JP5167190B2 - 高比重安定液及び掘削工法 - Google Patents
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Description
このため、掘削工法において、掘削面に安定液を投入して、壁面に液を浸透させ、その水圧を以って壁面に添加させるベントナイト等を土の粒子に堆留させる工法が多用されている。
このため、土木建築方面で使用されている安定液としては一般的に、清水100重量部に対し、ベントナイト2〜8重量部、CMC0.05〜0.5重量部のものが使用されている。
又、石油掘削用泥水に増重材として用いられる硫酸バリウムは、時間経過により分離し易くなり、安定性の確保に難があった。
第一に、掘削工法等において使用される安定液であって、磁力によって吸着できる磁性体を混入して、安定液比重を1.01〜3.0に保持することを特徴し、
第二に、磁力によって吸着できる磁性体は、鉄粉であることを特徴とし、
第三に、磁力によって吸着できる磁性体は、フェロアロイであることを特徴とし、
第四に、磁力によって吸着できる磁性体は、フェロシリコンであることを特徴し、
第五に、掘削工法において使用される安定液であって、混合量1m3に対しフェロシリコン又は鉄粉1000kg〜3000kg、水500kg〜1000kg、ポリマー1〜5kgを含有することを特徴とする磁力によって吸着できる磁性体は、フェロアロイである鉄粉であることを特徴とし、
第六に、安定液に使用される成分の粒径は、最大100μm以下で50μm径以下粒子を50%以上含有することを特徴とし、
第七に、安定液の粘度は、3000mPas以下であることを特徴とする高比重安定液である。
第八に、前記の高比重安定液を掘削孔内に供給し、掘削作業を行うことを特徴とし、
第九に、安定液内の磁力によって吸着出来る磁性体は、磁力により回収し、繰り返し使用することを特徴とし、
第十に、使用した安定液は、回転ドラムにて磁性体を吸着し、他の土砂混合物と分離することを特徴とする掘削工法である。
又、この方法によると、粒径、鉄分含有量等にもよるが、安定液中Fs量の約90%は磁力により吸着できる。このため、排出物の残渣量は少なく、運搬量は少ない、ベントナイト液体を運搬しないので費用も安く、公害が少ない等の効果がある。
比重の高い物質としては、鉄分含有のFsを利用し、使用後、Fsを磁力吸着、Fsを取得し、残渣を廃棄する。安定液は、比重の大きい粒子を液中に長時間浮遊させるために、基本的にStokesの定理により、粒径を小さくすること、粘度を大きくすること、粒子比重と安定液比重の差を小さくすることにより、液比重、液粘度、粒子比重、粒径及び補助剤の最適な数値を決める。
これにより、溶液濃度が薄い程、乾燥度が良くなり、使用後の残存量は減少する。公害源としての減量を達成できることが示されている。
図2は、Fsと土砂混合物の分離機構の概略図である。これら分離機構は通常、安定液工法において使用される土砂分離機内又はそれと連撃乃至連動する如く設置して使用するのが便である。中央に鋼製のドラムEがあり、該ドラムEの内部には、磁石が装着してある。その上部に材料投入ホッパーFがある。ドラムE下部には、ドラムEと離れて削りヘラGを付着し、ドラムEに磁力付着したFsを削り落とす。
尚、この削りヘラGは、自動又は手動にてドラムEに接触或いは離間自在とさせてある。又、この削りヘラGの接触は、材料投入ホッパーFからの掘削混合物投下を止めた期間に行うのが便であるが、残渣物が混在しても問題ない。残渣物を落下容器Iに投下し、ドラムEの横から下部に削りヘラGを接離自在とし、Fsを落下容器Hに収容することも出来る。
安定液の比重は、2.02であり、粘度は153mPasであった。簡易圧力計による3kg/cm2,30分間加圧後の浸潤液量は15.4ml、ph=10.5、マッドケーキ厚は0.43cmであった。
安定液の比重は、3.0であり、粘度は2950mPasであった。簡易圧力計による3kg/cm2,30分間加圧後の浸潤液量は3.0ml、ph=10.5、マッドケーキ厚は0.36cmであった。
F 材料投入ホッパー
G 削りヘラ
H 落下容器
I 落下容器
A 10%ベントナイト
B 5%ベントナイト
C ベントナイト重量
D 時間
J 粘度
K 液比重
L 粘度/液比重
M 粒径
N 粘度/粒径
Claims (10)
- 掘削工法等において使用される安定液であって、磁力によって吸着できる磁性体を混入して、液比重、粘度、粒径を下記数1、2により安定液比重を1.01〜3.0に保持することを特徴とする高比重安定液。
(数1) y=2612.8x1−4902.5 y=粘度 x1=液比重
(数2) y=−128.74x2+10607 y=粘度 x2=粒径 - 磁力によって吸着できる磁性体は、鉄粉であることを特徴とする請求項1に記載の高比重安定液。
- 磁力によって吸着できる磁性体は、フェロアロイであることを特徴とする請求項1に記載の高比重安定液。
- 磁力によって吸着できる磁性体は、フェロシリコンであることを特徴とする請求項1又は3に記載の高比重安定液。
- 掘削工法において使用される安定液であって、混合量1m3に対し磁力によって吸着できる磁性体1000kg〜3000kg、水500kg〜1000kg、ポリマー1〜5kgを含有する請求項1に記載の高比重安定液であって磁力によって吸着できる磁性体は、フェロシリコン又は鉄粉であることを特徴とする高比重安定液。
- 安定液に使用される磁性体の粒径は、最大100μm以下で50μm径以下粒子を50%以上含有することを特徴とする請求項5に記載の高比重安定液。
- 安定液の粘度は、3000mPas以下であることを特徴とする請求項5又は6に記載の高比重安定液。
- 請求項1から7の高比重安定液を掘削孔内に供給し、掘削作業を行うことを特徴とする掘削工法。
- 使用した安定液は、磁力装着回転ドラムの外周に回転方向と同方向に供給し該ドラムに磁性体を吸着し、他の土砂混合物と分離することを特徴とする請求項8に記載の掘削工法。
- 安定液内の磁力によって吸着出来る磁性体は、ドラム外周に磁力により付着回収し、繰り返し使用することを特徴とする請求項9に記載の掘削工法。
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