JP3623594B2

JP3623594B2 - 超軟弱土用ベルトコンベヤ

Info

Publication number: JP3623594B2
Application number: JP10703996A
Authority: JP
Inventors: 良彦宮崎; 泰造福永
Original assignee: 関門港湾建設株式会社
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2016-04-26
Also published as: JPH09290300A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超軟弱土用ベルトコンベヤに関し、より詳しくは、搬送中のへ泥等の超軟弱土に固化剤を混入すると共に、混入した固化剤と超軟弱土とを均一に混合し、搬送中に超軟弱土の土質の改善を行うことを可能ならしめるようにした超軟弱土用ベルトコンベヤの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、軟弱土は、一般に固化剤と混合されて土質が改良された後に埋立用として活用されている。軟弱土の土質の改良工法としては、例えば事前混合処理工法（従来例１）やプレミックス工法（従来例２）等が知られているので、以下これらの工法の概要を説明すると、先ず従来例１に係る事前混合処理工法は、ホッパーからフィーダベルトコンベヤ上に軟弱土を切り出し、このフィーダベルトコンベヤの搬送方向の中間位置に固化剤であるセメントを供給し、このフィーダベルトコンベヤから丸鋼が配列されてなるシュートを備えてなるトリッパベルトコンベヤへの移送点、およびトリッパベルトコンベヤのシュートを通過させることにより軟弱土とセメントとを均一に混合して土質を改良し、土質が改良された土質改良土を埋立土として提供する工法である。なお、この事前混合処理工法により土質を改良し得る軟弱土は砂、土砂、粘土等である。
【０００３】
次に、従来例２に係るプレミックス工法は、ホッパーに超軟弱土を受入れ、混練機に供給する直前に受け入れた超軟弱土に固化剤であるセメントミルクを注入して混練機で攪拌混合し、得られた超軟弱土とセメントミルクとの混合物を配管を介して圧送ポンプにより埋立地に圧送する工法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例１または２に係る工法はそれなりに有用であるが、それぞれ下記に説明するような解決すべき課題がある。
【０００５】
先ず、従来例１に係る事前混合処理工法は、上記のとおり、砂、土砂、粘土等の軟弱土の土質の改良に適用することができる。しかしながら、へ泥等の浚渫された超軟弱土に対して適用できない。この事前混合処理工法を、超軟弱土に対して適用することができないのは、フィーダベルトコンベヤからトリッパベルトコンベヤへの移送点、およびトリッパベルトコンベヤのシュートにおいて超軟弱土が目詰まりするだけでなく、超軟弱土とセメントとを均一に混合することが困難であるからである。
【０００６】
次に、従来例２に係るプレミックス工法は、圧送ポンプで圧送する工法であるため超軟弱土の土質の改良に適している。しかしながら、混練機が高価であるだけでなく、圧送配管に混合物の一部が付着して次第に成長し、圧送動力の増大や圧送困難を来すこと、あるいは圧送配管内で浚渫土中に含まれている異物（石、鋼材等）が詰まり、圧送できなくなる場合があるので、異物の事前除去作業が必要である。つまり、イニシャルコストや事前処理コストが嵩むのに加えて、圧送配管の内部清掃のために設備の稼働を停止しなければならないので土質改良能率の向上が困難であるという解決すべき課題がある。
【０００７】
従って、本発明は、へ泥等の超軟弱土と固化剤とをより均一に混合することができ、低コストで超軟弱土の土質の改良ができ、しかも土質改良能率の優れた軟弱土用ベルトコンベヤの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る超軟弱土用ベルトコンベヤが採用した手段は、水平な中央キャリヤローラと、この中央キャリヤローラの両側のそれぞれに配設され、この中央キャリヤローラ側よりも相反する側が高位置にある端部キャリヤローラとからなる複数のキャリヤローラが所定の間隔で配設され、これらキャリヤローラにより溝型に変形されて移送される搬送ベルトを備えてなる超軟弱土用ベルトコンベヤであって、前記超軟弱土用ベルトコンベヤに飛沫物の飛散を遮断する飛沫遮断カバーを設け、この飛沫遮断カバーの上部であってかつ長手方向に、前記搬送ベルトにより搬送されている超軟弱土の幅全体にわたって固化剤を噴射する複数のノズルを配設すると共に、搬送ベルト上の超軟弱土を強制的に流動させて、超軟弱土と前記固化剤とを混合する軟弱土・固化剤混合機構を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係る超軟弱土用ベルトコンベヤが採用した手段は、請求項１に記載の超軟弱土用ベルトコンベヤにおいて、前記ノズルを、超軟弱土の搬送方向と直交する方向に揺動自在に支持したことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係る超軟弱土用ベルトコンベヤが採用した手段は、請求項１または２に記載の超軟弱土用ベルトコンベヤにおいて、前記軟弱土・固化剤混合機構が、前記搬送ベルトの幅方向の端部側が波打つように、相反する側が超軟弱土の搬送方向に沿って交互に高く、かつ低くなるように構成した端部キャリヤローラを備えたキャリヤローラからなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係る超軟弱土用ベルトコンベヤが採用した手段は、請求項１または２に記載の超軟弱土用ベルトコンベヤにおいて、前記軟弱土・固化剤混合機構が、超軟弱土の搬送方向に交互に設けられ、搬送中の超軟弱土の幅方向に複数の溝を付ける溝付け機構と、この溝付け機構で付けられた溝を埋める溝埋戻し機構とからなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係る超軟弱土用ベルトコンベヤが採用した手段は、請求項１または２に記載の超軟弱土用ベルトコンベヤにおいて、前記軟弱土・固化剤混合機構が、前記搬送ベルトの幅方向の端部側が波打つように、相反する側が超軟弱土の搬送方向に沿って交互に高く、かつ低くなるように構成した端部キャリヤローラを備えたキャリヤローラと、超軟弱土の搬送方向に交互に設けられ、搬送中の超軟弱土の幅方向に複数の溝を付ける溝付け機構およびこの溝付け機構により超軟弱土に付けられた溝を埋戻す溝埋戻し機構とからなることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係る超軟弱土用ベルトコンベヤ（以下、ベルトコンベヤという。）を、その入口部分を示す模式的横断断面図の図１（ａ）と、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図の図１（ｂ）と、ノズルのノズル揺動作動機構の構成説明図の図１（ｃ）と、その中間部分を示す模式的横断断面図の図２（ａ）と、端部キャリヤローラの構成説明図の図２（ｂ）と、その出口部分を示す模式的横断断面図の図３（ａ）と、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図の図３（ｂ）と、図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面図の図３（ｃ）とを順次参照しながら説明する。
【００１４】
先ず、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照しながら、ベルトコンベヤの入口部分の構成を説明すると、図に示す符号１はベルトコンベヤであって、このベルトコンベヤ１は、長手方向に所定の間隔で配列され、後述する構成になる複数のキャリヤローラ２と、これらキャリヤローラ２によって案内される搬送ベルト４とからなっている。そして、このベルトコンベヤ１の上側は、断面形状が蒲鉾の外周状に形成されてなる飛沫物の飛散を遮断する後述する飛沫遮断カバー５によって覆われている。
【００１５】
前記キャリヤローラ２のそれぞれは、図１（ｂ）に示すように、水平な中央キャリヤローラ２ａと、この中央キャリヤローラ２ａの両側のそれぞれに配設され、この中央キャリヤローラ２ａ側よりも相反する側が高位置にある端部キャリヤローラ２ｂ，２ｂ′とからなっており、前記搬送ベルト４はこれらキャリヤローラ２により溝型に変形されて、つまり幅方向の両側に所定のトラフ角度を持たせ搬送ベルト４を移送させるように構成されている。
【００１６】
また、前記飛沫遮断カバー５には、搬送ベルト４の幅方向に所定の間隔を隔てた三つずつの固化剤を噴射するノズル６が前記飛沫遮断カバー５の長手方向に所定の間隔で配設されている。これらノズル６は、搬送ベルト４により搬送されている超軟弱土の幅全体にわたってセメントミルクあるいはセメント等の固化剤Ｓを噴射するもので、後述するノズル揺動作動機構７により超軟弱土の搬送方向と直交する方向に揺動作動されるように構成されている。
【００１７】
前記ノズル揺動作動機構７は、図１（ｃ）に示すように、三つのノズル６は飛沫防止カバー５に設けられたこの飛沫防止カバー５の長手方向と平行な揺動支持軸により揺動可能に支持されている。そして、これらノズル６の飛沫防止カバー５からの突出端が連結リンク７ｂにより互いに連結されると共に、同図におけるこの連結リンク７ｂの右側の突出端に、飛沫防止カバー５側にブラケットを介してボトム側が枢着されたノズル作動シリンダ７ａのロッドの先端が枢着されてなる構成になっている。なお、これらノズル６のそれぞれに固化剤Ｓを供給する図示しない固化剤供給口は、前記揺動支持軸と連結リンク７ｂの連結部との間に設けられている。
【００１８】
次に、軟弱土・固化剤混合機構の一部を構成するベルトコンベヤ１の中間部分の構成を、図２（ａ），（ｂ）を参照しながら説明すると、このベルトコンベヤ１の中間部分には、その入口部分と同様に、搬送ベルト４の幅方向に所定の間隔を隔てた三つずつの揺動作動するノズル６が、この飛沫遮断カバー５の長手方向に所定の間隔で配設されると共に、複数の後述する構成になるキャリヤローラ２が配設されている。これらキャリヤローラ２のそれぞれは、水平な中央キャリヤローラ２ａと、この中央キャリヤローラ２ａの両側のそれぞれに配設され、この中央キャリヤローラ２ａ側よりも相反する側が、超軟弱土の搬送方向に沿って交互に高く、かつ低くなるように、取付角度差を持たせて配設されてなる端部キャリヤローラ２ｂ，２ｂ′とからなっている。つまり、これら端部キャリヤローラ２ｂ，２ｂ′の取付角度差により搬送ベルト４が波打ちながら移動するように構成されている。従って、搬送ベルト４の波打ち運動による超軟弱土の流動によって超軟弱土と固化剤Ｓとが混合されることになる。
【００１９】
なお、前記キャリヤローラ２のそれぞれを中央キャリヤローラ２ａと、ローラ揺動機構により中央キャリヤローラ２ａ側を支点として相反する端部側が上下動する構成、つまり中央キャリヤローラ２ａ側を支点として揺動作動する端部キャリヤローラ２ｂ，２ｂ′とからなる構成にすることもできる。この場合には、例えば端部キャリヤローラ２ｂ，２ｂ′を支持する軸の相反する側をカム機構により昇降する昇降ロッドにより交互に昇降させる構成にすれば良い。
【００２０】
さらに、ベルトコンベヤ１の出口部分の構成を、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照しながら説明すると、このベルトコンベヤ１の出口部分は、長手方向に所定の間隔で配列され、後述する構成になる複数のキャリヤローラ２と、これらキャリヤローラ２によって案内される搬送ベルト４とからなっている。そして、このベルトコンベヤ１の上側は、断面形状が蒲鉾の外周状に形成されてなる飛沫物の飛散を遮断する後述する飛沫遮断カバー５によって覆われている。
【００２１】
前記キャリヤローラ２のそれぞれは、水平な中央キャリヤローラ２ａと、この中央キャリヤローラ２ａの両側のそれぞれに配設され、この中央キャリヤローラ２ａ側よりも相反する側が高位置にある端部キャリヤローラ２ｂ，２ｂ′とからなっており、搬送ベルト４はこれらキャリヤローラ２により溝型に変形されて移送されるようになっている。また、前記飛沫遮断カバー５には、搬送ベルト４の幅方向に所定の間隔を隔てた三つずつのノズル６が前記飛沫遮断カバー５の長手方向に所定の間隔で配設されている。このノズル６は、前記ノズル揺動作動機構７により揺動されて、搬送ベルト４により搬送されている超軟弱土の幅全体にわたって固化剤Ｓを噴射するように構成されている。
【００２２】
そして、飛沫遮断カバー５に設けられているノズル６とノズル６との間には、図３（ａ）に示すように、超軟弱土をさらに混合するための軟弱土・固化剤混合機構の残りの一部が配設されている。この軟弱土・固化剤混合機構の残りの一部は、ノズル６とノズル６との間に交互に配設され、搬送中の超軟弱土の表面に複数状の溝を付ける後述する構成になる溝付け機構８と、この溝付け機構８により超軟弱土に付けられた溝を埋戻す後述する構成になる溝埋戻し機構９とから構成されている。
【００２３】
前記溝付け機構８は、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、水平配設され、飛沫遮断カバー５の外部に設けた駆動モータ８ｃ，８ｃ′によって回転されるクランク軸８ａと、このクランク軸８ａの長手方向に所定の間隔で外嵌されてなる複数の溝付け用円盤８ｂとから構成され、また前記溝埋戻し機構９は水平配設され、飛沫遮断カバー５の外部に設けた駆動モータ９ｃ，９ｃ′によって回転されるクランク軸９ａと、このクランク軸９ａの長手方向に所定の間隔で外嵌されてなる複数の溝埋戻し用円盤９ｂとから構成されている。なお、溝付け用円盤８ｂと溝埋戻し用円盤９ｂとは、必ずしも円盤状である必要がなく、例えば楕円状、ロッド状であっても良い。
【００２４】
以上の説明から良く理解されるように、これら溝付け機構８と、溝埋戻し機構９とはほぼ同構成であって、円盤の配設数と配設位置とが相違するだけである。
より詳しくは、溝埋戻し機構９の溝埋戻し用円盤９ｂは溝付け機構８の溝付け用円盤８ｂの中央に対応する位置に外嵌されており、溝付け機構８の溝付け用円盤８ｂで付けられた溝と溝との間に溝を付けることによって溝付け機構８の溝付け用円盤８ｂで付けられた溝を埋戻すものである。
【００２５】
従って、このベルトコンベヤ１の出口部分において、搬送ベルト４の波打ち運動により固化剤Ｓが混合された超軟弱土にさらに固化剤Ｓが噴射されるので、超軟弱土はより多くの固化剤Ｓと混合され、超軟弱土の土質がさらに改良される。
勿論、溝埋戻し機構９によりヘ泥１０に付けられた溝は、溝付け機構８により埋戻される。ところで、この場合には、駆動モータはクランク軸の両側に設けられているが、何れか一方に設けられていれば良いものである。なお、このベルトコンベヤ１の出口部分に、搬送ベルト４の裏面に飛散付着している超軟弱土と固化剤Ｓとの混合物を除去するクリーナを設ける一方、飛沫遮断カバー５の内壁に飛散付着している超軟弱土と固化剤Ｓとの混合物を除去する水ジェット装置を設けることが好ましい。
【００２６】
以下、上記ベルトコンベヤ１の作用態様を、超軟弱土が浚渫船で浚渫されたへ泥である場合を例として説明すると、浚渫船で浚渫されたへ泥が図示しないホッパに投入され、投入されたこのへ泥はホッパからベルトコンベヤ１の入口部分に定量ずつ供給される。へ泥１０はベルトコンベヤ１の搬送ベルト４により搬送されるが、搬送中のへ泥の表面には、ノズル６からセメントミルクあるいはセメント等の固化剤Ｓが噴射され続ける。表面の全体に固化剤が噴射されたへ泥１０がベルトコンベヤ１の中間部分に搬送されてくると、端部側がへ泥１０の搬送方向に沿って交互に高く、かつ低くなるように配設されている各キャリヤローラ２の端部キャリヤローラ２ｂ，２ｂ′により搬送ベルト４が波打ちながら移動するので、ベルトコンベヤ１の中間部分における搬送中を通じてへ泥１０が強制的に流動され、へ泥１０に固化剤Ｓが混合されてへ泥１０の土質の改良が図られる。
【００２７】
そして、ベルトコンベヤ１の中間部分から固化剤Ｓが混合されたへ泥１０が出口部分に搬送されてくると、今度はこの中間部分において、溝付け機構８の溝付け用円盤８ｂによる溝と、溝埋戻し機構９の溝埋戻し用円盤９ｂによる溝の埋戻し、溝埋戻し機構９の溝埋戻し用円盤９ｂによる溝の埋戻しにより生じる溝の溝付け機構８の溝付け用円盤８ｂによる埋戻しと新たな溝付けとの繰返しによって、へ泥１０にさらに多くの固化剤Ｓが混合され、へ泥１０の土質がより一層改良される。なお、ノズル６からの固化剤Ｓの噴射量はテスト結果によって決定されるものであって、例えば浚渫されたへ泥１０の軟弱程度や改良土質の要求強度によって変更されるべきものである。
【００２８】
このように、本発明の実施の形態に係るベルトコンベヤ１によれば、従来例１に係る事前混合処理工法のように、超軟弱土と固化剤との混合にトリッパベルトコンベヤを用いる構成ではない。従って、フィーダベルトコンベヤからトリッパベルトコンベヤへの移送点、およびトリッパベルトコンベヤのシュートにおいて超軟弱土であるへ泥１０が目詰まりするようなことがなく、しかも搬送ベルト４の波打運動、溝付け機構８の溝付けおよび溝埋戻し機構９の溝埋戻しによってへ泥１０と固化剤Ｓとが確実に混合されてへ泥１０の土質が改良される。
【００２９】
また、従来例２に係るプレミックス工法のように、へ泥１０と固化剤Ｓとを混練機で混合するのではなく、また混練機で混合されたへ泥１０と固化剤Ｓとの混合物を圧送ポンプで圧送する工法ではなく、ベルトコンベヤ１による搬送中のへ泥１０に固化剤Ｓを混入すると共に混合するので、高価な混練機が不要であると共に、へ泥１０中からの事前の石、鋼材等の異物除去処理も不要であるため、設備費のコスト低減とへ泥処理コストの低減に寄与することができ、また圧送配管の内部清掃も不要なので土質改良能率も向上し、埋め立て工事が安定的に行えるだけでなく、へ泥と固化剤との混合性能が優れているので、埋立後の地盤改良工事も不要になるという極めて優れた効果がある。
【００３０】
なお、以上では、ベルトコンベヤ１の軟弱土・固化剤混合機構が、交互に取付角度差を持たせて配設されてなる端部キャリヤローラ２ｂ，２ｂ′と溝付け機構８および溝埋戻し機構９とから構成されている場合を例として説明したが、この軟弱土・固化剤混合機構が、例えば交互に取付角度差を持たせて配設されてなる端部キャリヤローラ２ｂ，２ｂ′だけで構成され、また溝付け機構８および溝埋戻し機構９とからだけで構成されていたとしても、へ泥１０と固化剤Ｓとを混合し、それなりにへ泥１０の土質を改良することができる。例えば、改良土質の要求強度が１ｋｇｆ／ｃｍ^２程度であれば、十分にその要求強度を満足することができることを確認した。また、ノズル揺動作動機構７によりノズル６を揺動させる例を説明したが、ノズル６の配設数を多くしたり固化剤Ｓの噴射角度の大きなノズルを用いたりする場合には固定構成にしても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１乃至５に係るベルトコンベヤによれば、従来例１に係る事前混合処理工法のようにトリッパベルトコンベヤを用いるまでもなくへ泥と固化剤とを混合することができるので、フィーダコンベヤからトリッパベルトコンベヤへの移送点、およびトリッパベルトコンベヤのシュートにおいて超軟弱土が目詰まりするようなことがなく、安定的に稼働させることが可能になる。また、従来例２に係るプレミックス工法のように、混合機を用いるまでもなく超軟弱土と固化剤とを混合し、しかも異物の事前除去処理を要する圧送ポンプを用いる必要がないので、設備費のコスト低減とへ泥処理コストの低減に対して大いに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係り、図１（ａ）はベルトコンベヤの入口部分を示す模式的横断断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図で、図１（ｃ）はノズルのノズル揺動作動機構の構成説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係り、図２（ａ）はベルトコンベヤの中間部分を示す模式的横断断面図で、図２（ｂ）は端部キャリヤローラの構成説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係り、図３（ａ）はベルトコンベヤの出口部分を示す模式的横断断面図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図で、図３（ｃ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
１…ベルトコンベヤ，２…キャリヤローラ，２ａ…中央キャリヤローラ，２ｂ，２ｂ′…端部キャリヤローラ，４…搬送ベルト，５…飛沫遮断カバー，６…ノズル，７…ノズル揺動作動機構，７ａ…ノズル作動シリンダ，７ｂ…連結リンク，８…溝付け機構，８ａ…クランク軸，８ｂ…溝付け用円盤，８ｃ，８ｃ′…駆動モータ，９…溝埋戻し機構，９ａ…クランク軸，９ｂ…溝埋戻し用円盤，９ｃ，９ｃ′…駆動モータ，１０…へ泥，Ｓ…固化剤。

Claims

水平な中央キャリヤローラと、この中央キャリヤローラの両側のそれぞれに配設され、この中央キャリヤローラ側よりも相反する側が高位置にある端部キャリヤローラとからなる複数のキャリヤローラが所定の間隔で配設され、これらキャリヤローラにより溝型に変形されて移送される搬送ベルトを備えてなる超軟弱土用ベルトコンベヤであって、前記超軟弱土用ベルトコンベヤに飛沫物の飛散を遮断する飛沫遮断カバーを設け、この飛沫遮断カバーの上部であってかつ長手方向に、前記搬送ベルトにより搬送されている超軟弱土の幅全体にわたって固化剤を噴射する複数のノズルを配設すると共に、搬送ベルト上の超軟弱土を強制的に流動させて、超軟弱土と前記固化剤とを混合する軟弱土・固化剤混合機構を設けたことを特徴とする超軟弱土用ベルトコンベヤ。
前記ノズルを、超軟弱土の搬送方向と直交する方向に揺動自在に支持したことを特徴とする請求項１に記載の超軟弱土用ベルトコンベヤ。
前記軟弱土・固化剤混合機構が、前記搬送ベルトの幅方向の端部側が波打つように、相反する側が超軟弱土の搬送方向に沿って交互に高く、かつ低くなるように構成した端部キャリヤローラを備えたキャリヤローラからなることを特徴とする請求項１または２に記載の超軟弱土用ベルトコンベヤ。
前記軟弱土・固化剤混合機構が、超軟弱土の搬送方向に交互に設けられ、搬送中の超軟弱土の幅方向に複数の溝を付ける溝付け機構と、この溝付け機構で付けられた溝を埋める溝埋戻し機構とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の超軟弱土用ベルトコンベヤ。
前記軟弱土・固化剤混合機構が、前記搬送ベルトの幅方向の端部側が波打つように、相反する側が超軟弱土の搬送方向に沿って交互に高く、かつ低くなるように構成した端部キャリヤローラを備えたキャリヤローラと、超軟弱土の搬送方向に交互に設けられ、搬送中の超軟弱土の幅方向に複数の溝を付ける溝付け機構およびこの溝付け機構により超軟弱土に付けられた溝を埋戻す溝埋戻し機構とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の超軟弱土用ベルトコンベヤ。