JP5370732B2 - Good liquid production system and method used for mud construction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地中連続壁工法、現場打ちコンクリート打設工法といった泥水工法に用いる良液作製システム及び方法に関する。 The present invention relates to a good liquid preparation system and method used for a muddy water method such as an underground continuous wall method and an in-situ concrete pouring method.
地中連続壁工法においては、まず、安定液と呼ばれる掘削用泥水で溝壁の崩壊を防止しながら地盤をトレンチ状に掘削し、しかる後に掘削溝内に鉄筋籠を建て込む。そして、トレミー管を介して該掘削溝内にコンクリートを打設し、掘削用泥水をコンクリートに置換するといった手順が一般的である。 In the underground continuous wall method, first, the ground is excavated in a trench shape while preventing the collapse of the groove wall with a mud for excavation called a stabilizing liquid, and then a reinforcing bar is built in the excavation groove. Then, a general procedure is to place concrete in the excavation groove through a tremy tube and replace the excavated mud with concrete.
このような地中連続壁工法で用いる掘削用泥水には、溝壁を安定させるべく、良好な造壁性を有していることが基本的に要求されるとともに、スラリー輸送等の関係上、逸液が防止される範囲内で低粘性が保持されることが望ましい。また、後工程でコンクリート置換される関係上、耐セメント性を有していることも要求される。 In order to stabilize the groove wall, the mud for excavation used in such an underground continuous wall method is basically required to have good wall-forming properties, and in terms of slurry transportation, It is desirable to maintain a low viscosity within a range where liquid escape is prevented. In addition, it is required to have cement resistance because of the concrete replacement in the subsequent process.
かかる機能を満たすべく、従来、ベントナイト、CMC、分散剤、ポリマー剤等を作泥材料とした掘削用泥水が広く使用されてきた。このような掘削用泥水は、ベントナイト等が泥水中で良好に分散するため、低粘性が維持されるとともに、分散されたベントナイト等が切羽や溝壁に良好なマッドケーキを形成し、かかるマッドケーキによって止水性ひいては切羽や溝壁の安定を確保することが可能となる。 In order to satisfy such a function, conventionally drilling mud using bentonite, CMC, a dispersant, a polymer agent and the like as a mud-making material has been widely used. Such a mud for excavation has a low viscosity maintained because bentonite and the like are well dispersed in the muddy water, and the dispersed bentonite and the like form a good mud cake on the face and the groove wall. Therefore, it becomes possible to secure the water-stopping property and the stability of the face and the groove wall.
一方、地中連続壁工法では、掘削土の細粒分が掘削用泥水中の成分と懸濁して溝底に沈殿し、いわゆるスライムを形成するが、かかるスライムは、水中コンクリートの品質を低下させるのみならず、打設されたコンクリートの荷重によって容易に圧縮されるため、地中連続壁の支持力低下や沈下の原因ともなる。 On the other hand, in the underground continuous wall method, fine particles of excavated soil suspend with the components in the excavating mud and settle to the bottom of the groove to form so-called slime, which reduces the quality of underwater concrete. Not only that, it is easily compressed by the load of the placed concrete, which causes a decrease in the bearing capacity and settlement of the underground continuous wall.
したがって、上部構造物に要求される耐震性やスライムの生成状況等によっては、コンクリート打設前に予めスライムを除去する処理を行う必要が生じるが、掘削深度が深い場合には、スライムが沈降するのに長時間を要するため、掘削溝内の掘削用泥水を、あらたに作泥した泥水に置換する方法を採用することが多い。 Therefore, depending on the earthquake resistance required for the superstructure and the generation status of the slime, it may be necessary to remove the slime in advance before placing the concrete. However, when the excavation depth is deep, the slime sinks. Since it takes a long time, it is often the case that the mud for excavation in the excavation groove is replaced with newly mud mud.
かかる方法によれば、スライム成分が全く含まれていない泥水を安定液として水中コンクリート打設を行うこととなるため、品質の高い地中連続壁を構築することが可能となり、その意味で、このような安定液を良液と呼んでいる。 According to such a method, since the underwater concrete is cast using a muddy water containing no slime component as a stable liquid, it is possible to construct a high quality underground continuous wall. Such a stabilizing solution is called a good solution.
ここで、掘削完了後の泥水を置換するための良液は、当然のことながら、水中コンクリートの打設中、安定液として溝壁の崩壊を防止しなければならないため、ベントナイト、CMC、ポリマー剤といった作泥材料を用いて掘削用泥水と同様に作製される。 Here, the good liquid for replacing the muddy water after completion of excavation is, of course, bentonite, CMC, polymer agent because it is necessary to prevent the groove wall from collapsing as a stabilizing liquid during the placement of underwater concrete. It is made in the same way as the mud for drilling using the mud making material.
一方、ベントナイト等の作泥材料はいずれも粉体であるため、これらを貯蔵しておくためのストックヤードや、これらを溶解させるための混練ミキサー等からなる作泥プラントが必要不可欠になるとともに、プラント敷地に十分なスペースを確保できなかった場合には、プラント構成が複雑となり、敷地内の車両通行に支障をきたす。 On the other hand, since all the mud-making materials such as bentonite are powders, a mud-planting plant consisting of a stockyard for storing them and a kneading mixer for dissolving them becomes indispensable. If sufficient space cannot be secured on the plant site, the plant configuration becomes complicated and hinders vehicle traffic on the site.
加えて、上述した作泥材料が本来的に水に溶解しにくいため、混練ミキサーを用いたとしても溶解作業に手間と時間を要し、その結果、良液作製にもおのずと時間がかかる。 In addition, since the above-mentioned mud-making material is inherently difficult to dissolve in water, even if a kneading mixer is used, it takes time and labor for the dissolving operation, and as a result, it takes time to produce good liquid.
かかる状況下、掘削土の細粒分を含んだ水に添加するだけで造壁性を確保することができるとともに、攪拌混合に手間や時間を要しない液状の掘削泥水用分散剤や掘削泥水用泥膜形成剤が開発された。 Under such circumstances, it is possible to ensure wall-forming by simply adding to the water containing fine particles of excavated soil, and for liquid drilling mud dispersants and drilling muds that do not require labor and time for stirring and mixing. Mud film forming agent was developed.
かかる薬剤によれば、液状であるがゆえに濃縮状態でのタンク貯留が可能となり、従来のような作泥プラントが不要になるばかりでなく、混練の必要もないため、掘削完了後に掘削孔内の泥水をすべて置換できるだけの良液を迅速かつ容易に作製することが可能となる。 According to such a chemical, it is possible to store the tank in a concentrated state because it is liquid, and not only a conventional mud production plant is unnecessary, but also kneading is not required. It is possible to quickly and easily produce a good liquid that can replace all the muddy water.
しかしながら、上述した掘削泥水用分散剤や掘削泥水用泥膜形成剤は、掘削土の細粒分を必要とするため、該細粒分が十分ではない場合、例えば粘性土が少ない地盤を掘削する場合には適用が困難になり、従前通り、ベントナイト、CMC、ポリマー剤といった作泥材料で良液を作製せざるを得ないという問題を生じていた。 However, since the above-mentioned drilling mud dispersant and drilling mud film forming agent require a fine part of the excavated soil, when the fine part is not sufficient, for example, excavating ground with less viscous soil. In some cases, it becomes difficult to apply, and as before, there has been a problem that a good liquid must be prepared using a mud-making material such as bentonite, CMC, and polymer agent.
また、掘削開始直後であるために掘削土そのものが少ない場合には、十分な細粒分が発生するまで待たねばならず、結果として良液作製の開始が遅れるという問題も生じていた。 In addition, when the excavated soil itself is small because it is immediately after the start of excavation, it is necessary to wait until sufficient fine particles are generated, resulting in a problem that the start of good liquid production is delayed.
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、従来は適用困難であった地盤に対しても液状の掘削泥水用分散剤や掘削泥水用泥膜形成剤を用いて良液を作製可能にするとともに、掘削土の細粒分が十分な量に達するまでの待ち時間を短縮して良液を速やかに作製可能な泥水工法に用いる良液作製システム及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and produces a good liquid using a liquid drilling mud dispersant or drilling mud film forming agent even on the ground, which has conventionally been difficult to apply. An object of the present invention is to provide a good liquid preparation system and method for use in a muddy water construction method capable of reducing the waiting time until a fine amount of excavated soil reaches a sufficient amount and quickly producing good liquid. To do.
上記目的を達成するため、本発明に係る泥水工法に用いる良液作製システムは請求項1に記載したように、掘削孔内に打設されるコンクリートで置換される良液を該掘削孔に満たされた泥水から作製する良液作製システムであって前記泥水が水と掘削土砂の細粒分とそれらに添加されることで分散性及び造壁性が発揮される掘削泥水用泥膜形成剤又は掘削泥水用分散剤からなる液状薬剤とで構成された良液作製システムにおいて、
前記掘削孔から揚泥された揚泥水から掘削土砂の粗粒分を分離除去する分離除去手段と、該粗粒分が除去された泥水を貯留する循環槽と、前記循環槽内の泥水を遠心分離する遠心分離手段と、前記遠心分離手段から排出される泥水のうち、オーバー分の一部が良液として貯留される良液槽とを備え、前記オーバー分の残りを前記循環槽に貯留して該循環槽内の泥水を循環泥水として前記掘削孔に循環させるとともに、前記遠心分離手段から排出される泥水のうち、アンダー分の少なくとも一部を前記循環槽内の泥水に添加するように構成したものである。
In order to achieve the above object, the good liquid production system used in the mud construction method according to the present invention fills the excavation hole with the good liquid to be replaced by the concrete placed in the excavation hole. It is a good liquid production system for producing a muddy film forming agent for drilling mud, which exhibits the dispersibility and wall-forming property by adding the water and fine particles of the drilling earth and sand to the fine liquid. In a good liquid production system composed of a liquid chemical consisting of a dispersant for drilling mud,
Separation / removal means for separating and removing coarse particles of excavated sediment from the pumped muddy water pumped from the drilling hole, a circulation tank for storing the muddy water from which the coarse particles have been removed, and the mud water in the circulation tank are centrifuged. A centrifuge for separating, and a good liquid tank in which a portion of the excess of the muddy water discharged from the centrifuge is stored as a good liquid, and the remainder of the over is stored in the circulation tank. The muddy water in the circulation tank is circulated through the excavation hole as a circulating muddy water, and at least a part of the under portion of the muddy water discharged from the centrifugal separator is added to the muddy water in the circulation tank. It is a thing.
また、本発明に係る泥水工法に用いる良液作製システムは、前記遠心分離手段における分級点を10μm程度としたものである。Moreover, the good liquid preparation system used for the mud construction method according to the present invention is such that the classification point in the centrifugal separator is about 10 μm.
また、本発明に係る泥水工法に用いる良液作製システムは、前記液状薬剤が貯留される貯留タンク及び清水が貯留される清水槽の少なくともいずれかを備えるとともに、前記液状薬剤及び前記清水の少なくともいずれかを前記良液槽に投入できるように構成したものである。 Further, the good liquid production system used in the mud construction method according to the present invention includes at least one of a storage tank in which the liquid chemical is stored and a fresh water tank in which fresh water is stored, and at least one of the liquid chemical and the fresh water. It is comprised so that can be thrown into the said good liquid tank.
また、本発明に係る泥水工法に用いる良液作製方法は請求項4に記載したように、掘削孔内に打設されるコンクリートで置換される良液を該掘削孔に満たされた泥水から作製する良液作製方法であって前記泥水が水と掘削土砂の細粒分とそれらに添加されることで分散性及び造壁性が発揮される掘削泥水用泥膜形成剤又は掘削泥水用分散剤からなる液状薬剤とで構成された良液作製方法において、
前記掘削孔から揚泥された揚泥水から掘削土砂の粗粒分を分離除去し、該粗粒分が除去された泥水を循環槽に貯留し、該循環槽内の泥水を遠心分離し、前記遠心分離で排出される泥水のうち、オーバー分の一部を良液とする一方、前記オーバー分の残りを前記循環槽に貯留して該循環槽内の泥水を循環泥水として前記掘削孔に循環させるとともに、前記遠心分離手段から排出される泥水のうち、アンダー分の少なくとも一部を前記循環槽内の泥水に添加するものである。
Moreover, the good liquid preparation method used for the mud construction method according to the present invention is, as described in
Separating and removing the coarse particles of excavated sediment from the pumped mud pumped from the drilling hole, storing the mud from which the coarse particles have been removed in a circulation tank, centrifuging the mud in the circulation tank, Among the muddy water discharged by centrifugation, a part of the excess is made a good liquid, while the remainder of the excess is stored in the circulation tank, and the muddy water in the circulation tank is circulated to the excavation hole as a circulation muddy water. In addition, at least a part of the under portion of the mud discharged from the centrifugal separator is added to the mud in the circulation tank.
また、本発明に係る泥水工法に用いる良液作製方法は、前記遠心分離手段における分級点を10μm程度としたものである。Moreover, the good liquid preparation method used for the mud construction method according to the present invention is such that the classification point in the centrifugal separation means is about 10 μm.
また、本発明に係る泥水工法に用いる良液作製方法は、前記液状薬剤及び清水の少なくともいずれかを前記オーバー分の一部に添加するものである。 Moreover, the good liquid preparation method used for the mud construction method which concerns on this invention adds at least one of the said liquid chemical | medical agent and fresh water to a part of said over.
従来、水と掘削土砂の細粒分とそれらに添加されることで分散性及び造壁性が発揮される掘削泥水用泥膜形成剤又は掘削泥水用分散剤からなる液状薬剤とで構成された泥水から良液を作製するには、まず、掘削孔から送られてきた揚泥水に対し、例えば75μmを分級点とした土砂分離を行うことで揚泥水から粗粒分を除去し、次いで、粗粒分が除去された泥水に対し、例えば10μmを分級点とした遠心分離を行うことで、細粒分のみを含む泥水をオーバー分として分離し、これを良液とする。 Conventionally, it was composed of fine particles of water and excavated earth and sand, and a liquid agent made of a mud film forming agent for drilling mud or a dispersant for drilling mud that exhibits dispersibility and wall-forming properties when added to them. In order to prepare a good liquid from the mud, first, the coarse particles are removed from the pumped mud by separating the sediment from the pumped mud sent from the excavation hole, for example, with a classification point of 75 μm. The muddy water from which the particle content has been removed is centrifuged, for example, at a classification point of 10 μm, so that the muddy water containing only the fine particle content is separated as an over fraction, and this is used as a good solution.
ところが、粗粒分が除去された泥水中に含まれる細粒分は、単独で存在するほか、数十μm程度の土粒子の周面に付着した状態で存在することがあり、かかる場合には、10μm程度の大きさで分級すると、オーバー分ではなく、アンダー分として分離される。ちなみに、アンダー分の30%程度は、10μm以下の細粒分が占める。 However, the fine particles contained in the muddy water from which the coarse particles have been removed may be present alone or in a state of adhering to the peripheral surface of soil particles of about several tens of μm. When classified with a size of about 10 μm, it is separated not as an over portion but as an under portion. Incidentally, about 30% of the under portion is occupied by fine particles of 10 μm or less.
すなわち、液状薬剤を用いて良液を作製する場合、掘削土砂の細粒分が必要不可欠であるにもかかわらず、該細粒分は、上述した理由によって良液作製に利用されることなく、ケーキの一部として廃棄されてしまう。 That is, when producing a good liquid using a liquid chemical, although the fine particle content of excavated earth and sand is indispensable, the fine particle content is not used for good liquid production for the reasons described above. It is discarded as part of the cake.
本出願人は、利用されずに廃棄されてしまう細粒分を有効利用することができないかという点に着眼して研究開発を進めたところ、遠心分離工程で生じたアンダー分を掘削孔に戻すことで、該アンダー分に含まれていた細粒分を良液作製に利用することができるという新規な発明をなしたものである。 The Applicant has advanced research and development focusing on whether it is possible to effectively use fine particles that are discarded without being used, and returns the under content generated in the centrifugation step to the drilling hole. Thus, a novel invention has been made in which the fine particles contained in the under portion can be used for producing a good liquid.
すなわち、本発明に係る泥水工法に用いる良液作製システム及び方法においては、循環槽内の泥水を循環泥水として掘削孔に循環するが、かかる循環槽内の泥水に、遠心分離手段から排出される泥水のうち、アンダー分の少なくとも一部を添加する。 That is, in the good liquid production system and method used in the mud construction method according to the present invention, the mud in the circulation tank is circulated to the excavation hole as the circulation mud, but is discharged from the centrifugal separation means into the mud in the circulation tank. Add at least a portion of the muddy water.
このようにすると、アンダー分に含まれていた細粒分は、数十μmの土粒子に付着していた場合であっても、循環泥水に連行される形での圧送、掘削孔への投入、掘削孔からの揚泥、土砂分離といった各プロセスの途中で数十μmの土粒子から分離し、単独の細粒分となる。 In this way, even if the fine particles contained in the under part are attached to the soil particles of several tens of μm, they are pumped in the form of being entrained in the circulating mud and put into the excavation hole. In the middle of each process, such as mud from the drilling hole and earth and sand separation, it separates from the tens of μm soil particles and becomes a single fine particle.
そのため、例えば10μmを分級点とする遠心分離を受けたとき、上記細粒分は、オーバー分に含まれる形で排出されることとなり、かくして従前はアンダーケーキに含まれる形で廃棄されていた細粒分を、廃棄することなく回収することが可能となり、良液作製に有効利用することができる。 Therefore, for example, when subjected to centrifugation with a classification point of 10 μm, the fine particles are discharged in the form of being included in the over portion. Thus, the fine particles that have been discarded in the form of being included in the under cake are used. Granules can be collected without being discarded, and can be effectively used for producing a good liquid.
土砂分離手段は、例えば75μm程度を分級点とした土砂分離機で構成することが可能であり、遠心分離手段は、例えば10μmを分級点としたデカンタで構成することができる。 The earth and sand separating means can be composed of a sand and sand separator having a classification point of, for example, about 75 μm, and the centrifugal separating means can be composed of, for example, a decanter having a classification point of 10 μm.
液状薬剤は、掘削土砂の細粒分と結びついて所定の分散性及び造壁性が発揮されるように構成されたものであれば、その成分は任意であるとともに、泥膜形成作用に重点が置かれた掘削泥水用泥膜形成剤、あるいは分散作用に重点が置かれた掘削泥水用分散剤のいずかでか構成してもよいし、その両方で構成してもよい。 As long as the liquid chemical is configured to exhibit predetermined dispersibility and wall-forming properties in combination with fine particles of excavated earth and sand, its components are optional, and emphasis is placed on the mud film forming action. Either a mud film forming agent for drilling mud or a dispersant for drilling mud with emphasis placed on the dispersing action may be used, or both of them may be used.
また、液状薬剤は、掘削泥水を作製する際に添加したもので足りるのであれば、遠心分離で排出されるオーバー分の一部をそのまま良液とすることができるし、該オーバー分の一部を成分調整する必要があるのであれば、該オーバー分の一部に液状薬剤及び清水の少なくともいずれかを添加すればよい。 Further, if the liquid chemical is sufficient when it is added at the time of producing the drilling mud, a part of the excess discharged by centrifugation can be used as a good liquid as it is, and a part of the excess is obtained. If it is necessary to adjust the components, at least one of the liquid chemical and fresh water may be added to a part of the excess.
以下、本発明に係る泥水工法に用いる良液作製システム及び方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。 Embodiments of a good liquid production system and method used in the mud construction method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that components that are substantially the same as those of the prior art are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
図1は、本実施形態に係る泥水工法に用いる良液作製システムを示した全体図である。同図でわかるように、本実施形態に係る泥水工法に用いる良液作製システム1は、地中連続壁を構築すべく、水平多軸式掘削機3で掘削されている掘削孔としての掘削溝2から揚泥された揚泥水から掘削土砂の粗粒分を分離除去する土砂分離手段としての土砂分離装置4と、該粗粒分が除去された泥水を貯留する循環槽13と、該循環槽内の泥水を遠心分離する遠心分離手段としてのデカンタ5と、液状薬剤が貯留される貯留タンク6,7と、清水が貯留される清水槽24と、デカンタ5から排出される泥水のうち、オーバー分の一部が液状薬剤及び清水とともに貯留される良液槽23とを備える。
FIG. 1 is an overall view showing a good liquid production system used in the mud construction method according to the present embodiment. As can be seen from the figure, the good
土砂分離装置4は、水平多軸式掘削機3に内蔵された揚泥ポンプ10を駆動することによって揚泥管11を介して掘削溝2内から圧送されてきた揚泥水から掘削土砂の粗粒分を分離除去し、これを土砂ピット12に廃棄するようになっているとともに、付設されたサイクロンのオーバー泥水、例えば75μm程度以上の土粒子が概ね除去された泥水を循環槽13に貯留するようになっている。
The earth and
デカンタ5は、循環槽13内に貯留され濃縮槽14を介して送られてきた泥水を、例えば10μm程度を分級点として遠心分離することができるようになっている。
The decanter 5 is capable of centrifuging the muddy water stored in the
デカンタ5のオーバー泥水側吐出口には配管26を接続するとともに該配管から配管28を分岐接続し、該配管の吐出側を上述した循環槽13に接続してあり、10μm程度以下の細粒分が含まれる泥水を掘削溝2に戻して循環使用するようになっているとともに、配管26をバルブ27を介して良液槽23に接続してあり、10μm程度以下の細粒分が含まれる泥水をオーバー分の一部として良液槽23内に貯留できるようになっている。
A
本実施形態に係る泥水工法に用いる良液作製システム1は、薬剤希釈用清水槽8及び混合槽9を別途備えるとともに、貯留タンク6には、液状薬剤である掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を、貯留タンク7には、同じく液状薬剤である炭酸ナトリウム(炭酸ソーダ)水溶液をそれぞれ貯留してあり、貯留タンク6に接続されたポンプ15、貯留タンク7に接続されたポンプ17、薬剤希釈用清水槽8に接続されたポンプ19をそれぞれ駆動することによって、掘削泥水用分散剤及び掘削泥水用泥膜形成剤、炭酸ナトリウム水溶液、薬剤希釈用清水を配管16、配管18、配管20を介して混合槽9にそれぞれ圧送するとともに、これらを混合槽9内で混合して混合液を作製するようになっている。混合槽9には、必要に応じて図示しない攪拌機構を設けておけばよい。
The good
ここで、混合槽9にはポンプ21及び配管22を接続するとともに該配管の先端を二方向に分岐させ、その一方にバルブ29を介して配管31を、他方にバルブ30を介して配管32をそれぞれ接続してあり、バルブ29を開くことによって混合液を掘削溝2に圧送するとともに、バルブ30を開くことによって混合液を良液槽23に添加できるようになっている。
Here, the pump 21 and the
良液槽23には清水槽24を接続してあり、デカンタ5からのオーバー泥水に混合槽9からの混合液を添加する際、これに清水を加えることで希釈し、良液を作製することができるようになっているとともに、作製した良液を良液槽23に接続されたポンプ33を駆動することによって配管34を介して掘削が完了した掘削溝2内に供給するようになっている。
A
ここで、本実施形態に係る良液作製システム1は、デカンタ5から排出される泥水のうち、アンダー分(デカンタアンダー)であるデカンタケーキの少なくとも一部を循環槽13内の泥水に添加するようになっている。
Here, the good
掘削泥水用泥膜形成剤は、不飽和カルボン酸及び/又はその塩(a)と、不飽和カルボン酸(b1)及び下記一般式(1)
R(OA)nOH (1)
R; 水素又は炭素数1〜12の炭化水素基
A; 炭素数2〜4のアルキレン基
n; 1〜100の整数
で表されるヒドロキシル基含有化合物(b2)のモノエステル(b)とからなる共重合体(x)で構成してある。
The mud film forming agent for drilling mud includes an unsaturated carboxylic acid and / or a salt thereof (a), an unsaturated carboxylic acid (b1) and the following general formula (1)
R (OA) n OH (1)
R; hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms A; an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms n; a monoester (b) of a hydroxyl group-containing compound (b2) represented by an integer of 1 to 100 It is comprised with the copolymer (x).
共重合体(x)に対するモノエステル(b)の質量割合は、1%〜40%とするのがよい。これは、共重合体(x)に対するモノエステル(b)の質量%が1%を下回ると、掘削泥水用泥膜形成剤の添加量に関係なく造壁性が低下し、40%を超えると、掘削泥水用泥膜形成剤の添加量が低い場合に凝集が発生して造壁性が低下する可能性があるからである。 The mass ratio of the monoester (b) to the copolymer (x) is preferably 1% to 40%. This is because when the mass% of the monoester (b) with respect to the copolymer (x) is less than 1%, the wall-forming property is lowered regardless of the amount of the mud film forming agent for drilling mud, and it exceeds 40%. This is because, when the amount of the mud film forming agent for drilling mud is low, agglomeration may occur and the wall-forming property may deteriorate.
また、共重合体(x)の数平均分子量は、5000〜100000とするのがよい。これは、数平均分子量が5000を下回ると、掘削泥水用泥膜形成剤の添加量に関係なく造壁性が低下し、100000を超えると、掘削泥水用泥膜形成剤の添加量が低い場合に凝集が発生して造壁性が低下する可能性があるからである。なお、数平均分子量については、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより測定するものとする。 Further, the number average molecular weight of the copolymer (x) is preferably 5,000 to 100,000. If the number average molecular weight is less than 5000, the wall-forming property is lowered regardless of the amount of the mud film forming agent for drilling mud, and if it exceeds 100,000, the amount of the mud film forming agent for drilling mud is low. This is because agglomeration may occur and the wall-forming property may deteriorate. In addition, about a number average molecular weight, it shall measure with a gel permeation chromatograph.
不飽和カルボン酸及び/又はその塩(a)をメタクリル酸ナトリウム塩42で、モノエステル(b)をメトキシポリエチレングリコールメタクリレート43で構成してなる掘削泥水用泥膜形成剤41を一例として以下に示す。
一方、本実施形態で用いる掘削泥水用分散剤は、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体であってその重量平均分子量Mwを10000乃至14000としたもので構成することが可能であり、例えば重量平均分子量Mwが10000乃至14000であるポリアクリル酸のナトリウム塩から構成することができる。具体的には、SUPER SLRRY B(三洋化成工業株式会社製)の商品名で市販されているポリカルボン酸系安定液用分散剤(以下、単にSS―Bと呼ぶ)を使用することができる。 On the other hand, the dispersant for drilling mud used in this embodiment can be composed of polyacrylate, polymethacrylate, or a copolymer thereof having a weight average molecular weight Mw of 10,000 to 14,000. For example, it can be composed of a sodium salt of polyacrylic acid having a weight average molecular weight Mw of 10,000 to 14,000. Specifically, a dispersant for a polycarboxylic acid-based stabilizer (hereinafter simply referred to as SS-B) commercially available under the trade name SUPER SLRRY B (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) can be used.
本実施形態に係る泥水工法に用いる良液作製システム1においては、水平多軸式掘削機3を用いて地中連続壁を構築するための掘削溝2を掘削しつつ、その掘削溝2内に満たされた泥水を掘削溝2内から揚泥し、その揚泥水から掘削土砂の粗粒分を土砂分離装置4で分離除去して循環槽13に貯留するとともに、該循環槽内の泥水を濃縮槽14にいったん貯留した後、デカンタ5に打ち込んで遠心分離し、そのオーバー分であるオーバー泥水を循環槽13に貯留する一方、循環槽13内の泥水を循環泥水として掘削溝2内に循環させる。
In the good
また、このような泥水循環方式による掘削作業と並行して、バルブ27を随時開くことによって、デカンタ5からのオーバー泥水をオーバー分の一部として良液槽23に貯留するとともに、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を混合槽9内で炭酸ナトリウム水溶液及び清水と混合して混合液を作製し、該混合液を良液槽23に添加することで、良液槽23内で良液を作製する。
Further, in parallel with the excavation work by such a mud circulation system, the
良液を作製するにあたっては、バルブ30を開くことで、良液槽23に貯留されたデカンタ5からのオーバー泥水に混合槽9内の混合液を添加するとともに、該良液槽に清水槽24内の清水を加えることで適宜希釈する。
In producing the good liquid, by opening the
なお、掘削中においては、掘削泥水用泥膜形成剤、掘削泥水用分散剤、炭酸ナトリウム溶液及び清水を混合槽9内で適宜攪拌混合し、該混合液をバルブ29を開いて掘削溝2内の掘削用泥水に添加することで、掘削用泥水を補充あるいは成分調整し、掘削孔2の溝壁を安定させる。
During excavation, the mud film forming agent for drilling mud, the dispersant for drilling mud, sodium carbonate solution and fresh water are appropriately stirred and mixed in the
良液が作製された後については、掘削完了を待って掘削溝2内の泥水を例えば底部近傍から揚泥しつつ、良液槽23内に貯留された良液を配管34を介して掘削溝2内に供給することで、掘削溝2内の泥水を良液で置換する。
After the good liquid is produced, the excavation groove is filled with the good liquid stored in the
このような良液作製にあたり、本実施形態に係る泥水工法に用いる良液作製システム1においては、デカンタ5から排出される泥水のうち、アンダー分(デカンタアンダー)であるデカンタケーキの少なくとも一部を循環槽13内の泥水に添加する。
In such a good liquid preparation, in the good
このようにすると、デカンタケーキに含まれていた細粒分は、数十μmの土粒子に付着していた場合であっても、循環泥水に連行される形での圧送、掘削孔2への投入、掘削孔2からの揚泥、土砂分離機4での土砂分離といった各プロセスの途中で数十μmの土粒子から分離し、単独の細粒分となる。そのため、デカンタ5で例えば10μmを分級点とする遠心分離を再び受けたとき、上記細粒分は、オーバー泥水に含まれる形で排出される。
In this way, even if the fine particles contained in the decanter cake adhere to the soil particles of several tens of μm, they are pumped in the form of being entrained in the circulating mud, In the middle of each process such as charging, mud from the
すなわち、当初デカンタケーキに含まれていた細粒分は、2度目あるいはそれ以降の遠心分離でオーバー分として回収されるため、バルブ27を適宜開くことで、該細粒分が含まれたオーバー泥水を良液槽23に貯留し、次いで、上述した手順で良液を作製する。
That is, the fine granule originally contained in the decanter cake is recovered as an over fraction in the second or subsequent centrifugation, so that the over mud containing the fine granule is contained by opening the
以上説明したように、本実施形態に係る泥水工法に用いる良液作製システム1及び方法によれば、循環槽13内の泥水を循環泥水として掘削孔2に循環するにあたり、循環槽13内の泥水に、デカンタ5から排出されるデカンタケーキの少なくとも一部を添加するようにしたので、デカンタケーキに含まれていた細粒分は、数十μmの土粒子に付着していた場合であっても、単独の細粒分となってデカンタ5に戻ることとなり、かくしてデカンタ5で再び例えば10μmを分級点とする遠心分離を受けたとき、上記細粒分は、デカンタオーバーに含まれる形で排出され、良液槽23に貯留される。
As described above, according to the good
そのため、より多くの細粒分を掘削土砂から回収するとともに回収された細粒分を良液槽23に供給することが可能となり、かくして、粘性土が少ないために適用が困難であった地盤であっても、少ない粘性土を確実に回収することができるため、適用地盤の範囲を拡げることができるとともに、掘削が開始されてからデカンタ5を稼働するまでの待ち時間を短縮して良液を速やかに作製することが可能となる。
Therefore, it becomes possible to collect a larger amount of fine particles from the excavated soil and supply the collected fine particles to the
また、本実施形態に係る泥水工法に用いる良液作製システム1及び方法によれば、貯留タンク6,7及び清水槽24を備えるようにしたので、良液作製の際、掘削泥水用泥膜形成剤や掘削泥水用分散剤を所望の濃度で補充し、あるいはオーバー泥水を希釈することができる。
In addition, according to the good
また、掘削土砂からより多くの細粒分を回収して良液作製に有効利用することができることの副次的効果として、排出されるデカンタケーキを減容化することも可能となり、より環境に対応した掘削工事を行うことが可能となる。 In addition, as a secondary effect of recovering more fine particles from excavated soil and using them effectively for producing good liquid, it is possible to reduce the volume of the decanter cake that is discharged, making it more environmentally friendly. Corresponding excavation work can be performed.
本実施形態では、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を貯留タンク6内に貯留するようにしたが、掘削泥水用泥膜形成剤だけで耐セメント性を確保できるのであれば、掘削泥水用分散剤を省略してもかまわない。
In the present embodiment, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud are stored in the
また、本実施形態では、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を併用することを前提とし、これらを貯留タンク6内に貯留するようにしたが、これらの薬剤はいずれも一定の分散性と造壁性を有しているため、場合によっては、いずれかを単独で使用するようにしてもかまわない。一方、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を併用する場合、これらを混合した状態で貯留タンク6内に貯留してもかまわないが、それぞれ専用のタンク内に貯留するようにしてもかまわない。この場合、貯留タンク6は、計2つ備えることとなる。
In the present embodiment, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud are used in combination, and these are stored in the
また、本実施形態では、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を希釈することを前提として、薬剤希釈用清水槽8や混合槽9を備えるようにしたが、これらを泥水に直接添加しても添加量に関する品質の確保を行うことができるのであれば、薬剤希釈用清水槽8や混合槽9を省略してもよい。
Moreover, in this embodiment, the diluting fresh water tank 8 and the
また、本実施形態では、貯留タンク7を設けて該タンク内に炭酸ナトリウム水溶液を貯留するようにしたが、本実施形態で用いる掘削泥水用分散剤によってセメント混入時の分散性の低下を十分抑制することができるのであれば、かかる貯留タンク7を省略してもよい。 Further, in this embodiment, the storage tank 7 is provided to store the sodium carbonate aqueous solution in the tank, but the dispersion of the cement mud is sufficiently suppressed by the drilling mud dispersant used in this embodiment. If it is possible, the storage tank 7 may be omitted.
また、本実施形態では、デカンタ5からのオーバー泥水をオーバー分の一部として良液槽23に貯留するとともに、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を良液槽23に添加して良液を作製するようにしたが、上述した薬剤は、掘削の際の溝壁安定のために添加されるものであって、デカンタ5からのオーバー泥水にも含まれている。
In the present embodiment, the excess mud from the decanter 5 is stored in the
そのため、良液作製の際に成分調整が必要ないのであれば、デカンタ5からのオーバー泥水を直接良液とすることが可能であり、デカンタ5からのオーバー泥水に上述した薬剤を添加したり、該オーバー泥水を希釈するために清水を添加したりする必要はない。 Therefore, if it is not necessary to adjust the components during preparation of the good liquid, it is possible to directly make the over mud from the decanter 5 a good liquid, and the above-mentioned chemicals can be added to the over mud from the decanter 5, There is no need to add fresh water to dilute the over mud.
かかる変形例においては、貯留タンク6,7、薬剤希釈用清水槽8及び混合槽9を良液槽23に連通接続する必要がなくなるとともに、清水槽24を省略することが可能となる。
In such a modification, it is not necessary to connect the
図2は、バルブ30及び配管32を省略して貯留タンク6,7、薬剤希釈用清水槽8及び混合槽9を掘削孔2にのみ連通接続するとともに、清水槽24を省略した例を示したものである。
FIG. 2 shows an example in which the
また、本実施形態では、濃縮槽14を備えるようにしたが、場合によってはこれを省略し、循環槽13内の泥水をデカンタ5に直接打ち込むようにしてもかまわない。
In the present embodiment, the
また、本発明に係る掘削泥水用泥膜形成剤や掘削泥水用分散剤は、掘削土砂の細粒分と結びついて所定の分散性及び造壁性を有するように構成されたものであれば、その成分は任意であり、上述の実施形態以外のものを適宜採用することができる。 The mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud according to the present invention are those that are configured to have a predetermined dispersibility and wall-forming property in combination with fine particles of the drilling mud. The component is arbitrary and things other than the above-mentioned embodiment can be employ | adopted suitably.
例えば、不飽和カルボン酸及び/又はその塩(a)を主構成単位とする(共)重合体(x′)としての単一重合体からなり、該単一重合体の重量平均分子量Mwを20万〜300万、望ましくは50万〜250万、さらに望ましくは50万〜100万、特に望ましくは60万〜80万とした掘削泥水用泥膜形成剤を用いることができる。不飽和カルボン酸及び/又はその塩(a)は、例えばアクリル酸ナトリウムで構成すればよい。 For example, it comprises a single polymer as a (co) polymer (x ′) having an unsaturated carboxylic acid and / or salt (a) as a main constituent unit, and the weight average molecular weight Mw of the single polymer is 200,000 to The mud film forming agent for drilling mud can be used in an amount of 3 million, desirably 500,000 to 2.5 million, more desirably 500,000 to 1,000,000, and particularly desirably 600,000 to 800,000. The unsaturated carboxylic acid and / or its salt (a) may be composed of, for example, sodium acrylate.
不飽和カルボン酸及び/又はその塩(a)をアクリル酸ナトリウム52で構成してなる掘削泥水用泥膜形成剤51を一例として以下に示す。
1 泥水工法に用いる良液作製システム
2 掘削溝(掘削孔)
4 土砂分離機(土砂分離手段)
5 デカンタ(遠心分離手段)
6 貯留タンク
13 循環槽
23 良液槽
24 清水槽
1 Good liquid production system used for
4 earth and sand separator (earth and sand separating means)
5 Decanter (centrifugation means)
6
Claims (6)
前記掘削孔から揚泥された揚泥水から掘削土砂の粗粒分を分離除去する分離除去手段と、該粗粒分が除去された泥水を貯留する循環槽と、前記循環槽内の泥水を遠心分離する遠心分離手段と、前記遠心分離手段から排出される泥水のうち、オーバー分の一部が良液として貯留される良液槽とを備え、前記オーバー分の残りを前記循環槽に貯留して該循環槽内の泥水を循環泥水として前記掘削孔に循環させるとともに、前記遠心分離手段から排出される泥水のうち、アンダー分の少なくとも一部を前記循環槽内の泥水に添加するように構成したことを特徴とする泥水工法に用いる良液作製システム。 A good liquid production system for producing a good liquid to be replaced with concrete placed in a drilling hole from a muddy water filled in the drilling hole, wherein the muddy water is added to water, fine particles of excavated earth and sand, and added to them. In a good liquid production system composed of a mud film forming agent for drilling mud or a liquid agent comprising a dispersant for drilling mud, which exhibits dispersibility and wall-forming property,
Separation / removal means for separating and removing coarse particles of excavated sediment from the pumped muddy water pumped from the drilling hole, a circulation tank for storing the muddy water from which the coarse particles have been removed, and the mud water in the circulation tank are centrifuged. A centrifuge for separating, and a good liquid tank in which a portion of the excess of the muddy water discharged from the centrifuge is stored as a good liquid, and the remainder of the over is stored in the circulation tank. The muddy water in the circulation tank is circulated through the excavation hole as a circulating muddy water, and at least a part of the under portion of the muddy water discharged from the centrifugal separator is added to the muddy water in the circulation tank. A good liquid production system used in the muddy water construction method.
前記掘削孔から揚泥された揚泥水から掘削土砂の粗粒分を分離除去し、該粗粒分が除去された泥水を循環槽に貯留し、該循環槽内の泥水を遠心分離し、前記遠心分離で排出される泥水のうち、オーバー分の一部を良液とする一方、前記オーバー分の残りを前記循環槽に貯留して該循環槽内の泥水を循環泥水として前記掘削孔に循環させるとともに、前記遠心分離手段から排出される泥水のうち、アンダー分の少なくとも一部を前記循環槽内の泥水に添加することを特徴とする泥水工法に用いる良液作製方法。 A method for producing good liquid from muddy water filled in the excavation hole, wherein the good liquid to be replaced with concrete placed in the excavation hole is added to the fine particles of water and excavated earth and sand In the method for producing a good liquid composed of a mud film forming agent for drilling mud or a liquid agent comprising a dispersant for drilling mud, which exhibits dispersibility and wall-forming property,
Separating and removing the coarse particles of excavated sediment from the pumped mud pumped from the drilling hole, storing the mud from which the coarse particles have been removed in a circulation tank, centrifuging the mud in the circulation tank, Among the muddy water discharged by centrifugation, a part of the excess is made a good liquid, while the remainder of the excess is stored in the circulation tank, and the muddy water in the circulation tank is circulated to the excavation hole as a circulation muddy water. And a good liquid preparation method used in the muddy water method, wherein at least part of the underwater is added to the muddy water in the circulation tank among the muddy water discharged from the centrifugal separator.
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