JP3194786U - 浚渫用先端アタッチメント - Google Patents

Abstract

【課題】 周囲への浚渫土砂の拡散を防止し、高濃度の浚渫土砂の回収を可能とし、さらに塵芥物の目詰まりによる浚渫作業の遅延を低減して、優れた浚渫効率を有する浚渫用先端アタッチメントを提供すること。【解決手段】 水底に堆積した土砂を吸引により圧送回収するために用いる浚渫用先端アタッチメント１であって、（Ａ）下方が全面開口し、環状側壁部を有し、上壁部が閉塞し、内部に浚渫土の解し作業を行うための閉空間を形成する扁平円柱状のチャンバー２と、（Ｂ）チャンバーの上壁部の内部側に環状に一定間隔で設けられた複数の吸引口５と、（Ｃ）チャンバーの閉空間に、回転方向に一定角度ピッチで配され、取り込まれた浚渫土を解し、複数の吸引口に導く複数枚の羽根４１を備えた内部撹拌翼４０と、（Ｄ）内部撹拌翼の各羽根と吸引口が面する位置にそれぞれ設けられ、吸引口に吸着した塵芥物を剥ぎ取るスクレーパー８を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本考案は、港湾、河口、湖、ダム湖、堀、池等の水底に堆積している土砂を圧送回収するために用いる浚渫用先端アタッチメントに関する。

従来より、港湾、河口、湖、ダム湖、堀、池等の水底に堆積した土砂や泥を浚って、所定の深さを確保するために浚渫工事が行われている。

この浚渫工事は、通常、特殊船舶の上にバックホウ等の重機を搭載し、そのアームの先端に浚渫用アタッチメントを取り付けて行われる。

近年では、浚渫用先端アタッチメントとして、カッターと呼ばれる掘削のための回転部材を備えた浚渫用アタッチメントが提案され（例えば、特許文献１を参照）、この浚渫用アタッチメントを水底まで降ろして、先端のカッターを回転させて掘削するとともにポンプに接続した吸引ホースにより底に堆積した土砂や泥を吸引、回収して浚渫している。

特開２０１０−１３９００号公報

しかしながら、カッターを備えた浚渫用アタッチメントによる浚渫工事では、外部に露出したカッターを回転させることから、浚渫する場所の土砂や泥が舞い上がって拡散してしまい、回収できる浚渫土砂が低濃度となるため、浚渫作業の効率が悪くなるといった問題があった。

また、吸引ホースの口径よりも大きい投棄物や掘削物等の塵芥物が吸引ホースの口に目詰まりし、その都度装置を停止して吸引ホースのメンテナンスを行う必要があるため、浚渫作業が煩雑になる等の問題もあった。

本考案は、上記のような背景から従来の問題点を解消し、浚渫場所周囲への土砂の拡散を防止し、高濃度の浚渫土砂の圧送回収を可能とし、さらに塵芥物の目詰まりによる浚渫作業の遅延を低減できる、優れた浚渫能力を有する浚渫用先端アタッチメントを提供することを課題としている。

即ち、本考案の浚渫用先端アタッチメントは以下のことを特徴としている。

第１に、水底に堆積した土砂を吸引により圧送回収するために用いる浚渫用先端アタッチメントであって、（Ａ）下方が全面開口し、環状側壁部を有し、上壁部が閉塞し、内部に浚渫土の解し作業を行うための閉空間を形成する扁平円柱状のチャンバーと、（Ｂ）チャンバーの上壁部の内部側に環状に一定間隔で設けられた複数の吸引口と、（Ｃ）チャンバーの閉空間に、回転方向に一定角度ピッチで配され、取り込まれた浚渫土を解し、複数の吸引口に導く複数枚の羽根を備えた内部撹拌翼と、（Ｄ）内部撹拌翼の各羽根と吸引口が面する位置にそれぞれ設けられ、吸引口に吸着した塵芥物を剥ぎ取るスクレーパーを備えることを特徴とする。

第２に、上記第１の考案の浚渫用先端アタッチメントにおいて、スクレーパーの形状が、チャンバー内の吸引口の突起形状と嵌合する櫛歯状の形状であることが好ましい。

第３に、上記第１又は第２の考案の浚渫用先端アタッチメントにおいて、吸引口に連通して接続され、浚渫土砂を圧送する吸引パイプの内部に、吸引パイプ内を移動する浚渫土砂の進行方向にエアーを噴射して浚渫土砂と空気を混合することにより浚渫土砂の比重を軽くし、浚渫土砂の移動負荷を軽減するためのエアーアシスト装置を備えることが好ましい。

第４に、上記第１から第３の考案の浚渫用先端アタッチメントにおいて、チャンバー内の上面部に、チャンバー内の圧力を調整するためのエアーブリーザー機構を備えることが好ましい。

本考案によれば、浚渫場所周囲への土砂の拡散を防止し、高濃度の浚渫土砂の圧送回収を可能とし、さらに塵芥物の目詰まりによる浚渫作業の遅延を低減できる、優れた浚渫能力を有する浚渫用先端アタッチメントを提供することができる。

本考案の浚渫用先端アタッチメントの正面断面図である。 本考案の浚渫用先端アタッチメントを下部側から見た平面図である。 本考案の浚渫用先端アタッチメント用いた浚渫システムの一実施形態を示す概略斜視図である。 本考案の浚渫用先端アタッチメント用いた浚渫システムの一実施形態を示すブロック図である。

本考案の浚渫用先端アタッチメントは、水底に堆積した浚渫土砂を回収するために、バックホウのアーム先端部に取付けて用いる浚渫用先端アタッチメントである。図１に本考案による浚渫用先端アタッチメントの一実施形態の立面図、図２に底部側から見た平面図を示す。

本考案の浚渫用先端アタッチメントは、図１、図２に示すように、チャンバー２と、内部撹拌翼４０と、吸引口５と、吸引パイプ６と、スクレーパー８を備えている。

チャンバー２は、下方が全面開口し、環状側壁部を有し上壁部が閉塞した、内部に浚渫土の解し作業を行うための閉空間を形成する扁平円柱状となっており、浚渫時に開口から取り込まれた浚渫土砂の周囲への拡散を防止する機能を有している。

チャンバー２内の上部中央部には回動装置３が設けられ、この回動装置３を介して内部撹拌翼４０が回転自在に設けられている。

回動装置３は、高トルクで、水中で安定して回転駆動可能なものであれば特に制限なく用いることができ、例えば、油圧モーター、電動モーター等を挙げることができる。これらの中でも、メンテナンス性等の観点から油圧モーターを好適に用いることができる。

回動装置３を介して回転自在に設けられる内部撹拌翼４０は、複数枚の羽根４１から構成され、羽根４１の先端部は、チャンバー２の環状側壁部に沿って回動するようになっている。羽根４１の枚数や形状は、浚渫工事の規模や条件等に応じて適宜設定することができ、特に制限はないが、羽根４１の枚数は、通常３〜６枚が考慮される。

羽根４１の形状は特に制限はないが、図２に示すように略くの字の形状にするのが好ましい。羽根４１の形状を略くの字にすることにより、遠心力による土砂の撹拌を抑制することができる。また、チャンバー２内の土砂を吸引口５のある内側に集積することができ、効率的に浚渫することができる。さらに、土砂に含まれる塵芥物をスクレーパー８のある内側に集積させることにより、塵芥物の羽根４１への絡まりや吸引口５の閉塞を低減させることもできる。

内部撹拌翼４０は、回転により浚渫する水底の土砂を掘削し、さらに解して細分化するために設けられるものである。また、内部撹拌翼４０の羽根４１はチャンバー２内に浚渫土砂を誘導するように一定角ピッチで配されており、内部撹拌翼４０の回転に伴って、チャンバー２内に浚渫土砂を取り込む役割も担っている。

なお、内部撹拌翼４０の回転数は特に規定されるものではなく、回動装置３の回転数を調整することにより、浚渫作業に応じて適宜変更が可能である。

また、羽根４１の枚数や形状、角度は内部撹拌翼４０自体を交換することにより容易に変更が可能である。

チャンバー２の上壁部の内部側には、チャンバー２内に導入され、解されて細分化された浚渫土砂を吸引する吸引口５が環状に一定間隔で複数設けられている。

吸入口５の大きさ、数、配置には特に制限がないが、図１、２に示す実施形態では、内部撹拌翼４０の回転に沿って２列、複数の吸引口５が設けられている。

また、複数設けられた吸引口５に連通して、浚渫土砂を圧送可能な吸引パイプ６が接続されている。さらに、吸引パイプ６の下流側には圧送装置及び真空発生装置が設けられており、浚渫土砂を圧送可能とし、浚渫土砂をチャンバー２から外部に輸送するようになっている。

このような構成の本考案の浚渫用先端アタッチメント１によれば、周囲への浚渫土砂の拡散を防止し、高濃度の浚渫土砂の回収が可能となる。

また、吸引パイプ６の内部には、浚渫土砂の移動負荷を軽減するためのエアーアシスト装置７を設けることができる。このエアーアシスト装置７は、吸引パイプ６内部において、吸引パイプ６内を移動する浚渫土砂の進行方向、すなわち、下流側から上流側に向けて強制的に圧縮空気を噴射するためのノズルを備えるものであり、ノズルからの圧縮空気により浚渫土砂と空気を混合して、浚渫土砂の比重を軽くすることにより、浚渫土砂の流動性を向上させ、高揚程かつ効率的な浚渫作業を可能とすることができる。エアーアシスト装置７から噴射する圧縮空気は、圧縮空気輸送管を介してエアーコンプレッサーから供給される。

一方、従来の吸引ホースを用いて浚渫土砂を吸引する浚渫作業においては、吸引ホースの口径よりも大きい投棄物や掘削物等の塵芥物がホースの口に目詰まりしていた。そして、目詰まりを起こした場合には浚渫作業を中断して塵芥物をその都度除去しなければならないため、浚渫作業の効率が悪いものであった。

本考案の内部撹拌翼４０の回転により水底の土砂を掘削し、解して細分化した場合であっても、細分化しきれない塵芥物が生じる場合があり、吸引口５に付着して閉塞する可能性が考慮される。

そのため、本考案の浚渫用先端アタッチメント１には、浚渫時に、内部撹拌翼４０の吸引口５に吸着した塵芥物の除去が可能な位置に、塵芥物を剥ぎ取るためのスクレーパー８を備えている。

このスクレーパー８は、内部撹拌翼４０の回転に伴って、吸引口５を掃拭するような位置に設けられている。従って、吸引口５に付着した塵芥物は内部撹拌翼４０の回転の度に剥ぎ取られるため、吸引口５は常に開口し閉塞することがなくなる。これにより、塵芥物の目詰まりによる浚渫作業の遅延が低減し、浚渫効率を向上させることが可能となる。

また、スクレーパー８の形状は、チャンバー２内の吸引口５の突起形状と嵌合する凹凸形状の櫛歯状であることが好ましい。スクレーパー８の形状を櫛歯状とすることにより、吸引口５とスクレーパー８との隙間が少なくなり、より確実に塵芥物を剥ぎ取ることが可能となる。

さらに、本考案の浚渫用先端アタッチメント１には、浚渫時にチャンバー２内の圧力を調整するためのエアーブリーザー機構９をチャンバー２内の上面部に設けることができる。

本考案の浚渫用先端アタッチメント１を用いた浚渫時においては、内部撹拌翼４０の回転による浚渫土砂の導入や、吸引口５からの吸引により、チャンバー２内は減圧し真空圧となる場合がある。そのような場合、外部から浚渫土砂以外の余分な水が侵入し、浚渫土砂が薄められて効率的な浚渫が行われない。

そこで、チャンバー２内の圧力の調整が可能なエアーブリーザー機構９を設けることができる。エアーブリーザー機構９はチャンバー２の外部から空気を供給する機構であり、これにより、チャンバー２内の真空圧を低下させ、外部からの余分な水の侵入を低減し、高濃度の浚渫土砂の浚渫を可能とすることができる。

以下に、本考案の浚渫用先端アタッチメント１を用いた浚渫システムの一実施形態を図面を用いて説明する。

図３は本考案の浚渫用先端アタッチメント１用いた浚渫システムの一実施形態を示す概略斜視図であり、図４は、ブロック図である。

図３に示す浚渫システムの一実施形態では、組立台船１０の上に、バックホウ１１、圧送装置１２、真空発生装置１３が搭載されている。また、バックホウ１１のアーム先端部に浚渫用先端アタッチメント１が取り付けられている。

また、図４に示すように、浚渫用先端アタッチメント１と圧送装置１２は吸引パイプ６により接続され、圧送装置１２はキャッチャー１４を介して真空発生装置１３が接続されている。さらに、吸引パイプ６の途中にはエアーアシスト装置７が設けられており、エアーアシスト装置７は圧縮空気輸送管１５を介してエアーコンプレッサー１６と接続されている。

以下に、図３、４に示した浚渫システムの機序について説明する。

浚渫作業の位置に組立台船１０を移動させ、組立台船１０の上に搭載したバックホウ１１のアーム先端部に取付けた浚渫用先端アタッチメント１を水底まで降下させる。この状態で、浚渫用先端アタッチメント１の回動装置３を動作させ、内部撹拌翼４０を回転させるとともに、真空発生装置１３を作動させる。真空発生装置１３で発生した真空圧は、圧送装置１２で所定の吸引圧力に調整され、吸引パイプ６を介して浚渫用先端アタッチメント１から浚渫土砂を吸引する。

浚渫用先端アタッチメント１の内部撹拌翼４０の回転により掘削され、解されて細分化された浚渫土砂は、吸引パイプ６に圧送される。そして、吸引パイプ６に設けられたエアーアシスト装置７からの圧縮空気の噴射により浚渫土砂の比重は軽減され、効率的に圧送装置１２に送られる。そして、浚渫土砂は圧送装置１２を経てキャッチャー１４に回収、収容された後、適切に廃棄処分される。

１ 浚渫用先端アタッチメント
２ チャンバー
３ 回動装置
４０ 内部撹拌翼
４１ 羽根
５ 吸引口
６ 吸引パイプ
７ エアーアシスト装置
８ スクレーパー
９ エアーブリーザー機構
１０ 組立台船
１１ バックホウ
１２ 圧送装置
１３ 真空発生装置
１４ キャッチャー
１５ 圧縮空気輸送管
１６ エアーコンプレッサー

Claims (4)

1. 水底に堆積した土砂を吸引により圧送回収するために用いる浚渫用先端アタッチメントであって、
   （Ａ）下方が全面開口し、環状側壁部を有し、上壁部が閉塞し、内部に浚渫土の解し作業を行うための閉空間を形成する扁平円柱状のチャンバーと、
   （Ｂ）前記チャンバーの上壁部の内部側に環状に一定間隔で設けられた複数の吸引口と、
   （Ｃ）前記チャンバーの閉空間に、回転方向に一定角度ピッチで配され、取り込まれた浚渫土を解し、前記複数の吸引口に導く複数枚の羽根を備えた内部撹拌翼と、
   （Ｄ）前記内部撹拌翼の前記各羽根と前記吸引口が面する位置にそれぞれ設けられ、前記吸引口に吸着した塵芥物を剥ぎ取るスクレーパーを備えることを特徴とする浚渫用先端アタッチメント。
2. 前記スクレーパーの形状が、前記チャンバー内の吸引口の突起形状と嵌合する櫛歯状の形状であることを特徴とする請求項１に記載の浚渫用先端アタッチメント。
3. 前記吸引口に連通して接続され、浚渫土砂を圧送する吸引パイプの内部に、前記吸引パイプ内を移動する浚渫土砂の進行方向にエアーを噴射して浚渫土砂と空気を混合することにより浚渫土砂の比重を軽くし、浚渫土砂の移動負荷を軽減するためのエアーアシスト装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の浚渫用先端アタッチメント。
4. 前記チャンバー内の上面部に、チャンバー内の圧力を調整するためのエアーブリーザー機構を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の浚渫用先端アタッチメント。
   

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