のように従来の泥水処理装置は簡単な沈澱方式であるために、排水口１２から排水される水の濁度が高く、河川等に放流可能な排水基準濁度まで下げることが大変困難である。
【０００８】
このために、排水口１２から排水される水の処理が問題となっている。
【０００９】
また、沈澱槽１０の底部に沈澱した沈澱物１３はバキューム車等で吸い上げて除去しているが、沈澱物１３が固まってしまい完全に除去できないことがある。
【００１０】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにしたスクリューコンベア排土式管埋設機における泥水排水処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段作用・効果】
第１の発明は、立坑２７より地中に推進されて掘削土をスクリューコンベア２２で立坑２７内に泥水として排出することで管２８を地中に順次に埋設するスクリューコンベア排土式管埋設機の泥水排水処理装置において、
前記立坑２７内の泥水を圧送する泥水圧送用ポンプ２９と、
この泥水圧送用ポンプ２９の吐出側に接続した泥水圧送管３０と、
この泥水圧送管３０によって圧送された泥水を、凝集剤を混入することで泥水と水に分離し河川放流、リサイクル可能な程度の濁度の清水とする泥水処理装置３１と、
この泥水処理装置３１の清水を排水する排水管５０と、
タンク５２と、
前記タンク５２内を負圧とする真空ポンプ５３と、
前記タンク５２と前記泥水処理装置３１の泥沈澱部を接続する管５６とを有し、
前記真空ポンプ５３を正回転、逆回転可能としてタンク５２内を負圧、加圧できるようにするとともに、
さらに、前記タンク５２の上部と前記泥水処理装置３１の泥水入口側３７を接続する管（５６，６６）を設けた
ことを特徴とするスクリューコンベア排土式管埋設機における泥水排水処理装置である。
【００１２】
第１の発明によれば、立坑２７内の泥水が泥水処理装置３１で河川放流、リサイクル可能な程度の濁度の清水と泥に分離される。
このようであるから、清水を河川に放流したり、リサイクルしたりできるので、水処理が簡単となる。
【００１３】
また、タンク５２と、そのタンク５２内を負圧とする真空ポンプ５３と、タンク５２と泥水処理装置３１の泥沈澱部を接続する管５６を有するので、タンク５２内を負圧とすることにより泥水処理装置３１で分離されて沈澱した泥が管５６を経てタンク５２内に吸引される。
したがって、泥水処理装置３１内に沈澱した泥を簡単に排出できる。
また、真空ポンプ５３を正回転、逆回転可能としてタンク５２内を負圧、加圧できるようにし、このタンク５２の上部と泥水処理装置３１の泥水入口側３７を接続する管５６，６６を設けたので、タンク５２内を加圧することでタンク５２の上部に溜った水が泥水処理装置３１に送られる。
したがって、タンク５２内の水を抜いて泥をタンク５２内に満杯に溜めることができ、タンク５２内の泥を排土するサイクルタイムを長くできる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において送水装置２５と、前記送水装置２５とスクリューコンベア２２の送水部とを接続する送水管２６と、前記泥水処理装置３１により処理された清水を送水装置２５に送る清水送り管６２を設けたスクリューコンベア排土式管埋設機における泥水排水処理装置である。
【００１５】
第２の発明によれば、泥水処理装置３１で分離した清水が送水装置２５に送られる。
【００１６】
これにより、泥水処理装置３１で分離した清水をスクリューコンベア２２から地山に注入する水として再利用（リサイクル）できる。
【００２３】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記タンク２５に接続されて前記立坑２７内の泥水を、前記泥水処理装置３１を介さずに直接前記タンク５２内に吸引する泥水吸引管６７を設けたスクリューコンベア排土式管埋設機における泥水排水処理装置である。
【００２４】
第３の発明によれば、立坑２７内の掘削土と共に泥水の一部がタンク５２内に直接吸引される。
【００２５】
このようであるから、泥水圧送用ポンプ２９では圧送不能である大きな塊をタンク５２内に吸引できるので、立坑２７内の掘削土及び泥水を確実に排水処理できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、カッタ２０を備えたカッタヘッド２１と、このカッタヘッド２１とともに回転するスクリューコンベア２２と、推進シリンダ２３等でスクリューコンベア排土式管埋設機２４としてある。
【００２７】
地上に設置した送水装置２５から水又は添加材を混合した水を送水管２６でスクリューコンベア２２の中空部に送り、カッタヘッド２１から地山に注水する。
【００２８】
前述のようにカッタヘッド２１から地山に水を注入しながらカッタヘッド２１とスクリューコンベア２２を回転すると共に、立坑２７より推進シリンダ２３で地中に順次推進させて管２８を地中に順次埋設する。
【００２９】
地山に注水された水は掘削土とともにスクリューコンベア２２で立坑２７まで排出されて立坑２７に泥水として溜る。なお、含水比が大きい地山の場合には、地山に含水された水も立坑２７まで排出されて立坑２７に溜る。
【００３０】
前記立坑２７に溜った泥水は泥水圧送用ポンプ２９、泥水圧送管３０で泥水処理装置３１に送られる。この泥水処理装置３１は図２に示すように凝集・沈砂槽３２、急速造粒槽３３、沈澱槽３４、汚泥槽３５を備えている。
【００３１】
前記凝集・沈砂槽３２は第１入口３６と第２入口３７を備え、第１入口３６に前記泥水圧送管３０が接続されて泥水が注入される。第１凝集剤槽３８内の凝集剤（例えばＰＡＣ）が第１ポンプ３９で凝集・沈砂槽３２に送られる。
【００３２】
急速造粒槽３３内の泥水は攪拌機４０で攪拌される。この急速造粒槽３３には第２凝集剤槽４１の凝集剤（例えば高分子溶液）が第２ポンプ４２で送られる。
【００３３】
前記凝集・沈砂槽３２内の泥水の濁度が濃度計４３で測定され、その測定結果がコントローラ４４に送られて前記第１・第２ポンプ３９，４２を駆動制御する。
【００３４】
前記沈澱槽３４内には回転するレーキ４５が設けられて沈澱物を掻き取り攪拌する。沈澱槽３４の沈澱物と凝集・沈砂槽３２の沈澱物は第４ポンプ４６で汚泥槽３５に送られる。
【００３５】
前記沈澱槽３４の上部寄りに第１清水出口４７が設けられ、この第１清水出口４７より若干下に第２清水出口４８が設けてあり、清水を排出するようにしてある。前記汚泥槽３５には出口４９が設けてある。
【００３６】
このようであるから、泥水処理装置３１に送られた泥水は泥と水に分離されて沈澱槽３４の上部に清水として溜り、第１清水出口４７から排水管５０で排水されてオーバーフローしないようにしてある。この清水は凝集剤を用いたことによって河川に放流あるいはリサイクルできる程度の濁度となる。
【００３７】
自走式車両Ａの車体５１にはタンク５２と真空ポンプ５３が取付けてある。真空ポンプ５３を正回転するとタンク５２内の空気を上部寄りから吸引してタンク５２内を負圧とし、真空ポンプ５３を逆回転するとタンク５２内に空気を圧送してタンク５２を加圧する。
【００３８】
前記タンク５２と真空ポンプ５３は被けん引式の台車に取付けても良いし、定置式としてクレーン等で吊り上げ可能としても良い。
【００３９】
前記タンク５２の上部には出口５４が設けてあり、下部には入口５５が設けてある。この入口５５と前記泥水処理装置３１の出口４９とに亘って管５６が着脱自在に接続してある。この管５６は出口５４と前記泥水処理装置３１の第２入口３７とに亘って着脱可能である。
【００４０】
前記送水装置２５は水と添加材を攪拌する攪拌タンク６０と、攪拌タンク６０内の水を加圧して圧送する圧送ポンプ６１（例えばプランジャーポンプ）より成る。この攪拌タンク６０には水道水が注入されると共に、前記泥水処理装置３１の第２清水出口４８に接続した清水送り管６２で清水が注入される。
【００４１】
前記第１入口３６、第２入口３７、第２清水出口４８には図２に示すように第１・第２・第３開閉弁６３，６４，６５が設けてある。
【００４２】
以上のようであるから、立坑２７内の泥水は泥水処理装置３１で清水と泥に分離される。分離された泥は汚泥槽３５に溜り、管５６でタンク５２内に吸引される。分離された清水は、清水送り管６２で攪拌タンク６０内に注入されて再利用される。この時第１開閉弁６３と第３開閉弁６５は開で、第２開閉弁６４で閉とする。
【００４３】
タンク５２内には泥とともに水も吸引され、泥がタンク５２の下部に溜り、上部に水が溜る。タンク５２内に泥と水がほぼ満杯となったら第１開閉弁６３を閉とし、管５６を外して出口５４と第２入口３７とに接続し、第２開閉弁６４を開とする。この状態で真空ポンプ５３を逆回転してタンク５２の上部の水を管５６で凝集・沈砂槽３２に送る。
【００４４】
タンク５２内の水が凝集・沈砂槽３２に送水されたら、第２開閉弁６４を閉とし、管５６を外して入口５５と出口４９に接続して真空ポンプ５３を正回転して再びタンク５２内に吸引する。
【００４５】
このようにすることで、タンク５２内の水を抜き泥を満杯に溜めることが可能となる。つまり、タンク５２内には泥と水が溜まるために泥をタンク５２内に満杯とすることができないが、前述のようにしてタンク５２内の水を凝集・沈砂槽３２に送水することを繰り返すことでタンク５２内に泥を満杯とすることができる。
【００４６】
このようであるから、タンク５２内の泥を排出する回数を少なくできるので、例えば自走式車両を走行して排土処理するサイクルタイムを長くできる。
【００４７】
図３に示すように、出口５４と第２入口３７とを常時管６６で接続しても良い。また、図４に示すように入口５５に泥水吸水管６７を接続し、管５６を交互に接続するようにしても良い。また、図５に示すように管５６、管６６、泥水吸水管６７を接続しても良い。
【００４８】
前記汚泥槽３５に溜った泥を排出するには、図６に示すように水を通すが泥が通らない材質より成る袋６８を汚泥槽３５内に設け、その袋６８とともに泥を取り出して排土するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す全体説明図である。
【図２】泥水処理装置の説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す全体説明図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す全体説明図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す全体説明図である。
【図６】汚泥槽の他の実施の形態を示す説明図である。
【図７】従来例の説明図である。
【符号の説明】
３…スクリューコンベア
６…立坑
７…管
１０…泥水処理装置
２１…カッタヘッド
２２…スクリューコンベア
２３…推進シリンダ
２５…送水装置
２６…送水管
２７…立坑
２８…管
２９…泥水圧送用ポンプ
３０…泥水圧送管
３１…泥水処理装置
５０…排水管
５２…タンク
５３…真空ポンプ
５６…管
６２…清水送水管
６７…泥水吸引管

Claims

立坑（２７）より地中に推進されて掘削土をスクリューコンベア（２２）で立坑（２７）内に泥水として排出することで管（２８）を地中に順次に埋設するスクリューコンベア排土式管埋設機の泥水排水処理装置において、
前記立坑（２７）内の泥水を圧送する泥水圧送用ポンプ（２９）と、
この泥水圧送用ポンプ（２９）の吐出側に接続した泥水圧送管（３０）と、
この泥水圧送管（３０）によって圧送された泥水を、凝集剤を混入することで泥水と水に分離し河川放流、リサイクル可能な程度の濁度の清水とする泥水処理装置（３１）と、
この泥水処理装置（３１）の清水を排水する排水管（５０）と、
タンク（５２）と、
前記タンク（５２）内を負圧とする真空ポンプ（５３）と、
前記タンク（５２）と前記泥水処理装置（３１）の泥沈澱部を接続する管（５６）とを有し、
前記真空ポンプ（５３）を正回転、逆回転可能としてタンク（５２）内を負圧、加圧できるようにするとともに、
さらに、前記タンク（５２）の上部と前記泥水処理装置（３１）の泥水入口側（３７）を接続する管（５６，６６）を設けた
ことを特徴とするスクリューコンベア排土式管埋設機における泥水排水処理装置。
請求項１に記載の泥水処理装置において、
送水装置（２５）と、
前記送水装置（２５）とスクリューコンベア（２２）の送水部とを維持する送水管（２６）と、
前記泥水処理装置（３１）により処理された清水を送水装置（２５）に送る清水送り管（６２）を設けた
ことを特徴とするスクリューコンベア排土式管埋設機における泥水排水処理装置。
請求項１または請求項２に記載の泥水排水処理装置において、
前記タンク（５２）に接続されて前記立坑（２７）内の泥水を、前記泥水処理装置（３１）を介さずに直接前記タンク（５２）内に吸引する泥水吸引管（６７）を設けた
ことを特徴とするスクリューコンベア排土式管埋設機における泥水排水処理装置。