(57)【要約】 【課題】液状の掘削泥水用泥膜形成剤や掘削泥水用分散剤を用いて良液を作製する場合においてその作製状況を事前に把握する。【解決手段】本発明に係る良液作製管理システム５１は、データ入力設定部５２と、きざみ時間に対応する掘削地山部分の体積ΔＶＶ及びその質量ΔＭＳを算出する掘削地山算出部５４と、土砂分離装置のスクリーンで分離される土砂の体積及び質量を算出するスクリーン土砂算出部５５と、同じくサイクロンで分離される土砂の体積及び質量を算出するサイクロン土砂算出部５６と、デカンタを稼働させる条件を満たしたかどうかを判定するデカンタ判定部５７と、デカンタで分離される土砂の体積及び質量を算出するデカンタ土砂算出部５８と、該デカンタのオーバー泥水を良液とするとともに該良液の量が所望の量に達しているかどうかを判定する良液判定部５９とからなる演算処理部６０を備える。【選択図】  図１
2010203154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
泥水で満たされた掘削孔を所定の掘削条件に従って掘り下げつつ土砂分離装置に設けられたスクリーン及びサイクロンで前記掘削孔内の泥水から土砂を分離除去して該サイクロンのオーバー泥水を前記掘削孔に循環させる一方、前記サイクロンのオーバー泥水をデカンタに供給してそのオーバー泥水から良液を作製する場合において、掘削された地山の量を算出するとともに、前記スクリーン、前記サイクロン及び前記デカンタで分離除去される土砂の量を算出することで、前記デカンタのオーバー泥水から作製される良液の量を演算する良液作製管理方法であって、
全循環泥水体積ＴＶ、全循環泥水中乾土量ＴＭＳ及び掘削深度ＤＥＰのそれぞれについて掘削開始時の初期値を求めるとともに、演算を行う際の時間増分であるきざみ時間を設定し、
前記きざみ時間を用いて掘削深度ＤＥＰを求め、
前記きざみ時間における掘削地山部分の体積ΔＶＶとそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳとを求め、
掘削深度ＤＥＰに応じた地山の解膠率Ｆを用いて未解膠土の体積Δｋ１とそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳ１とを求めるとともに解膠後における体積Δｋ２を算出し、
掘削深度ＤＥＰに応じた礫分割合Ｇを用いて前記スクリーンで除去される礫分の質量ΔＭＳ２とその体積Δｋ３とを算出し、
前記ΔＭＳ１及びΔＭＳ２を加算することで前記スクリーンで分離される土砂の乾土量ΔＭＳｓｃを算出するとともに、前記Δｋ２及びΔｋ３を加算することで該スクリーンで分離される土砂の体積ΔＶｓｃを算出し、
掘削深度ＤＥＰに応じた砂分割合Ｓを用いて前記サイクロンで分離除去される砂分の質量ΔＭＳｃｙｃを算出するとともにその体積ΔＶｃｙｃを算出し、
前記ΔＶＶから前記ΔＶｓｃ及び前記ΔＶｃｙｃを差し引いた残留体積ＦＫＶを算出するとともに、前記ΔＭＳから前記ΔＭＳｓｃ及び前記ΔＭＳｃｙｃを差し引いた残留乾土量ＦＫＭＳを求め、
全循環泥水体積ＴＶと全循環泥水中乾土量ＴＭＳを、次式、
ＴＶ＝ＴＶ＋ＦＫＶ                            （２２）
ＴＭＳ＝ＴＭＳ＋ＦＫＭＳ                      （２３）
で累加的に算出するとともに、循環泥水密度ＤＥＮを、次式、
ＤＥＮ＝（ＴＭＳ・Ｇｓ＋ＴＶ・Ｇｓ−ＴＭＳ）／ＴＶ／Ｇｓ  （２５）
Ｇｓ；土粒子密度
で算出し、
循環泥水密度ＤＥＮが、前記デカンタを稼働させる下限値ＤＤＥＣ以上となったかどうかを判定し、
ＤＥＮ≧ＤＤＥＣ              （２６）
でなければ、累計補給泥水体積ＨＫＶを、次式、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ            （２７）
で累加的に算出するとともに、前記掘削深度ＤＥＰを算出する工程に戻って、次のきざみ時間について上述の演算を繰り返し行う一方、
ＤＥＮ≧ＤＤＥＣ
であれば、きざみ時間の間に前記デカンタに供給される泥水の体積ΔＱ１を入力又は設定し、
前記デカンタに供給される泥水中の乾土量ΔＱ１ＭＳを、次式、
ΔＱ１ＭＳ＝（Ｇｓ／（Ｇｓ−１））・（ＤＥＮ−１）・Ｑ１    （２８）
で算出し、
前記デカンタの稼働条件から定まるケーキ乾土量ＤＣＭＳ及びケーキ含水比ＥＷを用いてケーキの体積ΔＤＣＶを、次式、
ΔＤＣＶ＝ＤＣＭＳ・（１／Ｇｓ＋ＥＷ）            （２９）
で算出するとともに、オーバーフロー体積ΔＱ２を、次式、
ΔＱ２＝ΔＱ１−ΔＤＣＶ                      （３０）
で算出し、
良液体積ＲＶを、次式、
ＲＶ＝ＲＶ＋ΔＱ２              （３１）
から累加的に算出するとともに、オーバーフロー中の乾土量ΔＱ２ＭＳが、
ΔＱ２ＭＳ＝ΔＱ１ＭＳ−ＤＣＭＳ        （３２）
であることを用いて、良液の乾土量ＲＭＳを、次式、
ＲＭＳ＝ＲＭＳ＋ΔＱ２ＭＳ              （３３）
から累加的に算出し、
良液の体積ＲＶ及び該良液中の乾土量ＲＭＳを用いて、良液密度ＲＤを、次式、
ＲＤ＝（ＲＭＳ・Ｇｓ＋ＲＶ・Ｇｓ−ＲＭＳ）／ＲＶ／Ｇｓ      （３４）
から算出するとともに、累計補給泥水体積ＨＫＶを、次式、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ＋ΔＱ１          （３５）
で累加的に算出し、
良液の体積量ＲＶが目標体積量ＲＳＫＶに達したかどうかを判定し、
ＲＶ≧ＲＳＫＶ              （３７）
ではなくかつ掘削深度ＤＥＰが掘削最終深度に達していない場合、前記掘削深度ＤＥＰを算出する工程に戻って次のきざみ時間について上述の演算を繰り返し行う一方、
ＲＶ≧ＲＳＫＶ              （３７）
であれば演算を終了することを特徴とする良液作製管理方法。
【請求項２】
前記累計補給泥水体積ＨＫＶを、前記（３５）式に代えて、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ＋ΔＱ２          （３８）
で累加的に算出する請求項１記載の良液作製管理方法。
【請求項３】
掘削開始時の泥水体積ＴＶＩを次式、
ＴＶＩ＝ＶＴＲＥＮＣＨ＋ＧＶ＋ＯＶ  （１）
ＶＴＲＥＮＣＨ；掘削開始時にＧＬＳの深さに満たされる泥水量
ＧＶ；土砂分離装置に設けられた原水槽に満たされる泥水量
ＯＶ；循環泥水を貯留するための循環槽に満たされる泥水量
で求めるとともに、全循環泥水体積ＴＶ、全循環泥水中乾土量ＴＭＳ及び掘削深度ＤＥＰのそれぞれについて掘削開始時の初期値を次式、
ＴＶ＝ＴＶＩ                          （３）
ＴＭＳ＝（ＳＳＮ／１０００）・ＴＶＩ   （４）
ＤＥＰ＝ＧＬＳ                        （５）
ＳＳＮ；初期泥水の粘土量
ＧＬＳ；掘削開始時の深度
で求め、
前記掘削深度ＤＥＰを、次式、
ＤＥＰ＝ＤＥＰ＋Ｃ・ＫＺ      （７）
ＫＺ；きざみ時間
Ｃ  ；掘削速度
から累加的に求め、
前記きざみ時間における掘削地山部分の体積ΔＶＶとそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳを、前記掘削深度ＤＥＰに応じた地山の土粒子質量密度ＳＳ及び前記掘削深度ＤＥＰに応じた地山の含水比Ｗを用いて、次式、
ΔＶＶ＝Ａ・Ｃ・ＫＺ            （８）
ΔＭＳ＝ＳＳ・ΔＶＶ         （９）
ＳＳ；１／（１／Ｇｓ＋Ｗ）      （１０）
Ａ  ；掘削孔の断面積
でそれぞれ求め、
前記未解膠土の体積Δｋ１を、次式、
Δｋ１＝ΔＶＶ・（１−Ｆ）            （１１）
から算出するとともに、それに含まれる乾土量の質量ΔＭＳ１を、次式、
ΔＭＳ１＝ＳＳ・Δｋ１                  （１２）
から求め、
前記解膠後における体積Δｋ２を、次式、
Δｋ２＝ΔＭＳ１・（１／Ｇｓ＋Ｗ＋ＭＢＷ）      （１３）
ＭＢＷ；土塊含水比増加分
で算出し、
前記礫分の質量ΔＭＳ２を、次式、
ΔＭＳ２＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｇ・（１＋ＭＧＦｒ）        （１４）
ＭＧＦｒ；スクリーン礫の細粒分付着比
から算出するとともに、その体積Δｋ３を、次式、
Δｋ３＝ΔＭＳ２・（ＭＧＷ＋１／Ｇｓ）      （１５）
ＭＧＷ；スクリーン礫の含水比
で算出し、
前記砂分の質量ΔＭＳｃｙｃを、次式、
ΔＭＳｃｙｃ＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｓ・（１＋ＹＦｒ）      （１８）
ＹＦｒ；サイクロン土砂の細粒分付着比
で算出するとともに、その体積ΔＶｃｙｃを、次式、
ΔＶｃｙｃ＝ΔＭＳｃｙｃ・（ＹＷ＋１／Ｇｓ）
＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｓ・（１＋ＹＦｒ）
・（ＹＷ＋１／Ｇｓ）                          （１９）
ＹＷ；サイクロン土砂の含水比
で算出する請求項１又は請求項２記載の良液作製管理方法。
【請求項４】
前記ＳＳを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における土粒子の質量密度ＳＳ（ｉ）とし、前記Ｗを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における地山の含水比Ｗ（ｉ）とし、前記Ｆを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における土の解膠率Ｆ（ｉ）とし、前記Ｇを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における礫分割合Ｇ（ｉ）とし、前記Ｓを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における砂分割合Ｓ（ｉ）とし、前記ＹＷを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分におけるサイクロン土砂の含水比ＹＷ（ｉ）とした請求項３記載の良液作製管理方法。
【請求項５】
掘削条件を入力又は設定するデータ入力設定部と、前記掘削条件に従って掘削される地山であってきざみ時間に対応する掘削地山部分の体積ΔＶＶ及びそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳを算出する掘削地山算出部と、前記きざみ時間で掘削される地山部分のうち、土砂分離装置に設けられたスクリーンで分離される土砂の体積及び質量を算出するスクリーン土砂算出部と、前記きざみ時間で掘削される地山部分のうち、土砂分離装置に設けられたサイクロンで分離される土砂の体積及び質量を算出するサイクロン土砂算出部と、デカンタを稼働させる条件を満たしたかどうかを判定するデカンタ判定部と、前記きざみ時間で掘削される地山部分のうち、サイクロンのオーバー泥水が供給されるデカンタで分離される土砂の体積及び質量を算出するデカンタ土砂算出部と、該デカンタのオーバー泥水を良液とするとともに該良液の量が所望の量に達しているかどうかを判定する良液判定部とからなる演算処理部を備えた良液作製管理システムであって、
前記データ入力設定部は、
全循環泥水体積ＴＶ、全循環泥水中乾土量ＴＭＳ及び掘削深度ＤＥＰのそれぞれについて掘削開始時の初期値を求めるとともに、演算を行う際の時間増分であるきざみ時間を設定し、前記きざみ時間を用いて掘削深度ＤＥＰを求めるようになっており、
前記スクリーン土砂算出部は、
掘削深度ＤＥＰに応じた地山の解膠率Ｆを用いて未解膠土の体積Δｋ１とそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳ１とを求めるとともに解膠後における体積Δｋ２を算出し、
掘削深度ＤＥＰに応じた礫分割合Ｇを用いて前記スクリーンで除去される礫分の質量ΔＭＳ２とその体積Δｋ３とを算出し、
前記ΔＭＳ１及びΔＭＳ２を加算することで前記スクリーンで分離される土砂のΔＭＳｓｃを算出するとともに、前記Δｋ２及びΔｋ３を加算することで該スクリーンで分離される土砂の体積ΔＶｓｃを算出するようになっており、
前記サイクロン算出部は、
掘削深度ＤＥＰに応じた砂分割合Ｓを用いて前記サイクロンで分離除去される砂分の質量ΔＭＳｃｙｃを算出するとともにその体積ΔＶｃｙｃを算出するようになっており、
前記演算処理部は、
前記ΔＶＶから前記ΔＶｓｃ及び前記ΔＶｃｙｃを差し引いた残留体積ＦＫＶを算出するとともに、前記ΔＭＳから前記ΔＭＳｓｃ及び前記ΔＭＳｃｙｃを差し引いた残留乾土量ＦＫＭＳを求め、
全循環泥水体積ＴＶと全循環泥水中乾土量ＴＭＳを、次式、
ＴＶ＝ＴＶ＋ＦＫＶ                            （２２）
ＴＭＳ＝ＴＭＳ＋ＦＫＭＳ                      （２３）
で累加的に算出するとともに、循環泥水密度ＤＥＮを、次式、
ＤＥＮ＝（ＴＭＳ・Ｇｓ＋ＴＶ・Ｇｓ−ＴＭＳ）／ＴＶ／Ｇｓ  （２５）
で算出するようになっており、
前記デカンタ判定部は、
循環泥水密度ＤＥＮが、デカンタを稼働させる下限値ＤＤＥＣ以上となったかどうかを判定し、
前記演算処理部は、
ＤＥＮ≧ＤＤＥＣ              （２６）
でなければ、累計補給泥水体積ＨＫＶを、次式、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ            （２７）
で累加的に算出するとともに、前記掘削深度ＤＥＰを算出する工程に戻って、次のきざみ時間ＴＺについて上述の演算を繰り返し行う一方、
ＤＥＮ≧ＤＤＥＣ
であれば、きざみ時間ＫＺの間に前記デカンタに供給される泥水の体積ΔＱ１を入力又は設定するようになっており、
前記デカンタ土砂算出部は、
前記デカンタに供給される泥水中の乾土量ΔＱ１ＭＳを、次式、
ΔＱ１ＭＳ＝（Ｇｓ／（Ｇｓ−１））・（ＤＥＮ−１）・Ｑ１    （２８）
で算出し、
デカンタの稼働条件から定まるケーキ乾土量ＤＣＭＳ及びケーキ含水比ＥＷを用いてケーキの体積ΔＤＣＶを、次式、
ΔＤＣＶ＝ＤＣＭＳ・（１／Ｇｓ＋ＥＷ）            （２９）
で算出するとともに、オーバーフロー体積ΔＱ２を、次式、
ΔＱ２＝ΔＱ１−ΔＤＣＶ                      （３０）
で算出し、
良液体積ＲＶを、次式、
ＲＶ＝ＲＶ＋ΔＱ２              （３１）
から累加的に算出するとともに、オーバーフロー中の乾土量ΔＱ２ＭＳが、
ΔＱ２ＭＳ＝ΔＱ１ＭＳ−ＤＣＭＳ        （３２）
であることを用いて、良液の乾土量ＲＭＳを、次式、
ＲＭＳ＝ＲＭＳ＋ΔＱ２ＭＳ              （３３）
から累加的に算出し、
良液の体積ＲＶ及び該良液中の乾土量ＲＭＳを用いて、良液密度ＲＤを、次式、
ＲＤ＝（ＲＭＳ・Ｇｓ＋ＲＶ・Ｇｓ−ＲＭＳ）／ＲＶ／Ｇｓ      （３４）
から算出するとともに、累計補給泥水体積ＨＫＶを、次式、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ＋ΔＱ１          （３５）
で算出するようになっており、
前記良液判定部は、
良液の体積量ＲＶが目標体積量ＲＳＫＶに達したかどうかを判定し、
前記演算処理部は、
ＲＶ≧ＲＳＫＶ              （３７）
ではなくかつ掘削深度ＤＥＰが掘削最終深度に達していない場合、前記掘削深度ＤＥＰを算出する工程に戻って次のきざみ時間について上述の演算を繰り返し行う一方、
ＲＶ≧ＲＳＫＶ              （３７）
であれば演算を終了することを特徴とする良液作製管理システム。
【請求項６】
前記累計補給泥水体積ＨＫＶを、前記（３５）式に代えて、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ＋ΔＱ２          （３８）
で累加的に算出する請求項５記載の良液作製管理システム。
【請求項７】
前記データ入力設定部は、掘削開始時の泥水体積ＴＶＩを次式、
ＴＶＩ＝ＶＴＲＥＮＣＨ＋ＧＶ＋ＯＶ  （１）
ＶＴＲＥＮＣＨ；掘削開始時にＧＬＳの深さに満たされる泥水量
ＧＬＳ；掘削開始時の深度
ＧＶ；土砂分離装置に設けられた原水槽に満たされる泥水量
ＯＶ；循環泥水を貯留するための循環槽に満たされる泥水量
で求めるとともに、全循環泥水体積ＴＶ、全循環泥水中乾土量ＴＭＳ及び掘削深度ＤＥＰのそれぞれについて掘削開始時の初期値を次式、
ＴＶ＝ＴＶＩ                          （３）
ＴＭＳ＝（ＳＳＮ／１０００）・ＴＶＩ   （４）
ＤＥＰ＝ＧＬＳ                        （５）
ＳＳＮ；初期泥水の粘土量
ＧＬＳ；掘削開始時の深度
で求め、前記掘削深度ＤＥＰを、次式、
ＤＥＰ＝ＤＥＰ＋Ｃ・ＫＺ      （７）
ＫＺ；きざみ時間
Ｃ  ；掘削速度
から累加的に求めるようになっており、
前記掘削地山算出部は、前記きざみ時間における掘削地山部分の体積ΔＶＶとそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳを、前記掘削深度ＤＥＰに応じた地山の土粒子質量密度ＳＳ及び前記掘削深度ＤＥＰに応じた地山の含水比Ｗを用いて、次式、
ΔＶＶ＝Ａ・Ｃ・ＫＺ            （８）
ΔＭＳ＝ＳＳ・ΔＶＶ         （９）
ＳＳ；１／（１／Ｇｓ＋Ｗ）      （１０）
Ｇｓ；土粒子密度
Ａ  ；掘削孔の断面積
でそれぞれ求めるようになっており、
前記スクリーン土砂算出部は、前記未解膠土の体積Δｋ１を、次式、
Δｋ１＝ΔＶＶ・（１−Ｆ）            （１１）
から算出するとともに、それに含まれる乾土量の質量ΔＭＳ１を、次式、
ΔＭＳ１＝ＳＳ・Δｋ１                  （１２）
から求め、
前記解膠後における体積Δｋ２を、次式、
Δｋ２＝ΔＭＳ１・（１／Ｇｓ＋Ｗ＋ＭＢＷ）      （１３）
ＭＢＷ；土塊含水比増加分
で算出し、
前記礫分の質量ΔＭＳ２を、次式、
ΔＭＳ２＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｇ・（１＋ＭＧＦｒ）        （１４）
ＭＧＦｒ；スクリーン礫の細粒分付着比
から算出するとともに、その体積Δｋ３を、次式、
Δｋ３＝ΔＭＳ２・（ＭＧＷ＋１／Ｇｓ）      （１５）
ＭＧＷ；スクリーン礫の含水比
で算出するようになっており、
前記サイクロン土砂算出部は、前記砂分の質量ΔＭＳｃｙｃを、次式、
ΔＭＳｃｙｃ＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｓ・（１＋ＹＦｒ）      （１８）
ＹＦｒ；サイクロン土砂の細粒分付着比
で算出するとともに、その体積ΔＶｃｙｃを、次式、
ΔＶｃｙｃ＝ΔＭＳｃｙｃ・（ＹＷ＋１／Ｇｓ）
＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｓ・（１＋ＹＦｒ）
・（ＹＷ＋１／Ｇｓ）                          （１９）
ＹＷ；サイクロン土砂の含水比
で算出するようになっている請求項５又は請求項６記載の良液作製管理システム。
【請求項８】
前記ＳＳを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における土粒子の質量密度ＳＳ（ｉ）とし、前記Ｗを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における地山の含水比Ｗ（ｉ）とし、前記Ｆを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における土の解膠率Ｆ（ｉ）とし、前記Ｇを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における礫分割合Ｇ（ｉ）とし、前記Ｓを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における砂分割合Ｓ（ｉ）とし、前記ＹＷを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分におけるサイクロン土砂の含水比ＹＷ（ｉ）とした請求項７記載の良液作製管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として地中連続壁工法で使用される良液の作製管理システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中連続壁工法においては、まず、安定液と呼ばれる掘削用泥水で溝壁の崩壊を防止しながら地盤をトレンチ状に掘削し、しかる後に掘削溝内に鉄筋籠を建て込む。そして、トレミー管を介して該掘削溝内にコンクリートを打設し、掘削用泥水をコンクリートに置換するといった手順が一般的である。
【０００３】
このような地中連続壁工法で用いる掘削用泥水には、溝壁を安定させるべく、良好な造壁性を有していることが基本的に要求されるとともに、スラリー輸送等の関係上、逸液が防止される範囲内で低粘性が保持されることが望ましい。また、後工程でコンクリート置換される関係上、耐セメント性を有していることも要求される。
【０００４】
従来、かかる機能を満たすべく、ベントナイト、ＣＭＣ、分散剤、ポリマー剤等を作泥材料とした掘削用泥水が広く使用されてきたが、このような作泥材料はいずれも粉体であるため、貯蔵のためのストックヤードや、これらを溶解させるための混練ミキサー等からなる作泥プラントが必要不可欠になるとともに、プラント敷地に十分なスペースを確保できなかった場合には、プラント構成が複雑となり、敷地内の車両通行に支障をきたす。加えて、上述した作泥材料が本来的に水に溶解しにくいため、混練ミキサーを用いたとしても溶解作業に手間と時間を要する。
【０００５】
かかる状況下、掘削土の細粒分を含んだ水に添加するだけで造壁性を確保することができるとともに、攪拌混合に手間や時間を要しない液状の掘削泥水用分散剤や掘削泥水用泥膜形成剤が開発された。
【０００６】
上述した薬剤によれば、液状であるがゆえに濃縮状態でのタンク貯留が可能となり、従来のような作泥プラントが不要になるばかりでなく、混練の必要もないため、必要なときに必要なだけ、タイムリーに泥水を作製することが可能となる。
【０００７】
一方、地中連続壁工法では、掘削土の細粒分が掘削用泥水中の成分と懸濁して溝底に沈殿し、いわゆるスライムを形成するが、かかるスライムは、水中コンクリートの品質を低下させるのみならず、打設されたコンクリートの荷重によって容易に圧縮されるため、地中連続壁の支持力低下や沈下の原因ともなる。
【０００８】
したがって、上部構造物に要求される耐震性やスライムの生成状況等によっては、コンクリート打設前に予めスライムを除去する処理を行う必要が生じるが、掘削深度が深い場合には、スライムが沈降するのに長時間を要するため、掘削溝内の掘削用泥水を、あらたに作泥した泥水に置換する方法を採用することが多い。
【０００９】
かかる方法によれば、スライム成分が全く含まれていない泥水を安定液として水中コンクリート打設を行うこととなるため、品質の高い地中連続壁を構築することが可能となり、その意味で、このような安定液を良液と呼んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２３５０７３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような良液についても通常の泥水と同様、掘削土の細粒分と上述した液状の掘削泥水用泥膜形成剤あるいは掘削泥水用分散剤だけで作製することが可能であるが、地中連続壁工法においては、掘削が完了した後、溝壁内の泥水を良液に置換し、しかる後、水中コンクリート打設を行うため、次工程を遅滞なく進めるためには、掘削が終わった段階で必要量の良液が作製されている必要がある。
【００１２】
しかしながら、掘削土砂の細粒分を掘削泥水から回収し、該細粒分を原材料とする関係上、どの程度の量の良液をどのくらいの速度で作製できるのかを事前に把握することは難しく、掘削が完了した段階で所望量の良液が確保できていないという問題や、良液の量あるいは作製速度に関する事前把握が難しいため、施工計画が立てにくいといった問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、液状の掘削泥水用泥膜形成剤や掘削泥水用分散剤を用いて良液を作製する場合においてその作製状況を事前に把握することが可能な良液作製管理システム及び方法を提供することを目的とする。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る良液作製管理方法は請求項１に記載したように、泥水で満たされた掘削孔を所定の掘削条件に従って掘り下げつつ土砂分離装置に設けられたスクリーン及びサイクロンで前記掘削孔内の泥水から土砂を分離除去して該サイクロンのオーバー泥水を前記掘削孔に循環させる一方、前記サイクロンのオーバー泥水をデカンタに供給してそのオーバー泥水から良液を作製する場合において、掘削された地山の量を算出するとともに、前記スクリーン、前記サイクロン及び前記デカンタで分離除去される土砂の量を算出することで、前記デカンタのオーバー泥水から作製される良液の量を演算する良液作製管理方法であって、
全循環泥水体積ＴＶ、全循環泥水中乾土量ＴＭＳ及び掘削深度ＤＥＰのそれぞれについて掘削開始時の初期値を求めるとともに、演算を行う際の時間増分であるきざみ時間を設定し、
前記きざみ時間を用いて掘削深度ＤＥＰを求め、
前記きざみ時間における掘削地山部分の体積ΔＶＶとそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳとを求め、
掘削深度ＤＥＰに応じた地山の解膠率Ｆを用いて未解膠土の体積Δｋ１とそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳ１とを求めるとともに解膠後における体積Δｋ２を算出し、
掘削深度ＤＥＰに応じた礫分割合Ｇを用いて前記スクリーンで除去される礫分の質量ΔＭＳ２とその体積Δｋ３とを算出し、
前記ΔＭＳ１及びΔＭＳ２を加算することで前記スクリーンで分離される土砂の乾土量ΔＭＳｓｃを算出するとともに、前記Δｋ２及びΔｋ３を加算することで該スクリーンで分離される土砂の体積ΔＶｓｃを算出し、
掘削深度ＤＥＰに応じた砂分割合Ｓを用いて前記サイクロンで分離除去される砂分の質量ΔＭＳｃｙｃを算出するとともにその体積ΔＶｃｙｃを算出し、
前記ΔＶＶから前記ΔＶｓｃ及び前記ΔＶｃｙｃを差し引いた残留体積ＦＫＶを算出するとともに、前記ΔＭＳから前記ΔＭＳｓｃ及び前記ΔＭＳｃｙｃを差し引いた残留乾土量ＦＫＭＳを求め、
全循環泥水体積ＴＶと全循環泥水中乾土量ＴＭＳを、次式、
ＴＶ＝ＴＶ＋ＦＫＶ                            （２２）
ＴＭＳ＝ＴＭＳ＋ＦＫＭＳ                      （２３）
で累加的に算出するとともに、循環泥水密度ＤＥＮを、次式、
ＤＥＮ＝（ＴＭＳ・Ｇｓ＋ＴＶ・Ｇｓ−ＴＭＳ）／ＴＶ／Ｇｓ  （２５）
Ｇｓ；土粒子密度
で算出し、
循環泥水密度ＤＥＮが、前記デカンタを稼働させる下限値ＤＤＥＣ以上となったかどうかを判定し、
ＤＥＮ≧ＤＤＥＣ              （２６）
でなければ、累計補給泥水体積ＨＫＶを、次式、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ            （２７）
で累加的に算出するとともに、前記掘削深度ＤＥＰを算出する工程に戻って、次のきざみ時間について上述の演算を繰り返し行う一方、
ＤＥＮ≧ＤＤＥＣ              （２６）
であれば、きざみ時間の間に前記デカンタに供給される泥水の体積ΔＱ１を入力又は設定し、
前記デカンタに供給される泥水中の乾土量ΔＱ１ＭＳを、次式、
ΔＱ１ＭＳ＝（Ｇｓ／（Ｇｓ−１））・（ＤＥＮ−１）・Ｑ１    （２８）
で算出し、
前記デカンタの稼働条件から定まるケーキ乾土量ＤＣＭＳ及びケーキ含水比ＥＷを用いてケーキの体積ΔＤＣＶを、次式、
ΔＤＣＶ＝ＤＣＭＳ・（１／Ｇｓ＋ＥＷ）            （２９）
で算出するとともに、オーバーフロー体積ΔＱ２を、次式、
ΔＱ２＝ΔＱ１−ΔＤＣＶ                      （３０）
で算出し、
良液体積ＲＶを、次式、
ＲＶ＝ＲＶ＋ΔＱ２              （３１）
から累加的に算出するとともに、オーバーフロー中の乾土量ΔＱ２ＭＳが、
ΔＱ２ＭＳ＝ΔＱ１ＭＳ−ＤＣＭＳ        （３２）
であることを用いて、良液の乾土量ＲＭＳを、次式、
ＲＭＳ＝ＲＭＳ＋ΔＱ２ＭＳ              （３３）
から累加的に算出し、
良液の体積ＲＶ及び該良液中の乾土量ＲＭＳを用いて、良液密度ＲＤを、次式、
ＲＤ＝（ＲＭＳ・Ｇｓ＋ＲＶ・Ｇｓ−ＲＭＳ）／ＲＶ／Ｇｓ      （３４）
から算出するとともに、累計補給泥水体積ＨＫＶを、次式、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ＋ΔＱ１          （３５）
で累加的に算出し、
良液の体積量ＲＶが目標体積量ＲＳＫＶに達したかどうかを判定し、
ＲＶ≧ＲＳＫＶ              （３７）
ではなくかつ掘削深度ＤＥＰが掘削最終深度に達していない場合、前記掘削深度ＤＥＰを算出する工程に戻って次のきざみ時間について上述の演算を繰り返し行う一方、
ＲＶ≧ＲＳＫＶ              （３７）
であれば演算を終了するものである。
【００１５】
また、本発明に係る良液作製管理方法は、前記累計補給泥水体積ＨＫＶを、前記（３５）式に代えて、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ＋ΔＱ２          （３８）
で累加的に算出するものである。
【００１６】
また、本発明に係る良液作製管理方法は、掘削開始時の泥水体積ＴＶＩを次式、
ＴＶＩ＝ＶＴＲＥＮＣＨ＋ＧＶ＋ＯＶ  （１）
ＶＴＲＥＮＣＨ；掘削開始時にＧＬＳの深さに満たされる泥水量
ＧＶ；土砂分離装置に設けられた原水槽に満たされる泥水量
ＯＶ；循環泥水を貯留するための循環槽に満たされる泥水量
で求めるとともに、全循環泥水体積ＴＶ、全循環泥水中乾土量ＴＭＳ及び掘削深度ＤＥＰのそれぞれについて掘削開始時の初期値を次式、
ＴＶ＝ＴＶＩ                          （３）
ＴＭＳ＝（ＳＳＮ／１０００）・ＴＶＩ   （４）
ＤＥＰ＝ＧＬＳ                        （５）
ＳＳＮ；初期泥水の粘土量
ＧＬＳ；掘削開始時の深度
で求め、
前記掘削深度ＤＥＰを、次式、
ＤＥＰ＝ＤＥＰ＋Ｃ・ＫＺ      （７）
ＫＺ；きざみ時間
Ｃ  ；掘削速度
から累加的に求め、
前記きざみ時間における掘削地山部分の体積ΔＶＶとそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳを、前記掘削深度ＤＥＰに応じた地山の土粒子質量密度ＳＳ及び前記掘削深度ＤＥＰに応じた地山の含水比Ｗを用いて、次式、
ΔＶＶ＝Ａ・Ｃ・ＫＺ            （８）
ΔＭＳ＝ＳＳ・ΔＶＶ         （９）
ＳＳ；１／（１／Ｇｓ＋Ｗ）      （１０）
Ａ  ；掘削孔の断面積
でそれぞれ求め、
前記未解膠土の体積Δｋ１を、次式、
Δｋ１＝ΔＶＶ・（１−Ｆ）            （１１）
から算出するとともに、それに含まれる乾土量の質量ΔＭＳ１を、次式、
ΔＭＳ１＝ＳＳ・Δｋ１                  （１２）
から求め、
前記解膠後における体積Δｋ２を、次式、
Δｋ２＝ΔＭＳ１・（１／Ｇｓ＋Ｗ＋ＭＢＷ）      （１３）
ＭＢＷ；土塊含水比増加分
で算出し、
前記礫分の質量ΔＭＳ２を、次式、
ΔＭＳ２＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｇ・（１＋ＭＧＦｒ）        （１４）
ＭＧＦｒ；スクリーン礫の細粒分付着比
から算出するとともに、その体積Δｋ３を、次式、
Δｋ３＝ΔＭＳ２・（ＭＧＷ＋１／Ｇｓ）      （１５）
ＭＧＷ；スクリーン礫の含水比
で算出し、
前記砂分の質量ΔＭＳｃｙｃを、次式、
ΔＭＳｃｙｃ＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｓ・（１＋ＹＦｒ）      （１８）
ＹＦｒ；サイクロン土砂の細粒分付着比
で算出するとともに、その体積ΔＶｃｙｃを、次式、
ΔＶｃｙｃ＝ΔＭＳｃｙｃ・（ＹＷ＋１／Ｇｓ）
＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｓ・（１＋ＹＦｒ）
・（ＹＷ＋１／Ｇｓ）                          （１９）
ＹＷ；サイクロン土砂の含水比
で算出するものである。
【００１７】
また、本発明に係る良液作製管理方法は、前記ＳＳを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における土粒子の質量密度ＳＳ（ｉ）とし、前記Ｗを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における地山の含水比Ｗ（ｉ）とし、前記Ｆを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における土の解膠率Ｆ（ｉ）とし、前記Ｇを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における礫分割合Ｇ（ｉ）とし、前記Ｓを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における砂分割合Ｓ（ｉ）とし、前記ＹＷを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分におけるサイクロン土砂の含水比ＹＷ（ｉ）としたものである。
【００１８】
また、本発明に係る良液作製管理システムは請求項５に記載したように、掘削条件を入力又は設定するデータ入力設定部と、前記掘削条件に従って掘削される地山であってきざみ時間に対応する掘削地山部分の体積ΔＶＶ及びそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳを算出する掘削地山算出部と、前記きざみ時間で掘削される地山部分のうち、土砂分離装置に設けられたスクリーンで分離される土砂の体積及び質量を算出するスクリーン土砂算出部と、前記きざみ時間で掘削される地山部分のうち、土砂分離装置に設けられたサイクロンで分離される土砂の体積及び質量を算出するサイクロン土砂算出部と、デカンタを稼働させる条件を満たしたかどうかを判定するデカンタ判定部と、前記きざみ時間で掘削される地山部分のうち、サイクロンのオーバー泥水が供給されるデカンタで分離される土砂の体積及び質量を算出するデカンタ土砂算出部と、該デカンタのオーバー泥水を良液とするとともに該良液の量が所望の量に達しているかどうかを判定する良液判定部とからなる演算処理部を備えた良液作製管理システムであって、
前記データ入力設定部は、
全循環泥水体積ＴＶ、全循環泥水中乾土量ＴＭＳ及び掘削深度ＤＥＰのそれぞれについて掘削開始時の初期値を求めるとともに、演算を行う際の時間増分であるきざみ時間を設定し、前記きざみ時間を用いて掘削深度ＤＥＰを求めるようになっており、
前記スクリーン土砂算出部は、
掘削深度ＤＥＰに応じた地山の解膠率Ｆを用いて未解膠土の体積Δｋ１とそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳ１とを求めるとともに解膠後における体積Δｋ２を算出し、
掘削深度ＤＥＰに応じた礫分割合Ｇを用いて前記スクリーンで除去される礫分の質量ΔＭＳ２とその体積Δｋ３とを算出し、
前記ΔＭＳ１及びΔＭＳ２を加算することで前記スクリーンで分離される土砂のΔＭＳｓｃを算出するとともに、前記Δｋ２及びΔｋ３を加算することで該スクリーンで分離される土砂の体積ΔＶｓｃを算出するようになっており、
前記サイクロン算出部は、
掘削深度ＤＥＰに応じた砂分割合Ｓを用いて前記サイクロンで分離除去される砂分の質量ΔＭＳｃｙｃを算出するとともに、その体積ΔＶｃｙｃを算出するようになっており、
前記演算処理部は、
前記ΔＶＶから前記ΔＶｓｃ及び前記ΔＶｃｙｃを差し引いた残留体積ＦＫＶを算出するとともに、前記ΔＭＳから前記ΔＭＳｓｃ及び前記ΔＭＳｃｙｃを差し引いた残留乾土量ＦＫＭＳを求め、
全循環泥水体積ＴＶと全循環泥水中乾土量ＴＭＳを、次式、
ＴＶ＝ＴＶ＋ＦＫＶ                            （２２）
ＴＭＳ＝ＴＭＳ＋ＦＫＭＳ                      （２３）
で累加的に算出するとともに、循環泥水密度ＤＥＮを、次式、
ＤＥＮ＝（ＴＭＳ・Ｇｓ＋ＴＶ・Ｇｓ−ＴＭＳ）／ＴＶ／Ｇｓ  （２５）
で算出するようになっており、
前記デカンタ判定部は、
循環泥水密度ＤＥＮが、デカンタを稼働させる下限値ＤＤＥＣ以上となったかどうかを判定し、
前記演算処理部は、
ＤＥＮ≧ＤＤＥＣ              （２６）
でなければ、累計補給泥水体積ＨＫＶを、次式、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ            （２７）
で累加的に算出するとともに、前記掘削深度ＤＥＰを算出する工程に戻って、次のきざみ時間ＴＺについて上述の演算を繰り返し行う一方、
ＤＥＮ≧ＤＤＥＣ
であれば、きざみ時間ＫＺの間に前記デカンタに供給される泥水の体積ΔＱ１を入力又は設定するようになっており、
前記デカンタ土砂算出部は、
前記デカンタに供給される泥水中の乾土量ΔＱ１ＭＳを、次式、
ΔＱ１ＭＳ＝（Ｇｓ／（Ｇｓ−１））・（ＤＥＮ−１）・Ｑ１    （２８）
で算出し、
デカンタの稼働条件から定まるケーキ乾土量ＤＣＭＳ及びケーキ含水比ＥＷを用いてケーキの体積ΔＤＣＶを、次式、
ΔＤＣＶ＝ＤＣＭＳ・（１／Ｇｓ＋ＥＷ）            （２９）
で算出するとともに、オーバーフロー体積ΔＱ２を、次式、
ΔＱ２＝ΔＱ１−ΔＤＣＶ                      （３０）
で算出し、
良液体積ＲＶを、次式、
ＲＶ＝ＲＶ＋ΔＱ２              （３１）
から累加的に算出するとともに、オーバーフロー中の乾土量ΔＱ２ＭＳが、
ΔＱ２ＭＳ＝ΔＱ１ＭＳ−ＤＣＭＳ        （３２）
であることを用いて、良液の乾土量ＲＭＳを、次式、
ＲＭＳ＝ＲＭＳ＋ΔＱ２ＭＳ              （３３）
から累加的に算出し、
良液の体積ＲＶ及び該良液中の乾土量ＲＭＳを用いて、良液密度ＲＤを、次式、
ＲＤ＝（ＲＭＳ・Ｇｓ＋ＲＶ・Ｇｓ−ＲＭＳ）／ＲＶ／Ｇｓ      （３４）
から算出するとともに、累計補給泥水体積ＨＫＶを、次式、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ＋ΔＱ１          （３５）
で算出するようになっており、
前記良液判定部は、
良液の体積量ＲＶが目標体積量ＲＳＫＶに達したかどうかを判定し、
前記演算処理部は、
ＲＶ≧ＲＳＫＶ              （３７）
ではなくかつ掘削深度ＤＥＰが掘削最終深度に達していない場合、前記掘削深度ＤＥＰを算出する工程に戻って次のきざみ時間について上述の演算を繰り返し行う一方、
ＲＶ≧ＲＳＫＶ              （３７）
であれば演算を終了するものである。
【００１９】
また、本発明に係る良液作製管理システムは、前記累計補給泥水体積ＨＫＶを、前記（３５）式に代えて、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ＋ΔＱ２          （３８）
で累加的に算出するものである。
【００２０】
また、本発明に係る良液作製管理システムは、前記データ入力設定部は、掘削開始時の泥水体積ＴＶＩを次式、
ＴＶＩ＝ＶＴＲＥＮＣＨ＋ＧＶ＋ＯＶ  （１）
ＶＴＲＥＮＣＨ；掘削開始時にＧＬＳの深さに満たされる泥水量
ＧＬＳ；掘削開始時の深度
ＧＶ；土砂分離装置に設けられた原水槽に満たされる泥水量
ＯＶ；循環泥水を貯留するための循環槽に満たされる泥水量
で求めるとともに、全循環泥水体積ＴＶ、全循環泥水中乾土量ＴＭＳ及び掘削深度ＤＥＰのそれぞれについて掘削開始時の初期値を次式、
ＴＶ＝ＴＶＩ                          （３）
ＴＭＳ＝（ＳＳＮ／１０００）・ＴＶＩ   （４）
ＤＥＰ＝ＧＬＳ                        （５）
ＳＳＮ；初期泥水の粘土量
ＧＬＳ；掘削開始時の深度
で求め、前記掘削深度ＤＥＰを、次式、
ＤＥＰ＝ＤＥＰ＋Ｃ・ＫＺ      （７）
ＫＺ；きざみ時間
Ｃ  ；掘削速度
から累加的に求めるようになっており、
前記掘削地山算出部は、前記きざみ時間における掘削地山部分の体積ΔＶＶとそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳを、前記掘削深度ＤＥＰに応じた地山の土粒子質量密度ＳＳ及び前記掘削深度ＤＥＰに応じた地山の含水比Ｗを用いて、次式、
ΔＶＶ＝Ａ・Ｃ・ＫＺ            （８）
ΔＭＳ＝ＳＳ・ΔＶＶ         （９）
ＳＳ；１／（１／Ｇｓ＋Ｗ）      （１０）
Ｇｓ；土粒子密度
Ａ  ；掘削孔の断面積
でそれぞれ求めるようになっており、
前記スクリーン土砂算出部は、前記未解膠土の体積Δｋ１を、次式、
Δｋ１＝ΔＶＶ・（１−Ｆ）            （１１）
から算出するとともに、それに含まれる乾土量の質量ΔＭＳ１を、次式、
ΔＭＳ１＝ＳＳ・Δｋ１                  （１２）
から求め、
前記解膠後における体積Δｋ２を、次式、
Δｋ２＝ΔＭＳ１・（１／Ｇｓ＋Ｗ＋ＭＢＷ）      （１３）
ＭＢＷ；土塊含水比増加分
で算出し、
前記礫分の質量ΔＭＳ２を、次式、
ΔＭＳ２＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｇ・（１＋ＭＧＦｒ）        （１４）
ＭＧＦｒ；スクリーン礫の細粒分付着比
から算出するとともに、その体積Δｋ３を、次式、
Δｋ３＝ΔＭＳ２・（ＭＧＷ＋１／Ｇｓ）      （１５）
ＭＧＷ；スクリーン礫の含水比
で算出するようになっており、
前記サイクロン土砂算出部は、前記砂分の質量ΔＭＳｃｙｃを、次式、
ΔＭＳｃｙｃ＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｓ・（１＋ＹＦｒ）      （１８）
ＹＦｒ；サイクロン土砂の細粒分付着比
で算出するとともに、その体積ΔＶｃｙｃを、次式、
ΔＶｃｙｃ＝ΔＭＳｃｙｃ・（ＹＷ＋１／Ｇｓ）
＝ΔＭＳ・Ｆ・Ｓ・（１＋ＹＦｒ）
・（ＹＷ＋１／Ｇｓ）                          （１９）
ＹＷ；サイクロン土砂の含水比
で算出するようになっているものである。
【００２１】
また、本発明に係る良液作製管理システムは、前記ＳＳを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における土粒子の質量密度ＳＳ（ｉ）とし、前記Ｗを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における地山の含水比Ｗ（ｉ）とし、前記Ｆを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における土の解膠率Ｆ（ｉ）とし、前記Ｇを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における礫分割合Ｇ（ｉ）とし、前記Ｓを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における砂分割合Ｓ（ｉ）とし、前記ＹＷを、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分におけるサイクロン土砂の含水比ＹＷ（ｉ）としたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る良液作製管理システム５１を示したブロック図。
【図２】良液作製管理システム５１が適用される良液作製システム１を示した図。
【図３】良液作製管理システム５１の実施手順を示したフローチャート。
【図４】引き続き良液作製管理システム５１の実施手順を示したフローチャート。
【図５】引き続き良液作製管理システム５１の実施手順を示したフローチャート。
【図６】引き続き良液作製管理システム５１の実施手順を示したフローチャート。
【図７】良液作製管理システムが適用される別の良液作製システムを示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る良液作製管理システム及び方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る良液作製管理システムを示した略図、図２は本実施形態に係る良液作製管理システムが適用される良液作製システムを示した略図、図３乃至図６は、本実施形態に係る良液作製管理システムにおける実施手順を良液作製管理方法として示したフローチャートである。
【００２５】
これらの図でわかるように、本実施形態に係る良液作製管理システム５１は、掘削条件を入力又は設定するデータ入力設定部５２と、該掘削条件に従って掘削される地山であってきざみ時間に対応する掘削地山部分の体積ΔＶＶ及びそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳを算出する掘削地山算出部５４と、該きざみ時間で掘削される地山部分のうち、土砂分離装置に設けられたスクリーンで分離される土砂の体積及び質量を算出するスクリーン土砂算出部５５と、同じくきざみ時間で掘削される地山部分のうち、土砂分離装置に設けられたサイクロンで分離される土砂の体積及び質量を算出するサイクロン土砂算出部５６と、デカンタを稼働させる条件を満たしたかどうかを判定するデカンタ判定部５７と、同じくきざみ時間で掘削される地山部分のうち、サイクロンのオーバー泥水が供給されるデカンタで分離される土砂の体積及び質量を算出するデカンタ土砂算出部５８と、該デカンタのオーバー泥水を良液とするとともに該良液の量が所望の量に達しているかどうかを判定する良液判定部５９とからなる演算処理部６０を備えてなり、実際の施工に先立って良液作製のシミュレーションを行うことができるようになっている。
【００２６】
本実施形態に係る良液作製管理システム５１は、例えばパソコン及びその周辺機器をハードウェア資源として構成することが可能であり、具体的には、キーボードやマウスでデータ入力設定部５２を構成するとともに、掘削地山算出部５４，スクリーン土砂算出部５５，サイクロン土砂算出部５６，デカンタ判定部５７，デカンタ土砂算出部５８、良液判定部５９及び演算処理部６０をメモリー、ハードディスク及び演算処理装置上で動作させることが可能である。
【００２７】
本実施形態に係る良液作製管理システム５１は、図２に示した良液作製システム１で良液を作製する場合のシミュレーションとして実施することが可能である。
【００２８】
次に、本実施形態に係る良液作製管理システム１を用いて良液作製のシミュレーションを行う手順を図３乃至図６を参照しながら以下に説明するが、かかるシミュレーションにおいては、図２の良液作製システム１による良液作製を前提としているため、説明の途中で良液作製システム１に適宜言及する。
【００２９】
まず、掘削条件として、
ＶＴＲＥＮＣＨ；掘削開始時にＧＬＳの深さに満たされる泥水量
ＧＶ；土砂分離装置の原水槽に満たされる泥水量
ＯＶ；循環槽に満たされる泥水量
ＧＬＳ；掘削開始時の深度
の各数値を、データ入力設定部５２を介して入力する（ステップ１０１）。各数値は、施工計画段階で決定されている設計値を用いる。
【００３０】
良液作製システム１は、掘削溝２内に泥水を満たすことで溝壁の安定を図りつつ、掘削された土砂のうち、主として礫分を土砂分離装置４のスクリーン６で回収するとともに、該スクリーンを通過した泥水を原水槽８に一時的に貯留した後、該原水槽内の泥水をサイクロン７に供給することで主として砂分をサイクロン７で回収する一方、サイクロン７のオーバー泥水を循環槽１３を介して掘削溝２に循環させるようになっており、掘削開始時においては、原水槽８、循環槽１３及び掘削溝２にそれぞれ一定量の泥水が必要となる。
【００３１】
次に、入力された数値から掘削開始時の泥水体積ＴＶＩを次式、
ＴＶＩ＝ＶＴＲＥＮＣＨ＋ＧＶ＋ＯＶ  （１）
で求めるとともに、掘削孔の断面積Ａを次式、
Ａ＝Ｌ・Ｂ                          （２）
Ｌ；掘削孔としての溝孔の設計掘削長さ
Ｂ；掘削孔としての溝孔の設計掘削幅
で求める（ステップ１０２）。かかる演算は、データ入力設定部５２で行う。
【００３２】
ここで、Ｌは、図２の紙面水平方向に長さに相当し、Ｂは紙面直交方向の奥行きに相当する。かかる数値としては、やはり施工計画の段階で決定されている数値を入力する。
【００３３】
次に、初期泥水の粘土量ＳＳＮをデータ入力設定部５２を介して入力する（ステップ１０３）。
【００３４】
良液作製管理システム１を用いて良液作製のシミュレーションを行うにあたり、泥水作製に必要な土の細粒分は、原則として掘削土砂の細粒分から調達することを前提とするが、掘削開始当初については、未だ掘削土砂が得られていない。
【００３５】
そのため、掘削開始当初だけは粘土分を適宜添加するという前提で演算を行う。なお、同一又は他の掘削現場で得られた泥水を転用できることは言うまでもない。
【００３６】
次に、全循環泥水体積ＴＶ、全循環泥水中乾土量ＴＭＳ及び掘削深度ＤＥＰの掘削開始時における各初期値を次式、
ＴＶ＝ＴＶＩ                          （３）
ＴＭＳ＝（ＳＳＮ／１０００）・ＴＶＩ   （４）
ＤＥＰ＝ＧＬＳ                        （５）
でそれぞれ求める（ステップ１０４）。
【００３７】
ここで、全循環体積ＴＶとは、原水槽８、循環槽１３及び掘削溝２に満たされた泥水の総量、全循環泥水中乾土量ＴＭＳとは、その泥水に含まれている土の質量（乾土量）であり、演算の進行に伴って累加計算されることとなる。
【００３８】
［掘削］
掘削条件を入力したら、以下の手順で土砂分離装置４のスクリーン６及びサイクロン７で除去される掘削土砂の量を求める。掘削土砂の量を求めるにあたっては、演算を行う際の時間増分（以下、きざみ時間ＫＺと呼ぶ）を適宜設定し、該きざみ時間ＫＺに対応する地山部分（以下、地山スライスと呼ぶ）についてそれぞれ掘削土砂の量を求めつつ、それらを累加することで、掘削地山全体の量を求める。きざみ時間ＫＺは、演算処理能力と演算精度との兼ね合いで適宜設定すればよい。
【００３９】
まず、単位時間あたり、例えば１分間（以下、説明の便宜上、時間単位は分とする）に掘り下げることができる掘削速度Ｃ（ｍ／ｍｉｎ）を次式、
Ｃ＝Ｃ１（ｊ）            （６）
で求める（ステップ１０５）。かかる演算はデータ入力設定部５２で行う。
【００４０】
Ｃ１（ｊ）は、地盤深度ＤＥＰに応じて掘削速度が変化することを前提とした掘削速度データ群であって、掘削深度ＤＥＰとそれに応じた速度区分ｊに関連付ける形で記憶手段であるハードディスクに記憶させてあり、掘削深度ＤＥＰから速度区分ｊを特定し、さらにその速度区分ｊに関連付けられたＣ１（ｊ）をハードディスクから読み出すことで、任意の掘削深度ＤＥＰに対応した掘削速度Ｃを求めることができる。
【００４１】
次に、きざみ時間ＫＺの間に掘り下げられる深さはＣ・ＫＺとなるので、これを演算ループ（繰り返し演算）ごとに次式、
ＤＥＰ＝ＤＥＰ＋Ｃ・ＫＺ      （７）
で累加することにより、該きざみ時間中の掘削深度ＤＥＰを求める（ステップ１０６）。ここで、右辺のＤＥＰは、直前のきざみ時間ＫＺでの掘削深度である。
【００４２】
次に、きざみ時間ＫＺにおける掘削地山部分の体積ΔＶＶ（地山スライスの体積）とそれに含まれる乾土量の質量ΔＭＳを、
ΔＶＶ＝Ａ・Ｃ・ＫＺ            （８）
ΔＭＳ＝ＳＳ（ｉ）・ΔＶＶ         （９）
でそれぞれ求める（ステップ１０７）。かかる演算は掘削地山算出部５４で行う。
【００４３】
ここで、ＳＳ（ｉ）は、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における土粒子の質量密度であり、以下の式、
ＳＳ（ｉ）＝１／（１／Ｇｓ＋Ｗ（ｉ））      （１０）
Ｇｓ；土粒子密度（ｔ／ｍ3）
で求めることができる。ここで、Ｗ（ｉ）は、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における地山の含水比である。かかるＷ（ｉ）は、掘削深度ＤＥＰ及び地層区分ｉに対応付けた形で記憶手段に記憶してあり、掘削深度ＤＥＰから地層区分ｉを特定し、さらにその地層区分ｉに対応するＷ（ｉ）を上述の記憶手段から読み出すことで、掘削深度ＤＥＰに対応したＷ（ｉ）を求め、さらにはＳＳ（ｉ）、ΔＭＳを順次求めることができる。
【００４４】
［スクリーンで分離除去される土砂分の算出］
次に、土砂分離装置４のスクリーン６で分離除去される土砂分をスクリーン土砂算出部５５で以下のように評価する。まず、きざみ時間ＫＺに対応する掘削地山部分を、掘削によって解膠される土砂分と解膠されない土砂分とに分ける。
【００４５】
ここで、きざみ時間ＫＺにおける掘削地山部分の体積ΔＶＶ（地山スライスの体積）が（８）式でΔＶＶとして算出されているので、これを用いて未解膠土の体積Δｋ１を、次式、
Δｋ１＝ΔＶＶ・（１−Ｆ（ｉ））            （１１）
から算出する（ステップ１０８）。ここで、Ｆ（ｉ）は、掘削地山を深さ方向に１，２，３・・・ｎと区分したときのｉ番目の地層区分における土の解膠率であり、該地層区分における含水比、液性指数（含水比とコンシステンシーで定まる値）及び砂分から定まる。
【００４６】
かかるＦ（ｉ）は、掘削深度ＤＥＰ及び地層区分ｉに対応付けた形で記憶手段に記憶してあり、掘削深度ＤＥＰから地層区分ｉを特定し、さらにその地層区分ｉから対応するＦ（ｉ）を上述の記憶手段から読み出すことで、掘削深度ＤＥＰに対応した解膠率を求めることができる。
【００４７】
Δｋ１が算出されたならば、下式、
ΔＭＳ１＝ＳＳ（ｉ）・Δｋ１                  （１２）
から乾土量の質量ΔＭＳ１を求める（ステップ１０９）。
【００４８】
ここで、上述のΔｋ１は地山状態での体積であって、解膠後における体積Δｋ２は、解膠時に混入する水量を土塊含水比増加分ＭＢＷとして考慮する必要がある。すなわち、解膠後における体積Δｋ２を、次式、
Δｋ２＝ΔＭＳ１・（１／Ｇｓ＋Ｗ（ｉ）＋ＭＢＷ）      （１３）
で算出する（ステップ１１０）。
【００４９】
一方、解膠された土砂分のうち、土砂分離装置４のスクリーン６で除去されるのは礫分であることを踏まえ、その質量ΔＭＳ２を、解膠前の地山スライスの質量ΔＭＳに解膠率Ｆ（ｉ）を乗じ、さらに礫分割合Ｇ（ｉ）を乗じる次式、
ΔＭＳ２＝ΔＭＳ・Ｆ（ｉ）・Ｇ（ｉ）・（１＋ＭＧＦｒ）        （１４）
ＭＧＦｒ；スクリーン礫の細粒分付着比
から算出する（ステップ１１１）。
【００５０】
（１＋ＭＧＦｒ）を乗じてあるのは、スクリーン６上の礫分に付着している細粒分も礫分とともに分離除去されるからである。礫分の割合であるＧ（ｉ）は、掘削深度ＤＥＰ及び地層区分ｉに対応付けた形で記憶手段に記憶してあり、掘削深度ＤＥＰから地層区分ｉを特定し、さらにその地層区分ｉから対応するＧ（ｉ）を上述の記憶手段から読み出すことで、掘削深度ＤＥＰに対応したＧ（ｉ）を求めることができる。
【００５１】
次に、解膠された土砂分のうち、土砂分離装置４のスクリーン６で除去される礫分の体積Δｋ３を、次式、
Δｋ３＝ΔＭＳ２・（ＭＧＷ＋１／Ｇｓ）      （１５）
ＭＧＷ；スクリーン礫の含水比
で算出する（ステップ１１２）。
【００５２】
次に、スクリーン６で分離される乾土量ΔＭＳｓｃを、未解膠分に対する質量ΔＭＳ１及び解膠分に対する質量ΔＭＳ２の合算値として次式、
ΔＭＳｓｃ＝ΔＭＳ１＋ΔＭＳ２
＝ΔＭＳ１＋ΔＭＳ・Ｆ（ｉ）・Ｇ（ｉ）・（１＋ＭＧＦｒ）（１６）
で算出する（ステップ１１３）。
【００５３】
また、その体積ΔＶｓｃを、次式、
ΔＶｓｃ＝Δｋ２＋Δｋ３
＝Δｋ２＋ΔＭＳ・Ｆ（ｉ）・Ｇ（ｉ）・（１＋ＭＧＦｒ）
・（ＭＧＷ＋１／Ｇｓ）                                  （１７）
で算出する（ステップ１１４）。
【００５４】
［サイクロンで分離除去される土砂分の算出］
土砂分離装置４のサイクロン７で分離除去される土砂分をサイクロン土砂算出部５６で以下のように評価する。すなわち、解膠された土砂分のうち、土砂分離装置４のサイクロン７で除去されるのは砂分であることを踏まえ、その質量ΔＭＳｃｙｃを、解膠前の地山スライスの質量ΔＭＳに解膠率Ｆ（ｉ）を乗じ、さらに砂分割合Ｓ（ｉ）を乗じる次式、
ΔＭＳｃｙｃ＝ΔＭＳ・Ｆ（ｉ）・Ｓ（ｉ）・（１＋ＹＦｒ）      （１８）
ＹＦｒ；サイクロン土砂の細粒分付着比
で算出する（ステップ１１５）。
【００５５】
（１＋ＹＦｒ）を乗じてあるのは、サイクロン７で分離除去される土砂分に付着している細粒分も該土砂分とともに分離除去されるからである。砂分の割合であるＳ（ｉ）は、掘削深度ＤＥＰ及び地層区分ｉに対応付けた形で記憶手段に記憶してあり、掘削深度ＤＥＰから地層区分ｉを特定し、さらにその地層区分ｉから対応するＳ（ｉ）を上述の記憶手段から読み出すことで、掘削深度ＤＥＰに対応したＳ（ｉ）を求めることができる。
【００５６】
次に、土砂分離装置４のサイクロン７で除去される砂分の体積ΔＶｃｙｃを次式
ΔＶｃｙｃ＝ΔＭＳｃｙｃ・（ＹＷ（ｉ）＋１／Ｇｓ）
＝ΔＭＳ・Ｆ（ｉ）・Ｓ（ｉ）・（１＋ＹＦｒ）
・（ＹＷ（ｉ）＋１／Ｇｓ）                          （１９）
ＹＷ（ｉ）；サイクロン土砂の含水比
で算出する（ステップ１１６）。
【００５７】
サイクロン土砂の含水比ＹＷ（ｉ）は、掘削深度ＤＥＰ及び地層区分ｉに対応付けた形で記憶手段に記憶してあり、掘削深度ＤＥＰから地層区分ｉを特定し、さらにその地層区分ｉから対応するＹＷ（ｉ）を上述の記憶手段から読み出すことで、掘削深度ＤＥＰに対応したＹＷ（ｉ）を求めることができる。
【００５８】
なお、スクリーン礫の含水比ＭＧＷが地層区分ｉに関わらず一定であったのに対し、サイクロン土砂の含水比ＹＷ（ｉ）は地層区分ｉに依存しているが、これは、砂の場合、その性状の違いによって含水比の変動幅が大きいことに起因するものである。
【００５９】
［土砂分離装置による土砂分離後の乾土量及びその体積］
きざみ時間ＫＺに相当する地山スライスの体積ΔＶＶから、スクリーン６で分離される土砂の体積ΔＶｓｃと、サイクロン７で分離される土砂の体積ΔＶｃｙｃとを差し引いた残留体積ＦＫＶは、
ＦＫＶ＝ΔＶＶ−ΔＶｓｃ−ΔＶｃｙｃ                  （２０）
であり、同じく乾土量の質量ΔＭＳから、スクリーン６で分離される乾土量の質量ΔＭＳｓｃと、サイクロン７で分離される乾土量の質量ΔＭＳｃｙｃとを差し引いた残留乾土量ＦＫＭＳは、
ＦＫＭＳ＝ΔＭＳ−ΔＭＳｓｃ−ΔＭＳｃｙｃ            （２１）
である。
【００６０】
したがって、これらを用いて全循環泥水体積ＴＶと全循環泥水中乾土量ＴＭＳを、次式、
ＴＶ＝ＴＶ＋ＦＫＶ                            （２２）
ＴＭＳ＝ＴＭＳ＋ＦＫＭＳ                      （２３）
で算出する（ステップ１１７）。
【００６１】
ここで、右辺のＴＶ，ＴＭＳはそれぞれ直前のきざみ時間ＫＺまでの累積値（最初のきざみ時間に対する演算の場合は掘削開始時における初期値）、左辺のＴＶ，ＴＭＳはそれぞれ対象となるきざみ時間ＫＺにおける値であって、演算の繰り返しに伴って累加される。
【００６２】
また、乾土量Ｍと泥水密度Ｄと体積Ｖとの関係は一般的に、
Ｍ＝（Ｇｓ／（Ｇｓ−１）・（Ｄ−１）・Ｖ）        （２４）
で表すことができるので、これを用いて循環泥水密度ＤＥＮを、次式、
ＤＥＮ＝（ＴＭＳ・Ｇｓ＋ＴＶ・Ｇｓ−ＴＭＳ）／ＴＶ／Ｇｓ      （２５）
で算出する（ステップ１１８）。
【００６３】
良液作製システム１を用いた良液作製においては、循環槽１３内の泥水を一部引き抜いてデカンタ５に供給し、該デカンタからのオーバー泥水を良液として良液槽２３に貯留するが、供給泥水の泥水密度が小さいときにはデカンタ５を稼働させず、所定の下限値以上となったときだけ稼働させるようにしている。
【００６４】
そのため、シミュレーションにおいても、循環泥水密度ＤＥＮが、デカンタ５を駆動させる所定の下限値ＤＤＥＣ以上となったかどうかをデカンタ判定部５７で判定し（ステップ１１９）、
ＤＥＮ≧ＤＤＥＣ              （２６）
でなければ（ステップ１１９、NO）、デカンタ５を稼働する密度条件にはなっていないので、デカンタ土砂算出部５８での演算処理はスキップする。
【００６５】
次に、泥水補給に関する演算に進む。すなわち、掘削土砂とともに泥水が掘削溝２から揚泥された後は、掘削溝２内の泥水は、土砂分離装置４のスクリーン６とサイクロン７で除去された体積分が不足するので、その体積分だけ、水及び液状薬剤からなる補給泥水で補ってやる必要がある。
【００６６】
したがって、累計補給泥水体積ＨＫＶを、次式、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ            （２７）
で算出する（ステップ１２０）。
【００６７】
補給泥水の量を算出したら、ステップ１０５に戻り、次のきざみ時間ＴＺについて、上述の演算を繰り返し行う。
【００６８】
一方、ＤＥＮ≧ＤＤＥＣ
であれば（ステップ１１９、YES）、デカンタ５を稼働する密度条件になっているので、デカンタ５による分離除去の算出プロセスに進む。なお、デカンタ判定部５７による判定結果を受けた上述の演算処理は演算処理部６０で行う。
【００６９】
［デカンタで分離除去される土砂分の算出］
次に、デカンタ５で分離除去される土砂分をデカンタ土砂算出部５８で以下のように評価する。まず、きざみ時間ＫＺの間に土砂分離装置４を含む循環系統からデカンタ５に供給される泥水の体積ΔＱ１を入力又は設定する（ステップ１２１）。ΔＱ１は、少なすぎると、良液の作製速度が遅く、多すぎると、循環泥水密度ＤＥＮが低下してデカンタ５への供給自体が不可能になり、結局は良液を作製することができなくなるため、それらの範囲内においてデカンタ５の設置台数や規模を考慮しながら適宜定める。
【００７０】
次に、デカンタ５への供給泥水量がΔＱ１であることを用いて、供給泥水中の乾土量ΔＱ１ＭＳを、次式、
ΔＱ１ＭＳ＝（Ｇｓ／（Ｇｓ−１））・（ＤＥＮ−１）・Ｑ１          （２８）
で算出する（ステップ１２２）。
【００７１】
次に、デカンタ５の稼働条件から定まるケーキ乾土量ＤＣＭＳ及びケーキ含水比ＥＷを用いてケーキの体積ΔＤＣＶを、次式、
ΔＤＣＶ＝ＤＣＭＳ・（１／Ｇｓ＋ＥＷ）            （２９）
で算出する（ステップ１２３）。
【００７２】
次に、オーバーフロー体積ΔＱ２を、次式、
ΔＱ２＝ΔＱ１−ΔＤＣＶ                      （３０）
で算出する（ステップ１２４）。
【００７３】
次に、オーバーフロー体積が良液として貯留されることから、良液体積ＲＶを、次式、
ＲＶ＝ＲＶ＋ΔＱ２              （３１）
から算出する（ステップ１２５）。ここで、右辺のＲＶは、直前のきざみ時間ＫＺまでの累積値であり、対象きざみ時間ＫＺでの量を加算することで、該対象きざみ時間ＫＺまでの累積値として算出することができる。
【００７４】
次に、オーバーフロー中の乾土量が、
ΔＱ２ＭＳ＝ΔＱ１ＭＳ−ＤＣＭＳ        （３２）
であることを用いて、良液の乾土量ＲＭＳを、次式、
ＲＭＳ＝ＲＭＳ＋ΔＱ２ＭＳ              （３３）
から算出する（ステップ１２６）。ここで、右辺のＲＭＳは、直前のきざみ時間ＫＺまでの累積値であり、これに対象きざみ時間ＫＺでの値を加算することで、該対象きざみ時間ＫＺでの累積値を算出することができる。
【００７５】
次に、良液の体積ＲＶ及び該良液中の乾土量ＲＭＳを用いて、良液密度ＲＤを、次式、
ＲＤ＝（ＲＭＳ・Ｇｓ＋ＲＶ・Ｇｓ−ＲＭＳ）／ＲＶ／Ｇｓ      （３４）
から算出する（ステップ１２７）。
【００７６】
一方、循環系統からデカンタ５に引き抜かれた泥水ΔＱ１は、同じ体積分だけ、水及び液状薬剤からなる補給泥水を循環系統に補ってやる必要がある。
【００７７】
したがって、累計補給泥水体積ＨＫＶを、次式、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ＋ΔＱ１          （３５）
で算出する（ステップ１２８）。
【００７８】
ここで、全循環泥水中乾土量ＴＭＳは、
ＴＭＳ＝ＴＭＳ−ΔＱ１ＭＳ              （３６）
で算出可能であり、循環泥水密度ＤＥＮは、（２５）式を再計算することで算出することができる。
【００７９】
次に、良液の体積量ＲＶが目標体積量ＲＳＫＶに達したかどうかを良液判定部５９で判定し（ステップ１２９）、
ＲＶ≧ＲＳＫＶ              （３７）
でなければ（ステップ１２９、NO）、良液の体積量ＲＶが未だ目標体積量ＲＳＫＶに達していないので、掘削深度ＤＥＰが掘削最終深度ＬＤＥＰに達していない限り（ステップ１３０、NO）、ステップ１０５に戻り、次のきざみ時間ＴＺについて上述の演算を繰り返し行う。
【００８０】
一方、
ＲＶ≧ＲＳＫＶ              （３７）
であれば（ステップ１２９、YES）、必要な量の良液を確保可能なパターンとして演算を終了する。
【００８１】
ここで、良液の体積量ＲＶが未だ目標体積量ＲＳＫＶに達していない場合において（ステップ１２９、NO）、掘削深度ＤＥＰが掘削最終深度ＬＤＥＰに達している場合（ステップ１３０、YES）、必要な量の良液を確保できないパターンとして演算を終了する。
【００８２】
なお、良液判定部５９による判定結果を受けた上述の演算処理は、演算処理部６０で行う。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態に係る良液作製管理システム１及び方法によれば、掘削が予定されている地山の性状や掘削条件を入力することによって良液の作製プロセスをシミュレーションすることが可能となり、必要量の良液がどのタイミングで作製完了となるのかを事前に把握することができるとともに、どのようなケースで必要量の良液を確保できないのかについても事前に把握することが可能となる。
【００８４】
そのため、地中連続壁工事の施工計画をより適切に行うことが可能となる。
【００８５】
本実施形態では、デカンタ５からのアンダーケーキを廃棄することを前提としたが、図７に示すように、デカンタ５から排出される泥水のうち、アンダー分（デカンタアンダー）であるデカンタケーキの少なくとも一部を循環槽１３内の泥水に添加する場合が考えられる。
【００８６】
このような良液作製方法によれば、デカンタケーキに含まれていた細粒分は、数十μｍの土粒子に付着していた場合であっても、循環泥水に連行される形での圧送、掘削孔２への投入、掘削孔２からの揚泥、土砂分離機４での土砂分離といった各プロセスの途中で数十μｍの土粒子から分離し、単独の細粒分となるため、デカンタ５で例えば１０μｍを分級点とする遠心分離を再び受けたとき、上記細粒分は、オーバー泥水に含まれる形で排出されることとなり、デカンタケーキに含まれていた細粒分を有効利用して良液を作製することが可能となる。
【００８７】
そのため、本実施形態に係る良液作製管理システム５１においても、デカンタケーキを廃棄するのではなく、循環槽１３に戻すことを前提とした演算を行うようにしてもよい。
【００８８】
かかる変形例においては、累計補給泥水体積ＨＫＶを（３５）式に代えて、
ＨＫＶ＝ＨＫＶ＋ΔＶｓｃ＋ΔＶｃｙｃ＋ΔＱ２          （３８）
で算出すればよい。
【００８９】
ここで、全循環泥水中乾土量ＴＭＳは（３６）式に代えて、次式
ＴＭＳ＝ＴＭＳ−ΔＱ２ＭＳ              （３９）
で算出可能であり、循環泥水密度ＤＥＮは、（２５）式を再計算することで算出することができる。
【００９０】
また、本実施形態は、地山の土粒子質量密度として地層区分ｉごとに定めたＳＳ（ｉ）を用いるようにしたが、かかる地山の土粒子質量密度は、深さ方向に変化する状況が必要に応じて反映されれば足りるものであり、必ずしも地層区分ｉごとに定める必要はない。すなわち、深さの関数として連続的に定めてもよいし、その逆に、例えば予備演算においては、一律の数値を用いる場合も考えられる。地山の含水比Ｗ（ｉ）、解膠率Ｆ（ｉ）、礫分割合Ｇ（ｉ）、砂分割合Ｓ（ｉ）、サイクロン土砂の含水比ＹＷ（ｉ）も同様である。
【００９１】
また、本実施形態では、良液の体積量ＲＶが未だ目標体積量ＲＳＫＶに達していない場合において（ステップ１２９、NO）、掘削深度ＤＥＰが掘削最終深度ＬＤＥＰに達している場合（ステップ１３０、YES）、必要な量の良液を確保できないパターンとして演算を終了するようにしたが、複数ガットで１パネルを構成する掘削形態の場合には、演算を終了せずにステップ１０５に戻り、次のガットについての演算を継続するようにすればよい。
【符号の説明】
【００９２】
５１        良液作製管理システム
５２        データ入力設定部
５４        掘削地山算出部
５５        スクリーン土砂算出部
５６        サイクロン土砂算出部
５７        デカンタ判定部
５８        デカンタ土砂算出部
５９        良液判定部
６０        演算処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010203154.tif 000009