JP2900351B2

JP2900351B2 - 土砂分離装置

Info

Publication number: JP2900351B2
Application number: JP5284122A
Authority: JP
Inventors: 忠男小出; 滋平野; 好人縄岡
Original assignee: OOBAYASHIGUMI KK
Current assignee: OOBAYASHIGUMI KK
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2014-06-02
Also published as: JPH07116602A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土砂分離装置に係り、
特に、排泥水から土砂を分離する土砂分離装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ハイドロフレーズ掘削機等の泥水循環式
の掘削機を用いて掘削を行う場合、掘削によって生じた
排泥水は、土砂分離装置によって掘削土砂を分離した
後、所定の処理を経て再び泥水として再利用される。

【０００３】図４は、従来の土砂分離装置の一例を側面
図で示したものである。

【０００４】同図でわかるように、土砂分離装置は、ス
クリーン１、３、４および盲板と呼ばれる鉄板２を枠体
５に取り付けてあり、枠体５の上方には起振機６を取り
付けてある。

【０００５】起振機６は、所定の不平衡質量を例えば１
０００ｒｐｍ程度で回転させることによって所定の方向
に加振力を発生させるようになっている。また、起振機
６の加振方向は、鉛直方向から所定の角度だけ傾けてあ
り、スクリーン上の土砂に上下成分の振動を与えること
によって所定粒径の土砂を選別しつつ、水平成分の振動
によって選別土砂を排出側に移送するようになってい
る。

【０００６】一方、枠体５は、起振機６の加振作用によ
るスクリーンの振動を妨げることがないように、所定の
ばね７を介して架台８に取り付けてある。

【０００７】土砂分離を行う際には、まず、掘削現場か
ら送られてきた排泥水を投入シュート１２を介してスク
リーン３、４に順次投入し、レキ、固結シルト等の数ｍ
ｍオーダー以上の土砂を分離する。

【０００８】一方、スクリーン４を通過したアンダー泥
水は、これをいったん原水槽９にためた後、スラリーポ
ンプ１０によってサイクロン１１に圧送し遠心分離を行
う。

【０００９】次いで、サイクロンアンダー泥水をスクリ
ーン１に投入して数十μオーダー以上の細粒分を分離す
るとともに、スクリーン１で分離できない微粒分を含ん
だ泥水を、盲板２に落とし、これを装置外へ排出する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ここで、土砂分離作業
の時間経過とともに、スクリーン１、３、４上には土砂
が堆積して中実板のようになり、やがてスクリーン１、
３、４が音波発生面となって１０００ｒｐｍ程度に相当
する周波数、すなわち１７Ｈｚ程度の低周波音が生じ
る。

【００１１】また、盲板２は、スクリーン１、３、４と
一緒に枠体５に取り付けてあるため、起振機６の加振作
用によって作業開始中常に低周波音を発生させる。

【００１２】かかる低周波音は、人間の耳で聞き取るこ
とができる可聴範囲の下限付近であるため、直接的な騒
音とはならない場合もあるが、障子、窓、とびら等の建
具を振動させてがたつき音を発生させるため、いずれに
しろ近隣住民には騒音となってしまうという問題があっ
た。

【００１３】従来、このような低周波音の発生を抑制す
るため、防音カバーで装置全体を覆う等の手段が講じら
れていたが、十分な成果をあげることができなかった。

【００１４】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、低周波音あるいは低周波振動の発生を低減可
能な土砂分離装置を提供することを目的とする。

【００１５】なお、関連する技術が特開平5-188978号公
報に開示されている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の土砂分離装置は請求項１に記載したよう
に、所定粒径の土砂を選別可能なスクリーンを取り付け
た第１の枠体と前記スクリーン近傍に配置され前記スク
リーンを通過した泥水を収集可能な板状体を取り付けた
第２の枠体とをそれぞれ所定の弾性部材を介して独立に
支持するとともに、前記第１の枠体、第２の枠体にそれ
ぞれ第１の起振機、第２の起振機を設け、前記板状体が
前記スクリーンと実質的に同一の振動数でかつ逆位相で
振動するように前記第２の起振機を制御する制御部を備
えたものである。

【００１７】また、本発明の土砂分離装置は、請求項１
のスクリーン、板状体の面外方向振動を計測可能な振動
計をそれぞれ請求項１のスクリーン、板状体に設け、前
記制御部は、前記振動計からの振動データを用いて前記
第２の起振機を制御するようにしたものである。

【００１８】また、本発明の土砂分離装置は、請求項１
乃至２のいずれかに記載の前記スクリーンに堆積した堆
積物の有無あるいは厚みを検出可能な検出計を設け、前
記制御部は、前記検出計からのデータに応じて前記第２
の起振機を作動させるようにしたものである。

【００１９】また、本発明の土砂分離装置は、請求項１
記載の前記第１の枠体のうち、非構造部分を可撓性部材
で構成したものである。

【００２０】また、本発明の土砂分離装置は、請求項１
記載の前記スクリーンをカーボン繊維あるいはアラミド
繊維で形成したものである。

【００２１】また、本発明の土砂分離装置は、請求項１
記載の前記板状体の重量を前記スクリーンの重量にほぼ
等しくしたものである。

【００２２】

【作用】本発明の土砂分離装置においては、土砂を分離
するスクリーンを取り付けた第１の枠体を第１の起振機
で加振してスクリーンを振動させる。すると、スクリー
ンに投下された排泥水の中から所定の粒径の土砂が選別
されるとともに、選別された土砂が排出側に移送され
る。スクリーンを通過した細粒分を含む泥水は、板状体
に投下され、排出側へと流下する。

【００２３】ここで、板状体はスクリーンとは独立に振
動制御可能になっており、板状体がスクリーンと実質的
に同一の振動数でかつ逆位相で振動するように第２の起
振機を制御すると、スクリーンの振動によって生じる低
周波音は、板状体の振動によって生じる低周波音と相殺
され、その結果、近隣での低周波音の音圧レベルは低下
する。また、地盤を伝播する振動レベルも低下する。

【００２４】なお、スクリーンに堆積する堆積物が所定
の状況にあるときだけ第２の起振機を作動させ、そうで
ないときには第２の起振機を停止するように構成した場
合、土砂分離作業の開始当初は、板状体からの低周波音
は皆無となり、スクリーンからわずかに低周波音が発生
するにとどまる。土砂分離作業が進行して堆積物が例え
ば所定の厚み以上に堆積したときには、第２の起振機を
作動させて板状体を振動させ、スクリーンから生じる低
周波音を相殺する。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の土砂分離装置の実施例につい
て、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実
質的に同一の部品等については同一の符号を付してその
説明を省略する。

【００２６】図１は、本実施例の土砂分離装置を側面図
で示したものである。

【００２７】同図でわかるように、本実施例の土砂分離
装置は、所定粒径の土砂を選別可能なスクリーン１、
３、４を枠体２１に取り付け、この枠体２１を弾性部材
としてのばね２４を介して架台８に取り付けるととも
に、枠体２１上方にはスクリーン１、３、４を振動させ
るための起振機６を設けてある。

【００２８】スクリーン３、４は、掘削現場から送られ
てきた排泥水からレキ、固結シルト等の数ｍｍオーダー
以上の土砂を分離するようになっており、スクリーン１
は、サイクロン１１からのサイクロンアンダー泥水から
数十μオーダー以上の細粒分を分離するようになってい
る。

【００２９】スクリーン１、３、４は、カーボン繊維あ
るいはアラミド繊維等で形成しておくのが好ましい。

【００３０】また、本実施例の土砂分離装置は、スクリ
ーン１下方に配置されスクリーン１を通過した泥水を収
集可能な板状体としての盲板２２を枠体２３に取付け、
この枠体２３を弾性部材としてのばね２５を介して架台
８に取り付けるとともに、枠体２３下方には盲板２２を
振動させるための起振機２６を設けてある。

【００３１】盲板２２は、例えば鉄板で構成し、さらに
好ましくはスクリーン１、３、４の可動部分の重量とほ
ぼ一致させておくのがよい。

【００３２】図２は、図１のＡ―Ａ線に沿う断面図であ
り、スクリーン１についてはこれを省略してある。

【００３３】同図でわかるように、盲板２２には排出口
３１を設けてあり、図示しないスクリーン１からの泥水
を装置外に排出できるようになっている。

【００３４】また、枠体２１は、ばね２４で支持される
両側部３２と枠体２３を貫通させている背部３３とで構
成されたコの字形状であり、側部３２は、スクリーン
１、３、４の自重および投入シュート１２を介して落下
する排泥水の重量をばね２４を介して架台８に伝達でき
るように、所定の剛性を持った部材で構成するのが好ま
しく、一方、背部３３は、枠体２３の動きと干渉しても
差し支えないようにまた起振機６による加振作用によっ
て低周波音を発生しにくいように、ゴム、シート等の可
撓性部材で構成しておくのがよい。

【００３５】枠体２３は、盲板２２を取り付けることが
できるようにロの字形に形成してあり、その四隅をばね
２５で支持してある。なお、後方では、起振機２６を取
り付けることができるように、若干幅を広げてある。

【００３６】また、盲板２２の裏面、スクリーン３の裏
面には、土砂分離のじゃまにならないようにそれぞれ振
動計３４、３５を配置してあり、盲板２２およびスクリ
ーン３の上下方向振動成分を検出できるようになってい
る。

【００３７】さらに、盲板２２の裏面には、スクリーン
３に堆積した堆積物の厚みを検出可能な検出計としての
非接触厚み計２７を設けてある。非接触厚み計２７は、
例えばレーザーを利用して堆積物の厚みを計測できるよ
うに構成するのがよい。

【００３８】本実施例の土砂分離装置は、盲板２２がス
クリーン１、３、４と実質的に同一の振動数でかつ逆位
相で振動するように起振機２６を制御可能な制御部４１
を備える。

【００３９】図３は、制御部４１および周辺装置の関係
を示すブロック図である。

【００４０】同図でわかるように、制御部４１は、振動
計３４、３５からの振動データを用いて起振機２６を制
御するとともに、非接触厚み計２７からの厚みデータが
所定の値以上であるときだけ起振機２６を作動させるよ
うになっている。

【００４１】制御部４１は、例えば土砂分離装置近傍に
制御盤の一部として配置しておくのがよい。

【００４２】本実施例の土砂分離装置においては、ま
ず、掘削現場から送られてきた排泥水を投入シュート１
２を介してスクリーン３、４に順次投入し、レキ、固結
シルト等の数ｍｍオーダー以上の土砂を分離する。

【００４３】一方、スクリーン４を通過したアンダー泥
水は、これをいったん原水槽９にためた後、スラリーポ
ンプ１０によってサイクロン１１に圧送し遠心分離を行
う。

【００４４】次いで、サイクロンアンダー泥水をスクリ
ーン１に投入して数十μオーダー以上の細粒分を分離す
るとともに、スクリーン１で分離できない微粒分を含ん
だ泥水を、盲板２２に落とし、これを装置外へ排出す
る。

【００４５】土砂分離作業中は、枠体２１を起振機６で
加振してスクリーン１、３および４を振動させ、所定の
粒径の土砂を選別して排出側に移送するようにする。

【００４６】ここで、分離作業開始当初は、スクリーン
３に堆積物がほとんど堆積していないため、非接触厚み
計２７が制御部４１に送る厚みデータは、ゼロかきわめ
て小さな値となる。

【００４７】制御部４１は、非接触厚み計２７からの厚
みデータと所定の設定値とを比較演算し、厚みデータが
所定の設定値よりも小さければ、起振機２６を作動させ
ないようにする。

【００４８】かかる状況では、スクリーン１、３、４
は、起振機６の加振作用によって振動しているが、盲板
２２は静止したままである。

【００４９】したがって、盲板２２からの低周波音は皆
無となり、スクリーン１、３、４についても堆積物の堆
積量が少ないため、通気部分が多く、発生する低周波音
はわずかなレベルにとどまる。

【００５０】土砂分離作業が進行していくと、スクリー
ン３に堆積する堆積物の厚みは徐々に大きくなり、やが
て、制御部４１は、非接触厚み計２７からの厚みデータ
が設定値よりも上回ったことを検出し、起振機２６の作
動を開始する。

【００５１】ここで、制御部４１は、振動計３４、３５
からの振動データを用いて、盲板２２がスクリーン１、
３、４と実質的に同一の振動数でかつ逆位相で振動する
ように起振機２６を制御する。

【００５２】すると、スクリーン１、３、４の振動によ
って生じる低周波音は、盲板２２の振動によって生じる
低周波音と相殺され、その結果、近隣での低周波音の音
圧レベルは低下する。また、地盤を伝播する振動レベル
も低下する。

【００５３】以上説明したように、本実施例の土砂分離
装置は、従来、土砂分離用のスクリーンと一体に振動さ
せていた盲板を構造的に切り離し、土砂分離用のスクリ
ーンを独立に加振するようにしたので、土砂分離作業開
始当初においては、盲板からの低周波音を実質的にゼロ
にすることができる。

【００５４】また、土砂分離用のスクリーンから構造的
に独立させた盲板に別途起振機を設けるとともに、スク
リーンに堆積した土砂の厚みが設定値を上回ったとき、
盲板を土砂分離用のスクリーンと実質的に同一の振動数
でかつ逆位相で振動させるように構成したので、土砂分
離用のスクリーンから発生する低周波音と盲板から発生
する低周波音とが相殺され、装置全体としての低周波発
生レベルは大幅に低減する。

【００５５】したがって、近隣への騒音対策としてきわ
めて有効な手段となる。

【００５６】また、スクリーンをカーボン繊維あるいは
アラミド繊維で構成したので、土砂が付着しにくくなる
とともにふるいの編みが細くなって空隙率が上がるた
め、低周波音の低減、ふるい効率の改善を図ることがで
きる。また、材料減衰が大きくなるため、ふるい上の砂
礫の転がりによる一般騒音も小さくなる。

【００５７】また、盲板の重量をスクリーンの可動重量
とほぼ等しくしたので、スクリーンの振動を能動的に制
御して地盤に伝達する振動を大幅に低減することができ
る。

【００５８】また、スクリーンを支持する枠体の背部を
可撓性部材で構成したので、スクリーンの枠体とは独立
に振動する盲板の枠体と相互に干渉しても支障がなく、
またスクリーン用の起振機によって振動してもほとんど
低周波音を発しなくなる。

【００５９】本実施例では、振動計を盲板裏面およびス
クリーン３の裏面に配置したが、盲板とスクリーン３の
振動を検出できる部位であればどこでもよいし、他のス
クリーンに設けてもよい。

【００６０】また、盲板およびスクリーンの振動数およ
び位相を、各起振機から得られる加振周波数信号および
位相信号で代表できるのであれば、これらの振動計を省
略し、２つの起振機からの信号を用いて盲板側の起振機
を制御するようにしてもよい。

【００６１】また、本実施例では、スクリーン３の堆積
物の厚みを測定するようにしたが、他のスクリーンでも
よいことは言うまでもない。

【００６２】また、堆積物の厚みを制御量に使用するよ
うにしたが、堆積物の存在の有無を制御量とすることで
足りる場合には、例えば発光素子および受光素子を組み
合わせて堆積物の有無を検出する構成としてもよい。

【００６３】また、本実施例では、盲板側の起振機を作
動させるタイミングを検出計で自動的に行うようにした
が、オペレータが経験的に判断して手動で切り替えるよ
うにしてもよい。

【００６４】また、本実施例では、盲板の上に１つ、盲
板の下方に２つ、計３つの土砂分離用のスクリーンを配
置したが、かかる数量については、取り扱う排泥水の性
状、掘削速度等に応じて適宜変更してもさしつかえな
い。

【００６５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の土砂分離装
置は、所定粒径の土砂を選別可能なスクリーンを取り付
けた第１の枠体と前記スクリーン近傍に配置され前記ス
クリーンを通過した泥水を収集可能な板状体を取り付け
た第２の枠体とをそれぞれ所定の弾性部材を介して独立
に支持するとともに、前記第１の枠体、第２の枠体にそ
れぞれ第１の起振機、第２の起振機を設け、前記板状体
が前記スクリーンと実質的に同一の振動数でかつ逆位相
で振動するように前記第２の起振機を制御する制御部を
備えたので、スクリーンから発生する低周波音あるいは
低周波振動を大幅に低減することができる。

【００６６】

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る土砂分離装置の側面図。

【図２】図１のＡ―Ａ線に沿う断面図。

【図３】本実施例の土砂分離装置のブロック図。

【図４】従来技術の土砂分離装置の断面図。

【符号の説明】

１、３、４土砂分離用のスクリーン６、２６起振機２１第１の枠体２２盲板（板状体）２３第２の枠体２４、２５ばね２７非接触厚み計（検出計）３４、３５振動計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−69548（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−35979（ＪＰ，Ａ) 特開平５−188978（ＪＰ，Ａ) 実開昭52−50185（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B07B 1/00 - 1/62 B03B 1/00 - 13/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定粒径の土砂を選別可能なスクリーン
を取り付けた第１の枠体と前記スクリーン近傍に配置さ
れ前記スクリーンを通過した泥水を収集可能な板状体を
取り付けた第２の枠体とをそれぞれ所定の弾性部材を介
して独立に支持するとともに、前記第１の枠体、第２の
枠体にそれぞれ第１の起振機、第２の起振機を設け、前
記板状体が前記スクリーンと実質的に同一の振動数でか
つ逆位相で振動するように前記第２の起振機を制御する
制御部を備えたことを特徴とする土砂分離装置。
【請求項２】前記スクリーン、前記板状体の面外方向
振動を計測可能な振動計をそれぞれ前記スクリーン、前
記板状体に設け、前記制御部は、前記振動計からの振動
データを用いて前記第２の起振機を制御するようになっ
ている請求項１記載の土砂分離装置。
【請求項３】前記スクリーンに堆積した堆積物の有無
あるいは厚みを検出可能な検出計を設け、前記制御部
は、前記検出計からのデータに応じて前記第２の起振機
を作動させるようになっている請求項１乃至２のいずれ
かに記載の土砂分離装置。
【請求項４】前記第１の枠体のうち、非構造部分を可
撓性部材で構成した請求項１記載の土砂分離装置。
【請求項５】前記スクリーンをカーボン繊維あるいは
アラミド繊維で形成した請求項１記載の土砂分離装置。
【請求項６】前記板状体の重量を前記スクリーンの可
動重量にほぼ等しくした請求項１記載の土砂分離装置。