JP7185484B2 - Drop mixing method and system for cohesive soil and steel slag - Google Patents
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Description
本発明は、粘性土と鉄鋼スラグとを落下により混合する落下混合方法および落下混合システムに関する。 The present invention relates to a drop mixing method and a drop mixing system for mixing cohesive soil and steel slag by dropping.
浚渫土と製鋼スラグを混合したカルシア改質土の施工方法としては、バックホウ混合、ミキサ混合、管中混合、落下混合等があり、これらのうち落下混合方式は、大量施工が可能な方法である(特許文献1,2,非特許文献1,2参照)。一方で、落下混合では、2m以上の高さ×3回の混合が必要とされており、3回の落下の実施が困難な場合、発現強度の低下・強度のバラツキの増大等の品質管理上の問題が生じるとされている(非特許文献2,3参照)。
There are backhoe mixing, mixer mixing, in-pipe mixing, drop mixing, etc. as methods of construction of calcia-improved soil, which is a mixture of dredged soil and steelmaking slag. (See
落下混合方式でリクレーマ船を使用してカルシア改質土を作製する場合、ベルトコンベアに浚渫土を供給し、次いで製鋼スラグを供給する方法がとられている。リクレーマ船の構造上、浚渫土の供給前に製鋼スラグの供給システムを組込むことが難しいとされている。また、体積が多い材料に対して少ない材料を添加する方法が一般的である。 When preparing calcia-improved soil using a reclaimer ship in a falling mixing method, a method of supplying dredged soil to a belt conveyor and then supplying steelmaking slag is adopted. Due to the structure of the reclaimer ship, it is difficult to incorporate a steelmaking slag supply system before the supply of dredged soil. Also, a method of adding a small amount of material to a material having a large volume is common.
しかし、本発明者等の調査・検討によれば、浚渫土・製鋼スラグの順に供給する場合、最初のベルトコンベアの乗継部でベルトコンベア上の製鋼スラグが飛び出し、浚渫土と製鋼スラグが別々に落下し、落下・衝突による充分な混合が実施できない場合があることが判明した。 However, according to investigations and studies by the present inventors, when dredged soil and steelmaking slag are supplied in this order, the steelmaking slag on the belt conveyor jumps out at the first transfer section of the belt conveyor, and the dredged soil and steelmaking slag are separated. It was found that there were cases where sufficient mixing could not be carried out due to falling and collision.
また、浚渫土が高含水比の場合、流動性が高い浚渫土をベルトコンベアで送泥するためには、ベルトコンベアの設置傾斜角度を小さくする、搬送速度を小さくする等の対策が必要となり、施工効率が低下する。 In addition, when the dredged soil has a high water content ratio, in order to transport the highly fluid dredged soil with a belt conveyor, it is necessary to take measures such as reducing the installation inclination angle of the belt conveyor and reducing the conveying speed. Construction efficiency decreases.
また、低含水比の浚渫土の場合、混合効率を上げるためには、通常の含水比の場合よりも落下位置を高くする(落下混合時の衝撃を大きくする)必要があるが、十分な落下高さを確保できない場合、混合が不充分となる可能性がある。 In addition, in the case of dredged soil with a low water content, in order to increase the mixing efficiency, it is necessary to raise the drop position (increase the impact during drop mixing) compared to the case of normal water content, but sufficient drop If the height cannot be secured, insufficient mixing may occur.
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、粘性土と鉄鋼スラグとをベルトコンベアに供給し落下させて混合する場合の混合効率・施工効率を向上可能な粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法およびシステムを提供することを目的とする。 In view of the problems of the prior art as described above, the present invention provides improved mixing efficiency and construction efficiency when cohesive soil and steel slag are supplied to a belt conveyor and dropped to mix. Drop of cohesive soil and steel slag It is an object to provide a mixing method and system.
上記目的を達成するための粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法は、粘性土と鉄鋼スラグとをベルトコンベアに供給し前記ベルトコンベアの端部から落下させることで混合する落下混合方法であって、第1のベルトコンベアに対し、鉄鋼スラグを供給し、次に前記鉄鋼スラグの供給位置よりも下流側で粘性土を供給し、前記第1のベルトコンベア上で前記鉄鋼スラグを前記粘性土で覆う状態として落下させ、前記第1のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第2のベルトコンベアに供給し落下させることで最終的な混合材料を得る。
A drop mixing method for cohesive soil and steel slag for achieving the above object is a drop mixing method in which cohesive soil and steel slag are supplied to a belt conveyor and mixed by dropping from the end of the belt conveyor, Iron and steel slag is supplied to the first belt conveyor, then cohesive soil is supplied downstream of the iron and steel slag supply position, and the iron and steel slag is covered with the cohesive soil on the first belt conveyor. The mixed material is dropped from the first belt conveyor and further supplied to the second belt conveyor and dropped to obtain the final mixed material.
この落下混合方法によれば、第1のベルトコンベアに対し鉄鋼スラグを上流側に供給し、次に粘性土を下流側で供給することで、第1のベルトコンベア上で鉄鋼スラグが粘性土により覆われる状態となり、その状態で落下すると、鉄鋼スラグと粘性土とが分離せずに一体になって落下するので、落下混合(1回目)の混合効率を向上できる。このため、混合材料の発現強度が増加し、強度のバラツキが低下し品質が向上する。 According to this drop mixing method, iron and steel slag is supplied to the upstream side of the first belt conveyor, and then cohesive soil is supplied to the downstream side. If the iron and steel slag is covered and dropped in that state, the iron and steel slag and the cohesive soil will fall together without being separated, so the mixing efficiency of the drop mixing (first time) can be improved. Therefore, the strength of the mixed material is increased, the strength variation is reduced, and the quality is improved.
上記落下混合方法において、前記第1のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第2のベルトコンベアに供給し、第2のベルトコンベアから落下させることで最終的な混合材料を得る。落下混合1回目の混合効率が向上するので、第2のベルトコンベアによる2回目の落下混合により最終的な混合材料とすることができる。このため、従来の落下混合方法と比べて落下混合回数を減らすことができ、施工効率を向上できるとともに、従来の落下混合方法と同等以上の品質を確保できる。
In the drop mixing method, the material dropped from the first belt conveyor and mixed is further supplied to the second belt conveyor and dropped from the second belt conveyor to obtain the final mixed material. Since the mixing efficiency of the first drop mixing is improved, the final mixed material can be obtained by the second drop mixing by the second belt conveyor. Therefore, compared to the conventional drop mixing method, the number of times of drop mixing can be reduced, and the construction efficiency can be improved.
また、前記第1および第2のベルトコンベアからの落下高さを少なくとも2mとすることが好ましい。 Further, it is preferable that the drop height from the first and second belt conveyors is at least 2 m.
上記目的を達成するための粘性土と鉄鋼スラグの落下混合システムは、粘性土と鉄鋼スラグとをベルトコンベアに供給し前記ベルトコンベアの端部から落下させることで混合する落下混合システムであって、第1のベルトコンベアと、前記第1のベルトコンベアに対し鉄鋼スラグを供給する鉄鋼スラグ供給部と、前記第1のベルトコンベアに対し前記鉄鋼スラグの供給位置よりも下流側で粘性土を供給する粘性土供給部と、を備え、前記第1のベルトコンベアに対し前記鉄鋼スラグ供給部から鉄鋼スラグを供給し、次に、前記粘性土供給部から粘性土を供給し、前記第1のベルトコンベア上で前記鉄鋼スラグを前記粘性土で覆う状態として落下させるように構成し、前記第1のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第2のベルトコンベアに供給し落下させることで最終的な混合材料を得るものである。
A falling mixing system for cohesive soil and steel slag for achieving the above object is a falling mixing system that supplies cohesive soil and steel slag to a belt conveyor and mixes them by dropping them from the end of the belt conveyor, A first belt conveyor, a steel slag supply unit that supplies steel slag to the first belt conveyor, and supplies cohesive soil to the first belt conveyor downstream of the steel slag supply position a cohesive soil supply unit, supplying iron and steel slag from the iron and steel slag supply unit to the first belt conveyor, then supplying cohesive soil from the cohesive soil supply unit, and supplying the first belt conveyor Above, the iron and steel slag is covered with the cohesive soil and dropped, and the material dropped from the first belt conveyor and mixed is further supplied to the second belt conveyor and dropped. A mixed material is obtained .
この落下混合システムによれば、第1のベルトコンベアに対し鉄鋼スラグを上流側で供給し、次に粘性土を下流側で供給することで、第1のベルトコンベア上で鉄鋼スラグが粘性土により覆われる状態となり、その状態で落下すると、鉄鋼スラグと粘性土とが分離せずに一体になって落下するので、落下混合(1回目)の混合効率を向上できる。このため、混合材料の発現強度が増加し、強度のバラツキが低下し品質が向上する。 According to this falling mixing system, iron and steel slag is supplied to the first belt conveyor on the upstream side, and then cohesive soil is supplied on the downstream side. If the iron and steel slag is covered and dropped in that state, the iron and steel slag and the cohesive soil will fall together without being separated, so the mixing efficiency of the drop mixing (first time) can be improved. Therefore, the strength of the mixed material is increased, the strength variation is reduced, and the quality is improved.
上記落下混合システムにおいて、前記第1のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第2のベルトコンベアに供給し落下させることで最終的な混合材料を得る。落下混合1回目の混合効率が向上するので、第2のベルトコンベアによる2回目の落下混合により最終的な混合材料とすることができる。このため、従来と比べて落下混合回数を減らすことができるので、施工効率を向上できるとともに、従来の落下混合システムと同等以上の品質を確保できる。また、落下混合システムにおいて、ベルトコンベア等の必要装置の数量の削減、および、必要となる作業面積の低減が可能となる。
In the above drop mixing system, the materials that have been dropped and mixed from the first belt conveyor are further supplied to the second belt conveyor and dropped to obtain the final mixed material. Since the mixing efficiency of the first drop mixing is improved, the final mixed material can be obtained by the second drop mixing by the second belt conveyor. For this reason, the number of times of drop mixing can be reduced compared to the conventional method, so that construction efficiency can be improved and quality equal to or higher than that of the conventional drop mixing system can be secured. In addition, in the drop mixing system, it is possible to reduce the number of required devices such as belt conveyors and to reduce the required work area.
また、前記第1および第2のベルトコンベアからの落下高さを少なくとも2mとすることが好ましい。 Further, it is preferable that the drop height from the first and second belt conveyors is at least 2 m.
本発明によれば、粘性土と鉄鋼スラグとをベルトコンベアに供給し落下させて混合する場合の混合効率・施工効率を向上可能な粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法およびシステムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a drop mixing method and system for cohesive soil and steel slag that can improve mixing efficiency and construction efficiency when cohesive soil and steel slag are supplied to a belt conveyor and dropped to mix. can.
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図1は本実施形態による落下混合システムを概略的に示す図である。図2は図1の鉄鋼スラグと粘性土とを搬送のため載荷した第1のベルトコンベアの模式的な横方向(移動方向に対し直交する方向)の断面図である。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. FIG. 1 is a diagram schematically showing a drop mixing system according to this embodiment. FIG. 2 is a schematic lateral (perpendicular to the moving direction) cross-sectional view of the first belt conveyor loaded with iron and steel slag and cohesive soil in FIG. 1 for transport.
図1の落下混合システム10は、台船20上に、上方へ傾斜した方向xに材料を搬送する第1のベルトコンベア11と、上方へ傾斜した方向x’に材料を搬送する第2のベルトコンベア12と、第1のベルトコンベア11の上流側に鉄鋼スラグ21を供給するホッパ13と、第1のベルトコンベア11の下流側に粘性土22を供給するホッパ15と、を備え、海上施工に適するように構成されている。
The
ホッパ13にはバックホウ14により鉄鋼スラグ21が供給され、ホッパ13からフィーダ(図示省略)を通して計量されて第1のベルトコンベア11の上流側に供給される。ホッパ15にはバックホウ16により粘性土22が供給され、ホッパ15からフィーダ(図示省略)を通して計量されて第1のベルトコンベア11の下流側に供給される。第1のベルトコンベア11に対し鉄鋼スラグ21がまず供給され、次に、粘性土22が供給される。
A
上述のような第1のベルトコンベア11に対する鉄鋼スラグ21と粘性土22との供給位置と供給順序とから、図2のように、鉄鋼スラグ21と粘性土22は、第1のベルトコンベア11上で鉄鋼スラグ21が粘性土22で覆われた状態となって搬送される。
As shown in FIG. , the iron and
第1のベルトコンベア11は、低位置の上流端部11aから高位置の下流端部11bに向けて上方へ傾斜し、方向xに材料を搬送し高位置の下流端部11bから排出し下方へと落下させる。
The
第2のベルトコンベア12は、低位置の上流端部12aから高位置の下流端部12bに向けて上方へ傾斜し、第1のベルトコンベア11の下流端部11bから落下した材料を上流端部12aの近傍の受け部12cで受けて方向x’に搬送し高位置の下流端部12bから排出し下方へと落下させる。
The
図1の落下混合システム10は、混合材料24を水底に打設するため、台船20に鉛直方向に設けられたトレミー管18と、混合材料24を搬送しトレミー管18へ投入する投入ベルトコンベア17と、を備える。投入ベルトコンベア17は、第2のベルトコンベア12の下流端部12bから落下して混合した混合材料24を上流端部近傍の受け部17aで受けて搬送し、混合材料24はトレミー管18を介して水底へ打設される。なお、ベルトコンベア17を省略し、トレミー管に受け口を設け、第2のベルトコンベア12から直接トレミー管18を介して水底に打設するようにしてもよい。
The falling
第1のベルトコンベア11の下流端部11bから第2のベルトコンベア12の受け部12cまでの材料の落下高さは、たとえば、少なくとも2mが確保されるようになっている。同様に、第2のベルトコンベア12の下流端部12bから受け部17aまでの材料の落下高さは、たとえば、少なくとも2mが確保されるようになっている。
A drop height of the material from the
上述のように、混合対象の鉄鋼スラグ21と粘性土22とは、第1のベルトコンベア11と第2のベルトコンベア12とにより搬送されながら、下流端部11bと受け部12cとの間の乗継部で少なくとも2mの落下高さで落下し、次に、下流端部12bと受け部17aとの間の乗継部で少なくとも2mの落下高さで落下し、2回の落下混合処理が施される。
As described above, the iron and
図1,図2の落下混合システム10による落下混合の各工程について図3を参照して説明する。図3は図1,図2の落下混合システムによる落下混合の各工程を説明するためにフローチャートである。
Each step of drop mixing by the
まず、第1のベルトコンベア11に対し、ホッパ13から鉄鋼スラグ21を上流側で供給し(S01)、次に、ホッパ15から粘性土22を下流側で供給する(S02)。これにより、図2のように第1のベルトコンベア11上で鉄鋼スラグ21は粘性土22で覆われた状態となって高位置の下流端部11bに向けて搬送される(S03)。なお、粘性土22は、浚渫土や泥土などであってよく、また、必要に応じて解泥、調泥されてもよい。
First, iron and
次に、図2の状態となった鉄鋼スラグ21と粘性土22とは、第1のベルトコンベア11により方向xに搬送されて高位置の下流端部11bに達すると、自重で落下し、第2のベルトコンベア12の低位置の受け部12cへと排出される(S04)。これにより、混合対象の鉄鋼スラグ21と粘性土22とは、1回目の落下混合処理が施され、混合されて混合材料23となる。
Next, when the iron and
次に、1回目の落下混合処理による混合材料23を第2のベルトコンベア12で受け部12cから高位置の下流端部12bへ搬送する(S05)。
Next, the
次に、混合材料23が第2のベルトコンベア12の高位置の下流端部12bに達すると、自重で落下し、投入ベルトコンベア17の低位置の受け部17aへと排出される(S06)。これにより、混合対象の鉄鋼スラグ21と粘性土22とは、2回目の落下混合処理が施され、さらに混合されて混合材料24となる。
Next, when the
次に、2回の落下混合処理がされた混合材料24を、投入ベルトコンベア17の受け部17aから搬送し、トレミー管18の上端へ投入し下端から水底へ打設する(S07)。これにより、たとえば、混合材料24により埋め立てを行う。
Next, the
本実施形態によれば、第1のベルトコンベア11に対し鉄鋼スラグ21を上流側で供給し、次に粘性土22を下流側で供給することで、図2のように第1のベルトコンベア11上で鉄鋼スラグ21が粘性土22により覆われる状態となって、上部の浚渫土等の粘性土22の水分が下部の鉄鋼スラグ21へ浸透し、その状態で落下すると、鉄鋼スラグ21と粘性土22とが分離せずに一体になって落下するので、落下混合(1回目)の混合効率を向上できる。このため、混合材料の発現強度が増加し、強度のバラツキが低下し品質が向上する。
According to this embodiment, the
図4に、粘性土と鉄鋼スラグとを搬送のため載荷した従来の第1のベルトコンベアの模式的な横方向断面図を示す。従来のベルトコンベアを用いた落下混合方法によれば、たとえば特許文献1には軟弱土に製鋼スラグを添加するとあるように、ベルトコンベアに対し、まず浚渫土等の粘性土を上流側で供給し、次に、鉄鋼スラグを下流側で供給していた。このため、図4のように、鉄鋼スラグ21が粘性土22を覆う状態となって、鉄鋼スラグ21の一部に粘性土22の水分が浸透するものの、鉄鋼スラグ21の大部分が粘性土22と分離して別々に落下していた。このため、鉄鋼スラグ21と粘性土22とが充分に混合せず、落下混合(1回目)の混合効率が低下していた。これに対し、本実施形態によれば、図2のように、鉄鋼スラグ21が粘性土22により覆われた状態で落下するので、鉄鋼スラグ21と粘性土22とが分離せずに一体になって落下し、混合効率が向上する。
FIG. 4 shows a schematic lateral cross-sectional view of a conventional first belt conveyor loaded with cohesive soil and steel slag for transport. According to the conventional falling mixing method using a belt conveyor, first, cohesive soil such as dredged soil is supplied upstream to the belt conveyor, as described in Patent Document 1, for example, adding steelmaking slag to soft soil. Then, steel slag was supplied downstream. As a result, as shown in FIG. 4, the iron and
また、図1の落下混合システム10によれば、台船20により打設施工位置まで移動してから、2回落下混合後の混合材料24をその位置でトレミー管18等により直接水中打設でき、海上施工において効率的な打設施工が可能となる。
In addition, according to the
なお、本実施形態において鉄鋼スラグは高炉スラグと製鋼スラグとを含む。高炉スラグとは、高炉で鉄鉱石を溶解・還元する際に生成するスラグをいい、製鋼スラグとは、製鋼工程内の転炉で鉄を精錬する際などに生成するスラグをいう。 In this embodiment, iron and steel slag includes blast furnace slag and steelmaking slag. Blast furnace slag refers to slag generated when iron ore is melted and reduced in a blast furnace, and steelmaking slag refers to slag generated when refining iron in a converter in the steelmaking process.
図5を参照して本実施形態の作用効果についてさらに説明する。図5は、図2の本実施形態のように鉄鋼スラグが粘性土で覆われた状態で第1のベルトコンベアの下流端部から落下する様子を概略的に示す図(a)、および、図4の従来の場合の同様の図(b)である。 The effects of this embodiment will be further described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram (a) schematically showing how iron and steel slag falls from the downstream end of the first belt conveyor while being covered with cohesive soil as in the present embodiment of FIG. 4 is a similar view (b) for the conventional case of FIG.
図4の従来のように鉄鋼スラグ21が粘性土22を覆う状態の場合、図5(b)のように、粘性土22と鉄鋼スラグ21とが接する部分は一緒に落下するが、それ以外の部分は、それぞれ鉄鋼スラグ21と粘性土22とが別々に落下する。
When the iron and
これに対し、図2の本実施形態のように鉄鋼スラグ21が粘性土22で覆われる状態の場合、図5(a)のように、鉄鋼スラグ21の水平方向への飛び出しが上部の粘性土22によって抑制され、粘性土22と鉄鋼スラグ21は分離せずに一体となって落下する。
On the other hand, when the iron and
図2,図5(a)のように、上部の粘性土の水分が下部の鉄鋼スラグに吸収されるとともに、第1のベルトコンベアの下流端部で粘性土が鉄鋼スラグの飛び出しを抑制するため、粘性土と鉄鋼スラグが分離せずに一体となって落下し、効率的な落下混合が可能となる。 As shown in FIGS. 2 and 5(a), the moisture in the upper cohesive soil is absorbed by the lower iron and steel slag, and the cohesive soil suppresses the ejection of the iron and steel slag at the downstream end of the first belt conveyor. , the cohesive soil and steel slag do not separate and fall together, enabling efficient falling mixing.
次に、本実施形態による別の落下混合システムについて図6を参照して説明する。図6は本実施形態による別の落下混合システムを概略的に示す図である。図6の落下混合システム30は、基本的構成は図1と同様であるので、同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
Next, another drop mixing system according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram schematically showing another drop mixing system according to this embodiment. The falling
図6の落下混合システム30は、第1のベルトコンベア11と、第2のベルトコンベア12と、第1のベルトコンベア11の上流側に鉄鋼スラグ21を供給するホッパ13と、第1のベルトコンベア11の下流側に粘性土22を供給するホッパ15と、を備え、陸上施工に適するように構成されている。
The falling
図1と同様に第1のベルトコンベア11と第2のベルトコンベア12とにより混合対象の材料は、2回の落下混合処理が施される。
As in FIG. 1, the material to be mixed is subjected to two drop-mixing processes by the
混合材料23が第2のベルトコンベア12の高位置の下流端部12bから地面に形成されたピットPTの法面部P1へ落下しさらに混合された混合材料24は、ピットPT内からバックホウBHにより搬送車TRに移され、運搬され、埋め立て等の施工場所で打設される。
The
図7を参照して本実施形態によるさらに別の落下混合システムについて説明する。図7は、本実施形態によるさらに別の落下混合システムを概略的に示す上面図である。図7の落下混合システム50は、基本的構成は図1と同様であるので、同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
Still another drop mixing system according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic top view of yet another drop mixing system according to this embodiment. The falling
図7の落下混合システム50は、台船60上に、第1のベルトコンベア11と、第2のベルトコンベア12と、第1のベルトコンベア11の上流側に鉄鋼スラグをベルトコンベア13aを通して供給するホッパ13と、第1のベルトコンベア11の下流側に粘性土を直接供給するホッパ15と、を備え、海上施工に適するように構成されている。
The falling
台船60の一方の側部には、浚渫土運搬土運船61が横付けされ、浚渫土運搬土運船61から浚渫土(粘性土)がバックホウ16によりホッパ15へと供給される。また、台船60の他方の側部には、スラグ供給用ガット船62が横付けされ、ガット船62側のグラブ(図示省略)により鉄鋼スラグがホッパ13に供給される。
A dredged
第1,第2のベルトコンベア11,12による2回の落下混合により混合されたカルシア改質土等の混合材料は、第2のベルコンベア12の下流端部12b側に係留した土運船63に投入ベルトコンベア64を用いて投入されて移され、海上運搬されて施工場所で打設される。
The mixed material such as calcia-improved soil that has been mixed by the first and
図6,図7の落下混合システムによる落下混合の各工程は、図3のフローチャートと同様であるが、打設施工場所が落下混合施工場所と異なる場合、2回目の落下混合(S06)の後、混合材料が陸上または海上で運搬されてから打設される。 Each step of drop mixing by the drop mixing system in FIGS. 6 and 7 is the same as the flow chart in FIG. , the mixed material is transported by land or sea and then poured.
図6,図7の実施形態によれば、図1,図2,図5(a)と同様に、1回目の落下混合において鉄鋼スラグ21と粘性土22とが分離せずに一体になって落下するので、落下混合(1回目)の混合効率を向上でき、このため、混合材料の発現強度が増加し、強度のバラツキが低下し品質が向上する。また、図7の落下混合システムによれば、海上施工により、比較的大量に落下混合処理を行うことができ、大量のカルシア改質土等の混合材料を作製することができる。
According to the embodiments of FIGS. 6 and 7, similar to FIGS. 1, 2, and 5(a), the
図1~図7の本実施形態によるさらなる効果について説明する。1回目の落下混合において混合効率を向上できるので、2回目の落下混合により粘性土上に鉄鋼スラグを供給して3回落下した場合と同等以上の強度を確保でき、第2のベルトコンベアによる2回目の落下混合により最終的な混合材料を得ることができる。たとえば、落下高さ2m以上×2回の落下混合により充分に混合されて改質された混合材料を作製することができる。このため、従来の3回の落下混合と比べて落下混合回数を減らすことができ、施工効率を向上できるとともに、従来の落下混合と同等以上の品質を確保できる。落下混合システム10,30,50においては、ベルトコンベア等の必要装置の数量の削減、および、必要となる作業面積の低減が可能となる。
Further effects of this embodiment shown in FIGS. 1 to 7 will be described. Since the mixing efficiency can be improved in the first drop mixing, the second drop mixing can ensure the same or more strength as when the steel slag is supplied onto the cohesive soil and dropped three times. The final mixed material can be obtained by a second drop mixing. For example, it is possible to prepare a mixed material that is sufficiently mixed and modified by drop mixing twice from a drop height of 2 m or more. For this reason, the number of times of drop mixing can be reduced compared to the conventional drop mixing of three times, and the construction efficiency can be improved, and quality equal to or higher than that of the conventional drop mixing can be ensured. In the
また、鉄鋼スラグ・粘性土の順に供給することにより、高含水比の粘性土についても施工効率を落とさずに落下混合による施工が可能となる。従来の供給手順の場合、供給した粘性土が高含水比の場合には、ベルトコンベアを上らずに逆流するため、供給できる粘性土の含水比は液性限界(wL)の1.8倍程度が限界であるが、本実施形態の場合、上部の粘性土の水分が下部の鉄鋼スラグに吸収されるので、含水比が2.5wL程度までの粘性土の供給が可能である。 In addition, by supplying iron and steel slag and cohesive soil in this order, it is possible to carry out construction by drop mixing without reducing construction efficiency even for cohesive soil with a high water content. In the conventional supply procedure, if the supplied cohesive soil has a high water content, it flows backward without going up the belt conveyor, so the water content of the cohesive soil that can be supplied is about 1.8 times the liquid limit (wL). Although it is a limit, in the case of this embodiment, since the water content of the upper cohesive soil is absorbed by the lower iron and steel slag, it is possible to supply cohesive soil with a moisture content up to about 2.5 wL.
また、粘性土の水分が鉄鋼スラグに吸収されるため、ベルトコンベアの設置角度を大きくすることができ、相対的に小さな距離で所定の落下高さを確保することができる。従来の場合、傾斜角度6°程度であるのに対し、本実施形態の場合、6~12°,13°程度まで大きく設定することが可能であり、省スペースでの施工が可能である。 In addition, since the water content of the cohesive soil is absorbed by the iron and steel slag, the installation angle of the belt conveyor can be increased, and a predetermined drop height can be ensured over a relatively small distance. In the conventional case, the inclination angle is about 6°, but in the case of this embodiment, it is possible to set the inclination angle as large as about 6 to 12° and 13°, and construction can be performed in a small space.
粘性土として浚渫土(含水比197.5%、液性限界112.3%)70vol%と鉄鋼スラグ(最大粒径25mm)30vol%とをベルトコンベア上に供給して落下混合実験を行った。浚渫土・鉄鋼スラグの順にベルトコンベアに供給し2回落下(2m落下1回、4m落下1回)したケースa(従来方法)、浚渫土・鉄鋼スラグの順にベルトコンベア上に供給し3回落下(2m落下3回)したケースb(従来方法)、鉄鋼スラグ・浚渫土の順にベルトコンベア上に供給し2回落下(2m落下1回、4m落下1回)したケースc(本実施形態の方法)について、それぞれの試料数を20とし、材令(混合後)7日、28日の一軸圧縮強さをJIS A 1216に基づいて測定し、また、各試料について混合28日後の湿潤密度をJIS A 1225に基づいて測定した。図8に各ケースa~cにおける材令と一軸圧縮強さとの関係を示す。また、図9に各ケースa~cにおける混合28日後の一軸圧縮強さ(左側)と湿潤密度(右側)の各頻度を示す。 70 vol% of dredged soil (water content 197.5%, liquid limit 112.3%) and 30 vol% iron and steel slag (maximum particle size 25 mm) were supplied on a belt conveyor as cohesive soil, and a drop mixing experiment was conducted. Case a (conventional method) where dredged soil and steel slag were supplied to the belt conveyor in that order and dropped twice (2m drop once, 4m drop once), dredged soil and steel slag were supplied to the belt conveyor in order and dropped three times. (2 m drop 3 times) case b (conventional method), iron and steel slag and dredged soil are supplied on the belt conveyor in order and dropped twice (2 m drop 1 time, 4 m drop 1 time) case c (method of this embodiment) ), the number of each sample is 20, and the unconfined compressive strength of the material age (after mixing) 7 days and 28 days is measured based on JIS A 1216, and the wet density of each sample after 28 days of mixing is JIS Measured according to A 1225. FIG. 8 shows the relationship between material age and unconfined compressive strength in each case a to c. FIG. 9 shows the frequency of unconfined compressive strength (left side) and wet density (right side) after 28 days of mixing in each case a to c.
図8の一軸圧縮強さの実験結果から本実施形態による製鋼スラグ上に浚渫土を供給する落下混合2回のケースcが他の従来方法のケースa,bよりも強度が大きくなったことを確認できた。また、図9の結果から本実施形態によるケースcが他の従来方法のケースa,bよりも一軸圧縮強さと湿潤密度とについてバラツキが小さいことが確認できた。図8,図9の結果から、本実施形態によるケースcは、他の従来方法のケースa,bよりも製鋼スラグと浚渫土との混合効率が優れていることを確認できた。 From the experimental results of the unconfined compressive strength in FIG. 8, it can be seen that the case c in which the dredged soil is supplied onto the steelmaking slag according to this embodiment has a higher strength than the cases a and b in the other conventional methods. It could be confirmed. Further, from the results of FIG. 9, it was confirmed that case c according to the present embodiment had smaller variations in unconfined compressive strength and wet density than cases a and b according to other conventional methods. From the results of FIGS. 8 and 9, it was confirmed that case c according to the present embodiment was superior in mixing efficiency of steelmaking slag and dredged soil to cases a and b of other conventional methods.
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、本実施形態では、2回の落下混合としたが、本発明はこれに限定されず、3回の落下混合としてもよく、たとえば、さらなる混合効率の向上を目指す場合や落下高さを充分に確保できない場合等に適用することができる。これにより、たとえば、低含水比の粘性土について十分な落下高さを確保できない場合でも、充分に混合することができる。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in the present embodiment, drop mixing was performed twice, but the present invention is not limited to this, and may be drop mixing three times. It can be applied when it is not possible to secure As a result, for example, even if a sufficient drop height cannot be ensured for cohesive soil with a low water content, sufficient mixing can be achieved.
また、図1,図7の台船に構成した落下混合システムは、リクレーマ船に適用したり、また、落下混合専用船として構成してもよい。図1,図7の海上施工の落下混合システムや図6の陸上施工の落下混合システムでは、最終的な混合材料について直接水中打設や海上または陸上運搬を行うことができ、また、各種ベルトコンベアや供給装置の使用により、任意の施工能力を設定することが可能である。 1 and 7 may be applied to a reclaimer ship or may be constructed as a dedicated drop mixing vessel. 1 and 7, and the land-based drop mixing system in FIG. 6, the final mixed material can be directly placed in water or transported by sea or on land, and various belt conveyors can be used. It is possible to set any construction capacity by using a supply device.
また、特願2017-217141や特願2017-217143で提案した混合補助装置をベルトコンベアの乗継部に設置することにより、混合を促進するようにしてもよい。また、ベルトコンベアや落下衝突部分に振動装置を設置することで粘性土と鉄鋼スラグとの混合を促進するようにしてもよい。 Further, mixing may be promoted by installing the mixing auxiliary device proposed in Japanese Patent Application No. 2017-217141 or Japanese Patent Application No. 2017-217143 at the transfer section of the belt conveyor. Further, the mixing of the cohesive soil and the iron and steel slag may be accelerated by installing a vibrating device at the belt conveyor or the drop collision portion.
本発明によれば、落下混合(1回目)の混合効率を向上でき、2回の落下混合による混合材料において従来の3回の落下混合と同等以上の品質を確保できるので、落下混合の施工効率が向上し、また、落下混合システムにおいてベルトコンベア等の必要装置の数量の削減、および、必要となる作業面積の低減が可能となる。 According to the present invention, the mixing efficiency of drop mixing (first time) can be improved, and the quality of the mixed material by two drop mixings can be secured equal to or higher than that of conventional three drop mixings, so the work efficiency of drop mixing. It also allows for a reduction in the number of equipment required, such as belt conveyors, and a reduction in the required work area in the drop mixing system.
10,30,50 落下混合システム
11 第1のベルトコンベア
11a 上流端部
11b 下流端部
12 第2のベルトコンベア
12c 受け部
13 ホッパ(鉄鋼スラグ供給部)
15 ホッパ(粘性土供給部)
17 投入ベルトコンベア
17a 受け部
18 トレミー管
20,60 台船
21 鉄鋼スラグ
22 粘性土
24 混合材料
10, 30, 50
15 Hopper (clay supply unit)
17
Claims (4)
第1のベルトコンベアに対し、鉄鋼スラグを供給し、次に前記鉄鋼スラグの供給位置よりも下流側で粘性土を供給し、前記第1のベルトコンベア上で前記鉄鋼スラグを前記粘性土で覆う状態として落下させ、
前記第1のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第2のベルトコンベアに供給し落下させることで最終的な混合材料を得る、粘性土と鉄鋼スラグの落下混合方法。 A drop mixing method in which cohesive soil and steel slag are supplied to a belt conveyor and mixed by dropping from the end of the belt conveyor,
Iron and steel slag is supplied to the first belt conveyor, then cohesive soil is supplied downstream of the iron and steel slag supply position, and the iron and steel slag is covered with the cohesive soil on the first belt conveyor. Let it fall as a state ,
A drop mixing method for cohesive soil and steel slag, wherein the material dropped from the first belt conveyor and mixed is further supplied to the second belt conveyor and dropped to obtain the final mixed material.
第1のベルトコンベアと、
前記第1のベルトコンベアに対し鉄鋼スラグを供給する鉄鋼スラグ供給部と、
前記第1のベルトコンベアに対し前記鉄鋼スラグの供給位置よりも下流側で粘性土を供給する粘性土供給部と、を備え、
前記第1のベルトコンベアに対し前記鉄鋼スラグ供給部から鉄鋼スラグを供給し、次に、前記粘性土供給部から粘性土を供給し、前記第1のベルトコンベア上で前記鉄鋼スラグを前記粘性土で覆う状態として落下させるように構成し、
前記第1のベルトコンベアから落下して混合された材料をさらに第2のベルトコンベアに供給し落下させることで最終的な混合材料を得る、粘性土と鉄鋼スラグの落下混合システム。 A falling mixing system that mixes cohesive soil and steel slag by supplying them to a belt conveyor and dropping them from the end of the belt conveyor,
a first belt conveyor;
A steel slag supply unit that supplies steel slag to the first belt conveyor;
A cohesive soil supply unit that supplies cohesive soil to the first belt conveyor downstream of the iron and steel slag supply position,
Steel slag is supplied from the iron and steel slag supply unit to the first belt conveyor, then cohesive soil is supplied from the cohesive soil supply unit, and the iron and steel slag is supplied to the cohesive soil on the first belt conveyor. It is configured to be dropped in a state covered with
A drop mixing system for cohesive soil and steel slag, wherein the material dropped and mixed from the first belt conveyor is further supplied to the second belt conveyor and dropped to obtain the final mixed material.
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