JP3839642B2

JP3839642B2 - 流動化処理土の製造方法

Info

Publication number: JP3839642B2
Application number: JP2000195280A
Authority: JP
Inventors: 孝行鈴木
Original assignee: 孝行鈴木
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2020-05-26
Also published as: JP2001336145A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は施工材料を流動化処理した流動化処理土、さらに詳しくは地下鉄や共同溝などの大型構造物の埋戻しや裏込め、地下埋設管の埋戻し、地下空間の充填等の施工に使用する施工材料、或いは水中盛土の施工に使用する施工材料に流動性を持たせるように処理した流動化処理土に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、流動化処理土を使用して埋戻しや裏込め、或いは充填等の施工を実施する工法が行なわれている。この工法によると、流動性によって材料が狭い空間に流れ込むので、例えば締め固めが困難な場所の埋戻しや裏込め等に特に適している。
【０００３】
従来、流動化処理土として、例えば特開昭６３−２３３１１５号公報に示すように、建設工事に伴って発生する土（建設残土）に、水と固化材（セメント系や石灰系）とを混合して流動化したもの、或いは、例えば特開平７−８２９８４号公報に記載のように、建設残土に、粘土やシルト程度の細粒土を含む泥水と固化材とを混合したものがある。
【０００４】
ところで、例えば地下鉄工事その他の建設工事を施工する際、掘削工事に伴って建設残土（発生土）が発生するが、同時に建設汚泥も発生する。建設汚泥は含水率が高く（含水率は約５５％以上）、粒子が微細で泥状を呈しており、そのままでは再利用することができないため、産業廃棄物として処理されている。
【０００５】
前記建設汚泥は例えば土質改良等の処理を行なうことにより、土砂のように資源として利用できる可能性は有しているが、これを埋戻し等の施工材料として再資源化する技術は未だ開発されてなく、建設残土でさえも市場性に乏しく、大部分が処理費を支払って処分している状況であることから、建設汚泥のリサイクル率にいたっては極めて低いのが現状である。加えて最終処分場等の確保は今後ますます困難が予想されることであり、建設汚泥のリサイクル率の向上に対する早急な且つ積極的な対策が必要とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような実情に鑑み、建設汚泥を埋戻し等の施工材料として再資源化を可能にしてリサイクル率を向上させ、かつ、山林等の土砂採掘（山砂採取等）による環境破壊の防止に貢献し得る新規な技術を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明のうち１つの発明（第１の発明）は建設汚泥を処理して含水率を約５５％〜約６５％に調整した調整汚泥１０Ｌｔｒに対して水を約２．５〜約３．５Ｌｔｒの範囲で、また、調整汚泥と水との混合組成物１０Ｌｔｒに対して、セメント、セメント系固化材、セメント・石灰複合系固化材、及び石灰の中から選択した固化材を、水に溶解した固化材の固形分として約０．６〜約０．８ｋｇの範囲で混合し、流動性を持ち、１．０ｋｇ／ｃｍ²〜５．０ｋｇ／ｃｍ²の一軸圧縮強度を有し、かつ、ブリージング率３％以下、フロー値約１６０〜３００ｍｍの流動化処理土を得ることを特徴とする。なお、この明細書において「建設汚泥」とは建設基礎工事その他の各種建設工事に伴って発生ないし排出される全ての汚泥を含む意味として用いられている。
【０００８】
本発明において、前記水としては水道水や地下水等の水を使用する。
【０００９】
本発明のうち、他の１つの発明（第２の発明）は、第１の発明の水に代え、粘土などの細粒土を含む泥水を約２．５〜約３．５Ｌｔｒの範囲で、また、調整汚泥と泥水との混合組成物１０Ｌｔｒに対して、セメント、セメント系固化材、セメント・石灰複合系固化材、及び石灰の中から選択した固化材を、水に溶解した固化材の固形分として約０．４〜約０．６ｋｇの範囲で混合したことを特徴としている。
【００１０】
前記泥水としては、建設工事に伴って発生ないし排出される泥水（建設泥水）を使用することができるが、所望に応じ、前記泥水に代え、天然の粘土を水に添加して解泥し、これを使用することも可能である。また、必要に応じ、建設泥水に粘土を添加して使用することもできる。
【００１１】
本発明のうち他の１つの発明（第３の発明）は建設汚泥にセメント、セメント系固化材、セメント・石灰複合系固化材、及び石灰の中から選択した固化材を添加して固化処理し、礫を除去した改良土１０Ｌｔｒに対して、水を約４〜約６Ｌｔｒの範囲で、また、改良土と水との混合組成物１０Ｌｔｒに対して、セメント、セメント系固化材、セメント・石灰複合系固化材、及び石灰の中から選択した固化材を、水に溶解した固化材の固形分として約０．６〜約０．８ｋｇの範囲で混合し、流動性を持ち、１．０ｋｇ／ｃｍ²〜５．０ｋｇ／ｃｍ²の一軸圧縮強度を有し、かつ、ブリージング率３％以下、フロー値約１６０〜３００ｍｍの流動化処理土を得ることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明の１つの実施の形態（実施の形態１）の流動化処理土は、建設汚泥を処理して含水率を所定の割合に調整した調整汚泥に水及び固化材を混合して得る。
【００１３】
前記建設汚泥は含水率が高く、粒子が微細で泥状を呈し、一軸圧縮強度はおおむね０．５ｋｇ／ｃｍ^２以下である。前記調整汚泥は建設汚泥を処理し、含水率を所定の割合に調整して得られる。この場合において、必要に応じ、任意の工程で汚泥をマッドスクリーン等を通過させ、汚泥中に混在している礫などのような粒径の大きい物を取り除く。前記調整汚泥の含水率の割合は特に限定されるものではなく、建設汚泥の種類等に応じて調整できるものであるが、例えば含水率として約５５％〜約６５％程度の範囲を挙げることができる。前記のように含水率を調整した汚泥は細かい粒子（７４ミクロン以下）を多く含み、かつ、泥状を呈している（但し、流動性は低い）。
【００１４】
実施の形態１の流動化処理土は前記調整汚泥に、水及び固化材を所定の割合で混合して得る。具体的には調整汚泥に所定量の水を混合して調合し、これに所定量の固化材（水に溶解したもの、以下同じ）を添加混合し、攪拌して得る。調整汚泥に対する水及び固化材の混合割合は用途等に応じて設定できるものであるが、例えば調整汚泥１０に対し、水を約２．５〜約３．５程度の範囲、また調整汚泥と水との混合組成物１０に対し、固化材（水に溶解した固化材の固形分、以下同じ）を約０．６〜約０．８程度の範囲が挙げられる。これにより、流動性を持ち、所要の一軸圧縮強度（例えば１．０ｋｇ／ｃｍ^２〜５．０ｋｇ／ｃｍ^２）を有し、かつ、ブリージング率：３％以下、フロー値：約１６０〜３００ｍｍ程度の流動化処理土が製造できる。
【００１５】
次に前記実施の形態１の流動化処理土の製造方法について、図面を参照しながら、さらに具体的に説明する。図１は流動化処理土の製造工程の一例を概略的に示すブロック図である。同図において、１は建設汚泥、２は建設汚泥１を収集して運搬する運搬車、３，３は前記汚泥１を投入して貯留する受入槽、４はマッドスクリーン、５は調合槽、６は水、７は攪拌槽、８はセメント等の固化材、９は出荷用の運搬車を示す。
【００１６】
図１に示すように、運搬車２で収集した建設汚泥１は受入槽３に投入されて貯留され、含水率を調整される。この槽３内の調整汚泥を、スクリーン４を通過させて礫などのような粒径の大きい物をスクリーニングし、調合槽５へ導入する。次いで、槽５内の汚泥に所定量の水６を混合して調合する。次いで、前記調合した槽５内の汚泥を攪拌槽７へ導入し、これに所定量の固化材８を添加混合して攪拌し、流動化処理土の製品とする。この製品を運搬車９で目的地へ運搬し、埋戻し等の施工材料として使用する
【００１７】
本発明の他の１つの実施の形態（実施の形態２）の流動化処理土は実施の形態１の水に代え、前記調整汚泥に粘土などの細粒土を含む泥水と固化材とを所定の割合で混合して得る。具体的には調整汚泥に、前記水６に代え、所定量の泥水６Ａ（粘土などの細粒土を含む泥水）を混合して調合し、これに所定量の固化材を添加混合し、攪拌して得る。他の工程は図１と同様である。粘土などの細粒土は固化材の役目を担い、ブリージングを小さくする作用を有している。
【００１８】
前記泥水としては、建設工事に伴って発生ないし排出される泥水（建設泥水）を使用することができる。建設泥水は一般的な成分量として、水分：７０〜９５％、粘土（０．００５ｍｍ以下）：５〜３０％、シルト（０．０７４〜０．００５ｍｍの範囲）：０〜１０％、砂（２〜０．０７４ｍｍの範囲）：０〜５％、礫（２ｍｍ以上）：０％が例示できる。このように建設泥水は粘土などの細粒土をかなり含んでいる。そこで、この建設泥水を使用することにより、資源の節減及び泥水の再資源化に貢献することができる。なお、前記建設泥水に代え、天然の粘土を水に添加して解泥し、これを使用することも可能である。
【００１９】
調整汚泥に対する前記泥水及び固化材の混合割合は実施の形態１と同様に用途等に応じて設定できるものであるが、例えば調整汚泥１０に対し、前記泥水を約２．５〜約３．５程度の範囲、また、前記両者の混合組成物１０に対し、固化材を約０．４〜約０．６程度の範囲が挙げられる。これにより、実施の形態１と同様の作用効果を奏する流動化処理土が製造できる。なお、実施の形態２によれば、実施の形態１に比べ固化材の使用量を節減することができる。
【００２０】
本発明の他の１つの実施の形態（実施の形態３）の流動化処理土は建設汚泥を固化した改良土に、水及び固化材を混合して得る。前記改良土は建設汚泥の種類や含水率等に応じた処理を施して製造するものである。具体的には例えば建設汚泥に高分子凝集剤等の凝集剤を添加して凝集し、これを天日乾燥等で乾燥し、或いは遠心脱水機等で脱水して濃縮し、固化材を添加して固化、必要に応じて養生して得られる。この場合において、任意の工程でマッドスクリーン等を通過させ、前記と同様に礫などのオーバーサイズの物を除去する。なお、改良土の製造において、例えば含水率が少なくて硬めの建設汚泥を用いる際には前記した凝集や乾燥、或いは脱水等の工程を省略し、建設汚泥に直接固化材を添加して固化し、改良土とすることもできる。上記のようにして得られた改良土の含水率は、例えば約４５％〜約５５％である。
【００２１】
実施の形態３の流動化処理土は前記改良土に所定量の水を混合して調合し、これに所定量の固化材を添加混合し、攪拌して得る。改良土に対する水及び固化材の混合割合は用途等に応じて設定できるものであるが、例えば改良土１０に対し、水を約４〜約６程度の範囲、また、改良土と水との混合組成物１０に対し、固化材を約０．６〜約０．８程度の範囲が挙げられる。これにより、流動性を持ち、所要の一軸圧縮強度（例えば１．０ｋｇ／ｃｍ^２〜５．０ｋｇ／ｃｍ^２）を有し、かつ、ブリージング率：３％以下、フロー値約１６０〜３００ｍｍ程度の流動化処理土が製造される。
【００２２】
次に前記実施の形態３の流動化処理土の製造方法について、図２を参照しながら、さらに具体的に説明する。図２は流動化処理土の製造工程の他の一例を概略的に示すブロック図である。同図において、１１は建設汚泥１を収集して運搬する運搬車、１２，１２は前記汚泥１を投入する受入槽、１３は前記汚泥１を中間処理する中間処理部、１４は改良土、１５はマッドスクリーン、１６は調合槽、１７は水、１８は攪拌槽、１９はセメント等の固化材、２０は出荷用の運搬車を示す。
【００２３】
図２に示すように、運搬車１１で収集した建設汚泥１は受入槽１２に投入され、貯留される。この槽１２内の汚泥を中間処理部１３に移し、この処理部１３において、例えば凝集剤を添加して凝集し、これを天日乾燥等で乾燥し、或いは脱水機で脱水し、これに固化材を添加して固化処理し、必要に応じて養生して改良土１４を製造する。次いで、前記改良土１４を、スクリーン１５を通過させて礫などオーバーサイズの物をスクリーニングし、調合槽１６へ導入する。次いで、槽１６内の改良土１４に所定量の水１７を添加混合して調合する。次いで、前記調合した槽１６内の改良土１４を攪拌槽１８へ導入し、これに所定量の固化材１９を添加混合して攪拌し、流動化処理土の製品とする。この製品を運搬車２０で目的地へ運搬し、埋戻し等の施工材料として使用する。
【００２４】
なお、前記工程中、改良土１４の製造工程において、例えば含水率が少なくて硬めの建設汚泥を使用する際には、前述したように、中間処理部１３における凝集や乾燥、或いは脱水等の処理工程を省略し、建設汚泥に直接固化材を添加して固化処理し、改良土１４とすることもできる。
【００２５】
本発明の他の１つの実施の形態（実施の形態４）の流動化処理土は実施の形態３の水に代え、前記改良土に前記泥水と固化材とを所定の割合で混合して得る。具体的には前記改良土１４に粘土などの細粒土を含む泥水１７Ａを所定量混合して調合し、これに所定量の固化材１９を添加混合し、攪拌して得る。他の工程は図２と同様である。これにより、実施の形態３と同様の作用効果を奏する流動化処理土が製造できる。なお、実施の形態４によれば実施の形態３に比べ固化材の使用量を節減することができる。
【００２６】
【実施例】
次いで本発明の実施例を示す。なお、下記の実施例はその一例を示したもので、本発明を限定するものではないこと勿論である。
【００２７】
以下に示す実施例は建設汚泥として、神奈川県川崎市川崎区日進町の建設基礎工事現場で発生したものを収集し、また、粘土などの細粒土を含む泥水として、千葉県市川市大野町の建設基礎工事現場から収集した建設泥水を使用した。さらに、水として地下水を、固化材としてセメントを使用した。なお、セメントは水に溶解して使用し、数値はセメント（固形分）で示す。
【００２８】
（実施例１）
調整汚泥８３０Ｌｔｒに対し、水１６５Ｌｔｒ及び固化材８５ｋｇを混合して流動化処理土を得た。
【００２９】
（実施例２）
調整汚泥７７０Ｌｔｒに対し、泥水２３０Ｌｔｒ及び固化材８０ｋｇを混合して流動化処理土を得た。
【００３０】
（実施例３）
改良土７４０Ｌｔｒに対し、水２６０Ｌｔｒ及び固化材８５ｋｇを混合して流動化処理土を得た。
【００３１】
（実施例４）
改良土５９０Ｌｔｒに対し、泥水４１０Ｌｔｒ及び固化材７０ｋｇを混合して流動化処理土を得た。
【００３２】
上記各実施例により、流動性を持ち、かつ、一軸圧縮強度：約１．５ｋｇ／ｃｍ^２以上、ブリージング率３％以下、フロー値：約１６０ｍｍ以上の流動化処理土が得られた。これらの各流動化処理土は埋戻し等の施工材料として好適である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば建設汚泥を埋戻し等の施工材料として再資源化を可能にしてリサイクル率を向上させることができる。また、建設汚泥をリサイクルすることにより、現在一般に埋戻し等の材料として使用されている土砂等に代替して土砂等の使用量を軽減することができる。したがって、山林等の土砂採掘（山砂採集等）による環境破壊の防止に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流動化処理土の製造工程の一例を概略的に示すブロック図。
【図２】本発明の流動化処理土の製造工程の他の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
１…建設汚泥
５…調合槽
６…水
６Ａ…泥水
７…攪拌槽

Claims

建設汚泥を処理して含水率を約５５％〜約６５％に調整した調整汚泥１０Ｌｔｒに対して水を約２．５〜約３．５Ｌｔｒの範囲で、また、調整汚泥と水との混合組成物１０Ｌｔｒに対して、セメント、セメント系固化材、セメント・石灰複合系固化材、及び石灰の中から選択した固化材を、水に溶解した固化材の固形分として約０．６〜約０．８ｋｇの範囲で混合し、流動性を持ち、１．０ｋｇ／ｃｍ²〜５．０ｋｇ／ｃｍ²の一軸圧縮強度を有し、かつ、ブリージング率３％以下、フロー値約１６０〜３００ｍｍの流動化処理土を得ることを特徴とする流動化処理土の製造方法。
建設汚泥を処理して含水率を約５５％〜約６５％に調整した調整汚泥１０Ｌｔｒに対して粘土などの細粒土を含む泥水を約２．５〜約３．５Ｌｔｒの範囲で、また、調整汚泥と泥水との混合組成物１０Ｌｔｒに対して、セメント、セメント系固化材、セメント・石灰複合系固化材、及び石灰の中から選択した固化材を、水に溶解した固化材の固形分として約０．４〜約０．６ｋｇの範囲で混合し、流動性を持ち、１．０ｋｇ／ｃｍ²〜５．０ｋｇ／ｃｍ²の一軸圧縮強度を有し、かつ、ブリージング率３％以下、フロー値約１６０〜３００ｍｍの流動化処理土を得ることを特徴とする流動化処理土の製造方法。
建設汚泥にセメント、セメント系固化材、セメント・石灰複合系固化材、及び石灰の中から選択した固化材を添加して固化処理し、礫を除去した改良土１０Ｌｔｒに対して、水を約４〜約６Ｌｔｒの範囲で、また、改良土と水との混合組成物１０Ｌｔｒに対して、セメント、セメント系固化材、セメント・石灰複合系固化材、及び石灰の中から選択した固化材を、水に溶解した固化材の固形分として約０．６〜約０．８ｋｇの範囲で混合し、流動性を持ち、１．０ｋｇ／ｃｍ²〜５．０ｋｇ／ｃｍ²の一軸圧縮強度を有し、かつ、ブリージング率３％以下、フロー値約１６０〜３００ｍｍの流動化処理土を得ることを特徴とする流動化処理土の製造方法。