JP5232819B2 - 浚渫装置 - Google Patents
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更に、前記回転フードは、下面は全面を開放し、側面は略半分を開放した半円筒状であり、カッターで掘削した土砂に対する取込み面積が大きすぎるため、十分な吸引力が得られずに浚渫能力が低い、という問題もあった。
加えて、前記取込み口では、その開口位置が浚渫方向に切り換わるだけであり、開口面積や開口位置を土砂の質・量・分布や浚渫速度等の各種条件に応じて適正な状態にするわけではなく、浚渫能力自体の大きな向上は望めない、という問題があった。
すなわち、請求項1においては、支持移動装置の先端に取り付けて水中に浸漬する浚渫体と、該浚渫体を介して水底の土砂を移送経路内に吸い上げる吸引ポンプとを有する浚渫装置において、前記浚渫体の回動ユニットを支持移動装置に対して水平回動させる回動駆動機構を備え、該回動駆動機構の回転軸を挟んで回動ユニットの一側には、前記移送経路と連通する取込み部を部分的に設け、他側は、前記移送経路に対して閉塞構造にすると共に、前記取込み部の外側には掘削部を覆設し、浚渫方向切り換え時には、前記回動駆動機構によって回動ユニットを水平回動して前記取込み部の取込み口を次の浚渫方向に向けるように構成し、更に、前記取込み部には、一部に開孔部を設けた蓋板と、該蓋板の表面を摺動するシャッター板とを設け、該シャッター板を所定位置まで摺動し前記開孔部の少なくとも一部を覆って前記取込み口を形成すると共に、前記シャッター板の固定位置を変更可能な構成とすることにより、該取込み口の開口面積・開口位置を自在に変更する開口調整機構を設けたものである。
請求項2においては、前記シャッター板は、前記蓋板の中心軸の周りを個別に回動自在な扇状の第一シャッター板と第二シャッター板とにより構成するものである。
請求項3においては、前記吸引ポンプは、前記取込み口に連通する吸引口を設けた管路と、該管路内に圧力流体を高速で噴射する噴射ノズルとから構成し、前記圧力流体の負圧効果により、土砂を前記吸引口から吸引すると共に、吸引した土砂に吹き付ける圧力流体により、土砂を吸引口から管路を通って吐出口まで移送するものである。
請求項4においては、前記噴射ノズルには、少なくとも一方が高圧に加圧された気体と液体を供給し、気体の気相と、該気相の周囲を取り囲む液体・気体の混合相とから成る二相流体によって、前記圧力流体を構成するものである。
すなわち、請求項1により、取込み口とその近傍の部材と間の相対的な位置関係はそのままで浚渫方向の切り換えを行うことができ、従来のように、取込み口を設けた回転フードとカッターとの間に浚渫不純物が巻き込まれ、取込み口を浚渫方向に向けるのに時間がかかったり、噛み込みや巻き込みが著しくて回転フードやカッターが破損したりすることがなく、十分な、作業時間の短縮と装置寿命の向上を図ることができる。更に、取込み部は、回動ユニットの一側のみでしかも部分的にしか設けないため、取込み口からの土砂の取込み面積を小さくして吸引力を増加することができ、浚渫能力を大きく向上できる。加えて、前記開口調整機構により、土砂の質・量・分布や浚渫速度等の各種条件に応じて、取込み口の開口面積・開口位置を適正化することができ、浚渫能力の更なる向上を図ることができる。
請求項2により、二枚のシャッター板の位置を個別に変更するだけの簡単な構成により、取込み口の開口面積・開口位置を自在に変更することができ、装置コストの低減を図ることができる。しかも、二枚のシャッター板から成るため、修理の際は、破損や腐食によって寿命となった方のみを交換すればよく、メンテナンス性にも優れている。
請求項3により、浚渫不純物が土砂と一緒に吸引ポンプ内に吸引されても、通常のポンプの如く羽根車の回転等が浚渫不純物によって阻害されて土砂の吸引力が低下することがなく、噴射ノズルからの高圧の圧力流体によって吐出口まで高速で移送することができ、浚渫能力の低下を防止できると共に、羽根車等の部品交換が不要でポンプ寿命の向上も図ることができる。
請求項4により、空気中への拡散が液体よりも速やかに起こる気相を圧力流体の噴射軸中心に位置させることができ、噴射ノズルから噴出した圧力流体は、噴出直後には高速で管路内壁に向かって大きく拡がりながら、土砂と浚渫不純物を管路内壁まで運んで激しく衝突させるため、粗大な石を含む浚渫不純物を強力に粉砕して土砂と一緒に高速で移送することができ、浚渫能力の低下を確実に防止できる。加えて、この圧力流体の外側面は液体・気体の混合相で取り囲んだ状態にあり、前記管路内壁は液体の層によって常に覆われるため、管路内壁が土砂や浚渫不純物から受ける衝撃による熱損傷を大きく抑制することができ、管路寿命を延ばしてポンプ寿命の更なる向上を図ることができる。
なお、図1中の矢印Fで示す方向を浚渫体の前方向、図5中の矢印Lで示す方向を浚渫体の左方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前方向と左方向を基準とするものである。
該浚渫クレーン1は、岸壁125上のクレーン本体2と浚渫装置3とから構成される。
図2に示すように、該吸引ポンプ5は、圧力流体を噴射する噴射ノズル22、前記浚渫体4から移送管6を介して土砂120が吸引される吸引管部23、及び管路を細く絞った絞り管部24から成り、これらのうちの管部23・24によって連続した管路25が構成される。
該浚渫体4においては、前記クレーン本体2の先端のブラケット14に、屈曲管54と回動駆動機構60が固設されている。そして、このうちの屈曲管54の後端は、フランジ54b・フランジ6aを介して、前記移送管6の前端に接続される一方、屈曲管54の下部には、大径の支持部54aが形成され、該支持部54a内には、回動管59の上部に設けた枢支部59aが、水平回動可能に下方から挿入される。更に、該回動管59の下端には、土砂120を取り込む回動ユニット58が連結されている。
図4、図5に示すように、前記取込み部72においては、前記蓋板77の下部に、円周方向に沿って湾曲した楕円状の開孔部96が設けられている。更に、前記蓋板77の表面に沿って、前記軸ケース80の外周面から半径外方向に向かって正面視U字状の内周ガイド板97が張り出す一方、該内周ガイド板97に対向して、前記筒体74の内周面から半径内方向に向かって正面視U字状の外周ガイド板98が張り出されている。
図5(a)、図6(a)に示すように、第一シャッター板99を、その左端が円周方向位置114から円周方向位置114Aに至るまで、蓋板77の中心軸117の周りに右回りに回動させた後、前記位置決めボルト104によって蓋板77に固定すると共に、第二シャッター板100を、その右端が円周方向位置115から円周方向位置115Aに至るまで、蓋板77の中心軸117の周りに左周りに回動させた後、前記位置決めボルト109によって蓋板77に固定する。
前記支持移動装置であるクレーン本体2において、キャビン10内に設けた図示せぬ操作レバー等の操作によりクレーン部11を揺動伸縮し、該クレーン部11先端のブラケット14を河川21内に沈めて降下させ、該ブラケット14の下部に連結した浚渫体4を水底119の浚渫位置121に静置する。
3 浚渫装置
4 浚渫体
5 吸引ポンプ
22 噴射ノズル
25 管路
28 吸引口
45 気相
46 混合相
47 二相流体
51 吐出口
52・52A・52B・52C 取込み口
58 回動ユニット
60 回動駆動機構
71 掘削部
72 取込み部
73 移送管路(移送経路)
77 蓋板
96 開孔部
99 第一シャッター板(シャッター板)
100 第二シャッター板(シャッター板)
114・115 円周方向位置(所定位置)
117 中心軸
118 開口調整機構
119 水底
120 土砂
127 垂直軸(回転軸)
Claims (4)
- 支持移動装置の先端に取り付けて水中に浸漬する浚渫体と、該浚渫体を介して水底の土砂を移送経路内に吸い上げる吸引ポンプとを有する浚渫装置において、前記浚渫体の回動ユニットを支持移動装置に対して水平回動させる回動駆動機構を備え、該回動駆動機構の回転軸を挟んで回動ユニットの一側には、前記移送経路と連通する取込み部を部分的に設け、他側は、前記移送経路に対して閉塞構造にすると共に、前記取込み部の外側には掘削部を覆設し、浚渫方向切り換え時には、前記回動駆動機構によって回動ユニットを水平回動して前記取込み部の取込み口を次の浚渫方向に向けるように構成し、更に、前記取込み部には、一部に開孔部を設けた蓋板と、該蓋板の表面を摺動するシャッター板とを設け、該シャッター板を所定位置まで摺動し前記開孔部の少なくとも一部を覆って前記取込み口を形成すると共に、前記シャッター板の固定位置を変更可能な構成とすることにより、該取込み口の開口面積・開口位置を自在に変更する開口調整機構を設けたことを特徴とする浚渫装置。
- 前記シャッター板は、前記蓋板の中心軸の周りを個別に回動自在な扇状の第一シャッター板と第二シャッター板とにより構成することを特徴とする請求項1に記載の浚渫装置。
- 前記吸引ポンプは、前記取込み口に連通する吸引口を設けた管路と、該管路内に圧力流体を高速で噴射する噴射ノズルとから構成し、前記圧力流体の負圧効果により、土砂を前記吸引口から吸引すると共に、吸引した土砂に吹き付ける圧力流体により、土砂を吸引口から管路を通って吐出口まで移送することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の浚渫装置。
- 前記噴射ノズルには、少なくとも一方が高圧に加圧された気体と液体を供給し、気体の気相と、該気相の周囲を取り囲む液体・気体の混合相とから成る二相流体によって、前記圧力流体を構成することを特徴とする請求項3に記載の浚渫装置。
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