JP2008031745A - 高濃度浚渫装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水底に堆積した泥土を高濃度で浚渫する高濃度浚渫装置を提供する。
【解決手段】船体53に設けた支持杆54の先端に支持され、泥土を吸引する吸引口26を接続した集泥装置１と、集泥装置１に設けられ支持杆54の移動により水底の泥土を集泥装置１の集泥室６内に取り込む集泥口４とを備えた浚渫装置において、集泥装置１は、下方を閉塞されるとともに、集泥口４が、集泥装置１の移動方向側の側面に形成されたことにより、水底に泥土が厚く堆積している場合、一度集泥装置１を全て泥土の中に潜し、支持杆54を操作し、集泥装置１に泥土を入れるが、集泥装置１をその時にかかる泥土の抵抗に対抗し得る強固な構造とすることができる。また、集泥口４を一側面３の下側半分にのみを開口して設けたことにより、余分な水を集泥装置１内に取り込むことない含泥率の高い浚渫を行うことが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水底に堆積した泥土を高濃度で浚渫する高濃度浚渫装置に関するものである。

従来、汚泥浚渫においては、浚渫時にできるだけ水の混入を防止すると共に、堆積状体のまま浚渫することが望ましく、このため様々の浚渫装置がその目的に合わせて用いられている。そして、その浚渫装置の一つとして、本体フレームに固定されており一端が閉じられ他端の最も低い位置の開口部に本体フレームに固定されているサンドポンプの吸入パイプが連結されており上部が開口している円筒パイプに、本体フレームの進行方向に平行に設けた円輪板間にそれぞれ掻き上げ羽根が同間隔で取り付けたロータを油圧モータにより回転し得るように装着し、ロータ及び円筒パイプの少なくとも上半分を覆うように本体フレームに固定されているフードにその内部に圧縮空気を供給する供給パイプを上部にまた余分な空気を大気中へ排出させる排気パイプを最下端に接続した浚渫装置がある（特許文献１）。
特開平５―５１９４１号公報

しかし、この特許文献１の発明では、フードの形状をロータ及び円筒パイプの上半分を覆う形状としたことにより、浚渫作業中にフードの開口された下方及び側面からは、泥土とともに余分な水分の進入も許してしまうため、泥土とともに大量の水もポンプにより外部へ送られることとなり、効率的な浚渫が行われないという欠点を有していた。

さらに、水底の泥土中にこの浚渫装置を埋設させてその状態で移動をさせた場合や、硬く締まった泥土にこの浚渫装置を用いた場合に、この浚渫装置においては、フードの開口部分が下方に広く形成する構造しており、これらの場合における泥土の抵抗に対応しきれず、変形を起こしたり、破損が生じたり等の虞を有していた。

解決しようとする問題点は、上記の問題点を克服し、水底に堆積した泥土を高濃度で浚渫する高濃度浚渫装置を提供する点である。

請求項１の発明は、船体に設けた支持杆の先端に支持され、泥土を吸引する吸引口に接続された集泥装置と、この集泥装置に設けられ、前記支持杆の移動により水底の泥土を該集泥装置の集泥室内に取り込む集泥口とを備えた浚渫装置において、前記集泥装置は、下方を閉塞されるとともに、前記集泥口が、前記集泥装置の移動方向側の側面に形成されたことである。

請求項２の発明は、前記集泥口は、前記集泥装置の前記側面のその略下側に形成され、
前記集泥装置の前記側面におけるその略上側に泥土案内部を設けたことである。

請求項３の発明は、前記集泥口の下端には、基端がこの集泥口側に取り付けられるとともに、先端を下方に傾斜するように取り付けられた掘削爪を設けたことである。

請求項４の発明は、前記集泥装置は、前記集泥室内に設けられた回転軸と、該回転軸を正逆転自在に駆動する駆動手段と、前記回転軸に設けられた撹拌羽根とを備え、該撹拌羽根は、前記回転軸から径方向外側に向けて形成された撹拌羽根本体と、該撹拌羽根本体の外周端に設けられた撹拌刃とを備え、前記撹拌羽根本体は、前記回転軸の正転方向において、前側にすくい面が設けられると共に、後側に逃げ面が設けられ、前記外周端には、前記正転方向における前側から後側にかけて前記回転軸の径方向内向きへと傾斜した傾斜部が形成されるとともに、該傾斜部には、前記撹拌刃が設けられ、該撹拌刃は、前記傾斜部に取り付けられた撹拌刃本体と、該撹拌刃本体から前記回転軸の径方向外向きへと突出する突出片とを備えたことである。

請求項５の発明は、前記集泥装置により吸引された泥土を貯泥可能に並設された複数の貯泥タンクと、この複数の貯泥タンクがその吸気側に選択的に接続される吸引手段と、前記貯泥タンクの泥土を貯泥タンク外部へ圧送する圧送手段とを備えたことである。

請求項６の発明は、前記吸引手段の排気側を前記圧送手段の吸気側に接続したことである。

請求項１の発明によれば、水底に泥が厚く堆積している場合、一度集泥装置を全て泥の中に潜し、支持杆を操作し、集泥装置に泥を入れるが、集泥装置をその時にかかる泥土の抵抗に対抗し得る強固な構造とすることができる。また、集泥口を一側面の下側半分にのみを開口して設けたことにより、水底に浅く堆積した泥を浚渫する場合に上層に位置する余分な水を集泥装置内に取り込むことなく、下層の泥のみを取り込むことが可能となり、浚渫において集泥された泥土中の水分が抑えられた、含泥率の高い浚渫を行うことが可能となる。

請求項２の発明によれば、集泥口の高さを側面より低く形成し、その集泥口の上部に泥土案内部を設けたことにより、泥土が上側から圧縮されて集泥室に取り込まれるため、余分な水分を取り込むことのない高濃度な集泥が可能となる。

請求項３の発明によれば、このように集泥口の下側に対し角度を付けて掘削爪29を設けたことにより、水底の泥土が硬くしまった場合であっても容易に集泥室に取り込むことが可能となる。

請求項４の発明によれば、このように撹拌羽根の形状にすることで、集泥装置内に導入される泥土を効率良く撹拌することが可能となり、また、河床中に存在する様々な状態、種類の泥土に対し、例えば、粘性の高い泥土、固くしまった泥土等であっても、十分に撹拌を行うことが可能となる。

請求項５の発明によれば、このような構成にすることにより、複数の貯泥タンクに対し、一つの吸引手段を用いて、貯泥タンクを連続的に吸引・圧送することにより、コスト的に効率の良い浚渫が可能となし、集泥からは排土までにかかる浚渫装置全体をコンパクトなものにすることが可能となる。

請求項６の発明によれば、前記の吸引手段を圧送手段の吸気側に接続したことで、浚渫にかかるシステムの効率化を可能とし、圧送手段の排土機能の充実や装置全体をコンパクトにすることが可能となる。さらに、装置の効率的なレイアウトを可能としたことで、装置の構成要素である作業機器の点数を減らし、従来の浚渫装置に比べ騒音を減少させることができる。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１乃至図５は、本発明の第１実施例を示し、同図に示すように、集泥装置１は箱型の本体ケース２を有し、この本体ケース２の一側の側面３には下部側を開口した集泥口４が形成され、この集泥口４には格子状のスクリーン体５が設けられている。前記本体ケース２内には、集泥室６が設けられている。

この本体ケース２について、図１及び図２を参照して詳細に説明すると、本体ケース２は上部に上面壁７を備えるとともに、下部に下面壁８を備え、この上面壁７と下面壁８の間に４つの側面壁９,10,11,12を備える中空な六面体を成す箱体からなる。

そして、前記一側の側面３たる、この一方の側面壁９には、この側面壁９の略下側半分を開口させて集泥口４が形成されるとともに、この集泥口４には格子状のスクリーン体５が固設されている。さらに、この側面壁９の略上側半分の外部には、上方へ行くほどに外側に突出する板状の第１の傾斜案内部13を備えた第１の泥土案内部14が固設されている。

また、この一方の側面壁９に隣接する両側面壁10,11には、浚渫方向（図１中、白抜き矢印方向）に向かって外側斜め方向に突出する板状の第２の傾斜案内部15を備えた第２の泥土案内部16が固設されている。

さらに、両側面壁10,11には、それぞれ第１及び第２の軸受17,18が固着されており、この第１及び第２の軸受17,18に回転軸19が回転可能に設けられている。

また、第２の軸受18を備えた側面壁11の外部には、回転軸19に一体に備えられた従動スプロケット20と、その軸に一体に設けられた駆動スプロケット21とに無端状チェーン22を掛装し、この回転軸19を正逆転自在に駆動させるモータ23が設けられている。

さらに、一方の側面壁９と対向する他方の側面壁12には、長手方向が水平方向と平行するように形成された接続側開口部24が形成されており、この接続側開口部24に第１の送泥管25が接続され、第１の送泥管25の吸引口26と集泥室６とが連通する。

その上また、下面壁８には、浚渫方向において中間付近から他方の側面壁12までを他方の側面壁12に向かう程に上方へと傾斜する第１の傾斜部27が形成されるとともに、一方の側面壁９に隣接する側の端を浚渫方向に対し前側に行くほど斜め下方へと傾斜する第２の傾斜部28が形成されており、この第２の傾斜部28は水平方向から、前側下方へと角度θ（３０°≦θ≦４０°）だけ傾斜したものである。そして、この第２の傾斜部28には、掘削爪29が複数並設されている。

また、本体ケース２の内部に設けられた集泥室６において、この集泥室６の浚渫方向と反対側の斜め上方の内周面30は円弧状をなしており、この内周面30の一端部を上面壁７の中央に連結すると共に、内周面30の他端部を他方の側面壁12における接続側開口部24の上端に連結している。

さらに、集泥室６の中央には中空な回転軸19が、両側面壁10,11にそれぞれ設けられた軸受17,18により回転可能に設けられ、前記回転軸19の側面壁11側には従動スプロケット20が設けられ、前記側面壁11の外部に回転駆動手段たる油圧モータ23を水密に設け、この油圧モータ23の軸に駆動スプロケット21を設け、それらスプロケット20,21に無端状チェーン22が掛装されている。尚、前記スプロケット20,21及びチェーン22はチェーンケース32内に水密に収納されている。

そして、この回転軸19には、図２に示すように、この回転軸19の軸方向に沿って、撹拌羽根33が並設されており、この撹拌羽根33は、前記回転軸19から径方向外側に向けて略十字をなすように放射状に形成された板状の撹拌羽根本体34と、撹拌羽根本体34の外周端41に設けられた撹拌刃35とを備える。

前記撹拌羽根本体34には、前記回転軸19の正転方向（図１中、Ｎ方向）において、前側にすくい面36が設けられると共に、後側に逃げ面37が設けられており、このすくい面36を構成している円弧部38の半径Ｌの大きさを、回転軸19を中心として撹拌刃35が描く円39の半径の約半分に形成されたものである。

また、撹拌羽根本体34には、前記回転軸19から径方向外側に向けて十字を成すように設けられた角柱状の骨部材40が、一体に設けられている。

さらに、撹拌羽根本体34の外周端41には、正転方向Ｎにおける前側から後側にかけて回転軸19の径方向内向きへと傾斜する傾斜部42が形成されるとともに、傾斜部42には、前記撹拌刃35が固着されおり、この撹拌刃35は、傾斜部42に取り付けられた矩形状の板からなる撹拌刃本体43と、撹拌刃本体43から回転軸19の径方向外向きへと突出する突出片44とからなり、この突出片44は、浚渫方向と平行な平面を備えた板材を撹拌刃本体43に回転軸19の径方向外向きに立設された一対の縦向き突出片45,45と、この一対の縦向き突出片45,45の両端を連結するとともに、浚渫方向と直交する平面を備え、縦向き突出片45,45より撹拌刃本体43からの前記径方向外向きへ突出が抑えられた一対の板材からなる横向き突出片46,46とからなる。これにより、撹拌刃本体43には、その平面から前記径方向外向きへ平面視口字形状に突出した突出片44が備えられる。

ここで、図１に示すように前記傾斜部42は、回転軸19の軸心から径方向外側に向けて延び、骨部材40と平行な仮想線Ｘにおいて円39におけるこの仮想線Ｘの接線Ｙと、傾斜部42の平面方向から延びた仮想線Ｚとがなす挟角Ｔ（５°≦Ｔ≦１５°、好ましくは１０°）となるように形成されている。

また、図１に示すように回転軸19を中心とし、撹拌羽根33を正転させた場合における撹拌刃本体43の回転方向前側端47が描く円48と、縦向き突出片45の先端が描く円49とは、ほぼ一致するものとする。

そして、回転軸19の両端の軸受17側と軸受18側に位置する各撹拌羽根33A,33Fは、回転軸19に接続された側の撹拌羽根本体34及び骨部材40の基端を、それぞれ回転軸19の中央方向へとずらして設けられており、さらに、各撹拌羽根33A,33B,33C,33D,33E,33Fは軸受17側から軸受連動部材31側へと、回転軸19の正転方向Ｎへ漸次約３０°ずつ位相をずらされて並設されている。

また、前述の集泥口４に設けられたスクリーン体５において、間隔を一定にして並設された各縦杆部材50のその間隔によって生じるスクリーン体５の隙間51に対応するよう各撹拌羽根33は並設される。これについて、詳細に述べると、一つの撹拌羽根33（ここでは撹拌羽根33B）が浚渫方向において、スクリーン体５の隙間51に撹拌刃35が現れるように配置され、この攪拌羽根33Bに隣接する攪拌羽根33A,33Cは、その攪拌刃35,35が、浚渫方向において縦杆部材50,50と重なるよう配置される。同様に、図２中の右半分についても、攪拌羽根33Bを攪拌羽根33Eとし、攪拌羽根33A,33Cを攪拌羽根33D,33Fとして、スクリーン体５の隙間51に対応している。さらに、第２の傾斜部28に並設された掘削爪29においても、スクリーン体５の隙間51に対応するよう設けられる。

そして、集泥装置１における本体ケース２の上面壁７の外部には、フレーム体52が一体に設けられ、このフレーム体52には、浚渫船53の前側に配置されたバックホウ等の油圧ショベル53Aの図３に示すように、前後方向動作（ポイント）及び旋回動作可能な支持杆たるラダー54が接続され、該ラダー54はリンク機構により前記集泥装置１を水平に保持できるようになっている。集泥装置１に接続された第１の送泥管25は、ナイフゲート弁（スライドゲート弁）55により開閉自在に設けられており、この第１の送泥管25の二次側接続部が第１の三方切替弁56に接続され、この第１の三方切替弁56の二次側接続部には、それぞれ第２の送泥管57の一次側接続部と第３の送泥管58の一次側接続部とが接続されている。

さらに、この第２の送泥管57の二次側接続部は、第１の貯泥タンク59の一次側接続部に接続されており、同様に第３の送泥管58の二次側接続部は、第２の貯泥タンク60の一次側接続部に接続されている。

また、第１の貯泥タンク59及び第２の貯泥タンク60には、それぞれ泥土Ｄを浚渫場所近傍の埋立地や処理場に送る泥土排出管59A,60Aが接続されている。

図３又は図４に示すように、第１の貯泥タンク59に接続された第１の吸引管61及び、第２の貯泥タンク60に接続された第２の吸引管62は、ともに第２の三方切替弁63の一次側接続部に接続され、この第２の三方切替弁63の二次側接続部は、金属製の管材からなる第３の吸引管64の一次側接続部に接続され、この第３の吸引管64の二次側接続部は、吸引手段たる第１のコンプレッサ65の一次側接続部に接続されている。

また、この第３の吸引管64の一次側接続部と二次側接続部の途中には、逆流防止弁66、セパレートタンク67、真空調節弁68、フィルタ69が、この順に配置されており、前述のセパレートタンク67は、図４に示すように、中空円筒形状のタンク本体70の上部に一次側接続部71を設け、この一次側接続部71とタンク本体70の内部とを連通するタンク本体70より径を小さく形成された円筒管72をタンク本体70の上部に同軸に接続し、一次側接続部71とタンク本体70の内部とを連通し、円筒管72の外周には、回転羽根73（図示せず）が回転可能に設けられ、タンク本体70の側面上方には、二次側接続部74が設けられている。さらに、タンク本体70の下部には、手動操作が可能な排出弁67Aが設けられている。

さらに、第１の貯泥タンク59における第２の一次側接続部と浚渫船53上に設けられた第２のコンプレッサ75の二次側接続部とは、第１の圧縮空気供給管76によって接続されるとともに、第２の貯泥タンク60における第２の一次側接続部と浚渫船53上に設けられた第３のコンプレッサ77の二次側接続部とは、第２の圧縮空気供給管78によって接続される。

また、第２のコンプレッサ75の一次側接続部と第３のコンプレッサ77の一次側接続部はともに、第３の三方切替弁97の二次側接続部に接続されており、この第３の三方切替弁97の一次側接続部は、第１のコンプレッサ65の二次側接続部へと接続されている。

そして、第１の貯泥タンク59の二次側接続部には、泥土排出管59Aの一次側が接続されるとともに、第２の貯泥タンク60の二次側接続部には、泥土排出管60Aの一次側が接続される。さらに第１及び第２の貯泥タンクは、それぞれ第１及び第２の大気開放弁59B,60Bが設けられている。

また、これら第１乃至第３のコンプレッサ65,75,77、第１乃至第３の三方切替弁56,63,97などは前記浚渫船53に設けられている。

そして、前記浚渫船53の左右両側には、スパッド79,79がそれぞれ設けられており、さらに、浚渫船53の中央には、前記各コンプレッサ65,75,77、前記各三方切替弁56,63,97、スパッド79等の制御を行う制御装置80と発電機53Bが配置されている。また、この制御装置80の付近には、前記ナイフゲート弁（スライドゲート弁）55の開閉にかかる作動力等を供給する第４のコンプレッサ81が設けられている。

次に、前記装置による浚渫方法につき説明すると、浚渫場所まで移動した後、水底Ｂにスパッド79,79を打って浚渫船53を位置固定し、ラダー54を操作し集泥装置１を水底Ｂに降ろす。ここで、この集泥装置１を用いて浚渫作業を行う初期状態として、ナイフゲート弁（スライドゲート弁）55は、閉状態である。

この時、集泥装置１の本体ケース２の上面壁７と水面とを平行となるように操作することで、図１に示すように、掘削爪29は、水底Ｂに堆積した泥土に対し進入角α（５０°≦α≦６０°）を有する。

そして、水底Ｂに降ろされた集泥装置１においては、ラダー54を集泥装置１が水平方向に移動するよう操作して、集泥装置１の集泥室６に泥土を掻き入れる。

このとき、水底Ｂに堆積した泥土Ｄに対し、集泥装置１の本体ケース２が表層の泥土に埋設された状態からラダー54を操作し集泥装置１を図１中、白抜き矢印方向へと移動させる。集泥口４の正面に位置する泥土Ｄはそのままスクリーン体５へ案内され、集泥口４より下層の泥土は水底Ｂに対し進入角αに設けられた掘削爪29により掻き上げられ、第２の傾斜部28に沿ってスクリーン体５へと案内され、また、集泥口４より上層にある泥土又は集泥口４の水平方向にある泥土Ｄについては、第１乃至第２の泥土案内部14,16におけるそれぞれの第１の傾斜面13及び第２の傾斜面15により圧縮されて、スクリーン体５へと案内される。そして、スクリーン体５へと案内された泥土Ｄは、スクリーン体５の縦杆部材50の隙間51を通過可能なもののみ集泥室６へと入れられ、岩やゴミ等はスクリーン体５により止められる。

集泥室６へと入れられた泥土Ｄは、回転する撹拌羽根33により撹拌される。ここで、泥土Ｄが撹拌羽根33により撹拌される状況について、詳細に説明すると、先ず水底Ｂの泥土の柔らかさの質が正転方向Ｒに回転する撹拌羽根33が通る位では、そのまま、撹拌羽根33を正転方向Ｒに回転させ、泥土の撹拌を行う。この時、撹拌刃35により、泥土に回転方向の撹拌の流れがもたらされ、撹拌羽根33のすくい面36により、泥土が切り崩されるとともに、回転方向Ｒへと掻き上げられ、また、突出片44により、集泥室６内側に堆積する泥土が切り崩され、撹拌の流れにこの堆積した泥土を戻す。さらに、撹拌羽根33をそれぞれ位相をずらして設けたことにより、撹拌羽根33による起こる撹拌の流れは、回転軸19を中心とした螺旋状となる。

また、水底Ｂの泥土の質が正転方向に回転する撹拌羽根33を通さない場合には、撹拌羽根33を逆転（図中Ｒ方向）させる。この場合、撹拌刃35により泥土に逆転方向Ｒの撹拌の流れがもたらされ、撹拌羽根33の逃げ面37により、泥土は回転方向Ｒ外側へと案内され、この案内された泥土Ｄは、集泥室６内側に堆積していくとともに、この堆積する泥土Ｄは、回転する突出片44と集泥室６内側により擦り潰されて粉砕され、撹拌の流れに戻される。撹拌羽根33の正転・逆転については、回転軸19に備えられたモータ23を制御させて行う。

さらに、水底Ｂの泥土の質によってラダー54の動きを使い分けることで、最適な浚渫作業を行うことが可能となり、泥土が固い場合には、図３中に示すラダー54の前後方向の動き（ポイント）により、浚渫を行い、それ以外の場合にはラダー54の旋回方向の動きにより、浚渫作業を行うが、これら前後方向、又は旋回方向に対応させるようにラダー54に対し、集泥装置１の向きを変えて装着し使用する。

続いて、この集泥室６内の泥土を外部に排出する方法について述べるとすると、まずここで、第１の三方切替弁56により、第１の送泥管25と第２の送泥管57とを連通させ、第２の三方切替弁63により、第１の吸引管61と第３の吸引管64とを連通させ、真空調節弁68を閉状態とし、第１のコンプレッサ65を作動させ、第１の貯泥タンク59に負圧をかける。そして、ナイフゲート弁（スライドゲート弁）55を開口させて、吸引口26から泥土Ｄを第１の貯泥タンク59へと吸引する。

そして、第１のコンプレッサ65により第１の貯泥タンク59内の空気を排気する。この時、第１の貯泥タンク59内から第３の吸引管64を通り、第１のコンプレッサ65の一次側接続部へと導かれる第１のコンプレッサ65における吸気側の空気は、セパレートタンク67を通過することで、空気内の水分及び不純物がタンク内部に落とされ、空気中の水分及び不純物が取り除かれ、さらに第３の吸引管64における二次側に配置されたフィルタ69により、さらに、残りの水分及び不純物が取り除かれ第１のコンプレッサ65の一次側接続部へと導かれる。

ここで、第１の貯泥タンク59内の泥土が定量となった状態で、第１の三方切替弁56により、第１の送泥管25と第３の送泥管58とを連通させ、第２の三方切替弁63により、第２の吸引管62と第３の吸引管64とを連通させ、第１のコンプレッサ65により、第２の貯泥タンク60に負圧をかける。

続いて、第２の貯泥タンク60へ泥土を送泥し、同時に第１の貯泥タンク59内における泥土Ｄの排出を行う。第１の貯泥タンク59内における泥土Ｄの排出は、第１の圧縮空気供給管76により接続された第２のコンプレッサ75を作動させ、第１の貯泥タンク59内に圧縮空気を供給し、第１の貯泥タンク59内の泥土を泥土排出管59Aへ圧送し、外部へ泥土を排出する。そして、第１の貯泥タンク59内における泥土の排出を完了させた後、第２のコンプレッサ75を停止させ、第１の貯泥タンク59に設けられた第１の大気開放弁82を開き、空となった第１の貯泥タンク59内を大気圧に戻す。ここで、第１のコンプレッサ65と第２及び第３のコンプレッサ75,77とは、同様のものを使用しているが、コンプレッサの吸込み側圧力と吐出し側圧力との圧力比の関係により、コンプレッサの吸込み側圧力を使用する貯泥タンク59,60内への泥土Ｄの吸引作業に対し、吸込み側圧力より大きな吐出し側圧力を使用する貯泥タンク59,60外への泥土の圧送作業の方が短時間で完了するため、この吸引作業と圧送作業にかかる所要時間の差を利用し、その差に当たる時間に各貯泥タンク59,60の大気開放を行っている。

さらに、第１のコンプレッサ65の吐出し側（二次側）を第３の三方切替弁97を介し第２及び第３のコンプレッサ75,77の吸い込み側（一次側）に接続することにより、貯泥タンク59,60外への泥土Ｄの圧送作業には、２基のコンプレッサ（第１のコンプレッサ65と第２のコンプレッサ75、又は第１のコンプレッサ65と第３のコンプレッサ77）を直列に連結した場合に生じる吐出し側圧力を用いることとなるので、吸引作業に対し、圧送作業はさらに短時間で完了することなる。

そして、第２の貯泥タンク60内の泥土が定量となった状態で、第１の三方切替弁56により、第１の送泥管25と第２の送泥管57とを連通させ、第２の三方切替弁63により、第１の吸引管61と第３の吸引管64とを連通させ、第１のコンプレッサ65により、第１の貯泥タンク59に負圧をかけ、前述したように、集泥室６の泥土を第１の貯泥タンク59に送り込む。

このように、第１のコンプレッサ65を常時作動させた状態で、図５に示すように、第１の貯泥タンク59と第２の貯泥タンク60に交互に泥土の吸引、圧送・大気開放を行い、水底Ｂにおける泥土Ｄの吸引・圧送を行う。

また、水底Ｂの泥土の吸引を続けることにより、第１のコンプレッサ65の吸気側（一次側）に接続されたセパレートタンク67内には、第１又は第２の貯泥タンク59,60から導かれ出される空気に混入した水分及び泥土等の不純物が沈殿しており、この沈殿物の液面がある一定の高さとなると、沈殿物液面検知手段82（図示せず）により、浚渫作業者に報知される。この沈殿物液面検知手段82の報知を認知した浚渫作業者は、排出弁67Aを開き、セパレートタンク67内の沈殿物を排出する。このセパレートタンク67内に沈殿する沈殿物については、粘性が高く、セパレートタンク67内の沈殿物が完全に排出されるまで、時間がかかるため、目視によりセパレートタンク67の内部が空になったことを確認してから、手動により排出弁67Aを閉じる。

また、第１及び第２の貯泥タンク59,60には、それぞれタンク内の泥土Ｄの容量を検知する液面検知手段83,84（ともに図示せず）を備えている。

次に、水底Ｂから集泥装置１を移動させる場合には、ナイフゲート弁（スライドゲート弁）55を閉じてから行うことで、集泥装置１により、第１の送泥管25に取り込まれた泥土Ｄが逆流し、水底Ｂに撒き散らされることはない。

さらに、ナイフゲート弁（スライドゲート弁）55を用いたことにより、第１の送泥管25に抵抗の大きい泥土が密に流通していても容易に第１の送泥管25が開閉されるとともに、水密性を有する。

また、第１の送泥管25の途中における浚渫船53との接続部分を水平方向に旋回自在にするスイベルジョイント85としたことで、ラダー54の水平方向の旋回に対応し第１の送泥管25の途中が回動自在となり、第１の送泥管25にねじれや屈曲等の変形が生じず常に第１の送泥管25の径は、一定に保たれることとなる。

以上のように、前記実施例では請求項１に対応して、船体53に設けた支持杆54の先端に支持され、泥土を吸引する吸引口26を接続した集泥装置１と、この集泥装置１に設けられ、前記支持杆54の移動により水底の泥土を該集泥装置１の集泥室６内に取り込む集泥口４とを備えた浚渫装置において、前記集泥装置１は、下方を閉塞されるとともに、前記集泥口４が、前記集泥装置１の移動方向側の側面に形成されたことにより、水底に泥土が厚く堆積している場合、一度集泥装置１を全て泥土の中に潜し、支持杆54を操作し、集泥装置１に泥土を入れるが、集泥装置１をその時にかかる泥土の抵抗に対抗し得る強固な構造とすることができる。また、集泥口４を一側面３の下側半分にのみを開口して設けたことにより、水底に浅く堆積した泥を浚渫する場合に上層に位置する余分な水を集泥装置１内に取り込むことなく、下層の泥土のみを取り込むことが可能となり、浚渫において集泥された泥土中の水分が抑えられた、含泥率の高い浚渫を行うことが可能となる。

また、前記実施例では請求項２に対応して、前記集泥口４は、前記集泥装置１の前記側面３のその略下側に形成され、前記集泥装置１の前記側面３におけるその略上側に泥土案内部14を設けたことにより集泥口４の高さを側面３より低く形成し、その集泥口４の上部に泥土案内部14を設けたことにより、泥土が上側から圧縮されて集泥室６に取り込まれるため、余分な水分を取り込むことのない高濃度な集泥が可能となる。

さらに、前記実施例では請求項３に対応して、前記集泥口４の下端には、基端がこの集泥口４側に取り付けられるとともに、先端を下方に傾斜するように取り付けられた掘削爪29を設けたことにより、このように集泥口の下側に対し角度を付けて掘削爪2929を設けたことにより、水底の泥土が硬くしまった場合であっても容易に集泥室６に取り込むことが可能となる。

また、前記実施例では請求項４に対応して、前記集泥装置１は、前記集泥室６内に設けられた回転軸19と、該回転軸19を正逆転自在に駆動する駆動手段23と、前記回転軸19に設けられた撹拌羽根33とを備え、該撹拌羽根33は、前記回転軸19から径方向外側に向けて形成された撹拌羽根本体34と、該撹拌羽根本体34の外周端41に設けられた撹拌刃35とを備え、前記撹拌羽根本体34は、前記回転軸19の正転方向Ｎにおいて、前側にすくい面36が設けられると共に、後側に逃げ面37が設けられ、前記外周端41には、前記正転方向Ｎにおける前側から後側にかけて前記回転軸19の径方向内向きへと傾斜した傾斜部42が形成されるとともに、該傾斜部42には、前記撹拌刃35が設けられ、該撹拌刃35は、前記傾斜部42に取り付けられた撹拌刃本体43と、該撹拌刃本体43から前記回転軸19の径方向外向きへと突出する突出片44とを備えたことにより、このように撹拌羽根33の形状にすることで、集泥装置１内に導入される泥土を効率良く撹拌することが可能となり、また、水底中に存在する様々な状態、種類の泥土に対し、例えば、粘性の高い泥土、固くしまった泥土等であっても、十分に撹拌を行うことが可能となる。

さらに、前記実施例では請求項５に対応して、前記集泥装置１により吸引された泥土を貯泥可能に並設された複数の貯泥タンク59,60と、この複数の貯泥タンク59,60がその吸気側に選択的に接続される吸引手段65と、前記貯泥タンク59,60の泥土を貯泥タンク59,60外部へ圧送する圧送手段75,77とを備えたことにより、このような構成にすることにより、複数の貯泥タンク59,60に対し、一つの吸引手段65を用いて、貯泥タンク65を連続的に吸引・圧送することにより、コスト的に効率の良い浚渫が可能となし、集泥からは排土までにかかる浚渫装置全体をコンパクトなものにすることが可能となる。

また、前記実施例では請求項６に対応して、前記吸引手段65の排気側を前記圧送手段75,77の吸気側に接続したことにより、前記の吸引手段65を圧送手段75,77の吸気側に接続したことで、浚渫にかかるシステムの効率化を可能とし、圧送手段75,77の排土機能の充実や装置全体をコンパクトにすることが可能となる。さらに、装置の効率的なレイアウトを可能としたことで、装置の構成要素である作業機器の点数を減らし、従来の浚渫装置に比べ騒音を減少させることができる。

尚、本実施例上の効果として、回転軸19の両端の軸受17側と軸受18側に位置する各撹拌羽根33A,33Fは、回転軸19に接続された側の撹拌羽根本体34及び骨部材40の基端を、それぞれ回転軸19の中央方向へとずらして設けられたことにより、集泥装置をコンパクトなものとすることができる。

また、各撹拌羽根33A,33B,33C,33D,33E,33Fは軸受17側から軸受連動部材31側へと、回転軸19の正転方向Ｎへ漸次約３０°ずつ位相をずらされて並設されていることにより、撹拌羽根による泥土の撹拌が効率よく行われる。

さらに、本実施例の変形例として、第２のコンプレッサ59と第３のコンプレッサ60を直列に連結し、第１及び第２の貯泥タンク59,60に対し、選択的に圧縮空気を供給できるようにしても良い、その場合には、圧送手段がコンプレッサ１基の場合による泥土Ｄの圧送に比べ、高い圧力での泥土Ｄの圧送が可能となり、圧送にかかる時間も短縮され、さらにより遠距離まで泥土を送ることが可能となる。

本発明の一実施例における集泥装置を示す側面断面図である。 同上、集泥装置を示す一部切り欠け断面図である。 本発明の浚渫装置全体を示す平面図である。 本発明の浚渫装置を示す概略図である。 本発明における第１の貯泥タンク及び第２の貯泥タンクにおける作動状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 集泥装置
３ 一側面
４ 集泥口
６ 集泥室
14 第１の泥土案内部
19 回転軸
23 モータ
26 吸引口
29 掘削爪
33 撹拌羽根
34 撹拌羽根本体
35 撹拌刃
36 すくい面
37 逃げ面
41 外周端
42 傾斜部
43 撹拌刃本体
44 突出片
53 浚渫船
54 ラダー（支持杆）
59 第１の貯泥タンク
60 第２の貯泥タンク
65 第１のコンプレッサ（吸引手段）
75 第２のコンプレッサ（圧送手段）
77 第３のコンプレッサ（圧送手段）

Claims (6)

1. 船体に設けた支持杆の先端に支持され、泥土を吸引する吸引口に接続された集泥装置と、この集泥装置に設けられ、前記支持杆の移動により水底の泥土を該集泥装置の集泥室内に取り込む集泥口とを備えた浚渫装置において、
   前記集泥装置は、下方を閉塞されるとともに、
   前記集泥口が、前記集泥装置の移動方向側の側面に形成されたことを特徴する高濃度浚渫装置。
2. 前記集泥口は、前記集泥装置の前記側面のその略下側に形成され、
   前記集泥装置の前記側面におけるその略上側に泥土案内部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の浚渫装置。
3. 前記集泥口の下端には、基端がこの集泥口側に取り付けられるとともに、先端を下方に傾斜するように取り付けられた掘削爪を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の浚渫装置。
4. 前記集泥装置は、前記集泥室内に設けられた回転軸と、
   該回転軸を正逆転自在に駆動する駆動手段と、
   前記回転軸に設けられた撹拌羽根とを備え、
   該撹拌羽根は、前記回転軸から径方向外側に向けて形成された撹拌羽根本体と、
   該撹拌羽根本体の外周端に設けられた撹拌刃とを備え、
   前記撹拌羽根本体は、前記回転軸の正転方向において、前側にすくい面が設けられると共に、後側に逃げ面が設けられ、
   前記外周端には、前記正転方向における前側から後側にかけて前記回転軸の径方向内向きへと傾斜した傾斜部が形成されるとともに、
   該傾斜部には、前記撹拌刃が設けられ、
   該撹拌刃は、前記傾斜部に取り付けられた撹拌刃本体と、該撹拌刃本体から前記回転軸の径方向外向きへと突出する突出片とを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の浚渫装置。
5. 前記集泥装置により吸引された泥土を貯泥可能に並設された複数の貯泥タンクと、
   この複数の貯泥タンクがその吸気側に選択的に接続される吸引手段と、
   前記貯泥タンクの泥土を貯泥タンク外部へ圧送する圧送手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の浚渫装置。
6. 前記吸引手段の排気側を前記圧送手段の吸気側に接続したことを特徴とする請求項５に記載の浚渫装置。

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