JPS6250521A - スラリ−の水中打設方法 - Google Patents

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」 この発明は、石炭灰スラリー、モルタル、グラウト、コ
ンクリート等のスラリーの水中打設方法に係り、特に海
や湖沼等を埋め立てる場合、海水や湖沼水をスラリーに
よる汚染から保護するのに有効なスラリーの水中打設方
法に関するものである。

「従来の技術」 従来、このようなスラリーの水中打設方法の一例として
、特願昭５７−２１８３６号等に示されるものがある。

この方法は、石炭灰スラリーの水中打設方法に関するも
のであって、まず石炭灰に適量の水を加え、ミキサを用
いて混合した後、アジテータにより充分混練することに
より、石炭灰よりなるスラリーを得、次いで、このスラ
リーを海や湖沼等の水底近くに吐出口を設けた輸送管に
グラフトポンプなどの圧送ポンプを用いて送り込み、上
記スラリーを吐出口より吐出させ、吐出口が常に吐出さ
れたスラリー中に埋没された状態に保って、スラリーを
水底に打設する方法である。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記のような方法にあっては、スラリー
の製造工程中、特にアジテータで混練した際に空気が巻
き込まれ、スラリー内に気泡か生じやすく、この気泡を
効率よく除去する手段がないために、内部に気泡を抱き
込んだままのスラリ−を用いて海や湖沼等の水底に水中
打設を行うと、打設中にスラリーから気泡が水中で脱泡
し、さらにこの脱泡した気泡に伴ってスラリーの一部が
水中に弾き出され、そのスラリー中の石炭灰か浮灰とな
って水中に拡散されることになる。

ところで、スラリー中の石炭灰は、ＳＳ分を多く含み、
かつ水中で高いｐ）（値を示すことから、上記のように
石炭灰が水中に拡散されてしまうと、その近傍ではｐＨ
値が上昇すると共に、ＳＳ分の濃度が増大するなど水質
汚染につながる問題があった。

「問題点を解決するための手段」 そこで、本発明のスラリーの水中打設方法にあっては、
スラリーを水中に打設する前に、予めスラリー内の気泡
を除去することによって、スラリーを水中打設する際に
、スラリーから気泡が水中で脱泡するのを防止し、さら
に気泡によって水中に拡散されるスラリーで海や湖沼等
の水がｐＨ値の上昇またはＳＳ分の高濃度化するのを防
止するようにした。

上記のスラリー内の気泡を除去する方法としては、次の
ような方法がある。

［１）スラリーに振動を与え、流動性を高めた状態で気
泡を除去する。

〔２〕スラリーに圧力を加えて気泡をスラリー中に溶か
し込む。

〔３〕スラリーを加熱して気泡を除去する。

〔４〕スラリーを減圧下に置いて気泡を除去する。

上記〔１）〜〔４〕のいずれの方法も適用可能であるが
、経済性および作業能率などを考慮すると、（１）の方
法が有効である。

以下、この発明を石炭灰スラリーの例によって図面を参
照して詳しく説明する。

第１図ないし第３図は、この発明の方法を実施するのに
好適な装置の一例であって、第１図生得号１はミキサで
ある。ミキサｌは、加水された石炭灰を混合してスラリ
ーＳを得るものである。このミキサｌの上側には、石炭
灰イを貯える貯［３、水口を貯える貯槽４、水硬性物質
ハを貯える貯槽５がそれぞれ配設され、これら貯槽３．
４．５とミキサｌとは、原料管６により連結されている
。

貯ｆ！４には、スラリー打設現場の水面より吸水ポンプ
７を用いて吸水された水口が給水管を通じて送られてい
る。また、ミキサｌには、このミキサＩにより混合して
得たスラリーＳをさらに混練するアジテータ８が連結さ
れ、このアジテータ８には、スラリーＳ内の気泡を効率
良く除去する脱気装置９が連結されている。

脱気装置９としては、第２図および第３図に示すような
構成のものが好適に使用される。この脱気装置９は、［
１０とパイブレーク１１とからなるものである。槽ｌＯ
は、下部が縮径された円筒状の容器であって、この槽１
０の下部には、中央に排出口１２が設けられ、槽ｌＯの
周壁部には、第３図に示すように、４本のパイブレーク
１１・・・が配設されている。パイブレーク１１は、モ
ータ！３とこのモータ１３の一端部に固定された振動棒
１４とからなるものである。４本の振動棒１４・・・に
は、隣接する振動棒を連結する複数の同心円状の振動羽
根１５・・・が配置され、これら振動羽根１５・・・の
内側には、それぞれ振動羽根１５・・・の周方向に沿っ
て凸条部１６・・・が設けられている。凸条部１６・・
・は、振動羽根１５・・・の内径とほぼ同径の輪体であ
って、振動羽根１５・・・に一体に固着されている。こ
れら振動羽根Ｉ５・・・および凸条部１６・・・は、モ
ータ１３が作動した際に、その振動を効率良くスラリー
Ｓに伝播して脱気効果を向上させるものである。また、
振動棒１４・・・と縮径された槽１０の下部の内壁部と
の間には、振動棒１４・・・をＶａｌＯ内に支持すると
共に、排出口１２付近の高粘度になって排出されにくい
スラリーＳに対してバイブレータ１１の振動を伝播する
振動棒支持脚１７が固定されている。この脱気装置９は
、上記のパイブレーク１１が作動することにより、槽１
０内のスラリーＳを万遍なく振動させてスラリーＳ内の
気泡を効率良く除去する。

また、この脱気装置９の上部には、混合羽根１８を有し
、かつ底部に排出口１９を有するミキサ２０が設けられ
おり、このミキサ２０を使用する場合には、萌述のミキ
サｌを経由せずに、貯槽３．４．５に連結された原料管
６を直接上記ミキサ２０に配管して使用することが可能
である。

また、この脱気装置９は、本発明の方法を実施できる装
置のうち、打設萌であれば、いずれの箇所に配置されて
もよいが、アジテータ８の付近に配置されれば、スラリ
ーが低粘度であることから、良好な作業効率となる。

そして、この脱気装置９には、ポンプ２１が接続され、
このポンプ２１には、輸送管２２が配設されている。輸
送管２２は、スラリー打設現場の水面から水中に向かっ
て延び、水底２３近くにその吐出口２４が設けられてい
る。

吐出口２４は、スラリーＳが吐出口２４から吐出された
際に水底２３上に堆積したスラリーＳ中に埋没するよう
になっている。この理由はスラリーが水と接触混合する
ことによって変質し、固化後の物性が低下する現象があ
り、これを可能な限り小さくするため一度吐出され、す
でに堆積しているスラリーＳの内３部に新しいスラリー
Ｓを吐出させるためである。

次に、上記の構成からなる装置を用いた石炭灰スラリー
の水中打設方法を説明する。まず、ここで用いられる石
炭灰としては、石炭火力発電所やその他の石炭燃焼プラ
ントから発生するものが用いられ、特にその種類、性質
などは限定されない。

石炭灰の種類によっては、水硬性が極端に弱く密度の増
加によって充分な圧縮強度を期待し得ない場合があり、
このような時には、セメント等の水硬性物質と石膏等を
含む硬化助材を添加することにより強度の増加を図るこ
とができる。

水硬性物質のうち、セメントはその添加量が多いほど強
度は大きくなるが、石炭灰１００重量部に対して５重量
部まで添加すれば地盤として充分な強度を得ることがで
きる。水砕スラグ、生石灰などのカルシウム系硬化材は
、セメントと同様の効果を期待できる。また、石膏の場
合は通常２〜ＩＯ重量部の添加量に最適値があるが、５
０重量部までは使用することができる。さらに、セメン
ト添加時の石膏添加は非常に効果があり、通常セメント
と石膏とを１〜２程度の比率で添加することにより大き
な強度増加を図ることができる。なお、この場合の石膏
としては、無水、半水、二本の各石膏のいずれも該当す
るが、その添加量にはそれぞれ最適値が存在する。さら
に、石炭灰には、砂、砂利、ボトムアッシュなどの骨材
が、スラリーとなった時の流動性を著しく損なわない範
囲で加えられることもある。骨材の添加によっても、打
設後の地盤の強度が増加する。

次いで、石炭灰には水が加えられて、スラリーＳとされ
る。水としては通常の水道水、井戸水などの清水の他に
海水、湖沼水、雨水なども用いられる。特に、海水、湖
沼水は埋め立てなどに用いる場合には、入手が容易でか
つコストが安価であるなどの点で好適である。また、上
記水には必要に応じてリグニンスルホン酸塩、ハイドロ
オキシ酸塩およびその誘導体などの界面活性剤が添加さ
れる。界面活性剤の添加は、スラリーの粘度を低下させ
、高密度でかつ低粘性のスラリーが得られ、同一体積の
スラリー中に多量の石炭灰を混入することができる。界
面活性剤の添加量は石炭灰１００重量部に対して０．０
５〜０．３重量部であり、好ましくは０．１〜０．２重
量部である。

このようにして、石炭灰に所定量の水が加えられると、
第１図に示すようにミキサ１およびアジテータ８によっ
て充分混合、混練され、所定の含水比（水量／スラリー
Ｍ）を有するスラリーＳとなる。

次に、脱気装置９にスラリーＳを送り、このスラリーＳ
に対してパイブレーク！ｌを用いて振動を加え、スラリ
ーＳ内に発生している気泡を除去し、その気泡を大気中
に拡散させる。次いて、ポンプ２１によってスラリーＳ
を輸送管２２に送り、その輸送管２２の吐出口２４から
水底２３上に吐出させ、堆積させる。

また、上記の実施例では、脱気装置９の一例として第２
図および第３図に示した構成のものを用いたが、脱気装
置９の他の例として第４図に示す構成のものも使用する
ことができる。すなイつち、第４図に示した脱気装置９
の構成は、第２図お上び第３図に示した脱気装置９の構
成とほぼ同様であるので、同一構成要素には同一符号を
符し、その部分の説明を省略する。

第４図に示した脱気装置９の構成が第２図および第３図
に示した脱気装置９の構成と異なる点は、槽１０の排出
口Ｉ２の近傍の壁部に水密かつ水平に副パイブレーク２
５・・・が固定されている点および槽ｌＯ内に混合羽根
１８が配置されている点である。

上記の副バイブレータ２５・・・は、スラリーＳの気泡
を脱気すると共に、スラリーＳに流動性を与えて排出を
容易にするためのものであって、この副パイブレーク２
５・・・には、振動棒２６・・・に所定の間隔を置いて
、第３図に示したバイブレータｌｌの振動羽根Ｉ５・・
・と同様に同心円状の振動羽根２７が固定されている。

混合羽根１８は、スラリーＳを均一に混合する機能の他
に、パイブレーク１１・・・による脱気効果を促進する
機能をも併せて有するものであって、この混合羽根１８
が槽ＩＯ内でパイブレーク１１・・・の振動棒１４・・
・の下側と振動棒支持脚１７・・・の上側との間に配設
されているのは、可能な限りスラリーＳを万遍なく混合
するためである。

上記の脱気装置９は第２図および第３図に示した脱気装
置９と同様の作用効果を得ることが可能である。

なお、本発明のスラリーの水中打設方法にあっては、グ
ラウト、モルタル、コンクリートなどのスラリーの水中
打設の際にも、効率良く気泡を除去することができるの
で、打設後の脱泡によって低密度化を防止することがで
きると共に、打設後の強度を維持することができる。

以下、実験例を示して本発明の作用効果を明確にする。

（実験例） （Ａ）第１図ないし第３図に示した装置を用いて、スラ
リー内の気泡を可能な限り除去し、このスラリーを水中
に打設して、その時の気泡発生に伴う８８分の発生量を
測定した。

ＣＢ）第１図ないし第３図に示した装置から脱気装置９
を外した後、ＣＡ）と同様にスラリーを水中に打設して
、その時の気泡発生に伴う８８分の発生量を測定した。

上記の［：Ａ）ＣＢ）の実験結果を第１表に示した。第
１表において、８８分の発生量をいずれもスラリー中の
全ＳＳ分量に対する発生量の比（百分率）として表した
。

第１表 第１表から明らかなように、本発明の方法を条件を満た
すもの（Ａ）は、比較例ＣＢ）に比べて８８分の発生量
が約１７５に減少していることがわかる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明のスラリーの水中打設方法
は、スラリーを水中に打設する前に予めスラリー内の気
泡を除去することによって、スラリーを水中打設した際
に、スラリー内の気泡が水中で脱泡するのを未然に防止
することができる。

従って、スラリーが上記の気泡によって水中に弾き出さ
れて拡散されることがないので、スラリーによって海や
湖沼等の水のＩ）Ｈ値が上昇したり、水中の８８分が高
濃度化したりすることがなく、よって海や湖沼等の水質
汚染を防止することができ、それらの水質を保全するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のスラリーの水中打設方法に用いる
装置の一例を示す概略構成図、第２図は、この発明のス
ラリーの水中打設方法に用いた脱気装置の要部拡大断面
図、第３図は、第２図■−■線視断面図、第４図は、こ
の発明の石炭灰スラリーの水中打設方法に用いた脱気装
置の他の例を示す要部拡大断面図である。 イ・・・石炭灰、口・・・水、Ｓ・・・スラリー、ｌ・
・・ミキサ、８・・・アジテータ、９・・・脱気装置、
１０・・・槽、＋１・・・バイブレータ、Ｉ４．２６・
・・振動棒、１５．２７・・・振動羽根、１６・・・凸
条部、２１・・・ポンプ、２２・・・輸送管、２３・・
・水底、２４・・・吐出口、２５・・・副パイブレーク
、 第１図 手続補正書（自罰 昭和　　年６０°嗜２５　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スラリーを海や湖沼等の水底近くに吐出口を設けた輸送
   管に送り込み、上記スラリーを吐出口より吐出させ、ス
   ラリーを水底に打設するスラリーの水中打設方法におい
   て、 上記スラリーを水中に打設する前にスラリー中の気泡を
   除去することを特徴とするスラリーの水中打設方法。