JP4636559B2 - Vertical screw press - Google Patents

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Description

本発明は、主としてダム湖の浚渫工事、トンネル掘削工事等で発生する泥土を脱水処理する際に使用する縦型スクリュープレスに関する。   The present invention relates to a vertical screw press mainly used for dewatering mud soil generated during dredging work in a dam lake, tunnel excavation work, and the like.

スクリュープレスは、円筒状の濾過体と、濾過体内に回転自在に設けられたスクリューとを備え、濾過体内に投入される被圧搾物をスクリューの回転で濾過体の一端側から他端側に搬送しつつ圧搾するように構成されている。そして、スクリュープレスには、濾過体を水平方向に長手とした横型のものと、濾過体を上下方向に長手とした縦型のものとがある。ダム湖の浚渫工事、トンネル掘削工事等の現場となる山間地では、スクリュープレスの設置スペースを広く確保することが困難であるため、狭い場所にも設置できる縦型スクリュープレスを使用するのが一般的である。   The screw press includes a cylindrical filter body and a screw rotatably provided in the filter body, and conveys the material to be squeezed into the filter body from one end side to the other end side of the filter body by the rotation of the screw. It is comprised so that it may squeeze while doing. The screw press includes a horizontal type in which the filter body is elongated in the horizontal direction and a vertical type in which the filter body is elongated in the vertical direction. Since it is difficult to secure a large installation space for screw presses in mountainous areas, such as dredging works for dam lakes and tunnel excavation work, it is common to use vertical screw presses that can be installed in narrow spaces. Is.

縦型スクリュープレスでは、濾過体の上端に連設される排出室を設け、濾過体内に投入される被圧搾物をスクリューの回転で濾過体の下方から上方に搬送しつつ圧搾し、濾過体の上端の吐出口から上方に押し出される被圧搾物(ケーキ)を排出室を介して外部に排出するようにしている(例えば、特許文献１参照)。   In the vertical screw press, a discharge chamber connected to the upper end of the filter body is provided, and the object to be squeezed into the filter body is squeezed while being conveyed upward from below the filter body by rotating the screw. An object to be pressed (cake) pushed upward from the discharge port at the upper end is discharged to the outside through the discharge chamber (see, for example, Patent Document 1).

ところで、ダム湖の浚渫工事、トンネル掘削工事等で発生する含水率の高い泥土（以下、発生泥土という）をスクリュープレスで脱水処理して得られたケーキは、その強度に応じて、盛土や埋め戻し土として再利用される。再利用するにあたり強度が要求されるのは、上載物を支持し得る程度の強度（地耐力）が必要になるためである。尚、強度はＪＩＳＡ１２２８で規定されるコーン指数で評価され、コーン指数が８００ｋＮ／ｍ２以上のものは第２種建設発生土、４００ｋＮ／ｍ２以上のものは第３種建設発生土、２００ｋＮ／ｍ２以上のものは第４種建設発生土に分類され、夫々再利用の用途が定められる。 By the way, the cake obtained by dehydrating the mud with high water content (hereinafter referred to as “generated mud”) generated by dredging and tunnel excavation work in a dam lake, is embanked or buried depending on its strength. Reused as return soil. The reason why strength is required for reuse is that strength (ground strength) that can support the overload is required. In addition, the strength is evaluated by the cone index defined by JIS A1228. When the cone index is 800 kN / m 2 or more, the second type construction generated soil, 400 kN / m 2 or more is the third type generated soil, 200 kN / m 2 or more things are classified to the fourth type of construction soil generated, each reuse of applications is determined.

ところで、スクリュープレスでは、スクリューの回転速度を低くするほど被圧搾物の圧搾処理時間が長くなって、ケーキの含水率が低くなる。そこで、吐出口から押し出されるケーキの含水率を検出し、この検出値に応じてスクリューの回転速度を調節して、一定の低含水率のケーキを得るようにしたものも知られている。然し、ケーキの強度は含水率が同じでも土質（粒度組成）によって異なる。例えば、砂混じりの土はそうでない粘性土に比較して強度が低くなる。そして、ダム湖の浚渫土の土質は浚渫場所によって変化し（ダム堤体に近い場所では土粒子が小さく、ダム堤体から離れるに従って土粒子が大きくなる）、トンネル掘削土も掘削場所の地質によって変化する。そのため、これらの泥土をスクリュープレスで脱水処理する際に、ケーキの含水率を一定に管理できても、ケーキの強度を一定に管理することはできず、盛土や埋め戻し土として再利用する上で問題になっている。
特開２００６−２６７０８号公報 By the way, in the screw press, the lower the rotational speed of the screw, the longer the pressing time of the object to be pressed and the lower the moisture content of the cake. Therefore, it is also known that the moisture content of the cake pushed out from the discharge port is detected, and the rotational speed of the screw is adjusted according to the detected value to obtain a cake having a certain low moisture content. However, the strength of the cake varies depending on the soil (particle size composition) even if the moisture content is the same. For example, sand-mixed soil is less strong than clay soil that is not. And the soil quality of the dredged soil in the dam lake varies depending on the dredging site (the soil particles are small in the place near the dam embankment and the soil particles become larger as the distance from the dam embankment) Change. Therefore, when dewatering these muds with a screw press, even if the moisture content of the cake can be controlled at a constant level, the strength of the cake cannot be controlled at a constant level. It has become a problem.
JP 2006-26708 A

本発明は、以上の点に鑑み、吐出口から押し出される被圧搾物（ケーキ）の強度を一定に管理できるようにした縦型スクリュープレスを提供することをその課題としている。   This invention makes it the subject to provide the vertical screw press which enabled it to manage uniformly the strength of the to-be-pressed thing (cake) extruded from a discharge outlet in view of the above point.

本発明は、上下方向に長手の円筒状の濾過体と、濾過体内に回転自在に設けられたスクリューと、濾過体の上端に連設される排出室とを備え、濾過体内に投入される被圧搾物をスクリューの回転で濾過体の下方から上方に搬送しつつ圧搾し、濾過体の上端の吐出口から上方に押し出される被圧搾物を排出室を介して外部に排出するようにした縦型スクリュープレスにおいて、上記課題を解決するために、排出室に、吐出口に対向して上下動自在に、且つ、ばねで下方に付勢して設けられ、吐出口から押し出される被圧搾物に押されてばねの付勢力に抗して上方に移動する邪魔板と、排出室に回転自在に設けられ、吐出口と邪魔板との間の隙間から外方に押し出される被圧搾物を排出室の外部に掻き出す、吐出口の周囲に放射状に配置された複数のブレードを有する回転体と、排出室の底面に開設された排出口と、回転体を回転駆動させる駆動モータと、邪魔板の移動量を検知する検知手段とを備え、検知手段で検知した邪魔板の移動量に応じてスクリューの回転速度を調節することを特徴とする。 The present invention includes a cylindrical filter body elongated in the vertical direction, a screw rotatably provided in the filter body, and a discharge chamber connected to the upper end of the filter body. A vertical type that compresses the compressed product while conveying the compressed product upward from below the filter body by rotating the screw, and discharges the compressed object extruded upward from the discharge port at the upper end of the filter body to the outside through the discharge chamber. In the screw press, in order to solve the above-mentioned problems, the discharge chamber is provided to be movable up and down facing the discharge port and urged downward by a spring and pressed against the object to be pressed pushed out from the discharge port. The baffle plate that moves upward against the urging force of the spring and the discharge chamber is rotatably provided, and the object to be squeezed out of the gap between the discharge port and the baffle plate is pushed out of the discharge chamber. Duplicately arranged around the discharge port that is scraped to the outside. A rotating body having a blade, the evacuation port opening on the bottom of the discharge chamber, and a drive motor for rotating the rotary member, and a detecting means for detecting the amount of movement of the baffle plate, detected by the detecting means obstruct The rotational speed of the screw is adjusted according to the amount of movement of the plate.

邪魔板は吐出口から押し出される被圧搾物（ケーキ）によりばねの付勢力に抗して押し上げられる。ケーキの強度が低いと、邪魔板が吐出口から左程離れないうちにケーキが座屈して崩れ、それ以上邪魔板が押し上げられなくなり、一方、ケーキの強度が高ければ、吐出口から比較的離れた位置までケーキが座屈することなくのびて邪魔板の上方への移動量が大きくなる。従って、邪魔板の移動量はケーキの強度と相関性を持つ。また、スクリューの回転速度により被圧搾物の圧搾処理時間を変化させることでケーキの強度は変化する。そして、本発明によれば、邪魔板の移動量に応じてスクリューの回転速度が調節されるため、被圧搾物たる発生泥土の土質に拘わりなくケーキの強度を一定に管理することができる。   The baffle plate is pushed up against the urging force of the spring by the pressed object (cake) pushed out from the discharge port. If the cake strength is low, the baffle plate will buckle and collapse before the baffle plate is far from the discharge port, and the baffle plate will not be pushed up any more. On the other hand, if the cake strength is high, it will be relatively far from the discharge port. The amount of the upward movement of the baffle plate increases without the cake buckling up to the position. Therefore, the amount of movement of the baffle plate has a correlation with the strength of the cake. Moreover, the intensity | strength of a cake changes by changing the pressing processing time of a to-be-pressed thing with the rotational speed of a screw. And according to this invention, since the rotational speed of a screw is adjusted according to the movement amount of a baffle plate, the intensity | strength of a cake can be managed uniformly irrespective of the soil quality of the generated mud which is a to-be-pressed thing.

尚、検知手段で検知した邪魔板の移動量に応じてスクリューの回転速度を手動調節することも可能であるが、ケーキの強度をより高精度に管理するには、スクリューの回転速度の調節を自動化すべきである。   Although it is possible to manually adjust the screw rotation speed according to the amount of movement of the baffle plate detected by the detection means, in order to manage the strength of the cake with higher accuracy, the screw rotation speed should be adjusted. Should be automated.

この場合、吐出口から押し出される被圧搾物の強度と邪魔板の移動量との相関関係に基づいて、被圧搾物の要求強度に対応する邪魔板の移動量の目標範囲を設定する設定手段と、検知手段で検知した邪魔板の移動量が設定手段で設定された目標範囲内になるようにスクリューの回転速度を調節する制御手段とを備えていれば、要求強度のケーキを確実に得ることができる。   In this case, based on the correlation between the strength of the object to be pressed pushed out from the discharge port and the amount of movement of the baffle, setting means for setting a target range of the amount of movement of the baffle corresponding to the required strength of the object to be compressed; And a control means for adjusting the rotational speed of the screw so that the amount of movement of the baffle plate detected by the detection means falls within the target range set by the setting means, the cake having the required strength can be obtained reliably. Can do.

尚、吐出口から押し出されるケーキは、その強度に対応する位置まで邪魔板を押し上げたところで、吐出口と邪魔板との間の隙間から外方に押し出されて、排出室の底面に堆積する。そして、排出室の底面上にうず高くケーキが堆積すると、堆積したケーキにより邪魔板が押し上げられて、邪魔板の移動量とケーキの強度との間に相関関係が成立しなくなり、ケーキの強度を一定に管理できなくなる。然し、本発明では、吐出口と邪魔板との間の隙間から外方に押し出されるケーキが回転体のブレードにより排出室の外部に掻き出される。そのため、排出室の底面上にケーキがうず高く堆積することはなく、上記の不具合は生じない。   The cake pushed out from the discharge port is pushed outward from the gap between the discharge port and the baffle plate when the baffle plate is pushed up to a position corresponding to the strength, and is accumulated on the bottom surface of the discharge chamber. When the cake piles up on the bottom of the discharge chamber, the baffle plate is pushed up by the accumulated cake, and the correlation between the amount of movement of the baffle plate and the strength of the cake does not hold, and the strength of the cake is reduced. It becomes impossible to manage it constantly. However, in the present invention, the cake pushed outward from the gap between the discharge port and the baffle plate is scraped out of the discharge chamber by the blade of the rotating body. Therefore, the cake does not accumulate on the bottom surface of the discharge chamber so that the above-mentioned problem does not occur.

但し、ブレードによるケーキの掻き出しを行うと、吐出口から上方に押し出されるケーキがブレードからの力を受けて座屈しやすくなる。その結果、邪魔板がケーキの本来の強度に対応する位置まで押し上げられなくなり、邪魔板の移動量とケーキの強度との間の相関関係が狂う可能性がある。   However, when the cake is scraped by the blade, the cake pushed upward from the discharge port is easily buckled by receiving the force from the blade. As a result, the baffle plate cannot be pushed up to a position corresponding to the original strength of the cake, and the correlation between the amount of movement of the baffle plate and the strength of the cake may be out of order.

そのため、本発明においては、吐出口を囲うガイド筒が排出室の底面より上方に突出するように設けられ、邪魔板がガイド筒の上端に当接する状態で邪魔板と排出室の底面との間に確保される空間に収まるように回転体のブレードが形成されていることが望ましい。これによれば、ガイド筒の上方に邪魔板を押し上げつつ伸びるケーキにブレードからの力は作用せず、邪魔板の移動量とケーキの強度との間の相関関係が正しく保たれる。従って、ケーキの強度管理の精度が向上する。   Therefore, in the present invention, the guide tube surrounding the discharge port is provided so as to protrude upward from the bottom surface of the discharge chamber, and the baffle plate is in contact with the upper end of the guide tube between the baffle plate and the bottom surface of the discharge chamber. It is desirable that the blade of the rotating body be formed so as to fit in the space secured in the space. According to this, the force from the blade does not act on the cake that extends while pushing up the baffle plate above the guide cylinder, and the correlation between the amount of movement of the baffle plate and the strength of the cake is maintained correctly. Therefore, the accuracy of cake strength management is improved.

また、この場合、回転体は、複数のブレードの径方向内端を固定する、径方向外方に向かって斜め下方に傾斜するテーパー状の内筒を備えることが望ましい。これによれば、ガイド筒と邪魔板との間の隙間から外方に押し出されて落下するケーキが内筒の傾斜により外方に導かれる。そのため、ガイド筒の外周近傍にケーキが堆積せず、排出室からケーキを効率良く排出することができる。   In this case, it is desirable that the rotating body includes a tapered inner cylinder that fixes the radially inner ends of the plurality of blades and is inclined obliquely downward toward the radially outer side. According to this, the cake which is pushed outward from the gap between the guide tube and the baffle plate and falls is guided outward by the inclination of the inner tube. Therefore, cake does not accumulate near the outer periphery of the guide cylinder, and the cake can be efficiently discharged from the discharge chamber.

尚、後述する実施形態において、邪魔板の移動量の目標範囲を設定する上記設定手段に相当するのは図４のＳ４のステップである。   In the embodiment described later, step S4 in FIG. 4 corresponds to the setting means for setting the target range of the movement amount of the baffle plate.

図１は、本発明の実施形態の縦型スクリュープレスを示している。このスクリュープレスは、上下方向に長手の機枠１を備えており、機枠１の下部に受け台１１が横設されている。受け台１１には、パンチングメタル等で形成される上下方向に長手の円筒状の濾過体２と、濾過体２を隙間を空けて囲う上下方向に長手のシールド筒３とが立設されている。シールド筒３の下部には濾過体２の内部に臨む投入口３１が開設されており、発生泥土等から成る被圧搾物が投入口３１から濾過体２内に投入される。尚、濾過体２の外周面には補強枠２１が設けられている。また、被圧搾物たる発生泥土は適宜凝集剤を混入した状態で投入口３１に投入される。   FIG. 1 shows a vertical screw press according to an embodiment of the present invention. This screw press is provided with a machine frame 1 that is long in the vertical direction, and a receiving base 11 is provided horizontally at the lower part of the machine frame 1. The cradle 11 is provided with a cylindrical filter body 2 which is formed of a punching metal and is long in the vertical direction, and a vertically long shield cylinder 3 which surrounds the filter body 2 with a gap. . An inlet 31 that faces the inside of the filter body 2 is opened at the lower part of the shield tube 3, and an object to be squeezed made of generated mud is introduced into the filter body 2 from the inlet 31. A reinforcing frame 21 is provided on the outer peripheral surface of the filter body 2. Further, the generated mud that is to be squeezed is input to the input port 31 in a state where a flocculant is appropriately mixed.

濾過体２内にはスクリュー４が回転自在に挿通されている。スクリュー４は、濾過体２の下端側から上端側に向けて次第に拡径するテーパー状のスクリュー軸４１と、スクリュー軸４１の外周面に固定した螺旋状のスクリュー羽根４２とで構成される。スクリュー軸４１には、濾過体２の上端より上方位置で駆動軸４３が連結されている。また、機枠１の上部側方にはブラケット１２を介して駆動モータ４４が設置されている。そして、駆動モータ４４で駆動される駆動スプロケット４４ａと、駆動軸４３に固定される従動スプロケット４４ｂとを設けて、両スプロケット４４ａ，４４ｂをチェーン４４ｃを介して連結している。かくして、駆動モータ４４により駆動軸４３を介してスクリュー４が回転駆動される。   A screw 4 is rotatably inserted into the filter body 2. The screw 4 includes a tapered screw shaft 41 that gradually increases in diameter from the lower end side to the upper end side of the filter body 2 and a helical screw blade 42 that is fixed to the outer peripheral surface of the screw shaft 41. A drive shaft 43 is connected to the screw shaft 41 at a position above the upper end of the filter body 2. A drive motor 44 is installed on the upper side of the machine casing 1 via the bracket 12. A drive sprocket 44a driven by the drive motor 44 and a driven sprocket 44b fixed to the drive shaft 43 are provided, and both the sprockets 44a and 44b are connected via a chain 44c. Thus, the screw 4 is rotationally driven by the drive motor 44 via the drive shaft 43.

スクリュー４を回転させると、投入口３１から投入された被圧搾物がスクリュー羽根４２による送り作用で濾過体２の下方から上方に搬送される。ここで、濾過体２とスクリュー軸４１との間の空間は上方に向けて次第に狭くなっている。そのため、被圧搾物は濾過体２の上端の吐出口２２に向けて搬送されつつ圧搾される。被圧搾物中の水等の液体は濾過体２を通して搾り出され、濾過体２とシールド筒３との間の隙間を落下して、シールド筒３の下端部に接続した排液管３２から排出される。   When the screw 4 is rotated, the object to be squeezed introduced from the insertion port 31 is conveyed upward from below the filter body 2 by the feeding action by the screw blades 42. Here, the space between the filter body 2 and the screw shaft 41 is gradually narrowed upward. Therefore, the object to be compressed is compressed while being conveyed toward the discharge port 22 at the upper end of the filter body 2. Liquid such as water in the object to be squeezed is squeezed out through the filter body 2, falls in the gap between the filter body 2 and the shield tube 3, and is discharged from the drain pipe 32 connected to the lower end of the shield tube 3. Is done.

濾過体２の上端には排出室５が連設されている。図２に示されているように、排出室５の底面には排出口５１が開設されており、吐出口２２から排出室５に押し出された被圧搾物(以下、ケーキという)は排出口５１から外部に排出される。   A discharge chamber 5 is connected to the upper end of the filter body 2. As shown in FIG. 2, a discharge port 51 is opened on the bottom surface of the discharge chamber 5, and the object to be squeezed (hereinafter referred to as cake) pushed out from the discharge port 22 to the discharge chamber 5 is discharged from the discharge port 51. Is discharged to the outside.

また、排出室５には、吐出口２２に対向する邪魔板６が設けられている。邪魔板６は、吐出口２２から突出するスクリュー軸４１の部分に外挿されるコーン形の環状板で構成されている。また、邪魔板６には、駆動軸４３用の軸受４５を取り付けた排出室５の上板５２に向けて上方にのびる一対のロッド６１，６１が固定されている。そして、上板５２に、ロッド６１，６１を挿通する一対のガイドスリーブ６２，６２を取り付け、両ガイドスリーブ６２，６２により邪魔板６を上下方向に移動自在に支持している。   The discharge chamber 5 is provided with a baffle plate 6 that faces the discharge port 22. The baffle plate 6 is formed of a cone-shaped annular plate that is extrapolated to a portion of the screw shaft 41 protruding from the discharge port 22. A pair of rods 61 and 61 extending upward toward the upper plate 52 of the discharge chamber 5 to which the bearing 45 for the drive shaft 43 is attached are fixed to the baffle plate 6. A pair of guide sleeves 62 and 62 through which the rods 61 and 61 are inserted are attached to the upper plate 52, and the baffle plate 6 is supported by the guide sleeves 62 and 62 so as to be movable in the vertical direction.

各ガイドスリーブ６２にはコイルスプリングから成るばね６３が内挿されており、このばね６３によりロッド６１を介して邪魔板６が下方に付勢される。また、ガイドスリーブ６２の上方に突出するロッド６１の上端に反射板７１を固定すると共に、ガイドスリーブ６２に反射板７１より上方に伸びるブラケット７２を固定して、ブラケット７２の上端に、反射板７１までの距離を計測する超音波式の距離計７を取付けている。邪魔板６が上方に移動すると、距離計７で計測される反射板７１までの距離が変化し、これにより邪魔板６の移動量Ｌを検知できる。   Each guide sleeve 62 is inserted with a spring 63 made of a coil spring, and the baffle plate 6 is biased downward by the spring 63 via the rod 61. Further, the reflecting plate 71 is fixed to the upper end of the rod 61 protruding above the guide sleeve 62, and the bracket 72 extending upward from the reflecting plate 71 is fixed to the guide sleeve 62, and the reflecting plate 71 is attached to the upper end of the bracket 72. An ultrasonic distance meter 7 for measuring the distance to is attached. When the baffle plate 6 moves upward, the distance to the reflection plate 71 measured by the distance meter 7 changes, whereby the movement amount L of the baffle plate 6 can be detected.

図２、図３を参照して、排出室５には、吐出口２２の周囲に放射状に配置された複数のブレード８１を有する回転体８が設けられている。回転体８は、ブレード８１の径方向外端を固定した外筒８２を備えている。そして、排出室５の上部に配置した軸受８３に回転体８を外筒８２において回転自在に軸支させている。また、排出室５の外側に回転体８用の駆動モータ８４を設置している。そして、駆動モータ８４で駆動される駆動スプロケット８４ａと、外筒８２の外周に固定される従動スプロケット８４ｂとを設けて、両スプロケット８４ａ，８４ｂをチェーン８４ｃを介して連結している。かくして、駆動モータ８４により回転体８が回転駆動される。図中８４ｄはガイドスプロケットである。   Referring to FIGS. 2 and 3, the discharge chamber 5 is provided with a rotating body 8 having a plurality of blades 81 arranged radially around the discharge port 22. The rotating body 8 includes an outer cylinder 82 to which the radially outer end of the blade 81 is fixed. The rotating body 8 is pivotally supported by the bearing 83 disposed in the upper portion of the discharge chamber 5 so as to be rotatable in the outer cylinder 82. A drive motor 84 for the rotating body 8 is installed outside the discharge chamber 5. A drive sprocket 84a driven by the drive motor 84 and a driven sprocket 84b fixed to the outer periphery of the outer cylinder 82 are provided, and both the sprockets 84a and 84b are connected via a chain 84c. Thus, the rotating body 8 is rotationally driven by the drive motor 84. In the figure, 84d is a guide sprocket.

また、吐出口２２を囲うガイド筒２３が排出室５の底面より上方に突出するように設けられている。そして、邪魔板６がガイド筒２３の上端に当接した状態で邪魔板６と排出室５の底面との間に確保される空間に収まるように回転体８の複数のブレード８１が形成されている。尚、邪魔板６がコーン形であることから、各ブレード８１の上縁を、邪魔板６の下面と平行になるように、径方向外方に向かって上方に傾斜させている。   A guide cylinder 23 surrounding the discharge port 22 is provided so as to protrude upward from the bottom surface of the discharge chamber 5. A plurality of blades 81 of the rotating body 8 are formed so as to fit in a space secured between the baffle plate 6 and the bottom surface of the discharge chamber 5 with the baffle plate 6 in contact with the upper end of the guide cylinder 23. Yes. Since the baffle plate 6 has a cone shape, the upper edge of each blade 81 is inclined upward in the radial direction so as to be parallel to the lower surface of the baffle plate 6.

邪魔板６の下降端位置は、回転体８が若干浮いても邪魔板６とブレード８１との干渉を生じないように、ガイド筒２３の上端から邪魔板６が若干離れた図２に仮想線で示す位置になっている。この下降端位置は、反射板７１のロッド６１に対する固定部がガイドスリーブ６２の上端に当接することで規定される。   The lower end position of the baffle plate 6 is shown in FIG. 2 where the baffle plate 6 is slightly separated from the upper end of the guide cylinder 23 so that the baffle plate 6 and the blade 81 do not interfere with each other even if the rotating body 8 is slightly lifted. It is the position shown by. The descending end position is defined by the fixing portion of the reflecting plate 71 to the rod 61 coming into contact with the upper end of the guide sleeve 62.

また、回転体８は、複数のブレード８１の径方向内端を固定する、径方向外方に向かって下方に傾斜するテーパー状の内筒８５を備えている。内筒８５は、ガイド筒２３に回転自在に外嵌する内枠８６により補強されている。   The rotating body 8 includes a tapered inner cylinder 85 that fixes the radially inner ends of the plurality of blades 81 and is inclined downward toward the radially outer side. The inner cylinder 85 is reinforced by an inner frame 86 that is rotatably fitted to the guide cylinder 23.

スクリュー４の回転により濾過体２の上端の吐出口２２からガイド筒２３を通して上方に押し出されるケーキは、後述するようにケーキの強度に対応する位置まで邪魔板６を押し上げたところで、ガイド筒２３と邪魔板６との間の隙間から外方に押し出されて落下する。落下したケーキは回転体８の各ブレード８１の間に入り、回転体８の回転で排出口５１に掻き出される。更に、ガイド筒２３と邪魔板６との間の隙間から外方に落下するケーキは内筒８５の傾斜により外方に導かれる。そのため、ガイド筒２３の外周近傍にケーキが堆積せず、排出室５からケーキを効率良く排出することができる。   The cake pushed upward through the guide tube 23 from the discharge port 22 at the upper end of the filter body 2 by the rotation of the screw 4 pushes the baffle plate 6 to a position corresponding to the strength of the cake, as will be described later. It is pushed outward from the gap between the baffle plate 6 and falls. The dropped cake enters between the blades 81 of the rotating body 8 and is scraped out to the discharge port 51 by the rotation of the rotating body 8. Further, the cake that falls outward from the gap between the guide tube 23 and the baffle plate 6 is guided outward by the inclination of the inner tube 85. Therefore, cake does not accumulate near the outer periphery of the guide cylinder 23, and the cake can be efficiently discharged from the discharge chamber 5.

邪魔板６は吐出口２２からガイド筒２３を通して上方に押し出されるケーキによりばね６３の付勢力に抗して押し上げられる。この場合、ケーキの強度が低いと、邪魔板６がガイド筒２３から左程離れないうちにケーキが座屈して崩れ、それ以上邪魔板６が押し上げられなくなる。一方、ケーキの強度が高ければ、ガイド筒２３から比較的離れた位置までケーキが座屈することなくのびて邪魔板６の上方への移動量が大きくなる。従って、邪魔板６の下降端位置からの上方への移動量Ｌはケーキの強度と相関性を持つ。   The baffle plate 6 is pushed up against the biasing force of the spring 63 by a cake pushed upward from the discharge port 22 through the guide tube 23. In this case, if the strength of the cake is low, the cake buckles and collapses before the baffle plate 6 is not far left from the guide tube 23, and the baffle plate 6 cannot be pushed up any more. On the other hand, if the strength of the cake is high, the cake extends to a position relatively far from the guide tube 23 without buckling, and the amount of upward movement of the baffle plate 6 increases. Accordingly, the upward movement amount L of the baffle plate 6 from the lower end position has a correlation with the strength of the cake.

この相関性を調べるため、上記縦型スクリュープレスにより種々の土質の発生泥土の脱水処理を行い下記表１の結果を得た。   In order to investigate this correlation, dewatering treatment was performed on the generated mud of various soils using the vertical screw press, and the results shown in Table 1 below were obtained.

Figure 0004636559
Figure 0004636559

また、表１の邪魔板６の移動量Ｌとケーキのコーン指数との関係を図５にグラフで示した。同図から明らかなように、邪魔板６の移動量Ｌとケーキのコーン指数との間には高い相関関係が成立する。図５のａ線は近似曲線である。尚、＃３と＃４のケーキは含水率が同一であるがコーン指数は大きく異なっている。これはケーキに含まれる砂分の割合が異なるためであり、含水率でケーキの強度を推定できないことが分かる。   Further, the relationship between the movement amount L of the baffle plate 6 in Table 1 and the cone index of the cake is shown in a graph in FIG. As is clear from the figure, a high correlation is established between the movement amount L of the baffle plate 6 and the cone index of the cake. The a line in FIG. 5 is an approximate curve. The # 3 and # 4 cakes have the same moisture content, but the corn index is greatly different. This is because the ratio of the sand contained in the cake is different, and it can be seen that the strength of the cake cannot be estimated by the moisture content.

ここで、発生泥土を脱水処理したケーキを盛土として再利用するには、ケーキのコーン指数を第４種建設発生土に相当する２００ｋＮ／ｍ２以上にすることが要求される。邪魔板６の移動量Ｌが４７ｍｍ以上になるようにスクリュー４の回転速度を調節すれば、土質に関係なく２００ｋＮ／ｍ２以上のコーン指数のケーキを得ることができる。この場合、距離計７で検知された邪魔板６の移動量Ｌを表示器に表示し、表示された移動量Ｌが４７ｍｍ以上になるようにスクリュー３の回転速度を手動調節することも可能である。但し、ケーキの強度をより高精度に管理するには、スクリュー４の回転速度を自動調節することが望まれる。 Here, in order to reuse the cake obtained by dewatering the generated mud soil as the embankment, it is required that the cone index of the cake be 200 kN / m 2 or more corresponding to the fourth type construction generated soil. If the rotational speed of the screw 4 is adjusted so that the movement amount L of the baffle plate 6 is 47 mm or more, a cake having a cone index of 200 kN / m 2 or more can be obtained regardless of the soil quality. In this case, the movement amount L of the baffle plate 6 detected by the distance meter 7 can be displayed on the display, and the rotational speed of the screw 3 can be manually adjusted so that the displayed movement amount L is 47 mm or more. is there. However, in order to manage the strength of the cake with higher accuracy, it is desirable to automatically adjust the rotational speed of the screw 4.

そこで、本実施形態では、距離計７の検出信号を制御手段たるコントローラ９に入力して、コントローラ９により邪魔板６の移動量Ｌに応じてスクリュー４の回転速度を自動調節するようにしている。   Therefore, in the present embodiment, the detection signal of the distance meter 7 is input to the controller 9 as control means, and the controller 9 automatically adjusts the rotational speed of the screw 4 according to the movement amount L of the baffle plate 6. .

以下、コントローラ９によるスクリュー４の回転制御について図４を参照して説明する。先ず、Ｓ１のステップにおいてスクリュー用駆動モータ４４を起動して、スクリュー４を所定の初期設定速度で回転させ、Ｓ２のステップで距離計７からの信号により邪魔板６の移動量Ｌを計測する。また、Ｓ３のステップでケーキの要求コーン指数が図外の入力手段で指示されると、Ｓ４のステップで要求コーン指数に対応する邪魔板６の移動量の目標範囲Ａを設定する。ここで、コントローラ９には、予め実験で求めたケーキのコーン指数と邪魔板６の移動量Ｌとの相関関係を表す図５のａ線で示すようなデータテーブルが格納されており、Ｓ４のステップにおいて、このデータテーブルを検索して要求コーン指数に対応する邪魔板６の移動量の目標範囲Ａを設定する。   Hereinafter, rotation control of the screw 4 by the controller 9 will be described with reference to FIG. First, in step S1, the screw drive motor 44 is activated to rotate the screw 4 at a predetermined initial setting speed, and in step S2, the movement amount L of the baffle plate 6 is measured by a signal from the distance meter 7. When the requested cone index of the cake is instructed by the input means not shown in the step S3, the target range A of the movement amount of the baffle plate 6 corresponding to the requested cone index is set in the step S4. Here, the controller 9 stores a data table as shown by a line in FIG. 5 representing the correlation between the cake cone index and the movement amount L of the baffle plate 6 obtained in advance by experiments. In the step, the data table is searched to set a target range A of the movement amount of the baffle plate 6 corresponding to the requested cone index.

次に、Ｓ５のステップにおいて、計測された邪魔板６の移動量Ｌが目標範囲Ａ内に入っているか否かを判別し、目標範囲Ａ内に入っていなければ、Ｓ６のステップで排出ケーキをスクリュープレスでの脱水処理の前工程に戻す指令を出した後、Ｓ７のステップで邪魔板６の移動量Ｌが目標範囲Ａを上回っているか否かを判別する。そして、Ｌ＞Ａであれば、Ｓ８のステップでスクリュー４の回転速度を一段階段上げてＳ２のステップに戻る。スクリュー４の回転速度を上げると、被圧搾物の圧搾処理時間が短くなってケーキの強度が低下し、Ｓ２のステップからＳ８のステップまでの処理の繰り返しで邪魔板６の移動量Ｌが減少して目標範囲Ａ内に入るようになる。また、Ｓ７のステップでＬ＜Ａであると判別されたときは、Ｓ９のステップでスクリュー４の回転速度を一段階下げてＳ２のステップに戻る。スクリュー４の回転速度を下げると、被圧搾物の圧搾処理時間が長くなってケーキの強度が上がり、Ｓ２のステップからＳ９のステップまでの処理の繰り返しで邪魔板６の移動量Ｌが増加して目標範囲Ａ内に入るようになる。   Next, in step S5, it is determined whether or not the measured movement amount L of the baffle plate 6 is within the target range A. If it is not within the target range A, the discharged cake is removed in step S6. After issuing a command to return to the previous process of the dehydration process with the screw press, it is determined whether or not the movement amount L of the baffle plate 6 exceeds the target range A in step S7. If L> A, the rotational speed of the screw 4 is increased by one step in step S8, and the process returns to step S2. When the rotational speed of the screw 4 is increased, the pressing process time of the object to be compressed is shortened and the strength of the cake is reduced, and the movement amount L of the baffle plate 6 is reduced by repeating the process from the step S2 to the step S8. To come within the target range A. If it is determined in step S7 that L <A, the rotational speed of the screw 4 is decreased by one step in step S9 and the process returns to step S2. When the rotation speed of the screw 4 is decreased, the pressing time of the object to be compressed is increased, the strength of the cake is increased, and the movement amount L of the baffle plate 6 is increased by repeating the processing from the step S2 to the step S9. It comes within the target range A.

邪魔板６の移動量Ｌが目標範囲Ａ内に入っているときは、Ｓ５のステップからＳ１０のステップに進んでスクリュープレスの停止指示の有無を判別する。そして、停止指示が出されるまではＳ２のステップに戻って上述の処理を繰り返し、停止指示が出されたときは、Ｓ１１のステップでスクリュー４を停止する。   When the movement amount L of the baffle plate 6 is within the target range A, the process proceeds from step S5 to step S10 to determine whether or not there is a screw press stop instruction. Then, the process returns to step S2 until the stop instruction is issued, and the above processing is repeated. When the stop instruction is issued, the screw 4 is stopped at step S11.

尚、Ｓ８、Ｓ９のステップにおいてスクリュー４の回転速度を上げ下げする際、邪魔板６の移動量Ｌの目標範囲Ａからの逸脱量を算出し、この逸脱量に応じてスクリュー４の回転速度の変化幅を可変するようにしても良い。   When the rotational speed of the screw 4 is increased or decreased in steps S8 and S9, the deviation amount of the movement amount L of the baffle plate 6 from the target range A is calculated, and the change in the rotational speed of the screw 4 according to the deviation amount. The width may be variable.

ところで、ガイド筒２３と邪魔板６との間の隙間から外方に押し出されたケーキが排出室５の底面上にうず高く堆積すると、堆積したケーキにより邪魔板６が押し上げられる。これでは、邪魔板６の移動量Ｌとケーキのコーン指数と間の相関関係が成立しなくなり、所望のコーン指数のケーキが得られなくなる。然し、本実施形態では、ガイド筒２３と邪魔板６との間の隙間から外方に押し出されたケーキは回転体８のブレード８１により排出室５の外部に掻き出されるため、排出室５の底面上に堆積するケーキで邪魔板６が押し上げられることはない。   By the way, when the cake pushed outward from the gap between the guide tube 23 and the baffle plate 6 is deposited on the bottom surface of the discharge chamber 5 at a high level, the baffle plate 6 is pushed up by the accumulated cake. As a result, the correlation between the movement amount L of the baffle plate 6 and the cone index of the cake is not established, and a cake having a desired cone index cannot be obtained. However, in the present embodiment, the cake pushed outward from the gap between the guide cylinder 23 and the baffle plate 6 is scraped out of the discharge chamber 5 by the blade 81 of the rotating body 8. The baffle plate 6 is not pushed up by the cake deposited on the bottom surface.

また、ブレード８１によるケーキの掻き出しを行う場合、吐出口２２から邪魔板６を押し上げつつ上方にのびるケーキの部分にブレード８１からの力が作用すると、ケーキが座屈しやすくなり、邪魔板６の移動量Ｌとケーキのコーン指数と間の相関関係が狂う可能性がある。ここで、本実施形態では、上述したように排出室５の底面より上方に突出するガイド筒２３を設けて、邪魔板６がガイド筒２３の上端に当接する状態で邪魔板６と排出室５の底面との間に確保される空間にブレード８１が収まるようにしている。そのため、邪魔板６を押し上げつつ上方にのびるケーキの部分にブレードからの力が作用することをガイド筒２３で防止することができる。従って、邪魔板６の移動量Ｌとケーキのコーン指数と間の相関関係が正しく保たれ、所望のコーン指数のケーキが得られる。   When scraping the cake with the blade 81, if the force from the blade 81 acts on the portion of the cake extending upward while pushing up the baffle plate 6 from the discharge port 22, the cake tends to buckle, and the baffle plate 6 moves. There is a possibility that the correlation between the quantity L and the cone index of the cake is distorted. Here, in the present embodiment, as described above, the guide cylinder 23 protruding above the bottom surface of the discharge chamber 5 is provided, and the baffle plate 6 and the discharge chamber 5 are in a state where the baffle plate 6 is in contact with the upper end of the guide cylinder 23. The blade 81 is placed in a space secured between the bottom surface of the blade 81 and the bottom surface. Therefore, the guide cylinder 23 can prevent the force from the blade from acting on the cake portion extending upward while pushing up the baffle plate 6. Accordingly, the correlation between the movement amount L of the baffle plate 6 and the cone index of the cake is correctly maintained, and a cake having a desired cone index is obtained.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、排出室５の底面に排出口５１を開設したが、排出室５の周壁部を円筒状に形成して、この周壁部に排出口を開設しても良い。この場合、回転体８の外筒８２の下部をカットすると共に、ブレード８１を周方向にある程度傾け、ブレード８１の回転でケーキが径方向外方に押されて、排出口に掻き出されるようにする。このものにおいても、回転体８にテーパー状の内筒８５を設けておけば、ケーキを効率良く排出することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the discharge port 51 is opened on the bottom surface of the discharge chamber 5, but the peripheral wall portion of the discharge chamber 5 may be formed in a cylindrical shape, and the discharge port may be opened in the peripheral wall portion. In this case, the lower portion of the outer cylinder 82 of the rotating body 8 is cut and the blade 81 is inclined to some extent in the circumferential direction so that the cake is pushed radially outward by the rotation of the blade 81 and scraped out to the discharge port. To do. Also in this case, if the tapered inner cylinder 85 is provided on the rotating body 8, the cake can be discharged efficiently.

また、上記実施形態では、邪魔板６としてコーン形の環状板を用いたが、平板状の環状板で邪魔板を構成しても良い。但し、コーン形の邪魔板６を用いれば、ケーキが径方向に押し広げられて崩れやすくなり、強度の高いケーキでも邪魔板６の移動量Ｌが極端に大きくならない。従って、邪魔板６のストロークを左程長く確保する必要がなく、スクリュープレスの大型化を回避することができる。   Moreover, in the said embodiment, although the cone-shaped annular plate was used as the baffle plate 6, you may comprise a baffle plate with a flat annular plate. However, if the cone-shaped baffle plate 6 is used, the cake is easily spread and collapsed in the radial direction, and the movement amount L of the baffle plate 6 does not become extremely large even with a cake having a high strength. Therefore, it is not necessary to ensure the stroke of the baffle plate 6 as long as it goes to the left, and an increase in the size of the screw press can be avoided.

更に、上記実施形態では、邪魔板６の移動量Ｌを検知する検知手段として超音波式の距離計７を用いているが、光波距離計を用いることも可能であり、更には、邪魔板７に連動する測定子を有するポテンショメータを用いることも可能である。また、上記実施形態では、邪魔板６を下方に付勢するばね６３としてコイルスプリングを用いているが、ウレタンゴムやエアばね等を用いることも可能である。   Furthermore, in the above-described embodiment, the ultrasonic distance meter 7 is used as the detection means for detecting the movement amount L of the baffle plate 6, but a light wave distance meter can also be used. It is also possible to use a potentiometer having a probe linked to the. Moreover, in the said embodiment, although the coil spring is used as the spring 63 which urges | biases the baffle plate 6 below, urethane rubber, an air spring, etc. can also be used.

本発明の実施形態の縦型スクリュープレスの正面図。The front view of the vertical screw press of embodiment of this invention. 図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した拡大切断側面図。The expanded cutting side view cut | disconnected by the II-II line | wire of FIG. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した切断平面図。The cutting top view cut | disconnected by the III-III line | wire of FIG. スクリューの回転制御プログラムを示すフロー図。The flowchart which shows the rotation control program of a screw. 邪魔板の移動量とケーキのコーン指数との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the movement amount of a baffle plate, and the cone index of a cake.

符号の説明Explanation of symbols

２…濾過体、２２…吐出口、２３…ガイド筒、４…スクリュー、５…排出室、６…邪魔板、６３…ばね、７…距離計(検知手段)、８…回転体８、８１…ブレード、８５…内筒、９…コントローラ(制御手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Filter body, 22 ... Discharge port, 23 ... Guide pipe | tube, 4 ... Screw, 5 ... Discharge chamber, 6 ... Baffle plate, 63 ... Spring, 7 ... Distance meter (detection means), 8 ... Rotating body 8, 81 ... Blade, 85 ... inner cylinder, 9 ... controller (control means).

Claims (4)

上下方向に長手の円筒状の濾過体と、濾過体内に回転自在に設けられたスクリューと、濾過体の上端に連設される排出室とを備え、濾過体内に投入される被圧搾物をスクリューの回転で濾過体の下方から上方に搬送しつつ圧搾し、濾過体の上端の吐出口から上方に押し出される被圧搾物を排出室を介して外部に排出するようにした縦型スクリュープレスにおいて、
排出室に、吐出口に対向して上下動自在に、且つ、ばねで下方に付勢して設けられ、吐出口から押し出される被圧搾物に押されてばねの付勢力に抗して上方に移動する邪魔板と、
排出室に回転自在に設けられ、吐出口と邪魔板との間の隙間から外方に押し出される被圧搾物を排出室の外部に掻き出す、吐出口の周囲に放射状に配置された複数のブレードを有する回転体と、
排出室の底面に開設された排出口と、
回転体を回転駆動させる駆動モータと、
邪魔板の移動量を検知する検知手段とを備え、
検知手段で検知した邪魔板の移動量に応じてスクリューの回転速度を調節することを特徴とする縦型スクリュープレス。 A cylindrical filter body elongated in the vertical direction, a screw rotatably provided in the filter body, and a discharge chamber connected to the upper end of the filter body, the screw to be pressed into the filter body In a vertical screw press that is squeezed while being conveyed upward from the lower side of the filter body by rotation of the filter body, and to be pressed out from the discharge port at the upper end of the filter body to the outside through the discharge chamber,
It is provided in the discharge chamber so as to be movable up and down facing the discharge port and biased downward by a spring, and is pushed upward by a pressed object pushed out from the discharge port and resists the biasing force of the spring. A moving baffle,
A plurality of blades arranged radially around the discharge port, which are rotatably provided in the discharge chamber and scrape the pressed object pushed out from the gap between the discharge port and the baffle plate to the outside of the discharge chamber. A rotating body having
A discharge port established at the bottom of the discharge chamber;
A drive motor for rotating the rotating body;
Detecting means for detecting the amount of movement of the baffle plate,
A vertical screw press characterized in that the rotational speed of a screw is adjusted according to the amount of movement of a baffle plate detected by a detecting means. 請求項１記載の縦型スクリュープレスであって、前記吐出口から押し出される被圧搾物の強度と前記邪魔板の移動量との相関関係に基づいて、被圧搾物の要求強度に対応する邪魔板の移動量の目標範囲を設定する設定手段と、前記検知手段で検知した邪魔板の移動量が設定手段で設定された目標範囲内になるように前記スクリューの回転速度を調節する制御手段とを備えることを特徴とする縦型スクリュープレス。   It is a vertical screw press of Claim 1, Comprising: Based on the correlation of the intensity | strength of the to-be-squeezed material extruded from the said discharge outlet, and the movement amount of the said baffle plate, the baffle plate corresponding to the required intensity | strength of to-be-squeezed material Setting means for setting a target range for the amount of movement of the motor, and control means for adjusting the rotational speed of the screw so that the amount of movement of the baffle plate detected by the detection means falls within the target range set by the setting means. A vertical screw press characterized by comprising. 請求項１又は２記載の縦型スクリュープレスであって、前記吐出口を囲うガイド筒が前記排出室の底面より上方に突出するように設けられ、前記邪魔板がガイド筒の上端に当接した状態で邪魔板と排出室の底面との間に確保される空間に収まるように前記複数のブレードが形成されていることを特徴とする縦型スクリュープレス。   3. The vertical screw press according to claim 1, wherein a guide cylinder surrounding the discharge port is provided so as to protrude upward from a bottom surface of the discharge chamber, and the baffle plate is in contact with an upper end of the guide cylinder. The vertical screw press, wherein the plurality of blades are formed so as to fit in a space secured between the baffle plate and the bottom surface of the discharge chamber. 請求項３記載の縦型スクリュープレスであって、前記回転体は、前記複数のブレードの径方向内端を固定する、径方向外方に向かって下方に傾斜するテーパー状の内筒を備えることを特徴とする縦型スクリュープレス。   4. The vertical screw press according to claim 3, wherein the rotating body includes a tapered inner cylinder that fixes the radially inner ends of the plurality of blades and is inclined downward toward the radially outer side. Vertical screw press characterized by
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