JPH01198928A - 泥土圧送方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建設残土、山砂、或いは港湾、運河、都市河
川、貯水池等の水底に堆積する水底堆積物等の土砂を圧
縮空気によって陸地等の遠隔地に圧送する泥土圧送方法
及び装置に関するものである。

〔従来技術〕

近年、港湾、運河、都市河川、貯水池等の水底に堆積す
る土砂の量は非常に多くなり、これを放置しておくこと
は悪臭等の公害を招いたり、洪水等の災害の原因ともな
り、これら土砂の浚渫を早急に行うことが要望されてい
る。

従来の浚渫方法には、例えば連続パケットで掘削浚渫す
る方法、浚渫ポンプで泥水として吸い上げる方法等があ
るが、連続パケットによる掘削の場合は浚渫した土砂と
一緒に多量の水分を汲み上げるため、余水による二次公
害が問題になる。また、浚渫ポンプにより吸い上げる場
合も土砂を多量の水と一緒に吸い上げる関係上、余水の
処理が大きな問題となり、コスト上からみて非常に不経
済である。

ところで、近年、港湾、運河、都市河川、貯水池等の水
底に堆積する土砂を効率的に浚渫する浚渫方式が提案さ
れている。これは浚渫した土砂を圧送タンク内に、−旦
、貯溜し、しかる後に圧送タンク内に圧送用の圧縮空気
を供給することにより、前記圧送タンクに連結した送泥
用の管を通して陸上環の遠隔地に圧送するようにしたも
のである。

しかしながら、このように圧送タンク内に圧送用の圧縮
空気を供給することによって圧送タンク内の土砂を圧送
する方式では、土砂が圧送タンク内から円滑に圧送され
ないという問題があった。

この場合、圧送タンク内に供給する圧縮空気の圧力をよ
り高圧にすることが考えられるが、その場合、高圧の圧
送タンク、高圧用のコンプレッサー等を用意する必要が
あることから製造コスト、使用コストが大幅に嵩むと言
う問題が起こる。

〔発明の目的〕

本発明は、このような問題を解決するためになされたも
のであり、圧送用の圧縮空気の圧力を過大にすることな
く、圧送タンク内から泥土を円滑に圧送させる泥土圧送
方法及び装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

上記の目的を達成するための本発明の泥土圧送方法は、
所定の含水比下で建設残土、山砂、或いは港湾、運河、
都市河川、貯水池等の水底に堆積する水底堆積物等の土
砂と水とをミキシングすることにより前記土砂に流動性
を付与しながら送泥用の管内に圧送用の圧縮空気を噴出
させることによって土砂と水と圧縮空気とが混在した状
態のまま前記土砂を管内圧送させることを特徴とするも
のである。

なお、ミキシング作用の副次的効果として、土砂同志が
互いにくっつきあって固まりとなっているものをこわし
ながら土砂の粒度を送泥に便なるようバラツキが少ない
状態に調整する作用も期待できる。

また、本発明の泥土圧送装置は、建設残土、山砂、或い
は港湾、運河、都市河川、貯水池等の水底に堆積する水
底堆積物等の土砂と水とが所定の含水比で供給される容
器と、前記容器内に設けられ前記土砂と水とをミキシン
グさせることにより前記土砂に流動性を付与させるミキ
シング装置と、前記容器から外方に延出する送泥用の管
と、該送泥用の管内に圧送用の圧縮空気を噴射する空気
管とから構成したことを特徴とするものである。

ここで、土砂と水とが混合した泥状物の含水比（重量％
）、即ち、（水／乾燥上）Ｘ１００は２０重量％〜２０
０重蓋％の範囲が好ましい。

泥土の含水比が２０重量％未満の場合は、泥状物の流動
性に欠け、逆に２００重量％を越えると、上記の如く、
圧送光における余水処理の問題が残る。より好ましくは
４０重量％〜１３０重量％の範囲、更に好ましくは６０
重量％〜１００重量％の範囲が好ましい。

また、輸送土量と空気量との重量混合比、すなわち、輸
送土量／空気量の値は２０以上、好ましくは２０〜５０
の範囲が好ましい。

ここで、輸送土量と空気■との重Ｂｌ？ｎ合比が５０以
上のときは泥土が管詰まりを起こし易い。

また、２０未満では、泥土が送泥管底にしずみ、その上
を空気だけが通過してしまう、所謂吹き抜は現象が生じ
やすい。

また、圧縮空気の圧力は３ｋｇ／ｃｍ　２〜７ｋｇ／ｃ
Ｉ１１２の範囲がよい。好ましくは４　ｋｇ／ｃｍ　２
〜６ｋｇ／ｃｍ　２の範囲が好ましい。

ここで、圧縮空気の圧力が３　ｋｇ／ｃｍ　２未満のと
きは泥土の圧送に支障を生ずるし、逆に７ｋｇ／ｃｆｆ
１２を越えると設備費及び使用コスト等で採算が悪化す
ることになる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明する。

第３図は本発明によるヘドロ浚渫設備の平面図、第４図
はその側面図であり、図中、１は台船を示し、この台船
１に設けられた複数の白描式脚柱（以下スパッドという
）２の下部先端を、それぞれ、水底に突き刺すことによ
って台船１を所定位置に静止させ、台船１が風、水流等
によって流されないようにしている。

そして、この台船１に、浚渫用のバックホウ３、このバ
ックホウ３によって浚渫された土砂を選別するホッパユ
ニット６、およびホッパユニット６からの土砂を貯溜し
て、これを送泥管７を通して陸上へ圧送する泥土圧送タ
ンクユニット８を配置している。上記ホッパユニット６
はスクリーン４とホッパー５により構成されている。

なお、泥土圧送タンクユニット８等へ供給する電力、圧
縮空気等を発生させるための空気タンク９、発電機１０
、コンプレッサ１１、そして、計装用のコンプレッサー
１２等のパワーユニットも配置されている。上記泥土圧
送タンクユニット８、パワーユニット等は作業性および
台船１の安定性等を考慮して配置する。

次に、第１図及び第２図によって上記泥土圧送タンクユ
ニット８について詳細に説明する。

上記泥土圧送タンクユニット８の一対のタンク１３．１
３Ａは同一構造に形成されており、台船ｌ上に横向きに
並設配置されている。これら２つのタンク１３．１３Ａ
は、それぞれ、諸設備を備えているが、これらの設備は
同じ設備なので第１のタンク１３に設置するものについ
てのみ説明し、第２のタンク１３Ａに設置するものにつ
いては説明は省略する。この実施例で複数のタンク１３
．１３Ａを使用するのはタンク１３．１３Ａを交互に切
り換えることによって流動性を有する土砂を連続的に圧
送するためであり、土砂を間欠的に輸送する場合はタン
クが１つでもよい。

第１図において、１７は第１のタンク１３に設けられた
ミキシング装置であり、このミキシング装置１７は第１
のタンク１３に回転自在に取り付けられた軸１８と、こ
の軸１８に螺旋状に取り付けられた複数のパドル１９と
から構成されている。そして、減速機付モーター２０の
回転がタイミングチェーン２１を介してミキシング装置
１７の軸１８に伝達されると、軸１８とパドル１９が一
体的に回転し、パドル１９によって第１のタンク１３内
の土砂が水とミキシングされ、流動性を有するようにな
る。

第２図において、１４は第１のタンク１３に固定された
連結管であり、この連結管１４に土砂の逆流を防止する
逆流防止弁１５が取り付けられている。１６は逆流防止
弁１５の他端側に接続された振動吸収用のゴムスリーブ
を示し、このゴムスリーブ１６の上端に、後述するスク
リュウコンベア３６に接続する案内管３９が接続されて
いる。

また、第１図に戻って、図中、２２は第１のタンク１３
内に加圧用の圧縮空気を供給する加圧用空気管であり、
この加圧用空気管２２の途中に加圧用空気弁２３が設け
られている。

また、２４は第１のタンク１３の底部に取り付けられた
泥土排出管であり、この泥土排出管２４は泥土排出弁２
５を介して上記送泥管７に接続されている。この泥土排
出管２４は、はぼＬ字型をなし、その湾曲部分には当該
泥土排出管２４の出口側に向けて圧送用空気管２６が取
り付けられている。そして、この圧送用空気管２６の途
中には圧送用空気弁２７が設けられている。

更に、上記連結管１４の付近には、第１のタンク１３内
に水を供給する給水管２８が取り付けられており、その
途中には流量調整弁２９と給水弁３０とが設けられてい
る。更に、第１のタンク１３の胴頂部には第１のタンク
１３内の圧縮空気を排出する排気管３１が取り付けられ
ており、その途中には排気弁３２が設けられている。

３３は第１のタンク１３内の土砂の上限を検知する上限
検知器、３４は第１のタンク１３内の土砂の下限を検知
する下限検知器、３５はスランプ検知器であり、それぞ
れ、第１のタンク１３に取り付けられている。

上記ホンパユニソト６は、スクリーン４と幅方向断面に
おいてほぼＷ字形状に形成されたホンパー５によって構
成されており、このホッパー５の下部には、第２図に示
すように、第１゜第２のタンク１３．１３Ａに平行な一
対のスクリューコンベア３６．３６Ａが設けられている
。

この２つのスクリューコンベア３６．３６Ａは同構造で
あるから第１のタンク１３に対応するスクリューコンベ
ア３６についてのみ説明する。

スクリューコンベア３６は、上記案内管３９に臨む部分
が開口している両端閉塞の円筒状ケーシング３７内にス
クリュー軸３８が回転可能に取り付けられており、スク
リュー軸３８には軸方向前半部に右ねし回りの螺旋フィ
ン４０が設けられ、また、軸方向後半部に左ねじ回りの
螺旋フィン４１が設けられ、前記スクリュー軸３８に無
端チェーン４２を介して接続された減速機付のモーター
４３によりスクリュー軸３８を回転させることによりホ
ッパー５内の土砂をスクリューコンベア３６に接続する
案内管３９に集めるようにしている。

次に、上記実施例の作用について説明する。

第１のタンク１３が空になると、下限検知器３４からの
信号によって逆流防止弁１５、給水弁３０および排気弁
３２が開放される。そして、泥土排出弁２５、圧送用空
気弁２７および加圧用空気弁２３が閉鎖される。

上記給水弁３０が開くと、給水管２８から水が第１のタ
ンク１３内に供給されるが、所定量の水を一時に供給す
ると、速やかに土砂と混合し難いため、給水弁３０が開
放されている間に所定量の水が供給されるように予め水
の流量が流量調整弁２９によって調整されている。もち
ろん、泥土が十分な水分を保有している場合は、この限
りではない。

他方、ホッパー５内の土砂はスクリューコンベア３６に
よって案内管３９に向かって集められ、当該案内管３９
、逆流防止弁１５及び連結管１４を通って第１のタンク
１３内に供給される。第１のタンク１３に設けられたミ
キシング装置１７のパドル１９は絶えず回転しているか
ら第１のタンク１３内に土砂と水が供給されると、上記
パドル１９によって土砂と水がミキシングされ、土砂が
流動性を有するようになる。

この泥土が所定量に達すると、上限検出器３３が作動し
て逆流防止弁１５、給水弁３０、排気弁３２が閉鎖され
る。そして、泥土排出弁２５、圧送用空気弁２７、加圧
用空気弁２３が開放されると、加圧用空気管２２から第
１のタンク１３の頂部に加圧用の圧縮空気が供給されて
土砂面を加圧すると共に、圧送用空気管２６から泥土排
出管２４の出口側に向かって圧送用の圧縮空気が噴出さ
れ、水とミキシングされて流動性を有する土砂と圧送用
の圧縮空気が混ざりなから送泥管７を通って図示しない
陸上等へ送られる。

この送泥管７の出口からは数秒間隔で土砂が吐出される
から当初は水を含んだ土砂と圧送用の圧縮空気が混合し
た状態から送泥管７内を移送する間に水を含んだ土砂と
圧縮空気とが交互に配列された状態となるから送泥管７
が数キロメートルの長さであっても大気圧下にある送泥
管７の出口に向かって土砂が圧送されるものと推察され
る。

また、上限検知器３３が作動すると、スクリューコンベ
ア３６が停止し、代わりに他の一方のスクリューコンベ
ア３６Ａが作動するからホッパー５内の土砂がスクリュ
ーコンベア３６Ａを通って第２のタンク１３Ａ内に供給
される。

以後、上記の作業が交互に行われ、流動性を有する土砂
が第１．第２のタンク１３．１３Ａから交互に連続的に
圧送される。

上記のように、水とミキシングされて流動性を有するよ
うになった土砂が圧送用の圧縮空気によって圧送される
から圧送用の圧縮空気の圧力を殊更、高くしなくとも第
１．第２のタンク１３．１３Ａから土砂を円滑に圧送さ
せることができる。

以上の説明では、第１．第２のタンク１３゜１３Ａを横
置した場合について説明したが、第５図に示す如く、立
型の第１．第２のタンク１３’、１３’Ａでも同様の効
果が得られる。ただ、この例の場合、回転軸１８′にパ
ドル１９１を１段以上設置したミキシング装置１７”を
使用する。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば、圧送用の圧縮空気の圧力
を過大にすることなく、圧送タンク内から土砂を円滑に
圧送させることができるという効果を奏し、その有用性
は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例による泥土圧送タンクの一部断面を含
む側面図、第２図は第１図の要部を示す正面図、第３図
は本実施例による浚渫設備の平面図、第４図は第３図に
示す浚渫設備の側面図、第５図は他の実施例による泥土
圧送タンクの断面図である。 １３．１３Ａ・・・タンク、１７・・・ミキシング装置
、２４・・・泥土排出管、２６・・・圧送用空気管。 代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の含水比下で建設残土、山砂、或いは港湾、
   運河、都市河川、貯水池等の水底に堆積する水底堆積物
   等の土砂と水とをミキシングすることにより前記土砂に
   流動性を付与しながら送泥用の管内に圧送用の圧縮空気
   を噴出させることによって土砂と水と圧縮空気とが混在
   した状態のまま前記土砂を管内圧送させることを特徴と
   する泥土圧送方法。
2. （２）建設残土、山砂、或いは港湾、運河、都市河川、
   貯水池等の水底に堆積する水底堆積物等の土砂と水とが
   所定の含水比で供給される容器と、前記容器内に設けら
   れ前記土砂と水とをミキシングさせることにより前記土
   砂に流動性を付与させるミキシング装置と、前記容器か
   ら外方に延出する送泥用の管と、該送泥用の管内に圧送
   用の圧縮空気を噴射する空気管とから構成したことを特
   徴とする泥土圧送装置。