JPH0633603B2 - 土砂組成物の水中投入方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、水底の盛土，人工島の造成を行なう際に用い
られる土砂組成物の水中投入方法に関し、特に投入時に
おける水質の汚濁を防止する方法に関する。

《発明の背景》 河川，湖沼，海などの水底の盛土，人工島の造成を行な
う場合には、土砂を水中に投入するようにしている。し
かしながら、この一般的な土砂では、土砂粒子が水中で
バラバラに分離して沈降するため、粗粒分が先に沈降し
て堆積し、細粒分は沈降が遅く水中に懸濁し、堆積物の
うちの上層に多く堆積するために、造成された地盤は不
均質で、しかも細粒分を多く含む部分では含水比が高く
非常に軟弱であり、しかも土砂投入時に水質が著しく汚
濁する問題があった。

そこで、本出願人は先に一般的な土砂と粘結剤またはこ
れらと硬化剤とを混合してなる土砂組成物を開発した。
この土砂組成物の粘結剤は土砂粒子間に粘結性を与え、
かつ所定の流動性を確保する材料であり、硬化剤は土砂
を固結させるための材料である。従って、この土砂組成
物は水中に投入した状態でバラバラに分離することな
く、ほぼ一体となって沈降するため、非常に均質な状態
に堆積し、経時後の水中での水の取り込みも少ないので
密度低下が少ない緻密な状態を維持できる利点がある。

《発明が解決しようとする問題点》 しかしながら、このような土砂組成物であっても、水中
投入時に土砂粒子が分離してしまい、吐出部分近傍で水
質が汚濁する場合があった。

この原因は、（１）土砂組成物中の土砂の粒度が細かい
場合、（２）組成物の混合状態における流動性が大きす
ぎる場合、（３）吐出速度が大きい場合、などである。
従って、前記（１），（２），（３）の要因を除去した
状態で水中投入すれば良いが、実際にはこれらの要因の
全てを除去しきれるものでない。

水中汚濁を防止する対策としては、打設場所を締切り、
締切りの内部の水を打設高さに併せてポンプアップし、
凝集沈澱処理した後に放流することが一般的であるが、
この方法では別途凝集沈澱池が必要となり、特に海上工
事などでは非常にコスト高なものとなる。

この発明は、以上の問題点に鑑みなされたもので、汚濁
の発生源である吐出管の吐出端で集中的に汚濁防止対策
を施すことにより、完全に汚濁の発生を防止できるよう
にすることを目的とする。

《問題点を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この発明は、土砂と粘結剤と
硬化剤とを混合してなる土砂組成物を吐出管より水中に
吐出するとともに、水中に吐出された土砂のうちの懸濁
状態にある土砂に対して該吐出管の吐出端近傍から凝集
剤を噴出するようにしたことを特徴とする。

《作 用》 吐出端近傍で舞い上がる懸濁粒子は直ちに凝集剤に接触
することにより凝集沈積することになる。

《実施例》 第１図はこの発明方法の第１の実施例を示すものであ
る。

図において、１は吐出端１ａを水底地盤Ｅに向けた吐出
管、２は該吐出管１の外周部に平行であって、その噴出
端２ａを前記吐出端１ａの周縁に位置させた凝集剤圧送
パイプである。

吐出管１内には図示しない圧送ポンプにより土砂組成物
が供給され、その吐出端１ａより土砂組成物３を吐出
し、水底地盤Ｅ上に土砂組成物３の層を沈積させてい
る。

前記土砂組成物３は、一般的な土砂と、該土砂粒子間に
粘結性を与え、かつ所定の流動性を確保する粘結剤と、
土砂粒子間で硬化し、該土砂を固結させる硬化剤とを含
んでいる。

前記粘結剤は水溶性天然，半合成または合成高分子から
なるもので、一種の糊状物質によって各粒子の分離、並
びに水の取り込みを防ぐ機能を備えている。

該粘結剤を具体的に説明すると、水溶性天然高分子とし
ては、各種澱粉，こんにゃくふのり，寒天，アルギン酸
ソーダ，トロロアオイ，トラゴントガム，アラビアゴ
ム，デキストリン，レバン、にかわ，ゼラチン，カゼイ
ン，コラーゲンなどを用いる。

水溶性半合成高分子の例としては、ビスコース，メチル
セルロース，エチルセルロース，ヒドロキシエチルセル
ロース，ヒドロキシプロピルメチルセルロース，カルボ
キシメチルセルロース，可溶性澱粉，カルボキシメチル
澱粉，ジアルデヒド澱粉などを用いる。

水溶性合成分子としては、ポリビニルアルコール，ポリ
アクリル酸ナトリウム，ポリアクリルアミド，ポリエチ
レンオキシドなどを用いる。

前記硬化剤は、普通ポルトランドセメント，高炉セメン
ト，フライアッシュセメント，その他のセメント材料あ
るいは消石灰などの石灰系材料またはアスファルト系材
料，高炉スラグ系材料の中から選ばれた一種またはその
組合せとなっている。そして、この種の硬化剤は投入後
の土砂の土質を固化し、安定させ、その強度を向上させ
る機能を備えている。

また、各粘結剤および硬化剤の土砂に対する配合割合
は、経済性および硬化の達成度合いを勘案して、土砂10
00重量部に対し粘結剤 1〜 5重量部、および硬化剤50〜
300重量部が最も好ましい値となっている。

さらに、これらの組成物３は水とともに混合し、スラリ
ー状の状態で前記吐出管１の吐出端１ａより投入される
ものであり、一般土砂に比べて懸濁の惧れは殆どない
が、土砂そのものの粒度が細かい場合や吐出速度が大き
い場合などでは吐出した部分の周縁に図中点の集合で示
す懸濁層４を生ずる。ここで、この懸濁層４は凝集剤圧
送パイプ２の噴出端２ａから噴出する凝集剤に接触し、
直ちに凝集し、沈積した土砂組成物上に沈降し、これに
より汚濁が防止されることになる。

なお、噴出端２ａの形状としては、細かい多数のノズル
部を設けることにより懸濁層４との接触確立を高め、ほ
ぼ完全に汚濁を防止することができる。

なお、前記凝集剤としてはＰＡＣ，硫酸バンドなどの無
機凝集剤あるいは高分子凝集剤の単独または混合物を併
用して用いる。

この場合、海中など塩分を含む水域での工事では、通常
高分子凝集剤のみで十分である。

一方、併用する場合には、これらの凝集剤を別々のパイ
プで圧送し、無機凝集剤が先に接触するようにパイプを
配置することが望ましい。

また、その使用量としては、前記懸濁層４の１m²に対し
１〜５ｇの高分子凝集剤でほぼ水中汚濁を完全に防止す
ることが確認されている。

次に第２図はこの発明方法の第２実施例を示すものであ
る。

図において、吐出管１の吐出端１ａの周縁には水中ポン
プ１０の吸込み端１０ａが位置している。また、凝集剤
圧送パイプ２の噴出端２ｂは水中ポンプ１０の吸込端１
０ａに位置させている。

以上の構成において、吐出管１より土砂組成物３を吐出
した状態で、水中ポンプ１０を駆動することにより、吐
出端１ａの周縁に舞い上がる懸濁層４は水中ポンプの吸
込み端側にすべて吸引され、同時に凝集剤圧送パイプ２
の噴出端２ｂから噴出する凝集剤も吸込み端１０ａより
水中ポンプ１０内にい取り込まれる。水中ポンプ１０内
で懸濁層４と凝集剤とは接触混合し、その状態で水中ポ
ンプ１０の吐出し端１０ｂより吐き出される。

吐き出された懸濁層４は凝集剤の凝集作用により早期に
沈降、水底地盤Ｅ上に沈積することになる。

この実施例では、吐出端１ａより舞い上がる懸濁層を強
制的に吸込みつつ凝集剤に接触させるために、より一層
確実な汚濁防止効果を得ることになる。

《発明の効果》 以上各実施例によ詳細に説明したように、この発明方法
によれば、土砂組成物の水中投入時において汚濁を完全
に防止できるために、従来のように別途凝集沈澱池を設
けたり、汚濁水を別な場所に搬送する必要がなくなるた
めに、水中投入時における汚濁防止対策を極めて安価に
実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による水中投入方法を
示す説明図、第２図はこの発明の第２実施例による水中
投入方法を示す説明図である。 １……吐出管、１ａ……吐出端 ２……凝集剤圧送パイプ、２ａ，２ｂ……噴出端 ３……土砂組成物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】土砂と粘結剤と硬化剤とを混合してなる土
   砂組成物を吐出管より水中に吐出するとともに、水中に
   吐出された土砂のうちの懸濁状態にある土砂に対して該
   吐出管の吐出端近傍から凝集剤を噴出するようにしたこ
   とを特徴とする土砂組成物の水中投入方法。