JP3865865B2 - 固液混合流動体の吸排装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば地下工事等において発生するスラリーを多く含んだ泥水の揚送、浚渫工事やポンプ沈砂池の沈砂回収など、固液混合流動体の吸排装置に関するものである。
【0002】
【従来技術とその問題点】
従来この種の吸排装置では、バキューム装置の吸引力により吸込管を通して回収されて来た固液混合流動体を図2に示すよう、レシーバタンク13′内に回収したのち水中ポンプ17′の駆動で排出配管18′を通して排出させていた。しかし混入固形物によりポンプ17′の磨耗や排出配管18′内の閉塞を生じるため、配管内の清掃と磨耗部品の交換作業を頻繁に行わなければならない。
【0003】
この問題を解消するため図3に示すよう、吸込管路7′bの途中に固形物回収タンク13′aを介装させ、吸引されて来た固液混合流動体が固形物回収タンク13′内を通過する過程で固分は下方に沈み液分のみがレシーバタンク13′b内に流入して水中ポンプ17′により排出配管18′を通して排出されるよう構成したものもある。しかしその場合は、定期的に固形物回収タンク13′aを吸込管路7′b中から分離させて引き揚げ、貯まった固形物を排出したのち改めて固液回収タンク13′aを吸込管路7′b中に接続するという作業が必要となり、その間固液混合流動体の吸排作業は中断しなければならないことになる。
【0004】
【発明の目的】
本発明の目的は、排水用水中ポンプの磨耗や排出配管内の閉塞を生じさせることなく、しかも固液混合流動体の吸排作業を中断することなく連続的に行わせ得る装置を提供することにある。
【0005】
【発明の構成】
本発明に係る固液混合流動体の吸排装置では、バキューム装置の作動により固液混合流動体を吸引してこれを排出させる吸排装置において、バキューム装置から導下された吸引管が吸込タンク内を経て被回収物の存在部位に通じ、吸込タンクの下方にはエアコンプレッサと通じる受圧タンクが設けられ、エアコンプレッサから導出された送気管を3方向に分岐して各分岐管にはそれぞれバルブを付設し、第1の分岐管は受圧タンク内の下方部へ導入させて攪拌用エアの噴出口となし、第2の分岐管は受圧タンク内の上方部へ導入させて圧入用エアの供給口となし、第3の分岐管は後記圧送管の始端部近くへ合流させて圧送用エアの注入口となし、吸込タンクの下底部には受圧タンク内の上方部へ通じる流下口が開設せられ、該流下口には受圧タンク内が昇圧時に閉成せられ減圧時に開放されるバルブが付設され、受圧タンク内の上方部と吸込タンク内の上方部とがバルブを介して流通管で導通され、受圧タンク内の下方部から導出された圧送管がバルブを介して定められた排出場所まで導延せられており、更に要すれば、洗浄水の供給源より導延された送水管がバルブを介して先端部を受圧タンク内へ注水口として開口しているように構成する。
【0006】
【作用】
受圧タンクから吸込タンクに至る流通管のバルブが開放され、受圧タンクから導出された圧送管のバルブ、エアコンプレッサから攪拌用エアの噴出口および圧入用エアの供給口へ至る送気管のバルブが閉成された状態により、バキューム装置を駆動させれば、吸込タンク内および受圧タンク内は減圧され、流下口のバルブは開放状態に保たれている。このときエアコンプレッサを駆動させれば圧送管内の残留物を排除することができる。
【0007】
吸込管の開口先端部を被回収物の存在部に挿入して引き続きバキューム装置を駆動させれば、エアと共に固液混合流動体が吸込管を通って吸込タンク内へ吸い込まれ、エアは固液混合流動体から分離し吸込タンクの上方部から吸引管を通って大気中へ排気される。吸込タンク内へ吸い込まれた固液混合流動体は流下口を通って受圧タンク内へ流下し、バキューム装置が継続的に駆動することで吸込タンク内および受圧タンク内は固液混合流動体で充満された状態となり、比重の大きい固分は流下口を通って吸込タンク内から受圧タンク内へ移動し、これと同体積の液分が受圧タンク内から流通管を通って吸込タンク内へ還流せられ吸引管を通ってバキューム装置に回収されると共に、新たな固液混合流動体が吸込管を通って吸込タンク内へ吸い込まれて来るという作用が繰り返されて、時間の経過と共に受圧タンク内には次第に含水比の低い濃厚な固液混合流動体が堆積されることになる。
【0008】
そしてこの時間経過をタイマーにより計測し、または濃度変化を濃度センサにより検出し、流通管のバルブが閉成したのち攪拌用エア噴出口へ通じる送気管のバルブを開放して噴出エアの作用で受圧タンク内の固液混合流動体を攪拌させると共に受圧タンク内の昇圧により流下口のバルブを閉成させ、圧入用エア供給口および圧送用エア注入口へ通じる送気管のバルブを開放させることにより受圧タンク内の濃厚な固液混合流動体は圧送管内を通って所定の排出場所まで圧送されることになる。その間も吸込タンク内への新たな固液混合流動体の吸い込みは継続されている。
【0009】
受圧タンク内からの固液混合流動体圧送後に必要があれば、注水口へ至る送水管のバルブを開放させ洗浄水を受圧タンク内に供給して残留物を残さず排出させる。
【0010】
排出終了後は圧送用エア注入口、攪拌用エア噴出口および圧入用エア供給口へ通じる送気管のバルブをそれぞれ閉成し、流通管のバルブを開放することで受圧タンク内が減圧されて流下口のバルブは開放せられ、吸込タンク内の固液混合流動体は受圧タンク内へ流下し、以下前述と同様の手順により液分と含水比の低い固分とが別々の管路を通って搬送されて行くのである。
【0011】
【実施例】
以下本発明を、地下工事において発生するスラリーを多く含んだ泥水の吸排装置に適用させた実施例につき説明をする。
【0012】
図1において、1は地下工事現場における立坑、2は推進坑、3は立坑1内に設置された吸込タンク、4は吸込タンク3の直下に設置された受圧タンク、5は真空発生装置6の駆動により連続吸排作用を行うバキューム装置であって、地上に設置されている。バキューム装置5の吸引管7aは立坑1内へ導下され吸込タンク3内の上方部を経て吸込管7bとして推進坑2内へ導延せられ、その先端開口部を被回収物(泥水)の存在部位へ挿入させる。8は地上に設置されたエアコンプレッサ、9はエアコンプレッサから導出された送気管であって3方向に分岐され、第1の分岐管9aは受圧タンク4内の下方部へ導入させて攪拌用エアの噴出口となし、バルブVaにより開閉させられる。第2の分岐管9bは受圧タンク4内の上方部へ導入させて圧入用エアの供給口となし、バルブVbにより開閉させられる。第3の分岐管9cは後記圧送管10の始端部近くへ合流させて圧送用エアの注入口となし、バルブVcにより開閉させられる。11は吸込タンク3の下底部から受圧タンク4内の上方部へ通じる流下口であって、該流下口11には受圧タンク4内が昇圧時に閉成せられ減圧時に開放されるバルブ11vが付設されている。12は受圧タンク4内の上方部と吸込タンク3内の上方部とをバルブ12vを介して導通させる流通管であり、上記バルブ12vには電動ボールバルブが好適である。受圧タンク4内の下方部から導出された圧送管10はバルブ10vを介して地上の排出場所まで導延せられ、本実施例では導延先端部を地上のレシーバータンク13内へ導入させている。14は洗浄水の供給源より導延された送水管であって、バルブ14vを介して先端部を受圧タンク4内へ注水口として開口する。15は吸込タンク3と圧送管10との間に介装された排水ポンプであり、吸込配管15aが吸込タンク3内の下方部から導出され、吐出配管15bが逆止弁15vを介して圧送管10に合流されている。
【0013】
【使用法】
受圧タンク4から導出された圧送管10のバルブ10v、エアコンプレッサ8から攪拌用エアの噴出口に至る第1分岐管9aおよび圧入用エアの供給口に至る第2分岐管9bの各バルブVa,Vbが閉成された状態により、バキューム装置5を駆動させれば、吸込タンク3内および受圧タンク4内は減圧され、流下口11のバルブ11vは開放状態に保たれている。このときエアコンプレッサ8を駆動させて圧送管10内の残留物をあらかじめ排除しておくことが望ましい。
【0014】
吸込管7bを推進坑2内へ導延してその開口先端部を泥水の存在部に挿入し、引き続きバキューム装置8を駆動させれば、スラリーを多く含んだ泥水がエアと共に吸込管7bを通って吸込タンク3内へ吸い込まれ、エアは分離し吸込タンク3の上方部から吸引管7aを通って大気中へ排気される。吸込タンク3内へ吸い込まれた泥水およびスラリーは流下口11を通って受圧タンク4内へ流下し、バキューム装置5が継続的に駆動することで吸込タンク3内および受圧タンク4内は満杯状態となり、比重の大きいスラリーは流下口11を通って吸込タンク3内から受圧タンク4内へ降下し、これと同体積の泥水が受圧タンク4内から流通管12を通って吸込タンク3内へ還流せられ吸引管7aを通って地上設置のバキューム装置5に回収されると共に、新たな泥水およびスラリーが吸込管7bを通って吸込タンク3内へ吸い込まれて来るという作用が繰り返されて、時間の経過と共に受圧タンク4内には次第に含水比の低い濃厚なスラリーが堆積されることになる。
【0015】
上記時間の経過をタイマーにより計測し、または濃度変化を濃度センサにより検出し、流通管12のバルブ12vが閉成したのち攪拌用エア噴出口へ通じる分岐管9aのバルブVaを開放して噴出エアの作用で受圧タンク4内のスラリーを攪拌させると共に受圧タンク4内の昇圧により流下口11のバルブ11vを閉成させ、圧入用エア供給口へ通じる第2分岐管9bおよび圧送用エア注入口へ通じる第3分岐管9cの各バルブVb,Vcを開放させることにより受圧タンク4内の濃厚なスラリーは圧送管10内を通って地上設置のレシーバタンク13内へ圧送される。その間も吸込タンク3内への新たな泥水およびスラリーの吸い込みは継続されている。
【0016】
受圧タンク4内からのスラリー圧送後に必要があれば、注水口へ至る送水管10のバルブ10Vを開放させ洗浄水を受圧タンク4内に供給して残留物を残さず排出させる。
【0017】
排出終了後は圧送用エア注入口へ通じる第3分岐管9c、攪拌用エア噴出口へ通じる第1分岐管9aおよび圧入用エア供給口へ通じる第2分岐管9bの各バルブVc,Va,Vbをそれぞれ閉成し、流通管12のバルブ12vを開放することで受圧タンク4内が減圧されて流下口11のバルブ11vは開放せられ、吸込タンク3内の泥水およびスラリーは受圧タンク4内へ流下し、以下前述と同様の手順により泥水とスラリーとが分離せられ別々の管路を通って搬送されて行くのである。そしてバキューム装置5に回収された泥水はノッチタンク16に移され、ノッチタンク16から溢流した上水を水中ポンプ17によって排出配管18へ移送させるのである。
【0018】
立坑1の深さが20mを超える場合には、受圧タンク4内のスラリーを圧送させるに際し排水ポンプ15を駆動させ、吸込タンク3内の泥水を圧送管10内へ注入することにより、エアコンプレッサ8からの送気作用と相まってスラリーの揚送効果を高めさせるのである。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば、バキューム装置によって吸引される固液混合流動体が、液分と含水比の低い固分とに分けられエアコンプレッサからの送気作用による助勢と相まって、それぞれ別々の管路を通って排送されるので、水中ポンプによる液分排出配管内に詰まりを生じたり水中ポンプに磨耗を生じさせることがなく、固液混合流動体の連続的な吸排作業を行わせることができ、また、排出時には液分と含水比の低い固分とに分けられているので廃棄処理を行う場合にも好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置による固液混合流動体の吸排作業のフロー図である。
【図2】従来装置による固液混合流動体の吸排作業の一例を示すフロー図である。
【図3】従来装置による固液混合流動体の吸排作業の他の事例を示すフロー図である。
【符号の説明】
3 吸込タンク
4 受圧タンク
5 バキューム装置
7a 吸引管
7b 吸込管
8 エアコンプレッサ
9 送気管
Va バルブ
Vb バルブ
Vc バルブ
10 圧送管
11 流下口
11v バルブ
12 流通管
12v バルブ
14 送水管
14v バルブ
Claims (2)
- バキューム装置の作動により固液混合流動体を吸引してこれを排出させる吸排装置において、バキューム装置から導下された吸引管が吸込タンク内を経て被回収物の存在部位に通じる吸込管となり、吸込タンクの下方にはエアコンプレッサと通じる受圧タンクが設けられ、エアコンプレッサから導出された送気管を3方向に分岐して各分岐管にはそれぞれバルブを付設し、第1の分岐管は受圧タンク内の下方部へ導入させて攪拌用エアの噴出口となし、第2の分岐管は受圧タンク内の上方部へ導入させて圧入用エアの供給口となし、第3の分岐管は後記圧送管の始端部近くへ合流させて圧送用エアの注入口となし、吸込タンクの下底部には受圧タンク内の上方部へ通じる流下口が開設せられ、該流下口には受圧タンク内が昇圧時に閉成せられ減圧時に開放されるバルブが付設され、受圧タンク内の上方部と吸込タンク内の上方部とがバルブを介して流通管で導通され、受圧タンク内の下方部から導出された圧送管がバルブを介して定められた排出場所まで導延されていることを特徴とする、固液混合流動体の吸排装置。
- バキューム装置の作動により固液混合流動体を吸引してこれを排出させる吸排装置において、バキューム装置から導下された吸引管が吸込タンク内を経て被回収物の存在部位に通じる吸込管となり、吸込タンクの下方にはエアコンプレッサと通じる受圧タンクが設けられ、エアコンプレッサから導出された送気管を3方向に分岐して各分岐管にはそれぞれバルブを付設し、第1の分岐管は受圧タンク内の下方部へ導入させて攪拌用エアの噴出口となし、第2の分岐管は受圧タンク内の上方部へ導入させて圧入用エアの供給口となし、第3の分岐管は後記圧送管の始端部近くへ合流させて圧送用エアの注入口となし、吸込タンクの下底部には受圧タンク内の上方部へ通じる流下口が開設せられ、該流下口には受圧タンク内が昇圧時に閉成せられ減圧時に開放されるバルブが付設され、受圧タンク内の上方部と吸込タンク内の上方部とがバルブを介して流通管で導通され、受圧タンク内の下方部から導出された圧送管がバルブを介して定められた排出場所まで導延せられ、かつ、洗浄水の供給源より導延された送水管がバルブを介して先端部を受圧タンク内へ注水口として開口していることを特徴とする、固液混合流動体の吸排装置。
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- 1997-04-28 JP JP12506097A patent/JP3865865B2/ja not_active Expired - Lifetime
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