JP3903246B2 - 土砂中への固化材供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水底埋立工事等の際に使用する埋立用の土砂を輸送する土砂輸送管内に固化材を圧入して土砂中に固化材を混入させるようにするための固化材供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
新港を建設したり、あるいは、運河や堤防等を構築する場合、たとえば、浚渫土の如き土砂を海（水）底に供給するようにして埋立工事を行うことがあるが、この際、上記埋立用の土砂を固まり易くさせるために、土砂中にセメントペーストの如き固化材（硬化材）を混入させるようにしており、又、この固化材の土砂中への混入作業は、通常、ペースト船と称するプラント船上で、固化材供給装置により行われるようにしてある。
【０００３】
土砂中へ固化材を混入させるために用いられているこれまでの固化材供給装置は、図３にその一例の概略を示す如く、土砂１を圧力をかけて輸送できるようにペースト船上に敷設されている土砂輸送管２の上方位置に、セメントペーストの如き固化材３を収容させるようにしてある固化材タンク４を設置して、該固化材タンク４の底部と上記土砂輸送管２の途中の所要個所との間に、固化材タンク４内の固化材３を吸入吐出できるようにした遠心ポンプ又はピストンポンプの如き圧送ポンプ５を途中に備えた固化材供給管６を連通するように接続し、上記圧送ポンプ５の運転で固化材タンク４内の固化材３を固化材供給管６を通し土砂輸送管２内に圧入することにより、土砂１中に固化材３を混入させるようにしてある。
【０００４】
しかしながら、上記固化材供給装置の場合、固化材タンク４が土砂輸送管２よりも高い位置にあるため、圧送ポンプ５の運転を停止させると、固化材タンク４内の固化材３がそのベッド圧力により圧送ポンプ５を通り抜けて土砂輸送管２側へ流出してしまう問題がある。
【０００５】
そのため、図３において二点鎖線で示す如く、固化材供給管６の途中に、圧送ポンプ５の起動、停止と連動して電気信号により開閉するようにしたゲート弁７を設けることが考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、固化材供給管６に圧送ポンプ５の起動、停止と連動するようにしたゲート弁７を設ける場合、圧送ポンプ５の起動、停止を検出する検出器や、この検出器の検出信号を基にゲート弁７に開閉指令を送る制御器並びにインターロック等を備える必要があるため、電気制御系が複雑になるという問題があり、又、固化材供給管６は太いため圧送ポンプ５の起動、停止とゲート弁７の開閉にタイムラグが発生し、圧送ポンプ５の起動が円滑に行われなくなってしまうおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、複雑な電気制御系を用いることなく圧送ポンプの起動、停止と連動させて固化材の供給、停止を確実に行うことができるようにし、且つ圧送ポンプの停止後の起動を円滑に行わせることができるようにしようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、土砂を輸送する土砂輸送管と、該土砂輸送管よりも上方位置に設置されている固化材タンクとの間に、該固化材タンク内に収容されている固化材を吸入吐出するための圧送ポンプを備えた固化材供給管を接続し、該固化材供給管の上記圧送ポンプよりも下流側位置に、空気圧作動弁を設置し、該空気圧作動弁に空気圧力タンクを接続し、該空気圧力タンクからの空気圧力を空気圧作動弁に作用させて常時弁閉力が与えられるようにし、更に、空気圧作動弁の弁閉力を、圧送ポンプの吐出圧力よりも小さく且つ固化材タンク内の固化材のヘッド圧力よりも大きくなるように設定した構成とする。
【０００９】
圧送ポンプの運転が停止すると、空気圧作動弁に圧送ポンプの吐出圧力が作用しなくなるので、空気圧作動弁は弁閉状態となる。この際、空気圧作動弁の弁閉力は固化材タンク内の固化材のヘッド圧力よりも大きいので、固化材の流出が阻止される。一方、圧送ポンプを起動すると、圧送ポンプの吐出圧力が空気圧作動弁の弁閉力を上回るので、空気圧作動弁の弁閉力に打ち勝って固化材の圧送が行われることにより、圧送ポンプの起動が円滑に行われて、土砂輸送管内へ固化材が圧入される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施の一形態を示すもので、図２に示した固化材供給装置と同様に、ペースト船上に敷設された土砂輸送管２の所要個所と、該土砂輸送管２よりも上方の位置に設置された固化材タンク４の底部との間に、途中に圧送ポンプ５を備えた固化材供給管６を接続して、圧送ポンプ５の運転により、固化材タンク４内の固化材３を固化材供給管６を通し土砂輸送管２内に圧入して土砂１中に混入させるようにしてある構成において、上記固化材供給管６の圧送ポンプ５よりも下流側位置となる下方位置に、空気圧によって常時弁閉力が与えられるようにしたピンチバルブの如き空気圧作動弁８を介在設置して、該空気圧作動弁８に、排気弁（リリーフバルブ）９及び圧力ゲージ１０を具備させた空気圧力タンク１１を、空気供給管１２を介して接続し、且つ該空気圧力タンク１１に、プラント配管である空気母管１３より分岐させた空気導管１４を接続し、該空気導管１４に減圧弁１５を設けた構成とし、上記空気圧作動弁８を弁閉状態にしておいて、圧送ポンプ５の運転時は空気圧に打ち勝って固化材３が通過して圧送されるが、圧送ポンプ５の運転停止時は該空気圧作動弁８で土砂輸送管２側への固化材３の流出を阻止できるようにする。
【００１２】
そのために、上記空気圧作動弁８の弁閉力は、圧送ポンプ５による固化材３の吐出圧力よりも小さく且つ固化材タンク４内に収容させた固化材３のヘッド圧力よりも大きくなるように設定しておくようにする。
【００１３】
上記空気圧作動弁８の弁閉力の設定は、空気母管１３から空気導管１４を通して空気が供給される空気圧力タンク１１にて行うが、上記空気母管１３はプラント配管であって空気圧力が高いので、空気導管１４に取り入れる空気の圧力を、先ず、減圧弁１５で弁閉力まで減圧し、減圧した空気を、空気導管１４を通して空気圧力タンク１１内に供給して、空気圧力タンク１１内を一定圧に調整するようにする。
【００１４】
上記の状態において、圧送ポンプ５の運転を開始すると、固化材供給管６内を通る固化材３は圧送ポンプ５により吸入されて吐出されるが、この固化材３の吐出圧力は空気圧作動弁８の弁閉力よりも大きく設定されているので、固化材３は空気圧作動弁８の弁閉力に抗して空気圧作動弁８を通り抜けることができ、土砂輸送管２内に圧入されることになる。この際、空気圧作動弁８が押し開かれることにより空気圧力タンク１１内に空気が押し戻される。一方、圧送ポンプ５の運転を停止させると、固化材供給管６内の固化材３には圧送ポンプ５の吐出圧力が作用しなくなり、空気圧作動弁８には固化材タンク４のヘッド圧力が作用することになるが、空気圧作動弁８の弁閉力は上述した如く、固化材タンク４内の固化材３のヘッド圧力よりも高く設定されているので、固化材３の土砂輸送管２側への流出は空気圧作動弁８により阻止され、固化材３が漏れ出ることがない。
【００１５】
上記において、空気圧力タンク１１は、空気圧作動弁８の開閉に伴い空気の出入が繰り返されるが、空気圧作動弁８には、空気圧力タンク１１で設定された弁閉力が常に作用するので、圧送ポンプ５の運転が停止されて固化材３に吐出圧力が作用しなくなると、その時点で、空気圧作動弁８は瞬時に弁閉状態となる。又、空気圧作動弁８は、設定された弁閉力よりも大きな圧力が弁流路に作用しなければ弁開状態とはならないので、圧送ポンプ５が起動されるまでは弁閉状態を維持することができる。この場合、圧送ポンプ５を起動すると、圧送ポンプ５による固化材３の吐出圧力が徐々に空気圧作動弁８に作用して、空気圧作動弁８が閉状態から開状態へ徐々に連続的に変化して行くので、起動を円滑に行うことができる。したがって、複雑な電気制御系を用いることなく、圧送ポンプ５の起動、停止に連動して空気圧作動弁８を自動的に開閉させることができ、安定した作動を得ることができて、固化材３の供給、停止を確実に行うことができる。
【００１６】
次に、図２は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１に示した実施の形態において、空気導管１４に設けた減圧弁１５に代えて圧力調整弁１６を設け、且つ空気圧力タンク１１に設けた排気弁９に代えて圧力調整弁１７を具備させたものである。
【００１７】
図２の実施の形態では、空気圧作動弁８の弁閉力を設定する場合、先ず、圧力調整弁１６を開くことにより、空気導管１４を通して空気圧力タンク１１内に空気を供給して高圧にし、次いで、上記圧力調整弁１６を閉じた後、空気圧力タンク１１に具備されている圧力調整弁１７により空気圧力タンク１１内の圧力が設定圧力となるように調整してから、圧力調整弁１７を閉じるようにするもので、空気圧作動弁８の開閉に伴う空気圧力タンク１１に対する空気圧作動弁８側からの空気の出入を、空気圧力タンク１１自身で吸収させるようにしたものである。
【００１８】
この実施の形態においても、図１に示した実施の形態の場合と同様に、複雑な電気制御系を用いることなく、圧送ポンプ５の起動、停止に連動して、空気圧作動弁８の開閉により固化材３の供給、停止を確実に行うことができる。
【００１９】
なお、上記構成としてある本発明の固化材供給装置においては、固化材タンク４内の固化材３をすべて圧送して土砂輸送管２に圧入する作業が終了すると、固化材タンク４内に水を漲って洗浄作業を行うようにするが、この際にも、上記空気圧作動弁８の働きによって、洗浄水の流出を防止することができるため、洗浄作業にも有効であること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の土砂中への固化材供給装置によれば、土砂を輸送する土砂輸送管と、該土砂輸送管よりも上方位置に設置されている固化材タンクとの間に、該固化材タンク内に収容されている固化材を吸入吐出するための圧送ポンプを備えた固化材供給管を接続し、該固化材供給管の上記圧送ポンプよりも下流側位置に、空気圧作動弁を設置し、該空気圧作動弁に空気圧力タンクを接続し、該空気圧力タンクからの空気圧力を空気圧作動弁に作用させて常時弁閉力が与えられるようにし、更に、空気圧作動弁の弁閉力を、圧送ポンプの吐出圧力よりも小さく且つ固化材タンク内の固化材のヘッド圧力よりも大きくなるように設定した構成としてあるので、圧送ポンプの運転を停止させると、圧送ポンプによる固化材の吐出圧力が空気圧作動弁に作用しなくなり、空気圧作動弁は閉状態となってその状態を維持することができることにより、ヘッド圧力で固化材が流出することを阻止することができ、又、圧送ポンプを起動すると、空気圧作動弁を徐々に押し開くようにして弁開状態へと移行させることができることから、圧送ポンプの起動を円滑に行わせることができ、複雑な電気制御系を用いることなく、圧送ポンプの起動、停止と連動させて空気圧作動弁を自動的に開閉させることができて、固化材供給作業を安定して確実に行わせることができる、等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の土砂中への固化材供給装置の実施の一形態を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の他の形態を示す概略図である。
【図３】従来装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 土砂
２ 土砂輸送管
３ 固化材
４ 固化材タンク
５ 圧送ポンプ
６ 固化材供給管
８ 空気圧作動弁
１１ 空気圧力タンク

Claims (1)

1. 土砂を輸送する土砂輸送管と、該土砂輸送管よりも上方位置に設置されている固化材タンクとの間に、該固化材タンク内に収容されている固化材を吸入吐出するための圧送ポンプを備えた固化材供給管を接続し、該固化材供給管の上記圧送ポンプよりも下流側位置に、空気圧作動弁を設置し、該空気圧作動弁に空気圧力タンクを接続し、該空気圧力タンクからの空気圧力を空気圧作動弁に作用させて常時弁閉力が与えられるようにし、且つ該空気圧作動弁の弁閉力を、圧送ポンプの吐出圧力よりも小さく且つ固化材タンク内の固化材のヘッド圧力よりも大きくなるように設定した構成を有することを特徴とする土砂中への固化材供給装置。

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