JP2022038370A - Sediment pumping device and sediment pumping method - Google Patents

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Michitaka Okamoto
里衣 笹岡
Rie Sasaoka
修司 柳井
Shuji Yanai
恵史 三室
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Abstract

To provide a sediment pumping device and a sediment pumping method capable of efficiently pumping sediment even when the viscosity of the sediment is high.SOLUTION: A sediment pumping device according to one embodiment includes a pipe 2 and a hopper 11 having an internal space 11b and in which the sediment S is put into the internal space 11b, a cylinder 12 that can move in the internal space 11b while penetrating a wall portion 11c of the hopper 11, a piston 13 that pushes out the sediment S that has entered the cylinder 12, an upper screw 14 which is arranged above the cylinder 12 in the internal space 11b and conveys the sediment S thrown into the internal space 11b, a lower screw 15 which is arranged below the upper screw 14 in the internal space 11b and conveys the sediment S thrown into the internal space 11b, and a sediment discharge port 16 formed on the wall portion 11c of the hopper 11 and discharging the sediment S conveyed by the lower screw 15 from the internal space 11b.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、土砂を圧送する土砂圧送装置及び土砂圧送方法に関する。 The present disclosure relates to a sediment pumping device and a sediment pumping method for pumping sediment.

土砂を圧送する土砂圧送装置及び土砂圧送方法としては従来から種々のものが知られている。特公平6-10400号公報には、シールド掘進機の排土装置が記載されている。排土装置は、地下にトンネルを構築するときに用いられる。排土装置は、カッター室において掘削された掘削土砂を搬送する一次スクリューコンベアと、一次スクリューコンベアが搬送した掘削土砂を更に搬送する二次スクリューコンベアと、二次スクリューコンベアに搬送された掘削土砂を貯める密閉タンクとを備える。 Various types of earth and sand pumping devices and earth and sand pumping methods for pumping earth and sand have been conventionally known. Japanese Patent Publication No. 6-10400 describes a soil removal device for a shield excavator. The soil removal device is used when constructing a tunnel underground. The earth removal device uses a primary screw conveyor that conveys excavated earth and sand excavated in the cutter room, a secondary screw conveyor that further conveys excavated earth and sand conveyed by the primary screw conveyor, and excavated earth and sand conveyed to the secondary screw conveyor. Equipped with a closed tank for storing.

密閉タンクは、フレキシブルジョイントを介して二次スクリューコンベアに接続されている。密閉タンクの内部は、礫分離手段を介して上部室と下部室とに区画されており、土砂は上部室に搬送される。上部室には、上部室内に搬送された土砂を撹拌するアジテータが配置されている。アジテータに撹拌された土砂のうち、粒径が大きい礫は礫分離手段を通過しないが、粒径が小さい土砂は礫分離手段を通過して下部室に入り込む。 The closed tank is connected to the secondary screw conveyor via a flexible joint. The inside of the closed tank is divided into an upper chamber and a lower chamber via a gravel separating means, and earth and sand are transported to the upper chamber. In the upper chamber, an agitator that agitates the earth and sand transported into the upper chamber is arranged. Of the earth and sand agitated by the agitator, the gravel with a large particle size does not pass through the gravel separating means, but the earth and sand with a small particle size passes through the gravel separating means and enters the lower chamber.

下部室には、土砂を圧送する圧送ポンプと、圧送ポンプに圧送された土砂が通る圧送管とが配置されている。圧送ポンプは、下部室の側面を貫通するように設けられたガイド筒に対して摺動して下部室内に出没自在とされたシリンダと、シリンダの内部に設けられたピストンと、圧送管に接続される屈曲した切替バルブ管とを備える。 In the lower chamber, a pressure feeding pump for pumping earth and sand and a pressure feeding pipe through which the earth and sand pumped to the pressure feeding pump pass are arranged. The pressure feed pump is connected to a cylinder that slides with respect to a guide cylinder provided so as to penetrate the side surface of the lower chamber so that it can freely appear and disappear in the lower chamber, a piston provided inside the cylinder, and a pressure feed pipe. It is equipped with a bent switching valve tube.

シリンダが下部室内に出没することによってシリンダの内部に土砂が入り込む。そして、土砂が入り込んだシリンダが引き出されて切替バルブ管がガイド管に接続し、この状態でピストンがシリンダの内部の土砂を押し込んで土砂をガイド管及び切替バルブ管を介して圧送管に押し込むことにより、土砂が圧送管において圧送される。 When the cylinder appears and disappears in the lower chamber, earth and sand enter the inside of the cylinder. Then, the cylinder containing the earth and sand is pulled out and the switching valve pipe is connected to the guide pipe, and in this state, the piston pushes the earth and sand inside the cylinder and pushes the earth and sand into the pressure feed pipe via the guide pipe and the switching valve pipe. As a result, earth and sand are pumped in the pumping pipe.

特公平6-10400号公報Special Fair 6-10400 Gazette

前述した排土装置では、シリンダが下部室内に入り込んだときにシリンダの内部に十分に土砂が入り込まず、土砂の圧送を効率よく行うことができないという問題がある。具体的には、シリンダを下部室内の土砂に押し込んだときに、シリンダと下部室の内壁との間に土砂がかみ込むことがあり、シリンダの内部に十分に土砂が入り込まないので土砂の圧送効率の点で改善の余地がある。 The above-mentioned earth removal device has a problem that when the cylinder enters the lower chamber, the earth and sand do not sufficiently enter the inside of the cylinder, and the earth and sand cannot be efficiently pumped. Specifically, when the cylinder is pushed into the earth and sand in the lower chamber, the earth and sand may get caught between the cylinder and the inner wall of the lower chamber, and the earth and sand do not sufficiently enter the inside of the cylinder. There is room for improvement in this respect.

特に、地下水位以下に位置する土砂は、含水比が高い一方で、ポンプによる圧送が可能なほど流動性が高くない場合もある。よって、シリンダを挿入しても流動性が低い土砂をシリンダの内部に十分に取り込むことができない上に、シリンダと土砂との摩擦力が高いことによってシリンダを挿入するための圧力負荷が過大となりうる。その結果、単位時間あたりにおける圧送量が低下すると共に、更に、土砂を圧送する配管の内部に閉塞が生じる懸念もある。 In particular, earth and sand located below the groundwater level may have a high water content, but may not have high fluidity enough to be pumped. Therefore, even if the cylinder is inserted, the earth and sand having low fluidity cannot be sufficiently taken into the inside of the cylinder, and the high frictional force between the cylinder and the earth and sand may cause an excessive pressure load for inserting the cylinder. .. As a result, the pumping amount per unit time is reduced, and there is a concern that the inside of the pipe for pumping earth and sand may be blocked.

本開示は、土砂の粘性が高い場合であっても、土砂の圧送を効率よく行うことができる土砂圧送装置及び土砂圧送方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a sediment pumping device and a sediment pumping method capable of efficiently pumping sediment even when the viscosity of the sediment is high.

本開示に係る土砂圧送装置は、土砂を圧送する土砂圧送装置であって、土砂が通る配管と、配管に連通する内部空間を有し、内部空間に土砂が投入されるホッパと、ホッパの壁部を貫通した状態で内部空間において移動可能なシリンダと、シリンダに入り込んだ土砂を配管に押し出すピストンと、内部空間におけるシリンダの上方に配置されており、内部空間に投入された土砂を搬送する上スクリューと、内部空間における上スクリューの下方に配置されており、内部空間に投入された土砂を搬送する下スクリューと、ホッパの壁部に形成されており、下スクリューによって搬送された土砂を内部空間から排出する土砂排出口と、を備える。 The earth and sand pumping device according to the present disclosure is an earth and sand pumping device for pumping earth and sand, and has a pipe through which earth and sand pass and an internal space communicating with the pipe. A cylinder that can move in the internal space while penetrating the part, a piston that pushes the earth and sand that has entered the cylinder into the pipe, and a piston that is placed above the cylinder in the internal space to convey the earth and sand that has been thrown into the internal space. It is placed below the screw and the upper screw in the internal space, and is formed on the wall of the hopper and the lower screw that conveys the earth and sand thrown into the internal space. It is equipped with a sediment discharge port for discharging from.

この土砂圧送装置では、ホッパの内部空間に土砂が投入され、投入された土砂が撹拌される。ホッパの内部空間には、ホッパの壁部を貫通した状態でホッパの内部空間を移動するシリンダと、シリンダの上方に配置される上スクリューと、上スクリューよりも下方に配置される下スクリューとを備える。従って、上下一対に設けられる上スクリュー及び下スクリューの双方によって土砂を十分に撹拌することができるので、土砂を効率的に圧送することができる。この土砂圧送装置は、土砂が押し出される配管の他に、下スクリューによって搬送された土砂をホッパの内部空間から排出する土砂排出口を備える。従って、含水比が高く流動性が高くない土砂がホッパの内部空間に投入されても、下スクリューで撹拌することができると共に、下スクリューによって搬送された土砂を土砂排出口から排出することができる。従って、流動性が低い土砂が投入されても、当該土砂は土砂排出口から排出されるので、シリンダの内部に土砂を効率よく取り込むことができる。そして、シリンダを挿入するための圧力負荷を低減させることができるので、単位時間あたりにおける土砂の圧送量を増加させると共に、配管の内部の閉塞を抑制することができる。従って、土砂の粘性が高い場合であっても土砂の圧送を効率よく行うことができる。 In this earth and sand pumping device, earth and sand are thrown into the internal space of the hopper, and the put in earth and sand are agitated. In the internal space of the hopper, a cylinder that moves in the internal space of the hopper while penetrating the wall of the hopper, an upper screw arranged above the cylinder, and a lower screw arranged below the upper screw are provided. Be prepared. Therefore, since the earth and sand can be sufficiently agitated by both the upper screw and the lower screw provided in the upper and lower pairs, the earth and sand can be efficiently pumped. In addition to the pipe from which the earth and sand are pushed out, this earth and sand pumping device is provided with an earth and sand discharge port for discharging the earth and sand conveyed by the lower screw from the internal space of the hopper. Therefore, even if earth and sand having a high water content and not high fluidity are thrown into the internal space of the hopper, the earth and sand can be agitated by the lower screw and the earth and sand conveyed by the lower screw can be discharged from the earth and sand discharge port. .. Therefore, even if the earth and sand having low fluidity are thrown in, the earth and sand are discharged from the earth and sand discharge port, so that the earth and sand can be efficiently taken into the inside of the cylinder. Since the pressure load for inserting the cylinder can be reduced, the amount of earth and sand pumped per unit time can be increased, and the internal blockage of the pipe can be suppressed. Therefore, even when the viscosity of the earth and sand is high, the earth and sand can be efficiently pumped.

前述した土砂圧送装置は、配管に接続されており、配管の内部(配管の途中)にスラリーを注入するスラリー注入装置を備えてもよい。この場合、スラリー注入装置によって土砂が通る配管の途中にスラリーが注入される。従って、配管の途中にスラリーが注入されることにより、土砂を圧送するときにおける配管の内面に対する圧力損失を低減させることができる。よって、配管の内部における土砂の圧送を効率よく行うことができる。 The earth and sand pumping device described above is connected to a pipe, and may be provided with a slurry injection device that injects slurry into the inside of the pipe (in the middle of the pipe). In this case, the slurry injection device injects the slurry in the middle of the pipe through which the earth and sand pass. Therefore, by injecting the slurry in the middle of the pipe, it is possible to reduce the pressure loss on the inner surface of the pipe when the earth and sand are pumped. Therefore, it is possible to efficiently pump the earth and sand inside the pipe.

前述した土砂圧送装置は、ホッパの底部とシリンダの間にシリンダの移動をガイドするガイド部を備えてもよい。この場合、ガイド部がホッパの壁部に対するシリンダの移動をガイドするので、シリンダの移動を安定させることができる。従って、シリンダの移動を安定させることによって、シリンダの内部への土砂の取り込みを効率よく行うことができる。その結果、シリンダから配管への土砂の圧送を効率よく行うことができる。 The earth and sand pumping device described above may include a guide portion for guiding the movement of the cylinder between the bottom of the hopper and the cylinder. In this case, since the guide portion guides the movement of the cylinder with respect to the wall portion of the hopper, the movement of the cylinder can be stabilized. Therefore, by stabilizing the movement of the cylinder, it is possible to efficiently take in the earth and sand inside the cylinder. As a result, it is possible to efficiently pump the earth and sand from the cylinder to the pipe.

ホッパの底部は、ガイド部から下方に突出する突出部を含んでいてもよく、突出部の内側に下スクリュー及び土砂排出口が設けられてもよい。この場合、ホッパの底部に下方に突出する突出部が設けられ、下スクリュー及び土砂排出口が突出部の内側に設けられる。よって、流動性が高くない土砂を下方に突出する突出部に溜め込んだ上で下スクリューが搬送し、突出部の内側に溜まった土砂が土砂排出口から排出される。従って、流動性が高くない土砂を土砂排出口から集中して排出できるので、ホッパの内部空間に投入された土砂の圧送を効率よく行うことができる。 The bottom of the hopper may include a protrusion protruding downward from the guide portion, and a lower screw and a sediment discharge port may be provided inside the protrusion. In this case, a protrusion protruding downward is provided at the bottom of the hopper, and a lower screw and a sediment discharge port are provided inside the protrusion. Therefore, the earth and sand having low fluidity are accumulated in the protruding portion protruding downward, and then the lower screw is conveyed, and the earth and sand accumulated inside the protruding portion is discharged from the earth and sand discharge port. Therefore, since the earth and sand having low fluidity can be concentrated and discharged from the earth and sand discharge port, the earth and sand put into the internal space of the hopper can be efficiently pumped.

前述した土砂圧送装置は、複数のシリンダを備えてもよく、複数のシリンダの間に下スクリューが設けられてもよい。この場合、複数のシリンダによってホッパの内部空間からの土砂の圧送を効率よく行うことができる。更に、複数のシリンダの間に下スクリューが設けられるので、複数のシリンダのそれぞれが下スクリューによって撹拌された土砂を取り込むことが可能となる。従って、各シリンダが撹拌された土砂を取り込むことにより、ホッパの内部空間からの土砂の圧送をより効率よく行うことができる。 The earth and sand pumping device described above may include a plurality of cylinders, and a lower screw may be provided between the plurality of cylinders. In this case, it is possible to efficiently pump the earth and sand from the internal space of the hopper by using a plurality of cylinders. Further, since the lower screw is provided between the plurality of cylinders, each of the plurality of cylinders can take in the earth and sand agitated by the lower screw. Therefore, by taking in the agitated earth and sand by each cylinder, it is possible to more efficiently pump the earth and sand from the internal space of the hopper.

上スクリューは、回転軸、及び回転軸の回転により土砂を撹拌しながら搬送する搬送羽根とを有し、搬送羽根は、回転軸から回転軸の延在方向に交差する方向に斜めに延びる第1羽根部と、回転軸から延在方向に交差する方向であって且つ第1羽根部とは異なる方向に斜めに延びる第2羽根部と、を含んでおり、第1羽根部及び第2羽根部は、回転軸の中央に寄せるように土砂を搬送してもよい。この場合、上スクリューの第1羽根部及び第2羽根部によって回転軸の中央に土砂が搬送されるので、土砂を撹拌しながら回転軸の中央側に寄せることができる。従って、ホッパの内部空間における土砂の偏りを抑制することができる。 The upper screw has a rotary shaft and a transport blade that transports the earth and sand while stirring by the rotation of the rotary shaft, and the transport blade extends diagonally from the rotary shaft in a direction intersecting the extending direction of the rotary shaft. The blade portion includes a second blade portion that intersects the rotation axis in the extending direction and extends diagonally in a direction different from that of the first blade portion, and includes a first blade portion and a second blade portion. May transport earth and sand so as to be closer to the center of the axis of rotation. In this case, since the earth and sand are conveyed to the center of the rotating shaft by the first blade portion and the second blade portion of the upper screw, the earth and sand can be moved toward the center side of the rotating shaft while stirring. Therefore, it is possible to suppress the bias of earth and sand in the internal space of the hopper.

シリンダの配管側の端面は、シリンダの軸線に直交する平面に対して傾斜していてもよい。この場合、シリンダの当該端面がシリンダの軸線に直交する平面に対して平行である場合と比較して、シリンダの当該端面の面積を増やすことができる。従って、シリンダにより多くの土砂を取り込むことができるので、多くの土砂を効率よく圧送することができる。 The end face of the cylinder on the pipe side may be inclined with respect to a plane orthogonal to the axis of the cylinder. In this case, the area of the end face of the cylinder can be increased as compared with the case where the end face of the cylinder is parallel to the plane orthogonal to the axis of the cylinder. Therefore, since a large amount of earth and sand can be taken in by the cylinder, a large amount of earth and sand can be efficiently pumped.

本開示に係る土砂圧送方法は、前述した土砂圧送装置を用いて土砂を圧送する土砂圧送方法であって、配管の内面を湿潤状態にする工程と、内面を湿潤状態にした配管にスラリーを流す工程と、を備える。この土砂圧送方法では、配管にスラリーを流す前に水等を配管に流して配管の内面を湿潤状態にする。従って、土砂の詰まりによる配管の閉塞をより確実に抑制することができる。 The earth and sand pumping method according to the present disclosure is an earth and sand pumping method for pumping earth and sand using the above-mentioned earth and sand pumping device, in which a step of moistening the inner surface of a pipe and a slurry flowing through a pipe whose inner surface is moistened. It is equipped with a process. In this earth and sand pumping method, water or the like is flowed through the pipe before the slurry is flowed through the pipe to moisten the inner surface of the pipe. Therefore, it is possible to more reliably suppress the blockage of the pipe due to the clogging of earth and sand.

前述した土砂圧送方法は、配管を通った土砂に改質剤を入れる工程を備えてもよい。この場合、スラリーを流した配管に土砂を通した後において、土砂に改質剤が添加される。従って、土砂を改質することによって土砂の産廃化を抑制することができる。 The earth and sand pumping method described above may include a step of putting a modifier into the earth and sand that has passed through a pipe. In this case, the modifier is added to the earth and sand after passing the earth and sand through the pipe through which the slurry has flowed. Therefore, by modifying the earth and sand, it is possible to suppress the industrial waste of the earth and sand.

スラリーを流す工程では、分散剤を混合して得たスラリーを配管に流してもよい。この場合、分散剤を混合してスラリーを得ることができるので、現場でも容易にスラリーを製造することができる。 In the step of flowing the slurry, the slurry obtained by mixing the dispersant may be flowed to the pipe. In this case, since the dispersant can be mixed to obtain a slurry, the slurry can be easily produced even in the field.

本開示によれば、土砂の粘性が高い場合であっても、土砂の圧送を効率よく行うことができる。 According to the present disclosure, even when the viscosity of the earth and sand is high, the earth and sand can be efficiently pumped.

実施形態に係る土砂圧送装置及び土砂圧送方法が適用される例示的な現場を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the exemplary site to which the earth and sand pumping apparatus and earth and sand pumping method which concerns on embodiment are applied. 土砂における液性指数とコーン指数との関係の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the relationship between the liquid index and the cone index in earth and sand. 土砂における含水比とフロー値との関係の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the relationship between the water content ratio and the flow value in earth and sand. 土砂における含水比とテーブルフローとの関係の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the relationship between the water content ratio in earth and sand, and the table flow. 図1の土砂圧送装置のホッパ、上スクリュー、シリンダ、下スクリュー、配管、及び土砂排出口を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a hopper, an upper screw, a cylinder, a lower screw, a pipe, and an earth and sand discharge port of the earth and sand pumping device of FIG. 図5のA-A線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 変形例に係る土砂圧送装置のホッパ、上スクリュー、シリンダ、下スクリュー、配管、及び土砂排出口を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the hopper, the upper screw, the cylinder, the lower screw, the pipe, and the earth and sand discharge port of the earth and sand pumping apparatus which concerns on a modification. 変形例に係る上スクリューを示す側面図である。It is a side view which shows the upper screw which concerns on the modification. 変形例に係るシリンダを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cylinder which concerns on the modification. 変形例に係るホッパ、上スクリュー、シリンダ及び下スクリューを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the hopper, the upper screw, the cylinder and the lower screw which concerns on a modification. 更なる変形例に係るホッパ、上スクリュー、シリンダ及び下スクリューを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the hopper, the upper screw, the cylinder and the lower screw which concerns on a further modification. 図1の土砂圧送装置のスラリー注入装置を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the slurry injection apparatus of the earth and sand pumping apparatus of FIG. 図12のスラリー注入装置の横断面図である。It is a cross-sectional view of the slurry injection device of FIG. 変形例に係るスラリー注入装置の横断面図である。It is a cross-sectional view of the slurry injection device which concerns on a modification. 図12のスラリー注入装置における土砂と注入されたスラリーの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of earth and sand and the injected slurry in the slurry injection apparatus of FIG. 更なる変形例に係るスラリー注入装置を示す側面図である。It is a side view which shows the slurry injection apparatus which concerns on a further modification. 更なる変形例に係るスラリー注入装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the slurry injection apparatus which concerns on a further modification.

以下では、図面を参照しながら本開示に係る土砂圧送装置及び土砂圧送方法の実施形態について説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。 Hereinafter, embodiments of the earth and sand pumping device and the earth and sand pumping method according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate. In addition, the drawings may be partially simplified or exaggerated for the sake of easy understanding, and the dimensional ratios and the like are not limited to those described in the drawings.

図1は、本実施形態に係る土砂圧送装置1及び土砂圧送方法が適用される例示的な現場Aを示す断面図である。現場Aでは、例えば、掘削によって得られる掘削土である土砂Sを配管2の内部に通して土砂Sを圧送する。配管2は、例えば、鋼管であるが、金属以外の材料によって構成されていてもよい。配管2の断面形状は、例えば、円環状であるが、四角形状等、他の形状であってもよい。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an exemplary site A to which the sediment pumping device 1 and the sediment pumping method according to the present embodiment are applied. At the site A, for example, the earth and sand S, which is the excavated soil obtained by excavation, is passed through the inside of the pipe 2 and the earth and sand S is pumped. The pipe 2 is, for example, a steel pipe, but may be made of a material other than metal. The cross-sectional shape of the pipe 2 is, for example, an annular shape, but may have another shape such as a quadrangular shape.

本実施形態において、配管2は、工事現場である現場Aを構成する地下及び地上Tに設けられており、例えば、配管2の長さは10m~十数kmである。配管2の入口は現場Aの地下に位置しており、配管2の出口は現場Aの地上に位置している。現場Aの地上Tの工事ヤードA1には、土砂運搬車両であるダンプトラックDが設けられる。配管2の出口から排出された土砂SはダンプトラックDに積載され、ダンプトラックDは積載された土砂Sを移送する。 In the present embodiment, the pipe 2 is provided underground and above ground T constituting the site A, which is a construction site. For example, the length of the pipe 2 is 10 m to a dozen km. The entrance of the pipe 2 is located in the basement of the site A, and the exit of the pipe 2 is located in the ground of the site A. A dump truck D, which is a sediment-carrying vehicle, is installed in the construction yard A1 on the ground T of the site A. The earth and sand S discharged from the outlet of the pipe 2 is loaded on the dump truck D, and the dump truck D transfers the loaded earth and sand S.

鉛直方向に延在する断面において、配管2は、例えば、L字状とされている。配管2がL字状とされていることにより、例えば、狭隘な都市土木の現場Aであっても、道路を避けた工事ヤードA1から土砂Sを排出することにより、一般交通の障害にならない箇所への土砂Sの圧送が可能となる。 In the cross section extending in the vertical direction, the pipe 2 is, for example, L-shaped. Since the pipe 2 is L-shaped, for example, even in a narrow urban civil engineering site A, a place where the earth and sand S is discharged from the construction yard A1 avoiding the road does not interfere with general traffic. It is possible to pump the earth and sand S to.

その結果、土砂Sの圧送を夜間に限らず昼間に実施することができるので、工期の短縮に寄与する。また、道路を避けた工事ヤードA1に土砂Sを排出することにより配管2の距離が長い場合であっても、土砂圧送装置1では効率よく土砂Sを圧送することが可能となる。 As a result, the pumping of earth and sand S can be carried out not only at night but also in the daytime, which contributes to shortening the construction period. Further, by discharging the earth and sand S to the construction yard A1 avoiding the road, even if the distance of the pipe 2 is long, the earth and sand pumping device 1 can efficiently pump the earth and sand S.

例えば、現場Aにおける土砂Sは、液性指数及び鋭敏比が一定値以上である土である。液性指数は、例えば、自然含水比、液性限界及び塑性指数から求められる。液性限界とは土が塑性体から液性に遷移するときの境界値となる含水比を示しており、塑性指数とは土が塑性状を示す含水比の幅を示している。土砂Sの液性指数は、例えば、0.5以上であるが、0.7以上、0.8以上、又は1.0以上であってもよい。土砂Sの鋭敏比は、例えば、2.0以上であるが、3.0以上、4.0以上、8.0以上、10.0以上、又は17.0以上であってもよい。 For example, the earth and sand S at the site A is soil having a liquidity index and a sensitivity ratio of a certain value or more. The liquidity index is obtained from, for example, the natural water content ratio, the liquidity limit and the plasticity index. The liquid limit indicates the water content ratio that is the boundary value when the soil transitions from a plastic body to a liquid body, and the plasticity index indicates the range of the water content ratio at which the soil exhibits a plastic state. The liquidity index of the earth and sand S is, for example, 0.5 or more, but may be 0.7 or more, 0.8 or more, or 1.0 or more. The sensitivity ratio of the earth and sand S is, for example, 2.0 or more, but may be 3.0 or more, 4.0 or more, 8.0 or more, 10.0 or more, or 17.0 or more.

地下の現場Aでは、例えば、建築構造物を造るために地盤Gを掘削し、掘削によって生じた土砂Sを配管2を通して地下から地上Tに向かって土砂Sを圧送する。現場Aの地盤Gは、例えば、軟弱地盤であることがあり、軟弱地盤上に重機を配置して重機を稼動させると重機の安定性が問題となる可能性がある。地盤Gが軟弱地盤であるときには、動き回る重機の安定性を確保することができない場合があり、この場合、掘削等の作業の安全性が低下する懸念がある。また、重機の安定性を確保するために、敷鉄板等を設置することが考えられる。しかしながら、敷鉄板等を設置する場合には、設置の手間がかかるため、工事の工程を圧迫する可能性がある。従って、特に地盤Gが軟弱地盤である場合には、重機等をなるべく動き回らせずに作業を行うことが求められる。 At the underground site A, for example, the ground G is excavated to construct a building structure, and the earth and sand S generated by the excavation is pumped from the underground to the above-ground T through the pipe 2. The ground G at the site A may be, for example, a soft ground, and if a heavy machine is arranged on the soft ground and the heavy machine is operated, the stability of the heavy machine may become a problem. When the ground G is soft ground, it may not be possible to secure the stability of the heavy machinery that moves around, and in this case, there is a concern that the safety of work such as excavation may be reduced. In addition, in order to ensure the stability of heavy machinery, it is conceivable to install an iron plate or the like. However, when installing an iron plate or the like, it takes time and effort to install it, which may put pressure on the construction process. Therefore, especially when the ground G is a soft ground, it is required to perform the work without moving heavy machinery or the like as much as possible.

本実施形態に係る土砂圧送装置1は、土砂Sの圧送経路における配管2の上流側に位置する圧送設備10と、配管2における圧送設備10よりも下流側に位置するスラリー注入装置50とを備える。圧送設備10が土砂Sを配管2の内部に圧送すると共に、スラリー注入装置50が配管2の内部にスラリーR(図13等参照)を供給することによって土砂Sを効率よく圧送することが可能である。従って、重機の負荷を減らして重機の安定性を高めることができると共に、工程の圧迫を回避することが可能となる。 The earth and sand pumping device 1 according to the present embodiment includes a pumping facility 10 located on the upstream side of the pipe 2 in the pumping path of the sediment S, and a slurry injection device 50 located on the downstream side of the pumping facility 10 in the pipe 2. .. The pumping equipment 10 pumps the earth and sand S into the inside of the pipe 2, and the slurry injection device 50 supplies the slurry R (see FIG. 13 and the like) to the inside of the pipe 2, so that the earth and sand S can be efficiently pumped. be. Therefore, the load on the heavy machine can be reduced, the stability of the heavy machine can be improved, and the pressure on the process can be avoided.

図2は、土砂Sの液性指数とコーン指数との関係の例を示すグラフである。図2に示されるように、土砂Sの液性指数が大きくなるほど、土砂Sのコーン指数は小さくなる。「コーン指数」は、コーンペネトロメーターのコーン底面を1cm/sの速度で5cm、7.5cm及び10cmと連続的に土砂Sを押し込んだときにコーン底面に作用する嵌入抵抗力の平均値を、コーン底面の面積で除した値を示している。この試験方法をコーン試験と称することがある。コーン指数の値が小さい土砂Sほど柔らかく、コーン指数の値が大きい土砂Sほど硬いことを示している。 FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the liquidity index of earth and sand S and the cone index. As shown in FIG. 2, the larger the liquidity index of the sediment S, the smaller the cone index of the sediment S. The "cone index" is the average value of the fitting resistance that acts on the bottom of the cone when the earth and sand S is continuously pushed into the bottom of the cone of the cone penetrometer at a speed of 1 cm / s at 5 cm, 7.5 cm, and 10 cm. , The value divided by the area of the bottom surface of the cone is shown. This test method may be referred to as a cone test. The smaller the cone index value, the softer the sediment S, and the larger the cone index value, the harder the sediment S.

例えば、液性指数が0.8(又は0.75)以上である土を粘性土、液性指数が0.2(又は0.25)以下である土を砂質土、液性指数が0.2以上且つ0.8以下である土を中間土(粘土と砂とが混合されている土)と称することがある。土砂Sは、例えば、粘性土又は液性指数が0.5以上の中間土である場合があり、土砂Sのコーン指数は500以下、300以下又は200以下である。 For example, soil with a liquid index of 0.8 (or 0.75) or more is cohesive soil, soil with a liquid index of 0.2 (or 0.25) or less is sandy soil, and soil with a liquid index of 0. .Soil with a value of 2 or more and 0.8 or less may be referred to as intermediate soil (soil in which clay and sand are mixed). The earth and sand S may be, for example, a cohesive soil or an intermediate soil having a liquidity index of 0.5 or more, and the cone index of the earth and sand S is 500 or less, 300 or less, or 200 or less.

図3は、土砂Sの含水比とフロー値との関係の例を示すグラフである。フロー値とは、NEXCO試験方法の「第1編 土質関係試験方法」の「フレッシュな気泡混合軽量土の密度・コンシステンシー試験方法」による流動性の指標を示す値である。この試験方法では、内径(80±0.5)mm、容量(400±7)cmの円筒状のシリンダに土砂Sを充填し、当該シリンダを垂直方向に引き上げたときに広がった土砂Sの直径からフロー値を求め、フロー値は土砂Sのコンシステンシー特性を示している。 FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the water content ratio of earth and sand S and the flow value. The flow value is a value indicating an index of fluidity by the "density / consistency test method of fresh air bubble mixed lightweight soil" of "Vol. 1 Soil-related test method" of the NEXCO test method. In this test method, a cylindrical cylinder having an inner diameter (80 ± 0.5) mm and a capacity (400 ± 7) cm 3 is filled with earth and sand S, and the earth and sand S spread when the cylinder is pulled up in the vertical direction. The flow value is obtained from the diameter, and the flow value indicates the consistency characteristic of the earth and sand S.

具体的には、フロー値は、以下の方法で求める。まず、ガラス板を水平面上に設置し、上記のシリンダをガラス板の上に載せる。そして、シリンダに土砂Sを隙間無く充填し、このとき、土砂Sの上面をシリンダの上面よりも僅かに上にした後、土砂Sの上面を直ナイフで除いて土砂Sの上面を平らに仕上げる。その後、シリンダをガラス板に対して垂直方向に引き上げて1分間土砂Sを放置し、土砂Sの広がりが最大と認められる土砂Sの直径と、当該方向の直角方向の土砂Sの直径との平均値をフロー値とする。 Specifically, the flow value is obtained by the following method. First, the glass plate is placed on a horizontal plane, and the above cylinder is placed on the glass plate. Then, the cylinder is filled with the earth and sand S without a gap, and at this time, the upper surface of the earth and sand S is slightly above the upper surface of the cylinder, and then the upper surface of the earth and sand S is removed with a straight knife to finish the upper surface of the earth and sand S flat. .. After that, the cylinder is pulled up in the direction perpendicular to the glass plate and the earth and sand S is left for 1 minute. Let the value be the flow value.

図3に示されるように、土砂Sの含水比が大きいほど、土砂Sのフロー値が大きくなる。例えば、土砂Sのフロー値は、75mm以上、80mm以上又は90mm以上であり、土砂Sの含水比は30%以上、40%以上又は50%以上である。なお、土砂Sのフロー値が100mm以上であれば土砂Sが顕著に変形し流動性が高められる。フロー値が75mm以上の土砂Sであれば、土砂圧送装置1による圧送が十分可能である(土砂圧送装置1によって圧送できる場合がある)。 As shown in FIG. 3, the larger the water content ratio of the earth and sand S, the larger the flow value of the earth and sand S. For example, the flow value of the earth and sand S is 75 mm or more, 80 mm or more or 90 mm or more, and the water content ratio of the earth and sand S is 30% or more, 40% or more or 50% or more. If the flow value of the earth and sand S is 100 mm or more, the earth and sand S is significantly deformed and the fluidity is enhanced. If the flow value is 75 mm or more, the sediment S can be sufficiently pumped by the sediment pumping device 1 (the sediment pumping device 1 may be able to pump).

図4は、土砂Sの含水比とテーブルフローとの関係の例を示すグラフである。テーブルフローとは、JIS R 5201:2015(セメントの物理試験方法)の「12 フロー試験 12.2フロー値の特性」に記載されているテーブルフロー試験によって得られる流動性の指標を示す値である。 FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the water content ratio of earth and sand S and the table flow. The table flow is a value indicating an index of fluidity obtained by the table flow test described in "12 Flow Test 12.2 Flow Value Characteristics" of JIS R 5201: 2015 (Physical test method for cement). ..

テーブルフロー試験では、フローテーブルの上に配置したフローコーンに土砂Sを2層に詰めて突き棒で土砂Sを15回突き、土砂Sの表面を均した後にフローコーンを鉛直方向に取り外す。そして、15秒間に15回の落下運動を土砂Sに与えて土砂Sが広がった後の最大の径と、その直角方向の径とを測定し、これらの平均値がテーブルフローの値となる。 In the table flow test, the earth and sand S is packed in two layers in the flow cone arranged on the flow table, the earth and sand S is pierced 15 times with a stick, the surface of the earth and sand S is leveled, and then the flow cone is removed in the vertical direction. Then, the earth and sand S is subjected to 15 falling motions in 15 seconds to measure the maximum diameter after the earth and sand S spreads and the diameter in the direction perpendicular to the maximum diameter, and the average value thereof becomes the value of the table flow.

図4に示されるように、土砂Sの含水比が大きいほど土砂Sのテーブルフローの値が大きくなる。土砂Sのテーブルフローの値は、例えば、105mm以上、115mm以上、又は120mm以上である。テーブルフローの値が105mmの土砂Sであれば、土砂圧送装置1による圧送が十分可能である(土砂圧送装置1によって圧送できる場合がある)。 As shown in FIG. 4, the larger the water content ratio of the earth and sand S, the larger the table flow value of the earth and sand S. The value of the table flow of the earth and sand S is, for example, 105 mm or more, 115 mm or more, or 120 mm or more. If the value of the table flow is 105 mm, the sediment S can be sufficiently pumped by the sediment pumping device 1 (the sediment pumping device 1 may be able to pump).

続いて、土砂圧送装置1の構成の例について説明する。図5は、土砂圧送装置1の例示的な圧送設備10を横から見た断面を示している。図5に示されるように、圧送設備10は、配管2に連通する内部空間11bを有すると共に土砂Sが投入される有底状のホッパ11と、ホッパ11の壁部11cを貫通すると共に内部空間11bに対して出し入れ可能とされたシリンダ12と、シリンダ12に入り込んだ土砂Sを押し出すピストン13と、を備える。更に、圧送設備10は、内部空間11bにおけるシリンダ12の上方に位置する上スクリュー14と、上スクリュー14よりも下方に位置する下スクリュー15と、下スクリュー15によって搬送された土砂Sを排出する土砂排出口16とを備える。 Subsequently, an example of the configuration of the earth and sand pumping device 1 will be described. FIG. 5 shows a cross section of an exemplary pumping facility 10 of the sediment pumping device 1 as viewed from the side. As shown in FIG. 5, the pumping equipment 10 has an internal space 11b communicating with the pipe 2, and also penetrates the bottomed hopper 11 into which the earth and sand S is charged and the wall portion 11c of the hopper 11 and has an internal space. A cylinder 12 that can be taken in and out of the cylinder 12 and a piston 13 that pushes out the earth and sand S that has entered the cylinder 12 are provided. Further, the pumping equipment 10 discharges the upper screw 14 located above the cylinder 12 in the internal space 11b, the lower screw 15 located below the upper screw 14, and the earth and sand S conveyed by the lower screw 15. It is provided with a discharge port 16.

図6は、図5のA-A線断面図である。図5及び図6に示されるように、圧送設備10は、更に、ホッパ11の外面11dに固定されたバイブレータ17を備えてもよい。ホッパ11は、例えば、水平方向に向けられる壁部11cと、鉛直下方に向けられる底部11hとを有する。なお、バイブレータ17に代えて、ノッカー又はエアブロアによってホッパ11に土砂Sが付着しないようにしてもよい。 FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, the pumping equipment 10 may further include a vibrator 17 fixed to the outer surface 11d of the hopper 11. The hopper 11 has, for example, a wall portion 11c directed in the horizontal direction and a bottom portion 11h directed vertically downward. Instead of the vibrator 17, a knocker or an air blower may be used to prevent the earth and sand S from adhering to the hopper 11.

ホッパ11の内部空間11bの上端にはスクリーン11kが設けられる。土砂Sのうち、例えば、粒径が一定値以下の土砂Sはスクリーン11kを通過して内部空間11bに入り込むが、粒径が当該一定値を超える土砂Sはスクリーン11kを通過せずに除去される。このスクリーン11kによって、ホッパ11の内部空間11bに粒径が大きな土砂Sが入り込むことを抑制できる。 A screen 11k is provided at the upper end of the internal space 11b of the hopper 11. Of the earth and sand S, for example, the earth and sand S having a particle size of a certain value or less passes through the screen 11k and enters the internal space 11b, but the earth and sand S having a particle size exceeding the certain value is removed without passing through the screen 11k. To. With this screen 11k, it is possible to suppress the entry of earth and sand S having a large particle size into the internal space 11b of the hopper 11.

壁部11cは、ホッパ11の側方を向いており、例えば、内部空間11bから見て一方側に位置する壁部11cにシリンダ12が通される貫通孔11jが形成されている。内部空間11bから見て他方側に位置する壁部11cに、配管2が接続される接続部18、土砂排出口16、及び土砂排出口16を開閉する開閉弁19が設けられている。 The wall portion 11c faces the side of the hopper 11, and for example, a through hole 11j through which the cylinder 12 is passed is formed in the wall portion 11c located on one side of the internal space 11b. The wall portion 11c located on the other side of the internal space 11b is provided with a connection portion 18 to which the pipe 2 is connected, a sediment discharge port 16, and an on-off valve 19 for opening and closing the sediment discharge port 16.

シリンダ12は、ホッパ11の壁部11cに対してシリンダ12の軸線方向D1に沿って移動可能とされており、ホッパ11に入り込むときにシリンダ12の内部に土砂Sが入り込む。シリンダ12は、例えば、配管2とホッパ11とを互いに接続する接続部18に移動する。 The cylinder 12 is movable with respect to the wall portion 11c of the hopper 11 along the axial direction D1 of the cylinder 12, and when entering the hopper 11, earth and sand S enters the inside of the cylinder 12. The cylinder 12 moves, for example, to a connecting portion 18 that connects the pipe 2 and the hopper 11 to each other.

接続部18は、シリンダ12が入り込む開口18bと、開口18bを開閉する開閉弁18cとを備える。土砂Sが内部に入り込んだシリンダ12は、例えば、開口18bに通されて、この状態でピストン13がシリンダ12の内部の土砂Sを押し出すことによって土砂Sが配管2に圧送される。 The connection portion 18 includes an opening 18b into which the cylinder 12 enters and an on-off valve 18c for opening and closing the opening 18b. The cylinder 12 in which the earth and sand S has entered is passed through, for example, the opening 18b, and in this state, the piston 13 pushes out the earth and sand S inside the cylinder 12, so that the earth and sand S is pumped to the pipe 2.

圧送設備10は、例えば、2個のシリンダ12を備える。この場合、ホッパ11に接続される2本の配管2、及び2つの接続部18が設けられる。すなわち、ホッパ11に接続される配管2及び接続部18は、シリンダ12に対応するように設けられる。2個のシリンダ12は、例えば、軸線方向D1に交差する交差方向D2に沿って並ぶように配置されている。一例として、交差方向D2は水平方向である。このように交差方向D2に沿って並ぶ複数のシリンダ12を備えることにより、効率よく土砂Sを圧送することが可能とされている。 The pumping equipment 10 includes, for example, two cylinders 12. In this case, two pipes 2 connected to the hopper 11 and two connecting portions 18 are provided. That is, the pipe 2 and the connecting portion 18 connected to the hopper 11 are provided so as to correspond to the cylinder 12. The two cylinders 12 are arranged so as to be arranged along the crossing direction D2 intersecting the axial direction D1, for example. As an example, the crossing direction D2 is the horizontal direction. By providing a plurality of cylinders 12 arranged along the crossing direction D2 in this way, it is possible to efficiently pump the earth and sand S.

上スクリュー14は、例えば、シリンダ12の上方においてシリンダ12の軸線方向D1に延在している。上スクリュー14は、回転軸14bと、回転軸14bから回転軸14bの延在方向(軸線方向D1)に交差する方向に斜めに延びる複数の搬送羽根14cとを備える。例えば、回転軸14bの一端及び他端は、ホッパ11の壁部11cに対向(一例として、近接又は接触)している。 The upper screw 14 extends, for example, above the cylinder 12 in the axial direction D1 of the cylinder 12. The upper screw 14 includes a rotating shaft 14b and a plurality of transport blades 14c extending diagonally from the rotating shaft 14b in a direction intersecting the extending direction (axis direction D1) of the rotating shaft 14b. For example, one end and the other end of the rotating shaft 14b face (for example, close to or in contact with) the wall portion 11c of the hopper 11.

例えば、上スクリュー14は、モータによって回転軸14bが回転することによって複数の搬送羽根14cが土砂Sを搬送する。具体的には、上スクリュー14は、回転軸14bを一方向に回転させると複数の搬送羽根14cが土砂Sを配管2側に搬送し、回転軸14bを当該一方向の反対方向に回転させると複数の搬送羽根14cが土砂Sを配管2の反対側に搬送する。複数の搬送羽根14cは、例えば、軸線方向D1に沿って等間隔となるように形成されている。 For example, in the upper screw 14, a plurality of transport blades 14c transport the earth and sand S by rotating the rotating shaft 14b by a motor. Specifically, in the upper screw 14, when the rotary shaft 14b is rotated in one direction, a plurality of transport blades 14c transport the earth and sand S to the pipe 2 side, and the rotary shaft 14b is rotated in the opposite direction in the one direction. A plurality of transport blades 14c transport the earth and sand S to the opposite side of the pipe 2. The plurality of transport blades 14c are formed so as to be evenly spaced along the axial direction D1, for example.

下スクリュー15は、シリンダ12及び上スクリュー14の下方に設けられる。下スクリュー15は、例えば、ホッパ11の底部11hにおいて軸線方向D1に沿って延在している。下スクリュー15は、上スクリュー14と同様、回転軸15bと、複数の搬送羽根15cとを備え、回転軸15bの一端及び他端は、ホッパ11の壁部11cに対向している。なお、回転軸15bの一端が土砂排出口16に近接している場合、底部11hの土砂Sを一層効率よく土砂排出口16から排出できる。 The lower screw 15 is provided below the cylinder 12 and the upper screw 14. The lower screw 15 extends along the axial direction D1 at the bottom portion 11h of the hopper 11, for example. Like the upper screw 14, the lower screw 15 includes a rotating shaft 15b and a plurality of transport blades 15c, and one end and the other end of the rotating shaft 15b face the wall portion 11c of the hopper 11. When one end of the rotating shaft 15b is close to the sediment discharge port 16, the sediment S at the bottom 11h can be discharged from the sediment discharge port 16 more efficiently.

下スクリュー15は、上スクリュー14と同様、モータによって回転軸15bが回転することによって複数の搬送羽根15cが土砂Sを搬送する。下スクリュー15は、回転軸15bを一方向に回転させることによって複数の搬送羽根15cが土砂Sを土砂排出口16側に搬送する。そして、下スクリュー15の一端に達した土砂Sは土砂排出口16からホッパ11の外部に排出される。一例として、下スクリュー15の搬送羽根15cのピッチ(配置間隔)は、上スクリュー14の搬送羽根14cのピッチよりも広い。しかしながら、搬送羽根15cのピッチと搬送羽根14cのピッチとの関係は、特に限定されない。 Similar to the upper screw 14, the lower screw 15 has a plurality of transport blades 15c that transport the earth and sand S by rotating the rotating shaft 15b by a motor. In the lower screw 15, a plurality of transport blades 15c transport the earth and sand S to the earth and sand discharge port 16 side by rotating the rotation shaft 15b in one direction. Then, the earth and sand S reaching one end of the lower screw 15 is discharged to the outside of the hopper 11 from the earth and sand discharge port 16. As an example, the pitch (arrangement interval) of the transport blades 15c of the lower screw 15 is wider than the pitch of the transport blades 14c of the upper screw 14. However, the relationship between the pitch of the transport blades 15c and the pitch of the transport blades 14c is not particularly limited.

以上、圧送設備10について説明したが、圧送設備の構成は前述した圧送設備10の構成に限定されない。以下では、変形例に係る圧送設備について説明する。なお、変形例に係る圧送設備の一部の構成は、前述した圧送設備10の一部の構成と同一であるため、前述した圧送設備10の説明と重複する説明を適宜省略する。 Although the pumping equipment 10 has been described above, the configuration of the pumping equipment is not limited to the configuration of the pumping equipment 10 described above. Hereinafter, the pumping equipment according to the modified example will be described. Since the partial configuration of the pumping equipment according to the modified example is the same as the partial configuration of the pumping equipment 10 described above, the description overlapping with the description of the pumping equipment 10 described above will be omitted as appropriate.

図7は、変形例に係るホッパ11Aを備えた圧送設備10Aを示す断面図である。図7に示されるように、ホッパ11Aは、壁部11cとは異なる形状の壁部11mを有する。壁部11mは、接続部18の上方において上方に向かうに従って内部空間11bが広がるように傾斜する傾斜面11pを有する。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a pumping facility 10A provided with a hopper 11A according to a modified example. As shown in FIG. 7, the hopper 11A has a wall portion 11m having a shape different from that of the wall portion 11c. The wall portion 11m has an inclined surface 11p that is inclined so that the internal space 11b expands upward toward the upper side of the connecting portion 18.

ホッパ11Aは、配管2の上方に傾斜面11pを有することにより、例えば、上スクリュー14の軸線方向D1の長さが下スクリュー15の軸線方向D1の長さよりも長くなっている。このように、ホッパ11Aが上方に向かうに従って内部空間11bが広がる方向に傾斜する傾斜面11pを有することにより、シリンダ12を押し込んだときに土砂Sを傾斜面11pに向けて流すことができるので、シリンダ12と壁部11mとの間に土砂Sが噛み込む問題を生じにくくすることができる。 Since the hopper 11A has the inclined surface 11p above the pipe 2, for example, the length of the upper screw 14 in the axial direction D1 is longer than the length of the lower screw 15 in the axial direction D1. In this way, by having the inclined surface 11p that inclines in the direction in which the internal space 11b expands as the hopper 11A moves upward, the earth and sand S can flow toward the inclined surface 11p when the cylinder 12 is pushed in. It is possible to reduce the problem of earth and sand S getting caught between the cylinder 12 and the wall portion 11 m.

図8は、変形例に係る上スクリュー14Aを示す側面図である。図8に示されるように、上スクリュー14Aは回転軸14bと搬送羽根14dとを備え、搬送羽根14dは、第1方向B1に延在する羽根14fを含む第1羽根部14gと、第1方向B1とは異なる第2方向B2に延在する羽根14hを含む第2羽根部14jとを有する。 FIG. 8 is a side view showing the upper screw 14A according to the modified example. As shown in FIG. 8, the upper screw 14A includes a rotating shaft 14b and a transport blade 14d, and the transport blade 14d includes a first blade portion 14g including a blade 14f extending in the first direction B1 and a first direction. It has a second blade portion 14j including a blade 14h extending in a second direction B2 different from B1.

例えば、第1羽根部14gの羽根14fが傾斜する向きは、第2羽根部14jの羽根14hが傾斜する向きの反対側である。すなわち、回転軸14bの長手方向と第1方向B1とが成す角度は鋭角であり、回転軸14bの長手方向と第2方向B2とが成す角度は鈍角である。 For example, the direction in which the blade 14f of the first blade portion 14g is inclined is opposite to the direction in which the blade 14h of the second blade portion 14j is inclined. That is, the angle formed by the longitudinal direction of the rotating shaft 14b and the first direction B1 is an acute angle, and the angle formed by the longitudinal direction of the rotating shaft 14b and the second direction B2 is an obtuse angle.

第1羽根部14gは回転軸14bの長手方向の一方側に設けられており、回転軸14bの一方向への回転に伴って羽根14fは当該長手方向の他方側に土砂Sを搬送する。第2羽根部14jは当該長手方向の他方側に設けられており、回転軸14bの当該一方向への回転に伴って羽根14hは当該長手方向の一方側に土砂Sを搬送する。従って、回転軸14bが当該一方向に回転すると搬送羽根14dによって土砂Sは回転軸14bの長手方向の中央側に搬送される。 The first blade portion 14g is provided on one side in the longitudinal direction of the rotating shaft 14b, and the blade 14f conveys the earth and sand S to the other side in the longitudinal direction as the rotating shaft 14b rotates in one direction. The second blade portion 14j is provided on the other side in the longitudinal direction, and the blade 14h conveys the earth and sand S to one side in the longitudinal direction as the rotating shaft 14b rotates in the one direction. Therefore, when the rotating shaft 14b rotates in the one direction, the earth and sand S is conveyed to the center side in the longitudinal direction of the rotating shaft 14b by the conveying blade 14d.

図9は、変形例に係るシリンダ12Aを示す断面図である。図9に示されるように、シリンダ12Aは配管2側に向けられる端面12bを有し、端面12bはシリンダ12Aの軸線に直交する平面に対して傾斜している。具体的には、端面12bは、その下方が突出するように斜めに形成されている。これにより、端面12bに直交する方向から端面12bを見ると、端面12bは縦長の楕円形状とされている。この端面12bを有するシリンダ12Aの場合、シリンダ12の軸線に直交する平面に平行な端面を有するシリンダ12と比較して、より多くの土砂Sをシリンダ12Aの内部に取り込むことが可能となる。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing the cylinder 12A according to the modified example. As shown in FIG. 9, the cylinder 12A has an end face 12b facing the pipe 2 side, and the end face 12b is inclined with respect to a plane orthogonal to the axis of the cylinder 12A. Specifically, the end face 12b is formed diagonally so that its lower portion protrudes. As a result, when the end face 12b is viewed from the direction orthogonal to the end face 12b, the end face 12b has a vertically long elliptical shape. In the case of the cylinder 12A having the end surface 12b, more earth and sand S can be taken into the inside of the cylinder 12A as compared with the cylinder 12 having the end surface parallel to the plane orthogonal to the axis of the cylinder 12.

図10は、変形例に係るホッパ11Bを備えた圧送設備10Bを示す断面図である。ホッパ11Bには、シリンダ12をガイドするガイド部11tが設けられる。ガイド部11tは、例えば、シリンダ12に沿ったレール状とされており、レール状のガイド部11tに沿って軸線方向D1(図10の紙面に直交する方向)にシリンダ12が移動することによってスムーズにシリンダ12を移動させることが可能となる。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a pumping facility 10B provided with a hopper 11B according to a modified example. The hopper 11B is provided with a guide portion 11t for guiding the cylinder 12. The guide portion 11t has, for example, a rail shape along the cylinder 12, and is smoothed by the cylinder 12 moving in the axial direction D1 (direction orthogonal to the paper surface in FIG. 10) along the rail-shaped guide portion 11t. It is possible to move the cylinder 12 to.

ホッパ11Bは、鉛直方向に沿って延びる壁部11sと底部11hとを備える。底部11hは、上スクリュー14の鉛直下方に位置する底面部11rと、底面部11rから更に鉛直下方に突出する突出部11qとを有する。ガイド部11tは、例えば、突出部11qの根元部分(一例として上端)においてシリンダ12と突出部11qとの間に介在している。一例として、圧送設備10Bは、交差方向D2に沿って並ぶ一対のシリンダ12を備え、各シリンダ12から鉛直下方に突出部11qが延びている。 The hopper 11B includes a wall portion 11s and a bottom portion 11h extending along the vertical direction. The bottom portion 11h has a bottom surface portion 11r located vertically below the upper screw 14 and a protruding portion 11q further protruding vertically downward from the bottom surface portion 11r. The guide portion 11t is interposed between the cylinder 12 and the protruding portion 11q, for example, at the root portion (for example, the upper end) of the protruding portion 11q. As an example, the pumping equipment 10B includes a pair of cylinders 12 arranged along the crossing direction D2, and a protrusion 11q extends vertically downward from each cylinder 12.

突出部11qの断面形状は、例えば、U字状とされており、突出部11qの内側に下スクリュー15及び土砂排出口16が設けられる。この圧送設備10Bでは、突出部11qに土砂Sを溜め込んで突出部11qに溜め込まれた土砂Sを各下スクリュー15で搬送して各土砂排出口16から排出することが可能である。 The cross-sectional shape of the protrusion 11q is, for example, U-shaped, and the lower screw 15 and the earth and sand discharge port 16 are provided inside the protrusion 11q. In this pumping equipment 10B, the earth and sand S can be accumulated in the protrusion 11q, and the earth and sand S accumulated in the protrusion 11q can be conveyed by each lower screw 15 and discharged from each earth and sand discharge port 16.

上スクリュー14は、例えば、交差方向D2に沿って並ぶ一対のシリンダ12の間に設けられている。例えば、ホッパ11Bにおける上スクリュー14の高さは、ホッパ11Bにおけるシリンダ12の高さよりも高い。しかしながら、ホッパ11Bにおける上スクリュー14の高さは、シリンダ12の高さと同程度であってもよく、特に限定されない。 The upper screw 14 is provided, for example, between a pair of cylinders 12 arranged along the crossing direction D2. For example, the height of the upper screw 14 in the hopper 11B is higher than the height of the cylinder 12 in the hopper 11B. However, the height of the upper screw 14 in the hopper 11B may be about the same as the height of the cylinder 12, and is not particularly limited.

図11は、別の変形例に係るホッパ11Cを備えた圧送設備10Cを示す断面図である。圧送設備10Cのホッパ11Cは、前述と同様、シリンダ12をガイドするレール状のガイド部11tを備える。ホッパ11Cは、前述した壁部11sと底部11hとを有し、底部11hは底面部11rと突出部11vとを含む。 FIG. 11 is a cross-sectional view showing a pumping facility 10C provided with a hopper 11C according to another modification. The hopper 11C of the pumping equipment 10C includes a rail-shaped guide portion 11t that guides the cylinder 12 as described above. The hopper 11C has the wall portion 11s and the bottom portion 11h described above, and the bottom portion 11h includes a bottom surface portion 11r and a protruding portion 11v.

突出部11vは、前述した突出部11qとは異なり下スクリュー15を収容する空間を形成しておらず、シリンダ12の外周に沿って湾曲している。例えば、突出部11vの内側を向く湾曲面にガイド部11tが配置されている。なお、ホッパ11Cは、突出部11vを有していなくてもよく、平坦面の上にシリンダ12が配置されていてもよい。 Unlike the above-mentioned protrusion 11q, the protrusion 11v does not form a space for accommodating the lower screw 15, and is curved along the outer circumference of the cylinder 12. For example, the guide portion 11t is arranged on a curved surface facing the inside of the protruding portion 11v. The hopper 11C does not have to have the protruding portion 11v, and the cylinder 12 may be arranged on a flat surface.

下スクリュー15(及び土砂排出口16)は、例えば、交差方向D2に沿って並ぶ一対のシリンダ12の間に設けられている。例えば、ホッパ11Cにおける下スクリュー15の高さは、ホッパ11Cにおけるシリンダ12の高さよりも高いが、同程度であってもよく、特に限定されない。また、ホッパ11Cにおいて上スクリュー14は、下スクリュー15の直上に設けられている。 The lower screw 15 (and the earth and sand discharge port 16) is provided, for example, between a pair of cylinders 12 arranged along the crossing direction D2. For example, the height of the lower screw 15 in the hopper 11C is higher than the height of the cylinder 12 in the hopper 11C, but may be about the same, and is not particularly limited. Further, in the hopper 11C, the upper screw 14 is provided directly above the lower screw 15.

次に、土砂圧送装置1のスラリー注入装置50について説明する。図1及び図12に示されるように、スラリー注入装置50は配管2を介して圧送設備10に接続されている。スラリー注入装置50は、土砂Sの圧送経路における圧送設備10の下流側に設けられている。 Next, the slurry injection device 50 of the earth and sand pumping device 1 will be described. As shown in FIGS. 1 and 12, the slurry injection device 50 is connected to the pumping equipment 10 via the pipe 2. The slurry injection device 50 is provided on the downstream side of the pumping equipment 10 in the pumping path of the earth and sand S.

圧送設備10とスラリー注入装置50との距離は、例えば、10m以下である。しかしながら、当該距離は、7m以下、5m以下、3m以下、又は2m以下であってもよく、適宜変更可能である。また、スラリー注入装置50の位置は、圧送設備10の位置に隣接していてもよい。このように、スラリー注入装置50が圧送設備10の近接位置に配置される場合、スラリー注入装置50から延びる配管2の全体にわたってスラリーを供給することができるので、配管2の内部における土砂Sの圧送を一層効率よく行うことが可能である。 The distance between the pumping equipment 10 and the slurry injection device 50 is, for example, 10 m or less. However, the distance may be 7 m or less, 5 m or less, 3 m or less, or 2 m or less, and can be changed as appropriate. Further, the position of the slurry injection device 50 may be adjacent to the position of the pumping equipment 10. In this way, when the slurry injection device 50 is arranged at a position close to the pumping equipment 10, the slurry can be supplied over the entire pipe 2 extending from the slurry injection device 50, so that the sediment S inside the pipe 2 is pumped. Can be performed more efficiently.

スラリー注入装置50は、例えば、管51と、タンク52と、注液管53と、制御装置54と、圧力計55と、ポンプ56とを備える。管51は、例えば、軸線方向D1に沿って分断された配管2を互いに接続している。タンク52は、スラリーRを収容し、注液管53は制御装置54から延びると共に管51の内部に連通する。 The slurry injection device 50 includes, for example, a pipe 51, a tank 52, a liquid injection pipe 53, a control device 54, a pressure gauge 55, and a pump 56. The pipe 51 connects, for example, the pipes 2 divided along the axial direction D1 to each other. The tank 52 houses the slurry R, and the liquid injection pipe 53 extends from the control device 54 and communicates with the inside of the pipe 51.

スラリーRは、配管2の内部における土砂Sの圧送性を高めるために配管2の内部に注入される液体である。スラリーRは、一例として、ペール缶に投入した水と粉体粘土をハンドミキサーで撹拌及び混合して作製される。スラリーRは、低含水比の粘土に流動化剤又は気泡(一例としてマイクロバブル)が添加されて作製されてもよい。スラリーRの密度は、例えば、1.2g/cm以上且つ1.5g/cm以下である。これによりスラリーRの粘性を適度にすることが可能となる。 The slurry R is a liquid injected into the inside of the pipe 2 in order to improve the pumping property of the earth and sand S inside the pipe 2. As an example, the slurry R is produced by stirring and mixing water and powder clay put in a pail can with a hand mixer. The slurry R may be prepared by adding a fluidizing agent or bubbles (microbubbles as an example) to clay having a low water content. The density of the slurry R is, for example, 1.2 g / cm 3 or more and 1.5 g / cm 3 or less. This makes it possible to make the viscosity of the slurry R appropriate.

制御装置54は、例えば、インバータ制御によってスラリーRの注入圧及び注入量の少なくともいずれかを制御する。なお、注入圧制御を採用する場合、過剰なスラリーRが注入される可能性があるため、制御装置54は、スラリーRの注入量を制御することが好ましい。また、制御装置54は、ポンプ56の前面圧及び管51の内圧を測定し、その測定結果に応じてスラリーRの注入量を調整してもよい。 The control device 54 controls at least one of the injection pressure and the injection amount of the slurry R by, for example, inverter control. When the injection pressure control is adopted, the excess slurry R may be injected, so that the control device 54 preferably controls the injection amount of the slurry R. Further, the control device 54 may measure the front pressure of the pump 56 and the internal pressure of the pipe 51, and adjust the injection amount of the slurry R according to the measurement result.

制御装置54はタンク52から注液管53への液体の量を制御し、圧力計55は管51の内部の圧力を測定してもよい。ポンプ56は、注液管53へのスラリーRの注入圧力の制御を行う。ポンプ56による注液管53から管51の内部へのスラリーRの注入圧力は、管51の圧力以上とされる。また、ポンプ56は、注液管53へのスラリーRの注入量の制御を行ってもよい。この場合、より適切な量のスラリーRを管51及び配管2に供給することができる。 The control device 54 may control the amount of liquid from the tank 52 to the liquid injection pipe 53, and the pressure gauge 55 may measure the pressure inside the pipe 51. The pump 56 controls the injection pressure of the slurry R into the liquid injection pipe 53. The injection pressure of the slurry R from the liquid injection pipe 53 to the inside of the pipe 51 by the pump 56 is set to be equal to or higher than the pressure of the pipe 51. Further, the pump 56 may control the injection amount of the slurry R into the liquid injection pipe 53. In this case, a more appropriate amount of slurry R can be supplied to the pipe 51 and the pipe 2.

一例として、管51は金属製である。制御装置54は、例えば、管51から離間した位置に設けられており、制御装置54から複数の注液管53のそれぞれが延びている。注液管53は、例えば、可撓性材料によって構成されたパイプ部53bと、管51に固定された固定部53cとを有する。 As an example, the tube 51 is made of metal. The control device 54 is provided, for example, at a position separated from the pipe 51, and each of the plurality of liquid injection pipes 53 extends from the control device 54. The liquid injection pipe 53 has, for example, a pipe portion 53b made of a flexible material and a fixing portion 53c fixed to the pipe 51.

図13は、管51及び注液管53を軸線方向D1に直交する平面で切断したときの断面図である。図12及び図13に示されるように、固定部53cは、例えば、管51の開口51dを貫通する金属製の部材であり、管51の内部と連通している。開口51dは、例えば、円形状とされており、開口51dの直径(固定部53cの外径)は2mm以上且つ10mm以下である。開口51dの直径が2mm以上であることにより、スラリーRの注入を効率よく行うことができる。また、開口51dの直径が10mm以下であることにより、管51の断面欠損をより確実に回避することができる。 FIG. 13 is a cross-sectional view when the pipe 51 and the liquid injection pipe 53 are cut in a plane orthogonal to the axial direction D1. As shown in FIGS. 12 and 13, the fixing portion 53c is, for example, a metal member penetrating the opening 51d of the pipe 51 and communicating with the inside of the pipe 51. The opening 51d has, for example, a circular shape, and the diameter of the opening 51d (the outer diameter of the fixed portion 53c) is 2 mm or more and 10 mm or less. When the diameter of the opening 51d is 2 mm or more, the slurry R can be efficiently injected. Further, when the diameter of the opening 51d is 10 mm or less, it is possible to more reliably avoid the cross-sectional defect of the pipe 51.

パイプ部53bは、制御装置54からのスラリーRを固定部53cに送り込む。固定部53cは筒状とされており、パイプ部53bからのスラリーRを管51の内部に注入する。なお、固定部53cに、固定部53cにおけるスラリーRの流通を開閉する開閉バルブが設けられていてもよい。 The pipe portion 53b sends the slurry R from the control device 54 to the fixing portion 53c. The fixed portion 53c has a cylindrical shape, and the slurry R from the pipe portion 53b is injected into the inside of the pipe 51. The fixed portion 53c may be provided with an on-off valve for opening and closing the flow of the slurry R in the fixed portion 53c.

注液管53の数は、一例として、3であり、管51の周方向に沿って等間隔に3個の注液管53(固定部53c)が配置されていてもよい。制御装置54からパイプ部53b及び固定部53cを介して管51の内部に注入されたスラリーRは、管51の内面に付着し、例えば、注液管53の出口から管51の周方向に延びる潤滑層Lを管51の内面51fに形成する。このように内面51fに潤滑層Lを形成することによって、管51及び配管2の内部において土砂Sを効率よく圧送することができる。 As an example, the number of the injection pipes 53 is 3, and three injection pipes 53 (fixed portions 53c) may be arranged at equal intervals along the circumferential direction of the pipe 51. The slurry R injected from the control device 54 into the inside of the pipe 51 via the pipe portion 53b and the fixing portion 53c adheres to the inner surface of the pipe 51 and extends, for example, from the outlet of the injection pipe 53 in the circumferential direction of the pipe 51. The lubricating layer L is formed on the inner surface 51f of the pipe 51. By forming the lubricating layer L on the inner surface 51f in this way, the earth and sand S can be efficiently pumped inside the pipe 51 and the pipe 2.

圧力計55は、例えば、注液管53が設けられた位置よりも下流側に配置されており、管51の内部の圧力を測定する。圧力計55によって測定された圧力の値は制御装置54に出力される。制御装置54は、例えば、圧力計55によって測定された圧力の値に基づいて管51(配管2)の内部に注入するスラリーRの量を制御する。具体例として、制御装置54は、ポンプ56に制御信号を出力してタンク52から注液管53に注入するスラリーRの量を制御する。なお、圧力計55は、注液管53が設けられた位置よりも上流側に設けられていてもよい。 The pressure gauge 55 is arranged, for example, on the downstream side of the position where the liquid injection pipe 53 is provided, and measures the pressure inside the pipe 51. The value of the pressure measured by the pressure gauge 55 is output to the control device 54. The control device 54 controls, for example, the amount of slurry R to be injected into the pipe 51 (pipe 2) based on the value of the pressure measured by the pressure gauge 55. As a specific example, the control device 54 outputs a control signal to the pump 56 to control the amount of the slurry R to be injected from the tank 52 into the liquid injection pipe 53. The pressure gauge 55 may be provided on the upstream side of the position where the liquid injection pipe 53 is provided.

図14は、変形例に係るスラリー注入装置50の管51Aの断面を示す図である。変形例に係る管51Aでは、接続される注液管53の数が管51とは異なっており、例えば、管51Aに接続される注液管53の数は20である。一例として、20個の注液管53が管51Aの周方向に沿って等間隔に並んでいる。この場合、20箇所から管51Aの内部にスラリーRが注入されるので、潤滑層Lをより効率よく且つ十分に形成することができる。このように、注液管53の数は適宜変更することが可能である。 FIG. 14 is a diagram showing a cross section of the pipe 51A of the slurry injection device 50 according to the modified example. In the pipe 51A according to the modified example, the number of liquid injection pipes 53 connected is different from that of the pipe 51, and for example, the number of liquid injection pipes 53 connected to the pipe 51A is 20. As an example, 20 liquid injection pipes 53 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the pipe 51A. In this case, since the slurry R is injected into the pipe 51A from 20 points, the lubricating layer L can be formed more efficiently and sufficiently. In this way, the number of injection tubes 53 can be changed as appropriate.

図15は、スラリー注入装置50の管51の内部を流れる土砂Sの様子を示す断面図である。図15に示されるように、管51の内面51fには、例えば、注液管53へのスラリーRの逆流を防止する逆流防止弁57が設けられている。管51の注液管53が設けられた部位よりも下流側に位置する配管2の内面には潤滑層Lが連続して形成されている。 FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state of earth and sand S flowing inside the pipe 51 of the slurry injection device 50. As shown in FIG. 15, the inner surface 51f of the pipe 51 is provided with, for example, a check valve 57 for preventing the backflow of the slurry R into the liquid injection pipe 53. A lubricating layer L is continuously formed on the inner surface of the pipe 2 located on the downstream side of the portion of the pipe 51 where the liquid injection pipe 53 is provided.

注液管53から管51の内部に注入されたスラリーRによって形成された潤滑層Lは、土砂Sと管51の内面51fとの間に介在する。潤滑層Lは、管51だけでなく、下流側の配管2の内面にも形成されており、これにより、配管2の内部における土砂Sの効率のよい圧送が実現される。 The lubricating layer L formed by the slurry R injected from the liquid injection pipe 53 into the pipe 51 is interposed between the earth and sand S and the inner surface 51f of the pipe 51. The lubricating layer L is formed not only on the pipe 51 but also on the inner surface of the pipe 2 on the downstream side, whereby efficient pumping of the earth and sand S inside the pipe 2 is realized.

図16は、変形例に係るスラリー注入装置50Cを示す側面図である。スラリー注入装置50Cは、前述したスラリー注入装置50と同様、複数の注液管53を備える。複数の注液管53における土砂Sの圧送方向Xの位置が互いにずれている。よって、スラリー注入装置50Cでは、圧送方向Xの位置が互いに異なる複数の箇所から管51の内部にスラリーRを注入することができる。なお、図16の例では、複数の注液管53が管51に千鳥状に配置されている。しかしながら、スラリー注入装置50Cの管51における複数の注液管53の配置態様は適宜変更可能である。例えば、管51において複数の注液管53が格子状に配置されていてもよい。 FIG. 16 is a side view showing the slurry injection device 50C according to the modified example. The slurry injection device 50C includes a plurality of liquid injection pipes 53, similar to the slurry injection device 50 described above. The positions of the earth and sand S in the pumping direction X in the plurality of injection pipes 53 are deviated from each other. Therefore, in the slurry injection device 50C, the slurry R can be injected into the inside of the pipe 51 from a plurality of locations where the positions of the pumping directions X are different from each other. In the example of FIG. 16, a plurality of liquid injection pipes 53 are arranged in a staggered manner in the pipe 51. However, the arrangement mode of the plurality of liquid injection pipes 53 in the pipe 51 of the slurry injection device 50C can be appropriately changed. For example, in the pipe 51, a plurality of liquid injection pipes 53 may be arranged in a grid pattern.

図17は、更なる変形例に係るスラリー注入装置60を示す断面図である。図17に示されるように、スラリー注入装置60は、例えば、配管2の内部に配置される環状部材(又は注水リング)であって、スラリー注入装置60の軸線方向を向く端面61からスラリーRが発生する。この端面61からのスラリーRによって、前述と同様、配管2の内面に潤滑層Lが形成される。従って、スラリー注入装置60を用いた場合であっても、配管2の内面に潤滑層Lを形成することによってスムーズな土砂Sの圧送が可能となる。 FIG. 17 is a cross-sectional view showing a slurry injection device 60 according to a further modification. As shown in FIG. 17, the slurry injection device 60 is, for example, an annular member (or a water injection ring) arranged inside the pipe 2, and the slurry R is formed from an end face 61 of the slurry injection device 60 facing the axial direction. Occur. The slurry R from the end surface 61 forms the lubricating layer L on the inner surface of the pipe 2 as described above. Therefore, even when the slurry injection device 60 is used, the smooth pumping of the earth and sand S can be achieved by forming the lubricating layer L on the inner surface of the pipe 2.

次に、本実施形態に係る土砂Sの土砂圧送方法の例について説明する。以下では、図1に示される土砂圧送装置1によって土砂Sを圧送する例について説明する。まず、配管2の内部を湿潤化させる(配管の内面を湿潤状態にする工程)。具体的には、スラリー注入装置50を用いて土砂Sの圧送前に配管2に泥土スラリーを流して配管2の内面を湿潤状態にする。泥土スラリーとしてスラリー注入装置50から配管2に水を流してもよい。 Next, an example of the earth and sand pumping method of earth and sand S according to this embodiment will be described. Hereinafter, an example in which the earth and sand S is pumped by the earth and sand pumping device 1 shown in FIG. 1 will be described. First, the inside of the pipe 2 is moistened (a step of moistening the inner surface of the pipe). Specifically, the slurry injection device 50 is used to flow a mud slurry through the pipe 2 before the earth and sand S is pumped to bring the inner surface of the pipe 2 into a wet state. Water may flow from the slurry injection device 50 to the pipe 2 as a mud slurry.

そして、スラリーRを用意する(スラリーを用意する工程)。例えば、20L(リットル)のベール缶に投入した水と粉体粘土をハンドミキサーで撹拌及び混合することによってスラリーRを作製する。また、低含水比の粘土に流動化剤又は気泡を添加してスラリーRを作製してもよい。スラリーRは、分散剤が混合されて作製されてもよい。分散剤は、例えば、ポリカルボン酸塩、ナフタリンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、又はアニオンポリマーを含んでいてもよい。 Then, the slurry R is prepared (step of preparing the slurry). For example, a slurry R is prepared by stirring and mixing water and powder clay put in a 20 L (liter) veil can with a hand mixer. Further, a slurry R may be prepared by adding a fluidizing agent or bubbles to clay having a low water content. The slurry R may be prepared by mixing a dispersant. Dispersants may include, for example, polycarboxylates, naphthalin sulfonates, alkylbenzene sulfonates, or anionic polymers.

前述したように、配管2の内部を湿潤状態にした後にスラリー注入装置50からスラリーRを配管2に注入する(スラリーを流す工程)。このとき、制御装置54によるインバータ制御でスラリーRの注入量を制御してもよい。例えば、スラリーRは、スラリー注入装置50の複数の注液管53のそれぞれから管51に注入されて配管2の内部に供給される。 As described above, after moistening the inside of the pipe 2, the slurry R is injected into the pipe 2 from the slurry injection device 50 (step of flowing the slurry). At this time, the injection amount of the slurry R may be controlled by the inverter control by the control device 54. For example, the slurry R is injected into the pipe 51 from each of the plurality of injection pipes 53 of the slurry injection device 50 and supplied to the inside of the pipe 2.

また、図1及び図5に示されるように、ホッパ11に土砂Sを投入して土砂Sの圧送を行う(土砂を圧送する工程)。ホッパ11に投入された土砂Sは、上スクリュー14及び下スクリュー15によって撹拌及び搬送される。そして、土砂Sは、シリンダ12のホッパ11の内部空間11bへの貫入、及びピストン13によるシリンダ12内の土砂Sの配管2への押出を行うことによって土砂Sを配管2に圧送する。 Further, as shown in FIGS. 1 and 5, the earth and sand S is put into the hopper 11 and the earth and sand S is pumped (step of pumping the earth and sand). The earth and sand S charged into the hopper 11 is agitated and conveyed by the upper screw 14 and the lower screw 15. Then, the earth and sand S is pumped to the pipe 2 by penetrating the hopper 11 of the cylinder 12 into the internal space 11b and extruding the earth and sand S in the cylinder 12 into the pipe 2 by the piston 13.

例えば、2つのシリンダ12がホッパ11の内部空間11bに設けられる場合、一方のシリンダ12、及び他方のシリンダ12、を交互に挿入してもよい。具体的には、一方のシリンダ12を押して当該一方のシリンダ12に土砂Sを取り込み、当該一方のシリンダ12を引いたときに他方のシリンダ12を押して当該他方のシリンダ12に土砂Sを取り込んでもよい。そして、一方のシリンダ12及び他方のシリンダ12から交互にピストン13によって土砂Sを配管2に押し出すことによって、ホッパ11に投入された土砂Sの一層効率的な圧送が可能となる。 For example, when two cylinders 12 are provided in the internal space 11b of the hopper 11, one cylinder 12 and the other cylinder 12 may be inserted alternately. Specifically, one cylinder 12 may be pushed to take the earth and sand S into the one cylinder 12, and when the one cylinder 12 is pulled, the other cylinder 12 may be pushed to take the earth and sand S into the other cylinder 12. .. Then, by alternately pushing the earth and sand S from one cylinder 12 and the other cylinder 12 into the pipe 2 by the piston 13, more efficient pumping of the earth and sand S put into the hopper 11 becomes possible.

また、上スクリュー14は回転によって土砂Sを搬送してシリンダ12とホッパ11の壁部11cとの間(シリンダ12の前側)に土砂Sを落とすと共に、内部空間11bの土砂Sを撹拌して土塊を解したり巨礫を移動させたりしてもよい。一方、下スクリュー15は回転によって土砂Sを搬送して底部11hの土砂Sを押し上げ、更に、底部11hに沈降した巨礫等を搬送する。このように下スクリュー15は巨礫を搬送することによってシリンダ12への巨礫の接触を抑制する。そして、開閉弁19が土砂排出口16を開放して下スクリュー15によって搬送された巨礫等はホッパ11から排出される。 Further, the upper screw 14 conveys the earth and sand S by rotation and drops the earth and sand S between the cylinder 12 and the wall portion 11c of the hopper 11 (on the front side of the cylinder 12), and at the same time, stirs the earth and sand S in the internal space 11b to stir the earth and sand mass. You may unravel or move the boulder. On the other hand, the lower screw 15 conveys the earth and sand S by rotation, pushes up the earth and sand S at the bottom portion 11h, and further conveys the boulder and the like that have settled to the bottom portion 11h. In this way, the lower screw 15 suppresses the contact of the boulder with the cylinder 12 by conveying the boulder. Then, the on-off valve 19 opens the earth and sand discharge port 16, and the boulder or the like conveyed by the lower screw 15 is discharged from the hopper 11.

上スクリュー14及び下スクリュー15は、土砂Sを圧送しているときには、ホッパ11の内部空間11bの土砂Sを配管2側(シリンダー貫入方向)に移動させてもよい。この場合、シリンダ12を引き抜くときに土砂Sがシリンダ12側に移動することによってシリンダ12の配管2側の土砂Sが不足することを抑制できる。 When the upper screw 14 and the lower screw 15 are pumping the earth and sand S, the earth and sand S in the internal space 11b of the hopper 11 may be moved to the pipe 2 side (cylinder penetration direction). In this case, it is possible to prevent the sediment S on the pipe 2 side of the cylinder 12 from becoming insufficient due to the sediment S moving to the cylinder 12 side when the cylinder 12 is pulled out.

以上のように、土砂Sを圧送すると、土砂Sが配管2から地上Tに移送されて、例えば、土砂Sは地上TにおいてダンプトラックDに積載される。このとき、配管2から排出された土砂Sに改質剤が入れられる。改質剤は、例えば、生石灰、消石灰、半水石膏、酸化マグネシウム、凝集剤、セメント、及びセメント系固化材、の少なくともいずれかを含んでいてもよい。凝集剤は、例えば、ポリ塩化アルミニウム(PAC)、液体硫酸アルミニウム(硫酸バンド)、及び有機系高分子凝集剤の少なくともいずれかを含んでいてもよい。また、改質剤は、商品名「泥DRY」(クニミネ工業株式会社製、主成分無機鉱物(グリーンタフ))を含んでいてもよい。 As described above, when the earth and sand S is pumped, the earth and sand S is transferred from the pipe 2 to the ground T, and for example, the earth and sand S is loaded on the dump truck D on the ground T. At this time, the modifier is put into the earth and sand S discharged from the pipe 2. The modifier may contain, for example, at least one of quicklime, slaked lime, hemihydrate gypsum, magnesium oxide, flocculant, cement, and cement-based solidifying material. The flocculant may contain, for example, at least one of polyaluminum chloride (PAC), liquid aluminum sulfate (sulfate band), and an organic polymer flocculant. Further, the modifier may contain the trade name "mud DRY" (manufactured by Kunimine Industries, Ltd., main component inorganic mineral (green tough)).

上記のように配管2で圧送された後の土砂Sに改質剤を添加する場合、例えば、土砂Sのコーン指数qcを200kN/m以上とすることができる。改質剤が添加されて改質された土砂Sは、例えば、ダンプトラックDに積載されて所定の場所に移送される。そして、本実施形態に係る土砂圧送方法の一連の工程が完了する。 When the modifier is added to the earth and sand S after being pumped by the pipe 2 as described above, for example, the cone index qc of the earth and sand S can be set to 200 kN / m 2 or more. The earth and sand S modified by adding the modifier is loaded on, for example, a dump truck D and transferred to a predetermined place. Then, a series of steps of the earth and sand pumping method according to the present embodiment are completed.

次に、本実施形態に係る土砂圧送装置1及び土砂圧送方法から得られる作用効果について詳細に説明する。土砂圧送装置1では、ホッパ11の内部空間11bに土砂Sが投入され、投入された土砂Sが撹拌される。ホッパ11の内部空間11bには、ホッパ11の壁部11cを貫通した状態でホッパ11の内部空間11bを移動するシリンダ12と、シリンダ12の上方に配置される上スクリュー14と、上スクリュー14によりも下方に配置される下スクリュー15とを備える。従って、上下一対に設けられる上スクリュー14及び下スクリュー15の双方によって土砂Sを十分に撹拌することができるので、土砂Sを効率的に圧送することができる。 Next, the action and effect obtained from the earth and sand pumping device 1 and the earth and sand pumping method according to the present embodiment will be described in detail. In the earth and sand pumping device 1, the earth and sand S is put into the internal space 11b of the hopper 11 and the put in earth and sand S is agitated. The internal space 11b of the hopper 11 is provided with a cylinder 12 that moves in the internal space 11b of the hopper 11 while penetrating the wall portion 11c of the hopper 11, an upper screw 14 arranged above the cylinder 12, and an upper screw 14. Also includes a lower screw 15 arranged below. Therefore, since the earth and sand S can be sufficiently agitated by both the upper screw 14 and the lower screw 15 provided in the upper and lower pairs, the earth and sand S can be efficiently pumped.

土砂圧送装置1は、土砂Sが押し出される配管2の他に、下スクリュー15によって搬送された土砂Sをホッパ11の内部空間11bから排出する土砂排出口16を備える。従って、含水比又は粘性が高く流動性が高くない土砂Sがホッパ11の内部空間11bに投入されても、下スクリュー15で撹拌することができると共に、下スクリュー15によって搬送された土砂Sを土砂排出口16から排出することができる。 The earth and sand pumping device 1 includes, in addition to the pipe 2 from which the earth and sand S is pushed out, an earth and sand discharge port 16 that discharges the earth and sand S conveyed by the lower screw 15 from the internal space 11b of the hopper 11. Therefore, even if the earth and sand S having a high water content or high viscosity and not high fluidity is put into the internal space 11b of the hopper 11, it can be agitated by the lower screw 15 and the earth and sand S conveyed by the lower screw 15 can be agitated. It can be discharged from the discharge port 16.

従って、流動性が低い土砂Sが投入されても、土砂Sは土砂排出口16から排出されるので、シリンダ12の内部に土砂Sを効率よく取り込むことができる。そして、シリンダ12を挿入するための圧力負荷を低減させることができるので、単位時間あたりにおける土砂Sの圧送量を増加させると共に、配管2の内部の閉塞を抑制することができる。従って、土砂Sの粘性が高い場合であっても、土砂Sの圧送を効率よく行うことができる。 Therefore, even if the sediment S having low fluidity is thrown in, the sediment S is discharged from the sediment discharge port 16, so that the sediment S can be efficiently taken into the inside of the cylinder 12. Since the pressure load for inserting the cylinder 12 can be reduced, the amount of the earth and sand S pumped per unit time can be increased, and the internal blockage of the pipe 2 can be suppressed. Therefore, even when the viscosity of the earth and sand S is high, the pumping of the earth and sand S can be efficiently performed.

土砂圧送装置1は、配管2に接続されており、配管2の内部(配管2の途中)にスラリーRを注入するスラリー注入装置50を備える。スラリー注入装置50によって土砂Sが通る配管2の途中にスラリーRが注入される。従って、配管2の途中にスラリーRが注入されることにより、土砂Sを圧送するときにおける配管2の内面に対する圧力損失を低減させることができる。また、配管2の内部における土砂Sの圧送を効率よく行うことができる。 The earth and sand pumping device 1 is connected to the pipe 2 and includes a slurry injection device 50 that injects the slurry R into the inside of the pipe 2 (in the middle of the pipe 2). The slurry R is injected in the middle of the pipe 2 through which the earth and sand S passes by the slurry injection device 50. Therefore, by injecting the slurry R in the middle of the pipe 2, it is possible to reduce the pressure loss on the inner surface of the pipe 2 when the earth and sand S is pumped. Further, the pressure feeding of the earth and sand S inside the pipe 2 can be efficiently performed.

図10に示されるように、土砂圧送装置1は、ホッパ11Bの底部11hとシリンダ12の間にシリンダ12の移動をガイドするガイド部11tを備えてもよい。この場合、ガイド部11tがホッパ11の壁部11sに対するシリンダ12の移動をガイドするので、シリンダ12の移動を安定させることができる。従って、シリンダ12の移動を安定させることによって、シリンダ12の内部への土砂Sの取り込みを効率よく行うことができる。その結果、シリンダ12から配管2への土砂Sの圧送を効率よく行うことができる。 As shown in FIG. 10, the earth and sand pumping device 1 may include a guide portion 11t that guides the movement of the cylinder 12 between the bottom portion 11h of the hopper 11B and the cylinder 12. In this case, since the guide portion 11t guides the movement of the cylinder 12 with respect to the wall portion 11s of the hopper 11, the movement of the cylinder 12 can be stabilized. Therefore, by stabilizing the movement of the cylinder 12, it is possible to efficiently take in the earth and sand S into the inside of the cylinder 12. As a result, the earth and sand S can be efficiently pumped from the cylinder 12 to the pipe 2.

ホッパ11Bの底部11hは、ガイド部11tから下方に突出する突出部11qを含んでいてもよく、突出部11qの内側に下スクリュー15及び土砂排出口16が設けられてもよい。この場合、流動性が高くない土砂Sを下方に突出する突出部11qに溜め込んだ上で下スクリュー15が搬送し、突出部11qの内側に溜まった土砂Sが土砂排出口16から排出される。従って、流動性が高くない土砂Sを土砂排出口16から集中して排出できるので、ホッパ11Bの内部空間に投入された土砂Sの圧送を効率よく行うことができる。 The bottom portion 11h of the hopper 11B may include a protruding portion 11q protruding downward from the guide portion 11t, and a lower screw 15 and a sediment discharge port 16 may be provided inside the protruding portion 11q. In this case, the earth and sand S having low fluidity is accumulated in the protruding portion 11q protruding downward, and then the lower screw 15 is conveyed, and the earth and sand S accumulated inside the protruding portion 11q is discharged from the earth and sand discharge port 16. Therefore, since the earth and sand S having low fluidity can be concentrated and discharged from the earth and sand discharge port 16, the earth and sand S put into the internal space of the hopper 11B can be efficiently pumped.

図11に示されるように、土砂圧送装置1は、複数のシリンダ12を備えてもよく、複数のシリンダ12の間に下スクリュー15が設けられてもよい。この場合、複数のシリンダ12によってホッパ11Cの内部空間からの土砂Sの圧送を効率よく行うことができる。更に、複数のシリンダ12の間に下スクリュー15が設けられるので、複数のシリンダ12のそれぞれが下スクリュー15によって撹拌された土砂Sを取り込むことが可能となる。従って、各シリンダ12が撹拌された土砂Sを取り込むことにより、ホッパ11Cの内部空間からの土砂Sの圧送を効率よく行うことができる。 As shown in FIG. 11, the earth and sand pumping device 1 may include a plurality of cylinders 12, and a lower screw 15 may be provided between the plurality of cylinders 12. In this case, the plurality of cylinders 12 can efficiently pump the earth and sand S from the internal space of the hopper 11C. Further, since the lower screw 15 is provided between the plurality of cylinders 12, each of the plurality of cylinders 12 can take in the earth and sand S agitated by the lower screw 15. Therefore, by taking in the agitated earth and sand S from each cylinder 12, the earth and sand S can be efficiently pumped from the internal space of the hopper 11C.

図8に示されるように、上スクリュー14Aは、回転軸14b、及び回転軸14bの回転により土砂Sを撹拌しながら搬送する搬送羽根14dとを有し、搬送羽根14dは、回転軸14bから回転軸14bの延在方向(軸線方向D1)に交差する第1方向B1に斜めに延びる第1羽根部14gと、回転軸14bから当該延在方向に交差する方向であって且つ第1羽根部14gとは異なる第2方向B2に斜めに延びる第2羽根部14jと、を含んでおり、第1羽根部14g及び第2羽根部14jは、回転軸14bの中央に寄せるように土砂Sを搬送してもよい。この場合、上スクリュー14Aの第1羽根部14g及び第2羽根部14jによって回転軸14bの中央に土砂Sが搬送されるので、土砂Sを撹拌しながら回転軸14bの中央に寄せることができる。従って、ホッパ11の内部空間11bにおける土砂Sの偏りを抑制することができる。 As shown in FIG. 8, the upper screw 14A has a rotary shaft 14b and a transport blade 14d that transports the earth and sand S while stirring by the rotation of the rotary shaft 14b, and the transport blade 14d rotates from the rotary shaft 14b. The first blade portion 14g extending diagonally in the first direction B1 intersecting the extending direction (axis direction D1) of the shaft 14b, and the first blade portion 14g in the direction intersecting the extending direction from the rotating shaft 14b. The second blade portion 14j extending diagonally in the second direction B2 different from the above is included, and the first blade portion 14g and the second blade portion 14j carry the earth and sand S so as to be closer to the center of the rotation shaft 14b. You may. In this case, since the earth and sand S is conveyed to the center of the rotating shaft 14b by the first blade portion 14g and the second blade portion 14j of the upper screw 14A, the earth and sand S can be moved to the center of the rotating shaft 14b while stirring. Therefore, it is possible to suppress the bias of the earth and sand S in the internal space 11b of the hopper 11.

図9に示されるように、シリンダ12Aの配管2側の端面12bは、シリンダ12Aの軸線に直交する平面に対して傾斜していてもよい。この場合、シリンダの当該端面がシリンダの軸線に直交する平面に対して平行である場合と比較して、シリンダ12Aの端面12bの面積を増やすことができる。従って、シリンダ12Aにより多くの土砂Sを取り込むことができるので、多くの土砂Sを効率よく圧送することができる。 As shown in FIG. 9, the end surface 12b of the cylinder 12A on the pipe 2 side may be inclined with respect to a plane orthogonal to the axis of the cylinder 12A. In this case, the area of the end face 12b of the cylinder 12A can be increased as compared with the case where the end face of the cylinder is parallel to the plane orthogonal to the axis of the cylinder. Therefore, since a large amount of earth and sand S can be taken in by the cylinder 12A, a large amount of earth and sand S can be efficiently pumped.

本実施形態に係る土砂圧送方法は、図1に例示される土砂圧送装置1を用いて土砂Sを圧送する土砂圧送方法であって、配管2の内面を湿潤状態にする工程と、当該内面を湿潤状態にした配管2にスラリーRを流す工程と、を備える。この土砂圧送方法では、配管2にスラリーRを流す前に水等を配管2に流して配管2の内面を湿潤状態にする。従って、土砂Sの詰まりによる配管2の閉塞をより確実に抑制することができる。 The sediment pumping method according to the present embodiment is a sediment pumping method in which the sediment S is pumped using the sediment pumping device 1 exemplified in FIG. 1, and the step of moistening the inner surface of the pipe 2 and the inner surface thereof. A step of flowing the slurry R through the wet pipe 2 is provided. In this earth and sand pressure feeding method, water or the like is flowed through the pipe 2 before the slurry R is flowed through the pipe 2, and the inner surface of the pipe 2 is made wet. Therefore, it is possible to more reliably suppress the blockage of the pipe 2 due to the clogging of the earth and sand S.

本実施形態に係る土砂圧送方法は、配管2を通った土砂Sに改質剤を入れる工程を備えてもよい。この場合、スラリーRを流した配管2に土砂Sを通した後において、土砂Sに改質剤が添加される。従って、土砂Sを改質することによって土砂Sの産廃化を抑制することができる。 The earth and sand pumping method according to the present embodiment may include a step of putting a modifier into the earth and sand S passing through the pipe 2. In this case, after passing the earth and sand S through the pipe 2 through which the slurry R has flowed, the modifier is added to the earth and sand S. Therefore, by modifying the earth and sand S, it is possible to suppress the industrial waste of the earth and sand S.

スラリーRを流す工程では、分散剤を混合して得たスラリーRを配管2に流してもよい。この場合、分散剤を混合してスラリーRを得ることができるので、現場Aでも容易にスラリーRを製造することができる。 In the step of flowing the slurry R, the slurry R obtained by mixing the dispersant may be flowed to the pipe 2. In this case, since the dispersant can be mixed to obtain the slurry R, the slurry R can be easily produced even at the site A.

以上、本開示に係る土砂圧送装置及び土砂圧送方法の実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲において変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、土砂圧送装置の各部の形状、大きさ、機能、構成、数、材料及び配置態様、並びに、土砂圧送方法の各工程の内容及び順序は、上記の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、前述の実施形態では、2つのシリンダ12を備える例について説明したが、シリンダ12の数は、1又は3以上であってもよい。 The embodiment of the earth and sand pumping device and the earth and sand pumping method according to the present disclosure has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be modified or applied to other things without changing the gist described in each claim. That is, the shape, size, function, configuration, number, material and arrangement mode of each part of the sediment pumping device, and the content and order of each step of the sediment pumping method can be appropriately changed without departing from the above gist. be. For example, in the above-described embodiment, the example including two cylinders 12 has been described, but the number of cylinders 12 may be 1 or 3 or more.

例えば、前述の実施形態では、配管2の上流側(圧送設備10の近傍)にスラリー注入装置50が設けられる例について説明した。しかしながら、配管2におけるスラリー注入装置の配置位置及び数は、適宜変更可能である。例えば、数百メートル延びる配管2において、複数のスラリー注入装置が一定間隔おきに配置されていてもよい。更に、スラリー注入装置を有しない土砂圧送装置であってもよい。 For example, in the above-described embodiment, an example in which the slurry injection device 50 is provided on the upstream side of the pipe 2 (near the pumping equipment 10) has been described. However, the arrangement position and number of the slurry injection devices in the pipe 2 can be changed as appropriate. For example, in the pipe 2 extending several hundred meters, a plurality of slurry injection devices may be arranged at regular intervals. Further, it may be a sediment pumping device that does not have a slurry injection device.

また、前述の実施形態では、狭隘な都市土木の現場Aに土砂圧送装置1及び土砂圧送方法が適用される例について説明した。しかしながら、土砂圧送装置及び土砂圧送方法が適用される現場の種類は、都市土木の現場に限られず、例えば、シールドトンネルを構築する現場、臨海の現場、又はオープンケーソンを構築する現場であってもよく、適宜変更可能である。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the sediment pumping device 1 and the sediment pumping method are applied to the site A of a narrow urban civil engineering has been described. However, the type of site to which the earth and sand pumping device and the earth and sand pumping method are applied is not limited to the site of urban civil engineering, and may be, for example, a site for constructing a shield tunnel, a site for seaside, or a site for constructing an open caisson. Well, it can be changed as appropriate.

1…土砂圧送装置、2…配管、10,10A,10B,10C…圧送設備、11,11A,11B,11C…ホッパ、11b…内部空間、11c,11m,11s…壁部、11d…外面、11h…底部、11j…貫通孔、11k…スクリーン、11p…傾斜面、11q…突出部、11r…底面部、11t…ガイド部、11v…突出部、12,12A…シリンダ、12b…端面、13…ピストン、14,14A…上スクリュー、14b…回転軸、14c,14d…搬送羽根、14f…羽根、14g…第1羽根部、14h…羽根、14j…第2羽根部、15…下スクリュー、15b…回転軸、15c…搬送羽根、16…土砂排出口、17…バイブレータ、18…接続部、18b…開口、18c…開閉弁、19…開閉弁、50,50C,60…スラリー注入装置、51,51A…管、51d…開口、51f…内面、52…タンク、53…注液管、53b…パイプ部、53c…固定部、54…制御装置、55…圧力計、56…ポンプ、57…逆流防止弁、61…端面、A…現場、A1…工事ヤード、B1…第1方向、B2…第2方向、D…ダンプトラック、D1…軸線方向、D2…交差方向、G…地盤、L…潤滑層、R…スラリー、S…土砂、T…地上、X…圧送方向。 1 ... earth and sand pumping device, 2 ... piping, 10,10A, 10B, 10C ... pumping equipment, 11,11A, 11B, 11C ... hopper, 11b ... internal space, 11c, 11m, 11s ... wall, 11d ... outer surface, 11h ... bottom, 11j ... through hole, 11k ... screen, 11p ... inclined surface, 11q ... protruding part, 11r ... bottom part, 11t ... guide part, 11v ... protruding part, 12, 12A ... cylinder, 12b ... end face, 13 ... piston , 14, 14A ... Upper screw, 14b ... Rotating shaft, 14c, 14d ... Conveying blade, 14f ... Blade, 14g ... First blade, 14h ... Blade, 14j ... Second blade, 15 ... Lower screw, 15b ... Rotation Shaft, 15c ... Conveying blade, 16 ... Sediment discharge port, 17 ... Vibrator, 18 ... Connection, 18b ... Opening, 18c ... On-off valve, 19 ... On-off valve, 50, 50C, 60 ... Slurry injection device, 51, 51A ... Pipe, 51d ... Opening, 51f ... Inner surface, 52 ... Tank, 53 ... Liquid injection pipe, 53b ... Pipe part, 53c ... Fixed part, 54 ... Control device, 55 ... Pressure gauge, 56 ... Pump, 57 ... Backflow prevention valve, 61 ... End face, A ... Site, A1 ... Construction yard, B1 ... First direction, B2 ... Second direction, D ... Dump truck, D1 ... Axial direction, D2 ... Crossing direction, G ... Ground, L ... Lubricating layer, R ... Slurry, S ... Earth and sand, T ... Ground, X ... Pumping direction.

Claims (10)

土砂を圧送する土砂圧送装置であって、
土砂が通る配管と、
前記配管に連通する内部空間を有し、前記内部空間に土砂が投入されるホッパと、
前記ホッパの壁部を貫通した状態で前記内部空間において移動可能なシリンダと、
前記シリンダに入り込んだ土砂を前記配管に押し出すピストンと、
前記内部空間における前記シリンダの上方に配置されており、前記内部空間に投入された土砂を搬送する上スクリューと、
前記内部空間における前記上スクリューの下方に配置されており、前記内部空間に投入された土砂を搬送する下スクリューと、
前記ホッパの壁部に形成されており、前記下スクリューによって搬送された土砂を前記内部空間から排出する土砂排出口と、
を備える土砂圧送装置。
It is an earth and sand pumping device that pumps earth and sand.
Piping through which earth and sand pass,
A hopper that has an internal space that communicates with the pipe and in which earth and sand are poured into the internal space.
A cylinder that can move in the internal space while penetrating the wall of the hopper,
A piston that pushes the earth and sand that has entered the cylinder into the pipe,
An upper screw, which is arranged above the cylinder in the internal space and conveys earth and sand thrown into the internal space,
A lower screw, which is arranged below the upper screw in the internal space and conveys earth and sand thrown into the internal space,
An earth and sand discharge port formed on the wall of the hopper and discharging the earth and sand conveyed by the lower screw from the internal space, and the earth and sand discharge port.
A sediment pumping device equipped with.
前記配管に接続されており、前記配管の内部にスラリーを注入するスラリー注入装置を備える、
請求項1に記載の土砂圧送装置。
It is connected to the pipe and includes a slurry injection device for injecting slurry into the inside of the pipe.
The earth and sand pumping device according to claim 1.
前記ホッパの底部と前記シリンダの間に前記シリンダの移動をガイドするガイド部を備える、
請求項1又は2に記載の土砂圧送装置。
A guide portion for guiding the movement of the cylinder is provided between the bottom of the hopper and the cylinder.
The earth and sand pumping device according to claim 1 or 2.
前記ホッパの底部は、前記ガイド部から下方に突出する突出部を含んでおり、
前記突出部の内側に前記下スクリュー及び前記土砂排出口が設けられる、
請求項3に記載の土砂圧送装置。
The bottom of the hopper includes a protrusion that projects downward from the guide.
The lower screw and the earth and sand discharge port are provided inside the protrusion.
The earth and sand pumping device according to claim 3.
複数の前記シリンダを備え、
複数の前記シリンダの間に前記下スクリューが設けられる、
請求項1~3のいずれか一項に記載の土砂圧送装置。
Equipped with multiple cylinders
The lower screw is provided between the plurality of cylinders.
The earth and sand pumping device according to any one of claims 1 to 3.
前記上スクリューは、回転軸、及び前記回転軸の回転により土砂を撹拌しながら搬送する搬送羽根とを有し、
前記搬送羽根は、前記回転軸から前記回転軸の延在方向に交差する方向に斜めに延びる第1羽根部と、前記回転軸から前記延在方向に交差する方向であって且つ前記第1羽根部とは異なる方向に斜めに延びる第2羽根部と、を含んでおり、
前記第1羽根部及び前記第2羽根部は、前記回転軸の中央に寄せるように土砂を搬送する、
請求項1~5のいずれか一項に記載の土砂圧送装置。
The upper screw has a rotary shaft and a transport blade for transporting earth and sand while stirring by the rotation of the rotary shaft.
The transport blade has a first blade portion that extends diagonally from the rotation axis in a direction intersecting the extending direction of the rotation axis, and the first blade having a direction intersecting the rotation axis in the extending direction. It includes a second blade portion that extends diagonally in a direction different from that of the portion.
The first blade portion and the second blade portion carry earth and sand so as to be closer to the center of the rotation axis.
The earth and sand pumping device according to any one of claims 1 to 5.
前記シリンダの前記配管側の端面は、前記シリンダの軸線に直交する平面に対して傾斜している、
請求項1~6のいずれか一項に記載の土砂圧送装置。
The end face of the cylinder on the pipe side is inclined with respect to a plane orthogonal to the axis of the cylinder.
The earth and sand pumping device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1~7のいずれか一項に記載の土砂圧送装置を用いて土砂を圧送する土砂圧送方法であって、
前記配管の内面を湿潤状態にする工程と、
前記内面を湿潤状態にした前記配管にスラリーを流す工程と、
を備える土砂圧送方法。
A method for pumping sediment using the sediment pumping device according to any one of claims 1 to 7.
The process of moistening the inner surface of the pipe and
The step of flowing the slurry through the pipe whose inner surface is moistened, and
A method of pumping earth and sand.
前記配管を通った土砂に改質剤を入れる工程を備える、
請求項8に記載の土砂圧送方法。
A step of putting a modifier into the earth and sand passing through the pipe is provided.
The earth and sand pumping method according to claim 8.
前記スラリーを流す工程では、分散剤を混合して得たスラリーを前記配管に流す、
請求項8又は9に記載の土砂圧送方法。
In the step of flowing the slurry, the slurry obtained by mixing the dispersant is flowed to the pipe.
The earth and sand pumping method according to claim 8 or 9.
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