JPH02172599A - 掘削土砂の改質装置 - Google Patents

掘削土砂の改質装置

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JPH02172599A
JPH02172599A JP63324845A JP32484588A JPH02172599A JP H02172599 A JPH02172599 A JP H02172599A JP 63324845 A JP63324845 A JP 63324845A JP 32484588 A JP32484588 A JP 32484588A JP H02172599 A JPH02172599 A JP H02172599A
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sand
earth
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blade
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Koichi Michiura
道浦 幸一
Yukihiko Hisawa
氷澤 幸彦
Toshio Funasako
俊雄 船迫
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Screw Conveyors (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は、含水率の高い掘削土砂を機械的および電気的
に効率よく改質する装置に関する。
[従来の技術と問題点] 周知のように泥漿剤または安定剤を用いたシールド工法
や地下連続壁工法等では含水率の高い掘削土砂が多量に
排出される。このような含水率が高い掘削土砂は産業廃
棄物として規制され、そのままでは埋め立て等に利用で
きない、このため掘削土砂の改質が様々に試みられ、そ
の処理プロセスの効率改善が進められている。
従来の掘削土砂の改質法は、圧縮乾燥等の機械的な方法
と、固化材を使用した化学的方法に大別される6機械的
方法では固化材を用いないで改質ができる点で有利であ
る反面、改質に限界があり圧縮だけでは脱水も十分には
できない。化学的方法では固化材によって成る程度確実
に改質できるが、pHが上昇したり固化材費用や土砂処
理量の増加等によってコスI・アンプにつながるという
問題を抱えている。
〔発明の目的] 本発明は、前記のような掘削土砂改質の問題を解決する
ことであり、より具体的には、シールド工事、連壁工事
等の現場に簡便に設置でき、排出された土砂の含水率を
、産業廃棄物扱いとはならない程度にまでコスト面1機
能性、連続操作性。
省力化等を満足させながら効果的に脱水改質できる装置
の開発を意図したものである。
〔発明の構成〕
前記の目的を達成せんとする本発明の要旨とするところ
は、土砂取入口と土砂排出口をもつ筒状ケーシング内に
スクリュー羽根を同軸的に配置し。
このスクリュー羽根の回転によって土砂取入口から土砂
排出口に向けてケーシング内で土砂を搬送および圧縮す
るようにしたスクリューコンベア式土砂搬送圧縮装置に
おいて、該スクリュー羽根の一方の面に陰極板、他方の
面に陽極板を取付け。
両穫板の間で圧縮搬送される土砂に両極板を通して印加
する構成とし、該陰極板を透水性材料層とすると共に該
スパイラル羽根の回転軸を中空シャフトとし、透水性材
料層の陰極板から該中空シャフト内に通ずる通水路を形
成し、この通水路を経てシャフト内に集水された水をコ
ンベア外に流出させる脱水路を形成したことを特徴とす
る掘削土砂の改質装置である。すなわち本発明は、スク
リューコンベアによる機械的な搬送圧縮の過程で電気浸
透原理を併用して掘削土砂の含水率を大きく低下させる
搬送圧縮通電装置を堤供するものであり、その脱水もス
クリュー羽根のシャフトを通じて効果的に行なうように
したものである。そのさい スクリュー羽根のピッチを
、土砂排出口に近づくほど小さくして、搬送が進行する
につれて圧縮を高めるようにするのが好ましい。
以下に図面の実施例について説明する。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例装置の全体を示したものである
。1は筒状ケーシング、2はその中に同軸的に配置され
たスクリュー羽根2であり、その軸(中空シャフト)3
にはモータ4から回転動力が付与される。筒状ケーシン
グ1の一方の端側に土砂取入口5が設けられ、この土砂
取入口5には撹拌翼6付きのホッパー6が設置されてい
る。筒状ケーシングlの他方の端側には土砂排出口8が
設けられ、土砂取入口5から土砂排出口8に向けてやや
上登りの傾斜をもって筒状ケーシング1がセントされて
いる。ホンパー7内で掻き混ぜられた含水土砂が土砂取
入口5から筒状ケーシング1内に取入れられ、スクリュ
ー羽根20回転によって土砂排出口8の方向に搬送され
るのであるが。
スクリュー羽根2は土砂排出口8に近づくにつれてその
ピッチを小さくしてあり、したがって、Wi送過程で順
次圧縮の程度が大きくなる。この圧縮と印加による電気
浸透原理によって脱水させる点に本発明装置の特徴があ
り、このためにスクリュー羽根2には後述のように陰極
板と陽極板が取付けられ、この両極板には電源装置9か
ら直流が通電され、また脱水はスクリュー羽根2の軸3
(中空シャフト)を経て行われる。
第2図はスクリュー羽根2の一部を拡大して示したもの
であり、第3図は第2図のIII−III線矢視断面を
示したものである。これらの図に見られるように、スク
リュー羽根2の一方の面に陰極板10が、そして他方の
面に陽極板11が張り付けられている0図示の例ではス
クリュー羽根2の本体は硬質プラスチックス12で構成
され、第2図の矢印で示す方向に土砂が搬送される場合
に、この羽根本体12が土砂に搬送圧を付与する側の面
に陰極板10が取付けられ、その背面に陽極板11が取
付けられている。陰極板lOと陰極板11はともにプラ
スチンクス羽根本体のスパイラル形状に沿ったスパイラ
ル形状を有しており、プラスチックス羽根本体が両極板
を遮る絶縁体となっている。また9両極板は中空シャフ
ト3とも電気的には絶縁状態となっている。したがって
1両極板に印加すると、羽根の各ピッチ間に存在する含
水土砂に通電が行われることになる。このようにして羽
根間で圧縮され且つ通電されることによって土砂の脱水
を行なうのであるが、この脱水は陰極板10を通して中
空シャフト3内に集水することによって行なう。
このため7陰極板10を透水性材料層9例えばシ戸材と
金属メソシュとの積層体に構成し、この透水性陰極板1
0の裏面から中空シャフト3に通ずる通水路を設ける。
第4図は第3図の■線で示す部分の矢視図であるが、透
水性陰極板10の裏面に所々浅い富み(図示の例では円
形の窪み)14をプラスチンク羽根12内に形成し、こ
の各々の窪み14と中空シャフト3の管壁に設けた小孔
15とを連通させる。これによって8羽根ピッチ間で圧
縮された土砂中の水はその圧縮と同時に電気浸透原理に
よって陰極側に集まり、その透水性陰極板lOから背後
の窪み14に流れ込み1次いで管壁の小孔15を経て中
空シャフト3内に流れ込む、そのさい、小孔15を通じ
て中空シャフト3内の集水が窪み14の側に逆流しない
ように、各小孔15が存在するシャフト内面に水受け1
6(第3図)を設けておく。この水受け16は、シャフ
ト内面において小孔15が連設される螺締(スクリュー
羽根の根づけ位置に沿った螺締)位置に各小孔15を覆
うように帯状に取付けられ、この帯状の水受け16の一
方の縁部17 (土砂排出口8に向いた方の縁部)がシ
ャフト内面に固着され、他方の縁部18(土砂取入口5
に向いた方の縁部)がシャフト内面より離れた位置とな
るように浮かしである。この水受け16によって、シャ
フト内に集水された水は小孔15がシャフトの底部に存
在するときも逆流は殆んど防止されるが、逆流を一層防
止するためにシャフトの回転とは縁の切れた褪18を中
空シャフト3内に配置し、この樋18に集水するように
するようにしてもよい。このようにしてシャフト内に集
水された水は、シャフトの下端からそのシャフト勾配を
利用して装置外に排出される。
〔作用効果〕
本発明装置によると、スクリュー式コンベアによる土砂
搬出過程において、土砂の圧縮、印加。
脱水という機能が同時に達成される。そして例えば第1
図の土砂排出口8にカットゲート20を設けておき、そ
の開閉時期とスクリューの回転数を調整するといった手
段等によって土砂の圧密の程度の調整が比較的間車に行
なえると共に、印加の程度も電源装置によって容易に調
整することができるので、対象とする土砂の性質に応じ
て意図する脱水ケーキの状態にまで改質を図ることがで
き。
機械的脱水(加圧脱水)の限界を超えた掘削土砂の脱水
が可能となる。また本発明装置は工事現場に設置して掘
削土砂の発生源でその改質を図ることができ、しかも連
続式(回分式)の処理が行なえるので、掘削土砂の搬送
過程に本発明装置を組み入れることによって作業の合理
化と同時に改質ができ、その改質土砂は取り扱いが容易
となると共に再利用できる。
本発明者らの実験によると、砂+シルトの含水が25%
の土砂を加圧した場合に5圧縮だけでは含水率17%と
なったが、この同じ圧縮状態で更に電圧100v、電流
密度0.3〜0.5A/dc+m”のもとで6〜12分
間の印加(層厚Loomm)を行ったところ、含水率は
7〜8%まで低下した脱水ケーキが得られた。電圧を2
00νに上げた場合の実験も行ったが。
100vの場合と大差はなかった。また、加圧しないで
印加した場合と加圧しながら印加した場合とでは、後者
の方が倍以上の脱水効果があった。また導電粉末(鉄粉
)を土砂に混入して圧縮印加した場合にはさらに脱水効
果が良好となった。
また最近、土質安定剤として吸水性樹脂が使用されるこ
とがあるが、これに使用される吸水性樹脂は直流電流を
印加すると水をはき出す性質を有しているので、この吸
水性樹脂を混入した土砂に対しても本発明装置は有利に
適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の実施例を示す略断面図。 第2図は第1図の装置のスクリュー羽根部分の一部拡大
図、第3図は第2図の■−■線矢視略断面図、第4図は
第3図の■線矢視断面図である。 1・・筒状ケーシング、  2・・スクリュー羽根。 3・・中空シャフト、  4・・モーター5・・土砂取
入口、  7・・ホッパー、  8・土砂排出口、  
9・・電源装置、10・・陰極板。 11・・陽掻板、12・・プラスチックス羽根本体。 l4 陰極板背後の窪み。 15 ・ ・シャツ トの管 壁に設けた小孔。 16 ・ ・水受け。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)土砂取入口と土砂排出口をもつ筒状ケーシング内
    にスクリュー羽根を同軸的に配置し、このスクリュー羽
    根の回転によって土砂取入口から土砂排出口に向けてケ
    ーシング内で土砂を搬送および圧縮するようにしたスク
    リューコンベア式土砂搬送圧縮装置において、該スクリ
    ュー羽根の一方の面に陰極板、他方の面に陽極板を取付
    け、両極板の間で圧縮搬送される土砂に両極板を通じて
    印加する構成とし、該陰極板を透水性材料層とすると共
    に該スパイラル羽根の回転軸を中空シャフトとし、透水
    性材料層の陰極板から該中空シャフト内に通ずる通水路
    を形成し、この通水路を経てシャフト内に集水された水
    をコンベア外に流出させる脱水路を形成したことを特徴
    とする掘削土砂の改質装置。
  2. (2)スクリュー羽根は、土砂排出口に近づくほどその
    ピッチが小さくなっている請求項1に記載の掘削土砂の
    改質装置。
JP63324845A 1988-12-24 1988-12-24 掘削土砂の改質装置 Expired - Lifetime JPH0738996B2 (ja)

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