(57)【要約】【課題】袋体が破損する問題を軽減しつつ、施工を比較的短時間で且つ容易に行えるようにする。【解決手段】内部に４本の保形ホース２が配置された略筒状の袋体１を用いる。袋体２の一端の開口部は金具１７により閉塞され、他端のホース引き出し口には、４本の保形ホース２それぞれに対応する貫挿穴が形成されたホース保持栓８が設けられており、各保形ホース２はホース保持栓８の貫挿穴を介して袋体２の外側に引き出されている。注入口５から袋体１内に海底の底質や掘削ズリなどの固体粒子を含有する流動体を注入すると（注入工程）、流動体中の水分は袋体１表面から外部に排出されるか、或いは、保形ホース２の表面から内部に入り、その内部を通って袋体１のホース引き出し口へと移動し、袋体１外に排出される（排出工程）。注入工程および排水工程を行って所定時間経過後に、排水工程における保形ホース２内の水分の流れとは逆方向に、保形ホース２内に水を送入する（水送入工程）。注入・排出工程と水送入工程とを脱水完了まで繰り返し行う。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体粒子を含有する流動体を袋体内に注入する注入工程と、
前記袋体内に配置された排水部材の内部を通して、注入された前記流動体中の水分を前記袋体外に排出する排水工程とを備えていることを特徴とする固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水方法。
【請求項２】
前記排水工程における前記流動体中の水分の排水方向とは異なる方向に、前記排水部材の内部に流体を送入する流体送入工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水方法。
【請求項３】
前記排水部材が自己保形性を有する管状の部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水方法。
【請求項４】
前記排水部材が前記袋体内において複数離隔配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水方法。
【請求項５】
固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水用として用いられる袋体において、
前記袋体内に、注入された前記流動体中の水分を前記袋体外に排出するための排水部材が配置されていることを特徴とする袋体。
【請求項６】
前記排水部材が自己保形性を有する管状の部材であることを特徴とする請求項５に記載の袋体。
【請求項７】
前記排水部材が前記袋体内において複数離隔配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の袋体。
【請求項８】
前記袋体が水密性を有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の袋体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水方法、および、それに用いられる袋体に関し、特に海底・湖沼・河川の底質や掘削工事の掘削ズリなど細かな固体粒子を含有する汚泥の袋詰脱水方法、および、それに用いられる袋体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海底・湖沼・河川の底質や掘削工事の掘削ズリなどの再利用法として、透水性の袋体内にこれを注入し、脱水することにより強度を持たせて、築堤などを形成するのに用いることが考えられる。このような再利用において、袋体を積み重ねた場合に脱水に伴う大きな沈下が生じやすいので、築堤を所定の高さとするのが困難である。そこで、所定高さの築堤を形成するため、粘土が注入された袋体を複数積み重ねた状態として、自重圧密および天日乾燥により粘土中の水分を袋体から脱水し、袋体内部の固形体厚さが初期より小さくなったときに脱水された水の量と略等しい量の粘土を各袋体に再度注入するという方法が提案されている（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特公平８−１９６４７号公報  （第２頁、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献によると、袋体内に粘土などの流動体を注入した後放置して脱水するため、施工に時間がかかるという問題がある。
【０００５】
また、積み重ねられた袋体のそれぞれに再度粘土を注入する構成であるので、下側に配置された袋体に注入する際、上側に配置された袋体を持ち上げる必要がある。したがって、粘土などが充填された袋体の重量を持ち上げるという大掛かりな作業が必要になると共に、袋体が破損してしまう可能性もある。
【０００６】
また、袋体を積み重ねて脱水せずに一層毎に脱水する場合は、一層毎に脱水および注入を繰り返すことになるため、施工時間が著しく長くなる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、袋体が破損する問題を軽減しつつ、施工を比較的短時間で且つ容易に行える、固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水方法、および、それに用いられる袋体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水方法は、固体粒子を含有する流動体を袋体内に注入する注入工程と、袋体内に配置された排水部材の内部を通して、注入された流動体中の水分を袋体外に排出する排水工程とを備えていることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
上記構成によると、袋体内に注入された流動体中の水分は、袋体表面を介してだけでなく袋体内に配置された排水部材によっても外部に排出される。つまり、排水部材が袋体内に配置されていることにより脱水に係る面積が増加し、排水部材を含まない袋体を用いる場合に比べて脱水効果が上がることで、施工時間が短くなる。
【００１０】
脱水過程においては、袋体表面にシルトなど細かい固体粒子が付着しやすく、これが袋体表面の織り目に入り込んで水分の通過が妨げられてしまう傾向にある。したがって袋体表面のみを介して脱水を行う場合は作業中の脱水効果の低下が懸念されるが、上記構成では袋体表面だけではなく排水部材からも脱水が行われ、袋体表面における脱水効果低下の問題を軽減することができる。この点においても、上記構成によると、施工時間が短くなるといえる。
【００１１】
なお、注入工程と排水工程とはほぼ同時に行うことができ、注入工程を終えるとほぼ同時に脱水が完了して硬く強度のある袋体が得られる。したがって、注入工程を終えた後に袋体を放置する必要がなく、短時間で脱水が完了して袋体を積み重ねることができる。そしてその後の脱水による袋体の大きな厚さ変化がなく、袋体を積み重ねて形成された築堤などが崩れることも防止される。
【００１２】
また、脱水が完全に終了しておらず袋体内に若干水分が残留している場合でも、袋体内に排水部材を設けたままとすることで、排水部材による脱水効果が保持される。したがって、袋体を積み重ねて築堤などを形成した場合に、降雨によって袋体内に水分が侵入しても、排水部材が土中のドレーン材として機能するので、袋体を強固に保持することができる。
【００１３】
さらに、前述した従来技術のように袋体を積み重ねた後に再度流動体を注入する構成でないことから、袋体を持ち上げる大掛かりな作業も必要なく、施工作業が容易で、袋体の破損する問題も軽減される。
【００１４】
また、排水工程における流動体中の水分の排水方向とは異なる方向に、排水部材の内部に流体を送入する流体送入工程をさらに備えていることが好ましい（請求項２）。
【００１５】
袋体表面について前述したのと同様に、排水部材の表面にも細かい固体粒子が付着し、排水部材による脱水効果も低下してしまうことが懸念される。そこで上記構成における流体送入工程を行うと、排水部材の表面に付着した固体粒子が剥離して、再び排水部材表面における水分の通過が可能になる。したがって上記構成によると、袋体表面における脱水効果が前述したように固体粒子の付着により低下又は無くなったとしても、排水部材の脱水効果を流体送入工程により復活させることにより、袋体全体としての脱水効果を保持することが可能である。
【００１６】
また、本発明に係る袋体は、固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水用として用いられる袋体において、袋体内に、注入された流動体中の水分を袋体外に排出するための排水部材が配置されていることを特徴とする（請求項５）。
【００１７】
上記構成の袋体は、上述した袋詰脱水方法に適用可能であって、上述と同様の効果をもたらすものである。
【００１８】
また、排水部材が自己保形性を有する管状の部材であることが好ましい（請求項３および請求項６）。
【００１９】
上記構成によると、排水部材が管状であることから、平たいシート状の場合に比べて内部空間を大きくすることができ、内部での水の流れが良好となる。また、排水部材内に例えばシルトなど粘性を有する非常に小さな径の固体粒子が入り込むと、粒子が凝集する場合があるが、このような場合でも、内部空間を大きくとれる管状であるために、凝集した固体粒子が詰まるのを防止することができる。そして排水部材が自己保形性を有することから、流動体などからの圧力により排水部材が変形して押しつぶされたりすることなく、内部での水の流れを良好に保持することができる。
【００２０】
また、排水部材が袋体内において複数離隔配置されていることが好ましい（請求項４および請求項７）。
【００２１】
上記構成によると、排水部材が単数の場合に比べて脱水に係る面積が増加し、脱水効果がさらに向上する。したがって、より短時間での施工が可能である。
【００２２】
また、袋体は水密性を有するものであってもよい（請求項８）。
【００２３】
水密性を持たない袋体に、例えば湖沼の底質のようにダイオキシンなどの有害物質を含む可能性の高い流動体を注入すると、流動体中の水分と共に有害物質が袋体表面から外部に出てしまい、環境上大変問題になる。したがって、この場合は袋体表面から排出された余剰水を回収する必要がある。しかしながら、袋体は通常寸法が大きいため、全ての余剰水を回収するのは非常に困難な作業となる。そこで、有害物質を含む可能性のある流動体の場合は、水密性を有する袋体を用いて、余剰水を袋体表面から排出させずに袋体内の排水部材のみから排出させるようにする。これにより、上述のような困難な作業を行うことなく、容易に余剰水を回収することができるようになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水方法を行うときの状態を示す概略図である。図２（ａ）は、図１に示す本発明の一実施の形態に係る袋詰脱水方法において注入工程および排水工程が行われた際の流動体の流れおよび流動体中の水分の流れを示す説明図である。図２（ｂ）は、図１に示す本発明の一実施の形態に係る袋詰脱水方法において水送入工程が行われた際の水の流れを示す説明図である。
【００２５】
本実施の形態では、流動体として海底の底質、いわゆるヘドロを用いるものとする。
【００２６】
先ず、本実施の形態に係る袋詰脱水方法に用いられる装置構成について説明する。
【００２７】
袋体１は、図１および図２（ａ），（ｂ）に示すように、長手方向両端が開放された略筒状であり、内部に排水部材として４本の保形ホース２を備えている。より詳細には、袋体１の長手方向一端は１つの開口部を有し、他端はホース引き出し口およびその下方の流動体注入用の注入口５を有する。袋体１の長手方向一端の開口部は金具７により閉塞されており、他端のホース引き出し口には上記４本の保形ホース２それぞれに対応する貫挿穴（図中には１つの保形ホース２のみに対応する貫挿穴のみ示す）が形成されたホース保持栓８が設けられている。このホース保持栓８により、袋体１内部に注入された底質１０が袋体１のホース引き出し口から漏れ出ないようになっている。
【００２８】
袋体１の長手方向他端にある注入口５には、図１に示すように、後述の注入工程の際に注入ホース１５に一端が挿入される。注入ホース１５の他端はサンドポンプ３１に接続されており、このサンドポンプ３１により海底の底質１０が注入ホース１５内に圧送されるようになっている。
【００２９】
なお、袋体１の材料としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、などの汎用繊維やアラミドなどの高強度繊維を用いることができる。袋体１の寸法は、直径２ｍ、長さ１０ｍである。
【００３０】
４本の保形ホース２は、袋体１内において袋体１の長手方向に沿って配置されており、スペーサ６を介することにより、それぞれ袋体１の幅方向において所定間隔に離隔するよう保持されている。各保径ホース２における袋体１内に配置された一端は、例えば縫製や接着などで閉塞されており、他端は、袋体１の長手方向他端のホース引き出し口に設けられたホース保持栓８の貫挿穴にそれぞれ貫挿され、外部に引き出されている。
【００３１】
袋体１の他端から引き出された４本の保形ホース２は、それぞれ分岐している（図１には１つの保形ホース２の分岐構成のみ示す）。保形ホース２の分岐された一端および他端は、それぞれバルブ１７，１８を介して、排水槽２０および水送入用ポンプ２１に接続されている。
【００３２】
保形ホース２は、たて糸およびよこ糸に合成繊維を使用し、且つ、よこ糸の一部にワイヤや合成樹脂からなる剛性を有するモノフィラメント、いわゆるブリッスルなどを使用することにより、自己保形性を有するものとして織成されている。
【００３３】
なお、スペーサ６は、中心に保形ホース２の外径とほぼ同径の貫通孔が形成された略円形のものであり、その外周には多数の切り欠きが形成されている。そしてこの切り欠きが形成された外周部分に保径ホース２の表面が当接するようになっている。
【００３４】
次いで、本実施の形態に係る袋詰脱水方法について説明する。なお、脱水を行うにあたって、袋体１は、４本の保形ホース２が内部の所定位置に設置され、長手方向一端の開口部が金具７で閉塞され、且つ他端のホース引き出し口がホース保持栓８により閉塞されると共に注入口５が開放された状態である。
【００３５】
先ず、図１に示すように、袋体１の注入口５に注入ホース１５の一端を挿入し、サンドポンプ３１により袋体１内に底質１０を圧送する（注入工程）。注入工程を行うにあたっては、図１に示した水送入ポンプ２１に対応するバルブ１８を閉鎖し、排水槽に対応するバルブ１７を開放しておく。これにより、後述のように袋体１内から保形ホース２内部を通って排出された底質１０の余剰水が排水槽２０内に貯められるようになる。
【００３６】
図２（ａ）には、注入工程における底質１０の注入方向が白抜きの太い矢印、底質１０中の水分の流れが点線の矢印で示されている。図２（ａ）に示すように、袋体１内に注入された底質１０中の水分は、袋体１の表面から外部に排出されるか、或いは、保形ホース２の表面から内部に入り、その内部を通って袋体１のホース引き出し口へと移動し、袋体１外に排出される（排水工程）。
【００３７】
なお、本実施の形態では注入工程および排水工程がほぼ同時に行われることになる。
【００３８】
次に、排水工程における保形ホース２内の水分の流れとは逆方向に、保形ホース２内に水を送入する（水送入工程）。水送入工程を行うにあたっては、図１に示したサンドポンプ３１を作動停止させると共に、水送入ポンプ２１に対応するバルブ１８を開放し、排水槽に対応するバルブ１７を閉鎖しておく。これにより、水送入ポンプ２１により、固形粒子を含まない精製水が保形ホース２内に図２（ｂ）矢印方向に送入される。
【００３９】
排水工程は上記注入工程および排水工程を行って所定時間経過後に行い、その後再び注入工程および排水工程を行い、また所定時間経過後に排水工程を行う、という作業を、脱水完了まで繰り返す。
【００４０】
以上に述べたように、本実施形態に係る固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水方法によると、袋体１内に注入された底質１０中の水分は、袋体１表面を介してだけでなく袋体１内に配置された保形ホース２によっても外部に排出される。つまり、保形ホース２が袋体１内に配置されていることにより脱水に係る面積が増加し、保形ホース２を含まない袋体を用いる場合に比べて脱水効果が上がることで、施工時間が短くなる。
【００４１】
また、脱水過程においては、袋体１表面にシルトなど細かい固体粒子が付着しやすく、これが袋体１表面の織り目に入り込んで水分の通過が妨げられてしまう傾向にある。したがって袋体１表面のみを介して脱水を行う場合は作業中の脱水効果の低下が懸念されるが、本実施の形態では袋体１表面だけではなく保形ホース２からも脱水が行われ、袋体１表面における脱水効果低下の問題を軽減することができる。この点においても、本実施の形態によると、短時間での施工が可能になるといえる。
【００４２】
また、注入工程を終えるとほぼ同時に脱水が完了して硬く強度のある袋体１が得られる。したがって、注入工程を終えた後に袋体１を放置する必要がなく、短時間で脱水が完了して袋体１を積み重ねることができる。そしてその後の脱水による袋体１の大きな厚さ変化がなく、袋体１を積み重ねて形成された築堤などが崩れることも防止される。
【００４３】
また、脱水が完全に終了しておらず袋体１内に若干水分が残留している場合でも、袋体１内に保形ホース２を設けたままとすることで、保形ホース２による脱水効果が保持される。したがって、袋体１を積み重ねて築堤などを形成した場合に、降雨によって袋体１内に水分が侵入しても、保形ホース２が土中のドレーン材として機能するので、袋体１を強固に保持することができる。
【００４４】
さらに、脱水過程において一旦袋体１を積み重ねた後再度底質１０を注入するという必要がないことから、袋体１を持ち上げる大掛かりな作業も必要なく、施工作業が容易で、袋体１の破損する問題も軽減される。
【００４５】
また、袋体１表面だけでなく保形ホース２の表面にも細かい固体粒子が付着し、保形ホース２による脱水効果も低下してしまうことが懸念されるが、本実施の形態のように流体送入工程を行うと、保形ホース２の表面に付着した固体粒子が容易に剥離し、再び保形ホース２表面における水分の通過が可能になる。したがって本実施の形態によると、袋体１表面における脱水効果が前述したように固体粒子の付着により低下又は無くなったとしても、保形ホース２の脱水効果を流体送入工程により復活させることができる。これにより、袋体１全体としての脱水効果を保持することが可能である。
【００４６】
また、保形ホース２が自己保形性を有する管状の部材であることから、平たいシート状の部材を用いる場合に比べて内部空間を大きくすることができ、内部での水の流れが良好となる。また、保形ホース２内に例えばシルトなど粘性を有する非常に小さな径の固体粒子が入り込むと、粒子が凝集する場合があるが、このような場合でも、内部空間を大きくとれる管状であるために、凝集した固体粒子が詰まるのを防止することができる。そして保形ホース２が自己保形性を有することから、袋体２内の底質１０の圧力により保形ホース２が変形して押しつぶされたりすることなく、内部での水の流れを良好に保持することができる。
【００４７】
また、保形ホース２が袋体１内において複数離隔配置されていることから、単数配置する場合に比べて脱水に係る面積が増加し、脱水効果がさらに向上する。したがって、より短時間での施工が可能である。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００４９】
例えば、流動体として、上述の実施の形態では海底の底質を用いるものとしているが、湖沼・河川の底質、掘削工事で得られる掘削ズリなど、固形粒子を含むものであればその他様々なものを用いてよい。
【００５０】
なお、地下水の多い地底の掘削ズリを流動体として用いる場合は、袋体１表面および保形ホース２表面にシルトなどの細かい固体粒子が付着しやすく、この粒子が織り目に入り込んで水分の通過が妨げられ、さらに、シルトなどの細かい粒子以外の大きな粒子もその上に堆積し、ケーキ層が生成される傾向にある。したがってこの場合は脱水効果の低下が特に懸念されるため、上述の実施形態における水送入工程を行うのが望ましい。また換言すれば、掘削ズリなど細かい粒子を含む水分の多い流動体を用いる場合、本発明における水送入工程を用いたときの効果が特に発揮される。
【００５１】
また、湖沼の底質を流動体として用いる場合は、ダイオキシンなどの有害物質を含む可能性が高いものであることから、袋体１表面から有害物質が外部へ漏れでないようにするため、袋体１を水密性のあるものとするのが望ましい。水密性を有さない袋体に有害物質を含む流動体を注入すると、流動体中の水分と共に有害物質が袋体表面から外部に出てしまい、環境上大変問題になる。したがって、水密性を有さない袋体を用いる場合は袋体表面から排出された余剰水を回収する必要がある。しかしながら、袋体は通常寸法が大きいため、全ての余剰水を回収するのは非常に困難な作業となる。そこで、有害物質を含む可能性のある流動体の場合は、水密性を有する袋体を用いて、余剰水を袋体表面から排出させずに袋体内の保形ホース２のみから排出させるようにする。これにより、上述のような困難な作業を行うことなく、容易に余剰水を回収することができるようになる。なお、水密性を有する袋体としては、例えば上述の実施の形態で用いられる袋体１の外面にウレタン樹脂などの合成樹脂を押し出し成形し、内外面を反転することにより内面に水密層を持たせたものが考えられる。
【００５２】
また、保形ホース２としては、織成されるものに限定されず、例えばワイヤなどの線材が周方向に向かって螺旋状に配置された樹脂製のホースや多数の孔が形成されたプラスチック製のパイプの表面を透水性布で被覆したものであってもよい。つまり、保形ホース２は、袋体１内に流動体が注入されたときに圧力により変形して閉塞されることなく、内部に流体が通過できるスペースが確保されるようなものであればよい。
【００５３】
また、保形ホース２は袋体１内に複数配置される必要はなく、単数であってもよい。
【００５４】
また、保形ホース２は必ずしも自己保形性や管状である必要はない。しかしながら、内部に含んだ水分を袋体１から良好に排出するには、上述の実施の形態のように自己保形性を有し且つ管状であるのが好ましいといえる。
【００５５】
また、注入工程と排水工程とは上述の実施の形態においてほぼ同時に行われているが、ずらして行ってもよい。
【００５６】
また、水送入工程において保形ホース２に送入されるのは精製水に限定されず、その他様々な流体を用いることができる。
【００５７】
また、水送入工程を省略することもできる。しかし保形ホース２による脱水効果を保持するには、注入・排水工程と水送入工程とを繰り返し行うのが好ましい。
【００５８】
また、上述の実施の形態では袋体１の他端側に流動体の注入口５と保形ホース２の引き出し口が設けられており、注入口５から流動体の流れによって保形ホース２が移動しにくい構成となっている。しかしながら、流動体の注入口５を保形ホース２の引き出し口とは反対側、即ち袋体１の一端側に設けるなど、様々な構成であってよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によると、袋体表面だけではなく排水部材からも脱水が行われるので脱水効果が上がって施工時間が短くなると共に、袋体を持ち上げる大掛かりな作業も必要なく作業が容易である。
【００６０】
請求項２によると、排水部材の脱水効果を復活させることにより、袋体全体としての脱水効果を保持することが可能である。
【００６１】
請求項５の袋体によると、請求項１および請求項２に係る袋詰脱水方法に適用可能であって、上述と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
請求項３および請求項６によると、内部での水の流れを良好に保持することができ、さらに、凝集した固体粒子が詰まるのを防止することができる。
【００６３】
請求項４および請求項７によると、脱水効果がさらに向上することにより、より短時間での施工が可能である。
【００６４】
請求項８によると、例えば湖沼の底質のようにダイオキシンなどの有害物質を含む可能性の高い流動体を用いる場合でも適用でき、有害物質を含む余剰水を容易に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る固体粒子を含有する流動体の袋詰脱水方法を行うときの状態を示す概略図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す本発明の一実施の形態に係る袋詰脱水方法において注入工程および排水工程が行われた際の流動体の流れおよび流動体中の水分の流れを示す説明図である。（ｂ）は、図１に示す本発明の一実施の形態に係る袋詰脱水方法において水送入工程が行われた際の水の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１  袋体
２  保形ホース（排水部材）
１０  底質（流動体）
２０  排水槽
２１  水送入用ポンプ
【図１】
2004324260.tif 000003
【図２】
2004324260.tif 000004