JP3023758B2 - スパイラル分級機の砂分級槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は砂を選別するスパイラ
ル分級機に付属して用いられる砂分級槽に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】採取された土砂から所望の粒径の砂を選
別するために、従来からスパイラル分級機が多用されて
いる。このスパイラル分級機は採取された土砂をスパイ
ラルタンクに投入し、水を加えて洗浄しながら分級する
ことにより粒径の大きい砂を選別し、選別された砂のみ
をスパイラル形状を有する搬送機によって搬出してい
る。粒径の小さい砂まで回収するには、スパイラル分級
機のスパイラルタンクの面積を大きくする必要があり、
そのためにはスパイラル軸を長くするかあるいはスパイ
ラルタンクの幅を広くしなければならないがスパイラル
分級機を設置する場所の制約から余り大きなものにする
ことはできず、大容量の水を用いることによって微砂を
回収する作業を能率的に行うことはできない。

【０００３】また、作業能率を上げるために投入水量を
多くした場合には、有用な粒径の砂であっても粒径が小
さい砂は搬送されず、流失してしまい回収することはで
きない。そのため、土砂を洗浄した水を貯留しておき水
中に拡散している砂を沈澱させ分離する砂分級槽がスパ
イラル分級機に付属して用いられることが多い。本発明
者は、これまでに特開昭５９−３７０５８号（特公昭４
９−４００６８号）、特公昭６２−４９１０６号、特開
昭５９−５２５４５号、特開昭５９−６６３１２号（特
公平３−２２２１９号）、特開昭５９−６６３６３号
（特公平３−２２２１８号）で、このスパイラル分級機
に付属して用いられる砂分級槽について提案した。

【０００４】図１に示されたのは、砂分級槽が付属して
設けられたスパイラル分級機の一例であり、前記特開昭
５９−３７０５８号に記載されたものである。この図に
おいて１はスパイラル分級機であり、２は砂分級槽であ
る。スパイラル分級機１は傾斜した底部３を有する箱型
あるいは半円筒型のスパイラルタンク４およびスパイラ
ルタンク４の傾斜した底部３に沿って傾斜して設けられ
た砂掻き上げ用のスパイラル５から構成されている。ス
パイラルタンク４の傾斜した底部３の最下部がある位置
の最上部に分級される土砂および洗浄用の水を投入する
投入口６が設けられ、底部３の上端近くには砂放出口７
が形成され、スパイラル５に沿って上端が砂放出口７の
形成高さよりもやや低い高さであり上部が水平である側
壁８が立設されている。スパイラル５の回転軸９は適宜
取り付けられたモータ等の動力手段によって回転駆動さ
れる。

【０００５】浅い箱型形状を有する砂分級槽２は砂放出
口７の形成高さとほぼ同じ高さ位置で傾斜したスパイラ
ルタンク４の底部３の最下部がある位置よりも外れた位
置に設けられている。砂分級槽２の側壁１０の上端はス
パイラルタンク４の側壁に連続しており、平板状の底部
１１は傾斜部１２を介してスパイラルタンク４の底部３
に連続している。砂分級槽２の底部１１のスパイラルタ
ンク４との反対側には上端が砂分級槽２の側壁１０の上
端よりもやや低い位置に形成された仕切壁１３が立設さ
れており、仕切壁１３と端部壁１４との間には水排出口
１５が形成されている。砂分級槽２内には無端ベルト１
６および無端ベルト１６に植設された掻き板１７からな
る砂掻き出し装置１８が設けられ、砂掻き出し装置１８
は駆動部１９により駆動される。また、スパイラル分級
機１と砂分級槽２との間にはスパイラル分級機１と砂分
級槽２を区分する仕切板２０が設けられ、仕切板２０と
傾斜部１２との間が砂排出口２１とされている。

【０００６】原材料である土砂は洗浄用の水とともに投
入口６からスパイラル分級機１のスパイラルタンク４に
投入され、投入された土砂はともに投入された洗浄水に
よって洗浄され、粒径の大きい砂が沈澱して選別され
る。このようにして、選別された砂が搬送機であるスパ
イラル５によって搬送され、砂放出口７から放出され
る。このとき、比較的粒径の大きい砂は沈澱し搬送され
るが、粒径の小さい砂は水とともに砂分級槽２に流入
し、底部１１に沈澱する。底部１１に沈澱した砂は駆動
部１９により駆動される砂掻き出し装置１８の掻き板１
７によってスパイラル分級機１に掻き出され、砂排出口
２１からスパイラルタンク４に流入する。このようにし
てスパイラルタンク４に流入した砂は砂とともにスパイ
ラル５によって搬送され、砂放出口７から放出される。
また、砂が沈澱した後の水は仕切壁１３を越えてオーバ
ーフローし、水排出口１５から排出される。

【０００７】

【発明の概要】この砂分級槽では粒径の異なる砂が一緒
に沈澱し、砂掻き出し装置によってスパイラル分級機に
掻き出されるため粒径の異なる砂が分離されずに砂放出
口から放出される。この砂分級槽２は底部１１に沈澱し
た砂を砂掻き出し装置１８の掻き板１７によって掻き出
す必要があり、この砂掻き出し装置１８の駆動部は水中
に没しないように砂分級槽２の側壁１０の上端より上の
位置に設置する必要があるため、必然的に砂分級槽２を
深いものとすることができない。砂を沈澱させるために
は砂分級槽２に貯留される砂を含んだ水の量を大きくす
ればよいが、砂分級槽２の深さに制限がある以上面積を
大きくしなければ貯留水量を増大させることはできな
い。しかし、砂分級槽２を組み合わされたスパイラル分
級機１全体の設置面積に制約がある場合にはスパイラル
タンクと連続している砂分級槽２の面積を大きくするこ
とができない。そのため、往々にして有用な砂を回収す
ることができない。

【０００８】また、砂分級槽によって回収することがで
きる砂の粒径は砂分級槽に貯留される水の量に依存す
る。すなわち、貯留される水の量が多いほどより粒径の
小さい砂を回収することができる。言い換えれば、貯留
される水の量を変化させれば回収される砂の粒径を選択
することができる。しかしながら、従来の砂分級槽は貯
留される水の量を変化させることができないため、回収
される砂の粒径を選択することができない。

【０００９】本出願においては、砂の流失が多くこれら
の砂を回収することはできず、また回収される砂の粒径
の選択も不可能である従来の砂分級槽の問題点を解決す
るものであり、砂分級槽の面積すなわち砂分級槽を組み
合わされたスパイラル分級機全体の設置面積を大きくす
ることなく、貯留される砂を含んだ水の量を大きくする
ことができるとともに貯留される水の量を変化させるこ
とができる砂分級槽の構造の発明を提供する。

【００１０】そのために本発明の砂分級槽は従来のもの
と異なり深い構造とされ、底部は平板状ではなくロート
状に形成されており、砂掻き出し装置は掻き板を設植さ
れた無端ベルトではなく、駆動軸を中心にロート状の底
部に治って回転する掻き板によって構成されている。ま
た、ロート状底部の傾斜面に沿って複数の開閉できる水
排出口を設け、砂分級槽に貯留される水の量を変化させ
る。

【００１１】深い構造を有する砂分級槽に流入した多量
の洗浄水に含まれた砂は、長い貯留時間の間に沈澱し、
駆動軸を中心にロート状の底部に沿って回転する掻き板
によってロート状の底部の下端近くに形成された砂掻き
出し口からスパイラル分級機のスパイラルタンク４に流
入し、スパイラルによって搬送され、砂放出口から放出
される。また、開かれる水排出口を選択することにより
砂分級槽に貯留される水の量が変化し、回収される砂の
粒径の選択が可能となる。

【００１２】

【実施例】以下本発明実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。図２及び図３に示されたのはスパイラル分級機
に付属して用いられる本願発明第１実施例であり、図２
は側面図、図３は平面図である。この図において３１は
スパイラル分級機であり、３２は砂分級槽である。砂分
級槽３２はその中心が傾斜したスパイラルタンク３４の
底部３３の最下部がある位置よりも少し外れた位置に設
けられており、上端がスパイラルタンク３４の側壁３８
と同じ高さを有している円筒状あるいは角筒状の側壁４
０と、側壁４０の下端に連続して形成され下端がスパイ
ラル３５の下端のやや上に配置され、傾斜面がスパイラ
ルタンク３４の傾斜した底部２３すなわちスパイラル３
５と同じ傾斜角を有する円錐形状あるいは角錘形状のロ
ート状底部４１から構成されている。砂分級槽３２の底
部４１の側壁４０の内側には上端が砂分級槽３２の側壁
４０の上端よりもやや低い位置に形成された仕切壁４３
が立設されており、仕切壁４３と側壁４０により水排出
溝５２が形成され、水排出溝５２に水排出口４５が形成
されている。

【００１３】砂分級槽３２内にはそのロート状の底部４
１に沿った掻き板４７，４７’とこれらが取り付けられ
た駆動軸４９からなる砂掻き出し装置４８が設けられ、
この砂掻き出し装置４８は駆動軸４９が駆動装置４８に
よって回転するようにされている。また、底部４１の再
下部にはスパイラルタンク３８に通じる砂排出口５１が
形成されており、ロート状の底部４１にはその傾斜面に
沿って異なる高さに複数の開閉可能な水排出口５３，５
４，５５・・・が設けられている。さらに、砂分級槽３
２の上に原材料である土砂と洗浄用の水を投入する投入
口３６が設けられている。

【００１４】スパイラル分級機３１は傾斜した底部３３
を有する箱型あるいは半円筒型のスパイラルタンク３４
およびスパイラルタンク３４の傾斜した底部３３に沿っ
て傾斜して設けられた砂掻き上げ用のスパイラル３５か
ら構成されている。スパイラルタンク３４の傾斜した底
部３３の上端近くには砂放出口２７が形成され、スパイ
ラル３５に沿って上端が砂放出口３７の形成高さよりも
やや低い高さであり上部が水平である側壁３８が立設さ
れている。スパイラル３５の回転軸３９は適宜取り付け
られたモータ等の動力手段によって回転駆動される。

【００１５】図２及び図３に示された第１実施例の動作
を説明する。原材料である土砂は洗浄用の水とともに投
入口３６から砂分級槽３２に投入される。投入された土
砂は投入された水によって洗浄され、このことにより粒
径の大きい砂が先に沈澱し、次いで粒径の小さい砂が徐
々にロート状の底部４１に沈澱する。沈澱した砂は底部
４１に蓄積され、駆動装置４８によって回転される駆動
軸４９に取り付けられた掻き板４７，４７’によって掻
き出され砂排出口５１からスパイラルタンク３８に流入
する。一方、砂が沈澱した後の水は仕切壁４３を越えて
排水溝５２にオーバーフローし、水排出口４５から排出
される。

【００１６】この実施例の砂分級槽３２のロート状の底
部４１にはその傾斜面に沿って異なる高さに複数の開閉
できる水排出口５３，５４，５５・・・が設けられてお
り、この水排出口を適宜開くことにより砂分級槽３２内
に貯留される水の量を変化させることができる。例えば
水排出口５５を開いたときに貯留される水の上面は水排
出口５５の下側の位置になり、水排出口５４を開いたと
きに貯留される水の上面は水排出口５４の下側の位置に
なり、水排出口５３を開いたときに貯留される水の上面
は水排出口５３の下側の位置になる。その結果、砂分級
槽３２に貯留される水の量は変化する。

【００１７】砂分級槽３２によって回収することができ
る砂の粒径は砂分級槽３２に貯留される水の量に依存す
るから、水の量が多いほどより粒径の小さい砂を回収す
ることができる。したがって、最も細かい砂を回収する
場合には水排出口５３，５４，５５・・・全部を閉じる
ことで砂分級槽３２に貯留される水の量を最大にする。
また、最も粗い粒径の砂のみを回収する場合には、水排
出口５３を開くことで砂分級槽３２に貯留される水の量
を最少にする。その中間の粒径よりも大きい砂を回収す
る場合には、各々水排出口５４あるいは５５を開く。砂
が沈澱した後の水は、水排出口５３，５４，５５・・・
が全部閉じられている場合には仕切壁４３を越えて排水
溝５２にオーバーフローし、水排出口４５から排出さ
れ、水排出口５３，５４，５５のいずれかが開いている
場合にはその水排出口から排出される。

【００１８】以上説明した第１実施例では土砂及び洗浄
水の投入口３６は砂分級槽３２上に設けられているが、
その位置はスパイラル分級機上に設けることもできるの
で、このことについて簡単に説明する。図２において、
３６’で示されたのはスパイラル分級機上に設けられた
土砂及び洗浄水の投入口であり、スパイラルタンク３４
のほぼ中央部の最上部に設けられている。

【００１９】原材料である土砂は洗浄用の水とともに投
入口３６’からスパイラル分級機３１のスパイラルタン
ク３４に投入され、投入された土砂はともに投入された
洗浄水によって洗浄され、粒径の大きい砂が沈澱して選
別される。このようにして、選別された砂が搬送機であ
るスパイラル３５によって搬送され、砂放出口３７から
放出される。このとき、比較的粒径の大きい砂は沈澱し
搬送されるが、粒径の小さい砂は、水とともに砂分級槽
３２に流入する。水排出口５３，５４，５５・・・全部
が閉じられている場合には最も細かい砂も回収され、水
排出口５３が開かれている場合には最も粗い粒径の砂の
みが回収され、水排出口５４あるいは５５が開かれてい
る場合には各々その中間の粒径よりも大きい砂が回収さ
れる。砂が沈澱した後の水は、水排出口５３，５４，５
５・・・が全部閉じられている場合には仕切壁４３を越
えて排水溝５２にオーバーフローし、水排出口４５から
排出され、水排出口５３，５４，５５のいずれかが開い
ている場合にはその開いた水排出口から排出される。

【００２０】以上の説明から明らかなように、図２およ
び図３に示された第１実施例の砂分級槽３２は図１に示
された従来の砂分級槽２の下にロート状の底部がさらに
付加された構造となっている。そのため、砂分級槽２の
面積を大きくしなくても砂分級槽２に貯留される水の量
を増加させることが可能であり、投入水量が多い場合で
あっても砂の回収を充分に行うことができる。そして、
このロート状の底部４１の傾斜角はスパイラル軸と同じ
であり、その下端はスパイラル３５の下端のやや上に配
置されているから、砂分級槽３２を付属させることによ
り増加するスパイラル分級機の設置面積は砂分級槽３２
の面積の半分だけで済む。また、水排出口５３，５４，
５５・・・のいずれかを開くことによって回収される砂
の粒径を容易に選択することができる。

【００２１】図４および図５に示されたのは本発明の砂
分級槽を他の型のスパイラル分級機に適用した第２実施
例である。この第２実施例に示されたスパイラル分級機
６１は、第１実施例のスパイラル分級機３１が傾斜した
底部３３を有する箱型あるいは半円筒型のスパイラルタ
ンク３４およびスパイラルタンク３４の傾斜した底部３
３に沿って傾斜して設けられた砂掻き上げ用のスパイラ
ル３５から構成されているのに対し、スパイラルタンク
６４の底部６３は水平であり、したがって水平な底部６
３に沿って設けられた砂搬送用のスパイラル６５も水平
に配設されている。

【００２２】スパイラル６５の搬出側端にはバケット７
１を有する回転型搬出機７０が配設され、スパイラル６
５で搬送された砂及び砂は回転型搬出機７０のバケット
７１によって上方に搬送され、砂放出口７２から放出さ
れる。

【００２３】図６に示されたのは、図４および図５に示
された第２実施例のスパイラル分級機に搬出機構を追加
した第３実施例である。なお、以後の実施例においては
図４および図５に示された第２実施例出説明した事項と
重複する事項についての説明は省略されている。この第
３実施例では回転型搬出機７０のバケット７１から砂が
放出される位置に振動フルイ７３を配設し、振動フルイ
７３によって搬送された砂が砂放出口７４から放出され
る。

【００２４】図７に示されたのは、図６に示された第３
実施例のスパイラル分級機に別の型の搬出機構を追加し
た第４実施例である。この第４実施例の搬出機構は第３
実施例の振動フルイ７３に代えて脱水コンベア７５が配
設されている。

【００２５】図８に示されたのは、図６に示された第３
実施例のスパイラル分級機に別の型の搬出機構を追加し
た第５実施例である。この第５実施例の搬出機構は第３
実施例の振動フルイ７３に代えてスクリューコンベア７
６が配設されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】砂分級槽が付属して設けられた従来のスパイラ
ル分級機の断面図。

【図２】本発明にかかる砂分級槽が付属して設けられた
スパイラル分級機の実施例断面図。

【図３】図２に示されたスパイラル分級機の平面図。

【図４】本発明にかかる砂分級槽が付属して設けられた
他の型のスパイラル分級機の実施例断面図。

【図５】図４に示されたスパイラル分級機の平面図。

【図６】図４に示されたスパイラル分級機に搬出機構を
追加した実施例断面図。

【図７】図６に示されたスパイラル分級機に他の型の搬
出機構を追加した実施例断面図。

【図８】図６に示されたスパイラル分級機にさらに他の
型の搬出機構を追加した実施例断面図。

【符号の説明】

１，３１，６１ スパイラル分級機 ２，３２ 砂分級槽 ３，３３，６３ スパイラルタンク底部 ４，３４，６４ スパイラルタンク ５，３５，６５ スパイラル ６，３６，３６’ 投入口 ７，７２，７４ 砂放出口 １７，４７，４７’ 掻き板 ８，３８ スパイラルタンク側壁 ９．３９ スパイラル駆動軸 １０，４０ 砂分級槽側壁 １１，４１ 砂分級槽底部 １３，４３ 仕切壁 １５，４５，５３，５４，５５ 水排出口 １８，４８ 砂掻き出し装置 １９，４９ 砂掻き出し装置駆動軸 ５２ 水排出溝 ７０ 回転型搬出機 ７１ バケット ７３ 振動フルイ ７５ 脱水コンベア ７６ スクリューコンベア

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スパイラル分級機のスパイラルタンクに
   付属して配設される砂分級槽であって、 前記砂分級槽はロート状の底部と、ロート状の底部に沿
   って駆動軸を中心に回転する掻き板からなる砂掻き出し
   装置から構成され、 さらに前記ロート状の底部の傾斜面に沿って複数の水排
   出口が設けられ、 前記複数の水排出口が別個に開閉できるスパイラル分級
   機の砂分級槽。
2. 【請求項２】 前記スパイラルタンクの底部が傾斜して
   いる請求項１記載のスパイラル分級機の砂分級槽。
3. 【請求項３】 前記スパイラルタンクの底部が水平であ
   る請求項１記載のスパイラル分級機の砂分級槽。
4. 【請求項４】 前記スパイラルタンクから搬出された分
   級物をバケットで搬送する請求項２または請求項３記載
   のスパイラル分級機の砂分級槽。
5. 【請求項５】 前記バケットで搬送された分級物をさら
   に振動フルイで搬送する請求項４記載のスパイラル分級
   機の砂分級槽。
6. 【請求項６】 前記バケットで搬送された分級物をさら
   に脱水コンベヤで搬送する請求項４記載のスパイラル分
   級機の砂分級槽。
7. 【請求項７】 前記バケットで搬送された分級物をさら
   にスクリューコンベヤで搬送する請求項４記載のスパイ
   ラル分級機の砂分級槽。