(57)【要約】【課題】排泥中の水成分を確実に分離回収して希釈水用の再利用水を外部の給水設備に頼ることなく確保し、外部から給水を受けることなく排泥を円滑に分級して泥水を再利用できるようにする。【解決手段】排出される排泥を希釈水と混合して撹拌する撹拌装置を設け、撹拌希釈された排泥を粒度に応じて土砂成分と泥水成分とに分離する排泥分級装置を設け、分離した泥水に凝集剤を混入させて泥水中の固体微粒子成分を凝固させる反応装置を設け、泥水中の凝固した固体微粒子成分を除去して水成分を回収する清水生成装置を設け、回収した水成分を希釈水として撹拌装置に送水する送水路を設けた。【選択図】　　　　　図１
2004108023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切羽に送り込んだ高濃度泥水で切羽面を安定させながら掘進機で掘削していく泥濃式推進工法における排泥の処理設備であって、排出される排泥を希釈水と混合して撹拌する撹拌装置を設け、同撹拌装置で希釈撹拌された排泥を粒度に応じて土砂成分と泥水成分とに分離する排泥分級装置を設け、同排泥分級装置で分離した泥水に凝集剤を混合撹拌して泥水中の固体微粒子成分を凝固させる反応装置を設け、同反応装置で泥水中の凝固した固体微粒子成分をフィルタで除去して水成分を回収する清水生成装置を設け、同清水生成装置で回収した水成分を希釈水として撹拌装置に送水する送水路を設け、排泥中の水成分を再利用できるようにしたことを特徴とする泥濃式推進工法における排泥の処理設備。
【請求項２】
清水生成装置が、水成分回収槽内に反応装置から送り込まれた泥水を濾過するフィルタ槽を水面より高い位置で取り外し自在に設置し、凝集剤を混合撹拌した泥水をフィルタ槽に送り込んで濾過された水成分を下方の水成分回収槽に回収する構造である請求項１記載の泥濃式推進工法における排泥の処理設備。
【請求項３】
排泥分級装置で分離した泥水の一部を高濃度泥水を製造する高濃度泥水製造装置に送り込み、分離した泥水を高濃度泥水の製造原料の一部とするようにした請求項１又は２記載の泥濃式推進工法における排泥の処理設備。
【請求項４】
凝集剤が、硫酸アルミニウム又は硫酸バン土の無機系、又はアニオン系ポリマー又はカチオン系ポリマー又は非イオン系ポリマーの有機系、又はポリ塩化アルミニウムの高分子系で、泥水に対して１０〜２０重量％混合する請求項１〜３いずれか記載の泥濃式推進工法における排泥の処理設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切羽に注入した高濃度泥水の泥水圧で切羽面を安定させながら掘進機で掘削していく泥濃式推進工法における排泥の処理設備に関し、詳しくは排出された排泥中の水成分を希釈水として回収することで、外部から給水を受けることなく排泥を円滑に分級して泥水を再利用できるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、切羽に送泥した粉末粘土，目詰剤，土粒子等の泥水材を含む高濃度泥水の泥水圧で切羽面の安定を図りながら掘進機のカッターヘッドを回転させて掘進を行っていく泥濃式推進工法がある。同法では、切羽で発生する湧水，土砂，粘土等の高濃度排泥が掘進機から排出され、そのうち土砂成分を分級除去して泥水成分を高濃度泥水の原料として再利用している。
【０００３】
ところで、泥水成分を再利用する際、そのままでは排泥分級装置が目詰まりして水で希釈しないと分級が円滑に行われないことがあった。その為、希釈水を外部から給水する給水装置を別途設けており、設備に多額のコストがかかる問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、排泥中の水成分を確実に分離回収することで希釈用水を外部の給水設備に頼ることなく確保できる経済性に優れた泥濃式推進工法における排泥の処理設備を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）　切羽に送り込んだ高濃度泥水で切羽面を安定させながら掘進機で掘削していく泥濃式推進工法における排泥の処理設備であって、排出される排泥を希釈水と混合して撹拌する撹拌装置を設け、同撹拌装置で希釈撹拌された排泥を粒度に応じて土砂成分と泥水成分とに分離する排泥分級装置を設け、同排泥分級装置で分離した泥水に凝集剤を混合撹拌して泥水中の固体微粒子成分を凝固させる反応装置を設け、同反応装置で泥水中の凝固した固体微粒子成分をフィルタで除去して水成分を回収する清水生成装置を設け、同清水生成装置で回収した水成分を希釈水として撹拌装置に送水する送水路を設け、排泥中の水成分を再利用できるようにしたことを特徴とする泥濃式推進工法における排泥の処理設備
２）　清水生成装置が、水成分回収槽内に反応装置から送り込まれた泥水を濾過するフィルタ槽を水面より高い位置で取り外し自在に設置し、凝集剤を混合撹拌した泥水をフィルタ槽に送り込んで濾過された水成分を下方の水成分回収槽に回収する構造である前記１）記載の泥濃式推進工法における排泥の処理設備
３）　排泥分級装置で分離した泥水の一部を高濃度泥水を製造する高濃度泥水製造装置に送り込み、分離した泥水を高濃度泥水の製造原料の一部とするようにした前記１）又は２）記載の泥濃式推進工法における排泥の処理設備
４）　凝集剤が、硫酸アルミニウム又は硫酸バン土の無機系、又はアニオン系ポリマー又はカチオン系ポリマー又は非イオン系ポリマーの有機系、又はポリ塩化アルミニウムの高分子系で、泥水に対して１０〜２０重量％混合する前記１）〜３）いずれか記載の泥濃式推進工法における排泥の処理設備
にある。
【０００６】
【作用】
本発明によれば、掘進で排出された排泥は撹拌装置で希釈水と混合して撹拌され、希釈撹拌された排泥は排泥分級装置で粒度に応じて土砂成分と泥水成分とに分離され、分離した泥水は反応装置で凝集剤を混入して泥水中の固体微粒子成分が凝固され、泥水中の凝固した固体微粒子成分を清水生成装置で除去して水成分が回収され、回収した水成分は送水路で撹拌装置に送水されて希釈水として再利用される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、推進機から排出される排泥は、排泥タンクに一時的に貯え、処理能力に応じた排泥量を本発明の処理へ移行させることが全体の処理を円滑にさせる。希釈水を加水して撹拌する装置としては、回転式やタンク内で撹拌羽根を回転させる方式の装置が用いられ、希釈撹拌された排泥を土砂成分と泥水成分とに分離する排泥分級装置としては、振動篩装置や遠心分離装置又はそれらの組み合わせが選ばれて用いられる。
【０００８】
凝集剤としては、硫酸アルミニウム又は硫酸バン土の無機系，アニオン系ポリマー又はカチオン系ポリマー又は非イオン系ポリマーの有機系，ポリ塩化アルミニウムの高分子系等があり、土砂成分が分離除去された泥水に１０〜２０重量％混入して泥水中に有する１０〜７０μｍの粒度の固体微粒子を凝固させ、１０μｍより小さい水成分を回収できるようにする。同水成分を回収する清水生成装置は、１０μｍ以下の成分を通過させるメッシュ又は布状物等からなるフィルタ槽を形成し、同フィルタ槽に凝集剤を混入させて反応させた泥水を投入して水成分のみを回収できるようにした構造のものが用いられる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。図１は実施例の排泥の処理設備の概要図、図２は実施例の反応装置と清水生成装置の説明図、図３は実施例の排泥処理の流れ図である。図中、１は掘進機、２は撹拌装置、２ａは排泥タンク、２ｂはミキサー、３は排泥分級装置、３ａはコンベヤ、３ｂはダンプ、４は反応装置、４ａは撹拌羽根、５は凝集剤、６は清水生成装置、６ａは水成分回収槽、６ｂはフィルタ槽、６ｃはポンプ、７は送泥プラント、８はストックタンク、９は送泥ポンプ、１０はバルブ、１１はポンプ、１２は土砂成分、１３は固体微粒子成分、Ｇは地盤、Ｗは水成分である。
【００１０】
本実施例では、初期水を送り込んで送泥プラント７で製造した高濃度泥水を掘進機１の先端に圧送後、高濃度泥水で切羽面を安定させながら掘進していき、掘削された地山の砂，石，粘土，シルト等の地山成分と泥水とが混在したヘドロ状態の排泥が排出される。この排泥は撹拌装置２の排泥タンク２ａに一時貯泥された後設備の処理具合に応じてミキサー２ｂに適量送り、初期水の一部を希釈水として混入撹拌し、分離性が良好となった状態で排泥分級装置３に送られる。
【００１１】
排泥分級装置３では、分離性が良好となった排泥が装置内のメッシュ板や遠心分離機によって粒度が７５μｍ以上の砂，破砕石等の土砂成分１２とそれらより小さい泥水成分とに分別され、土砂成分１２がコンベヤ３ａで搬出されて埋め立てされるとともに泥水が反応装置４に送られる。
【００１２】
反応装置４では、図２に示すように分別された泥水にポリ塩化アルミニウムからなる高分子系の凝集剤５を１５重量％混入して撹拌羽根４ａで混合撹拌し、泥水中に残存する１０〜７５μｍの固体微粒子成分を凝固させて清水生成装置６に送られる。このとき、希釈水を適量混合して粘度を調整してもよい。
【００１３】
清水生成装置６では、図２に示すように反応装置４から送給された泥水がフィルタ槽６ｂに投入され、同フィルタ槽６ｂ内に泥水中の凝固した固体微粒子成分１３が残留して水成分Ｗが滲出することで水成分回収槽６ａに回収される。回収された水成分Ｗは希釈水として撹拌装置２の排泥タンク２ａに供給されるとともに一部が高濃度泥水の原料として送泥プラント７に送り出され、固体微粒子成分１３は産業廃棄処理される。
【００１４】
このようにして、排泥が再利用水である希釈水で希釈されて円滑に分級され、その一部が送泥プラント７に送り込まれ、ストックタンク８を経て送泥ポンプ９により掘進機１に送り込まれることで再び高濃度泥水として切羽に注入して掘進が行なわれる。この工程を図３に示す流れ図のように継続することで、排泥内の水成分Ｗが循環的に回収・再利用される。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば排泥中の水成分を確実に分離回収することで希釈用水を外部の給水設備に頼ることなく確保し得る経済性に優れた泥濃式推進工法における排泥の処理設備を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の排泥の処理設備の概要図である。
【図２】実施例の反応装置と清水生成装置の説明図である。
【図３】実施例の排泥処理の流れ図である。
【符号の説明】
１　掘進機
２　撹拌装置
２ａ　排泥タンク
２ｂ　ミキサー
３　排泥分級装置
３ａ　コンベヤ
３ｂ　ダンプ
４　反応装置
４ａ　撹拌羽根
５　凝集剤
６　清水生成装置
６ａ　水成分回収槽
６ｂ　フィルタ槽
６ｃ　ポンプ
７　送泥プラント
８　ストックタンク
９　送泥ポンプ
１０　バルブ
１１　ポンプ
１２　土砂成分
１３　固体微粒子成分
Ｇ　地盤
Ｗ　水成分
【図１】
2004108023.tif 000003
【図２】
2004108023.tif 000004
【図３】
2004108023.tif 000005