JP2022102428A - Dredge pump - Google Patents

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Hideki Uno
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Abstract

To eliminate lock or blockage when an impeller is locked or blocked, and also prevent or suppress blockage of sediment in a mud feeding pipeline.SOLUTION: A dredge pump 10 includes: blockage detection means 40A and 40B for detecting a drive state of an impeller 2; a branched pipeline 14 branched from a mud feeding pipeline 13 of a casing 1; a first check valve 11 mounted on the branched pipeline 14; a second check valve 12 mounted on the downstream of a branched part in the mud feeding pipeline 13; and a controller 30 for executing blockage elimination processing. The controller 30 executes blockage elimination control for reversely driving the impeller 2 in a state in which the first check valve 11 is opened and the second check valve 12 is closed when blockage information from the blockage detection means 40A and 40B is acquired, and executes normal control of normally driving the impeller 2 in a state in which the first check valve 11 is closed and the second check valve 12 is opened when the blockage information is not acquired.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ダム湖等の水底に堆積した堆積物を浚渫するための浚渫技術に係り、特に、この種の用途に好適な浚渫ポンプに関する。 The present invention relates to a dredging technique for dredging sediments deposited on the bottom of a dam lake or the like, and particularly relates to a dredging pump suitable for this type of application.

一般的なダムでは、ダム湖の水底に堆積した泥や土砂、玉石、礫、沈木等の堆積物を排出するための浚渫作業がダムの貯水能力維持のために必要である。
これに対し、例えば特許文献1には、浚渫ポンプにより水底の堆積物を吸引するとともに送泥する、ポンプ浚渫方式の浚渫装置が開示されている。同文献記載の浚渫装置は、浚渫ポンプと、浚渫ポンプの吸込み側に対向する位置に設けられた破砕機と、を備える。
In a general dam, dredging work is required to maintain the dam's water storage capacity in order to discharge sediments such as mud, earth and sand, pebbles, gravel, and sunken trees that have accumulated on the bottom of the dam lake.
On the other hand, for example, Patent Document 1 discloses a pump dredging device that sucks and sends mud from the bottom of the water by a dredging pump. The dredging device described in the same document includes a dredging pump and a crusher provided at a position facing the suction side of the dredging pump.

特に、同文献記載の浚渫装置は、破砕機として、二基の二軸破砕機を上下2段に配置している。これにより、同文献記載の浚渫装置によれば、堆積物に玉石や沈木が含まれる場合であっても、二段構えの破砕工程により、浚渫ポンプで吸引・吐出できる大きさまで堆積物をより確実に破砕できる。そのため、浚渫ポンプの閉塞を未然に防止または抑制できる。 In particular, in the dredging device described in the same document, two twin-screw crushers are arranged in two upper and lower stages as crushers. As a result, according to the dredging device described in the same document, even if the sediment contains jade stones or sunken trees, the sediment can be more reliably sucked and discharged by the dredging pump by the two-stage crushing process. Can be crushed. Therefore, it is possible to prevent or suppress the clogging of the dredging pump.

特開2019-178566号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-178566

上述のように、特許文献1記載の技術は、浚渫ポンプでの吸引・吐出工程に至る前の工程、つまり、破砕工程での工夫によって、後工程の浚渫ポンプでの閉塞を未然に防止または抑制する技術である。 As described above, the technique described in Patent Document 1 prevents or suppresses blockage in the dredging pump in the subsequent process by devising the process before the suction / discharge process in the dredging pump, that is, the crushing process. It is a technique to do.

そのため、浚渫ポンプ自体および送泥管路内での閉塞性については従来同様の構成なので、ポンプ浚渫方式におけるポンプ自身および送泥管路内での閉塞を防止または抑制し得る浚渫技術を提供する上で、未だ検討の余地が残されている。 Therefore, since the dredging pump itself and the blockage in the mud feed line are the same as those in the past, it is necessary to provide a dredging technique capable of preventing or suppressing the blockage in the pump itself and the mud feed line in the pump dredging method. So, there is still room for consideration.

ここで、ポンプ浚渫においては、浚渫ポンプの吐出側に配管される送泥管路内での土砂の沈殿による閉塞を回避するために、送泥液中の含砂率を所定割合以下に抑えて浚渫ポンプを運転する方策が一般的にとられている。 Here, in the pump dredging, the sand content in the mud feed liquid is suppressed to a predetermined ratio or less in order to avoid blockage due to sediment sedimentation in the mud feed pipe line piped on the discharge side of the dredging pump. Measures to operate the dredging pump are generally taken.

一方、特許文献1記載の技術のように、破砕機を用いた場合であっても、玉石や沈木をケーシング内に吸い込むと、ケーシング内で回転するインペラがロック若しくは閉塞してしまう可能性がある。通常、インペラがロック若しくは閉塞状態にあるとオペレータが判断した場合、インペラを逆転させてロック若しくは閉塞を解消する方策がとられる。 On the other hand, even when a crusher is used as in the technique described in Patent Document 1, if boulders or sunken trees are sucked into the casing, the impeller rotating in the casing may be locked or blocked. .. Normally, when the operator determines that the impeller is in the locked or blocked state, a measure is taken to reverse the impeller to release the locked or blocked state.

しかしながら、ポンプ浚渫においては、単にインペラを逆転駆動すると、送泥管路内で吐出中の土砂の逆流が生じ、これにより、送泥管路内の吐出側近傍での含砂率が所定割合よりも増してしまうと、送泥管路内で土砂の閉塞が生じて再起動が困難となるおそれがある。 However, in pump dredging, simply reverse driving the impeller causes backflow of earth and sand being discharged in the mud pipe line, which causes the sand content in the vicinity of the discharge side in the mud pipe line to exceed a predetermined ratio. If the amount increases, the sediment may be blocked in the mud pipe and it may be difficult to restart.

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、ポンプ浚渫方式において、ケーシング内でインペラのロック若しくは閉塞が生じた際に、インペラを逆転させてケーシング内でのインペラのロック若しくは閉塞を解消するとともに、送泥管路内での土砂の閉塞をも併せて防止または抑制し得る浚渫ポンプを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made by paying attention to such a problem, and in the pump dredging method, when the impeller is locked or blocked in the casing, the impeller is reversed in the casing. It is an object of the present invention to provide a dredging pump capable of releasing the lock or blockage of the impeller and also preventing or suppressing the blockage of earth and sand in the mud feeding pipeline.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る浚渫ポンプは、ケーシングと、該ケーシング内に回転自在に配置されたインペラと、を備える浚渫ポンプであって、前記インペラのロックまたは閉塞状態を検出する閉塞検出手段と、前記ケーシングの吐出側に接続される送泥管路から分岐されて水中に開口される分岐管路と、該分岐管路の開口部に装着された第一の弁と、前記送泥管路の途中であって前記分岐部分よりも下流に介装されるとともに前記第一の弁とは逆の開閉動作をする第二の弁と、前記閉塞検出手段から取得された閉塞情報に基づいて閉塞解消処理を実行するコントローラと、を備え、前記コントローラは、閉塞情報が取得されたときは、前記第一の弁が開かれた状態で且つ前記第二の弁が閉じられた状態で前記インペラを逆転駆動する閉塞解消制御を実行し、閉塞情報が取得されていないときは、前記第一の弁が閉じられた状態で且つ前記第二の弁が開かれた状態で前記インペラを正転駆動する通常制御を実行する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the dredging pump according to one aspect of the present invention is a dredging pump including a casing and an impeller rotatably arranged in the casing, and the impeller is locked or closed. A blockage detecting means for detecting a blockage, a branch pipeline branched from a mud feeding pipeline connected to the discharge side of the casing and opened into water, and a first valve attached to the opening of the branch pipeline. And, it is obtained from the blockage detecting means and the second valve which is interposed downstream of the branch portion in the middle of the mud feeding pipeline and operates in the opposite direction to the first valve. The controller includes a controller that executes a blockage clearing process based on the blockage information, and when the blockage information is acquired, the controller is in a state where the first valve is open and the second valve is closed. When the blockage elimination control for reversely driving the impeller is executed in the closed state and the blockage information is not acquired, the first valve is closed and the second valve is open. It is characterized in that normal control for driving the impeller in the forward direction is executed.

本発明の一態様に係る浚渫ポンプによれば、ケーシング内でインペラのロックまたは閉塞状態が検出された際は、インペラを逆転させてインペラのロック若しくは閉塞状態を解消することができる。
さらに、本発明の一態様に係る浚渫ポンプによれば、インペラを逆転駆動するときには、第一の弁を開く一方第二の弁を閉じた状態で逆転駆動する。これにより、インペラの逆転駆動時には、分岐管路の開口部から取水された水が送泥管路の途中部分から導入される一方、送泥管路内の土砂は逆転駆動前の位置に留まったままの状態に維持される。
According to the dredging pump according to one aspect of the present invention, when the locked or closed state of the impeller is detected in the casing, the impeller can be reversed to release the locked or closed state of the impeller.
Further, according to the dredging pump according to one aspect of the present invention, when the impeller is reversely driven, the first valve is opened while the second valve is closed. As a result, during the reverse drive of the impeller, the water taken in from the opening of the branch pipeline is introduced from the middle part of the mud pipe, while the earth and sand in the mud pipe stays at the position before the reverse drive. It is maintained as it is.

そのため、送泥管路内で吐出状態にあった土砂の逆流が防止され、円滑な逆転制御により迅速かつ確実なインペラのロック若しくは閉塞状態の解除が可能となる。
よって、本発明の一態様に係る浚渫ポンプによれば、ケーシング内でインペラのロック若しくは閉塞が生じた際に、インペラを逆転させてケーシング内でのインペラのロック若しくは閉塞を解消しつつ、送泥管路内での土砂の閉塞をも併せて防止または抑制できるのである。
Therefore, the backflow of the earth and sand that was in the discharged state in the mud feeding pipe is prevented, and the impeller can be quickly and surely released from the locked or blocked state by the smooth reverse control.
Therefore, according to the dredging pump according to one aspect of the present invention, when the impeller is locked or blocked in the casing, the impeller is reversed to release the lock or blockage of the impeller in the casing, and the mud is fed. It is also possible to prevent or suppress the blockage of earth and sand in the pipeline.

上述のように、本発明によれば、ケーシング内でインペラのロック若しくは閉塞が生じた際に、インペラを逆転させてケーシング内でのインペラのロック若しくは閉塞を解消するとともに、送泥管路内での土砂の閉塞をも併せて防止または抑制できる。 As described above, according to the present invention, when the impeller is locked or blocked in the casing, the impeller is reversed to release the lock or blockage of the impeller in the casing, and in the mud pipe. It is also possible to prevent or suppress the blockage of earth and sand.

本発明の一態様に係る浚渫ポンプを用いた浚渫システムの一実施形態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining one Embodiment of the dredging system using the dredging pump which concerns on one aspect of this invention. 本発明の一態様に係る浚渫ポンプの一実施形態の説明図であり、同図では、ポンプ本体部分は軸線に沿った縦断面を示すとともに、閉塞検出手段係る構成については、ポンプ本体部分に対して模式的に付記して示している。It is explanatory drawing of one Embodiment of the dredging pump which concerns on one aspect of this invention. It is shown as a schematic addition. 図1に示す実施形態での管理コンピュータ(コントローラ)が実行する閉塞解消処理のフローチャートである。It is a flowchart of the blockage clearing process executed by the management computer (controller) in the embodiment shown in FIG.

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The drawings are schematic. Therefore, it should be noted that the relationship, ratio, etc. between the thickness and the plane dimension are different from the actual ones, and there are parts where the relationship and ratio of the dimensions are different between the drawings.
Further, the embodiments shown below exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention describes the material, shape, structure, and arrangement of constituent parts. Etc. are not specified in the following embodiments.

図1に、本実施形態の浚渫ポンプ10を備える浚渫システムを示す。
同図に示すように、この浚渫システムは、ダム湖等の水上SLに配置される水上基地50と、水上基地50からワイヤ57で垂下されて水底に配備される浚渫装置100と、を備えて構成される。
FIG. 1 shows a dredging system including the dredging pump 10 of the present embodiment.
As shown in the figure, this dredging system includes a water base 50 arranged on a water SL such as a dam lake, and a dredging device 100 suspended from the water base 50 by a wire 57 and deployed on the bottom of the water. It is composed.

水上基地50には、発電機51と、ウインチ等を含む作業機54と、油圧源として内燃機関で駆動される可変容量タイプの油圧ポンプ55と、コントローラを構成する管理コンピュータ30と、が装備される。管理コンピュータ30および発電機51並びに油圧ポンプ55は、アンビリカルケーブル56を介してダム湖の湖底SBに配置された浚渫装置100に接続される。 The water base 50 is equipped with a generator 51, a working machine 54 including a winch, a variable capacity type hydraulic pump 55 driven by an internal combustion engine as a hydraulic source, and a management computer 30 constituting a controller. Ru. The management computer 30, the generator 51, and the hydraulic pump 55 are connected to the dredging device 100 arranged at the bottom SB of the dam lake via the umbilical cable 56.

浚渫装置100は、水上基地50側から、浚渫装置100の作動に必要な電力や制御信号の供給並びに圧油の供給がアンビリカルケーブル56を介して可能になっている。本実施形態の浚渫装置100は、ダム湖の湖底SBに立設可能な浚渫矢倉53と、浚渫矢倉53の中央に装備された浚渫ポンプ10と、を備える。本実施形態の浚渫ポンプ10では、水中サンドポンプを採用しており、掘削された堆積物を泥水とともに送泥ホース7に送り出すポンプ浚渫が可能になっている。 The dredging device 100 is capable of supplying electric power and control signals necessary for operating the dredging device 100 and supplying pressure oil from the surface base 50 side via an umbilical cable 56. The dredging device 100 of the present embodiment includes a dredging yakura 53 that can be erected on the bottom SB of a dam lake, and a dredging pump 10 installed in the center of the dredging yakura 53. The dredging pump 10 of the present embodiment employs a submersible sand pump, which enables pump dredging to send excavated sediment together with mud water to a mud feeding hose 7.

詳しくは、本実施形態の浚渫ポンプ10は、図2に示すように、ポンプ駆動部3と、ポンプ駆動部3の下部に設けられたケーシング1とを備える。ケーシング1には、底面に吸込口1sが設けられ、吸込口1sには、不図示のサクションホッパが装着される。本実施形態の浚渫ポンプ10を用いた浚渫装置として構成する際には、浚渫ポンプ10の吸込口1s側のサクションホッパの部分に破砕機を設けることができる。同図の例では、多孔パイプ型のストレーナ15が装着されている。 Specifically, the dredging pump 10 of the present embodiment includes a pump drive unit 3 and a casing 1 provided at the lower part of the pump drive unit 3, as shown in FIG. The casing 1 is provided with a suction port 1s on the bottom surface, and a suction hopper (not shown) is attached to the suction port 1s. When configured as a dredging device using the dredging pump 10 of the present embodiment, a crusher can be provided at a portion of the suction hopper on the suction port 1s side of the dredging pump 10. In the example of the figure, a perforated pipe type strainer 15 is attached.

ポンプ駆動部3には水中モータ5が内蔵されている。ポンプ駆動部3の上部には、制御ユニット6からキャプタイヤケーブル52が接続され、湖上の水上基地50に設けられた発電機51から供給される電力が、キャプタイヤケーブル52から制御ユニット6を介して水中モータ5に供給される。なお、キャプタイヤケーブル52は、図1でのアンビリカルケーブル56の内部に設けられる。 The submersible motor 5 is built in the pump drive unit 3. A captire cable 52 is connected from the control unit 6 to the upper part of the pump drive unit 3, and the electric power supplied from the generator 51 provided at the water base 50 on the lake is submerged from the captire cable 52 via the control unit 6. It is supplied to the motor 5. The captire cable 52 is provided inside the umbilical cable 56 in FIG. 1.

水中モータ5の駆動軸8は、駆動軸8上下が軸受9A、9Bで回転自在に支持されるとともに、駆動軸8下端が、ケーシング1の上部中央から下方に向けて突設されている。ケーシング1内には、駆動軸8の先端にインペラ2が同軸に装着されている。ポンプ駆動部3とケーシング1との間は、水中モータ5の駆動軸8の周囲の位置にメカニカルシールやオイルシール等の軸封部4が設けられている。 In the drive shaft 8 of the submersible motor 5, the upper and lower parts of the drive shaft 8 are rotatably supported by bearings 9A and 9B, and the lower end of the drive shaft 8 is projected downward from the center of the upper part of the casing 1. In the casing 1, the impeller 2 is coaxially mounted on the tip of the drive shaft 8. Between the pump drive unit 3 and the casing 1, a shaft seal portion 4 such as a mechanical seal or an oil seal is provided at a position around the drive shaft 8 of the submersible motor 5.

ケーシング1の側面には吐出口1tが設けられ、送泥管路13が吐出口1tに接続されている。送泥管路13は、湖底に沿って延設された可撓性を有する送泥ホース7に連結される。これにより、本実施形態の浚渫ポンプ10は、水中モータ5が駆動されると、インペラ2が所定方向に正転駆動されてケーシング1内で渦流を発生させ、湖底側を向くサクションホッパからポンプ排水量に応じて破砕された浚渫物とともに泥水を吸引し、吸込口1sから送泥管路13を介して送泥ホース7に排出可能になっている。 A discharge port 1t is provided on the side surface of the casing 1, and the mud feed pipe line 13 is connected to the discharge port 1t. The mud pipe line 13 is connected to a flexible mud hose 7 extending along the bottom of the lake. As a result, in the dredging pump 10 of the present embodiment, when the submersible motor 5 is driven, the impeller 2 is driven in the forward direction in a predetermined direction to generate a vortex in the casing 1, and the amount of pump drainage from the suction hopper facing the lake bottom side. The mud water is sucked together with the crushed dredged material, and can be discharged from the suction port 1s to the mud feeding hose 7 via the mud feeding pipe line 13.

ここで、本実施形態の浚渫ポンプ10では、送泥管路13と送泥ホース7との接続部分にエルボが介装されて分岐管路14が設けられている。これにより、分岐管路14は、ケーシング1の吐出側に接続される送泥管路13から分岐されて水中に開口される。
また、本実施形態の浚渫ポンプ10では、分岐管路14の開口部に、第一の弁としての第一の逆止弁11が装着されている。同図では、第一の逆止弁11による吸込側の開口部には、丸鋼を網状に組んだストレーナ16が装着されている。さらに、送泥管路13の途中であって分岐管路14の分岐部分よりも下流の位置に、第二の弁としての第二の逆止弁12が装着されている。
Here, in the dredging pump 10 of the present embodiment, an elbow is interposed at a connecting portion between the mud feeding pipe line 13 and the mud feeding hose 7, and a branch pipe line 14 is provided. As a result, the branch pipe 14 is branched from the mud pipe 13 connected to the discharge side of the casing 1 and opened in the water.
Further, in the dredging pump 10 of the present embodiment, the first check valve 11 as the first valve is attached to the opening of the branch pipeline 14. In the figure, a strainer 16 made of round steel in a mesh pattern is attached to the opening on the suction side of the first check valve 11. Further, a second check valve 12 as a second valve is mounted in the middle of the mud feed pipe 13 at a position downstream of the branch portion of the branch pipe 14.

本実施形態の第一の逆止弁11は、分岐管路14の開口側からケーシング1側に向かう方向が流体を流す順方向とされ、流体が逆方向に流れようとすると自動的に閉弁する逆止弁である。他方、本実施形態の第二の逆止弁12は、ケーシング1側から送泥管路13側に向かう方向が流体を流す順方向とされ、流体が逆方向に流れようとすると自動的に閉弁する逆止弁である。 The first check valve 11 of the present embodiment has a forward direction in which the fluid flows from the opening side of the branch pipeline 14 toward the casing 1, and automatically closes when the fluid tries to flow in the opposite direction. It is a check valve. On the other hand, the second check valve 12 of the present embodiment has a forward direction in which the fluid flows from the casing 1 side toward the mud pipe line 13 side, and automatically closes when the fluid tries to flow in the opposite direction. It is a check valve that valves.

さらに、本実施形態の浚渫ポンプ10では、インペラのロックまたは閉塞状態を検出する閉塞検出手段として、ケーシング1の吸込口1sおよび吐出口1tに圧力検出センサ40A、40Bがそれぞれ付設されている。そして、上記管理コンピュータ30は、浚渫物の移送状態を監視して閉塞を防止または抑制する閉塞解消処理を実行し、閉塞状態と判定したときには、インペラ2を逆転駆動して逆転排水をする閉塞解消制御を実行するようになっている。 Further, in the dredging pump 10 of the present embodiment, pressure detection sensors 40A and 40B are attached to the suction port 1s and the discharge port 1t of the casing 1 as blockage detecting means for detecting the locked or blocked state of the impeller, respectively. Then, the management computer 30 monitors the transfer state of the dredged object and executes the blockage clearing process to prevent or suppress the blockage, and when it is determined to be the blockage state, the impeller 2 is reversely driven to perform reverse drainage. It is designed to perform control.

詳しくは、管理コンピュータ30は、以下不図示の、中央処理装置(CPU)並びにこれに接続されるRAM(ランダム・アクセス・メモリ)やROM(リード・オンリ・メモリ)などの記憶部および入出力装置などを備える。記憶部には、浚渫物の種類(例えば玉石、沈木)に応じた浚渫ポンプ10での排水に必要なトルク情報等を予め記憶した複数の駆動パターンが格納されている。 Specifically, the management computer 30 is a central processing unit (CPU), a storage unit such as a RAM (random access memory) and a ROM (read-only memory) connected to the central processing unit (CPU), and an input / output device (not shown below). And so on. The storage unit stores a plurality of drive patterns in which torque information and the like required for drainage by the dredging pump 10 according to the type of dredging object (for example, boulders, sunken trees) are stored in advance.

管理コンピュータ30は、圧力検出センサ40A、40Bと、水中モータ5が定馬力制御されるための回路等から取得された電流情報と、に基づいて、浚渫物の状況に応じた浚渫ポンプ10の駆動パターンを選択して、例えばレギュレータを用いて適切な制御が可能になっている。 The management computer 30 drives the dredging pump 10 according to the condition of the dredged object based on the pressure detection sensors 40A and 40B and the current information acquired from the circuit for controlling the constant horsepower of the submersible motor 5. Appropriate control is possible by selecting a pattern and using a regulator, for example.

閉塞解消処理は、インペラ2を正転駆動する通常制御処理へのタイマ割り込み処理となっており、管理コンピュータ30は、閉塞解消処理が実行されると、図3に示すように、ステップS10に移行して、閉塞情報が取得されているか否かを監視する。 The blockage clearing process is a timer interrupt process for the normal control process that drives the impeller 2 in the forward rotation. When the blockage clearing process is executed, the management computer 30 shifts to step S10 as shown in FIG. Then, it monitors whether or not the blockage information has been acquired.

本実施形態では、圧力検出センサ40A、40Bからの圧力情報と、水中モータ5からの電流情報と、に基づいて、予め設定された閾値との比較により閉塞情報を取得する。そして、管理コンピュータ30は、その監視下において、閉塞情報が取得されていればステップS20に移行し、そうでなければステップS30に移行する。 In the present embodiment, the blockage information is acquired by comparing the pressure information from the pressure detection sensors 40A and 40B, the current information from the submersible motor 5, and the preset thresholds. Then, under the monitoring of the management computer 30, if the blockage information is acquired, the process proceeds to step S20, and if not, the process proceeds to step S30.

ここで、閉塞検出手段から取得される閉塞情報とは、本実施形態では、圧力検出センサ40A、40Bによる各計測値を圧力情報とし、この計測値に対して任意の閾値をそれぞれ定めるとともに、仮想運転点での水中モータ5の電流値をモニターして、この電流値に対しても任意の閾値を定めている。そして、管理コンピュータ30は、これらの値が予め設定された下限値もしくは上限値を超えたときに閉塞情報が取得されたものとし、浚渫ポンプ10に閉塞が生じたと判断するように構成されている。 Here, as the blockage information acquired from the blockage detection means, in the present embodiment, each measured value by the pressure detection sensors 40A and 40B is used as pressure information, and an arbitrary threshold value is set for each measured value and is virtual. The current value of the submersible motor 5 at the operating point is monitored, and an arbitrary threshold value is set for this current value as well. Then, the management computer 30 is configured to assume that the blockage information has been acquired when these values exceed the preset lower limit value or upper limit value, and to determine that the dredging pump 10 has been blocked. ..

より具体的には、例えば、ダム湖の湖底SBの水深が5mであり、浚渫ポンプ10のポンプ全揚程が15mの場合において(液比重は1とする)、このとき、通常運転時であれば、吸込口1sの圧力検出センサ40Aの圧力情報として5m、吐出口1tの圧力検出センサ40Bの圧力情報として20m、また、仮想運転点での水中モータ5の電流値として50Aが、それぞれの計測値として管理コンピュータ30に送られる(但し、圧力の単位は水柱m)とする。 More specifically, for example, when the water depth of the bottom SB of the dam lake is 5 m and the total pump lift of the dredging pump 10 is 15 m (the liquid specific gravity is 1), at this time, if it is during normal operation. , 5 m as the pressure information of the pressure detection sensor 40A of the suction port 1s, 20 m as the pressure information of the pressure detection sensor 40B of the discharge port 1t, and 50A as the current value of the submersible motor 5 at the virtual operation point. (However, the unit of pressure is the water column m).

これに対して、上記閾値として、吸込口1sでの圧力情報として例えば2m、吐出口1tでの圧力情報として例えば10m、また、仮想運転点での水中モータ5の電流値として例えば30Aが予め設定されているものとする。よって、上記の計測値はいずれも通常値の範囲内と判断されるので、管理コンピュータ30は、運転状態が正常と判定して通常運転が継続される。 On the other hand, as the threshold value, for example, 2 m as the pressure information at the suction port 1s, for example 10 m as the pressure information at the discharge port 1t, and for example 30A as the current value of the submersible motor 5 at the virtual operation point are preset. It is assumed that it has been done. Therefore, since it is determined that all of the above measured values are within the range of the normal values, the management computer 30 determines that the operating state is normal and continues the normal operation.

一方、閉塞時の一例として、吸込口1sの圧力検出センサ40Aの圧力情報として1m、吐出口1tの圧力検出センサ40Bの圧力情報として5m、また、仮想運転点での水中モータ5の電流値として20Aが、それぞれの計測値として管理コンピュータ30に送られたとする。 On the other hand, as an example at the time of closure, the pressure information of the pressure detection sensor 40A of the suction port 1s is 1 m, the pressure information of the pressure detection sensor 40B of the discharge port 1t is 5 m, and the current value of the underwater motor 5 at the virtual operation point. It is assumed that 20A is sent to the management computer 30 as each measured value.

管理コンピュータ30は、上記閾値と取得された計測値との比較を行い、この例であれば、吸込口1sでの圧力情報1m、吸込口1sでの圧力情報5m、および仮想運転点での水中モータ5の電流値20Aのいずれもが所定の閾値よりも小さいことから、圧力低下が同時に発生しており、閉塞情報が取得されたものと判断する。これにより、管理コンピュータ30は、ステップS20では、インペラを逆転駆動する閉塞解消制御を実行してから、ステップS10に処理を戻す。ステップS30では、インペラを正転駆動する通常制御を継続して処理を戻す。 The management computer 30 compares the above threshold value with the acquired measured value, and in this example, the pressure information 1 m at the suction port 1s, the pressure information 5 m at the suction port 1s, and the underwater at the virtual operation point. Since all of the current values 20A of the motor 5 are smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the pressure drop occurs at the same time and the blockage information is acquired. As a result, in step S20, the management computer 30 executes the blockage elimination control that reversely drives the impeller, and then returns the process to step S10. In step S30, the normal control for driving the impeller in the forward direction is continued and the processing is returned.

これにより、管理コンピュータ30は、閉塞情報が取得されたときは、第一の逆止弁11が開かれた状態で且つ第二の逆止弁12が閉じられた状態でインペラ2を逆転駆動する閉塞解消制御を実行可能になっている。
また、管理コンピュータ30は、閉塞情報が取得されていないときは、第一の逆止弁11が閉じられた状態で且つ第二の逆止弁12が開かれた状態でインペラ2を正転駆動する通常制御を実行可能になっている。
As a result, when the blockage information is acquired, the management computer 30 reversely drives the impeller 2 with the first check valve 11 open and the second check valve 12 closed. It is possible to execute blockage resolution control.
Further, when the blockage information is not acquired, the management computer 30 drives the impeller 2 in a forward rotation state with the first check valve 11 closed and the second check valve 12 open. It is possible to execute normal control.

次に、上述した浚渫ポンプ10を備える浚渫装置100によって、ダム湖の湖底から堆積物を浚渫する手順、並びにこの浚渫ポンプ10の作用・効果について説明する。
まず、図1に示すように、浚渫装置100を垂下した水上基地50を湖上の目的とする位置に停泊する。次いで、水上基地50に設置されている作業機54を用いてワイヤ57を繰り出し、浚渫装置100を水中に降ろして、浚渫装置100が所望する配置となるようにダム湖の湖底の適切な位置に浚渫矢倉53を設置する。
Next, the procedure for dredging the sediment from the bottom of the dam lake by the dredging device 100 provided with the above-mentioned dredging pump 10 and the operation / effect of the dredging pump 10 will be described.
First, as shown in FIG. 1, the water base 50 in which the dredging device 100 is hung is anchored at a target position on the lake. Next, the wire 57 is unwound using the working machine 54 installed at the water base 50, the dredging device 100 is lowered into water, and the dredging device 100 is placed at an appropriate position on the bottom of the dam lake so as to have a desired arrangement. Dredging Yakura 53 is installed.

浚渫装置100の設置後、不図示の破砕機および浚渫ポンプ10を駆動する。浚渫装置100が駆動されると、破砕機が浚渫物を破砕しつつ上部の浚渫ポンプ10に向けて浚渫物を送り出す。
浚渫ポンプ10は、掘削された堆積物を泥水とともに吸引し、例えば、図1において、浚渫装置100の配置位置Sから、水中に配設された送泥ホース7を介して水上の移設位置Mに移動する。浚渫装置100を垂下した水上基地50を移動して、ダム湖の湖底にて堆積物の浚渫を継続できる。
After the dredging device 100 is installed, a crusher and a dredging pump 10 (not shown) are driven. When the dredging device 100 is driven, the crusher crushes the dredging material and sends out the dredging material toward the upper dredging pump 10.
The dredging pump 10 sucks the excavated sediment together with the muddy water, and for example, in FIG. 1, from the arrangement position S of the dredging device 100 to the transfer position M on the water via the mud feeding hose 7 arranged in the water. Moving. The dredging device 100 can be moved to the hanging water base 50 to continue dredging of sediments at the bottom of the dam lake.

ここで、浚渫ポンプ10の性能に基づくポンプ浚渫では、浚渫ポンプ10の制御が適正に行われていないと、破砕された浚渫物を含有する土砂等の割合(含砂率)が多くなり、送泥ホース7の圧送距離が長くなれば、送泥管路13や送泥ホース7が閉塞し、破砕された浚渫物を安定的に搬送できなくなるおそれがある。 Here, in the pump dredging based on the performance of the dredging pump 10, if the dredging pump 10 is not properly controlled, the ratio (sand content) of the earth and sand containing the crushed dredged material increases, and the pump is fed. If the pumping distance of the mud hose 7 becomes long, the mud feeding pipe line 13 and the mud feeding hose 7 may be blocked, and the crushed dredged material may not be stably transported.

ポンプ浚渫においては、配管内での土砂の沈殿を回避するために、スラリ液の含砂率を所定割合以下に抑えて水中ポンプ等の浚渫ポンプ10を運転する手法が一般的にとられる。
これに対し、本実施形態の浚渫装置100では、管理コンピュータ30が、圧力検出センサ40A、40Bと、水中モータ5が定馬力制御されるための回路等から取得された電流情報と、に基づいて、閉塞情報が取得されていないときは、第一の逆止弁11が閉じられた状態で且つ第二の逆止弁12が開かれた状態でインペラ2を正転駆動する通常制御を実行する。
In pump dredging, in order to avoid sedimentation in the piping, a method of operating the dredging pump 10 such as a submersible pump while suppressing the sand content of the slurry liquid to a predetermined ratio or less is generally adopted.
On the other hand, in the dredging device 100 of the present embodiment, the management computer 30 is based on the pressure detection sensors 40A and 40B and the current information acquired from the circuit for controlling the constant horsepower of the submersible motor 5. When the blockage information is not acquired, the normal control for driving the impeller 2 in the forward direction is executed with the first check valve 11 closed and the second check valve 12 open. ..

通常制御においては、管理コンピュータ30は、浚渫物の状況に応じた浚渫ポンプ10の駆動パターンを選択し、例えばレギュレータを用いて、圧送液の含砂率を所定値以下に抑制するように浚渫ポンプ10の吸込み流量を増減する。 In normal control, the management computer 30 selects the drive pattern of the dredging pump 10 according to the condition of the dredged object, and uses, for example, a regulator to suppress the sand content of the pumping liquid to a predetermined value or less. Increase or decrease the suction flow rate of 10.

これにより、本実施形態の浚渫装置100は、浚渫ポンプ10の閉塞をより好適に防止または抑制しつつ、インペラを正転駆動する通常制御を継続できる。したがって、本実施形態の浚渫装置100は、浚渫ポンプ10で圧送するスラリ液中の含砂率を所定値以下に抑えることで、送泥管路13および送泥ホース7内での土砂の沈殿を回避する上で好適である。 As a result, the dredging device 100 of the present embodiment can continue the normal control of driving the impeller in the forward direction while more preferably preventing or suppressing the blockage of the dredging pump 10. Therefore, the dredging device 100 of the present embodiment suppresses the sand content in the slurry liquid pressure-fed by the dredging pump 10 to a predetermined value or less, thereby preventing sedimentation in the mud feeding pipe line 13 and the mud feeding hose 7. It is suitable for avoiding it.

ここで、堆積物に玉石や沈木が含まれる浚渫物の性状によっては、浚渫ポンプ10に閉塞が生じるおそれがある。これに対し、本実施形態の浚渫ポンプ10は、管理コンピュータ30が、閉塞解消処理を実行し、浚渫物の移送状態を監視して閉塞状態と判定したときには、二つの逆止弁11、12の開閉作動との協働によりインペラを逆転駆動する閉塞解消制御が実行されるので、インペラのロック若しくは閉塞が生じた際に、インペラのロック若しくは閉塞を迅速に解消するとともに、送泥管路内での土砂の閉塞をも併せて防止または抑制できる。 Here, depending on the properties of the dredging material containing boulders and sunken trees in the sediment, the dredging pump 10 may be clogged. On the other hand, in the dredging pump 10 of the present embodiment, when the management computer 30 executes the blockage clearing process, monitors the transfer state of the dredged material, and determines that the blockage state is determined, the check valves 11 and 12 have two check valves. Since the blockage release control that reversely drives the impeller is executed in cooperation with the opening / closing operation, when the impeller is locked or blocked, the impeller lock or blockage is quickly released and in the mud feeding pipeline. It is also possible to prevent or suppress the blockage of earth and sand.

つまり、ダムや湖等で湖底に堆積する土砂を取り除くために浚渫ポンプが用いられるところ、湖底には流木などが沈んでいる。そのため、これをインペラ2に吸い込むとインペラ2がロックしたり若しくはケーシング1が閉塞したりしてしまう。従来から、インペラ部でのロック若しくは閉塞が生じた場合、インペラを逆流させてこれを解消している。 In other words, where a dredging pump is used to remove sediment accumulated on the bottom of a dam or lake, driftwood is sunk on the bottom of the lake. Therefore, if this is sucked into the impeller 2, the impeller 2 will lock or the casing 1 will be blocked. Conventionally, when a lock or blockage occurs in the impeller portion, the impeller is made to flow backward to solve the problem.

しかし、上述したように、ポンプ浚渫においては、単純にインペラを逆転駆動するのみであると、送泥ホース7や送泥管路13内で吐出中の土砂の逆流が生じ、これにより、送泥管路13内の吐出側近傍での含砂率が所定割合よりも増してしまうと、送泥管路13内で土砂の閉塞が生じて再起動が困難となるおそれがある。 However, as described above, in the pump dredging, if the impeller is simply driven in the reverse direction, a backflow of earth and sand being discharged occurs in the mud feeding hose 7 and the mud feeding pipe line 13, which causes the mud feeding. If the sand content in the vicinity of the discharge side in the pipeline 13 increases more than a predetermined ratio, sediment may be blocked in the mud feeding pipeline 13 and restarting may be difficult.

これに対し、本実施形態の浚渫ポンプ10は、吸い込み部に設けた圧力検出センサ40A、掃き出し部に設けた圧力検出センサ40B、および、水中モータ5の駆動電流値、を管理コンピュータ30が監視し、管理コンピュータ30は、ロック若しくは閉塞状態と判断したときには閉塞解消制御を実行するので、円滑な逆転制御により迅速かつ確実なロック解除ができる。よって、浚渫ポンプ10の閉塞を防止または抑制できる。 On the other hand, in the dredging pump 10 of the present embodiment, the management computer 30 monitors the pressure detection sensor 40A provided in the suction portion, the pressure detection sensor 40B provided in the sweep portion, and the drive current value of the submersible motor 5. Since the management computer 30 executes the blockage release control when it is determined that the lock or blockage state is set, the lock can be released quickly and surely by the smooth reverse control. Therefore, it is possible to prevent or suppress the blockage of the dredging pump 10.

特に、本実施形態の浚渫ポンプ10では、上述したように、吐出側の送泥管路13には、第一の逆止弁11が介装され、逆転制御時の吐出口側からの浚渫土砂の逆流を防止できる。そして、逆転制御時の戻り流路は、分岐管路14によって送泥管路13から分岐されるとともに、分岐管路14には、第一の逆止弁11とは逆の動作を行う第二の逆止弁12が装備されている。 In particular, in the dredging pump 10 of the present embodiment, as described above, the first check valve 11 is interposed in the mud feed pipe line 13 on the discharge side, and the dredging sediment from the discharge port side at the time of reverse rotation control. Can prevent backflow. Then, the return flow path at the time of reverse rotation control is branched from the mud feeding pipe line 13 by the branch pipe line 14, and the branch pipe line 14 operates in the opposite direction to the first check valve 11. The check valve 12 is equipped.

そのため、閉塞解消制御時には、第一の逆止弁11が開かれた状態で且つ第二の逆止弁12が閉じられた状態でインペラ2を逆転駆動する閉塞解消制御を実行できる。これにより、本実施形態の浚渫ポンプ10によれば、インペラ2の逆転駆動時には、分岐管路14の開口部から取水された水が送泥管路13の途中部分から導入される一方、送泥ホース7および送泥管路13内の土砂は逆転駆動前の位置に留まったままの状態に維持される。 Therefore, at the time of the blockage elimination control, the blockage elimination control for reversely driving the impeller 2 can be executed with the first check valve 11 open and the second check valve 12 closed. As a result, according to the dredging pump 10 of the present embodiment, when the impeller 2 is reversely driven, the water taken in from the opening of the branch pipe 14 is introduced from the middle part of the mud pipe 13 while the mud is fed. The earth and sand in the hose 7 and the mud pipe line 13 are maintained in the position before the reverse rotation drive.

よって、本実施形態の浚渫ポンプ10によれば、インペラ2を逆転させてケーシング1内でのインペラ2のロック若しくは閉塞を解消するとともに、送泥管路13内での土砂の閉塞をも併せて防止または抑制できるのである。
なお、本発明に係る浚渫ポンプは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
Therefore, according to the dredging pump 10 of the present embodiment, the impeller 2 is reversed to release the lock or blockage of the impeller 2 in the casing 1, and the blockage of earth and sand in the mud feed pipe 13 is also performed. It can be prevented or suppressed.
The dredging pump according to the present invention is not limited to the above embodiment, and of course, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態では、送泥管路13と分岐管路14とに、逆止弁11、12をそれぞれ設けた例を示したが、これに限らず、逆止弁に替えて、例えば電磁開閉式のバルブをそれぞれの管路に設け、この電磁開閉式のバルブを管理コンピュータ30(コントローラ)によって開閉制御するように構成してもよい。 For example, in the above embodiment, an example in which the check valves 11 and 12 are provided in the mud transmission line 13 and the branch line 14 respectively is shown, but the present invention is not limited to this, and instead of the check valve, for example, electromagnetic waves are shown. An opening / closing valve may be provided in each pipeline, and the electromagnetic opening / closing valve may be configured to be controlled by the management computer 30 (controller).

1 ケーシング
2 インペラ
3 ポンプ駆動部
4 軸封部
5 水中モータ
6 制御ユニット
7 送泥ホース
8 駆動軸
9A、9B 軸受
10 浚渫ポンプ
11 第一の逆止弁(第一の弁)
12 第二の逆止弁(第二の弁)
13 送泥管路
14 分岐管路
15 ストレーナ
16 ストレーナ
30 管理コンピュータ(コントローラ)
40A、40B 圧力センサ(閉塞検出手段)
50 水上基地
51 発電機
52 キャプタイヤケーブル
53 浚渫矢倉
54 作業機
55 油圧ポンプ
56 アンビリカルケーブル
57 ワイヤ
100 浚渫装置
1 Casing 2 Impeller 3 Pump drive part 4 Shaft seal part 5 Submersible motor 6 Control unit 7 Mud feed hose 8 Drive shaft 9A, 9B Bearing 10 Dredging pump 11 First check valve (first valve)
12 Second check valve (second valve)
13 Mud transmission line 14 Branch line line 15 Strainer 16 Strainer 30 Management computer (controller)
40A, 40B pressure sensor (blockage detection means)
50 Water base 51 Generator 52 Captire cable 53 Dredging Yakura 54 Working machine 55 Hydraulic pump 56 Umbilical cable 57 Wire 100 Dredging device

Claims (2)

ケーシングと、該ケーシング内に回転自在に配置されたインペラと、を備える浚渫ポンプであって、
前記インペラのロックまたは閉塞状態を検出する閉塞検出手段と、
前記ケーシングの吐出側に接続される送泥管路から分岐されて水中に開口される分岐管路と、
該分岐管路の開口部に装着された第一の弁と、
前記送泥管路の途中であって前記分岐部分よりも下流に介装されるとともに前記第一の逆止弁とは逆の開閉動作をする第二の弁と、
前記閉塞検出手段から取得された閉塞情報に基づいて閉塞解消処理を実行するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
閉塞情報が取得されたときは、前記第一の弁が開かれた状態で且つ前記第二の弁が閉じられた状態で前記インペラを逆転駆動する閉塞解消制御を実行し、
閉塞情報が取得されていないときは、前記第一の弁が閉じられた状態で且つ前記第二の弁が開かれた状態で前記インペラを正転駆動する通常制御を実行する、
ことを特徴とする浚渫ポンプ。
A dredging pump comprising a casing and an impeller rotatably arranged within the casing.
A blockage detecting means for detecting the locked or blocked state of the impeller, and
A branch pipeline that is branched from the mud transmission pipeline connected to the discharge side of the casing and is opened into the water.
The first valve attached to the opening of the branch pipeline,
A second valve that is located in the middle of the mud feed pipe line and is interposed downstream of the branch portion and that opens and closes in the opposite direction to the first check valve.
A controller that executes a blockage clearing process based on the blockage information acquired from the blockage detection means is provided.
The controller
When the blockage information is acquired, the blockage cancellation control for reversely driving the impeller is executed with the first valve open and the second valve closed.
When the blockage information is not acquired, the normal control for driving the impeller in the forward direction is executed with the first valve closed and the second valve open.
A dredging pump characterized by that.
前記第一の弁および前記第二の弁は、逆止弁である請求項1に記載の浚渫ポンプ。 The dredging pump according to claim 1, wherein the first valve and the second valve are check valves.
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