JPH04176380A - 泥土固化処理装置 - 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Ｊ 本発明は泥土固化処理装置に関するもので、特にシール
ド掘削泥土等の含水比の高い泥土の固化に適した泥土固
化処理装置に関するものである。

「従来の技術ｊ シールド工事を含む土木工事に際して大量に発生する掘
削土は、含水比が高いと産業廃棄物の「汚泥」とされる
ため、その処理が近時大きな問題点となっている。

そこで、泥土を何らかの方法で処理し含水比を小さくし
て普通上として取扱えるようになす試みが種々性なわれ
ており、以下にその従来例を説明する。

（１）　　ビット方式 従来最も汎用される方法で、掘削された高含水泥土をビ
ットに搬入し、石灰系またはセメント系の固化剤を混入
し、ユンボ等の攪拌機で攪拌し固化させる。

（２）　　水平スクリューオーガ一方式掘削された高含
水泥土を水平スクリューオーガーで強制搬送しつつ固化
剤と攪拌するもので、水平スクリューが複数本平行に並
置された複数軸（二軸・四軸）の装置がある。

（３）　　回転ドラム方式 にの方式は、掘削された高含水泥土をドラム内に流入さ
せ、回転させなから固化剤を添加し、攪拌混合するもの
である。

（４）　　低速型特殊回転ドラム方式 現在最も効率的とされるもので、第５図に示すごとく、
回転ドラム１の内周面に掻上用の突起条部１０１，１０
１，１０１・・・を該回転ドラム１の長手方向に回転軸
と平行に設け、さらに、該回転ドラム１内には、その該
突起条部１０１の上端−声、に止着された柔軟弾性筒１
０２を収納してなり、この柔軟弾性筒１０２は回転ドラ
ムｌの上部内において第５図に示すごとく垂れ下って泥
土の付着を防止するようになしである。

「発明が解決しようとする課題」 しかし、上記従来方式は夫々、以下のごとき欠点を有し
、未だ完全に満足されるものではない。

（１）　　ビット方式 この方式は、広い占有面積を必要とするビットと、攪拌
・積込み用の重機が必要で、また、固化剤の飛散があっ
て作業環境を悪化させ、さらには、混合・攪拌も完全で
はないといった欠点が知られているが、最も大きな欠点
は、固化処理に要する時間が長く、連続処理ができない
ことである。

（２）　　水平スクリューオーガ一方式この方式は、一
応連続処理が可能となるが、比較的大きな動力を必要と
し、泥土中に「礫」が混入する場合は処理不能な場合が
あるという欠点を有し、また、攪拌効率及び処理能力が
低いという欠点を有している。

（３）　　回転ドラム方式 回転ドラム方式は比較的小さな動力で効率的な攪拌・混
線が可能なことが知られているが、含水率の高い泥土の
場合は流動性が良いため、泥土がドラム内を回転しにく
く混合されにくい欠点を有している。

上記の欠点を回避するにはドラムの回転数を高めること
である程度可能となるが、反面、回転数が高いと固化途
中で糊状となった泥土が遠心力によってドラム内面に付
着して混合効率が極端に低下する欠点となる。

底で、上記泥土のドラム内面への付着は第５図従来例に
よって、ある程度防止可能となったが、この装置も回転
数が高いと柔軟弾性筒１０２の垂れ下りが困難となるた
め回転数は低速にとどめざるを得す、その結果、この装
置で処理できる泥土は含水率があまりにも高くないもの
に限定されるか、あるいは、回転ドラムを長尺に設定し
て所定の混合効率を得るようになす必要性が生じ、また
、固化された泥土は大きな塊状となって、効率的で均一
な固化には未だ満足されるものではなかった。

ｒ目的Ｊ そこで本発明は上記に鑑みなされたもので、限られた狭
い占有面積で、連続的・効率的に泥土を固化できる泥土
固化処理装置を提供することを目的としたものである。

「課題を解決するための手段」 上記の目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨とする本
発明の構成は前述課題を解決するために、一端側に泥土
投入口２、他端側に排土口３を設けた回転ドラム１の内
周面に、泥土投入口２側から排土口３に向って該回転ド
ラムｌの回転方向に傾斜する掻上翼４，４．４・・・を
配設し、上記回転ドラム１内に略水平方向に挿入したシ
ャフト５には、下端側が排土口３側に向って傾斜する掻
落板６，６．６・・・を固着し、さらに、上記泥土投入
口２乃至回転ドラム１内には、固化剤定量供送装置７の
供送口８を臨入してなる技術的手段を講じたものである
。

「作用」 それ故、本発明泥土固化処理装置は、比較的高速で回転
ドラム１を回転させて運転する。すると、泥土投入口２
より投入された泥土には固化剤定量供送装置７より固化
剤が混入され、回転ドラム１回転に伴ない掻上翼４，４
．４・・・で掻上げられる。この掻上げに際して固化が
ある程度進行すると泥土は糊状となって回転ドラムｌの
内周面に付着する傾向を呈する。しかし、各掻上翼４は
泥土投入口２側から排土０３に向って該回転ドラム１の
回転方向に傾斜するため、高速回転し大きな遠心力が加
わると泥土には掻上Ｒ４に沿って泥土投入口２　ＩＩＩ
に戻す力が加わり付着を避ける作用を呈する。

そして、上記掻上翼４の泥土を泥土投入口２側に戻す作
用に対して、掻落板６（この掻落板は、落下する魔土を
単に案内するもので、泥土を回転ドラム１の内面から掻
取るものではないが、一般に掻上翼に対して、この種の
案内板をも「掻落板」と称しているので、本願でも従来
の慣例に従った。）は掻上げられた後に落下する泥土を
、排土０３側に進行させる作用を呈し、この両作用の差
によって（実際には、回転ドラムｌの傾斜角度も作用し
て）泥土には固化剤が混入・攪拌され徐々に固化されつ
つ回転ドラム１内を進行しやがて排土０３より固化され
た状態で排出されるものである。

「実施例１ 次ぎに、本発明の実施例を添付図面に基すいて詳細に説
明する。

図中、１は一端側に泥土投入口２、他端側に排土口３を
設けた回転ドラムである。

上記回転ドラム１は、外周適所にレールリング１１が嵌
着され、支承ローラ１２，１２．１２・・・で回転自在
に支承され、また、駆動源１３で回転されるようになし
であるのは従来と同じであり、図示例では回転ドラムｌ
の泥土投入口２側にスプロケットリング１４を固着し、
このスプロケットリング１４と駆動源１３とにチェーン
ループ１６を掛けである。また、この回転ドラム１は支
承ローラ１２，１２．１２・・・により排土口３側が多
少低くなるように（一般的に、この傾斜角度は３〜５度
が最も都合がよいとされている。）支承しであるのも従
来と同じであるが、本発明の場合は必ずしも排土口３側
を低くする必要性はない。

そして、上記泥土投入口２と排土０３も、従来と同じで
よいが、本実施例では泥土投入口２側にスクリューコン
ベヤ２１を配設しである。すなわち、泥土投入口２の下
方には第二駆動源２２によって回転するスクリューコン
ベヤ２１が配設され、泥土投入口２内に投入（実際には
、高含水性泥土を取扱うため、適宜搬送手段で連続流入
させる。）された泥土は、このスクリューコンベヤ２１
によって回転ドラム１内に搬入されるようになしである
。

上記スクリューコンベヤ２１を設けた理由は、本実施例
では泥土に高吸水性高分子（水溶性ポリマーを含む）か
らなる主剤を先ず混入し、ある程度の同化を行なって糊
状となる前に、石灰系の助剤を混入せんとしたためで、
泥土投入口２に泥土と主剤とを定量供給して投入直後よ
り固化を進行させるためで、スクリューコンベヤ２１は
この泥土と主剤との攪拌と、ある程度固化が進行した泥
土の確実な進行をはかっている。

そして、上記回転ドラム１の内周面に、泥土投入口２側
から排土口３に向って該回転ドラム１の回転方向に傾斜
する掻上翼４，４．４・・・を配設しである。通常回転
ドラム１の内周面に配設される掻上翼は回転ドラムｌの
回転軸と平行で放射方向に立設されるが１本願の泥土投
入口２側がら排土口３に向って該回転ドラム１の回転方
向に傾斜するというのは、第３図に最も明らかに示すご
と（螺進状に傾斜させて配設するものである。また、こ
の掻上翼４，４．４・・・は適宜数設けることは熱論で
、図示実施例では回転ドラム１の内周４分割の位置に夫
々掻上翼４を設けてなり、これら各掻上翼４は、回転ド
ラム１の長手方向に連続するスパイラル状となしてもよ
いが、泥土の付着をより防止するには途中で分断してお
くことが望ましく、図示例では回転ドラム１の長平方向
にも複数組を並置してあり、しかも、泥土投入口２側の
物は流動性が大きいのでその高さを高く設定して確実な
泥土の掻上げをはかつである。

そして、上記回転ドラム１内に略水平方向に挿入したシ
ャフト５には、下端側が排土０３側に向って傾斜する掻
落板６，６．６・・・を固着しである。該シャフト５は
、図で〃・・・・・・・・・・・・、両端を機台等の適
宜固定部材に固定して回転ドラム１内に挿入固定し、図
示例では、このシャフト５が後述する助剤コンベヤ９゛
の支持材を兼ねているが、助剤コンベヤ９゛の固定がそ
れ自体で強固に行える場合は、該助剤コンベヤ９°のシ
リンダーをこのシャフト５に兼用してもよく、この場合
シャフト５は熱論省略してよい、そして、上記掻落板６
の傾斜角度は、前記掻上翼４および回転ドラム１の傾斜
角度、回転ドラム１の通常運転回転数との夫々の相対関
係において、泥土が回転ドラム１内をゆっくりと排土口
３側に進上するように設定される。なお、図示実施例に
おいて、シャフト５の泥土投入口２側に撹拌板６ａ、６
ａを設けである。この撹拌板６ａは落下する泥土を排土
口３側に案内するのではな（、主に落下衝突する泥土の
塊を分断する目的で設けられる物で、第４図に示すごと
くシャフト５の軸方向に対して平面からみて所定の角度
（直交を含む）で配設しであるが、熱論、この撹拌板６
ａは省略してもよい。

さらに、上記泥土投入口２乃至回転ドラム１内には、固
化剤定量供送装置７の供送口８を臨入してなる。

この、固化剤定量供送装置７は機台にタンク３１を固定
し、このタンク３１内の個化剤をスクリュウ駆動源３２
によって駆動されるスクリューコンベヤ９で、泥土投入
口２の上部に開口する供送口８へ定量搬出するようにな
しである。そして、本実施例では、前述もした通り、細
化剤に主材と助剤を使用するため、助剤固化剤定量供送
装置７°が設けられており、この助剤固化剤定量供送装
置７“は接台にタンク３１°を固定し、このタンク３１
゛内の細化助剤をスクリュー駆動源３２゜によって駆動
されるスクリューコンベヤ９°で供送口８へ定量搬出す
るようになしてあり、このスクリューコンベヤ９゛は排
土０３側から回転ドラム１内に挿入され、該回転ドラム
１内の適宜位置に助剤を定量供送するようになしている
。

本実施例において、主剤と助剤とを使用した理由は、先
ず、高含水率の泥土に高吸水性高分子からなる主剤を混
入すると、体積の４００倍から２○ＯＯ倍の水を吸水す
る主剤は比較的短時間で泥土中の水を吸水して泥土を糊
状とする。この糊状となる現象は、主剤が土粒子を捕集
するためであるが、さらには、この主剤が土粒子の表面
電位を中和して土粒子を集合するためでもある。そして
、泥土が糊状変化を開始した後、助剤を混入すると、助
剤は局所的に多量に存在する水と反応するのではなく、
主剤により物理的に抱き込まれた水と徐々に反応（ポゾ
ラン反応）することになり、主剤と助剤の供送場所を適
宜選定することで、均一な水分固定が可能となり、細化
剤の投入量を効率的となし、かつ、細化された泥土が大
きな塊状とならずに、パサパサとした粒状となすことが
できる（粘度変化に加え、効率的な攪拌、掻落板６への
衝突による分断等による。）ためであるが、含水率が比
較的少ない場合はこの主剤の供送は中止しても満足でき
る細化効果が得られ、この場合助剤は、主剤用の固化剤
定量供送装置７より供送するのがより効果的であった。

「発明の効果」 本発明は上記のごときで、回転ドラム１を使用したこと
で運転動力は小さくて済み、連続処理が可能な泥土固化
処理装置を提供することができるものである。

また、本発明は、泥土投入口２側から排土０３に向って
該回転ドラム１の回転方向に傾斜する掻上翼４，４．４
・・・を使用したため、高速回転による運転を行っても
泥土が回転ドラム１に付着することがなく、さらには、
泥土の回転ドラム１内進行速度を主に、この掻上翼４と
掻落板６との取付は角度の差によって得ているため、装
置を小型化しても充分な撹拌効率が得られ、シールド掘
削工法等の地下内等の狭い場所でも使用可能な泥土同化
処理装置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明泥土固化処理装置の一実施例を示す断面
面図、第２図はＡ−Ａ′ｕＡ断面図、第３図は回転ドラ
ム部分斜視図、第４図は掻落板部の部分正面図、第５図
は従来例断面図である。 １〜回転ドラム　　　２〜泥土投入口　　　３〜排土０
　　４〜掻上翼　　　５〜シヤフト６〜掻落板　　　７
〜固化剤定１供送装置８〜供送口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一端側に泥土投入口２、他端側に排土口３を設けた回転
   ドラム１の内周面に、泥土投入口２側から排土口３に向
   って該回転ドラム１の回転方向に傾斜する掻上翼４、４
   、４・・・を配設し、上記回転ドラム１内に略水平方向
   に挿入したシャフト５には、下端側が排土口３側に向っ
   て傾斜する掻落板６、６、６・・・を固着し、 さらに、上記泥土投入口２乃至回転ドラム１内には、固
   化剤定量供送装置７の供送口８を臨入してなる泥土固化
   処理装置。