JP2643005B2 - 土砂・ヘドロ圧送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、土砂やヘドロ等を管路輸送する圧送装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、河せんや港湾等で浚渫・揚土された土砂やヘド
ロの移送にはベルトコンベヤ方式の他、ドレツジヤーポ
ンプ、ピストン式ポンプ、空気圧式ポンプ等による管路
圧送方式が利用されている。第５図にポンプによる管路
圧送の場合の構成例を示す。１は圧送ポンプ、２はホツ
パ、３は撹拌装置、４はスクリーン、５は圧送管、12は
給水管、13は土砂・ヘドロ導管である。撹拌装置３で水
と、共に撹拌混合された土砂・ヘドロ・ポンプ１により
土砂・ヘドロ導管13に圧送する。

〔発明が解決しようとする課題〕

（１） ベルトコンベア方式は、移送対象物の適用範囲
が広く汎用性が高いが、流動性の高いヘドロに対しては
コンベアの許容傾斜角が小さく、高・低差への対応が困
難である他、ベルトからの落下、ベルトへの付着、臭気
の拡散等環境上の問題がある。

（２） ドレツジヤーポンプ方式は、ベルトコンア方式
の様な問題はないが、基本的に水力輸送であり、移送対
象物に多量の水を加える必要があり（一般に含水率85％
以上必要とされている）、埋立地へ排出後の泥水の処
理、固化の長期化、泥土の乾燥収縮等の問題がある。

（３） ピストン式ポンプや空気圧式ポンプでは、上記
（１），（２）項の問題はほとんどないが、移送対象物
が高濃度で流動性が極めて低い場合や、シルト等の微粒
子分をほとんど含有しない砂等では、圧送抵抗が急激に
上昇し、圧送困難・圧送不能となる問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

ピストン式又は空気圧式ポンプによる高濃度管路圧送
において、 （１） シルト等の微粒子分を圧送用ポンプとは別置の
タンクに溜めて流動化、調整しておき、 （２） ほとんど流動性の無い土砂や微粒子分をほとん
ど含有しない砂等が圧送用ポンプのホツパに供給された
場合、別置のタンクに溜めている微粒子スラリを圧送用
ポンプのホツパに補填し、流動性のない土砂・砂等と混
合・撹拌し、圧送対象物の流動性を高める。

〔作用〕

ほとんど流動性を持たない土砂や、微粒子分をほとん
ど含有しない砂に、シルト等の流動性を持った微粒子を
補填して撹拌すると、微粒子が大径粒子相互のスキ間に
入り込み、ベアリングの作用を起して大径粒子間の相対
運動が容易となり、流動性を含有する様になる。補填す
る量は、元の圧送物に対し数％〜10％程度で十分であ
り、大量には必要としない。

そこで、通常、圧送が順調な時に圧送物中より微粒子
の一部を別置の微粒子タンクに分離し（又は、別途微粒
子分を微粒子タンクに供給しても良い）、濃度を調整し
て流動化させて溜めておく。その後圧送物の内容が変化
し、濃度が極めて高く流動性を持たない土砂や、微粒子
をほとんど含まない砂等が供給された場合、そのまゝで
は圧送抵抗が急激に上昇して圧送困難となったり、管内
で閉塞を起し圧送不能となるので、その様な兆候が発生
した場合、前述の微粒子タンクより圧送量に対して数％
〜10％程度の流動性を持った微粒子をホツパに供給して
撹拌する事により、それ迄圧送困難又は圧送不能であっ
た土砂、砂等が流動性を保有する様になり、スムーズに
圧送出来る事となる。

〔実施例〕

第１図において、１は土砂・ヘドロ圧送用ポンプで、
ピストン式の場合を示し、101は圧送シリンダで、圧送
ピストン102の後退により、ホツパ２内に溜っている土
砂・ヘドロが吸入・吐出弁104を介して圧送シリンダ101
内に吸込まれ、次に圧送ピストン102の前進により、吸
入・吐出弁104を介して圧送管５へ押し出され、土砂・
ヘドロの圧送が行われる。圧送ピストン102は油圧シリ
ンダ103によって駆動される。このメカニズムは従来公
知のピストン式コンクリートポンプと何ら変わるもので
はない。３はホツパ２内に設置されている撹拌装置で、
土砂・ヘドロ導管13によってホツパ２へ供給される土砂
・ヘドロを撹拌し、土砂・ヘドロの塊砕、均質化、流動
化を図る。４はスクリーンで供給される土砂・ヘドロに
含まれる粘土大塊や岩塊がホツパ２内に入る事を防止す
る。

６は微粒子タンクで、土砂・ヘドロ導管13の分岐管14
を介して供給される土砂・ヘドロ中から、微粒子分をス
クリーン８でスクリーニングして溜めるタンクであり、
撹拌装置７を装備しており、給水ライン12から供給され
る水（又は海水等）と微粒子タンク６内の微粒子とを混
合、撹拌し、微粒子の濃度・粘度等を調整しスラリ化す
る。スクリーン８で除去された大径粒子や石はシュート
９により圧送ポンプ１のホツパ２側へ送られる。

微粒子タンク６で調整された、土砂・ヘドロの微粒子
分より構成されるスラリは管路10を介して圧送ポンプ１
のホツパ２内へ供給される。管路10に設けられたバルブ
11は微粒子タンク６からホツパ２へ供給されるスラリの
供給／停止、供給量をコントロールする。15は粘度計で
ホツパ２内の圧送物の粘度を計測する。

次に本装置の作用を説明する。

第３図に土砂・ヘドロの一般的な濃度−粘度曲線を示
す。同図より濃度が高くなる（＝含水率が低くなる）と
粘度は急激に高くなって行く（＝圧送抵抗が高くなり、
圧送性が悪化する）事が判る。又、砂の含有比率が増加
する（＝粒度構成が粗くなる）とその傾向が増々顕着と
なり、ついには僅か数％の温度変化で圧送困難となる。

一方圧送物が粗い粒子のみ（例えば砂だけ）の場合
は、粒子同子がブリツジを構成し（第４図（ａ）参
照）、相互のズレを起し難く、ほとんど流動性を持た
ず、管路内では閉塞を起す。

そこで通常の圧送中、前述の如き圧送困難や閉塞を発
生させる高濃度の土砂・ヘドロや、多量の砂が供給され
るとホツパ２内に装着してある粘度計15の指示値が高く
なるので、その状態となった場合、バルブ11を開口して
微粒子タンク６からスラリ化された微粒子分をホツパ２
内へ圧送量の数％〜10％程度供給し、撹拌装置３で混合
・撹拌すると第３図に於て矢印の方へ性状が変化し、急
激に圧送抵抗が減少して圧送可能となる。又、粗い粒子
が多く閉塞を発生する状態であっても、微粒子が大径粒
子間に入り込む事（第４図（ｂ）参照）により、ベアリ
ング使用を起して流動性を持つ事となり、スムーズに圧
送出来る様になる。

微粒子タンク６からのスラリ供給の判断は、前述の粘
度計15の指示値のみに限定されるものではなく、圧送ポ
ンプの負荷圧力の変化や、圧送物の視覚によるチエツク
によっても十分可能である。

第２図に示した実施例は、第１図中のバルブ11をスラ
リポンプ110に置換したもので、微粒子タンク６内の調
整済スラリを強制的にホツパ２へ供給可能としたもので
ある。

又、上記実施例では圧送ポンプ１はピストン式ポンプ
で示したが、圧送ポンプ１の型式は、特に限定されるも
のではなく、スクイズ式、空気圧送式等でも勿論かまわ
ない。

〔発明の効果〕

本発明による土砂・ヘドロ圧送装置は、撹拌装置を内
蔵したホツパと、前記ホツパの上方に配置され撹拌装置
を内蔵した微粒子タンクと、前記ホツパの上部に接続す
る土砂・ヘドロ導管と、前記土砂・ヘドロ導管から分岐
して前記微粒子タンクの上部に接続する分岐管と、前記
微粒子タンクの下部と前記ホツパの上部とを接続する管
路と、前記管路に設けられたバルブと、前記ホツパの下
部に設けられた圧送ポンプとを具えたことにより、次の
効果を有する。

（１） ホツパへ供給される土砂・ヘドロが、流動性の
ない状態であったり、大半が砂であったりした場合、そ
のままでは圧送ポンプによる圧送は困難又は不能となる
が、その場合予め微粒子タンクに調整・溜めていた微粒
子よりなるスラリをホツパへ補填（補填量は数％〜10％
程度で良い）し、撹拌装置によって撹拌・混合する事に
より、流動性のなかった土砂や砂が流動性を持つ様にな
り、スムーズに圧送可能となる。

（２） 従来圧送困難、又は不能であったものが、上記
の通り極めて簡単な装置で、流動化剤等の特殊な材料も
必要とせず安価に圧送可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例における構成図を示
し、第３図は土砂・ヘドロの砂含有比率に対する濃度−
粘度曲線を示す。第４図（ａ），（ｂ）はそれぞれ砂粒
子の構成状態を示す。第５図は従来の圧送ポンプの構成
を示す。 １……圧送ポンプ、２……ホツパ ３……撹拌装置、６……微粒子タンク ７……撹拌装置、10……管路 11……バルブ、13……土砂・ヘドロ導管 14……分岐管

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撹拌装置を内蔵したホツパと、前記ホツパ
   の上方に配置され撹拌装置を内蔵した微粒子タンクと、
   前記ホツパの上部に接続する土砂・ヘドロ導管と、前記
   土砂・ヘドロ導管から分岐して前記微粒子タンクの上部
   に接続する分岐管と、前記微粒子タンクの下部と前記ホ
   ツパの上部とを接続する管路と、前記管路に設けられた
   バルブと、前記ホツパの下部に設けられた圧送ポンプと
   を具えたことを特徴とする土砂・ヘドロ圧送装置。