排泥再生処理装置および処理方法
【課題】より簡明な機構によって、排泥を槽内に入れた状態で水分分離を行うとともに、目標強度・適用条件に応じた流動性改良土を確実に製造できるようにする。
【解決手段】上部開口した混合槽６およびバックホウ１５を備え、混合槽内に投入した排泥を、該排泥から泥水を分離して泥水を除去可能にしたり、バックホウ１５を介した操作により混合槽外から槽内の排泥および添加材を混合する排泥再生処理装置において、前記混合槽６は、槽内を第１槽６ａおよび第２槽６ｂに仕切部１３を介して区画しているとともに、前記仕切部１３を各槽内の底面から湾曲状に立ち上がり、かつ互いの湾曲状の頂部を接合した状態に形成していることを特徴とする。
【解決手段】上部開口した混合槽６およびバックホウ１５を備え、混合槽内に投入した排泥を、該排泥から泥水を分離して泥水を除去可能にしたり、バックホウ１５を介した操作により混合槽外から槽内の排泥および添加材を混合する排泥再生処理装置において、前記混合槽６は、槽内を第１槽６ａおよび第２槽６ｂに仕切部１３を介して区画しているとともに、前記仕切部１３を各槽内の底面から湾曲状に立ち上がり、かつ互いの湾曲状の頂部を接合した状態に形成していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設現場などで発生する排泥を、該排泥から目標強度や適用条件に応じた流動性改良土に製造する上で好適な排泥再生処理装置および処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良や建設現場などで発生する排泥は、そのまま廃棄するか、或いは水分を脱水除去した上で建設残土として産廃処理する場合と、特許文献１や２に例示される処理方法などにより対象の排泥に固化材などを添加して強度を増した流動性改良土として利用する場合もある。
【０００３】
例えば、特許文献１の処理方法では、粘土系残土又は解泥された泥土を対象として、縦型の混練槽を用いて、残土などを上側シュートから投入し、セメントなどの固化材を混練槽内の攪拌軸を通じて供給し、槽下部に達する迄に混合してプレミックス材に処理する。
【０００４】
特許文献２の処理方法では、泥水製造部と運搬車（打設部）との間に供給配管を配置し、該供給配管の吐出側に混練器（スタテックミキサ）および該混練器の手前側の配管内に接続された導入部を有しており、泥水製造部の泥水をポンプを介し供給配管を通じて圧送し、同時に、セメントなどの固化材を導入部から配管内に圧送して、泥水と共に混練器を介して連続的に混合しながら、運搬車（打設部）へ吐出する。
【０００５】
【特許文献１】特許第３１５０４５３号公報
【特許文献２】特許第３６０５７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、最近は、建設汚泥（排泥を含む）を積極的に改良土として利用するため、その品質区分を厳正な値に規定した建設汚泥処理土利用技術基準が国土交通省から提示されていることも加わり、該基準をより効率よく満足できる再生処理構成が望まれている。これは、例えば、特許文献１や２のような従来構成だと、以上の基準を満たす上で次のようなことが問題となるためである。
【０００７】
すなわち、特許文献１や２の構成では、縦型混練槽が回転駆動される攪拌翼で混合したり、供給配管に接続された混練器で連続して混合するため安定した稼働を維持しにくく、しかも処理量が多くなると製造される改良土の性状がばらつきやすくなる。この原因は、処理対象の排泥として、杭造成を伴う地盤改良で発生するものを想定すると、貫入時に発生する排泥は水分量が多く 、杭造成時に発生する排泥はセメントなどの添加材を含むため粘性が高くなる、つまり排泥の性状が大きく異なることが多く、しかも排泥中には石やガラなどが点在する場合も多く、攪拌翼やスタテックミキサなどの混合機構だと故障しやくメンテナンスに苦労し稼動率も悪くなるからである。
【０００８】
本発明の目的は、以上のような課題を解決して、より簡明な機構によって、排泥を槽内に入れた状態で水分分離を行うとともに、目標強度・適用条件に応じた流動性改良土を確実に製造でき、また、機構を簡明化することで故障の虞を解消した排泥再生処理装置および処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１の本発明は、上部開口した混合槽およびバックホウを備え、前記混合槽内に投入した排泥を、該排泥から泥水を分離して泥水を除去可能にしたり、前記バックホウを介した操作により前記混合槽外から槽内の排泥および添加材を混合する排泥再生処理装置において、前記混合槽は、槽内を第１槽および第２槽に仕切部を介して区画しているとともに、前記仕切部を前記各槽内の底面から湾曲状に立ち上がり、かつ互いの湾曲状の頂部を接合した状態に形成していることを特徴としている。
【００１０】
なお、以上の本発明において、「排泥」とは、自然沈降により比重の小さな泥水側および比重の大きな泥土側に分離可能な泥状物で、建設汚泥処理土利用技術基準（国土交通省）で規定している「建設汚泥」を含む。また、泥土や泥水には、土および水以外に砂、小石、ガラなどが常識的な範囲で含まれていることは勿論である。
【００１１】
上記した本発明の排泥再生処理装置は次のように具体化されることがより好ましい。
（ア）、前記混合槽の対向した両内側に取り付けられて、前記仕切部の頂部上に沿ってそれぞれ突出し、かつ、対向する突出端同士の隙間を介して前記第１槽と第２槽とを連通している左右の弾性板を有していることである（請求項２）。
（イ）、前記混合槽の上部開口縁に突設されて槽内に張り出しているフランジ部と、前記槽内の底面側から立ち上がった板部とをオーバハング状に接合している飛散防止板を有していることである（請求項３）。
（ウ）、前記混合槽の一側部に配設されて、前記混合槽から取り出した排泥のうち、比重の大きな泥土の一部と添加材とを連続的に予備混合するとともに、予備混合物として前記混合槽内へ環流する補助ミキサーを備えていることである（請求項４）。
【００１２】
これに対し、請求項５の本発明方法は、地盤改良や建設現場などで発生する排泥を集めて、該排泥を水分調節した後、添加材を混合して流動性改良土に製造する排泥再生処理方法において、請求項１から３の何れかに記載の排泥再生処理装置を使用して、前記排泥を前記混合槽の第１槽側に投入する排泥投入工程と、前記第１槽の排泥を前記バックホウにより前記第２槽に移す操作に伴って、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽側に多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽側に溜めるとともに、第１槽側で上層の泥水と下層の沈降成分である泥土とに分離し、上層の泥水を槽外へ除去する泥水除去工程と、前記第１槽および第２槽に残った泥土の総量を計測し、（予め得られている添加材の混合量と土強度との関係に基づき）前記泥土の総量に応じて添加材の総量を算出する算出工程と、前記混合槽内で前記泥土の総量と前記添加材の総量とを前記バックホウにより所定の混合度まで混ぜる混合工程とを経ることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６の本発明方法は、地盤改良や建設現場などで発生する排泥を集めて、該排泥を水分調節した後、添加材を混合して流動性改良土に製造する排泥再生処理方法において、請求項４に記載の排泥再生処理装置を使用して、前記排泥を前記混合槽の第１槽側に投入する排泥投入工程と、前記第１槽の排泥を前記バックホウにより前記第２槽に移す操作に伴って、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽側に多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽側に溜めるとともに、第１槽側で上層の泥水と下層の沈降成分である泥土とに分離し、上層の泥水を槽外へ除去する泥水除去工程と、前記第１槽および第２槽に残った泥土の総量を計測し、（予め得られている添加材の混合量と土強度との関係に基づき）前記泥土の総量に応じて添加材の総量を算出する算出工程と、前記補助ミキサーの駆動により前記混合槽から移した泥土の一部と前記添加材とを連続的に予備混合しつつ、前記混合槽内に戻す動作を、前記算出された添加材の総量になるまで繰り返す予備混合工程と、前記混合槽内で前記予備混合物を前記バックホウにより所定の混合度まで増し練りする本混合工程とを経ることを特徴としている。
【００１４】
なお、請求項５と６の算出工程において、泥土の総量は、例えば、第１槽内や第２槽内に底面から上に向かって、容量目盛を付しておき、該目盛を計測して各槽内に溜まっている泥土量を合算して求める方法、重量計を使用して混合槽と各槽内に溜まっている泥土量との総重量から混合槽分の重量を減じて求める方法の何れでもよい。また、前者では、泥土の総容量と当該泥土の平均的な密度から槽内泥土の総重量に換算することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明では、混合槽が第１槽および第２槽を有し、かつ両槽の仕切部の形状を工夫することにより、槽内の排泥について、槽外のバックホウの操作により第１槽内から第２槽内へすくって移しやすく、しかもその第１槽内から第２槽内へすくって移す動きに伴って、第２槽内に排泥から泥土だけを溜め、第１槽内に泥水を主として溜めるようにして泥土と泥水とに分離し、該泥水を第１槽内に集めて槽外へ除去しやすくする。これにより、本発明装置は、投入した排泥から泥土だけを槽内に残し、該泥土に応じた添加材を加えて、バックホウの操作により効率よく混合し、かつ故障の虞もなく設計通りの流動性改良土を確実に製造可能にする。
【００１６】
請求項２の発明では、バックホウの操作により、排泥を第１槽から第２槽にすくって移したり、各槽内の泥土と添加材とをすくって再び落下して戻す動きを伴って混合するときに、バックホウ（のバケット）の最も当たりやすい箇所を弾性板で構成することにより装置の破損を未然に防止できる。加えて、この構成では、例えば、バックホウ（のバケット）を、両槽の間で移動操作するときに弾性板同士の間の隙間を目安にして動かしたり、排泥又は泥土および添加材をすくったり−落下する混合操作を繰り返すときに弾性板同士の間の隙間を目安にして最適な位置に落下可能にする。
【００１７】
請求項３の発明では、例えば、バックホウの操作により第１槽の排泥をすくって第２槽に移すときに、排泥などが落下衝撃などに伴うリバウンドや飛沫によって槽縁側からはみ出ようとしても、ハーバハング状の飛散防止板により槽外への飛散を阻止し、それによって再利用率を上げたり混合槽付近の環境を維持できるようにする。
【００１８】
請求項４の発明では、補助ミキサーを備えることで、請求項６の処理方法を可能にし、それによって泥土と添加材とをより効率よく、かつ均一に混合できる。
【００１９】
請求項５の発明では、請求項１〜３の排泥再生処理装置を使用して、既存のバックホウによる操作により、第１槽に投入された排泥について、泥水を分離可能にし、泥水と分離された泥土の総量の把握それに基づいて算出された添加材の総量とを混合するため、機械的な故障が生じにくく、安定した性状で均一な品質を具備した流動性改良土を製造できる。換言すると、本発明方法は、混合槽およびバックホウを使用して、排泥中、泥土だけを効率よく分離使用すること、添加材の総量（総添加量）を該泥土の総量に応じて算出すること、バックホウが排泥の移送手段と混合手段とを兼ねていること（更に第１槽に溜まる泥水を槽外へ除去する泥水の移送手段としても兼用可能である）により、特許文献１や２のような混合機構部に生じやすい故障をなくし、性状のばらつきをより抑えて高品質の流動性改良土を製造できる。
【００２０】
請求項６の発明では、請求項５の作用効果に加え、補助ミキサーによって泥土と添加材とをより効率よく、かつ均一に混合できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な形態例について添付図面を参照して説明する。この説明では、全体の概要、排泥再生処理装置およびそれを用いた処理方法の順に詳述する。
【００２２】
（概要）図１は本発明装置および処理方法の適用例として、地盤改良工法で発生した排泥を処理対象とし該地盤改良の関連設備を含めた全体のプラント構成を模式的に示したものである。同図において、符号１は地盤改良対象域の地表部に設置された杭造成用地盤貫入装置、符号２はセメントミルクなどを製造するスラリープラントである。
【００２３】
地盤貫入装置１は、細部を省略しているが、従来と同様にベースマシンと、ベースマシンの先端側に立設された鉛直ガイドと、鉛直ガイドに沿って昇降可能な駆動ヘッドおよびスイベルジョイントと、該駆動ヘッドに回転可能に連結されて下部に攪拌翼を付設している回転軸などを備えている。これに対し、スラリープラント２では、例えば、サイロから供給されるセメントおよび水道から供給される水（清水）などからセメントミルクを製造し、該セメントミルクがポンプなどを介してスイベルジョイントから回転軸内に配管されている供給管へ圧送され、回転軸の下端側や攪拌翼側に設けられた吐出口を通じて地中に噴出される。噴射後は、攪拌翼で原位置土と混合されることにより改良杭として造成される。なお、スラリープラント２には、後述する処理対象の排泥から回収された水が掘削水として貯槽８に貯留されており、該掘削水が回転軸を地中に貫入する過程でポンプなどを介してスイベルジョイントから回転軸内の供給管へ圧送されて地中に噴出されるようになっている。
【００２４】
以上の地盤改良対象域において、地表側には、杭造成部の近傍にいわゆる釜揚と称される排泥貯留ピット３が造成されており、杭造成に伴って湧出する排泥がその貯留ピット３に一時貯留される。この排泥は、回転軸の貫入中は含水比が高く流動性もよいが、杭造成中はセメントが混ざって粘性が上がる。このため、貯留ピット３の排泥は、バックホウ４によりダンプトラック５などに受渡されて、施工現場敷地内に設置された本発明装置の主要部であるミキシング槽６まで運搬され、該ミキシング槽６内で排泥中の水分量を低下させた上で、添加材の所定量と混合・攪拌することで、改良土として製造される。
【００２５】
なお、添加材としては、改良土の用途や要求される強度に応じ選定され、通常、次に挙げるようなものが用いられる。（ａ）セメントや石灰である。これらは地盤改良用のスラリー材料、盛土材、橋脚基礎の裏込め材、路床材料などのように高強度を要求される材料である。（ｂ）ＰＨ調整剤、古紙、植物種子、無機・有機肥料である。これらは緑地に撒き出される表土などのように、特に強度を要求されない緑化などの土壌改良用材料である。
【００２６】
ミキシング槽６では、後述するように投入された排泥を泥土と泥水とに分離可能にし、槽内に溜まった泥土に添加材を混合して目標の改良土として製造する。ミキシング槽６で分離された泥水は、バックホウや後述する回収装置３１などによって脱水装置７に移され、凝集剤液を使用してさらに水分と泥土に分離される。脱水装置７で生成された泥土はミキシング槽６に戻され、改良土の製造に用いられる。脱水装置７で分離された水分の一部は、水中ポンプなどによってスラリープラント２内の貯槽８に供給され、前述した掘削水として使用される。余分な水は、排水分級されるとともに、必要に応じてＰＨ処理により完全無害化した上で、河川などに放流される。
【００２７】
（排泥再生処理装置）図２は本発明装置の主要部を模式的に示している。この排泥再生処理装置は、改良土製造用のミキシング槽６が主体となり、移送および混合手段用のバックホウ１５と、予備混合用の補助ミキサー１８と、ミキシング槽６内で分離した泥水を回収する回収装置３１を吊り下げる第２のバックホウ３０などを備えている。
【００２８】
このうち、ミキシング槽６は、鋼板材の組み合わせによって作製され、上部開口した長方形の箱形容器となっているとともに、槽内が中間の仕切部１３を介して第１槽６ａおよび第２槽６ｂとに区画されている。また、第１槽６ａと第２槽６ｂは、ほぼ同じ大きさであり、少なくとも、槽間の仕切部１３が各槽内の底面から湾曲状に立ち上がり、かつ互いの湾曲状の頂部を接合した状態に形成されている。つまり、各槽６ａ，６ｂは、底面が概略円弧状に形成されているとともに、仕切部１３が両側の円弧状の立ち上がり部によって断面山形ないしは断面略三角形となっている。この構成は、図８の模式図から推察されるように、バックホウ１５のバケットを各槽の内面に沿って移動して排泥などをバケット内にすくいやすくなるよう工夫された形状である。
【００２９】
換言すると、各槽６ａ，６ｂは、前後の内側面が湾曲状であり、両側の内側面が垂直面となっている。そして、各槽６ａ，６ｂのうち、図２の手前側の垂直面には底面から上に向かって、容量目盛（不図示）が付されている。このため、この槽構造では、各槽６ａ，６ｂ内に溜まっている排泥量や泥土量が前記容量目盛を見ることで分かるようになっている。また、ミキシング槽６内の対向した側面には弾性板１４がそれぞれ取り付けられている。両側の弾性板１４は、槽間の仕切部１３の頂部上に沿ってそれぞれ突出しているとともに、対向する突出端同士の隙間を介して第１槽６ａと第２槽６ｂとを連通している。前記隙間は、バックホウ１５のバケットが余裕を持って通過可能な大きさに設定され、仕切部１３の頂部の対応部を露出している。該隙間は、例えば、バックホウ１５がそのバケットを介し第１槽６ａの排泥をすくい上げて第２槽６ｂに移したり、仕切部１３の頂部に落とし込んで泥土と添加材を効率よく混ぜる上で有用となる箇所である。
【００３０】
また、第１槽６ａの前端部には、ヒンジを介して取付けられ、かつ油圧シリンダ１０によって開閉される側板兼用の扉１１が設けられている。そして、第１槽６ａは、扉１１が開にされた状態で、スロープ材１２が扉１１の端面側に接合され、それにより上記したダンプトラック５がバックでスロープ材１２上を移動して、その積荷である排泥を第１槽６ａ内に投入可能となる。
【００３１】
さらに、ミキシング槽６の上部開口縁には、図３に示したように、折返しにより内側に向くフランジ部１６が形成されているとともに、各槽６ａ，６ｂを構成している湾曲状鋼板１７の上部とフランジ部１６との間に飛散防止板１７ａが設けられている。飛散防止板１７ａは、鋼板１７とフランジ１６とに溶接などにより接合され、斜め下方に向けてオーバハング状に湾曲されていて、例えば、バックホウ１５の混合攪拌作業などに伴う排泥や泥土のリバウンドによる、槽外への材料拡散を未然に阻止可能にする。
【００３２】
ミキシング槽６の長手方向に沿った一側部には補助ミキサー１８が配設されている。この補助ミキサー１８は、排泥から分離された泥土と添加材の予備混合を行うもので、図４および図５に示されるごとく、ハウジング２２が上部に連結した泥土受入用ホッパー１９と、上側面部に連結した添加材用供給部２０と、下側面部に連結した出口部２１と、下側で長手方向に配置されて、周囲に複数の攪拌翼２３およびスクリュ２４を装着した回転軸２５と、回転軸２５をチェーン２６およびスプロケット２７などを介して回転させるモータ２８とを備え、出口部２１が第２槽６ｂ内に位置するよう設置されている。
【００３３】
上記回収装置３１は、図６と図７に示したように、環状フロート３２と、該フロート３２の外周を覆うフレーム３３と、フレーム３３から上へ突設された複数本の上支持フレーム３４を介して連結保持されている設置プレート３５と、フレーム３３から下へ突設された複数本の下支持フレーム３６と、各下支持フレーム３６の下部同士の間とその底面に張設された所定メッシュの金網などからなるスクリーン３７と、設置プレート３５の上下を移動可能に貫通する吸引パイプ３８の下端に接続され、スクリーン３７内に配置された水中ポンプ３９と、設置プレート３５上に配置された１対のバイブレータ４０などから概略構成されている。
【００３４】
吸引パイプ３８は、上部が上記した第２のバックホウ３０にワイヤ４１を介して吊り下げられているとともに、吸引パイプ３８の上端に設けたエルボ４２およびホース４３を介して前述する脱水装置８に接続している。符号４４は、バイブレータ３０および水中ポンプ３９の電源コードである。該コード４４は、ワイヤ４１に絡げて、バックホウ３０の操縦席側まで延長されている。
【００３５】
以上の回収装置３１は、第１槽６ａの泥水中に投入すれば、上側がフロート３２を介して液面近くに浮んだ状態で、水中ポンプ３９が泥水に浸漬されており、バイプレータ４０を駆動することにより、図７の破線で示すように、回収装置３１の周囲が容易に液状化し、スクリーン３７を通過する泥水中の水分のみが水中ポンプ３９に吸引され、ホース４３を通じて吸引除去されることになる。
【００３６】
（排泥再生処理方法）次に、以上の排泥再生処理装置を用いて、上記した排泥から所定品質の改良土を製造する手順について述べる。この排泥再生処理方法では、補助ミキサー１８を使用する態様と使用しない態様とに大別される。すなわち、補助ミキサー１８を使用しないときは、排泥を第１槽６ａ側に投入する排泥投入工程と、第１槽６ａ内の排泥をバックホウ１５により第２槽６ｂに移す操作に伴って、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽６ｂに多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽６ａに溜めるとともに、第１槽６ａで上層の泥水と下層の沈降成分である泥土とに分離し、上層の泥水を回収装置３１などで槽外へ除去する泥水除去工程と、各槽６ａ，６ｂに残った泥土の総量を計測して泥土の総量に応じた添加材の総量を算出する算出工程と、前記泥土の総量と前記添加材の総量とをバックホウ１５により目標の混合度まで混ぜる混合工程とを経る。
【００３７】
これに対し、補助ミキサー１８を使用するときは、前記した排泥投入工程と、泥水除去工程と、算出工程までが同じく、その次に補助ミキサー１８の駆動により混合槽６から移した泥土の一部と前記添加材とを連続的に予備混合しつつ、混合槽６内に戻す動作を、前記算出された添加材の総量になるまで繰り返す予備混合工程と、混合槽６内で前記予備混合物をバックホウ１５により目標の混合度まで増し練りする本混合工程とを経る。
【００３８】
以下、以上の各工程を図８と図９を参照しながら操作要領について明らかにする。先ず、図８（ａ）は排泥投入工程を示している。この工程では、ミキシング槽６が空状態であることを確認し、扉１１の手前にスロープ材１２を敷設し、扉１１をシリンダ１０を介して開いてスロープ材１２の上端に支持した後、排泥を積載したダンプトラック５をスロープ１２上をバックさせ、その荷台を傾けて、排泥を第１槽６ａ内に投入する。この操作は、第１槽６ａ内の排泥が決められた容量になるまで繰返される。最後に、スロープ材１２が撤去され、扉１１がシリンダ１０を介して閉じられる。
【００３９】
図８（ｂ）と（ｃ）は泥水除去工程を示している。この工程では、バックホウ１５を駆動操作して、第１槽６ａの排泥をバックホウのバケットですくって第２槽６ｂに移しながら、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽６ｂに多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽６ａ側に溜めるようにする。その後、第１槽６ａ内において、沈降現象により上層の泥水と下層の泥土とに分離するのを待ってから、図８（ｃ）のごとく第２のバックホウ３０を駆動して回収装置３１を第１槽６ａ内の泥水の中に投入し、そのバイブレータ４０を駆動するとともに、水中ポンプ３９を駆動することによって上層の泥水を図１の脱水装置７側へ排出除去する。これにより、各槽６ａ，６ｂには泥土だけが残る。
【００４０】
次の算出工程では、各槽６ａ，６ｂに残った泥土の総量が計測され、添加材の必要量がそれに応じて算出される。まず、泥土の総量は、各槽６ａ，６ｂの内側面に付された容量目盛で読みとり、それを合算することで算出される。この場合、各槽６ａ，６ｂの泥土が少ないときは、測定誤差を抑えるため、図８（ｄ）に示したように第１槽６ａの泥土を第２槽６ｂに移し、第２槽６ｂ側の容量目盛りで読みとることが好ましい。そして、添加材の投入総量（添加量）は、例えば、添加材がセメントの場合だと、予め当該排泥から分離される泥土を模擬した泥土を用いた事前配合試験により図１０に示すようなグラフを作成しておき、セメント添加量と固化強度との関係から、目標強度や適用条件に合わせた単位当りのセメント配合量を得てから、泥土の総量分に換算して求めることになる。
【００４１】
補助ミキサー１８を使用しないときは混合工程として、泥土の総量に応じた添加材の総量を各槽６ａ，６ｂの泥土又は槽６ｂの泥土に投入し、バックホウ１５の操作により目標の混合度になるまで混ぜることになる。この操作では、例えば、バックホウ１５を操作して第１槽６ａや第２槽６ｂ内から泥土および添加材をバックホウのバケットですくい上げて、上記した仕切部１３の頂部に落し込むようにすることが好ましい。
【００４２】
補助ミキサー１８を使用するときは予後混合工程として、図９（ａ）に示したようにバックホウ１５により各槽６ａ，６ｂの泥土又は槽６ｂの泥土を補助ミキサー１８のホッパ１９に投入しつつ、添加材を上記したハウジング２２内に供給することにより、予備混合されて第２槽６ｂ内に吐出される。添加材を全て投入した後は本混合工程として、前記の混合工程と同様にバックホウ１５の操作により目標の混合度になるまで混ぜることになる。
【００４３】
次いで、図９（ｂ）に示すように、製造された各槽６ａ，６ｂ内の改良土は、バックホウ１５によりダンプトラック５に移し替えられる。そして、図９（ｃ）に示すようにダンプトラック５により目的の施工場所まで搬送されることになる。なお、製造された改良土の用途としては、添加材の種類に応じて、種々の用途に用いられるが、形態例のように地盤改良工法を行っている同一敷地内で再度スラリー材料として用いる場合は、添加材としてセメントなどを選択し、スラリーの原料の一部として図１のスラリープラント２で使用できる。それ以外にも、盛土材料、橋脚近傍の裏込め材や、路床材料など、近隣の工事区域の必要とされる材料として使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】地盤改良工法で発生する排泥から改良土を製造するプラント例を示す図である。
【図２】排泥再生処理装置を示す要部の概略斜視図である。
【図３】図２のIII−III線における部分を拡大した断面斜視図である。
【図４】図２のＡ矢視における補助ミキサーの模式正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う模式断面図である。
【図６】図２のＢ部を拡大して示す泥水用回収装置の概略斜視図である。
【図７】同回収装置の使用状態を示す模式断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は排泥再生処理方法の主な工程または手順を示す説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は図８に引続く主な工程または手順を示す説明図である。
【図１０】セメントの添加量と固化強度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
１…地盤貫入装置
２…スラリープラント
４，１５…バックホウ
６…ミキシング槽（混合槽に相当し、６ａは第１槽、６ｂは第２槽）
１３…仕切部
１４…弾性板
１７ａ…飛散防止板
１８…補助ミキサー
３１…泥水用回収装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設現場などで発生する排泥を、該排泥から目標強度や適用条件に応じた流動性改良土に製造する上で好適な排泥再生処理装置および処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良や建設現場などで発生する排泥は、そのまま廃棄するか、或いは水分を脱水除去した上で建設残土として産廃処理する場合と、特許文献１や２に例示される処理方法などにより対象の排泥に固化材などを添加して強度を増した流動性改良土として利用する場合もある。
【０００３】
例えば、特許文献１の処理方法では、粘土系残土又は解泥された泥土を対象として、縦型の混練槽を用いて、残土などを上側シュートから投入し、セメントなどの固化材を混練槽内の攪拌軸を通じて供給し、槽下部に達する迄に混合してプレミックス材に処理する。
【０００４】
特許文献２の処理方法では、泥水製造部と運搬車（打設部）との間に供給配管を配置し、該供給配管の吐出側に混練器（スタテックミキサ）および該混練器の手前側の配管内に接続された導入部を有しており、泥水製造部の泥水をポンプを介し供給配管を通じて圧送し、同時に、セメントなどの固化材を導入部から配管内に圧送して、泥水と共に混練器を介して連続的に混合しながら、運搬車（打設部）へ吐出する。
【０００５】
【特許文献１】特許第３１５０４５３号公報
【特許文献２】特許第３６０５７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、最近は、建設汚泥（排泥を含む）を積極的に改良土として利用するため、その品質区分を厳正な値に規定した建設汚泥処理土利用技術基準が国土交通省から提示されていることも加わり、該基準をより効率よく満足できる再生処理構成が望まれている。これは、例えば、特許文献１や２のような従来構成だと、以上の基準を満たす上で次のようなことが問題となるためである。
【０００７】
すなわち、特許文献１や２の構成では、縦型混練槽が回転駆動される攪拌翼で混合したり、供給配管に接続された混練器で連続して混合するため安定した稼働を維持しにくく、しかも処理量が多くなると製造される改良土の性状がばらつきやすくなる。この原因は、処理対象の排泥として、杭造成を伴う地盤改良で発生するものを想定すると、貫入時に発生する排泥は水分量が多く 、杭造成時に発生する排泥はセメントなどの添加材を含むため粘性が高くなる、つまり排泥の性状が大きく異なることが多く、しかも排泥中には石やガラなどが点在する場合も多く、攪拌翼やスタテックミキサなどの混合機構だと故障しやくメンテナンスに苦労し稼動率も悪くなるからである。
【０００８】
本発明の目的は、以上のような課題を解決して、より簡明な機構によって、排泥を槽内に入れた状態で水分分離を行うとともに、目標強度・適用条件に応じた流動性改良土を確実に製造でき、また、機構を簡明化することで故障の虞を解消した排泥再生処理装置および処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１の本発明は、上部開口した混合槽およびバックホウを備え、前記混合槽内に投入した排泥を、該排泥から泥水を分離して泥水を除去可能にしたり、前記バックホウを介した操作により前記混合槽外から槽内の排泥および添加材を混合する排泥再生処理装置において、前記混合槽は、槽内を第１槽および第２槽に仕切部を介して区画しているとともに、前記仕切部を前記各槽内の底面から湾曲状に立ち上がり、かつ互いの湾曲状の頂部を接合した状態に形成していることを特徴としている。
【００１０】
なお、以上の本発明において、「排泥」とは、自然沈降により比重の小さな泥水側および比重の大きな泥土側に分離可能な泥状物で、建設汚泥処理土利用技術基準（国土交通省）で規定している「建設汚泥」を含む。また、泥土や泥水には、土および水以外に砂、小石、ガラなどが常識的な範囲で含まれていることは勿論である。
【００１１】
上記した本発明の排泥再生処理装置は次のように具体化されることがより好ましい。
（ア）、前記混合槽の対向した両内側に取り付けられて、前記仕切部の頂部上に沿ってそれぞれ突出し、かつ、対向する突出端同士の隙間を介して前記第１槽と第２槽とを連通している左右の弾性板を有していることである（請求項２）。
（イ）、前記混合槽の上部開口縁に突設されて槽内に張り出しているフランジ部と、前記槽内の底面側から立ち上がった板部とをオーバハング状に接合している飛散防止板を有していることである（請求項３）。
（ウ）、前記混合槽の一側部に配設されて、前記混合槽から取り出した排泥のうち、比重の大きな泥土の一部と添加材とを連続的に予備混合するとともに、予備混合物として前記混合槽内へ環流する補助ミキサーを備えていることである（請求項４）。
【００１２】
これに対し、請求項５の本発明方法は、地盤改良や建設現場などで発生する排泥を集めて、該排泥を水分調節した後、添加材を混合して流動性改良土に製造する排泥再生処理方法において、請求項１から３の何れかに記載の排泥再生処理装置を使用して、前記排泥を前記混合槽の第１槽側に投入する排泥投入工程と、前記第１槽の排泥を前記バックホウにより前記第２槽に移す操作に伴って、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽側に多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽側に溜めるとともに、第１槽側で上層の泥水と下層の沈降成分である泥土とに分離し、上層の泥水を槽外へ除去する泥水除去工程と、前記第１槽および第２槽に残った泥土の総量を計測し、（予め得られている添加材の混合量と土強度との関係に基づき）前記泥土の総量に応じて添加材の総量を算出する算出工程と、前記混合槽内で前記泥土の総量と前記添加材の総量とを前記バックホウにより所定の混合度まで混ぜる混合工程とを経ることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６の本発明方法は、地盤改良や建設現場などで発生する排泥を集めて、該排泥を水分調節した後、添加材を混合して流動性改良土に製造する排泥再生処理方法において、請求項４に記載の排泥再生処理装置を使用して、前記排泥を前記混合槽の第１槽側に投入する排泥投入工程と、前記第１槽の排泥を前記バックホウにより前記第２槽に移す操作に伴って、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽側に多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽側に溜めるとともに、第１槽側で上層の泥水と下層の沈降成分である泥土とに分離し、上層の泥水を槽外へ除去する泥水除去工程と、前記第１槽および第２槽に残った泥土の総量を計測し、（予め得られている添加材の混合量と土強度との関係に基づき）前記泥土の総量に応じて添加材の総量を算出する算出工程と、前記補助ミキサーの駆動により前記混合槽から移した泥土の一部と前記添加材とを連続的に予備混合しつつ、前記混合槽内に戻す動作を、前記算出された添加材の総量になるまで繰り返す予備混合工程と、前記混合槽内で前記予備混合物を前記バックホウにより所定の混合度まで増し練りする本混合工程とを経ることを特徴としている。
【００１４】
なお、請求項５と６の算出工程において、泥土の総量は、例えば、第１槽内や第２槽内に底面から上に向かって、容量目盛を付しておき、該目盛を計測して各槽内に溜まっている泥土量を合算して求める方法、重量計を使用して混合槽と各槽内に溜まっている泥土量との総重量から混合槽分の重量を減じて求める方法の何れでもよい。また、前者では、泥土の総容量と当該泥土の平均的な密度から槽内泥土の総重量に換算することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明では、混合槽が第１槽および第２槽を有し、かつ両槽の仕切部の形状を工夫することにより、槽内の排泥について、槽外のバックホウの操作により第１槽内から第２槽内へすくって移しやすく、しかもその第１槽内から第２槽内へすくって移す動きに伴って、第２槽内に排泥から泥土だけを溜め、第１槽内に泥水を主として溜めるようにして泥土と泥水とに分離し、該泥水を第１槽内に集めて槽外へ除去しやすくする。これにより、本発明装置は、投入した排泥から泥土だけを槽内に残し、該泥土に応じた添加材を加えて、バックホウの操作により効率よく混合し、かつ故障の虞もなく設計通りの流動性改良土を確実に製造可能にする。
【００１６】
請求項２の発明では、バックホウの操作により、排泥を第１槽から第２槽にすくって移したり、各槽内の泥土と添加材とをすくって再び落下して戻す動きを伴って混合するときに、バックホウ（のバケット）の最も当たりやすい箇所を弾性板で構成することにより装置の破損を未然に防止できる。加えて、この構成では、例えば、バックホウ（のバケット）を、両槽の間で移動操作するときに弾性板同士の間の隙間を目安にして動かしたり、排泥又は泥土および添加材をすくったり−落下する混合操作を繰り返すときに弾性板同士の間の隙間を目安にして最適な位置に落下可能にする。
【００１７】
請求項３の発明では、例えば、バックホウの操作により第１槽の排泥をすくって第２槽に移すときに、排泥などが落下衝撃などに伴うリバウンドや飛沫によって槽縁側からはみ出ようとしても、ハーバハング状の飛散防止板により槽外への飛散を阻止し、それによって再利用率を上げたり混合槽付近の環境を維持できるようにする。
【００１８】
請求項４の発明では、補助ミキサーを備えることで、請求項６の処理方法を可能にし、それによって泥土と添加材とをより効率よく、かつ均一に混合できる。
【００１９】
請求項５の発明では、請求項１〜３の排泥再生処理装置を使用して、既存のバックホウによる操作により、第１槽に投入された排泥について、泥水を分離可能にし、泥水と分離された泥土の総量の把握それに基づいて算出された添加材の総量とを混合するため、機械的な故障が生じにくく、安定した性状で均一な品質を具備した流動性改良土を製造できる。換言すると、本発明方法は、混合槽およびバックホウを使用して、排泥中、泥土だけを効率よく分離使用すること、添加材の総量（総添加量）を該泥土の総量に応じて算出すること、バックホウが排泥の移送手段と混合手段とを兼ねていること（更に第１槽に溜まる泥水を槽外へ除去する泥水の移送手段としても兼用可能である）により、特許文献１や２のような混合機構部に生じやすい故障をなくし、性状のばらつきをより抑えて高品質の流動性改良土を製造できる。
【００２０】
請求項６の発明では、請求項５の作用効果に加え、補助ミキサーによって泥土と添加材とをより効率よく、かつ均一に混合できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な形態例について添付図面を参照して説明する。この説明では、全体の概要、排泥再生処理装置およびそれを用いた処理方法の順に詳述する。
【００２２】
（概要）図１は本発明装置および処理方法の適用例として、地盤改良工法で発生した排泥を処理対象とし該地盤改良の関連設備を含めた全体のプラント構成を模式的に示したものである。同図において、符号１は地盤改良対象域の地表部に設置された杭造成用地盤貫入装置、符号２はセメントミルクなどを製造するスラリープラントである。
【００２３】
地盤貫入装置１は、細部を省略しているが、従来と同様にベースマシンと、ベースマシンの先端側に立設された鉛直ガイドと、鉛直ガイドに沿って昇降可能な駆動ヘッドおよびスイベルジョイントと、該駆動ヘッドに回転可能に連結されて下部に攪拌翼を付設している回転軸などを備えている。これに対し、スラリープラント２では、例えば、サイロから供給されるセメントおよび水道から供給される水（清水）などからセメントミルクを製造し、該セメントミルクがポンプなどを介してスイベルジョイントから回転軸内に配管されている供給管へ圧送され、回転軸の下端側や攪拌翼側に設けられた吐出口を通じて地中に噴出される。噴射後は、攪拌翼で原位置土と混合されることにより改良杭として造成される。なお、スラリープラント２には、後述する処理対象の排泥から回収された水が掘削水として貯槽８に貯留されており、該掘削水が回転軸を地中に貫入する過程でポンプなどを介してスイベルジョイントから回転軸内の供給管へ圧送されて地中に噴出されるようになっている。
【００２４】
以上の地盤改良対象域において、地表側には、杭造成部の近傍にいわゆる釜揚と称される排泥貯留ピット３が造成されており、杭造成に伴って湧出する排泥がその貯留ピット３に一時貯留される。この排泥は、回転軸の貫入中は含水比が高く流動性もよいが、杭造成中はセメントが混ざって粘性が上がる。このため、貯留ピット３の排泥は、バックホウ４によりダンプトラック５などに受渡されて、施工現場敷地内に設置された本発明装置の主要部であるミキシング槽６まで運搬され、該ミキシング槽６内で排泥中の水分量を低下させた上で、添加材の所定量と混合・攪拌することで、改良土として製造される。
【００２５】
なお、添加材としては、改良土の用途や要求される強度に応じ選定され、通常、次に挙げるようなものが用いられる。（ａ）セメントや石灰である。これらは地盤改良用のスラリー材料、盛土材、橋脚基礎の裏込め材、路床材料などのように高強度を要求される材料である。（ｂ）ＰＨ調整剤、古紙、植物種子、無機・有機肥料である。これらは緑地に撒き出される表土などのように、特に強度を要求されない緑化などの土壌改良用材料である。
【００２６】
ミキシング槽６では、後述するように投入された排泥を泥土と泥水とに分離可能にし、槽内に溜まった泥土に添加材を混合して目標の改良土として製造する。ミキシング槽６で分離された泥水は、バックホウや後述する回収装置３１などによって脱水装置７に移され、凝集剤液を使用してさらに水分と泥土に分離される。脱水装置７で生成された泥土はミキシング槽６に戻され、改良土の製造に用いられる。脱水装置７で分離された水分の一部は、水中ポンプなどによってスラリープラント２内の貯槽８に供給され、前述した掘削水として使用される。余分な水は、排水分級されるとともに、必要に応じてＰＨ処理により完全無害化した上で、河川などに放流される。
【００２７】
（排泥再生処理装置）図２は本発明装置の主要部を模式的に示している。この排泥再生処理装置は、改良土製造用のミキシング槽６が主体となり、移送および混合手段用のバックホウ１５と、予備混合用の補助ミキサー１８と、ミキシング槽６内で分離した泥水を回収する回収装置３１を吊り下げる第２のバックホウ３０などを備えている。
【００２８】
このうち、ミキシング槽６は、鋼板材の組み合わせによって作製され、上部開口した長方形の箱形容器となっているとともに、槽内が中間の仕切部１３を介して第１槽６ａおよび第２槽６ｂとに区画されている。また、第１槽６ａと第２槽６ｂは、ほぼ同じ大きさであり、少なくとも、槽間の仕切部１３が各槽内の底面から湾曲状に立ち上がり、かつ互いの湾曲状の頂部を接合した状態に形成されている。つまり、各槽６ａ，６ｂは、底面が概略円弧状に形成されているとともに、仕切部１３が両側の円弧状の立ち上がり部によって断面山形ないしは断面略三角形となっている。この構成は、図８の模式図から推察されるように、バックホウ１５のバケットを各槽の内面に沿って移動して排泥などをバケット内にすくいやすくなるよう工夫された形状である。
【００２９】
換言すると、各槽６ａ，６ｂは、前後の内側面が湾曲状であり、両側の内側面が垂直面となっている。そして、各槽６ａ，６ｂのうち、図２の手前側の垂直面には底面から上に向かって、容量目盛（不図示）が付されている。このため、この槽構造では、各槽６ａ，６ｂ内に溜まっている排泥量や泥土量が前記容量目盛を見ることで分かるようになっている。また、ミキシング槽６内の対向した側面には弾性板１４がそれぞれ取り付けられている。両側の弾性板１４は、槽間の仕切部１３の頂部上に沿ってそれぞれ突出しているとともに、対向する突出端同士の隙間を介して第１槽６ａと第２槽６ｂとを連通している。前記隙間は、バックホウ１５のバケットが余裕を持って通過可能な大きさに設定され、仕切部１３の頂部の対応部を露出している。該隙間は、例えば、バックホウ１５がそのバケットを介し第１槽６ａの排泥をすくい上げて第２槽６ｂに移したり、仕切部１３の頂部に落とし込んで泥土と添加材を効率よく混ぜる上で有用となる箇所である。
【００３０】
また、第１槽６ａの前端部には、ヒンジを介して取付けられ、かつ油圧シリンダ１０によって開閉される側板兼用の扉１１が設けられている。そして、第１槽６ａは、扉１１が開にされた状態で、スロープ材１２が扉１１の端面側に接合され、それにより上記したダンプトラック５がバックでスロープ材１２上を移動して、その積荷である排泥を第１槽６ａ内に投入可能となる。
【００３１】
さらに、ミキシング槽６の上部開口縁には、図３に示したように、折返しにより内側に向くフランジ部１６が形成されているとともに、各槽６ａ，６ｂを構成している湾曲状鋼板１７の上部とフランジ部１６との間に飛散防止板１７ａが設けられている。飛散防止板１７ａは、鋼板１７とフランジ１６とに溶接などにより接合され、斜め下方に向けてオーバハング状に湾曲されていて、例えば、バックホウ１５の混合攪拌作業などに伴う排泥や泥土のリバウンドによる、槽外への材料拡散を未然に阻止可能にする。
【００３２】
ミキシング槽６の長手方向に沿った一側部には補助ミキサー１８が配設されている。この補助ミキサー１８は、排泥から分離された泥土と添加材の予備混合を行うもので、図４および図５に示されるごとく、ハウジング２２が上部に連結した泥土受入用ホッパー１９と、上側面部に連結した添加材用供給部２０と、下側面部に連結した出口部２１と、下側で長手方向に配置されて、周囲に複数の攪拌翼２３およびスクリュ２４を装着した回転軸２５と、回転軸２５をチェーン２６およびスプロケット２７などを介して回転させるモータ２８とを備え、出口部２１が第２槽６ｂ内に位置するよう設置されている。
【００３３】
上記回収装置３１は、図６と図７に示したように、環状フロート３２と、該フロート３２の外周を覆うフレーム３３と、フレーム３３から上へ突設された複数本の上支持フレーム３４を介して連結保持されている設置プレート３５と、フレーム３３から下へ突設された複数本の下支持フレーム３６と、各下支持フレーム３６の下部同士の間とその底面に張設された所定メッシュの金網などからなるスクリーン３７と、設置プレート３５の上下を移動可能に貫通する吸引パイプ３８の下端に接続され、スクリーン３７内に配置された水中ポンプ３９と、設置プレート３５上に配置された１対のバイブレータ４０などから概略構成されている。
【００３４】
吸引パイプ３８は、上部が上記した第２のバックホウ３０にワイヤ４１を介して吊り下げられているとともに、吸引パイプ３８の上端に設けたエルボ４２およびホース４３を介して前述する脱水装置８に接続している。符号４４は、バイブレータ３０および水中ポンプ３９の電源コードである。該コード４４は、ワイヤ４１に絡げて、バックホウ３０の操縦席側まで延長されている。
【００３５】
以上の回収装置３１は、第１槽６ａの泥水中に投入すれば、上側がフロート３２を介して液面近くに浮んだ状態で、水中ポンプ３９が泥水に浸漬されており、バイプレータ４０を駆動することにより、図７の破線で示すように、回収装置３１の周囲が容易に液状化し、スクリーン３７を通過する泥水中の水分のみが水中ポンプ３９に吸引され、ホース４３を通じて吸引除去されることになる。
【００３６】
（排泥再生処理方法）次に、以上の排泥再生処理装置を用いて、上記した排泥から所定品質の改良土を製造する手順について述べる。この排泥再生処理方法では、補助ミキサー１８を使用する態様と使用しない態様とに大別される。すなわち、補助ミキサー１８を使用しないときは、排泥を第１槽６ａ側に投入する排泥投入工程と、第１槽６ａ内の排泥をバックホウ１５により第２槽６ｂに移す操作に伴って、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽６ｂに多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽６ａに溜めるとともに、第１槽６ａで上層の泥水と下層の沈降成分である泥土とに分離し、上層の泥水を回収装置３１などで槽外へ除去する泥水除去工程と、各槽６ａ，６ｂに残った泥土の総量を計測して泥土の総量に応じた添加材の総量を算出する算出工程と、前記泥土の総量と前記添加材の総量とをバックホウ１５により目標の混合度まで混ぜる混合工程とを経る。
【００３７】
これに対し、補助ミキサー１８を使用するときは、前記した排泥投入工程と、泥水除去工程と、算出工程までが同じく、その次に補助ミキサー１８の駆動により混合槽６から移した泥土の一部と前記添加材とを連続的に予備混合しつつ、混合槽６内に戻す動作を、前記算出された添加材の総量になるまで繰り返す予備混合工程と、混合槽６内で前記予備混合物をバックホウ１５により目標の混合度まで増し練りする本混合工程とを経る。
【００３８】
以下、以上の各工程を図８と図９を参照しながら操作要領について明らかにする。先ず、図８（ａ）は排泥投入工程を示している。この工程では、ミキシング槽６が空状態であることを確認し、扉１１の手前にスロープ材１２を敷設し、扉１１をシリンダ１０を介して開いてスロープ材１２の上端に支持した後、排泥を積載したダンプトラック５をスロープ１２上をバックさせ、その荷台を傾けて、排泥を第１槽６ａ内に投入する。この操作は、第１槽６ａ内の排泥が決められた容量になるまで繰返される。最後に、スロープ材１２が撤去され、扉１１がシリンダ１０を介して閉じられる。
【００３９】
図８（ｂ）と（ｃ）は泥水除去工程を示している。この工程では、バックホウ１５を駆動操作して、第１槽６ａの排泥をバックホウのバケットですくって第２槽６ｂに移しながら、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽６ｂに多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽６ａ側に溜めるようにする。その後、第１槽６ａ内において、沈降現象により上層の泥水と下層の泥土とに分離するのを待ってから、図８（ｃ）のごとく第２のバックホウ３０を駆動して回収装置３１を第１槽６ａ内の泥水の中に投入し、そのバイブレータ４０を駆動するとともに、水中ポンプ３９を駆動することによって上層の泥水を図１の脱水装置７側へ排出除去する。これにより、各槽６ａ，６ｂには泥土だけが残る。
【００４０】
次の算出工程では、各槽６ａ，６ｂに残った泥土の総量が計測され、添加材の必要量がそれに応じて算出される。まず、泥土の総量は、各槽６ａ，６ｂの内側面に付された容量目盛で読みとり、それを合算することで算出される。この場合、各槽６ａ，６ｂの泥土が少ないときは、測定誤差を抑えるため、図８（ｄ）に示したように第１槽６ａの泥土を第２槽６ｂに移し、第２槽６ｂ側の容量目盛りで読みとることが好ましい。そして、添加材の投入総量（添加量）は、例えば、添加材がセメントの場合だと、予め当該排泥から分離される泥土を模擬した泥土を用いた事前配合試験により図１０に示すようなグラフを作成しておき、セメント添加量と固化強度との関係から、目標強度や適用条件に合わせた単位当りのセメント配合量を得てから、泥土の総量分に換算して求めることになる。
【００４１】
補助ミキサー１８を使用しないときは混合工程として、泥土の総量に応じた添加材の総量を各槽６ａ，６ｂの泥土又は槽６ｂの泥土に投入し、バックホウ１５の操作により目標の混合度になるまで混ぜることになる。この操作では、例えば、バックホウ１５を操作して第１槽６ａや第２槽６ｂ内から泥土および添加材をバックホウのバケットですくい上げて、上記した仕切部１３の頂部に落し込むようにすることが好ましい。
【００４２】
補助ミキサー１８を使用するときは予後混合工程として、図９（ａ）に示したようにバックホウ１５により各槽６ａ，６ｂの泥土又は槽６ｂの泥土を補助ミキサー１８のホッパ１９に投入しつつ、添加材を上記したハウジング２２内に供給することにより、予備混合されて第２槽６ｂ内に吐出される。添加材を全て投入した後は本混合工程として、前記の混合工程と同様にバックホウ１５の操作により目標の混合度になるまで混ぜることになる。
【００４３】
次いで、図９（ｂ）に示すように、製造された各槽６ａ，６ｂ内の改良土は、バックホウ１５によりダンプトラック５に移し替えられる。そして、図９（ｃ）に示すようにダンプトラック５により目的の施工場所まで搬送されることになる。なお、製造された改良土の用途としては、添加材の種類に応じて、種々の用途に用いられるが、形態例のように地盤改良工法を行っている同一敷地内で再度スラリー材料として用いる場合は、添加材としてセメントなどを選択し、スラリーの原料の一部として図１のスラリープラント２で使用できる。それ以外にも、盛土材料、橋脚近傍の裏込め材や、路床材料など、近隣の工事区域の必要とされる材料として使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】地盤改良工法で発生する排泥から改良土を製造するプラント例を示す図である。
【図２】排泥再生処理装置を示す要部の概略斜視図である。
【図３】図２のIII−III線における部分を拡大した断面斜視図である。
【図４】図２のＡ矢視における補助ミキサーの模式正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う模式断面図である。
【図６】図２のＢ部を拡大して示す泥水用回収装置の概略斜視図である。
【図７】同回収装置の使用状態を示す模式断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は排泥再生処理方法の主な工程または手順を示す説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は図８に引続く主な工程または手順を示す説明図である。
【図１０】セメントの添加量と固化強度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
１…地盤貫入装置
２…スラリープラント
４，１５…バックホウ
６…ミキシング槽（混合槽に相当し、６ａは第１槽、６ｂは第２槽）
１３…仕切部
１４…弾性板
１７ａ…飛散防止板
１８…補助ミキサー
３１…泥水用回収装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開口した混合槽およびバックホウを備え、前記混合槽内に投入した排泥を、該排泥から泥水を分離して泥水を除去可能にしたり、前記バックホウを介した操作により前記混合槽外から槽内の排泥および添加材を混合する排泥再生処理装置において、
前記混合槽は、槽内を第１槽および第２槽に仕切部を介して区画しているとともに、前記仕切部を前記各槽内の底面から湾曲状に立ち上がり、かつ互いの湾曲状の頂部を接合した状態に形成していることを特徴とする排泥再生処理装置。
【請求項２】
前記混合槽の対向した両内側に取り付けられて、前記仕切部の頂部上に沿ってそれぞれ突出し、かつ、対向する突出端同士の隙間を介して前記第１槽と第２槽とを連通している左右の弾性板を有していることを特徴とする請求項１に記載の排泥再生処理装置。
【請求項３】
前記混合槽の上部開口縁に突設されて槽内に張り出しているフランジ部と、前記槽内の底面側から立ち上がった板部とをオーバハング状に接合している飛散防止板を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の排泥再生処理装置。
【請求項４】
前記混合槽の一側部に配設されて、前記混合槽から取り出した排泥のうち、比重の大きな泥土の一部と添加材とを連続的に予備混合するとともに、予備混合物として前記混合槽内へ環流する補助ミキサーを備えている請求項１に記載の排泥再生処理装置。
【請求項５】
地盤改良や建設現場などで発生する排泥を集めて、該排泥を水分調節した後、添加材を混合して流動性改良土に製造する排泥再生処理方法において、
請求項１から３の何れかに記載の排泥再生処理装置を使用して、
前記排泥を前記混合槽の第１槽側に投入する排泥投入工程と、
前記第１槽の排泥を前記バックホウにより前記第２槽に移す操作に伴って、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽側に多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽側に溜めるとともに、第１槽側で上層の泥水と下層の沈降成分である泥土とに分離し、上層の泥水を槽外へ除去する泥水除去工程と、
前記第１槽および第２槽に残った泥土の総量を計測し、前記泥土の総量に応じて添加材の総量を算出する算出工程と、
前記混合槽内で前記泥土の総量と前記添加材の総量とを前記バックホウにより目標の混合度まで混ぜる混合工程
とを経ることを特徴とする排泥再生処理方法。
【請求項６】
地盤改良や建設現場などで発生する排泥を集めて、該排泥を水分調節した後、添加材を混合して流動性改良土に製造する排泥再生処理方法において、
請求項４に記載の排泥再生処理装置を使用して、
前記排泥を前記混合槽の第１槽側に投入する排泥投入工程と、
前記第１槽の排泥を前記バックホウにより前記第２槽に移す操作に伴って、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽側に多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽側に溜めるとともに、第１槽側で上層の泥水と下層の沈降成分である泥土とに分離し、上層の泥水を槽外へ除去する泥水除去工程と、
前記第１槽および第２槽に残った泥土の総量を計測し、前記泥土の総量に応じて添加材の総量を算出する算出工程と、
前記補助ミキサーの駆動により前記混合槽から移した泥土の一部と前記添加材とを連続的に予備混合しつつ、前記混合槽内に戻す動作を、前記算出された添加材の総量になるまで繰り返す予備混合工程と、
前記混合槽内で前記予備混合物を前記バックホウにより目標の混合度まで増し練りする本混合工程
とを経ることを特徴とする排泥再生処理方法。
【請求項１】
上部開口した混合槽およびバックホウを備え、前記混合槽内に投入した排泥を、該排泥から泥水を分離して泥水を除去可能にしたり、前記バックホウを介した操作により前記混合槽外から槽内の排泥および添加材を混合する排泥再生処理装置において、
前記混合槽は、槽内を第１槽および第２槽に仕切部を介して区画しているとともに、前記仕切部を前記各槽内の底面から湾曲状に立ち上がり、かつ互いの湾曲状の頂部を接合した状態に形成していることを特徴とする排泥再生処理装置。
【請求項２】
前記混合槽の対向した両内側に取り付けられて、前記仕切部の頂部上に沿ってそれぞれ突出し、かつ、対向する突出端同士の隙間を介して前記第１槽と第２槽とを連通している左右の弾性板を有していることを特徴とする請求項１に記載の排泥再生処理装置。
【請求項３】
前記混合槽の上部開口縁に突設されて槽内に張り出しているフランジ部と、前記槽内の底面側から立ち上がった板部とをオーバハング状に接合している飛散防止板を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の排泥再生処理装置。
【請求項４】
前記混合槽の一側部に配設されて、前記混合槽から取り出した排泥のうち、比重の大きな泥土の一部と添加材とを連続的に予備混合するとともに、予備混合物として前記混合槽内へ環流する補助ミキサーを備えている請求項１に記載の排泥再生処理装置。
【請求項５】
地盤改良や建設現場などで発生する排泥を集めて、該排泥を水分調節した後、添加材を混合して流動性改良土に製造する排泥再生処理方法において、
請求項１から３の何れかに記載の排泥再生処理装置を使用して、
前記排泥を前記混合槽の第１槽側に投入する排泥投入工程と、
前記第１槽の排泥を前記バックホウにより前記第２槽に移す操作に伴って、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽側に多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽側に溜めるとともに、第１槽側で上層の泥水と下層の沈降成分である泥土とに分離し、上層の泥水を槽外へ除去する泥水除去工程と、
前記第１槽および第２槽に残った泥土の総量を計測し、前記泥土の総量に応じて添加材の総量を算出する算出工程と、
前記混合槽内で前記泥土の総量と前記添加材の総量とを前記バックホウにより目標の混合度まで混ぜる混合工程
とを経ることを特徴とする排泥再生処理方法。
【請求項６】
地盤改良や建設現場などで発生する排泥を集めて、該排泥を水分調節した後、添加材を混合して流動性改良土に製造する排泥再生処理方法において、
請求項４に記載の排泥再生処理装置を使用して、
前記排泥を前記混合槽の第１槽側に投入する排泥投入工程と、
前記第１槽の排泥を前記バックホウにより前記第２槽に移す操作に伴って、排泥成分のうち、比重の大きな泥土を第２槽側に多く溜め、比重の小さい泥水を第１槽側に溜めるとともに、第１槽側で上層の泥水と下層の沈降成分である泥土とに分離し、上層の泥水を槽外へ除去する泥水除去工程と、
前記第１槽および第２槽に残った泥土の総量を計測し、前記泥土の総量に応じて添加材の総量を算出する算出工程と、
前記補助ミキサーの駆動により前記混合槽から移した泥土の一部と前記添加材とを連続的に予備混合しつつ、前記混合槽内に戻す動作を、前記算出された添加材の総量になるまで繰り返す予備混合工程と、
前記混合槽内で前記予備混合物を前記バックホウにより目標の混合度まで増し練りする本混合工程
とを経ることを特徴とする排泥再生処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２０２２７３（Ｐ２００８−２０２２７３Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３７８４５（Ｐ２００７−３７８４５）
【出願日】平成１９年２月１９日（２００７．２．１９）
【出願人】（０００２３６６１０）株式会社不動テトラ (136)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１９日（２００７．２．１９）
【出願人】（０００２３６６１０）株式会社不動テトラ (136)
【Ｆターム（参考）】
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