(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体の先端に設けられた削孔ビットで地山を削孔する際に排出され、前記地山の外部に排出される排土を透水性袋体内に導入する排土の処理方法であって、
前記管体は、前記削孔ビットが設けられた内管と、この内管を内部に収納する外管とを備えた二重管構造であり、
前記内管の先端に前記削孔ビットが設けられるとともに、前記外管から前方に突出した部分に硬化材噴射ノズルが設けられ、
トンネルなどの空洞部の掘削に先行して、削孔した地山側に向けて前記硬化材を噴射し、掘削断面の周縁に沿って、切羽側から掘削方向に延びる円柱状パイルを形成する際に、前記内管と前記外管との間に隔成された排土通路を介して、前記地山の外部に排出される前記硬化材が含まれた排土を、セメント粒子や土砂などの固形分の透過を阻止し、水分のみを透過させる前記透水性袋体内に導入することを特徴とする排土の処理方法。
【請求項２】
前記管体は、前記削孔ビットと削孔水供給通路とが設けられた内管と、この内管を内部に収納する外管とを備えた二重管構造であって、
前記削孔水供給通路を介して、前記削孔ビットに削孔水を供給し、前記内管と前記外管との間に隔成された排土通路を介して、前記地山の外部に排出される排土を、前記透水性袋体内に導入することを特徴とする請求項１記載の排土の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排土の処理方法に関し、特に、排土の最終処分を容易化する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱ないしは崩壊性の地山の改良技術として、ロックボルト工法や高圧噴射攪拌工法などが知られている。このうち、高圧噴射攪拌工法は、トンネルなどの空洞部を形成する際に採用される工法であって、削孔ビットと硬化材噴射ノズルとが設けられた内管と、この内管を内部に収納する外管とを備えた二重管構造の削孔装置を用いて、地山を削孔した後に、削孔装置を後退させながら硬化材を噴射させて、トンネルなどの空洞部の掘削に先行して、掘削断面の周縁に沿って、切羽側から掘削方向に延びる円柱状パイルを形成する。
【０００３】
ところで、この種の高圧噴射撹拌工法やロックボルト工法では、削孔ビットに冷却用の削孔水を供給することなどもあって、かなり大量の排土が発生する。発生した排土は、一般的に、図５に示すように、削孔装置１の排土スイベル２に排土ホース３を接続して、釜場４に一旦貯溜し、サンドポンプ５を介して貯溜槽６に移し替え、その後に産業廃棄物として処分するか、あるいは、抗外に別の釜場を設け、この釜場で水分を除去した後に最終処分を行っていた。
【０００４】
しかしながら、このような従来の排土の処理方法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、前述した高圧噴射撹拌工法やロックボルト工法において、削孔に伴って発生する排土中には、かなり多くの水分が含まれ、排土がスラリー状になっている。
【０００６】
ところが、このような状態の排土をそのまま産業廃棄物として最終処分する際には、その量が非常に多くなるので、費用が嵩む。また、別の釜場で水分を除去する方法では、水分の分離に時間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、廃棄物の量を迅速に低減させて、処理費用の節減が可能になる排土の処理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、管体の先端に設けられた削孔ビットで地山を削孔する際に排出され、前記地山の外部に排出される排土を透水性袋体内に導入する排土の処理方法であって、前記管体は、前記削孔ビットが設けられた内管と、この内管を内部に収納する外管とを備えた二重管構造であり、前記内管の先端に前記削孔ビットが設けられるとともに、前記外管から前方に突出した部分に硬化材噴射ノズルが設けられ、トンネルなどの空洞部の掘削に先行して、削孔した地山側に向けて前記硬化材を噴射し、掘削断面の周縁に沿って、切羽側から掘削方向に延びる円柱状パイルを形成する際に、前記内管と前記外管との間に隔成された排土通路を介して、前記地山の外部に排出される前記硬化材が含まれた排土を、セメント粒子や土砂などの固形分の透過を阻止し、水分のみを透過させる前記透水性袋体内に導入するようにした。
このように構成された排土の処理方法によれば、透水性袋体内に排土を導入すると、排土中の水分が袋体を通過して外部に排出され、削孔に伴って排出された土砂だけが袋体内に残留して、脱水状態で固まる。
この場合、排土中に硬化材が含まれているので、水分を除去すると、袋体内に残った削孔土砂を硬化させることができる。
前記管体は、前記削孔ビットと削孔水供給通路とが設けられた内管と、この内管を内部に収納する外管とを備えた二重管構造であって、前記削孔水供給通路を介して、前記削孔ビットに削孔水を供給し、前記内管と前記外管との間に隔成された排土通路を介して、前記地山の外部に排出される排土を、前記透水性袋体内に導入することができる。
【０００９】
【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、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１から図４は、本発明にかかる排土の処理方法の第１実施例を示している。これらの図に示した実施例は、本発明を高圧噴射撹拌工法に適用した場合であって、図１には、高圧噴射攪拌工法の施工工程が順に示されている。
【００１０】
図１に示した高圧噴射撹拌工法では、トンネルなどの空洞部を掘削形成する際に、掘削に先行して、掘削断面の周縁に沿って、切羽側から掘削方向に延びる円柱状パイルＡを地山Ｂ中に形成することを基本構成としている。
【００１１】
円柱状パイルＡを形成する際には、図２，３に示す削孔装置が使用される。これらの図に示した削孔装置は、図示省略のブームに支持されるものであって、二重管構造の内管１０および外管１２からなる管体を備えている。
【００１２】
内管１０は、両端が開口した円筒状の内管本体１０ａと、この内管本体１０ａの先端に固設され、外管１２から前方に突出した位置に配置される円筒状の噴射アダプタ１０ｂと、噴射アダプタ１０ｂの先端に固設された削孔ビット１０ｃとを有している。
【００１３】
噴射アダプタ１０ｂは、内管本体１０ａの内部と連通する貫通孔１００ｂが設けられた本体１０１ｂと、本体１０１ｂの径方向に設けられた貫通孔内に装着された複数の噴射ノズル１０２ｂとを有している。
【００１４】
噴射ノズル１０２ｂは、本体１０１ｂの軸方向に沿って所定の間隔を隔てて配置され、周方向に１８０度の間隔が設けられている。削孔ビット１０ｃは、噴射アダプタ１０ｂの本体１０１ｂの先端外周に設けられたリーマビット１００ｃと、最先端に配置されたパイロットビット１０１ｃとを有していて、噴射アダプタ１０ｂの貫通孔１００ｂと連通する孔部に噴射ノズル１０２ｃが装着されている。
【００１５】
内管本体１０ａの後端側には、図３に示すように、内管本体１０ａを回転駆動するダブルロータリー１４と、内管本体１０ａ内に硬化材Ｃを供給する高圧スイベル１６とが配置されている。
【００１６】
一方、外管１２は、内管本体１０ａの外径よりも大きな内径を有し、両端が開口した円筒状の外管本体１２ａを有していて、この外管本体１２ａ内に内管本体１０ａを同心上に挿入すると、外管本体１２ａの内周面と内管本体１０ａの外周面とで囲まれた排土通路１８が形成される。
【００１７】
この排土通路１８の一端側は、外管本体１２ａの先端部で外部に開口している。また、外管本体１２ａの先端外周には、リングビット１２ｂが固設されている。
【００１８】
外管本体１２ａの後端側には、外管本体１２ａを回転駆動するダブルロータリー２０と、排土通路１８と連通し、排土Ｄを外部に取り出す排土スイベル２２とが配置されている。
【００１９】
排土スイベル２２の外周には、内部と連通する排出口２４が設けられていて、この排出口２４には、排土ホース２６が接続されている。排土ホース２６の接続部は、Ｙ字状に分岐されていて、分岐管２８から排土ホース２６の下流側に向けて、高圧エアＥが噴射される。
【００２０】
排土ホース２６の他端側は、図４に示すように、坑内に設けられた釜場３０に開放されていて、釜場３０には、サンドポンプ３２が設置されている。サンドポンプ３２の吐出口には、ホース３４が接続され、ホース３４の他端側には、透水性の袋体３６が接続されている。
【００２１】
袋体３６は、坑内作業に影響がない個所に複数本準備し、順次排土Ｄを導入する。また、袋体３６は、ホース３４との接続部分以外が閉塞されたものであって、セメント粒子や土砂などの固形分の透過を阻止し、水分だけを透過させるものであり、例えば、織布，不織布，多孔性フイルムの積層体などから形成されている。
【００２２】
以上のように構成された削孔装置を用いて、地山Ｂ中に円柱状のパイルＡを形成する際には、図１（Ａ）に示すように、内管本体１０ａおよび外管本体１２ａをそれぞれダブルロータリー１４，２０で回転駆動し、削孔ビット１０ｃおよびリングビット１２ｂで地山Ｂを前進削孔しながら、削孔された部分に内管および外管本体１０ａ，１２ａが挿入される。
【００２３】
このとき、本実施例の場合には、高圧スイベル１６を介して、内管本体１０ａ内に硬化材Ｃ、例えば、セメントモルク，セメントペーストを供給し、硬化材Ｃの供給圧により噴射アダプタ１０ｂと削孔ビット１０ｃに設けられている噴射ノズル１０２ｂ，１０２ｃから、硬化材Ｃを前方および側方の地山Ｂに向けて噴射させる。
【００２４】
噴射ノズル１０２ｂ，１０２ｃから噴射された硬化材Ｃは、周辺の地山Ｂを削孔するようにして、地山Ｂ前方および側方の広い範囲に拡散浸透する。この場合、内管本体１０ａが回転駆動されているので、噴射ノズル１０２ｂの噴射方向も周方向に移動し、この結果、硬化材Ｃの拡散浸透範囲は、管体を中心としてその外周側に円筒状に形成される。
【００２５】
このときの削孔ビット１０ｃおよびリングビット１２ｂの前進削孔に伴う排土Ｄは、排土通路１８の一端側から取り込まれ、排土スイベル２２の排出口２４を介して、排土ホース２６へと導かれる。
【００２６】
この場合、排土Ｄには、スラリー状になっているものの、噴射された硬化材Ｃが含まれているので、排出通路１８や排出口２４近傍の排土スイベル２２内などに停滞すると、固まって詰まり易い。そこで、本実施例では、排土通路１８の排出口２４の近傍で、排土ホース２６の下流側に向けて、分岐管２８を介して高圧エアＥを噴出させている。
【００２７】
このようにして、高圧エアＥを噴出させると、高圧エアＥにより排土が促進されるとともに、高圧エアＥを噴射すると、内，外管１０ａ，１２ａ間の排土通路１８や排土スイベル２２側に負圧が作用するので、この負圧によっても排土が促され、その結果、排土Ｄの詰まりを防ぐことができる。
【００２８】
排土ホース２６から排出された排土Ｄは、一旦釜場３０に貯溜され、その後、サンドポンプ３２を経て透水性袋体３６内に導入される。袋体３６内に導入された排土Ｄは、袋体３６が水分だけを透過させて、固形分を透過させないので、排土Ｄ中の水分が袋体３６を通過して外部に排出され、削孔された土砂やこれに含まれている硬化剤Ｃだけが袋体３６内に残留して、脱水状態で固まり、時間の経過によってこれが硬化する。
【００２９】
以上のようにして、排土を行いながら削孔を行い、内，外管１０，１２が所定の長さまで地山Ｂ中に挿入されると、内管１０の抜き出しが行われる。内管１０を抜き出す際には、外管１２に装着されているダブルロータリー２０や排土スイベル２２が取り外され、外管１２だけを残置させる。
【００３０】
そして、地山Ｂ中に噴射された硬化材Ｃが硬化すると、外管１２の外周に一体化された円柱状パイルＡが形成される。
【００３１】
さて、以上のように構成された排土Ｄの処理方法によれば、排土Ｄ中の水分を袋体３６により排除するので、産業廃棄物の量が大幅に低減されるとともに、水分の除去は、排土Ｄを透水性の袋体３６内に導入することだけで行えるので、脱水に時間がかからず、経済的な面で非常に有利になる。
【００３２】
また、脱水された排土Ｄは、袋体３６内に収納されるので、周辺を汚染することがなく、その後の取り扱いも容易になる。
【００３３】
なお、上記実施例では、削孔装置で地山Ｂを前進削孔する際に、硬化材Ｃを噴射する工法に本発明を適用した場合を例示したが、本発明の処理方法は、この工法に限定されることはなく、地山Ｂを前進削孔する際に水を供給し、削孔装置を後退する際に硬化材Ｃを噴射する高圧噴射撹拌工法においても適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる排土の処理方法によれば、排土から水分を簡単に除去できるので、廃棄物の量を迅速に低減させて、処理費用の節減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる処理方法が適用される高圧噴射撹拌工法の施工工程を示す断面説明図である。
【図２】  図１の工法で使用する削孔装置の要部説明図である。
【図３】  図１の工法で使用する削孔装置の要部断面図である。
【図４】  本発明の処理方法の第１実施例を示す説明図である。
【図５】  従来の処理方法を示す説明図である。
【図１】
0003837809.tif 000002
【図２】
0003837809.tif 000003
【図３】
0003837809.tif 000004
【図４】
0003837809.tif 000005
【図５】
0003837809.tif 000006