JPH0738996B2 - 掘削土砂の改質装置 - Google Patents
掘削土砂の改質装置Info
- Publication number
- JPH0738996B2 JPH0738996B2 JP63324845A JP32484588A JPH0738996B2 JP H0738996 B2 JPH0738996 B2 JP H0738996B2 JP 63324845 A JP63324845 A JP 63324845A JP 32484588 A JP32484588 A JP 32484588A JP H0738996 B2 JPH0738996 B2 JP H0738996B2
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- water
- sand
- shaft
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- Screw Conveyors (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，含水率の高い掘削土砂を機械的および電気的
に効率よく改質する装置に関する。
に効率よく改質する装置に関する。
周知のように泥漿剤または安定剤を用いたシールド工法
や地下連続壁工法等では含水率の高い掘削土砂が多量に
排出される。このような含水率が高い掘削土砂は産業廃
棄物として規制され，そのままでは埋め立て等に利用で
きない。このため，掘削土砂の改質が様々に試みられ，
その処理プロセスの効率改善が進められている。
や地下連続壁工法等では含水率の高い掘削土砂が多量に
排出される。このような含水率が高い掘削土砂は産業廃
棄物として規制され，そのままでは埋め立て等に利用で
きない。このため，掘削土砂の改質が様々に試みられ，
その処理プロセスの効率改善が進められている。
従来の掘削土砂の改質法は，圧縮乾燥等の機械的な方法
と，固化材を使用した化学的方法に大別される。機械的
方法では固化材を用いないで改質ができる点で有利であ
る反面，改質に限界があり圧縮だけでは脱水も十分には
できない。化学的方法では固化材によって或る程度確実
に改質できるが,pHが上昇したり固化材費用や土砂処理
量の増加等によってコストアップにつながるという問題
を抱えている。
と，固化材を使用した化学的方法に大別される。機械的
方法では固化材を用いないで改質ができる点で有利であ
る反面，改質に限界があり圧縮だけでは脱水も十分には
できない。化学的方法では固化材によって或る程度確実
に改質できるが,pHが上昇したり固化材費用や土砂処理
量の増加等によってコストアップにつながるという問題
を抱えている。
本発明は，前記のような掘削土砂改質の問題を解決する
ことであり，より具体的には，シールド工事，連壁工事
等の現場に簡便に設置でき，排出された土砂の含水率
を，産業廃棄物扱いとはならない程度にまでコスト面，
機能性，連続操作性，省力化等を満足させながら効果的
に脱水改質できる装置の開発を意図したものである。
ことであり，より具体的には，シールド工事，連壁工事
等の現場に簡便に設置でき，排出された土砂の含水率
を，産業廃棄物扱いとはならない程度にまでコスト面，
機能性，連続操作性，省力化等を満足させながら効果的
に脱水改質できる装置の開発を意図したものである。
前記の目的を達成せんとする本発明の要旨とするところ
は，土砂取入口と土砂排出口をもつ筒状ケーシング内に
スクリュー羽根を同軸的に配置し，このスクリュー羽根
の回転によって土砂取入口から土砂排出口に向けてケー
シング内で土砂を搬送および圧縮するようにしたスクリ
ューコンベア式土砂搬送圧縮装置において，該スクリュ
ー羽根の一方の陰極板，他方の面に陽極板を取付け，両
極板の間で圧縮搬送される土砂に両極板を通じて印加す
る構成とし，該陰極板を透水性材料層とすると共に該ス
パイラル羽根の回転軸を中空シヤフトとし，透水性材料
層の陰極板から該中空シヤフト内に通ずる通水路を形成
し，この通水路を経てシヤフト内に集水された水をコン
ベア外に流出させる脱水路を形成したことを特徴とする
掘削土砂の改質装置である。すなわち本発明は，スクリ
ューコンベアによる機械的な搬送圧縮の過程で電気浸透
原理を併用して掘削土砂の含水率を大きく低下させる搬
送圧縮通電装置を提供するものであり，その脱水もスク
リュー羽根のシヤフトを通じて効果的に行なうようにし
たものである。そのさい，スクリュー羽根のピッチを，
土砂排出口に近づくほど小さくして，搬送が進行するに
つれて圧縮を高めるようにするのが好ましい。
は，土砂取入口と土砂排出口をもつ筒状ケーシング内に
スクリュー羽根を同軸的に配置し，このスクリュー羽根
の回転によって土砂取入口から土砂排出口に向けてケー
シング内で土砂を搬送および圧縮するようにしたスクリ
ューコンベア式土砂搬送圧縮装置において，該スクリュ
ー羽根の一方の陰極板，他方の面に陽極板を取付け，両
極板の間で圧縮搬送される土砂に両極板を通じて印加す
る構成とし，該陰極板を透水性材料層とすると共に該ス
パイラル羽根の回転軸を中空シヤフトとし，透水性材料
層の陰極板から該中空シヤフト内に通ずる通水路を形成
し，この通水路を経てシヤフト内に集水された水をコン
ベア外に流出させる脱水路を形成したことを特徴とする
掘削土砂の改質装置である。すなわち本発明は，スクリ
ューコンベアによる機械的な搬送圧縮の過程で電気浸透
原理を併用して掘削土砂の含水率を大きく低下させる搬
送圧縮通電装置を提供するものであり，その脱水もスク
リュー羽根のシヤフトを通じて効果的に行なうようにし
たものである。そのさい，スクリュー羽根のピッチを，
土砂排出口に近づくほど小さくして，搬送が進行するに
つれて圧縮を高めるようにするのが好ましい。
以下に図面の実施例について説明する。
第１図は本発明の実施例装置の全体を示したものであ
る。１は筒状ケーシング,2はその中に同軸的に配置され
たスクリュー羽根２であり，その軸（中空シヤフト）３
にはモータ４から回転動力が付与される。筒状ケーシン
グ１の一方の端側に土砂取入口５が設けられ，この土砂
取入口５には撹拌翼６付きのホッパー６が設置されてい
る。筒状ケーシング１の他方の端側には土砂排出口８が
設けられ，土砂取入口５から土砂排出口８に向けてやや
上登り傾斜をもって筒状ケーシング１がセットされてい
る。ホッパー７内で掻き混ぜられた含水土砂が土砂取入
口５から筒状ケーシング１内に取入れられ，スクリュー
羽根２の回転によって土砂排出口８の方向に搬送される
のであるが，スクリュー羽根２は土砂排出口８に近づく
につれてそのピッチを小さくしてあり，したがって，搬
送過程で順次圧縮の程度が大きくなる。この圧縮と印加
による電気浸透原理によって脱水させる点に本発明装置
の特徴があり，このめにスクリュー羽根２には後述する
ように陰極板と陽極板が取付けられ，この両極板には電
源装置９から直流が通電され，また脱水はスクリュー羽
根２の軸３（中空シヤフト）経て行われる。
る。１は筒状ケーシング,2はその中に同軸的に配置され
たスクリュー羽根２であり，その軸（中空シヤフト）３
にはモータ４から回転動力が付与される。筒状ケーシン
グ１の一方の端側に土砂取入口５が設けられ，この土砂
取入口５には撹拌翼６付きのホッパー６が設置されてい
る。筒状ケーシング１の他方の端側には土砂排出口８が
設けられ，土砂取入口５から土砂排出口８に向けてやや
上登り傾斜をもって筒状ケーシング１がセットされてい
る。ホッパー７内で掻き混ぜられた含水土砂が土砂取入
口５から筒状ケーシング１内に取入れられ，スクリュー
羽根２の回転によって土砂排出口８の方向に搬送される
のであるが，スクリュー羽根２は土砂排出口８に近づく
につれてそのピッチを小さくしてあり，したがって，搬
送過程で順次圧縮の程度が大きくなる。この圧縮と印加
による電気浸透原理によって脱水させる点に本発明装置
の特徴があり，このめにスクリュー羽根２には後述する
ように陰極板と陽極板が取付けられ，この両極板には電
源装置９から直流が通電され，また脱水はスクリュー羽
根２の軸３（中空シヤフト）経て行われる。
第２図はスクリュー羽根２の一部を拡大して示したもの
であり，第３図は第２図のIII−III線矢視断面を示した
ものである。これらの図に見られるように，スクリュー
羽根２の一方の面に陰極板10が，そして他方の面に陰極
板11が張り付けられている。図示の例ではスクリュー羽
根２の本体は硬質プラスチックス12で構成され，第２図
の矢印で示す方向に土砂が搬送される場合に，この羽根
本体12が土砂の搬送圧を付与する側の面に陰極板10が取
付れられ，その背面に陽極板11が取付けられている。陰
極板10と陽極板11はともにプラスチックス羽根本体のス
パイラル形状に沿ったスパイラル形状を有しており，プ
ラスチックス羽根本体が両極板を遮る絶縁体となってい
る。また，両極板は中空シヤフト３とも電気的には絶縁
状態となっている。したがって，両極板に印加すると，
羽根の各ピッチ間に存在する含水土砂に通電が行われる
ことになる。このようにして羽根間で圧縮され且つ通電
されることによって土砂の脱水を行なうのであるが，こ
の脱水は陰極板10を通じて中空シヤフト３内に集水する
ことによって行なう。
であり，第３図は第２図のIII−III線矢視断面を示した
ものである。これらの図に見られるように，スクリュー
羽根２の一方の面に陰極板10が，そして他方の面に陰極
板11が張り付けられている。図示の例ではスクリュー羽
根２の本体は硬質プラスチックス12で構成され，第２図
の矢印で示す方向に土砂が搬送される場合に，この羽根
本体12が土砂の搬送圧を付与する側の面に陰極板10が取
付れられ，その背面に陽極板11が取付けられている。陰
極板10と陽極板11はともにプラスチックス羽根本体のス
パイラル形状に沿ったスパイラル形状を有しており，プ
ラスチックス羽根本体が両極板を遮る絶縁体となってい
る。また，両極板は中空シヤフト３とも電気的には絶縁
状態となっている。したがって，両極板に印加すると，
羽根の各ピッチ間に存在する含水土砂に通電が行われる
ことになる。このようにして羽根間で圧縮され且つ通電
されることによって土砂の脱水を行なうのであるが，こ
の脱水は陰極板10を通じて中空シヤフト３内に集水する
ことによって行なう。
このため，陰極板10と透水性材料槽，例えば材と金属
メッシュとの積層体に構成し，この透水性陰極板10の裏
面から中空シヤフト３に通ずる通水路を設ける。第４図
は第３図のIV線で示す部分の矢視図であるが，透水性陰
極板10の裏面に所々浅い窪み（図示の例では円形の窪
み）14をプラスチック羽根12内に形成し，この各々の窪
み14と中空シヤフト３の管壁に設けた小孔15とを連通さ
せる。これによって，羽根ピッチ間で圧縮された土砂中
の水はその圧縮と同時に電気浸透原理によって陰極側に
集まり，その透水性陰極板10から背後の窪み14に流れ込
み，次いで管壁の小孔15を経て中空シヤフト３内に流れ
込む。そのさい，小孔15を通じて中空シヤフト３内の集
水が窪み14の側に逆流しないように，各小孔15が存在す
るシヤフト内面に水受け16（第３図）を設けておく。こ
の水受け16は，シヤフト内面において小孔15が連設され
る螺線（スクリュー羽根の根づけ位置に沿った螺線）位
置に各小孔15を覆うように帯状に取付けられ，この帯状
の水受け16の一方の縁部17（土砂排出口８に向いた方の
縁部）がシヤフト内面に固着され，他方の縁部18（土砂
取入口５に向いた方の縁部）がシヤフト内面より離れた
位置となるように浮かしてある。この水受け16によっ
て，シヤフト内に集水された水は小孔15がシヤフトの底
部に存在するときも逆流は殆んど防止されるが，逆流を
一層防止するためにシヤフトの回転とは縁の切れた樋18
を中空シヤフト３内に配置し，この樋18に集水するよう
にするようにしてもよい。このようにしてシヤフト内に
集水された水は、シャフトの下端からそのシャフト勾配
を利用して装置外に排出される。
メッシュとの積層体に構成し，この透水性陰極板10の裏
面から中空シヤフト３に通ずる通水路を設ける。第４図
は第３図のIV線で示す部分の矢視図であるが，透水性陰
極板10の裏面に所々浅い窪み（図示の例では円形の窪
み）14をプラスチック羽根12内に形成し，この各々の窪
み14と中空シヤフト３の管壁に設けた小孔15とを連通さ
せる。これによって，羽根ピッチ間で圧縮された土砂中
の水はその圧縮と同時に電気浸透原理によって陰極側に
集まり，その透水性陰極板10から背後の窪み14に流れ込
み，次いで管壁の小孔15を経て中空シヤフト３内に流れ
込む。そのさい，小孔15を通じて中空シヤフト３内の集
水が窪み14の側に逆流しないように，各小孔15が存在す
るシヤフト内面に水受け16（第３図）を設けておく。こ
の水受け16は，シヤフト内面において小孔15が連設され
る螺線（スクリュー羽根の根づけ位置に沿った螺線）位
置に各小孔15を覆うように帯状に取付けられ，この帯状
の水受け16の一方の縁部17（土砂排出口８に向いた方の
縁部）がシヤフト内面に固着され，他方の縁部18（土砂
取入口５に向いた方の縁部）がシヤフト内面より離れた
位置となるように浮かしてある。この水受け16によっ
て，シヤフト内に集水された水は小孔15がシヤフトの底
部に存在するときも逆流は殆んど防止されるが，逆流を
一層防止するためにシヤフトの回転とは縁の切れた樋18
を中空シヤフト３内に配置し，この樋18に集水するよう
にするようにしてもよい。このようにしてシヤフト内に
集水された水は、シャフトの下端からそのシャフト勾配
を利用して装置外に排出される。
本発明装置によると，スクリュー式コンベアによる土砂
搬出過程において，土砂の圧縮，印加，脱水という機能
が同時に達成される。そして例えば第１図の土砂排出口
８にカットゲート20を設けておき，その開閉時期とスク
リューの回転数を調整するといった手段等によって土砂
の圧密の程度の調整が比較的簡単に行なえると共に，印
加の程度も電源装置によって容易に調整することができ
るので，対象とする土砂の性質に応じて意図する脱水ケ
ーキの状態にまで改質を図ることができ，機械的脱水
（加圧脱水）の限界を超えた掘削土砂の脱水が可能とな
る。また本発明装置は工事現場に設置して掘削土砂の発
生源でその改質を図ることができ，しかも連続式（回分
式）の処理が行なえるので，掘削土砂の搬送過程に本発
明装置を組み入れることによって作業の合理化と同時に
改質ができ，その改質土砂は取り扱いが容易となると共
に再利用できる。
搬出過程において，土砂の圧縮，印加，脱水という機能
が同時に達成される。そして例えば第１図の土砂排出口
８にカットゲート20を設けておき，その開閉時期とスク
リューの回転数を調整するといった手段等によって土砂
の圧密の程度の調整が比較的簡単に行なえると共に，印
加の程度も電源装置によって容易に調整することができ
るので，対象とする土砂の性質に応じて意図する脱水ケ
ーキの状態にまで改質を図ることができ，機械的脱水
（加圧脱水）の限界を超えた掘削土砂の脱水が可能とな
る。また本発明装置は工事現場に設置して掘削土砂の発
生源でその改質を図ることができ，しかも連続式（回分
式）の処理が行なえるので，掘削土砂の搬送過程に本発
明装置を組み入れることによって作業の合理化と同時に
改質ができ，その改質土砂は取り扱いが容易となると共
に再利用できる。
本発明者らの実験によると，砂＋シルトの含水が25％の
土砂を加圧した場合に，圧縮だけでは含水率17％となっ
たが，この同じ圧縮状態で更に電圧100v,電流密度0.3〜
0.5A/dcm2のもとで６〜12分間の印加（層厚100mm）を行
ったところ，含水率は７〜８％まで低下した脱水ケーキ
が得られた。電圧を200vに上げた場合の実験も行った
が,100vの場合と大差はなかった。また，加圧しないで
印加した場合と加圧しながら印加した場合とでは，後者
の方が倍以上の脱水効果があった。また導電粉末（鉄
粉）を土砂に混入して圧縮印加した場合にはさらに脱水
効果が良好となった。
土砂を加圧した場合に，圧縮だけでは含水率17％となっ
たが，この同じ圧縮状態で更に電圧100v,電流密度0.3〜
0.5A/dcm2のもとで６〜12分間の印加（層厚100mm）を行
ったところ，含水率は７〜８％まで低下した脱水ケーキ
が得られた。電圧を200vに上げた場合の実験も行った
が,100vの場合と大差はなかった。また，加圧しないで
印加した場合と加圧しながら印加した場合とでは，後者
の方が倍以上の脱水効果があった。また導電粉末（鉄
粉）を土砂に混入して圧縮印加した場合にはさらに脱水
効果が良好となった。
また最近，土質安定剤として吸水性樹脂が使用されるこ
とがあるが，これに使用される吸水性樹脂は直流電流を
印加すると水をはき出す性質を有しているので，この吸
水性樹脂を混入した土砂に対しても本発明装置は有利に
適用できる。
とがあるが，これに使用される吸水性樹脂は直流電流を
印加すると水をはき出す性質を有しているので，この吸
水性樹脂を混入した土砂に対しても本発明装置は有利に
適用できる。
第１図は本発明装置の実施例を示す略断面図，第２図は
第１図の装置のスクリュー羽根部分の一部拡大図，第３
図は第２図のIII−III線矢視略断面図，第４図は第３図
のIV線矢視断面図である。 １……筒状ケーシング,2……スクリュー羽根,3……中空
シヤフト,4……モーター,5…土砂取入口,7……ホッパ
ー,8……土砂排出口,9……電源装置,10……陰極板,11…
…陽極板,12……プラスチックス羽根本体,14……陰極板
背後の窪み,15……シヤフトの管壁に設けた小孔,16……
水受け。
第１図の装置のスクリュー羽根部分の一部拡大図，第３
図は第２図のIII−III線矢視略断面図，第４図は第３図
のIV線矢視断面図である。 １……筒状ケーシング,2……スクリュー羽根,3……中空
シヤフト,4……モーター,5…土砂取入口,7……ホッパ
ー,8……土砂排出口,9……電源装置,10……陰極板,11…
…陽極板,12……プラスチックス羽根本体,14……陰極板
背後の窪み,15……シヤフトの管壁に設けた小孔,16……
水受け。
Claims (2)
- 【請求項１】土砂取入口と土砂排出口をもつ筒状ケーシ
ング内にスクリュー羽根を同軸的に配置し，このスクリ
ュー羽根の回転によって土砂取入口から土砂排出口に向
けてケーシング内で土砂を搬送および圧縮するようにし
たスクリューコンベア式土砂搬送圧縮装置において，該
スクリュー羽根の一方の面に陰極板，他方の面に陽極板
を取付け，両極板の間で圧縮搬送される土砂に両極板を
通じて印加する構成とし，該陰極板を透水性材料層とす
ると共に該スパイラル羽根の回転軸を中空シヤフトと
し，透水性材料層の陰極板から該中空シヤフト内に通ず
る通水路を形成し，この通水路を経てシヤフト内に集水
された水をコンベア外に流出させる脱水路を形成したこ
とを特徴とする掘削土砂の改質装置。 - 【請求項２】スクリュー羽根は，土砂排出口に近づくほ
どそのピッチが小さくなっている請求項１に記載の掘削
土砂の改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324845A JPH0738996B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | 掘削土砂の改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324845A JPH0738996B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | 掘削土砂の改質装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02172599A JPH02172599A (ja) | 1990-07-04 |
| JPH0738996B2 true JPH0738996B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=18170313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63324845A Expired - Lifetime JPH0738996B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | 掘削土砂の改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738996B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK175687B1 (da) * | 2003-01-10 | 2005-01-17 | Tetra Laval Holdings & Finance | Transportsnegl til anvendelse som overfladeskraber i køle- og fryseenheder |
| JP4518501B2 (ja) * | 2005-10-12 | 2010-08-04 | 月島機械株式会社 | ろ過装置 |
| AT510896B1 (de) * | 2009-01-15 | 2013-08-15 | Kurt Himmelfreundpointner | Verfahren und vorrichtung für das fördern von förderfähigen materialien |
| CN102198346B (zh) * | 2010-03-24 | 2013-06-05 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种安装在管状陶瓷过滤器中使用的强化过滤除油装置 |
| JP5736659B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2015-06-17 | 栗田工業株式会社 | 電気浸透脱水方法及び装置 |
| CN103350873A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-10-16 | 天津良鸿机械有限公司 | 一种绞龙装置 |
| CN104496146A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-04-08 | 朱越 | 一种污泥脱水机 |
-
1988
- 1988-12-24 JP JP63324845A patent/JPH0738996B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02172599A (ja) | 1990-07-04 |
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