JPH0548333B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ この発明は泥水掘削工法、特に水素イオン濃度
によつて粘度変化するゲル化泥水を用いた泥水掘
削工法において、掘削孔内に貯溜するゲル化泥水
の粘度を再調整するための粘度調節方法に関す
る。

≪発明の背景≫ 周知のように、都市土木分野などの建設工事で
は、地中壁、タンクの周壁、基礎杭などを泥水掘
削工法によつて構築している。

この工法は、従来ベントナイトなどの粘土を水
に懸濁させ、分散剤、増粘剤などを添加して泥水
を作り、地盤を溝状あるいは円形状に掘削しなが
らこれを充満し所定の深度まで掘削した後、内部
の泥水とコンクリートを置換し、コンクリートを
硬化させることで地中に壁や杭を構築するもので
ある。しかしながら、例えば河川敷に沿つた砂礫
地盤のように透水性であると、泥水が周辺地盤に
過剰に浸透流出し、泥水を上記掘削孔内に充満さ
せることが困難となり、その結果、掘削孔壁面の
崩壊や地下水の汚濁が生じる。

そこで、本出願人は先にグアガムおよびその変
成品、またはローカストビンガムなどの植物性粘
質物を単独または併用して水に溶解し、これに硼
砂あるいはホウ酸などの添加剤を加えてゲル化泥
水としたものを開発した。このゲル化泥水の粘度
は、アルカリ側で数万CPから中性または弱酸性
側で数十CPとPHに応じて極めて広い範囲で変化
する。

従つて、アルカリ側でこの種のゲル化泥水を用
いることにより透水性地盤であつても泥水の浸透
流出を防止することができる。

≪発明が解決しようとする問題点≫ しかしながら、地盤は必ずしも中性に保たれて
いるわけではなく、特に、透水性地盤が酸性土壌
の場合には掘削孔内に投入された高粘度ゲル化泥
水は解ゲルし、肌落ち、逸泥を促進し、掘削孔壁
面の崩壊を起こす惧れがある。なお、ゲル化泥水
が短時間でコンクリートと置換され、孔内壁に接
している状態が短い場合には、比較的問題は少
い。しかし、日曜、祝祭日が連続するなど作業停
止時間が長い場合、やむを得ずゲル化泥水を掘削
孔に貯留する場合に前記の如く問題を生ずる。

なお、この対策としてアルカリ化剤を投入する
ことが考えられているが、高粘度ゲル化泥水は前
述の如き極めて粘性が高く、単に投入したとして
も部分的に偏在し、混合しないので有効に再ゲル
化させることはできなかつた。

この発明方法は、以上の問題を解決するもの
で、前記アルカリ化剤などの水素イオン濃度調整
剤を掘削孔内のゲル化泥水中に十分に均一な状態
に混合分散することによつて、粘度の再調整を有
効に行えるようにすることを目的とする。

≪問題点を解決するための手段≫ 前記目的と達成するため、この発明方法では、
空気圧送端を掘削孔内に位置させたコンプレツサ
ーと、該コンプレツサーの空気圧送経路内に接続
した水素イオン濃度調節剤の供給装置とを備え、
該供給装置内に貯えられた水素イオン濃度調整剤
を前記空気圧送経路内に移送した後、該経路を閉
じた状態でコンプレツサーを稼動することによ
り、前記水素イオン濃度調整剤を掘削孔内のゲル
化泥水中に気液混合状態で注入するようにしたこ
とを特徴とするものである。

≪作用≫ 気液混合状態でゲル化泥水内に投入された状態
の水素イオン濃度調整剤は、圧力空気の泥水内で
の撹拌作用に応じて浸透拡散し均一に混合する。

≪実施例≫ 以下、この発明方法の一実施例を図面を用いて
詳細に説明する。

図はこの発明方法に係るゲル化泥水の粘度調節
装置を含む全体のシステムを示す断面図である。

図において、１は掘削孔、２は掘削孔１内に貯
溜する高粘度ゲル化泥水である。

粘度調節装置３は、掘削孔１の近傍に設置され
たコンプレツサー４と、コンプレツサー４の圧力
空気吐出端に接続した空気圧送経路を構成するエ
アホース５と、エアホース５の途中に接続された
粘度調整剤供給装置６とからなつており、前記エ
アホース５の先端部は掘削孔１の内壁に沿つて配
置され、その空気圧送端５ａを孔底部に対向位置
させている。

前記供給装置６は両端をジヨイント８を介して
前記エアホース５に接続したＴ字管７と、Ｔ字管
７の両端部および中央に設けたバルブ９，１０，
１１と、Ｔ字管７の中央上端に設けた漏斗状の調
整剤貯溜槽１２とからなつている。

以上の構成において、掘削孔１の周縁地盤の土
壌あるいは地下水が酸性である場合には、高粘度
ゲル化泥水２は時間の経過とともに粘度が変化
し、酸性側に移行しその結果解ゲル化する。この
傾向は液圧の高い掘削孔１の奥部で著しく、上層
ではそれほどでもないため、低粘度化した層２ａ
と高粘度化層２ｂとに不明確ではあるが上下２層
に分離し、低粘度化層２ａの掘削孔１からの逸泥
が顕著となる。

この状態で前記調節装置３が用いられる。

この順序は、各バルブ９，１０，１１を全閉し
た状態で貯槽１２にアルカリ化剤ALを投入し、
中央のバルブ１１を開いてＴ字管７の内部にアル
カリ化剤ALを移し、次いでバルブ１１を閉じ左
右のバルブ９，１０を開く。

しかる後、前記コンプレツサー４を稼動すれ
ば、アルカリ化剤ALはエアホース５を通じて気
液混合状態で圧送端５ａからゲル化泥水２内へ吐
出する。その後コンプレツサー４を稼動し続ける
ことにより、吐出した空気は低粘度化層２ａと高
粘度化層２ｂの鎖線で示す境界面を上限として、
矢印に示す如く、低粘度化層２ａ内を対流状態に
循環し、これによる撹拌作用により吐出したアル
カリ化剤ALを低粘度化層２ａの各部に均一に浸
透拡散させ、解ゲル化したゲル化泥水２を元の高
粘度状態に再ゲル化させる。

なお、実際に発明方法による再ゲル化を実施し
たのは、深さ25ｍ、幅5.0ｍの掘側孔内に高粘度
ゲル化泥水を投入したのち４日間放置し、ゲル化
泥水粘度が100CP台となり逸泥量が1.6m³／ｈを
越えた時に実施した。用いたアルカリ化剤はカセ
イソーダ25％溶液、注入量は0.3／m³、コンプ
レツサー圧力７Kg／m²であつた。

実施した結果、粘度が1000CPとなり、逸泥量
も0.5m³／ｈに減少し、その有効性を確認した。

なお、本実施例では酸性土壌であつて、ゲル化
泥水の粘度を高粘度側に保とうとする場合に適用
したが、その逆の場合にも適用できる。すなわ
ち、アルカリ性土壌の場合に、ゲル化泥水が極め
て高い粘度になると、掘削・回収作業に不都合を
生ずる場合があるが、この場合には酸性化剤を注
入し、エア攪拌により低粘度化できる。

また、本発明方法にあつては、粘度変化に応じ
て装置を自動的に作動させることもできることは
勿論であり、この場合には粘度計などのセンサの
出力値を基準値などと比較し、その差出力により
自動的にバルブの開閉、コンプレツサーの駆動を
行なうための自動化機器を装置に組込むことも可
能である。

≪発明の効果≫ 以上、実施例により詳細に説明したように、こ
の発明方法によれば、水素イオン濃度調整剤を掘
削孔内のゲル化泥水中に十分均一な状態に混合分
散できるので、土壌自体の性状によるゲル化泥水
の粘度変化の再調整を有効に行うことができる。
また、この発明によれば、装置自体も簡単かつ小
規模であり安価に構成できる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明方法に係るゲル化泥水の粘度調節
装置を含む全体のシステムを示す断面図である。 １……掘削孔、２……ゲル化泥水、３……粘度
調節装置、４……コンプレツサー、５……エアホ
ース（空気圧送経路）、５ａ……空気圧送端、６
……粘度調整剤供給装置、AL……アルカリ化剤
（水素イオン濃度調整剤）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水素イオン濃度に応じて粘度変化するゲル化
   泥水を用いて掘削を行なうようにした泥水掘削工
   法において、掘削孔内に貯溜するゲル化泥水の粘
   度変化を再調整するための調節方法であつて、空
   気圧送端を前記掘削孔内に位置させたコンプレツ
   サーと、該コンプレツサーの空気圧送経路内に接
   続した水素イオン濃度調節剤の供給装置とを備
   え、該供給装置内に貯えられた水素イオン濃度調
   整剤を前記空気圧送経路内に移送した後該経路を
   閉じた状態でコンプレツサーを稼動することによ
   り、前記水素イオン濃度調整剤を前記掘削孔内の
   ゲル化泥水中に気液混合状態で注入するようにし
   たことを特徴とする掘削孔内におけるゲル化泥水
   の粘度調節方法。