(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オープン式ケーソン工法において、ケーソン函内に生成され、もしくは滞留している濁水に凝縮剤を投入する第１工程と、ケーソン函内の濁水を、型鋼から井桁状に組み立てられクレーンに吊り下げ操作される攪拌機により、ケーソン函内の濁水を混合攪拌する第２工程と、混合濁水に高分子凝縮剤を投入する第３工程と、凝縮剤および高分子凝固剤が投入されたケーソン函内の混合濁水を型鋼から井桁状に組み立てられクレーンに吊り下げ操作される攪拌機により、ケーソン函内の濁水を混合攪拌する第４工程と、ケーソン函底に沈殿した沈殿物をケーソン函外に排出する第５工程と、残った上澄み水に中和剤を投入して所定のＰＨに処理する第６工程と、所定のＰＨ処理された上澄み水を排水する第７工程とを含むことを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法。
【請求項２】
請求項１において、多段の攪拌型鋼が流れ通路を遮る邪魔板となるように配設された攪拌機を使用することを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法。
【請求項３】
請求項１または２において、凝縮剤を投入する第１工程をケーソンの沈設の途中または終了後に行い、混合攪拌する第２工程を第１工程の途中または終了後に行い、また、混合攪拌する第４工程を第３工程の途中または終了後に行うことを組み合わせることを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、第１工程および第２工程を複数回繰り返すと共に、第３工程および第４工程を複数回繰り返すことを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、第１工程で投入する凝集剤は無機凝集剤とすることを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、第１工程で投入する凝集剤は高分子凝集剤とし、第１工程および第３工程で投入する各々の高分子凝縮剤を、アニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝縮剤、ノニオン系高分子凝集剤の内から、任意の２種類を選択し、第１工程でそのいずれかの高分子凝集剤を選択して投入するとともに、第３工程で他の高分子凝縮剤を選択して投入することを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オープン式ケーソン工法における濁水を処理方法に関し、さらに詳しくは、ケーソン内の掘削時、底盤の盤膨れを防止するためケーソン内に水を張って水中掘削しながらケーソンを沈設するとき、地盤の掘削によって生じる濁水を処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来、一般的なケーソン函内の濁水処理方法は、掘削終了後、函内の濁水をポンプを使用して、函内から地上等の函外に設備してある濁水処理装置へ揚げ処理する。その装置での濁水処理方法としては、一般に濁水を沈砂槽に入れ、沈殿可能な固形物を自然沈降させた後、沈降しない固形物を含んだ濁水を凝集攪拌槽に入れ無機質凝集剤を添加し攪拌し、続いて高分子凝縮剤を添加し攪拌し凝集沈殿させる。その後、沈降した沈殿物は脱水機に導き、脱水ケーキにして運搬処理する。その時の脱水機としては、フィルタープレス、遠心分離機、ベルトプレス、真空脱水機、スクリリュウプレス等が使用されている。澄んだ水は、中和槽で酸性液等でＰＨ処理し、排出される。
【０００３】
しかしながら、このような従来の濁水処理方法は、沈殿槽、凝集攪拌槽等濁水処理設備用に広い用地を必要とするものである。また、処理能力が限られているため、処理時間が掛かり、経済性もよくない等の問題がある。
【０００４】
また、従来の攪拌機は、攪拌容量はそれ程大きくはなく、ケーソン工法における濁水用凝集攪拌槽における使用では、処理時間を要し、効率的に問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、函内の濁水処理において、濁水処理設備用のスペースを少なくし、かつ簡単な構造で攪拌機の大型化を図ることができ、処理能力を上げて、処理時間を少なくし、しかも経済性も向上させ得る濁水処理方法を提供することを課題としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、第１には、オープン式ケーソン工法において、ケーソン函内に生成され、もしくは滞留している濁水に凝縮剤を投入する第１工程と、ケーソン函内の濁水を、型鋼から井桁状に組み立てられ、クレーンに吊り下げ操作される攪拌機によりケーソン函内の濁水を混合攪拌する第２工程と、混合濁水に高分子凝縮剤を投入する第３工程と、凝縮剤および高分子凝固剤が投入されたケーソン函内の混合濁水を、型鋼から井桁状に組み立てられ、クレーンに吊り下げ操作される攪拌機によりケーソン函内の濁水を混合攪拌する第４工程と、ケーソン函底に沈殿した沈殿物をケーソン函外に排出する第５工程と、残った上澄み水に中和剤を投入して所定のＰＨに処理する第６工程と、所定のＰＨ処理された上澄み水を排水する第７工程とを含むことを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法を提供するものである。
【０００７】
この出願の発明は、第２には、上記方法において、多段の攪拌型鋼が流れ通路を遮る邪魔板となるように配設された攪拌機を使用することを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法を提供するものである。
【０００８】
さらに、この出願の発明は、第３には、各処理工程における開始時間相互のタイミングの関係によって、凝縮剤を投入する第１工程をケーソンの沈設の途中または終了後に行い、混合攪拌する第２工程を第１工程の途中または終了後に行い、また、混合攪拌する第４工程を第３工程の途中または終了後に行うことを組み合わせることを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法を提供する。
【０００９】
さらに、この出願の発明は、第４には、攪拌作業の繰り返しの態様によって、第１工程および第２工程を複数回繰り返すと共に、第３工程および第４工程を複数回繰り返すことを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法を提供するものである。
【００１０】
また、この出願の発明は、第５には、第１工程で投入する凝集剤は無機凝集剤とするオープンケーソン内濁水処理方法を提供し、第６には、第１工程で投入する凝集剤は高分子凝集剤とし、第１工程および第３工程で投入する各々の高分子凝縮剤を、アニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝縮剤、ノニオン系高分子凝集剤の内から、任意の２種類を選択し、第１工程でそのいずれかの高分子凝集剤を選択して投入するとともに、第３工程で他の高分子凝縮剤を選択して投入することを特徴とするオープンケーソン内濁水処理工法を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１２】
この出願の発明は、オープンケーソン内での濁水処理を効率的に、しかも簡便な手段をもって可能としている。この際の手段は、前記の第１の発明のように、第１工程での凝集剤の投入と第２工程での、混合攪拌位置を三次元的に移動可能な混合攪拌方法で混合攪拌、そして第３工程での高分子凝集剤の投入と第４工程での、混合攪拌位置を三次元的に移動可能な混合攪拌方法で混合攪拌を要件とし、さらに第５工程での沈殿物の排出、第６工程での上澄みのｐＨ処理、第７工程での上澄みの排出を要件とすることにより構成されている。
【００１３】
第１工程における凝集剤の投入は、たとえばオープンケーソンの沈設の途中あるいはその終了後に行うことができる。第２工程並びに第４工程の混合攪拌は、各々、第１工程並びに第３工程の途中から行ってもよい。
【００１４】
凝集剤の投入と混合攪拌に係わる第１工程と第２工程、そして第３工程と第４工程は、各々複数回繰り返すようにしてもよい。
第１工程で使用される凝集剤は、無機凝集剤および高分子凝集剤のいずれであってもよい。
【００１５】
代表的な無機凝集剤の例として、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンドが挙げられ、高分子凝集剤の例としては次のものが挙げられる。
アニオン系・・・ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド部分加水物、アルギン酸ソーダ、Ｃ．Ｍ．Ｃ
ノニオン系・・・ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニールアルコール、デンプン
カオチン系・・・ポリアクリルアミドのカチオン変成物、ポリアミノメタクリート、ポリエチレンイミン
無機凝集剤並びに高分子凝集剤の種類やその使用量は、処理対象としての濁水の性状によって、事前の実験的検討による効果、そして経済性等を考慮して選択することができる。たとえば無機凝集剤としてはポリ塩化アルミニウムがその代表的なものとして例示される。高分子凝集剤は、アニオン系、カチオン系、ノニオン系のうちから選択される。第１工程で高分子凝集剤を投入した場合には、第３工程ではこれと別種の高分子凝集剤を投入するのが望ましい。第１〜４の工程での凝集剤の投入と混合攪拌とによって生成された沈殿物は、急速に沈殿するので、排出に際しては、そのままバキューム車等でケーソン函内から吸引し、廃棄物として処理してもよい。また、沈殿物を脱水処理装置に送り脱水ケーキにして処理してもよい。
【００１６】
攪拌のための方法は、ケーソン函内に貯留する大容量の滞留濁水を対象とするため、ケーソン函内十分攪拌効果があるものが必要となるが、このような条件の現場で使用する攪拌機は、大型でかつ移動可能な攪拌方法がより好ましい。例えば建設用鋼材を組み合わせて作製したものを移動式あるいは固定式クレーン等で吊って函内を左右上下に動かし、濁水を攪拌すること等が考えられる。
【００１７】
クレーンのフックに玉掛けワイヤを介して吊下される型鋼製の攪拌機には、型鋼の端部に玉掛けワイヤの吊り輪に係止可能とするため、型鋼に直接または一体に固定される固定金具に穿設された孔を成することができる。玉掛けワイヤを井桁に組まれた型鋼の柱部部分の周囲を取り巻いて掛け止めするようにできることは勿論である。
【００１８】
このように、この出願の発明は、ケーソン本体を用いて、ケーソン函内の濁水の凝集沈殿をさせることができるため、従来使用していた沈砂槽、凝集攪拌槽等は不要となる。また短時間で一度に濁水処理が可能となる。
【００１９】
以下、図面を参照して実施例を示し、さらに詳しく発明の形態について説明する。
【００２０】
【実施例】
図１（ア）に示すように、オープン式ケーソン工法による掘削作業中おいて、ケーソン（４）は、間詰めコンクリート（６）が底盤に敷設してあり、水中掘削しながら沈設される。このとき、ケーソン内に張られた水は、濁水（５）の状態を呈している。ケーソン沈設後、ケーソン函内の濁水に、無機凝縮剤を投入しながら、ケーソン函内の濁水を混合攪拌する操作を行った。この場合の混合攪拌は、図２に示すような建設用Ｈ型鋼を組み立てた攪拌機（３）を使用し、図１（ア）に示すように、攪拌機（３）をクレーン車（１）で吊って函内の水中に入れ、左右上下させて攪拌する方法を採った。
【００２１】
攪拌機（３）では、一端をクレーン車（１）のフックに係止された玉掛けワイヤ（２）の他端に取り付けられる吊り輪等により係止吊下されている。
次に、高分子凝縮剤を投入しながら、上述の混合攪拌方法を用いてケーソン函内の濁水を混合攪拌した。
【００２２】
高分子凝縮剤を投入しての混合攪拌により、沈殿作用が促進され、濁水は迅速に凝集沈殿し、図１（イ）に示すように、ケーソン函底の間詰めコンクリート（６）上に沈殿物（８）が沈殿して分離され、沈殿物（８）の上方には上澄み水７が貯溜される状態となった。
【００２３】
図１（ウ）に示すように、ケーソン函外の近傍に配車したバキューム車（９）により、サクションホース（１０Ａ）を通じて、ケーソン函底に沈殿した沈殿物（８）を吸引してケーソン函外に排出した。処理沈殿物は凝集して少量となるので、小型の濁水処理設備を用いてその場で処理してもよい。
【００２４】
その後、図１（エ）に示すように、ケーソン函内に残留された上澄みの澄んだ水（７）は所定のＰＨ処理を行った後、ケーソン函外の近傍に配車したバキューム車（９1 ）のサクションホース（１０Ｂ）を通じて吸引し、ケーソン函外に排出した。
【００２５】
図２は、図１に図示の攪拌機（２）の一部を拡大した図で、クレーン車（１）で吊られる攪拌機（２）は、形鋼を格子状に組み立てたものとして（ア）平面図、（イ）正面図に図示されている。格子状の組み立ては、溶接による固定が一般的であるが、分解可能な組み立てとして、ボルト・ナット等の固定具を用いて組み立て固定することもできる。
【００２６】
大型で浮力の影響を受けにくい攪拌機が必要となるので、このようなＨ型鋼（１１）あるいは溝型鋼（１２）等の鋼材を組み合せたものが望ましい。また、形状として、攪拌効果を上げるために格子状で形成される形状とすることが望ましい。井桁状に組み立てられる格子状型鋼攪拌機（２）は、攪拌条件によって、図２のままの１層とするか、図１のように間隔を置いて２段にするか、更に多段にするか任意に選択できる。
【００２７】
図３に示すように、間隔を置いて多段をなす攪拌機においては、攪拌型鋼が、各段の流れ通路を遮る邪魔板となるように配設することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
この出願の発明は、ケーソン本体を用いて、ケーソン函内で直接濁水処理を済ますことができるので、従来使用していた沈砂槽、凝集攪拌槽等の設備を別途必要としないし、また短時間で一度に濁水処理が可能となる。したがって、濁水処理設備のスペースを削減し、処理能力を上げ、処理時間も少なくなる。また、機械の削減、機械使用期間の削減、工数の削減等で経済性も向上できる。
【００２９】
さらに、攪拌機を構成する素材に汎用の型鋼を利用することができるので、現場で簡単に製作でき、しかも現場に適合する大きさの大型の攪拌機を容易に得ることができる。また大型の攪拌機であっても、クレーンに吊り下げ可能な構造となっているので、例えばクレーン車により任意に攪拌操作をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  処理の順序に応じて、ケーソン函内の状況を示した縦断図である。
【図２】攪拌機を拡大した図で、アは平面図、イは正面図である。
【図３】型鋼を多段にした攪拌機の概略図である。
【符号の説明】
１  クレーン車
２  玉掛けワイヤー
３  攪拌機
４  ケーソン
５  濁水
６  間詰めコンクリート
７  澄んだ水
８  沈殿物
９  バキューム車
１０Ａ、１０Ｂ  サクションホース
１１  Ｈ型鋼
１２  溝型鋼
【図１】
0003833023.tif 000002
【図２】
0003833023.tif 000003
【図３】
0003833023.tif 000004