JPH01210518A - ヘドロ地盤の改良装置およびその装置を利用したヘドロ地盤の改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、湖沼、河川、浅海の底部に堆積したヘドロ
を固化処理することによって、水質の浄化を図るヘドロ
地盤の改良方法およびその装置に関するものである。

〈従来の技術〉 微細な土粒子又は、産業廃棄物や生活排水として廃棄さ
れる汚泥物などが河川、湖沼、浅海に流れ込むと、その
一部がその河川などの底に沈降して堆積層を作る（以下
これをヘドロと称す）。ヘドロは、水の流れや動きに応
じて粒子が移動浮遊しやすい状態となり、これにより水
質の劣化を招き、自然環境の悪化、漁場の確保、水深の
確保、レジャーへの利用といった点で好ましくない。

これに対し、（イ）セメントや石灰などを混合すること
によるヘドロの固化、（ロ）ヘドロ地盤の掘削やしゅん
せつによるヘドロの除去、（ハ）土砂のまき出しによる
ヘドロ地盤上への覆土、（ニ）遮水シートのヘドロ上へ
の敷設などの各手段が提案されるに及んでいる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、かかる従来のヘドロ地盤の改良方法のう
ち、上記（イ）の方法にあっては作業上の困難や経費の
増大を伴ない、（ロ）の方法にあっては、作業中に水質
汚染を招くほか、ヘドロの処理場所を確保するのが難し
く、（ハ）の方法にあっては、投入した土砂がヘドロ中
に混入されてしまい、ヘドロを完全に被うことが技術上
類しかった。また、これらの技術はなによりもヘドロの
飛散を完全に防止することが難しく、大ががりな設備を
用いて土砂のまき出し厚さを十分にする必要が生じ、さ
らには水深を浅くしてしまうことなどの問題点が生じた
。また、（ニ）の方法にあっては、嫌気性のメタン発酵
が生じ、硫化水素も発生し、かかるガス抜きが必要にな
り、その設備が大がかりになるという欠点があった。

この発明はかかる従来の問題点に着目してなされたもの
であり、ヘドロの飛散による水質汚染を生ぜず、しかも
水深を浅くすることなく容易かつ確実にヘドロを固化処
理して、水質浄化した河川等を得ることができるヘドロ
地盤の改良方法およびその装置を得ることを目的とする
。

く課題を解決するための手段〉 この発明にかかるヘドロ地盤の改良装置は、ヘドロ地盤
の所定領域を隔成するように改良装置周面に遮水シート
を設ける一方、処理装置本体を底部に複数の通水性の集
水突起部が突設されたフィルタ部材と、上部および周囲
の遮水部材と、これらのフィルタ部材と遮水部材との間
の密閉室に設置した吸水管とから構成され、この処理装
置本体をヘドロ地盤上に設置した際に、上記吸水管を通
じてヘドロ地盤中の水分を吸水装置によって吸水できる
ようにしたものである。

この発明にかかるヘドロ地盤の改良方法は、水面上に浮
上し、曳行できかつ沈設できる上記ヘドロ地盤の改良装
置を用い、これをヘドロ地盤に直接、又は必要により透
水性シートを介して沈設し、遮水シートを装置周面に固
定して湖水又は海水が処理装置本体とヘドロ地盤面と接
しているところへ流入しないようにした上で、大気圧と
水圧とを受けた処理装置本体内の水を吸引ポンプで吸引
し、ヘドロ地盤から脱水することにより地盤改良を行う
ものである。なお、地盤改良後はヘドロ地盤上に前記透
水性シートを表面に固定し、微細粒子の浮上を防止する
ようにすることもできる。

〈作用〉 この発明における改良装置は、ヘドロ地盤上に設置され
た際、フィルタ部材がこのヘドロ地盤に直接接し、又は
透水性シートを介して接し、真空ポンプなどの吸水装置
により、吸水管を通じてフィルタ部材と遮水部材との間
を負圧力向に引き込むと、大気圧と水圧がヘドロ地盤に
圧密荷重とに作用し、そのフィルタ部材からヘドロ地盤
中の水分がフィルタを通して改良装置内に流入する。こ
の流入水を吸引することによってヘドロを巻き上げるこ
となく、静かにしかも迅速に、上記ヘドロ地盤を水抜き
によって表層を固化する。

また、この発明の別の目的におけるフィルタ部材は、複
数の集水突起部を突設したものがらなり、これらをヘド
ロ地盤内にもぐり込ませることにより、ヘドロ地盤中の
水をこのヘドロ地盤中の上面からばかりでなく、突設し
た内部からも吸引することを可能にし、ヘドロ地盤の吸
水同化の効率を高められるようにする。

〈発明の実施例〉 以下に、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、１はヘドロ地盤で、これが水面２下の
例えば河川の水底にある。また、水中であって、このヘ
ドロ地盤１の所定領域には、複数本の遮水シート止め杭
３が領域を囲むようにして打設されており、この遮水シ
ート止め杭３の近傍に、そのヘドロ地盤１の所定領域を
隔成する遮水シート４が設けられている。この遮水シー
ト４の下部は、水抜きを行おうとするヘドロ地盤１中の
所定深さまで挿入されて、ヘドロ地盤１の上部に臨む部
分には、処理装置本体５の周辺部５ａが取り付けられる
ようになっている。この周辺部５ａは例えば不透水性の
枠部材や遮水シートなどの遮水部材からなる。また、こ
の周辺部５ａの上部、つまり処理装置本体５の上部は、
遮水部材としての例えばジオメンブレンなどの遮水シー
ト５ｂにより被われている。さらに、この処理装置本体
５の底部は、複数の集水突起部としての集水コーン部６
を持ったフィルタ部材７ａとなっている。このフィルタ
部材７ａは不織布などによって作られている。なお、改
良装置とヘドロ地盤上の間に設置される透水性シート７
ｂは、ヘドロの土粒子等をまき上げないようにしたもの
で、不織布やネットのような透水性シートからなる。８
は集水コーン部６内に収容された重錘兼用のフィルタ材
料としての砂や小礫などの粒状物である。９，１０は遮
水シート５ｂの内側およびフィルタ部材７ａの内側の密
閉室２１にそれぞれ設けられた不織布などからなる集水
層であり、これらの各集水層９゜１０間に吸水管１１が
敷設されている。この吸水管１１は集水層の小孔が多数
段けられ、本管１１ａとこれに連繋する複数の枝管１’
ｌｂとからなる。

本管１１ａの一部に設けた集水口１１ｃには、フレキシ
ブルホース１２の一端が連結可能になっている。１３は
送気可能な吸水装置であり、フレキシブルホース１２の
他端を継ぐセパレートタンク１４、ゲートバルブ１５．
ポンプ１６．ポンプ１６の駆動モータ１７、排水ホース
１８および図示しないコンプレッサなどからなる。この
吸水装置１３は例えば船や陸上部に設置される。また、
処理装置本体５はこれらの複数を連結部材（図示しない
）を介して縦横に延数して連設し、これらを広域のヘド
ロ地盤ｌ上に同時に並設することもでき、これによって
複数のフレキシブルホース１２から吸水装置で広域のヘ
ドロ地盤の同時集水を可能にすることができる。第２図
は本管１１ａと枝管１１ｂの配管パターンの１例を示す
。これによれば、集水口１１Ｃを持った本管１１ａに枝
管１１ｂが分岐接続され、各枝管１１ｂが集水コーン部
６上位置するように設けられている。また、この実施例
では、各枝管１１ｂが集水コーン部６で拡大している。

なお、上記集水コーン部６を単独突起だけでなく第３図
に示すように長溝形の集水トレンチ１９とすることもで
きる。

次に、上記実施例の改良装置を用いたヘドロ地盤の改良
方法について具体的に説明する。

まず、上記遮水シート４によって所定領域のヘドロ地盤
１を内外部ともに隔成して、この領域内外でのヘドロ地
盤１中の水の出入を制限する。次にその所定領域内のヘ
ドロ地盤１上に処理装置本体５を設置する。この処理装
置本体５の設置は次のようにして行われる。まず１図示
しないコンプレッサからフレキシブルホース１２を通じ
て本管１１ａ、枝管１１ｂに送気し１周辺部５ａ、遮水
シート５ｂ、フィルタ部材７にて囲まれる処理装置本体
５内の密閉室内２１に空気を入れて浮力を生じさせ、こ
の浮力を利用してその処理装置本体５を水面２上に移動
させる。ここであらかじめヘドロ地盤上に透水性シート
７ｂを敷設しておくこともできる。次に、上記所定領域
で上記バキュームポンプ１４を作動させて、上記空気を
抜き取り、　、粒状物８を含む処理装置本体５を自重に
てヘドロ地盤１上に直接、又は透水性シート７ｂを介し
て降ろす。このため集水コーン部６はこのヘドロ地盤１
内に挿し込まれた、第１図に示すような状態に落ち付く
。続いて、モータ１７によりポンプ１６を駆動し、上記
フレキシブルホース１２、本管１１ａ、枝管１１ｂを通
じて上記空間を負正方向に引き込む。その結果、ヘドロ
地盤には、大気圧と水圧が圧密荷重として作用する。こ
のため、集水コーン６を含むフィルタ部材７ａを介して
、フィルタ地盤１内の水分のみが圧密脱水され、フィル
タ作用のある粒状物８や集水１５９，１０を介して、水
が上記密閉室内２１に集められ、この集められた水が枝
管１１ｂおよび本管１１ａを通じて、ポンプ１６により
排水ホース１８へと排出される。

かかる水の排出作業によって遮水シート４により隔成さ
れた領域内のヘドロ地盤１は次第に脱水されながら硬く
固化することで他からの水の侵入を防止してヘドロが容
易に水に溶けないようになる。

そして、かかる固化作業の終了後は、透水性シート７ｂ
のみを改良装置から分離させて、その固化したヘドロ地
盤１上に残して、ヘドロの溶解、飛散を防止するように
作用させる。なお、残してきた透水性シート７ｂは固定
杭により固定しておく。

また、上記フィルタ部材７ａを含む改良装置を、次に改
良すべきヘドロ地盤１上に、上記浮力を利用して移動さ
せる。この場合でも、改良装置を沈設する前に、あらか
じめ、ヘドロ地盤上に透水性シート７ｂを敷設しておく
ことができる。次に、上記バキュームポンプ１４の作動
による空気抜きにより、処理装置本体５をその処理すべ
き地盤１上に降ろし、以下上記と同様の処理作業をくり
返す。このようにして、ヘドロ地盤１を広域にわたって
固化して、粉状ないしコロイド状になってこれらが溶解
、飛散するのを防止することにより、河川の水質浄化を
図ることができる。

なお、上記実施例では、処理装置本体５を遮水シートや
不織布など、全体として撓みやすい材料によって構成し
ているが、これは処理装置本体５の底面がヘドロ地盤１
の表面の凹凸になじみやすくするためである。

また、上記ヘドロ地盤１の固化処理後に、改良装置を水
面２上に浮上させると、このヘドロ地盤１にはコーン状
穴２０が、第４図に示すように形成される。このように
すると、その後流入してきた微細粒子をこのコーン状穴
２０に落し込んで沈積させることができ、再びまい上る
のを防止でき。

水質浄化作用がより効果的に行われる。なお、第４図中
、２１は透水性シート７ｂをヘドロ地盤上に固定するた
めの固定杭である。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明によれば、遮水シートで隔成し
た所定領域のヘドロ地盤上に、改良装置を設置し、この
改良装置を通じてヘドロ地盤中の水分を吸水装置を用い
て抜き取る方法を採用するようにしたので、改良装置を
ヘドロ地盤に順次移し替えたり、あるいは複数を継ぎ合
わせるだけで、広範囲にわたるヘドロ地盤の水抜きを、
水質汚染を生じることなく効率的に実施できる効果があ
る。

また、この発明の別の発明によれば、水面上に浮上し、
曳行できかつ沈設し大気圧と水圧でヘドロ地盤を圧密で
きるもので所定領域内のヘドロ地盤を隔成する遮水シー
トと、フィルタ部材、遮水部材、吸水管を有する改良装
置と、上記フィルタ部材および吸水管を通じてヘドロ地
盤中の水分を抜き取る吸水装置とからヘドロ地盤の改良
装置を構成したので、従来におけるごとき土砂のまき出
し設備やガス抜きの設備を用意することなく、安価かつ
容易に装置を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるヘドロ地盤の改良装置を示す
概略断面図、第２図は吸水管の本管と枝管の配管パター
ン図、第３図は集水突起部の他の実施例を示す平面図、
第４図は改良後のヘドロ地盤を示す断面図である。 １・・ヘドロ地盤、４・・遮水シート、６・・集水突起
部、７ａ・・フィルタ部材、１１・・吸水管、１３・・
吸水装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ヘドロ地盤の所定領域を隔成する遮水シートと、上
   記所定領域のヘドロ地盤上に設置し、底部が複数の透水
   性の集水突起部を突設したフィルタ部材からなるととも
   に、上部および周囲が遮水部材からなり、さらにこれら
   のフィルタ部材および遮水部材の間に形成した密閉室に
   吸水管を有する処理装置本体と、上記フィルタ部材およ
   び吸水管を通じて上記ヘドロ地盤中の水分を抜き取る吸
   水装置とを備えたヘドロ地盤の改良装置。 ２）所定領域のヘドロ地盤を遮水シートにより隔成し、
   この所定領域のヘドロ地盤上に、底部が透水性とし、か
   つその他が遮水性とするとともに、内部に吸水管が設け
   られた処理装置本体を設置し、吸水装置により上記吸水
   管を通じて上記ヘドロ地盤中の水分を抜き取るヘドロ地
   盤の改良方法。 ３）ヘドロ地盤上に、透水性シートを介して処理装置本
   体を設置することによりヘドロ地盤中の水分を抜き取る
   請求項２記載のヘドロ地盤の改良方法。