JP2008260005A5 - - Google Patents

Description

掻寄装置

本発明は、沈砂池や沈澱池などの処理池を対象に構成される掻寄装置に関する。

例えば、沈砂池では、前段階に配備した除塵機によりし渣類が掻き揚げ除去され、残る砂泥分がピットを越えて流入してくるが、同池底で滞留する砂泥分は掻寄装置によりピットまで除去され、吸上げポンプにより処理される。
ここで、掻寄装置の１つとして、池長手方向に向けて高く設置したガイドレールと、同ガイドレールに沿って走行ローラーにより進退する走行機体と、同走行機体に池幅方向に延びて設けられた回転軸と、同回転軸まわりに取り付けられて延びるスクレーパアームと、同アームの下部に設けられたスクレーパとを備え、ワイヤーロープ等の駆動手段の往復駆動により、スクレーパを下げて掻寄姿勢にして砂泥をピット方向に掻き寄せる一方、逆方向にはスクレーパを持ち上げて砂泥を掻き戻さないようにして復帰するという動作をする方式のものがあり、この方式のものは全体構造がシンプルで故障も少なく運転経費も少なくて済むなど多くの点において旧来のフライト循環駆動式の掻寄装置よりも優れている。

しかしながら、前記スクレーパアームおよびスクレーパは掻寄時に高さ方向に固定の姿勢で前進するように構成されていたため、洪水などで多量の砂泥が流れ込んで滞留した場合にはスクレーパに過度の負荷が掛かって前進できなくなるおそれもあった。
上記に鑑み、本発明は、砂泥が多量に滞留している場合でも砂泥の上層部分から逐次掻き寄せる方式とすることで過度の負荷もなく軽快かつ確実に掻寄ができる掻寄装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、沈砂池・沈澱池などの処理池の底壁上に溜まってくる滞留物を直線的往復運動によりピットまで掻き寄せる掻寄装置において、処理池の幅間中央に位置し同池長手方向に平行な線上に設けられた架台と、ピット側を前側として架台上に沿って固定された長寸状のガイドレールと、装備した走行ローラーによりガイドレールに沿って前後に走行自在とされた走行機体と、走行機体を前後に進退駆動させる駆動手段とを有するとともに、前記走行機体上には、池幅方向に軸心を向け同機体の左右に張り出す回転支持軸が設けられるとともに、同回転支持軸の左右に張り出す個所には、自重により掻寄可能なスクレーパを回転自在に備えたスクレーパアームが機体の前進時に下がり後退時に上がるように上下回転自在に設けられ、同スクレーパアームのスクレーパより前方側には、滞留物の上面に追従して昇降可能なソリ部材が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、処理池の幅間中央に位置し同池長手方向に平行な線上に設けられた架台と、ピット側を前側として架台上に沿って固定された長寸状のガイドレールと、装備した走行ローラーによりガイドレールに沿って前後に走行自在とされた走行機体と、走行機体を前後に進退駆動させる駆動手段とを有するとともに、前記走行機体上には、池幅方向に軸心を向け同機体の左右に張り出す回転支持軸が設けられるとともに、同回転支持軸の左右に張り出す個所には、自重により掻寄可能なスクレーパを回転自在に備えたスクレーパアームが機体の前進時に下がり後退時に上がるように上下回転自在に設けられ、同スクレーパアームのスクレーパより前方側には、滞留物の上面に追従して昇降可能な倣い部材が設けられているので、砂泥が多量に滞留している場合でも砂泥の上層部分から逐次掻き寄せる方式とすることで過度の負荷もなく軽快かつ確実に掻寄ができる掻寄装置を提供することができる。

以下の各実施形態で説明する個々の提案例は他の実施形態にも適用されるものとする。
図１（平面図）、図２（図１のＩＩ−ＩＩ線断面図）および図３（図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図）は、この発明に係る掻寄装置を沈砂池（処理池）に適用した場合の好適な一実施形態を示す。この掻寄装置は沈澱池（処理池）にも同様に適用することができる。

１は沈砂池で、側壁２と底壁３とを有するとともに、除塵機（図示省略）のある右側が上流側とされ、図１および図２の矢印Ｘのように除塵後の砂泥分が汚水とともに流入してくる。その上流側にピット４が凹設されている。このピット４には図示しない吸揚ポンプが対応して設置される。尚、底壁３は、ピット４の方向へ微小角度分下がり傾斜しているが図２では便宜上水平として示してある。

掻寄装置は、沈砂池１の幅間中央に位置し同池長手方向に平行な線上に固定して立設された１ｍ前後の複数本の座付き架台（支柱）６．．．を有する。架台６は四角パイプとするが、丸パイプでもよいし、Ｈ型鋼などでもよい。同架台６．．．の前後間には、図３に示すように正三角形の断面をした振分部材７．．．が固定され、この部材７は、上から流下してくる砂泥分を左右に分けて掻寄できない中央域部分から排除するようにする。この振分部材７は、コンクリートあるいはモルタルで一体形成する場合と金属や樹脂で中空状として設置する場合とがある。

８はガイドレールで、同ガイドレール８は、長尺物で溝型鋼の一対をその溝を対向させる形で離間させて池幅中央を通るようにして架台６上に固定されている。このガイドレール８の上側には、アングル材でなる上ガイド９が、また下側には同じくアングル材でなる下ガイド１０が固定されている。上ガイド９は、一対の溝型鋼の間を介してその溝を上向きにして固定され、下ガイド１０は、同じく溝を上向きにして溝型鋼の下部間を介して固定されている。下ガイド１０の通すため架台６の上端は切り欠き状にしてある。

１１はシーブ架台で、架台６の下流側に固定され、同架台１１上には、下流側シーブ１２が設けられている。一方、ガイドレール８の上流側の端部には、上流側シーブ１３が設けられ、図２に示すように、池上の駆動源の駆動シーブに掛け回されたワイヤーロープあるいはリンクチェーンなどの牽引部材１４がこれらのシーブ１２，１３を介して掛け回されているとともに、牽引部材１４の上側は前記上ガイド９上を通り、下側は前記下ガイド１０上を通るようになっている（図３参照）。

１６は走行機体で、同走行機体１６は、溝を下向きにしたコの字枠体でなり、その内部４点には走行ローラー１７．．．が配備されてガイドレール８上に沿って前後に走行自在とされている。走行機体１６の両側には、下向きに伸びたブラケットの下端内側を介して振れ止めローラー１８が設けられ、これらローラー１８は、架台６の両側に沿って対向配置したローラー受板１９に当たりながら転動してゆくことで走行機体１６の振れを抑制するようになっている。

走行機体１６の中央には、左右一対のブラケット２１が固定され、同ブラケット２１を介して固定パイプ２２が固定されている。固定パイプ２２には、共通軸である回転支持軸２３が通されるとともに左右に張り出し状になっている。

回転支持軸２３の左右に張り出した部分の外周には、第１回転パイプ２４を介して幅の広い側の第１アーム体２５の左右一対と、第２回転パイプ２６を介して幅のやや狭い第２アーム体２７の左右一対がそれぞれ左右において入り組み状をなすようにして回転自在に取り付けられている。
第１アーム体２５は、左右に一対設けられ、それぞれは、回転支持軸２３に対して回転自在な第１回転パイプ２４，２４を介して前下がりに伸び先端が反り上り部２８ａとされた第１スクレーパアーム２８の左右一対と、第１回転パイプ２４，２４から後上りに伸びた左右一対の第１バランスアーム２９とを有する。

第１スクレーパアーム２８，２８の前端間は、図１に示すように、下部連結材３０で連結一体化される一方、同アーム２８，２８の後端間も上部連結材３１で連結一体化され、これらにより、第１アーム体２５は枠体とされている。
上部連結材３１には、脱着可能で事後的に重さ変更可能なバランサ３２が装備されている一方、第１スクレーパアーム２８の前端より少し後寄りには、前スクレーパ３３がヒンジを介して回転自在に垂下されている。前スクレーパ３３には、重量のある厚目の帯板鋼板が使用されて砂泥を掻き寄せ得るようになっている。また、同アーム２８の前端には、ブラケット３４およびヒンジ３５を介してソリ部材３６が取り付けられている。このソリ部材３６は、下向きに凸状をなす湾曲板が使用されている。

こうした第１アーム体２５は、バランサ３２による下げ方向のモーメントよりも前スクレーパ３３およびソリ部材３６による下げ方向のモーメントの方が大きくなるように、すなわち、常時前下がりなるように重量バランスが設定されている。そして、走行機体１６の側面から突出した第１ストッパ３Ｂにより一定の下げ角度に規定されている。尚、アーム体２５，２７の上限は第２ストッパ３９により規定されるようになっている。

第２アーム体２７も同様に、左右一対の第２スクレーパアーム４０を備え、両アーム４０，４０間が下部連結材２９で連結一体化される一方、同アーム４０，４０の後端間もバランサ３２付きの上部連結材３０で連結一体化され、これらにより、第１アーム体２５は枠体とされている。
この第２アーム体２７の後端には、後スクレーパ４１がヒンジを介して取り付けられており、このアーム体２７も後スクレーパ４１の側が常時下がる重量バランスになっているとともに、第１ストッパ３８により下限が規定されている。

尚、走行機体１６は図２の実線状態のようにスクレーパ３３，４１を底壁側に下げてＦ方向に掻寄前進するが、前スクレーパ３３がピット４まで達して掻寄が完了すると牽引部材１４の逆方向への駆動により前後のアーム体２５，２７は持ち上げられ、それと同時に前後のスクレーパ３３，４１も大きく上昇した状態とされてのち走行機体１６はＲ方向に後退復帰運動をする。
その際の持ち上げのための構成は次のようになっている。

走行機体１６内には、前第１シーブ４３と前第２シーブ４４とが設けられるとともに、後第１シーブ４５と後第２シーブ４６とが設けられている。一方、図１に示すように、第１アーム体２５，２５間および第２アーム体２７，２７間がそれぞれ前・後連結部材４７，４８で相互に連結されている。前連結部材４７と牽引部材１４とは前第１シーブ４３を介して垂直な前連動ワイヤ（あるいはリンクチェーン）５０で連結されるとともに、後連結部材４８と牽引部材１４との間も後第１シーブ４５を介して後連動ワイヤ５１で連結されている。ここで、前連動ワイヤ５０および後連動ワイヤ５１の下端部はそれぞれロッドを有してシーブ４３，４５に係合するようになっている。この係合時、ロッドは上ガイド９には係合しないようになっている。そのため、シーブ４３〜４６は図２に示す高さよりも少し高くしておいてもよい。

上ガイド９内を通る牽引部材１４は、図２において右方向（Ｘ方向）に牽かれるので前連動ワイヤ５０および後連動ワイヤ５１はそれぞれ前第１シーブ４３と後第１シーブ４５に係合して実線のように垂直になったままで走行機体１６を前進させるために動力を伝達する。走行機体１６が前進し終わると、牽引部材１４が図２の左方向に牽引され、それにより前記係合は外れて仮想線のように前・後連動ワイヤ５０，５１はシフトすると同時にアーム体２５，２７が第２ストッパ３９により回転規制されることにより牽引力Ｒが走行機体１６に伝達されて同走行機体１６はアーム体２５，２７を持ち上げたまま砂泥を掻き戻すことなく復帰駆動される。

掻寄装置は、図２に示すように、スクレーパ３３，４１が常時下がり勝手にバランシングされているので、牽引部材１４がＦ方向に牽かれると底壁３上に滞留する砂泥分をＦ方向に掻き寄せてゆく。砂泥が少ないときは図２の状態のまま仮想線のようにピット４まで前進するが、図４に示すように、砂泥である滞留物Ｗが多量化した場合は、ソリ部材３５がその上に乗り掛かりながらアーム体２５を持ち上げることにより前スクレーパ３３も持ち上がり滞留物Ｗに添って掻き寄せをする。その際、後連動ワイヤ５１は弛むことで走行機体１６の前進を確保しながらアーム体２５の持ち上げを許容する。後スクレーパ４１は残る砂泥分を掻き寄せてゆく。

こうした運動を逐次繰り返すことで多量化した滞留物Ｗをピット４内に持ち込むことができる。
尚、図１および図２に示すように、ピット４上には、Ｘ流を抑制しながら砂泥分をピット４へと誘導し沈降させる制御部材５３．．．を垂設しておくことができる。この制御部材５３は、アングル材やＨ型鋼、リンクチェーンなどを使用できるとともに、これらの適宜の組み合わせによってもよい。
また、図６に示すように、ソリ部材３５は固定式でもよい。

さらに、図６に示すように、前スクレーパ（後スクレーパも含む）は５５のような溝型鋼製でもよい。この場合、溝内に重り５６を装備して掻き寄せ機能をより確保するようにしてもよい。また、同スクレーパ５５の前面には、砂泥を壊してゆくブレード５７．．．を配備してもよい。このブレード５７は図６に示すように、ソリ部材３５に装備してもよい。さらに、図８に示すように、架台６には、図１の縦向きの牽引部材１４間を通じて導かれた配管５８を通して枝管５９を付し同枝管５９からの給水をローラー受板１９に備えた多数のノズル６０を通じて散水自在に構成してもよい。こうした散水により、汚濁物を含む滞留水である嫌気化した濁水を汚水管を通じて排除し沈砂池底面をドライ化することができるようになる。
尚、ガイドレール８は図８の右欄に示すようにＨ型鋼やアングル材などの一対で構成することもできる。

本発明の一実施形態を示す図２の平面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 掻寄装置の作用を示す側面図。 掻寄装置の復帰時の作用を示す側面図。 他の実施形態を示す側面図。 前スクレーパの斜視図。 散水装置の一例を示す縦断面図。

１…沈砂池 ４…ピット ６…架台 ８…ガイドレール １６…走行機体 ３３…前スクレーパ ３６…ソリ部材。