JP2008229611A - Dehydrator of excavated earth and sand - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、含水比の高い掘削土砂を脱水する掘削土砂の脱水装置に関する。 The present invention relates to an excavating earth and sand dewatering device for dehydrating excavated earth and sand having a high water content.
泥土圧シールド工法において、シールドマシンのチャンバー内に取り込まれた掘削土砂は、排泥ポンプ、スクリューコンベヤ、ベルトコンベヤ等によって地上に搬出され、土砂ピットに貯留される。 In the mud pressure shield method, excavated earth and sand taken into the chamber of the shield machine is carried to the ground by a mud pump, a screw conveyor, a belt conveyor, etc., and stored in an earth and sand pit.
ここで、泥土圧シールドは、泥土圧によって切羽の安定を図っている関係上、掘削土砂の含水比が高く、それゆえ産業廃棄物扱いとなって処分費用が高くなる。加えて、土粒子の間隙に多くの水を含むため、単位体積当たりの重量が大きく、運搬費用も高くなる。さらには、トンネル掘削であるため、掘削土砂の発生量は膨大である。 Here, the mud pressure shield has a high moisture content of the excavated earth and sand because of the stability of the face by the mud pressure, so it is handled as industrial waste and the disposal cost is high. In addition, since a large amount of water is contained in the gaps between the soil particles, the weight per unit volume is large and the transportation cost is high. Furthermore, because of tunnel excavation, the amount of excavated sediment is enormous.
ここで、天日干し等の方法で掘削土砂を乾燥させれば、含水比が低下し、一般残土としての利用も可能ではあるが、天日干しのための広大な敷地を都市部に確保することは現実的ではない。また、石灰等のセメント系材料を添加することで含水比の低下と強度の改善とを図れば、建設資材としての再利用も可能であるが、発生土が膨大であるため、セメント系材料の材料コストや添加のための作業コストが高くなり、処理用地の確保とも相まって、やはり経済性の面で適用が困難となる。また、セメント系材料の添加によってpHが大きくなるため、一般残土としての処分が困難になる場合がある。 Here, if the excavated sediment is dried by a method such as sun drying, the moisture content will decrease and it can be used as general residual soil, but securing a vast site for sun drying in urban areas is not possible. Not realistic. In addition, if the water content ratio is reduced and the strength is improved by adding cement-based materials such as lime, it can be reused as construction materials. The material cost and the work cost for the addition become high, and it is difficult to apply in terms of economy, coupled with securing the processing site. Moreover, since the pH increases due to the addition of cement-based materials, disposal as general residual soil may be difficult.
そのため、掘削土砂の減容化・軽量化を効率よく図ることができるさまざまな試みが従来からなされてきた。 For this reason, various attempts have been made in the past to efficiently reduce the volume and weight of excavated sediment.
例えば、特許文献1には、メッシュベルトと該メッシュベルトの下側から強制的に真空吸引するバキュームユニットを備えた真空吸引式脱水コンベアが開示されており、かかる真空吸引式脱水コンベアによれば、脱水機のイニシャルコストを下げることができる旨、記載されている。
For example,
しかしながら、かかる構成においては、掘削土砂の脱水、目詰まり防止及び土砂の搬送荷重支持という3つの役割をメッシュベルトにすべて持たせる必要があるため、メッシュベルトを製作するにあたってはどうしても制約が多くなり、コストや機能あるいは設計自由度の面で十分ではないという問題を生じていた。 However, in such a configuration, since it is necessary to give the mesh belt all three roles of dewatering of excavated earth and sand, prevention of clogging, and support of transport load of earth and sand, there are inevitably many restrictions in producing the mesh belt, There has been a problem that the cost, function, and design flexibility are not sufficient.
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、掘削土砂の搬送荷重を支持するとともに該掘削土砂による目詰まりを防止しながら、掘削土砂の脱水を効率よく行うことが可能な掘削土砂の脱水装置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 is capable of efficiently dewatering excavated sediment while supporting the transport load of excavated sediment and preventing clogging due to the excavated sediment. An object of the present invention is to provide a dehydration apparatus.
上記目的を達成するため、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は請求項1に記載したように、第1のヘッドプーリと第1のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす透水性ベルトと、搬送速度が前記透水性ベルトの搬送速度と等しくなるようにかつ裏面が所定の搬送区間において前記透水性ベルトの表面に重ねられるように第2のヘッドプーリと第2のテールプーリとに掛け渡された透水性と土粒子遮断性とを有する無端状をなす透水性シートと、前記搬送区間において前記透水性シートに載置された掘削土砂中の水分を前記透水性シート及び前記透水性ベルトを介して吸引除去する吸引機構とからなる脱水機構と、
前記脱水機構の上方に配置され循環経路が前記透水性ベルト及び前記透水性シートの循環経路と逆回りとなるようにかつ循環速度が前記透水性ベルト及び前記透水性シートの搬送速度と等しくなるように第3のヘッドプーリと第3のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす加圧ベルトと、該加圧ベルトが前記搬送区間における前記透水性シートの表面から所定距離だけ離間するように前記加圧ベルトの走行角度を調整する一対の走行角度調整ローラと、該一対の走行角度調整ローラの間に配置された加圧ローラとからなる加圧機構とを備えたものである。
In order to achieve the above object, an excavated earth and sand dewatering apparatus according to the present invention comprises an endless water-permeable belt that is stretched between a first head pulley and a first tail pulley, as described in
Arranged above the dewatering mechanism, the circulation path is opposite to the circulation path of the water permeable belt and the water permeable sheet, and the circulation speed is equal to the conveyance speed of the water permeable belt and the water permeable sheet. An endless pressure belt stretched between the third head pulley and the third tail pulley, and the pressure belt is separated from the surface of the water-permeable sheet in the conveying section by a predetermined distance. The pressure mechanism includes a pair of travel angle adjustment rollers for adjusting the travel angle of the pressure belt, and a pressure mechanism disposed between the pair of travel angle adjustment rollers.
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は請求項2に記載したように、第1のヘッドプーリと第1のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす透水性ベルトと、搬送速度が前記透水性ベルトの搬送速度と等しくなるようにかつ裏面が所定の搬送区間において前記透水性ベルトの表面に重ねられるように第2のヘッドプーリと第2のテールプーリとに掛け渡された透水性と土粒子遮断性とを有する無端状をなす透水性シートと、前記搬送区間において前記透水性シートに載置された掘削土砂中の水分を前記透水性シート及び前記透水性ベルトを介して吸引除去する吸引機構とからなる脱水機構と、
Moreover, the dewatering device for excavated earth and sand according to the present invention has an endless permeable belt stretched between the first head pulley and the first tail pulley, and the conveying speed is as described in
前記脱水機構の上方に配置され循環経路が前記透水性ベルト及び前記透水性シートの循環経路と逆回りとなるようにかつ循環速度が前記透水性ベルト及び前記透水性シートの搬送速度と等しくなるように第3のヘッドプーリと第3のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす加圧ベルトと、該加圧ベルトの裏側に設置され前記搬送区間における前記加圧ベルトと前記透水性シートとの離間距離を調整自在な加圧ローラとからなる加圧機構とからなる加圧機構とを備えたものである。 Arranged above the dewatering mechanism, the circulation path is opposite to the circulation path of the water permeable belt and the water permeable sheet, and the circulation speed is equal to the conveyance speed of the water permeable belt and the water permeable sheet. An endless pressure belt stretched between the third head pulley and the third tail pulley, and the pressure belt and the water-permeable sheet in the conveying section installed on the back side of the pressure belt. The pressure mechanism includes a pressure mechanism including a pressure roller whose separation distance is adjustable.
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記搬送区間の上流側から下流側にかけて前記離間距離が減少するように前記加圧ローラの設置高さを調整したものである。 In the excavating earth and sand dewatering device according to the present invention, the installation height of the pressure roller is adjusted so that the separation distance decreases from the upstream side to the downstream side of the transport section.
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記吸引機構を、吸引ポンプと該吸引ポンプに接続された吸引管と該吸引管に連通接続され内部に減圧空間が形成された吸引部材とで構成するとともに、該吸引部材の開口縁部に沿って気密シールを取り付けて構成し、該気密シールが前記透水性ベルトの裏面と摺動自在になるように前記吸引部材を配置したものである。 In the excavating earth and sand dewatering device according to the present invention, the suction mechanism includes a suction pump, a suction pipe connected to the suction pump, and a suction member connected to the suction pipe and having a reduced pressure space formed therein. In addition, an airtight seal is attached along the opening edge of the suction member, and the suction member is arranged so that the airtight seal is slidable on the back surface of the water-permeable belt.
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記透水性ベルトの表面に排水溝を形成するとともに該排水溝の溝底面に排水孔を形成し、該排水孔が前記吸引部材の減圧空間と連通するように該吸引部材を配置したものである。 Further, the excavating earth and sand dewatering device according to the present invention forms a drainage groove on the surface of the water permeable belt and forms a drainage hole on the bottom surface of the drainage groove, and the drainage hole and the decompression space of the suction member The suction member is disposed so as to communicate with each other.
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記第2のヘッドプーリを前記第1のヘッドプーリと兼用したものである。 In the dewatering device for excavated earth and sand according to the present invention, the second head pulley is also used as the first head pulley.
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記透水性シートの裏側から気体又は液体を噴射する流体噴射機構を前記透水性シートの戻り側に配置したものである。 In the dewatering device for excavated earth and sand according to the present invention, a fluid ejection mechanism for ejecting gas or liquid from the back side of the water permeable sheet is disposed on the return side of the water permeable sheet.
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記透水性ベルトの裏側に該透水性ベルトの裏面と摺動自在になるように反力部材を配置したものである。 In the dewatering device for excavated earth and sand according to the present invention, a reaction force member is disposed on the back side of the water-permeable belt so as to be slidable with the back surface of the water-permeable belt.
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記掘削土砂に振動を付与する振動付与機構を前記透水性ベルトの裏側に配置したものである。 In the dewatering device for excavated earth and sand according to the present invention, a vibration imparting mechanism for imparting vibration to the excavated earth and sand is arranged on the back side of the water-permeable belt.
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記加圧ベルトの表面に吸水材を設けたものである。 Moreover, the dewatering device for excavated earth and sand according to the present invention is provided with a water absorbing material on the surface of the pressure belt.
第1の発明に係る掘削土砂の脱水装置においては、脱水機構を構成する透水性ベルト及び透水性シートで掘削土砂を搬送しつつ吸引機構を作動させるが、透水性シートは透水性と土粒子遮断性とを有し、その搬送速度は透水性ベルトの搬送速度と等しく、その裏面は、搬送区間において透水性ベルトの表面に重ねてある。 In the excavation earth and sand dewatering apparatus according to the first invention, the suction mechanism is operated while conveying the excavation earth and sand with the water permeable belt and the water permeable sheet constituting the dewatering mechanism. The conveyance speed is equal to the conveyance speed of the water-permeable belt, and the back surface is overlapped with the surface of the water-permeable belt in the conveyance section.
そのため、透水性ベルト及び透水性シートは、前者が脱水の対象となる掘削土砂の搬送荷重を支持し、後者が土粒子の通過を阻止するという役割分担を果たし、搬送中の掘削土砂に含まれる水分は、吸引機構によって外側に排出されるとともに、透水性シート及び透水性ベルトを介して吸引除去され、かくして掘削土砂の含水比は低下する。 Therefore, the water-permeable belt and the water-permeable sheet play a role of supporting the conveyance load of the excavated earth and sand to be dewatered and the latter preventing the passage of soil particles, and are included in the excavated earth and sand being conveyed. Moisture is discharged to the outside by the suction mechanism and is removed by suction through the water-permeable sheet and the water-permeable belt, and the moisture content of the excavated soil is thus reduced.
一方、加圧機構を構成する加圧ベルトは、透水性ベルト及び透水性シートと同じ搬送速度で循環するとともに、搬送区間における透水性シートの表面から所定距離だけ離間するように一対の走行角度調整ローラによって走行角度を調整してある。 On the other hand, the pressure belt constituting the pressure mechanism circulates at the same conveyance speed as the water permeable belt and the water permeable sheet and adjusts a pair of travel angles so as to be separated from the surface of the water permeable sheet in the conveyance section by a predetermined distance. The running angle is adjusted by a roller.
そのため、掘削土砂は、加圧ベルトと透水性ベルト及び透水性シートとの間に挟み込まれながら搬送されるとともに、搬送中、一対の走行角度調整ローラの間に配置された加圧ローラで加圧される。 Therefore, the excavated earth and sand are conveyed while being sandwiched between the pressure belt, the water permeable belt and the water permeable sheet, and are pressurized by a pressure roller disposed between the pair of travel angle adjusting rollers during the conveyance. Is done.
そのため、脱水機構による掘削土砂の脱水作用は、加圧機構による加圧作用によって促進され、高い効率で脱水が行われる。 Therefore, the dewatering action of the excavated sediment by the dewatering mechanism is promoted by the pressurizing action of the pressurizing mechanism, and dewatering is performed with high efficiency.
ここで、第1の発明に係る一対の走行角度調整ローラは、加圧ベルトが搬送区間における透水性シートの表面から所定距離だけ離間するように加圧ベルトの走行角度を調整できるのであれば、その構成は任意であり、各走行角度調整ローラは例えば、ローラ本体をローラ取付体に取り付け、該ローラ取付体を調整ネジを介して架台に取り付けるようにして構成することができる。 Here, as long as the pair of travel angle adjusting rollers according to the first invention can adjust the travel angle of the pressure belt so that the pressure belt is separated from the surface of the water-permeable sheet in the conveyance section by a predetermined distance, The configuration is arbitrary, and each traveling angle adjustment roller can be configured, for example, by attaching a roller body to a roller attachment body and attaching the roller attachment body to a mount via an adjustment screw.
第2の発明に係る掘削土砂の脱水装置についても脱水機構に関する作用については第1の発明と同様である。すなわち、透水性ベルト及び透水性シートで掘削土砂を搬送しつつ吸引機構を作動させるが、透水性シートは透水性と土粒子遮断性とを有し、その搬送速度は透水性ベルトの搬送速度と等しく、その裏面は、搬送区間において透水性ベルトの表面に重ねてある。 Regarding the dewatering device for excavated earth and sand according to the second invention, the action relating to the dewatering mechanism is the same as that of the first invention. That is, the suction mechanism is operated while conveying the excavated earth and sand with the water-permeable belt and the water-permeable sheet. The water-permeable sheet has water permeability and soil particle blocking properties, and the conveyance speed is the same as the conveyance speed of the water-permeable belt. Equally, the back surface is superimposed on the surface of the water-permeable belt in the conveying section.
そのため、透水性ベルト及び透水性シートは、前者が脱水の対象となる掘削土砂の搬送荷重を支持し、後者が土粒子の通過を阻止するという役割分担を果たし、搬送中の掘削土砂に含まれる水分は、吸引機構によって外側に排出されるとともに、透水性シート及び透水性ベルトを介して吸引除去され、かくして掘削土砂の含水比は低下する。 Therefore, the water-permeable belt and the water-permeable sheet play a role of supporting the conveyance load of the excavated earth and sand to be dewatered and the latter preventing the passage of soil particles, and are included in the excavated earth and sand being conveyed. Moisture is discharged to the outside by the suction mechanism and is removed by suction through the water-permeable sheet and the water-permeable belt, and the moisture content of the excavated soil is thus reduced.
一方、加圧機構を構成する加圧ベルトは、透水性ベルト及び透水性シートと同じ搬送速度で循環するとともに、該加圧ベルトの裏側には、搬送区間における加圧ベルトと透水性シートとの離間距離を調整自在な加圧ローラを配置してある。 On the other hand, the pressure belt constituting the pressure mechanism circulates at the same conveyance speed as the water permeable belt and the water permeable sheet, and on the back side of the pressure belt, the pressure belt and the water permeable sheet in the conveyance section are provided. A pressure roller with adjustable separation distance is arranged.
そのため、掘削土砂は、加圧ベルトと透水性ベルト及び透水性シートとの間に挟み込まれながら搬送されるとともに、搬送中、加圧ローラによって加圧される。 Therefore, the excavated earth and sand are conveyed while being sandwiched between the pressure belt, the water permeable belt, and the water permeable sheet, and are pressed by the pressure roller during the conveyance.
そのため、脱水機構による掘削土砂の脱水作用は、加圧機構による加圧作用によって促進され、高い効率で脱水が行われる。 Therefore, the dewatering action of the excavated sediment by the dewatering mechanism is promoted by the pressurizing action of the pressurizing mechanism, and dewatering is performed with high efficiency.
上述した第1の発明及び第2の発明において、吸引機構は、透水性ベルト及び透水性シートを介して搬送中の掘削土砂から水分を吸引除去できる限り、その構成は任意であり、例えば、吸引ポンプと、該吸引ポンプに接続された吸引管と、該吸引管に連通接続され内部に減圧空間が形成された吸引部材とで構成するとともに、該吸引部材の開口縁部に沿って気密シールを取り付けて構成し、該気密シールが前記透水性ベルトの裏面と摺動自在になるように前記吸引部材を配置する構成が考えられる。 In the first invention and the second invention described above, the suction mechanism may have any configuration as long as moisture can be sucked and removed from the excavated earth and sand being conveyed via the water-permeable belt and the water-permeable sheet. A pump, a suction pipe connected to the suction pump, and a suction member connected to the suction pipe and having a reduced pressure space formed therein, and an airtight seal is formed along an opening edge of the suction member. A configuration in which the suction member is arranged so that the hermetic seal is slidable with the back surface of the water-permeable belt is conceivable.
透水性ベルトは、脱水の対象となる掘削土砂の載荷荷重や搬送荷重を支持しつつ該掘削土砂から吸引された水分を通過させることができる限り、その構成は任意であり、例えば、表面に排水溝を形成するとともに該排水溝の溝底面に排水孔を形成し、かかる排水孔が吸引部材の減圧空間と連通するように該吸引部材を配置する構成が考えられる。 The structure of the permeable belt is arbitrary as long as it can pass the water sucked from the excavated sediment while supporting the loading load and transport load of the excavated sediment to be dehydrated. It is conceivable to form a groove and form a drain hole on the bottom surface of the drain groove, and arrange the suction member so that the drain hole communicates with the decompression space of the suction member.
第1のヘッドプーリ及び第2のヘッドプーリは、個別に設けるようにしてもよいし、兼用させるようにしてもよいが、個別に設ける場合には、透水性シート及び透水性ベルトが同一の搬送速度となるように両ヘッドプーリを駆動制御する。 The first head pulley and the second head pulley may be provided separately or may be used together. However, in the case of providing them separately, the water-permeable sheet and the water-permeable belt are transported in the same way. Both head pulleys are driven and controlled to achieve speed.
透水性シートは、透水性と土粒子遮断性とを有するシートである限り、その材質は任意であり、例えば不織布で形成することができる。ここで、透水性シートは、上述したように、水を通しながら掘削土砂を構成する土粒子の通過を阻止する役割を担うため、土粒子による目詰まりが生じないようにメンテナンスが必要となるが、前記透水性シートの裏側から気体又は液体を噴射する流体噴射機構を前記透水性シートの戻り側に配置したならば、透水性シートに付着した土粒子を気体又は液体で吹き飛ばすことができるので、土粒子による透水性シートの目詰まりを未然に防止することが可能となる。 The material of the water-permeable sheet is arbitrary as long as it is a sheet having water permeability and soil particle blocking properties, and can be formed of, for example, a nonwoven fabric. Here, as described above, the water-permeable sheet plays a role of blocking the passage of the soil particles constituting the excavated earth and sand while allowing water to pass therethrough, so that maintenance is required so that clogging by the soil particles does not occur. If the fluid ejection mechanism for ejecting gas or liquid from the back side of the water permeable sheet is arranged on the return side of the water permeable sheet, the soil particles attached to the water permeable sheet can be blown away with gas or liquid. It is possible to prevent the water-permeable sheet from being clogged with soil particles.
加圧ベルトは、加圧ローラからの力を掘削土砂に伝達できる限り、どのように構成するかは任意であるが、加圧ベルトの表面に吸水材を設けた場合、該吸水材が掘削土砂から出た水を吸水するため、吸引機構の負荷を減らすことができるとともに、その結果として全体の脱水効率を向上させることが可能となる。 As long as the pressure belt can transmit the force from the pressure roller to the excavated earth and sand, it may be configured in any way. However, when a water absorbing material is provided on the surface of the pressure belt, the water absorbing material is removed from the excavated earth and sand. Since the water discharged from the water is absorbed, the load on the suction mechanism can be reduced, and as a result, the overall dewatering efficiency can be improved.
掘削土砂をどういう状態で脱水機構に供給するかは任意であるが、掘削土砂に振動を付与する振動付与機構を透水性ベルトの裏側に配置した場合、かかる振動付与機構を駆動することによって、掘削土砂の土粒子間隙に存在する水を土塊の外側に予め排出させることが可能となり、かかる構成によっても脱水効率の向上を図ることができる。 The state in which the excavated sediment is supplied to the dewatering mechanism is arbitrary, but when a vibration imparting mechanism that imparts vibration to the excavated sediment is disposed on the back side of the water permeable belt, excavation is performed by driving the vibration imparting mechanism. It becomes possible to drain the water present in the soil particle gap of the earth and sand to the outside of the soil mass in advance, and this configuration can also improve the dewatering efficiency.
以下、本発明に係る掘削土砂の脱水装置をベルトコンベヤに適用した場合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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which a dewatering device for excavated earth and sand according to the present invention is applied to a belt conveyor will be described 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.
(第1実施形態) (First embodiment)
図1は、本実施形態に係るベルトコンベヤを示した側面図である。同図に示すように、本実施形態に係るベルトコンベヤ1は、脱水機構1aと加圧機構1bとから構成してある。
FIG. 1 is a side view showing a belt conveyor according to the present embodiment. As shown in the figure, the
脱水機構1aは、無端状の透水性ベルト2と、無端状の透水性シート3とを備えており、透水性ベルト2は、第1のヘッドプーリであるヘッドプーリ4と第1のテールプーリであるテールプーリ5とに掛け渡し、駆動モータ31によって両プーリの間を循環するようになっており、ヘッドプーリ4は第2のヘッドプーリを兼用する。
The
一方、透水性シート3は、ヘッドプーリ4、第2のテールプーリであるテールプーリ6及びリターンローラ7a,7b,7cに掛け渡してあり、駆動モータ31によって各プーリ間及び各リターンローラ間を循環するようになっている。
On the other hand, the water-
脱水機構1aは図2に示すように、透水性ベルト2が内周側を破線矢印方向に循環し、透水性シート3が外周側を実線矢印方向に循環する二重ベルト構造となっている。
As shown in FIG. 2, the
透水性ベルト2の表面には図3に示すように、搬送方向に平行なベルト中心線を対称軸として、深さ3mm程度の2つの排水溝21,21を搬送方向に直交するように形成してあるとともに、該排水溝の溝底面には、排水孔22をそれぞれ形成してある。
As shown in FIG. 3, two
かかる透水性ベルト2は、従来公知の材質で構成することができる。なお、透水性ベルト2の両縁には、搬送方向に沿って波桟23,23を立設してあり、脱水の対象となる掘削土砂が搬送中にこぼれ落ちるのを防止するサイドガードの役目を果たしている。
Such a water-
透水性シート3は、透水性と土粒子遮断性とを有するように不織布で形成してある。
The water
ここで、透水性ベルト2及び透水性シート3は、駆動モータ31でヘッドプーリ4を駆動することで、両者の搬送速度が等しくなるように構成してあるとともに、図2でよくわかるように透水性シート3の裏面が搬送区間Aにおいて透水性ベルト2の表面に重ねられるように、透水性ベルト2をヘッドプーリ4及びテールプーリ5に掛け渡すとともに、透水性シート3をヘッドプーリ4、リターンローラ7a,7b,7c及びテールプーリ6に掛け渡してある。
Here, the water-
脱水機構1aは図1に示すように、上述した搬送区間Aにおいて透水性シート3に載置された掘削土砂中の水分を該透水性シート及び透水性ベルト2を介して吸引除去する吸引機構12を備えており、該吸引機構は、吸引ポンプ10と、該吸引ポンプに接続された吸引管9と、該吸引管に連通接続され内部に減圧空間が形成されたボックス断面状の吸引部材8とで構成してある。
As shown in FIG. 1, the
搬送区間Aは、脱水に要求される長さを基本長さとし、ベルトコンベヤとして要求される必要搬送距離に応じて、その基本長さを適宜長くするようにすればよい。 The conveyance section A may have a length required for dewatering as a basic length, and the basic length may be appropriately increased according to a necessary conveyance distance required as a belt conveyor.
吸引部材8は図3に示すように、その開口縁部に沿って気密シール24を取り付けてあり、該気密シールが透水性ベルト2の裏面と摺動自在になるように、かつ透水性ベルト2に形成された排水孔22が吸引部材8の減圧空間と連通するように、透水性ベルト2の搬送方向に沿って配置してある。
As shown in FIG. 3, the
気密シール24は例えば、摩擦係数の小さい超高分子ポリエチレンで形成すればよい。
The
脱水機構1aは、空気を噴射する流体噴射機構13を透水性シート3の戻り側に配置してあり、かかる空気を透水性シート3の裏側から噴射することによって、該透水性シートに付着した掘削土砂の土粒子を吹き飛ばし、土粒子による透水性シート3の目詰まりを防止することができるようになっている。
The
加圧機構1bは、図1に示したように脱水機構1aの上方に配置してあり、第3のヘッドプーリであるヘッドプーリ33と第3のテールプーリであるテールプーリ34とに掛け渡された無端状をなす加圧ベルト32を備える。
As shown in FIG. 1, the
ここで、加圧ベルト32は図2でよくわかるように、循環経路が透水性ベルト2及び透水性シート3の循環経路(同図では反時計回り)と逆回り、すなわち同図では時計回りとなるように、かつ循環速度が透水性ベルト2及び透水性シート3の搬送速度と等しくなるようにヘッドプーリ33とテールプーリ34とに掛け渡してある。
Here, as can be clearly seen in FIG. 2, the circulation path of the
加圧機構1bは、加圧ベルト32が搬送区間Aにおける透水性シート3の表面から所定距離だけ離間するように加圧ベルト32の走行角度を調整する一対の走行角度調整ローラ35,35と、該一対の走行角度調整ローラの間に配置された加圧ローラ36とを備える。
The
ここで、各走行角度調整ローラ35は図4に示すように、ローラ本体51をローラ取付体52に取り付け、該ローラ取付体を調整ネジ53を介して架台54に取り付けて構成してあり、かかる構成により、ローラ本体51で加圧ベルト32をその裏面から押さえて該加圧ベルトの走行角度を決定するようになっているとともに、調整ネジ53でローラ本体51の据付け高さを調整し、ひいては加圧ベルト32の押さえ位置を調整できるようになっている。
Here, as shown in FIG. 4, each traveling
加圧ローラ36は、コの字状フレーム55及び調整ネジ56,56を介して架台54に取り付けてあり、かかる構成により、加圧ベルト32にその裏面から圧力を載荷できるようになっているとともに、調整ネジ56,56でコの字状フレーム55の据付け高さを調整し、ひいては加圧ベルト32の圧力作用位置を調整できるようになっている。
The
なお、本実施形態に係るベルトコンベヤ1は、掘削土砂を投入するホッパー14を備えるとともに、その下方に供給フィーダとして機能するベルトコンベヤ15を配置してあり、ホッパー14に投入された掘削土砂をベルトコンベヤ15によって脱水機構1aを構成する透水性ベルト2及び透水性シート3の搬送開始位置に供給できるようになっている。
The
本実施形態に係るベルトコンベヤ1を用いて掘削土砂を脱水するには、まず、脱水の対象となる掘削土砂をホッパー14に投入する。掘削土砂は、土木建築工事において発生する含水比の高いすべての掘削土砂が対象となり、例えば泥土圧シールド工事で発生する掘削土砂が対象となる。かかる掘削土砂は、例えば上流側に設置されたベルトコンベヤから搬送されてきたものをホッパー14に投入するようにすればよい。
In order to dewater the excavated earth and sand using the
次に、ホッパー14に投入された掘削土砂をベルトコンベヤ15で移送し、搬送開始位置(搬送区間Aの始点)で透水性ベルト2及び透水性シート3に載せ替える。
Next, the excavated earth and sand thrown into the
ここで、透水性シート3は透水性と土粒子遮断性とを有し、該透水性シートが重ねられている透水性ベルト2には排水孔22を形成してある。また、吸引部材8は、その開口縁部に取り付けられた気密シール24が透水性ベルト2の裏面と摺動自在となるように、かつボックス断面状空間である減圧空間が透水性ベルト2に形成された排水孔22と連通するように配置してある。
Here, the water-
そのため、吸引ポンプ10を駆動して吸引部材8に形成された減圧空間の空気を引き抜くことにより、掘削土砂中の水分は、土粒子から分離して外側に排出される。そして、かかる水分は、透水性シート3による濾過作用によって土粒子と分離されつつ、該透水性シートを通過し、さらに透水性ベルト2の排水溝21に集められた後、排水孔22を介して吸引管9内を流れて排水される。
Therefore, when the
一方、加圧機構1bを構成する加圧ベルト32は、透水性ベルト2及び透水性シート3と同じ搬送速度で循環するとともに、搬送区間Aにおける透水性シート3の表面から所定距離だけ離間するように、一対の走行角度調整ローラ35,35によって走行角度を調整してある。
On the other hand, the
そのため、図4に示すように掘削土砂57は、加圧ベルト32と透水性ベルト2及び透水性シート3との間に挟み込まれながら搬送されるとともに、搬送中、一対の走行角度調整ローラ35,35の間に配置された加圧ローラ36で加圧される。
Therefore, as shown in FIG. 4, the excavated earth and
そのため、掘削土砂57は、加圧機構1bによる加圧作用によって脱水が促進される。そして、水分が除去され含水比が低下した掘削土砂は、搬送区間Aの終点において、図1で言えばその左側に搬出される。
Therefore, dehydration of the excavated earth and
加圧ベルト32と透水性ベルト2及び透水性シート3との離間距離は、例えば脱水の程度と掘削土砂の処理効率の兼ね合いで適宜決定すればよく、十分な脱水を行いたい場合には、離間距離を小さくとり、処理効率を重視する場合には、離間距離を大きくとればよい。
The separation distance between the
一方、掘削土砂の搬送を終えた透水性ベルト2及び透水性シート3は、ヘッドプーリ4を回った後、透水性ベルト2はテールプーリ5に戻るが、透水性シート3は、透水性ベルト2から離れてリターンローラ7aに向かう。
On the other hand, the
次いで、透水性シート3は、ヘッドプーリ4とリターンローラ7aとの間に設置された流体噴射機構13による空気の噴射によって土粒子が除去された後、リターンローラ7a,7b,7cを経てテールプーリ6に戻り、テールプーリ5で透水性ベルト2に再び重ねられる。
Next, after the soil particles are removed from the water-
以上説明したように、本実施形態に係るベルトコンベヤ1によれば、脱水機構1aのベルト構造を二重構造とし、掘削土砂の搬送荷重を透水性ベルト2に支持させる一方、土粒子の通過を阻止する役目を透水性シート3に負わせたので、それぞれの役割に応じて透水性ベルト2及び透水性シート3を製作することが可能となり、脱水効率を大幅に向上させることができる。
As described above, according to the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ1によれば、脱水機構1aを構成する透水性シート3の戻りルートを、透水性ベルト2の戻りルートとは別に設けて、透水性シート3の戻りルートに流体噴射機構13を設置するようにしたので、土粒子除去を優先したルート、例えば流体噴射機構13を設置しやすいルートで透水性シート3を循環させることが可能となり、透水性シート3の目詰まりを防止しやすくなる。
Moreover, according to the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ1によれば、脱水機構1aのベルト構造を二重構造としたことによって、透水性シート3を適宜交換することが可能となり、透水性シート3の目詰まりによる脱水効率の低下を未然に防止することができる。
Moreover, according to the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ1によれば、脱水機構1aを構成する吸引部材8の開口縁部に沿って気密シール24を取り付け、該気密シールが透水性ベルト2の裏面と摺動自在になるように、かつ透水性ベルト2に形成された排水孔22が吸引部材8の減圧空間と連通するように、透水性ベルト2の搬送方向に沿って吸引部材8を配置するようにしたので、吸引部材8と透水性ベルト2の裏面との気密性が高くなり、空気漏れによる圧力ロスを低減して脱水効率を高めることが可能となる。
Moreover, according to the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ1によれば、加圧機構1bを構成する加圧ベルト32を、透水性ベルト2及び透水性シート3と同じ搬送速度で循環させるとともに、搬送区間における透水性シート3の表面から所定距離だけ離間するように一対の走行角度調整ローラ35,35によって走行角度を調整したので、掘削土砂は、加圧ベルト32と透水性ベルト2及び透水性シート3との間に挟み込まれながら搬送されるとともに、搬送中、一対の走行角度調整ローラ35,35の間に配置された加圧ローラ36で加圧される。
Moreover, according to the
そのため、脱水機構1aによる掘削土砂の脱水作用は、加圧機構1bによる加圧作用によって促進されることとなり、かくして掘削土砂をさらに高い効率で脱水することが可能となる。
Therefore, the dewatering action of the excavated earth and sand by the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ1によれば、上述したように気密シール24が透水性ベルト2の裏面と摺動自在になるように透水性ベルト2の搬送方向に沿って吸引部材8を配置するようにしたので、加圧機構1bによって載荷された圧力は吸引部材8で支持され、該吸引部材で反力が発生する。ちなみに、吸引部材8は、例えば架台54に固定しておけばよい。
Moreover, according to the
すなわち、吸引部材8は、透水性ベルト2に形成された排水孔22の裏側で減圧空間を形成する役目を果たすのみならず、加圧機構1bからの圧力を透水性ベルト2の裏側で支持する反力部材としての役目をも果たす。
That is, the
そのため、加圧機構1bによる圧力は逃げることなく掘削土砂に作用し、該掘削土砂は、加圧ベルト32と透水性ベルト2及び透水性シート3との間で十分に脱水される。
Therefore, the pressure by the
本実施形態では、脱水機構1aのヘッドプーリ4を第1のヘッドプーリ及び第2のヘッドプーリとし、透水性シート3の駆動プーリと透水性ベルト2の駆動プーリを兼用するようにしたが、これに代えて、それぞれ個別にヘッドプーリを設けるようにしてもかまわない。この場合には、透水性シート3の搬送速度と透水性ベルト2の搬送速度を同一にするための制御手段を必要に応じて設置する。
In the present embodiment, the head pulley 4 of the
また、本実施形態では、気密シール24によって吸引時の気密性を高めるようにしたが、圧力損失が問題とならないのであれば、かかる気密シール24を省略してもかまわない。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、透水性シート3を不織布で構成したが、土粒子の通過を阻止できる限り、その材質は任意であり、不織布に代えて、メッシュ状に形成されたシートを適宜採用することができる。
Moreover, in this embodiment, although the water-
また、本実施形態では、本発明に係る掘削土砂の脱水装置をベルトコンベヤに適用した場合について説明したが、搬送機能は必ずしも必要ではなく、透水性ベルト及び透水性シートの搬送区間が短くて、実質的にベルトコンベヤとして用いることができなくてもかまわない。 In the present embodiment, the case where the dewatering device for excavated earth and sand according to the present invention is applied to the belt conveyor has been described, but the conveyance function is not necessarily required, and the conveyance section of the water permeable belt and the water permeable sheet is short. It does not matter if it cannot be substantially used as a belt conveyor.
これに関連して、本発明に係る掘削土砂の脱水装置の使用の形態としては、ベルトコンベヤとして、他のベルトコンベヤとともに連続ベルコンを構成する、掘削土砂の脱水装置として、ベルトコンベヤ間に適宜配置する、据置型の掘削土砂の脱水装置としてプラント内に設置するといった使用形態が考えられる。 In this connection, as a form of use of the excavation earth and sand dewatering device according to the present invention, as a belt conveyor, as a dewatering device for excavated earth and sand that constitutes a continuous bellcon with other belt conveyors, it is appropriately disposed between the belt conveyors. In other words, it is conceivable to use it as a stationary type dewatering device for excavated soil.
また、本実施形態では特に言及しなかったが、吸引部材8のみでは加圧機構1bによる圧力を支持できない場合、反力部材を別途設けるようにすればよい。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, a reaction member may be separately provided when the pressure by the
図5は、透水性ベルト2の裏面と摺動自在になるように該透水性ベルトの裏側に反力部材52を複数本並設した変形例を示したものである。
FIG. 5 shows a modification in which a plurality of
同図でわかるように、反力部材52は、吸引部材8が配置されている箇所を除いた位置に透水性ベルト2の搬送軸線と平行に配置してあり、キャリアローラ51の動作に支障なきよう、その長さを、例えばキャリアローラ51,51のピッチよりも若干短く設定してある。かかる反力部材52は、吸引部材8と同様、架台54に適宜固定すればよい。
As can be seen from the figure, the
反力部材52は、吸引部材8の開口縁部に取り付けた気密シール24と同様、摩擦係数の小さい超高分子ポリエチレンで形成することができる。なお、反力部材52の設置によって気密シール24による吸引部材8と透水性ベルト2との気密性が損なわれないよう、反力部材52を弾性材料で形成し、又はゴム等の弾性部材を介して反力部材52を架台54に取り付けるようにする。
The
また、本実施形態では特に言及しなかったが、加圧ベルト32の表面に吸水材である多孔質シート、例えばスポンジシートを貼着してもよい。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, a porous sheet as a water absorbing material, for example, a sponge sheet, may be attached to the surface of the
かかる構成によれば、掘削土砂から出た水をスポンジシートが吸水するため、吸引機構12の負荷を減らすことができるとともに、その結果として脱水装置であるベルトコンベヤ1の脱水効率を向上させることが可能となる。
According to this configuration, since the sponge sheet absorbs water discharged from the excavated earth and sand, the load on the
また、本実施形態では特に言及しなかったが、図6に示すように、掘削土砂に振動を付与する振動付与機構としてのバイブレータ61を透水性ベルト2の裏側に配置してもよい。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, as shown in FIG. 6, a
かかる構成においては、バイブレータ61を駆動することによって、掘削土砂の土粒子間隙に存在する水を土塊の外側に予め排出させることが可能となり、かかる構成によっても脱水効率の向上を図ることができる。
In such a configuration, by driving the
また、本実施形態では、空気を噴射する流体噴射機構13を透水性シート3の戻り側に配置することで、透水性シート3に付着した掘削土砂の土粒子を吹き飛ばして透水性シート3の目詰まりを防止するようにしたが、流体噴射機構13に代えて又は流体噴射機構13とともに、透水性シート3を洗浄する洗浄機構を設けるようにしてもよい。
Moreover, in this embodiment, the
(第2実施形態) (Second Embodiment)
次に、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態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。 Next, a second embodiment will be described. Note that components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図7は、本実施形態に係るベルトコンベヤを示した側面図である。同図に示すように、本実施形態に係るベルトコンベヤ101は、脱水機構1aと加圧機構101bとから構成してある。ここで、脱水機構1aについては第1実施形態で既に説明したので、ここではその説明を省略する。
FIG. 7 is a side view showing the belt conveyor according to the present embodiment. As shown in the figure, the
加圧機構101bは、図7に示したように脱水機構1aの上方に配置してあり、ヘッドプーリ33及びテールプーリ34に掛け渡された無端状をなす加圧ベルト32を備える。かかる加圧ベルト32は図8でよくわかるように、循環経路が透水性ベルト2及び透水性シート3の循環経路(同図では反時計回り)と逆回り、すなわち同図では時計回りとなるよう、上述したヘッドプーリ33からテールプーリ34を経て、テンションプーリ103及びベンドプーリ105を通った後、反対側のベンドプーリ104およびテンションプーリ102を経てヘッドプーリ33に戻るように架け渡してあるとともに、循環速度が透水性ベルト2及び透水性シート3の搬送速度と等しくなるように構成してある。
As shown in FIG. 7, the
ベンドプーリ104,105の間には6本の加圧ローラ136を加圧ベルト32の裏側に配置してあるとともに、該加圧ローラをそれらの設置高さが可変となるように構成してあり、かかる構成によって搬送区間Aにおける加圧ベルト32と透水性シート3との離間距離を任意に調整できるようになっている。
Six
すなわち、加圧ローラ136は図9に示すように、二組のコの字状フレーム55,55の横材にそれぞれ3本ずつ取り付けてあるとともに、該横材の両端から立ち上がる一対の縦材の上端を高さ調整機構141,141を介して架台54に取り付けてあり、該高さ調整機構によって、各コの字状フレーム55は、その設置高さを調整できるようになっている。
That is, as shown in FIG. 9, three
高さ調整機構141は同図(b)に示すように、架台54を上下に貫通するロッド142と、該ロッドの下端をコの字状フレーム55の縦材に設けられたウェブ143に連結するナット144,144と、下端がロッド142の下方近傍に固定され上端が架台54の下面に当接するようにロッド142と同心状に配置されたコイルバネ145とで構成してあり、ロッド142に対するナット144,144の螺合位置を調整することにより、架台54に対するコの字状フレーム55の設置高さ、ひいては加圧ローラ136の設置高さを所望の位置に調整できるようになっている。
As shown in FIG. 2B, the
なお、本実施形態に係るベルトコンベヤ101は、掘削土砂を投入するホッパー14を備えるとともに、その下方に供給フィーダとして機能するベルトコンベヤ15を配置してあり、ホッパー14に投入された掘削土砂をベルトコンベヤ15によって脱水機構1aを構成する透水性ベルト2及び透水性シート3の搬送開始位置に供給できるようになっている。
The
本実施形態に係るベルトコンベヤ101を用いて掘削土砂を脱水するには、まず、脱水の対象となる掘削土砂をホッパー14に投入する。掘削土砂は、土木建築工事において発生する含水比の高いすべての掘削土砂が対象となり、例えば泥土圧シールド工事で発生する掘削土砂が対象となる。かかる掘削土砂は、例えば上流側に設置されたベルトコンベヤから搬送されてきたものをホッパー14に投入するようにすればよい。
In order to dewater the excavated earth and sand using the
次に、ホッパー14に投入された掘削土砂をベルトコンベヤ15で移送し、搬送開始位置(搬送区間Aの始点)で透水性ベルト2及び透水性シート3に載せ替える。
Next, the excavated earth and sand thrown into the
ここで、透水性シート3は透水性と土粒子遮断性とを有し、該透水性シートが重ねられている透水性ベルト2には排水孔22を形成してある。また、吸引部材8は、その開口縁部に取り付けられた気密シール24が透水性ベルト2の裏面と摺動自在となるように、かつボックス断面状空間である減圧空間が透水性ベルト2に形成された排水孔22と連通するように配置してある。
Here, the water-
そのため、吸引ポンプ10を駆動して吸引部材8に形成された減圧空間の空気を引き抜くことにより、掘削土砂中の水分は、土粒子から分離して外側に排出される。そして、かかる水分は、透水性シート3による濾過作用によって土粒子と分離されつつ、該透水性シートを通過し、さらに透水性ベルト2の排水溝21に集められた後、排水孔22を介して吸引管9内を流れて排水される。
Therefore, when the
一方、加圧機構101bを構成する加圧ベルト32は、透水性ベルト2及び透水性シート3と同じ搬送速度で循環するとともに、加圧ベルト32が搬送区間Aにおける透水性シート3の表面から所定距離だけ離間するように該加圧ベルトの裏側に加圧ローラ136を配置してある。
On the other hand, the
このようにすると、図9に示すように掘削土砂57は、加圧ベルト32と透水性ベルト2及び透水性シート3との間に挟み込まれながら搬送されるとともに、搬送中、加圧ローラ136で加圧されるため、加圧機構101bによる加圧作用によって脱水が促進される。そして、水分が除去され含水比が低下した掘削土砂は、搬送区間Aの終点において、図7で言えばその左側に搬出される。
In this way, as shown in FIG. 9, the excavated earth and
加えて、本実施形態に係る加圧機構101bは、透水性シート3からの加圧ベルト32の離間距離を高さ調整機構141によって調整することが可能であり、以下の2パターン、すなわち、
(a)搬送区間Aのうち、一部又は全部の区間において透水性ソート3と平行な関係を保持しつつ、該透水性シートからの離間距離を調整するパターン
In addition, the
(a) A pattern for adjusting the separation distance from the water-permeable sheet while maintaining a parallel relationship with the water-
(b)搬送区間Aのうち、一部又は全部の区間において透水性シート3との離間距離を搬送方向に沿って徐々に小さくなるように調整するパターン
(b) A pattern for adjusting the separation distance from the water-
を適宜選択し、あるいは組み合わせることができる。 Can be appropriately selected or combined.
例えば、掘削土砂57の搬送量に応じてパターン(a)を適用する場合は、搬送量が多いときに離間距離を大きくし、少ないときには離間距離を小さくするように調整すればよい。このように調整すれば、掘削土砂57の搬送量に関わらず、所定の加圧脱水を行うことができる。
For example, when applying the pattern (a) according to the transport amount of the excavated earth and
本実施形態では特に、土質性状に応じてパターン(b)を採用することができる。すなわち、掘削土砂57が比較的硬い場合、搬送区間Aの途中で生じた、又は当初から生じていた割れ目やひび割れから空気が抜けてしまい、脱水機構1aによる減圧操作を行っても効率的な脱水を行うことができないという事態が生じる。また、脱水プロセスによる収縮に伴って割れ目やひび割れが進行し、搬送区間Aの下流側では、減圧操作がますます困難になることも予想される。さらには、掘削土砂57が硬いため、加圧ベルト32による加圧力が例えばベルト中央付近の掘削土砂にのみ偏り、ベルト縁部付近の掘削土砂には加圧力が及ばないといった事態も予想される。
In the present embodiment, in particular, the pattern (b) can be adopted according to the soil properties. That is, when the excavated earth and
このような場合には図9(a)に示したように、透水性シート3からの加圧ベルト32の離間距離が搬送区間Aの上流側ではh1、下流側ではh2(h2<h1)となるように、各高さ調整機構141を操作する。
In such a case, as shown in FIG. 9A, the separation distance of the
このようにすると、掘削土砂57は、搬送区間Aに沿って層厚が薄くなり、より体積が収縮するように加圧されることとなり、割れ目やひび割れが生じることはないし、脱水に伴って割れ目やひび割れが生じたとしても、それらは速やかに塞がる。
In this way, the excavated earth and
一方、掘削土砂の搬送を終えた透水性ベルト2及び透水性シート3は、ヘッドプーリ4を回った後、透水性ベルト2はテールプーリ5に戻るが、透水性シート3は、透水性ベルト2から離れてリターンローラ7aに向かう。
On the other hand, the
次いで、透水性シート3は、ヘッドプーリ4とリターンローラ7aとの間に設置された流体噴射機構13による空気の噴射によって土粒子が除去された後、リターンローラ7a,7b,7cを経てテールプーリ6に戻り、テールプーリ5で透水性ベルト2に再び重ねられる。
Next, after the soil particles are removed from the water-
以上説明したように、本実施形態に係るベルトコンベヤ101によれば、脱水機構1aのベルト構造を二重構造とし、掘削土砂の搬送荷重を透水性ベルト2に支持させる一方、土粒子の通過を阻止する役目を透水性シート3に負わせたので、それぞれの役割に応じて透水性ベルト2及び透水性シート3を製作することが可能となり、脱水効率を大幅に向上させることができる。
As described above, according to the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ101によれば、脱水機構1aを構成する透水性シート3の戻りルートを、透水性ベルト2の戻りルートとは別に設けて、透水性シート3の戻りルートに流体噴射機構13を設置するようにしたので、土粒子除去を優先したルート、例えば流体噴射機構13を設置しやすいルートで透水性シート3を循環させることが可能となり、透水性シート3の目詰まりを防止しやすくなる。
Moreover, according to the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ101によれば、脱水機構1aのベルト構造を二重構造としたことによって、透水性シート3を適宜交換することが可能となり、透水性シート3の目詰まりによる脱水効率の低下を未然に防止することができる。
Moreover, according to the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ101によれば、脱水機構1aを構成する吸引部材8の開口縁部に沿って気密シール24を取り付け、該気密シールが透水性ベルト2の裏面と摺動自在になるように、かつ透水性ベルト2に形成された排水孔22が吸引部材8の減圧空間と連通するように、透水性ベルト2の搬送方向に沿って吸引部材8を配置するようにしたので、吸引部材8と透水性ベルト2の裏面との気密性が高くなり、空気漏れによる圧力ロスを低減して脱水効率を高めることが可能となる。
Moreover, according to the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ101によれば、上述したように気密シール24が透水性ベルト2の裏面と摺動自在になるように透水性ベルト2の搬送方向に沿って吸引部材8を配置するようにしたので、加圧機構101bによって載荷された圧力は吸引部材8で支持され、該吸引部材で反力が発生する。ちなみに、吸引部材8は、例えば架台54に固定しておけばよい。
Moreover, according to the
すなわち、吸引部材8は、透水性ベルト2に形成された排水孔22の裏側で減圧空間を形成する役目を果たすのみならず、加圧機構101bからの圧力を透水性ベルト2の裏側で支持する反力部材としての役目をも果たす。
That is, the
そのため、加圧機構101bによる圧力は逃げることなく掘削土砂に作用し、該掘削土砂は、加圧ベルト32と透水性ベルト2及び透水性シート3との間で十分に脱水される。
Therefore, the pressure by the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ101によれば、加圧機構101bによって、掘削土砂57が加圧ベルト32と透水性ベルト2及び透水性シート3との間に挟み込まれながら搬送されるとともに、搬送中、加圧ローラ36で加圧されるため、脱水機構1aによる掘削土砂の脱水作用を促進することが可能となり、かくして掘削土砂をさらに高い効率で脱水することが可能となる。
Further, according to the
また、本実施形態に係るベルトコンベヤ101によれば、透水性シート3からの加圧ベルト32の離間距離を高さ調整機構141によって調整することができるように加圧機構101bを構成したので、掘削土砂の搬送量や土質性状に応じて最適に調整することが可能となる。
Moreover, according to the
特に、高さ調整機構141を、透水性シート3からの加圧ベルト32の離間距離が搬送区間Aの上流側ではh1、下流側ではh2(h2<h1)となるように操作することにより、搬送区間Aに沿ってより体積が縮小するように加圧される。
In particular, the
そのため、脱水に伴う体積収縮が原因で、あるいは本来的に土が硬いことが原因で割れ目やひび割れが発生するのを未然に防止し、脱水機構1aの減圧操作を実効あらしめるという顕著な作用効果を奏する。
Therefore, it is possible to prevent the occurrence of cracks and cracks due to volume shrinkage due to dehydration or inherently hard soil, and to effectively reduce the pressure reduction operation of the
加えて、離間距離を搬送方向に沿って徐々に狭くすることにより、加圧ローラ136による加圧力は、ベルト中央部に偏ることなくベルト縁部にも均等に及ぶこととなり、脱水性能のさらなる向上を図ることも可能となる。
In addition, by gradually narrowing the separation distance along the transport direction, the pressure applied by the
なお、本実施形態に係る脱水装置を泥土圧シールド工事現場に設置し、透水性シート3からの加圧ベルト32の離間距離が搬送区間Aの上流側ではh1、下流側ではh2(h2<h1)となるように調整したところ、離間距離が一定である場合に生じていた割れ目やひび割れは全く発生せず、プレス状態にまで脱水が可能であることが確認できた。
The dehydrating apparatus according to the present embodiment is installed at the mud pressure shield construction site, and the separation distance of the
本実施形態では特に言及しなかったが、第1実施形態で述べた変形例は、すべて本実施形態にも適用することが可能である。例えば、透水性シート3の駆動プーリと透水性ベルト2の駆動プーリとを個別に設けるようにしてもよいし、気密シール24を省略することも可能である。また、透水性シート3は必ずしも不織布である必要はない。また、本発明に係る脱水装置が搬送機能を持つ必要もない。さらに、図5で述べた反力部材52の変形例や、加圧ベルト32の表面に吸水材である多孔質シートを設けた変形例、あるいは透水性シート3を洗浄する洗浄機構を別途設けた変形例も、第2実施形態で可能である。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, all the modifications described in the first embodiment can be applied to the present embodiment. For example, the drive pulley of the water
また、本実施形態では特に言及しなかったが、高さ調整機構141と同様の機能を持つ高さ調整機構を介してベンドプーリ104,105を架台54に取り付け、加圧ローラ136の高さ調整に合わせてベンドプーリ104,105の高さを調整するようにしてもよい。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, the bend pulleys 104 and 105 are attached to the
かかる構成においては、例えば、ベンドプーリ104,105及び加圧ローラ136のベルト接触部位が同一平面上にくるように調整することが可能となり、加圧ローラ136は加圧ベルト32の張力を負担せずに済む。なお、かかる場合においては、ベンドプーリ104,105は、加圧ベルト32の走行角度を調整する走行角度調整ローラとして機能する。
In such a configuration, for example, adjustment can be made so that the belt contact portions of the bend pulleys 104 and 105 and the
また、本実施形態では特に言及しなかったが、図10に示すように、掘削土砂に振動を付与する振動付与機構としてのバイブレータ61を透水性ベルト2の裏側に配置してもよい。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, as shown in FIG. 10, a
かかる構成においては、バイブレータ61を駆動することによって、掘削土砂の土粒子間隙に存在する水を土塊の外側に予め排出させることが可能となり、かかる構成によっても脱水効率の向上を図ることができる。
In such a configuration, by driving the
また、本実施形態では、空気を噴射する流体噴射機構13を透水性シート3の戻り側に配置することで、透水性シート3に付着した掘削土砂の土粒子を吹き飛ばして透水性シート3の目詰まりを防止するようにしたが、流体噴射機構13に代えて又は流体噴射機構13とともに、透水性シート3を洗浄する洗浄機構を設けるようにしてもよい。
Moreover, in this embodiment, the
1,101 ベルトコンベヤ(掘削土砂の脱水装置)
1a 脱水機構
1b,101b 加圧機構
2 透水性ベルト
3 透水性シート
4 ヘッドプーリ(第1のヘッドプーリ)
5 テールプーリ(第1のテールプーリ)
6 テールプーリ(第2のテールプーリ)
8 吸引部材
9 吸引管
10 吸引ポンプ
12 吸引機構
13 流体噴射機構
21 排水溝
22 排水孔
24 気密シール
32 加圧ベルト
33 ヘッドプーリ(第3のヘッドプーリ)
34 テールプーリ(第3のテールプーリ)
35 走行角度調整ローラ
36,136 加圧ローラ
52 反力部材
61 バイブレータ(振動付与機構)
141 高さ調整機構
1,101 belt conveyor (excavation soil dewatering equipment)
DESCRIPTION OF
5 Tail pulley (first tail pulley)
6 Tail pulley (second tail pulley)
8
34 Tail pulley (third tail pulley)
35 Traveling
141 Height adjustment mechanism
Claims (10)
前記脱水機構の上方に配置され循環経路が前記透水性ベルト及び前記透水性シートの循環経路と逆回りとなるようにかつ循環速度が前記透水性ベルト及び前記透水性シートの搬送速度と等しくなるように第3のヘッドプーリと第3のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす加圧ベルトと、該加圧ベルトが前記搬送区間における前記透水性シートの表面から所定距離だけ離間するように前記加圧ベルトの走行角度を調整する一対の走行角度調整ローラと、該一対の走行角度調整ローラの間に配置された加圧ローラとからなる加圧機構とを備えたことを特徴とする掘削土砂の脱水装置。 An endless permeable belt stretched between the first head pulley and the first tail pulley, the water permeable belt in a predetermined conveyance section so that the conveyance speed is equal to the conveyance speed of the water permeable belt An endless permeable sheet having water permeability and soil particle blocking property, which is stretched over the second head pulley and the second tail pulley so as to be superimposed on the surface of the conductive belt, and the water permeable sheet in the conveying section. A dehydrating mechanism comprising a suction mechanism for sucking and removing moisture in excavated earth and sand placed on a porous sheet through the water-permeable sheet and the water-permeable belt;
Arranged above the dewatering mechanism, the circulation path is opposite to the circulation path of the water permeable belt and the water permeable sheet, and the circulation speed is equal to the conveyance speed of the water permeable belt and the water permeable sheet. An endless pressure belt stretched between the third head pulley and the third tail pulley, and the pressure belt is separated from the surface of the water-permeable sheet in the conveying section by a predetermined distance. Excavation earth and sand comprising a pair of traveling angle adjustment rollers for adjusting the traveling angle of the pressure belt and a pressure mechanism disposed between the pair of traveling angle adjustment rollers. Dehydration equipment.
前記脱水機構の上方に配置され循環経路が前記透水性ベルト及び前記透水性シートの循環経路と逆回りとなるようにかつ循環速度が前記透水性ベルト及び前記透水性シートの搬送速度と等しくなるように第3のヘッドプーリと第3のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす加圧ベルトと、該加圧ベルトの裏側に設置され前記搬送区間における前記加圧ベルトと前記透水性シートとの離間距離を調整自在な加圧ローラとからなる加圧機構とを備えたことを特徴とする掘削土砂の脱水装置。 An endless permeable belt stretched between the first head pulley and the first tail pulley, the water permeable belt in a predetermined conveyance section so that the conveyance speed is equal to the conveyance speed of the water permeable belt An endless permeable sheet having water permeability and soil particle blocking property, which is stretched over the second head pulley and the second tail pulley so as to be superimposed on the surface of the conductive belt, and the water permeable sheet in the conveying section. A dehydrating mechanism comprising a suction mechanism for sucking and removing moisture in excavated earth and sand placed on a porous sheet through the water-permeable sheet and the water-permeable belt;
Arranged above the dewatering mechanism, the circulation path is opposite to the circulation path of the water permeable belt and the water permeable sheet, and the circulation speed is equal to the conveyance speed of the water permeable belt and the water permeable sheet. An endless pressure belt stretched between the third head pulley and the third tail pulley, and the pressure belt and the water-permeable sheet in the conveying section installed on the back side of the pressure belt. A dewatering device for excavated earth and sand, comprising a pressure mechanism comprising a pressure roller with adjustable separation distance.
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