(57)【要約】【課題】簡素・省スペース・高効率での処理を可能にする排泥再利用技術を提供する。【解決手段】地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とした再利用液を得る再利用液製造ステップと、製造した再利用液を、地盤改良に使用する水の一部若しくは全部としてそのまま若しくは他の材料と混合した後に、ノズル口径が１．０ｍｍ以上とされ、内面を形成する部分の引張強さが３７０Ｎ／ｍｍ2以上、耐力が３０５Ｎ／ｍｍ2以上かつロックウェル硬さが４０以上とされたノズルから地盤内に対して１ＭＰａ以上の圧力で噴射する噴射ステップとを経て、排泥の再利用を図る。【選択図】図１
2005054492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とした再利用液を得る再利用液製造ステップと、
前記再利用液を、地盤改良に使用する水の一部若しくは全部としてそのまま若しくは他の材料と混合した後に、ノズル口径が１．０ｍｍ以上とされ、内面を形成する部分の引張強さが３７０Ｎ／ｍｍ2以上、耐力が３０５Ｎ／ｍｍ2以上かつロックウェル硬さが４０以上とされたノズルから地盤内に対して１ＭＰａ以上の圧力で噴射する噴射ステップとを含む、
ことを特徴とする地盤改良工法における排泥の再利用方法。
【請求項２】
前記再利用液製造ステップにて、地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とした後、粘度調整を行いＰロートフロー値が２０秒未満の粘性を有する再利用液を得るとともに、
前記噴射ステップにて、前記再利用液を１〜１０ＭＰａの低圧噴射により地盤内に圧送供給するようにする、請求項１記載の地盤改良工法における排泥の再利用方法。
【請求項３】
前記再利用液製造ステップにて、地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とした後、粘度調整を行いＰロートフロー値が１５秒未満の粘性を有する再利用液を得るとともに、
前記噴射ステップにて、前記再利用液を２０〜５０ＭＰａの高圧噴射により地盤内に圧送供給するようにする、請求項１記載の地盤改良工法における排泥の再利用方法。
【請求項４】
前記粘度調整を、土壌分散剤、セメント用減水剤、ＡＥ剤およびクエン酸の少なくとも一種を添加することにより行う、請求項２または３記載の地盤改良工法における排泥の再利用方法。
【請求項５】
地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とした再利用液を得る再利用液製造手段と、
前記再利用液を、地盤改良に使用する水の一部若しくは全部としてそのまま若しくは他の材料と混合した後に、ノズル口径が１．０ｍｍ以上とされ、内面を形成する部分の引張強さが３７０Ｎ／ｍｍ2以上、耐力が３０５Ｎ／ｍｍ2以上かつロックウェル硬さが４０以上とされたノズルから地盤内に対して１ＭＰａ以上の圧力で噴射する噴射手段とを備えた、
ことを特徴とする地盤改良工法における排泥の再利用設備。
【請求項６】
前記再利用液製造手段は、地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とする固液分離手段と、固液分離手段により処理した液の粘度測定を行う粘度測定手段と、粘度測定手段による測定粘度が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上であるときに粘度調整剤を前記固液分離手段により処理した液に添加し、粘度調整した再利用液を得る粘度調整手段とを備えたものである、請求項５記載の地盤改良工法における排泥の再利用設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良工事において発生する排泥を再利用する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良工事は、大別して連続壁工法、機械撹拌工法及び高圧噴射工法の３工法に分類される。しかし、いずれの工法においても地盤改良工事で発生する排泥は、産業廃棄物として処理されているのが実情である。具体的には、排泥はバキューム車で処理したり、セメントが含有しているため数日程度放置させて固化させたり、各種固化材を追加投入して固化させたり、吸水性材料を使用して排泥の含水比を低減させたりした後、ダンプ搬出により廃棄物処分場に投棄されることが多い。また、凝集剤を添加した後に廃棄している例もある。これらの従来方法は、いずれも排泥を産業廃棄物として処分場へ投棄することを前提としたものであり、このため近年では、処分場が数年で飽和状態となったり、周辺環境への悪影響を懸念する住民の反対により新規の処分場の新設が困難になったりしている。このような状況を考えると、地盤改良工法の排泥の減量化、再利用化は２１世紀になった現在、必要不可欠な事である。
【０００３】
そして、このような観点から、排泥の減量化、再利用化を図る技術が種々提案されており、その多くは水としての再利用を図るべく、排泥中に含まれる粒子を可能な限り除去し、残留粒子の粒径を可能な限り小粒径（例えば粒径７５μｍ以下）にした後、そのまま又は固化材と混合して地盤内へ噴射するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、いくら粒子を除去しようとしてもそこには限界があり、また精度を高めようとすればするほど、再利用のための設備が複雑・過大・低効率になり易く、工事スペースの確保が困難になったり、施工コストの高騰を招いたりしかねない。
【特許文献１】特開平１１−１５２７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、簡素・省スペース・高効率での処理を可能にする排泥再利用技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決した本発明は、次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とした再利用液を得る再利用液製造ステップと、
前記再利用液を、地盤改良に使用する水の一部若しくは全部としてそのまま若しくは他の材料と混合した後に、ノズル口径が１．０ｍｍ以上とされ、内面を形成する部分の引張強さが３７０Ｎ／ｍｍ2以上、耐力が３０５Ｎ／ｍｍ2以上かつロックウェル硬さが４０以上とされたノズルから地盤内に対して１ＭＰａ以上の圧力で噴射する噴射ステップとを含む、
ことを特徴とする地盤改良工法における排泥の再利用方法。
【０００７】
＜請求項２記載の発明＞
前記再利用液製造ステップにて、地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とした後、粘度調整を行いＰロートフロー値が２０秒未満の粘性を有する再利用液を得るとともに、
前記噴射ステップにて、前記再利用液を１〜１０ＭＰａの低圧噴射により地盤内に圧送供給するようにする、請求項１記載の地盤改良工法における排泥の再利用方法。
【０００８】
＜請求項３記載の発明＞
前記再利用液製造ステップにて、地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とした後、粘度調整を行いＰロートフロー値が１５秒未満の粘性を有する再利用液を得るとともに、
前記噴射ステップにて、前記再利用液を２０〜５０ＭＰａの高圧噴射により地盤内に圧送供給するようにする、請求項１記載の地盤改良工法における排泥の再利用方法。
【０００９】
＜請求項４記載の発明＞
前記粘度調整を、土壌分散剤、セメント用減水剤、ＡＥ剤およびクエン酸の少なくとも一種を添加することにより行う、請求項２または３記載の地盤改良工法における排泥の再利用方法。
【００１０】
＜請求項５記載の発明＞
地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とした再利用液を得る再利用液製造手段と、
前記再利用液を、地盤改良に使用する水の一部若しくは全部としてそのまま若しくは他の材料と混合した後に、ノズル口径が１．０ｍｍ以上とされ、内面を形成する部分の引張強さが３７０Ｎ／ｍｍ2以上、耐力が３０５Ｎ／ｍｍ2以上かつロックウェル硬さが４０以上とされたノズルから地盤内に対して１ＭＰａ以上の圧力で噴射する噴射手段とを備えた、
ことを特徴とする地盤改良工法における排泥の再利用設備。
【００１１】
＜請求項６記載の発明＞
前記再利用液製造手段は、地盤改良工事により排出される排泥から粒径４．５ｍｍ超の粒子を除去し、かつ残留粒子の乾燥含有量を５重量％以下とする固液分離手段と、固液分離手段により処理した液の粘度測定を行う粘度測定手段と、粘度測定手段による測定粘度が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上であるときに粘度調整剤を前記固液分離手段により処理した液に添加し、粘度調整した再利用液を得る粘度調整手段とを備えたものである、請求項５記載の地盤改良工法における排泥の再利用設備。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、粒子を可能な限り除去しようとする従来の考え方から脱して、粒子を除去しきれないとの前提に立ち、そのような場合であっても、再利用液を確実に地盤内に供給できるように、再利用液の噴射ノズルの強度や口径を定めたところに特徴を有するものである。したがって、本発明によれば、ノズルの閉塞や機器の損耗のおそれを低減しつつも、簡素・省スペースな設備を用いることができ、また除去効率を重視する必要がないため高効率での再利用液の製造が可能となる。
【００１３】
本発明では、再利用液を地盤内への供給圧力に応じた粘度に調整することが望ましく、この場合、再利用液の地盤内への供給をより確実なものとすることができる。その他の細かな点については後述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について詳説する。
図１には、本発明を応用した地盤改良方法の設備概要が示されている。符号１は水貯留槽を示し、符号２はセメント等の固化材貯留サイロを示しており、これらの注入材料は、必要に応じて図示しないポンプにより改良液製造装置３にそれぞれ導入される。改良液製造装置３では水と固化材とが混合され改良液が製造され、製造された改良液は注入ポンプＰ２により圧送ホース３２を介して送出され、地盤に挿入された注入管１０に供給され、さらに注入管１０を介して地盤Ｇ内に供給される。
【００１５】
また、ある種の地盤改良工法では、地盤Ｇ内への改良液の供給に先立って或いは供給とともに、地盤Ｇ内に挿入した注入管１０を介して地盤改良予定部分に水を噴射し、地盤を切削もしくは弛緩したりすることがある。図示形態は、この場合を想定したものであり、水貯留槽１の貯留水をポンプＰ１により圧送ホース３１を介して直接注入管１０に供給できるようになっている。
【００１６】
さらに、地盤改良工法の中には、改良径を増大するべく高圧エアと改良液とを注入する手法や、地盤改良予定部分に水を噴射し地盤を切削する場合において切削能力の向上を図るべく、水と高圧エアとを噴射する方法もある。図示形態は、この場合を想定しており、コンプレッサ２３から高圧エアをエアホース３３を介して注入管１０に供給できるようになっている。
【００１７】
これらのような地盤改良工法においては、地盤Ｇ内への削孔水、切削水若しくは弛緩水の供給に伴い、または改良液の地盤内への供給に伴い、孔口から泥土が排出される。このため、通常は孔口に排泥ピット４１が設けられ、ここに排出される排泥が回収される。
【００１８】
本発明は、この回収した排泥を再利用する。このため、図示形態では排泥ピット４１内の排泥が吸引ポンプＰ３により吸引され、再利用液製造装置４に供給される。再利用液製造装置４の例は図２に示されている。排泥は排泥貯留槽４Ａに投入され、一時的に貯留された後、ポンプにより固液分離手段４Ｓに供給され、粒径４．５ｍｍ超の粒子が除去されるとともに、残留粒子の乾燥含有量が５重量％以下の再利用液とされる。除去された固形分は従来と同様に廃棄処分される。
【００１９】
固液分離手段４Ｓは、上記再利用液を製造しうる限り特に限定されないが、設置面積やコストの観点から、篩目孔径が４ｍｍ〜０．０８８ｍｍの振動篩等のスクリーニング装置４Ｂを１〜４基前段に備え、またサイクロン式分離装置４Ｃを後段に備え、前段４Ｂで粗粒分をある程度まで除去した後に、後段４Ｃで細粒分を含めて仕上げ除去する形態のものが好適である。
【００２０】
固液分離により得られた再利用液は、そのまま使用しても良いが、シルト分や粘土分の含有量によっては粘度が高くなり、噴射ノズルの閉塞を誘発するおそれがある。したがってこのような場合、好適には、図示形態のように再利用液を一時的に調整槽４Ｄに貯留し粘度調整を行うのが好ましい。具体的には、調整槽４Ｄ内にＢ型粘度計等の粘度測定手段４Ｅを設け、粘度測定手段４Ｅによる測定粘度が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上であるときに、土壌分散剤、セメント用減水剤、ＡＥ剤、クエン酸等の粘度調整剤を一種または複数種組み合わせて調整槽４Ｄ内の液に添加し、粘度調整を行うことができる。調整槽４Ｄ内には攪拌装置を設けるのが好ましい。土壌分散剤としては、ポリカルボン酸系のものを公的に用いることができ、セメント用減水剤としては通常の減水剤の他、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤（遅延型含む）も用いることができる。
【００２１】
具体的に、再利用液の利用に際して再利用液を１〜１０ＭＰａの低圧で地盤Ｇ内に噴射する場合には、Ｐロートフロー値が２０秒未満となるように、また再利用液を２０〜５０ＭＰａの高圧で地盤内に噴射する場合には、Ｐロートフロー値が１５秒未満となるように、それぞれ粘度調整するのが好ましい。なおこの場合、粘度測定手段としてＢ型粘度計を用いる場合には、測定値をＰロートフロー値に換算することで対応することができる。この換算のための相関グラフを図１３に示した。なお、本発明におけるＰロートフロー値（秒）とは、土木学会基準によるモルタルの流動性試験（Ｐロート法）に準じて測定される値を意味する。
【００２２】
本発明では、かくして得られた再利用液が、地盤改良に使用する水の一部若しくは全部としてそのまま若しくは他の材料と混合された後に、ノズル口径が１．０ｍｍ以上とされ、内面を形成する部分の引張強さが３７０Ｎ／ｍｍ2以上、耐力が３０５Ｎ／ｍｍ2以上かつロックウェル硬さが４０以上とされたノズルを介して、１ＭＰａ以上の圧力で地盤内に圧送供給される。好適なノズル内径は３〜１０ｍｍである。機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ）でいうと、ＳＴＫＭ１３Ｂ以上（すなわち、１３Ｃ、１４Ａ等）がこれに該当する。
【００２３】
以下、具体的な注入管例を示して説明する。図３は、注入管の先端に装着される噴射ノズルを有する部分、すなわち一般にモニターと称される部分の例を示しており、三重管により構成される三流路管とされている。モニター１０は、基端部においては、中心部に削孔水ＷＯ及び改良液Ｍの流路１１、中間に高圧水Ｗの流路１２、外側に圧縮エアＡの流路１３の三つの流路を有する。この基端部の先端側には、内管部２０、２１、２２及び先端体２３が設けられている。また、注入管１０は自穿孔型となっており、その先端部には、削孔ビット１４が取り付けられている。この削孔ビット１４には、削孔水Ｗ流路１１を通して送られてきた削孔水ＷＯを吐出させる吐出口が形成されている。
【００２４】
また、内管部２０には、高圧水Ｗのみを噴射する高圧水噴射ノズル１５，１５が取り付けられ、高圧水流路１２，１２と連通されており、注入管１０の上下方向に関して同じ位置に、かつ相反する位置に２ヶ所設けられている。高圧水Ｗの噴射方向は、いずれも水平方向になっている。図示例の水噴射ノズル１５は、注入管に対する取付部を構成する外殻部材と、基端側に対して先端側の内径（ノズル口径）が縮径された内面構成部材とから構成とから構成されており、このような二重構造においては、内面構成部材の先端側の内径を１．０ｍｍ以上となし、また内面構成部材を引張強さが３７０Ｎ／ｍｍ2以上、耐力が３０５Ｎ／ｍｍ2以上かつロックウェル硬さが４０以上の材料により形成することで、本発明のノズルとすることが可能である。
【００２５】
さらに、注入管１０の高圧水噴射ノズル１５，１５の設けられた位置よりも下方には、二側方に改良液Ｍ及び圧縮エアＡを高圧噴射する改良液噴射ノズル１６，１６が設けられている。この改良液噴射ノズル１６は、図３中に拡大して示すように、改良液Ｍを噴射する核ノズル１６Ａと、この核ノズル１６Ａの周囲を包囲し圧縮エアＡを噴射する包囲ノズル１６Ｂとで構成されており、それぞれが、改良液流路１１又は圧縮エア流路１３と連通されている（なお、圧縮エア流路１３と包囲ノズル１６Ｂとの連通は、圧縮エア流路１３と直交する連絡流路１３Ａを介して連通されている）。改良液噴射ノズル１６は、注入管１０の上下方向に関して異なる位置に、かつ相反する位置に２ヶ所設けられている。改良液Ｍ及び圧縮エアＡの噴射方向は、上側の改良液噴射ノズル１６は斜め下方向に、下側の改良液噴射ノズル１６は水平方向になっている。本実施形態のように改良液に再利用液を使用する場合、核ノズル（改良液噴射ノズル）１６Ａの口径を１．０ｍｍ以上となし、また核ノズル１６Ａ全体を引張強さが３７０Ｎ／ｍｍ2以上、耐力が３０５Ｎ／ｍｍ2以上かつロックウェル硬さが４０以上の材料により形成することで、本発明のノズルとすることが可能である。
【００２６】
削孔水及び改良液流路１１から削孔水Ｗを図示しない削孔水吐出孔に送り、又は改良液Ｍをセメントミルク噴射ノズル１６に送るという流路方向の切り替えは、注入管１０の先端に内蔵させた切替バルブ１７によって行うようになっている。この切替バルブ１７は、弁座１７Ａとこの弁座１７Ａに向かって投入されるボール１７Ｂとによって構成される。削孔水Ｗの供給に際しては、ボール１７Ｂを投入せず、削孔水ＷＯを、弁座１７Ａを通る流路１８を通して削孔水吐出孔に送る。改良液Ｍの供給に際しては、ボール１７Ｂを投入することにより流路１８を封止し、改良液Ｍをセメントミルク噴射ノズル１６に送る。
【００２７】
かかる注入管１０を用いて地盤Ｇを改良するにあたっては、図１に示すように、まず、ボーリングマシン等の削孔装置４０を用い、注入管１０先端の図示しない吐出孔から削孔水Ｗを吐出させながら地盤改良予定下限位置に、注入管１０の先端部が到達するまで地盤を削孔し、注入管１０を所定位置に配置する。そして、注入管１０を軸回りに回転させながら引き上げるにあたり、水噴射ノズル１５から高圧水のみを噴射し、これよりも下側位置に設けた改良液噴射ノズル１６から改良液を圧縮エアを同伴させながら高圧噴射することによって、地盤Ｇ中に改良体が造成される。そして、かかる造成処理により排泥ピット４１に排出された排泥は、前述のとおりポンプＰ３により回収され再利用液製造装置４に供給され、再利用されることになる。
【００２８】
なお、本発明の適用対象は、この注入管例に限られるものではなく、再利用液を地盤内に対して送出するものであれば、どのような工法の、どのようなノズルであっても適用可能であることはもちろんである。
【００２９】
かくして、粒子の除去を極限まで追及するのではなく、４．５ｍｍ以下の粒子を５重量％以下（乾燥含有量）含むレベルに止めるとともに、再利用液の噴射ノズルの口径や強度、噴射圧力を特定範囲とすることにより、簡素・省スペースな設備であっても、ノズルの閉塞や損耗のおそれが低減され、確実に地盤への供給が可能となり、また除去効率を重視する必要がないため高効率での再利用液の製造が可能となるのである。
【００３０】
（その他）
（イ）本発明を応用できる地盤改良工法としては、例えば連続壁工法、機械撹拌工法及び高圧噴射工等を挙げることができる。本発明では、これらのいずれの工法による排泥も利用でき、またいずれの工法でも再利用可能である。また本発明では、ある施工箇所で回収した排泥を本発明により処理した後、他の施工箇所において再利用することもできる。したがって、例えばある種類の地盤改良工法で回収した排泥を本発明に従って再利用液とした後、他の種類の地盤改良工法で利用することもできる。
【００３１】
（ロ）また、本発明の再利用液は、固化材等の他の材料との混合なくして、削孔や地盤改良予定部分の切削（若しくは弛緩）にのみ再利用することもできる。なお、本発明の再利用液は従来のものと比べると顕著に大粒径の粒子が含まれているため、これを地盤改良予定部分の切削に使用すると、僅かではあるが、切削能力が高まるという副次的な効果がある。
【００３２】
（ハ）再利用液を固化材と混合して改良液を製造するタイプの地盤改良工法においては、再利用液のセメント含有量を測定するセメント定量測定装置を、例えば再利用液製造装置４から改良液製造装置３までの間、さらに具体的には図２における調整槽４Ｄ等に設けておき、その測定結果に基づき、改良液製造装置３において予め設定された設計値に対する不足分のセメントを再利用液に供給するように構成するのも好ましい。なお、図２における符号４Ｆはセメント定量測定装置を示している。セメント定量測定装置４Ｆとしては、Ｃａイオンの定量を基本とするタイプのものを用いることができる。
【００３３】
（ニ）本発明では、少なくともノズル部分が特定の口径および強度を有していれば、そこまでの圧送管路の構成には限定されないが、好適には、圧送管路においても、エルボ管のように屈曲した部分や、湾曲した部分、ノズル以外の縮径部分（管内径が縮小する部分）のように、閉塞や磨耗のおそれがある部分についても、本発明のノズルと同様の特定の内径、強度を有するものとするのが好ましい。もちろん、圧送管路の全体を本発明のノズルと同様の特定の内径、強度を有するものとすることができる。
【００３４】
図４は、屈曲部分や縮径部分を有するモニターの例を示している。このモニター５０は、先端部外周面に形成された流体噴射ノズル５３と、モニター内にあって噴射ノズル５３に流体を供給する供給管路とを備えている。噴射ノズル５３は先細状に形成された流路を有する。特徴的には、モニター５０外面をなす外管５２ａ内に、基端側から長手方向に沿って噴射ノズル５３近傍まで基端側内管５２ｂが延在されており、この基端側内管５２ｂの先端に圧力溜り部５４をなす円筒状タンク部が外管５２ａ長手方向に沿って接続され、この溜り部５４の先端と噴射ノズル５３とが外管長手方向と直交する方向に延在する先端側内管５２ｃを介して接続されている。つまり、圧力溜り部５４に対して基端側内管５２ｂが上流側部分をなし、先端側内管２ｃが下流側部分をなす。
【００３５】
圧力溜り部４は、図示例でいうと、基端側および先端側内管２ｂ，２ｃと比べて流体の流通方向と直交する横断面の面積Ｓが大きいものであって、流体の一時的貯留によって整流作用を発揮するとともに噴射ノズル３側への供給圧の安定化作用を発揮するものである。したがって、ここにいう圧力溜り部４は単に管路２が屈曲しているだけの部分を含まない。圧力溜り部４は、例えば、圧力溜り部４における流体流通方向（外管長手方向）と直交する横断面の面積をＳとし、圧力溜り部４の流体流通方向の長さをＬとし、基端側内管２ｂにおける流体流通方向（外管長手方向）と直交する横断面の面積をＳ１とし、先端側内管２ｃにおける流体の流通方向と直交する横断面の面積をＳ２としたとき、
Ｓ  ＞  Ｓ１  ＞  Ｓ２
の関係を満足するように、モニター１の直径に応じてＳ，Ｓ１およびＳ２をそれぞれ決定することで形成することができる。
【００３６】
かくして、流体の噴射に際しては、図示しないポンプから基端側内管５２ｂを通じて供給された水等の流体は、圧力溜り部５４で一時的に貯留され、整流および圧力安定化が図られた後に、先端側内管５２ｃを通り噴射ノズル５３から噴射される。その結果、圧力溜り部４を設けない場合と比べて約１．５倍以上の噴射力の増強が図られる。
【００３７】
特に好適には、図示のように、圧力溜り部５４における噴射ノズル５３から遠い側の先端部に先端側内管５２ｃへの流出口を形成し、先端側内管５２ｃを、流出口部位から直角に屈曲した後、モニター５０の横断方向に直線状に延在して噴射ノズル５３に至るように形成する。また噴射ノズル５３は、先端側内管５２ｃの直線状部分に同軸的に連通接続された直線状の内部管路をもって挿入軸外に至るように形成する。これにより、圧力溜り部５４から噴射ノズル５３までの流路部分において噴射ノズル５３側に直線状部分を最大限確保することができるようになり、圧力溜り部５４から送り出される流体が最大限まで勢いづき、著しく噴射力を増強できる。つまりこの部分は増勢部分となる。ただし、この直線状増勢部分の長さがある一定のレベル、例えば後述する好適な寸法例に示される約８０ｍｍを超えると噴射力増強効果は飽和する。これは、圧力溜り部５４が噴射ノズル５３から遠くなりすぎ、その整流作用および安定化作用の効能が先端側内管５２ｃの長さにより低減され、十分に発揮されなくなるためと考えられる。したがって、先端側内管５２ｃを曲管として管路長を単にかせげば良いというものではない。
【００３８】
さらに上記先端側内管５２ｃおよびノズルの形状に加えて、次の各寸法条件を満足することにより従来と比べて約４倍以上の噴射力増強を図ることができる。
圧力溜り部５４における基端側内管５２ｂからの流入口および基端側内管５２ｂの管路径ｄ１：１５〜３５ｍｍ
圧力溜り部５４の管路径φ２：５０〜８５ｍｍ
圧力溜り部５４の管路長さＬ：２０〜８５ｍｍ
圧力溜り部５４における先端側内管５２ｃへの流出口および先端側内管の管路径ｄ２：１２〜２８ｍｍ（かつ≦０．８×ｄ１）
先端側内管５２ｃにおける直線状部分の管路長と噴射ノズル内の管路長との和ｘ：５０〜８０ｍｍ
噴射ノズル５３の口径ｄ３：１〜６ｍｍ
【００３９】
ちなみに、この寸法例で想定しているモニターは、内径φ１が１１０ｍｍ程度のものである。したがって、この範囲外のモニターに対しては、そのモニターの内径に応じて適宜スケールダウンまたはスケールアップした寸法を好適に適用することができる。すなわち、上記寸法例をモニター内径１ｍｍあたりの数値（ｍｍ／φ１（ｍｍ））で表すと次のようになり、モニターの内径にこれらの係数を乗ずれば各寸法値を得ることができる。
ｄ１＝０．１４〜０．３２
φ２＝０．４５〜０．７７
Ｌ＝０．１８〜０．７７
ｄ２＝０．１１〜０．２５（かつ≦０．８×ｄ１）
ｘ＝０．４５〜０．７３
ｄ３＝０．０１〜０．０５
さて、かくして構成されるモニターにおいては、圧力溜り部における先端側内管５２ｃへの流出口がノズル５３同様の縮径部であり、また先端側内管５２ｃは屈曲部を有するものであり、これらの部分は他の部分と比べて閉塞や磨耗のおそれが高くなる。したがって、このような場合、ノズル５３のみならず、縮径部や屈曲部についても、本発明の特定の強度および内径を有するように構成するのが望ましい。
【実施例１】
【００４０】
ＳＴＫＭ１３Ｂの機械構造用炭素鋼鋼管で形成したノズルを、口径別でφ４．５ｍｍ、φ３．１ｍｍの二種類用意するとともに、４．５ｍｍ以下の砂分を０重量％、２重量％、４重量％および６重量％（全て乾燥含有量）含む四種類の試験水を用意し、吐出圧力を３０ＭＰａに管理する条件の下で噴射試験を行い、吐出圧力と砂分混入量との関係を調べた。なお、試験水のＰロートフロート値は全て１０秒未満であった。試験結果を図５および図６に示した。本結果から、再利用液における残留粒子の含有量が５重量％以下のものでは、安定した吐出が可能になっており、一方６重量％のものは噴射開始から約１５分でノズルが閉塞した。
【実施例２】
【００４１】
ノズルを、材質別でＳＴＫＭ−１３Ａ、Ｂ、Ｃの三種類、口径別でφ４．５ｍｍ、φ３．１ｍｍの二種類、計６種類用意するとともに、４．５ｍｍ以下の砂分を５重量％（乾燥含有量）含み、Ｐロートフロート値が１０秒未満の試験水を用意し、吐出圧力を３０ＭＰａに管理する条件の下で噴射試験を行い、ノズルの材質と損傷時間との関係を調べた。試験結果を図７および図８に示した。本結果から、ＳＴＫＭ−１３Ｂ以上のノズルであれば従来と同程度の耐久性が確保できることが判明した。
【実施例３】
【００４２】
ＳＴＫＭ１３Ｂの機械構造用炭素鋼鋼管で形成したノズルを、口径別でφ４．５ｍｍ、φ３．１ｍｍの二種類用意するとともに、４．５ｍｍ以下の砂分を５重量％（乾燥含有量）含む試験水を、Ｐロートフロート値８秒、１０秒、１５秒、２０秒の四種類用意し、吐出圧力を３ＭＰａに管理する条件の下で噴射試験を行い、吐出圧力と粘性（Ｐロートフロート値）との関係を調べた。試験結果を図９および図１０に示した。本結果から、低圧噴射を行う場合にＰロートフロート値を２０秒未満とすることにより、ノズルの閉塞を防止できることが判明した。
【実施例４】
【００４３】
ＳＴＫＭ１３Ｂの機械構造用炭素鋼鋼管で形成したノズルを、口径別でφ４．５ｍｍ、φ３．１ｍｍの二種類用意するとともに、４．５ｍｍ以下の砂分を５重量％（乾燥含有量）含む試験水を、Ｐロートフロート値８秒、１０秒、１５秒の三種類用意し、吐出圧力を３０ＭＰａに管理する条件の下で噴射試験を行い、吐出圧力と粘性（Ｐロートフロート値）との関係を調べた。試験結果を図１１および図１２に示した。本結果から、高圧噴射を行う場合にＰロートフロート値を１５秒未満とすることにより、ノズルの閉塞を防止できることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
例えば連続壁工法、機械撹拌工法及び高圧噴射工法等の各種の地盤改良工事において排出される排泥を、簡素な設備で再利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を適用した地盤改良設備例を示したブロック図である。
【図２】再利用液製造装置例のブロック図である。
【図３】モニター例の縦断面図である。
【図４】別のモニター例の概要図である。
【図５】実施例１の試験結果を表したグラフである。
【図６】実施例１の試験結果を表したグラフである。
【図７】実施例２の試験結果を表したグラフである。
【図８】実施例２の試験結果を表したグラフである。
【図９】実施例３の試験結果を表したグラフである。
【図１０】実施例３の試験結果を表したグラフである。
【図１１】実施例４の試験結果を表したグラフである。
【図１２】実施例４の試験結果を表したグラフである。
【図１３】Ｂ型粘度とＰロートフロー値との相関を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
１…水貯留槽、２…固化材貯留サイロ、３…改良液製造装置、４…再利用液製造装置、１０…注入管。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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