JPS5933008B2 - れき及びずり混入泥水の分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、泥水シールド、地中連続壁、その他派水を使
用する掘削工法に使用される泥水に掘削土砂が混入して
なるれき及びすり混入泥水を掘削土砂と泥水とに分離処
理するための装置に関する。

例えば上記泥水シールド工法によれば、シールド装置内
に地上設備から供給される泥水は、切羽の崩壊を防止す
る作用をなすと共に、掘削された土砂を搬出するための
輸送作用をなす。

泥水は地上設備とシールド装置との間を循環し、土砂の
搬出に供された泥水は、地上で土砂から分離されて再使
用される。

従来、すり混入泥水の分離処理は、地上の沈澱槽にお℃
・て上水としての泥水を回収、再使用する最も単純な方
法や、振動装置を使用する強制分離方法等によってきた
。

しかし、多くの処理時間を要し、また設備の設置面積が
大きく市街域の工事に支障をきたし、さらに騒音の問題
を生じる等の欠点があった。

加えるに、すり中に形状の大きな℃・わゆるれきが混入
しても・ると、泥水から分離した後のすりの処理に当っ
ても処理がし難し・、と℃・う欠点があった。

従って、本発明が目的とするところは、従来の分離装置
の欠点を除去し、小型で処理能力に秀れ、しかも騒音等
の公害問題を生じな℃・ものであり、泥水との分離に加
えてれきとすり相互の分離をも行う分離装置を提供する
ことにある。

本発明に係る分離装置は、タンク内に導入したれき及び
すり混入泥水に圧縮空気を及ぼして泥水分とれきとすり
とを強制的に濾過分離し、かつタンク内に高圧力を維持
する間に濾過分離とれきおよびすりのタンク外への排出
を行うことを特徴とする。

本発明が特徴とするところは、図示の実施例につ℃・て
の以下の説明により、更に明らかとなろう。

第１図に示すように、本発明に係る分離装置１０は、ベ
ース１１上に支承された上端部開放可能の本体１２およ
びその上端部を密閉するキャップ１４からなるタンク１
６を含み、該タンク内には上下両部に空間１７，１８を
残してその中間部に濾過材層２０が設けられて℃・る。

この場合、上部空間１７は、後述する機器を収容したり
、れき及びすり混入泥水を導く必要性から不可欠である
が、下部空間１８には、濾過材層を充填して、この空間
１８を省略してもよし・。

濾過材層２０は例えば細砂のみから形成する外、上から
細砂、粗砂、砂利等の積層構成することもできる。

（・ずれであれ、金網などのネットからなるバスケット
中に収容するのが好まし℃・。

濾過材層２０の下側には、この濾過材層を受ける穿孔板
のような通水性の支持板２２が、本体１４内にこれを横
切って設けられている。

濾過材層２０の上側には網目の小さな金網２４を配置し
、本発明装置の使用の際には、この金網の上側に、すり
及び泥水中に含まれる微細粒子を残留させて、堆積濾床
層を形成させることが好まし℃・。

キャップ１４には、タンク１６内に高圧の空気を導入す
るための管２６が設けられており、肢管はニアコンプレ
ッサのような高圧空気源（図示せず）に弁を介して接続
されて℃・る。

また、同様にキャップ１４にはタンク１６内にれき及び
すり混入泥水を導入するための管２８が設けられており
、肢管は例えば、泥水加圧式シールド掘削装置に関連し
て設置される排泥ポンプ（図示せず）に弁を介して接続
される。

この管２８は、後述するすり排出管７２とは反対側にお
し・てタンクに設けられることが好ましく、このように
すると、管２８からタンク内へ導かれたすり混入泥水の
うち、水分はこの管の下方部位の濾過材を通って下方へ
押し出されるので、すり排出管７２から水分が流出する
ことがない。

さらに、キャップ１４」二には、該キャップに回転可能
に吊持される後述の第１の羽根車３０および第２の羽根
車３２を駆動回転させるための、電動モータおよび減速
機を含む駆動装置３４が設けられて℃・る。

前記タンク内の上部空間１７には、濾過材層２０から上
方に間隔をおいて、穿孔板からなるれき取りストレーナ
３６が設けられて℃・る。

そして、この中央に穿った貫通孔３８を通って、軸４０
が前記キャップ１４から金網２４近くまで伸びており、
軸４０の下端に第２の羽根車３２が設げられて℃・る。

前記れき取りストレーナ３６は金網で形成することもで
きる。

羽根車３２を具備する軸４０はシリンダ４２によって昇
降可能に形成されかつシリンダのロッド４３に対して回
転可能に支持されても・る。

シリンダ４２に代えて、ねじ機構の使用も可能である。

この軸４０にはキー４４が設けられ、このキー４４は、
キャップ１４の軸受部４６に回転可能に保持された中空
軸４８に設けられた、軸方向長さがキー４４よりも長い
キー溝５０と係合してし・る。

キーとキー溝に代えてスプラインとスプライン溝の係合
とすることもできる。

中空軸４８は歯車列５２を介して駆動装置３４に連なっ
て℃・る。

従って、駆動装置３４によって歯車列５２を介して中空
軸４８を回転させると、同時に軸４０が回転され、この
軸４０はシリンダ４２によって回転中に昇降されること
となる。

中空軸４８の下端はれき取りストレーナ３６の上方近傍
に達し、第１の羽根車３０が設けられて℃・る。

羽根車３０と羽根車３２とは実質的に同じ形状とすれば
よく、例えば第２図に示すように形成される。

各羽根車３０．３２は第２図に矢印３１で示す回転方向
へ向けて凸形の円弧状を呈する複数の羽根５４を備える
。

一方の羽根車３０は羽根５４の下端がれき取りストレー
ナ３６にほとんど接触する程度に近接して配置されてい
る。

他方の羽根車３２は前記のように、昇降可能となって（
・るので、羽根車３２０羽根は、金網２４に接触する位
置から、シリンダ４２により上方へ上昇される。

この羽根車３２に設けられる羽根５４には、回転中に水
分を逃すための小さな切欠きとか開口を設けるようにす
るのが好まし℃・０ タンク１６は、れき取りストレーナ３６の上面とほぼ等
し℃・レベルにお℃・て上部空間１７と連通するように
タンク１６の周壁に設けられた、れきをタンク１６外に
排出するための排出管５６を有する。

この排出管５６には、タンク１６の上部空間１７に高圧
力を維持しながられきを排出するためにロータリバルブ
５８が設げられており、このロータリバルブ５８の下方
はホッパ６０に形成されてし・る。

ホッパ６０の下方にある開口端６１には、ウェイト６２
により開口端を閉じる方向に偏倚されたフタロ４が回動
可能に設けられており、ホッパ６０内にれきがある程度
たまって、その重量が、ウェイト６２によりフタロ４に
与、えられて℃・る力を上回ると、フタロ４は開き、れ
きが排出される。

このホッパ６０内には泥水も流れ込むので、例えばフタ
ロ４の内面にゴムを貼り付けておし・てフタロ４と開口
端６１とはシール状態で閉じられるように形成すると共
に、ストレーナ６６をホッパ６０内に位置させた配管６
８を設け、この配管に設げられたポンプ７０により、泥
水をタンク１６の上部空間１７へ還流させるようにする
。

タンク１６はさらに、金網２４の上面したがって濾過材
層２０の上面とほぼ等し℃・レベルにお℃・て上部空間
１７と連通するようにタンク１６の周壁に設けられた、
すりをタンク１６外に排出するための排出管７２を有し
、この排出管７２にもロークリバルブ７４が設けられて
℃・る。

本体１２の底部には、濾過済みの泥水をタンク外に排出
するための管７６が設けられており、この管は適当な貯
留槽への管路（図示せず）または例えば、泥水加圧式シ
ールドトンネル掘削装置に関連した送泥ポンプ（図示せ
ず）に接続される。

管２８を経てタンク１６内に導入されるれき及びすり混
入泥水の処理に際して、駆動装置３４の作動により羽根
車３０，３２が回転されると共に管２６を経て圧縮空気
がタンク内に導入される。

この圧縮空気によって加圧されるので、れきはれき取り
ストレーナ３６上に残されるが、このれき取りストレー
ナ３６を通過するすりは金網２４に向けて強制力を受け
る。

れき取りストレーナ３６上に残されたれきは羽根車３０
の羽根５４による送り作用を受けて、その回転方向へ強
制的に移動され、排出管５６へ排出される。

この場合、れき取りストレーナ３６の穿孔間隔またはメ
ツシュをどの程度に設定するかは、れき及びずりのふる
（・比などを勘案して定めればよし・。

れき取りストレーナ３６を通ったすり混入泥水は、前記
圧縮空気の作用により、金網２２上で分離されて、水分
が濾過材層２０を経て濾過され、タンク１６の下部空間
１８およびこれに連通ずる管７６へ向けて強制的に流下
される。

この場合、金網２４の上面と羽根車３２の羽根下端との
間に高さＨなる空間ができるように、シリンダ４２によ
って羽根車３２を上昇させておくと、この空間内に次第
にずっと泥水中の微細粒子とからなる残留土が堆積され
ることとなる。

そして、この残留土の堆積が濾床層２５を形成し、泥水
中に混入される微細粒子がこの濾床層によって濾過され
、その量が調整される。

従って、この堆積濾床層の厚み、すなわち前記高さＨを
適当に設定すれば、濾過後の泥水の濃度は常にほぼ一定
に保たれることとなる。

堆積濾床層の厚みが高さＨよりも大きくなると、回転す
る羽根車３２の羽根５４によってかき取られ、すり排出
管７２に放出される。

脱水済みのすりは、排出管７２およびこれに設けられる
ロータリバルブ７４を経て、タンク１６内の圧力を降下
させることなく、タンク外に排出される。

こうして、タンク１６内に導かれたすり混入泥水は、排
出管７２を経てタンク外に排出されるずっと、管７６を
経てタンク外に排出されかつ再使用に供される泥水とに
分離される。

前記例では、濾過材層２０の近傍に位置される羽根車３
２は上下方向に移動できる構成としたので、濾過後の泥
水の濃度を、堆積濾床層の厚みを変えることによって調
整でき、しかもこの堆積濾床層が設けられると、濾過材
層の層厚を小さくできるという利点があるので最も好ま
し℃・。

しかしながら、例えば、すり中の微細粒子成分の割合が
ほぼ一定であるような処理に際しては、羽根車３２は金
網２４から一定の高さに固定的に設けるようにしてもよ
℃・。

本発明によれば、分離装置はこれを小型化することがで
き設置および移動に便宜であり、しかも、タンク内に高
圧力を維持しながられきおよびすり混入泥水の分離と分
離後のれきおよびすりの排出とを連続的に行なうことが
できることから、大量のれきおよびすり混入泥水を短時
間で処理することができる。

また、密閉されたタンク内で一切の処理が可能であるこ
とから騒音等の公害問題を生じることもなく、さらに、
れきとすりとが別個に分離されて取り出されるので、そ
の後の処理も煩雑なく行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の分離装置の一部断面正面図、第２図は
第１図の２−２線断面図である。 １０：分離装置、１２：本体、１４：キャップ、１６：
タンク、２０：濾過材層、２４：金網、２６：高圧空気
導入用の管、２８：れき及びずり導入用の管、３０ 、
３２ ：羽根車、３６：れき取りストレーナ、５４：羽
根、５６：れき排出管、７２：ずり排出管、７６：泥水
排出管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉可能のタンクと、該タンク内の少なくとも上部
   に空間を残して前記タンク内に配置された濾過材層と、
   該濾過材層の上方に間隔をおいて前記空間内に配置され
   たれき取りストレーナと、該れき取りストレーナよりも
   上方の前記タンク内の前記空間に圧縮空気を導入する管
   およびれき、すり混入泥水を導入する管と、前記れき取
   りストレーナの上方にこれと近接して配置された羽根を
   備える被駆動回転の第１の羽根車と、前記れき取りスト
   レーナと前記濾過材層との間に該濾過材層から間隔をお
   し・て配置された羽根を備える被駆動回転の第２の羽根
   車と、前記れき取りストレーナ上に留まりかつ前記第１
   の羽根車により移動されるれきを前記タンク外に排出す
   べく前記れき取りストレーナの上面とほぼ同レベルにお
   し・て前記空間と連通ずるように前記タンクの周壁に設
   けられたれき排出管と、前記濾過材層上に留まりかつ前
   記第２の羽根車により移動されるすりを前記タンク外に
   排出すべく前記濾過材層の上面とほぼ同レベルにお℃・
   て前記空間と連通ずるように前記タンクの周壁に設けら
   れたすり排出管と、前記れき排出管および前記ずり排出
   管のそれぞれに設けられ、前記れきおよび前記ずつを排
   出する間前記タンクの前記上部空間に高圧力を維持する
   ロータリバルブと、前記タンク内の下方に回収された泥
   水を前記タンク外に排出する泥水排出管とを備える、れ
   きおよびすり混入泥水の分離装置。 ２ 前記第２の羽根車は昇降可能である、特許請求の範
   囲第１項に記載の分離装置。