JP3817289B2 - ローターホイール式サクションヘッド装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中汚濁の発生を防止しながら底泥の浚渫を行なうことのできるローターホイール式サクションヘッド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、水底に沈降したヘドロ状の底泥を浚渫する浚渫船による浚渫作業は、その浚渫船の後部に設けたスタッドを中心にして船体をスイングさせる際に、その船首に設けられたサクションヘッドを底泥内に沈降させ、サクションヘッドを作動して底泥を集泥し、浚渫した底泥を処分地等に送泥することにより行なわれている。
【0003】
しかしながら、上記サクションヘッドによる浚渫時には、サクションヘッドにより底泥を攪拌することになり、水中の汚濁が発生し、水中環境の悪化を惹起するという大きな問題があり、サクションヘッドによる集泥及びスイング時に、このような水中汚濁の発生を防止できる浚渫装置のサクションヘッド装置の実現が強く要請されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、サクションヘッドによる集泥時及びサクションヘッドのスイング時に、底泥の攪拌による水中汚濁の発生を防止できる浚渫装置用のローターホイール式サクションヘッド装置を提供することを解決課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、注気パイプ及び排気パイプを設けた気密フードの内側に、内外周面が開放された多数の隔室を有するローターホイールを設け、さらにその内側に、上部が開口した回転しないサクションタンクを設けると共に、ローターホイールの内周とサクションタンクの外周との間隙の最下部位置に、ローターホイールの少なくとも一つの隔室の内周長さより長いシール部材をサクションタンク側に固設し、かつローターホイールの外周に沿ってローターホイールの最下部近傍からサクションタンクの開口位置又はその上方まで集泥板を設けたローターホイール式サクションヘッド装置からなる。
【0006】
また、上記の集泥板がローターホイールの外周に沿って位置するように移動可能に設けたローターホイール式サクションヘッド装置からなる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明のローターホイール式サクションヘッド装置の一実施形態について説明するが、図1の組立正断面図及びその組立側断面図である図2に示すサクションヘッド装置は、図3に示すごとく、後部に設けたスパッド1を中心にして船体をスイングさせる浚渫船2の船首にリンク機構のラダー3を介して昇降可能に取付けられている。
【0008】
次に、このサクションヘッド装置は、図1及び図2に示すごとく、下方が開放された気密フード4の内側に内外周面が開放された多数の隔室5を有するローターホイール6を設けており、このローターホイール6の内側に、上部が開口した回転しないサクションタンク7が内設されている。
また、ローターホイール6の内周とサクションタンク7の外周との間隙の最下部位置には、ローターホイール6の少なくとも一つの隔室5の内周長さより長い半月形のシール部材8を配設しており、さらに、ローターホイール6のスイング方向Sの背面の外周に沿ってローターホイール6の最下部からサクションタンク7の開口位置まで集泥板9を設けている。
【0009】
この集泥板9はローターホイール6の図1の矢印Sで示す方向及びその反対方向の左右の両スイング方向の背面に沿って所定位置まで移動可能に、両スイング方向に各1枚、合計2枚設けられているが、この集泥板9は、その移動可能な範囲を大きくすることができれば、1枚だけ設けてもかまわない。
なお、図1のこの実施形態においては、左右各1枚の集泥板9にそれぞれ集泥板可動油圧シリンダー10を設けて集泥板9を移動可能にしている。
【0010】
また、図中の11で示すのはローターホイール6の駆動油圧モータであり、また12で示すのは集泥した土砂の移送ポンプであり、さらに、サクションタンク内には移送ポンプ12へ土砂を送るスクリュウコンベア13が設けられている。
上記の構成からなるサクションヘッド装置では、ローターホイール6の上半部を図4に示す注気パイプ15及び排気パイプ16を設けた気密フード4で覆うことにより気密フード4内をその下端付近まで気中状態とし、水底に堆積した浮泥を含む軟泥などの底泥14を多数の隔室5を円周上に設けた水車状のローターホイール6により、高濃度の状態で浚渫可能にした構造になっている。
【0011】
すなわち、底泥14の浚渫は、矢印S方向及びその反対方向の左右両スイングに対応するために、左右対称になっている、ローターホイール6とスクレーパの役割をする2枚の可動式の集泥板9によって行なわれるが、図4のごとくサクションヘッド装置の底泥14に対する位置確認の後、図5のごとく、ローターホイール6を底泥14に埋没させ、その土厚を確認する。その際、図6に示すスイング方向Sと反対側の集泥板9をローターホイール6に沿って下方まで降下させる。
【0012】
そこで、所定の底泥14中の深度で、浚渫船2の船体をスイング方向Sにスイングさせると同時に図6のごとくローターホイール6をスイング方向Sに緩やかに回転させながら浚渫を開始する。
サクションタンク7とローターホイール6との間には水抜き用の間隙が設けてあり、底泥14を集泥板9に取り込むまでは水と底泥14の土砂とを速やかに置換させ、土砂をローターホイール6の最下部の隔室5内に取り込んだ後はサクションタンク7の下部に設けた半月形シール部材8によって逆流を防止する構造になっている。
【0013】
ここで、ローターホイール6とサクションタンク7との間隙は、半月シール8のシールゴムにより密閉されているので、土砂の漏れはなく、水中汚濁の発生は防止される。
上記のごとくローターホイール6と集泥板9とによって取り込まれた土砂は、図7に示すごとくサクションタンク7内に入り、スクリュウコンベア13を介して移送ポンプ12で移送され、振動ふるいによって粒径を調整した後、中継船などで送泥される。
【0014】
次に、本発明のサクションヘッド装置では、図8のフローチャートに示すごとく上記のローターホイール6のスイング速度VS とローターホイール6の外周速度VR との関係を制御する自動制御装置を装備している。
なお、上記のごとくスイング速度VS とローターホイール6の回転速度、即ちその外周速度VR とを制御させるためには下記の2つの方式がある。
【0015】
(1) スイング速度VS にローターホイールの回転速度を合わせる方式;
まず、予め目標とするスイング速度VS を設定して、油圧ウインチによりスイングを行なう。
次に、船体に設けたジャイロコンパス18により実際のスイングの角速度を検出し、船体に設けた吃水計19、サクションヘッド装置に設けた水深計20と傾斜計21により、実際のサクションヘッド装置のスイング速度VS を演算する。
【0016】
さらに、ローターホイール6の駆動油圧モータ11を制御して、実際のサクションヘッド装置のスイング速度VS に所定のローターホイール6の回転速度を合わせる。この回転速度はローターホイール回転検出センサーにより回転数を検出して、回転速度を演算することにより求める。
(2) ローターホイール6の回転速度にスイング速度VS を合わせる方式;
まず、予め目標とするローターホイール6の回転速度を設定し、ローターホイール6の駆動油圧モータ11によりローターホイール6を回転する。
【0017】
次に、実際のローターホイール6の回転速度をローターホイール回転検出センサー22により回転数を検出し、回転速度を演算することにより求める。
さらに、油圧ウインチを制御して、実際のローターホイール6の回転速度に所定のサクションヘッド装置のスイング速度VS を合わせる。このスイング速度VS は船体に設けられたジャイロコンパス18によりスイングの角速度を検出し、船体に設けた吃水計19、サクションヘッド装置に設けた水深計20と傾斜計21により実際のサクションヘッド装置のスイング速度VS を演算して求める。
【0018】
以上のごとき(1) 及び(2) の2通りの方式があるが、(2) の方式はスイング速度VS が水流の影響を受けて制御しにくいので、水流のある場合には(1) の方式の方が、スイング速度VS とローターホイール6の回転速度との同期を容易に行なうことができる。
【0019】
次に、この実施形態のサクションヘッド装置においては、スイング速度VS は図示されていないGPS及びジャイロ等からの情報をコンピュータ処理し、浚渫船2上の施工管理モニターと操作卓上の表示計にリアルタイムで表示され、運転者は画面を見ながらスイングウインチを操作する。
その場合のスイング速度VS とローターホイール6の外周速度VR との関係は、底泥の性状に応じて底泥周辺の地盤を乱さない速度比とする。
【0020】
すなわち、図9はVS :VR が1:1の場合のローター軌跡図であり、ローターホイール6の回転による吸泥効率を高めるため、この設定値は高めに幅を持たせており、図10はVS :VR が1:1.1の場合のローター軌跡図であるが、ローターホイール6の軌跡を考えると、図9および図10のAで示した部分がローターで乱される底泥の範囲である。しかし、実際は底泥の性状(含水比、粘着力等)によって底泥の乱れは異なってくるので、底泥の性状に応じてVS とVR の比を設定することが必要である。
【0021】
なお、ローターホイール6の回転数はスプロケット部に取り付けた回転数検出器により操作卓上の表示器にリアルタイムで表示されるようになっている。
なお、本発明において採用されるローターホイール6のスイング速度VS J、ローターホイール6の外周速度VR との比を自動制御装置としては、図3及び図8にて示す構成には拘束されるものではなく、どのような構成の装置を装備してもよい。
【0022】
【発明の効果】
以上に説明した本発明のローターホイール式サクションヘッド装置によれば、浚渫される水中の底泥はローターホイールの隔室内に掬いとられるように取り込まれ、しかもその際、水と分離された状態の土砂がローターホイール内に集泥され、サクションタンク経由処分地等へ送泥されるので、底泥の地盤を乱すことがなく、水中汚濁発生を低減することができ、しかも浚渫作業能率を高めることができる。
【0023】
また、ローターホイールのスイング速度と、外周速度との比を自動制御させているので、このローターホイールの回転及びスイング時において浚渫する底泥周辺の地盤を乱すことがなく、効果的に水中汚濁発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサクションヘッド装置の一実施形態における組立正断面図である。
【図2】図1の組立側断面図である。
【図3】図1のサクションヘッド装置をその船首に取付けた浚渫船の側面図である。
【図4】図1のローターホイールの底泥に対して位置確認している状態を示す説明用正断面図である。
【図5】図4に引き続き底泥の土厚確認をしている状態を示す説明用正断面図である。
【図6】図5に引き続き浚渫を開始した状態を示す説明用正断面図である。
【図7】図6に引き続き浚渫した土砂を送泥している状態を示す説明用正断面図である。
【図8】図1のサクションヘッド装置に使用される同期運転自動制御装置のフローチャートである。
【図9】図1のローターホイールがVR /VS =1で運転時のローターの軌跡図である。
【図10】図1のローターホイールがVR /VS =1.1で運転時のローターの軌跡図である。
【符号の説明】
5 隔室 6 ローターホイール
7 サクションタンク 8 半月形シール部材
9 集泥板 S スイング方向
Claims (2)
- 注気パイプ及び排気パイプを設けた気密フードの内側に、内外周面が開放された多数の隔室を有するローターホイールを設け、さらにその内側に、上部が開口した回転しないサクションタンクを設けると共に、ローターホイールの内周とサクションタンクの外周との間隙の最下部位置に、ローターホイールの少なくとも一つの隔室の内周長さより長いシール部材をサクションタンク側に固設し、かつローターホイールの外周に沿ってローターホイールの最下部近傍からサクションタンクの開口位置又はその上方まで集泥板を設けたローターホイール式サクションヘッド装置。
- 集泥板がローターホイールの外周に沿って位置するように移動可能に設けた請求項1記載のローターホイール式サクションヘッド装置。
Priority Applications (1)
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JP01400496A JP3817289B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | ローターホイール式サクションヘッド装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP01400496A JP3817289B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | ローターホイール式サクションヘッド装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09203073A JPH09203073A (ja) | 1997-08-05 |
JP3817289B2 true JP3817289B2 (ja) | 2006-09-06 |
Family
ID=11849079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (2)
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CN108487355B (zh) * | 2018-04-08 | 2020-09-22 | 湖南贝克特环保科技有限公司 | 一种用于污水处理的固废物驱离装置 |
CN109016132A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-12-18 | 淮南国力液压装备有限公司 | 一种全自动转盘式泥水搅拌机 |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP01400496A patent/JP3817289B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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