JPH0330655B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、軟弱な地盤を自走しながらヘドロ等
の堆積物を浚渫する浚渫装置に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

一般に、ヘドロ等の水底堆積物の浚渫におい
て、単位置間当りのヘドロ浚渫量を増大させて工
期を短くすることと、浚渫したヘドロに含まれる
水分を少なくして埋立予定地等に投棄したヘドロ
の乾燥を早め、埋立地の地盤を早く固めさせるこ
とが近年要求されている。

そこで、このような要求を満足させるものとし
て、浚渫泥土を浚渫場所から圧縮空気によつて送
泥管を介して陸上等に圧送するようにした浚渫設
備が提案されている。

第１３図はこのような浚渫設備の一例を示して
いる。この浚渫設備は中小河川、運河、貯水池、
湖沼等の内陸地における浚渫に適したもので、陸
上輸送可能な剛性浮体小ブロツク２を複数個連結
した台船１上に、ヘドロ等の水底堆積物を掘削す
るバツクホウ３と、掘削されたヘドロ等を選別粉
砕してプリン状の流動体にする泥土選別ユニツト
４と、ヘドロを交互に貯溜圧送する２基一組の泥
土圧送タンク５ａ，５ｂからなる泥土圧送タンク
ユニツト５と前記泥土選別粉砕ユニツト４から排
出されるヘドロを前記泥土圧送タンクユニツト５
に搬送するベルトコンベア６と、エアコンプレツ
サ７ａ、発電機７ｂ、エアーレシーバータンク７
ｃからなるパワーユニツトとを搭載し、該泥土圧
送タンクユニツト５に送泥管８が接続されてい
る。

バツクホウ３によつて掘削されたヘドロ等の堆
積物は、泥土選別粉砕ユニツト４の選別機９に投
入され、大塊状の堆積物、空缶、漁網等がスクリ
ーン９ａによつて選別されて、該選別機９に続く
トロンメル型粉砕機１０の回転ドラム籠１０ａ内
に搬送される。泥土は圧縮空気によつて送泥管８
中を圧送されるために流動性に欠けると途中で管
詰りを起こし易いので、この回転ドラム籠１０ａ
で粉砕されてプリン状の流動体にされた後、ベル
トコンベア６によつて泥土圧送タンクユニツト５
の上方から各泥土圧送タンク５ａ，５ｂ内に交互
に落下貯溜される。そして、一方の泥土圧送タン
ク５ａ内に泥土が満杯に貯溜されると、この泥土
圧送タンク５ａ内に圧縮空気を供給して、泥土を
送泥管８を介して遠隔地に圧送し、その間に他方
の泥土圧送タンク５ｂに泥土を貯溜するようにな
つている。

ところで、このような浚渫設備は、泥土を泥土
圧送タンクユニツト５によつて連続的に圧送する
ようにしているので、浚渫泥土の処理能力が高
く、しかも圧縮空気によつて泥土を圧送するよう
にしていることから搬送泥土中の含水率を非常に
少なくできるという特長を有しているが、いくつ
かの難点が指摘されている。

その一つは、水底が非常に浅い場合や、浚渫場
所全体が干潟のように軟弱な地盤の場合には台船
１の移動ができず、ある程度の水深を有する場所
での浚渫に限られるという点である。

また他の難点としては、台船１が大型であると
いう理由と、台船１が自力で移動できないという
理由から比較的河幅の狭い場合には機動性に欠け
るという点である。さらに、交互に貯溜と圧送を
行なう容量の大きい二つの泥土圧送タンクを搭載
するため台船の大型化を招くという問題もある。

〔発明の目的〕 本発明は、このような問題点を解決するために
なされたもので、軟弱地盤での浚渫作業が行え、
しかも小型で機動性を有し、ヘドロ等の堆積物を
効率よく浚渫できる浚渫装置を提供することを目
的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明の浚渫装置は、離隔対向して一体的に剛
連結された一対の剛性浮体ブロツクにその周方向
に沿つて回動自在に無端軌道を設けた自走式フロ
ータに、水平方向に旋回可能な泥土掘削用の掘削
機と、掘削泥土を受入れるホツパと、該ホツパよ
り供給される掘削泥土を転動しながら粉砕する横
置回転ドラム籠を有する粉砕機と、該粉砕機から
の排出泥土を送泥管に供給する泥土圧送装置と、
前記自走式フロータ、掘削機、泥土粉砕圧送装置
を駆動するための駆動ユニツトとを搭載してなる
浚渫装置において、前記泥土圧送装置は、円筒状
ケーシングの閉塞両端面に夫々吸込口および吐出
口を形成したカムロータ圧送機により、該カムロ
ータ圧送機の吸込側に供給した泥土を該カムロー
タ圧送機の吐出側に接続した送泥管路系中に搬送
し、前記送泥管路系中に設けた空気ノズルからの
圧縮空気によつて吐出泥土を圧送する泥土圧送装
置であつて、前記カムロータ圧送機は、周側面に
２つのカム面を有し、かつ該各カム面の後端部に
切欠凹部が形成され前記ケーシング内を２室に区
分するように回転するカムロータと、前記吸込口
と吐出口とを仕切るようにしてケーシング内に摺
動自在に挿通され、挿通端面が常時前記カムロー
タのカム面に当接するようにばね付勢されたバル
ブプレートとにより構成されたものであることを
特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図は本発明による浚渫装置の一実施例を示
す平面図、第２図は第１図の一部切欠側面図、第
３図は第１図の右側面図、第４図は第１図の左側
面図、第５図は第１図のＡ−Ａ線に沿つた断面
図、第６図は第１図のＢ−Ｂ矢視図を示してい
る。

図中、２０は自走式フロータであつて、離隔対
向する一対の剛性浮体ブロツク２１，２１が連結
パイプ２２，２２を介して一体に連結されてお
り、該各剛性浮体ブロツク２１，２１の外周面に
夫々無限軌道２３，２３が回動自在に装着されて
いる。剛性浮体ブロツク２１は複数の水密区室に
仕切られて亀裂等が生じても浸水を最小限に留め
ることができる構造で、外周面の幅方向中央に
は、前記無限軌道２３のスラストローラ２４が嵌
合して、該無限軌道２３の幅方向の移動を規制し
かつ該剛性浮体ブロツク２１の周方向の回動を案
内する断面コ字形状のスラストガイドレール２５
が設けられており、さらに外周面側には無限軌道
２３のトラツクローラ２６が当接してスムーズな
回動を得るためのトラツクレール２７が設けられ
ている。

一方、無限軌道２３は、対向する一対の無端チ
エーン２８，２８間に複数の平板状爪板２９が周
方向に等間隔で固定され、この爪板２９の裏面に
スラストローラ２４およびトラツクローラ２６が
取付けられており、前記剛性浮体ブロツク２１の
前部および後部の両側に夫々設けられたスプロケ
ツト３０に、該無端チエーン２８，２８が架設さ
れている。剛性浮体ブロツク２１の前部に設けら
れた前部スプロケツト３０は駆動用スプロケツト
であつて、その回転軸３０ａに取付けられた伝動
用スプロケツト３０ｂと、該剛性浮体ブロツク２
１の内側壁２１ａに取付けられた減速機付駆動用
油圧モータ３１とが駆動チエーン３２を介して連
結され、この油圧モータ３１に接続された後記す
る油圧ユニツトからの油圧によつて回転制御さ
れ、前記無限軌道２３と時計廻りおよび反時計廻
りに回転駆動させて自走式フロータ２０を前後進
および左右方向に旋回させるようになつている。

したがつてこの自走式フロータ２０は、一対の
剛性浮体ブロツク２１，２１を連結パイプ２１，
２１を介して一体的に連結しているために、フロ
ータ２０全体の接地圧が小さく、水面上ばかりで
なくドロ状の軟弱な地盤上でも安定して走行する
ことができる。

３３は前記自走式フロータ２０の連結パイプ２
２，２２に取外し可能に取付けられた掘削機で、
多関節アーム３４の先端に掘削用バケツト３４ａ
が取付けられた掘削機本体３５が水平方向に旋回
できるようになつている。３６は前記一対の剛性
浮体ブロツク２１の対向内面側に設けられた支持
ブラケツト３７に支持されて該剛性浮体ブロツク
２１，２１の上方に位置する水平ステージで、前
記掘削機３３の後方に後記する泥土圧送装置が設
けられるとともに、該泥土圧送装置の両側に油圧
ユニツト３８、浚渫装置制御室３９および圧縮空
気ユニツト４０からなる駆動ユニツトが図示のよ
うに配置されている。本実施例において、油圧ユ
ニツト３８は前記自走式フロータ２０の駆動用油
圧モータ３１、掘削機３３および泥土粉砕圧送ユ
ニツトの駆動を行うようになつている。４１は前
記剛性浮体ブロツク２１の外側前後部に昇降自在
に設けられたスパツトで、自走式フロータ２０が
水面上に浮いた状態で浚渫作業を行う場合、水底
地盤に打込んで該自走式フロータ２０を固定でき
るようにしている。

自走式フロータ２０には、上方に開口部４３ａ
を有し、前方側部に排出口４３ｂを有するととも
に、該開口部４３ａに格子状スクリーン４３ｃを
備えたホツパ４３と、該ホツパ４３の排出口４３
ｂが挿入される横置傾斜回転ドラム籠（以下回転
ドラムと称す）４４ａを有するトロンメル型の粉
砕機４４と、吐出側が送泥管４５に接続された後
述する泥土圧送装置４２と、一端側の開口部４７
ａが前記回転ドラム籠４４ａの下方に位置し他端
側開口部４７ｂが前記カムロータ式泥土圧送機４
６の吸込側に接続されたスクリユーコンベア４７
とが搭載されている。そして、掘削機３３のバケ
ツト３４ａによつて掘削されたヘドロは、ホツパ
４３の開口部４３ａに投入され、この開口部４３
ａに設けられたスクリーン４３ｃによつて大塊状
のヘドロ、空缶等が選別されて粉砕機４４の回転
ドラム４４ａの傾斜上端側に該ホツパ４３の排出
口４３ｃを通して導かれる。回転ドラム４４ａの
内に導かれたヘドロは、前方に移動しながら該回
転ドラム４４ａの回転によつて転動して粉砕さ
れ、プリン状の流動体となつて回転ドラム４４ａ
の網目から落下する。この回転ドラム４４ａの下
部は図示しない泥受ケースによつて覆われてお
り、該回転ドラム４４ａから落下したヘドロをス
クリユーコンベア４７の一端側開口部４７ａに導
く。スクリユーコンベア４７に導かれたヘドロ
は、該スクリユーコンベア４７の他端開口部４７
ｂからカムロータ式泥土圧送機４６に連続的に供
給される。

次いで泥土圧送装置４２の主要部をなすカムロ
ータ式泥土圧送機４６を第７図乃至第１２図に基
づいて説明する。

カムロータ圧送機４６はその吸込管４９が泥土
を連続供給する前記スクリユーコンベア４７の他
端側開口部４７ｂに接続されるとともに、吐出管
５０が曲管５１を介して前記送泥管４５に接続さ
れ、該スクリユーコンベア４７からのヘドロを該
送泥管４５に向け連続供給するようになつてお
り、該送泥管４５に供給された泥土は該曲管５１
内に該送泥管４５に向けて挿通された空気ノズル
５２からの圧縮空気によつて送泥管４５中を圧送
されるようになつている。

このカムロータ圧送機４６は、前記空気ノズル
５２からの圧縮空気による泥土の逆流を防止しつ
つ、スクリユーコンベア４７からの泥土を送泥管
４５に向けて連続供給するためのものであつて、
円筒状ケーシング５３内に、対称形状の第１のカ
ム面５４ａと第２のカム面５４ｂとを有する楕円
形状のカムロータ５４が矢印方向に回転可能に設
けられている。また、このケーシング５３の開口
両端は、前記吸込管４９が設けられた第１の側板
５５と、前記吐出管５０が設けられた第２の側板
５６とにより夫々閉塞されており、前記カムロー
タ５４の回転軸５７の両端部が、該第１の側板５
５および第２の側板５６の外面側に夫々設けられ
た軸受５８，５９に軸承されている。この回転軸
５７は一方の軸受５８に取付けられた減速機６０
を介して油圧モータ６１に連結され、低回転・高
トルクで回転されるようになつている。一方、前
記第１の側板５５にはその吸込管４９に通じる繭
状の吸込口６２が穿設され、また前記第２の側板
５６にはその吐出管５０に通じる円形の吐出口６
３が穿設されている。前記吸込口６２と前記吐出
口６３とは後記するバルブプレートを挟んでその
両側に位置しており、該吸込口６２は前記カムロ
ータ５４の回転上流側に、また該吐出口６３は該
カムロータ５４の回転下流側に位置している。６
４は前記ケーシング５３の周壁５３ａをその全幅
に亘つて貫通するバルブプレートで、該周壁５３
ａから外方に支出された支持箱６５内に支持案内
されて、前記吸込口６２と前記吐出口６３とを仕
切るように摺動するようになつている。このバル
ブプレート６４は前記支持箱６５の上部に設けら
れたばね６６によつて常時ケーシング５３の内方
向に向けて付勢されて、その挿入端が前記カムロ
ータ５４のカム面５４ａ，５４ｂに当接するよう
になつており、第１２図に示すように、カムロー
タ５４の回転に追従して該カムロータ５４のカム
面５４ａ，５４ｂに当接しながら摺動するように
なつている。この支持箱６５には、その上下両端
部に前記バルブプレート６４と当接するローラベ
アリング６７が対称的に配置されて、該バルブプ
レート６４の横倒れが防止されるとともに、該バ
ルブプレート６４のスムーズな摺動が得られるよ
うになつている。また、支持箱６５の下端には前
記バルブプレート６４と当接するシール材６８が
設けられて前記ケーシング５３内の気密性を保持
するようになつている。なお、バルブプレート６
４の両側端には図示しないウレタン、テフロン
（商標）等の低摩擦性シール材が埋設され、ケー
シング５３内の気密性を保持するようになつてい
る。

次いで、カムロータ５４を第１１図に基づいて
説明する。このカムロータ５４は、その第１のカ
ム面５４ａ、第２のカム面５４ｂの後端部に切欠
凹部５４ｃが設けられ、第１２図ニに該カムロー
タ５４が吐出口６３を通過した後、カムロータ５
４とバルブプレート６４との間に残つた泥土を該
バルブプレート６４の下端とこの切欠凹部５４ｃ
との隙間から吸込口６２側に逃がしてカムロータ
５４のスムーズな回転を得ることができるように
なつている。６９はカムロータ５４の両側端面に
埋設されたテフロン（商標）等の低摩擦性材料か
らなるシール材で、板ばね７０を介してケーシン
グ５３の内周面に向けて付勢され、該カムロータ
５４によつて２分されるケーシング５３内の２室
間の気密性を保持するようになつている。７１は
カムロータ５４の両側面に夫々埋設されたテフロ
ン等の低摩擦性材料からなるシール材で、前記第
１、第２の側板５５，５６の内面と当接し、該カ
ムロータ５４によつて２分されるケーシング５３
内の２室間の気密性を保持するようになつてい
る。

以上がカムロータ式圧送機の構造であるが、次
にその作用を第１２図に基づいて説明する。

カムロータ圧送機４６は、そのケーシング５３
内がカムロータ５４によつて２分されるが、吸込
口６２は繭状に形成されているので、カムロータ
５４で該吸込口６２が全て覆われることはなく、
吸込口６２からは泥土が該カムロータ５４によつ
て２分された双方のケーシング１０３内に供給さ
れる〔第６図イ〕。カムロータ５４はその対向す
る２つのカム面５４ａ，５４ｂのどちらか一方が
常にバルブプレート６４と当接しており、吸込口
６２からケーシング５３内に供給された泥土は、
先ず該バルブプレート６４と非当接側の第１のカ
ム面５４ａによつてケーシング５３内を吐出口６
３に向け時計廻りに搬送される。

カムロータ５４の回転に従つてバルブプレート
６４は、第２のカム面５４ｂに当接しながらばね
６６のばね力に抗して上方に移動し、さらに該第
２のカム面５４ｂの後端が通過すると、第１のカ
ム面５４ａの先端側と当接しながら該ばね６６の
ばね力によつて下方に移動する〔第６図ハ〕。第
１のカム面５４ａ側によつてケーシング５３内を
吐出口６３に向けて搬送された泥土は、バルブプ
レート６４によつて吸込口６２側への移動が阻止
されるので、吐出口６３から曲管５１を介して送
泥管４５に向けて、該カムロータ５４の回転力に
よつて強制的に排出される。その際、曲管５１に
挿通された空気ノズル５２からの圧縮空気が吐出
口６３からケーシング５３内に加わり、ケーシン
グ５３内の泥土を逆流させようとするが、吐出口
６３はカムロータ５４およびバルブプレート６４
によつて常時吸込口６２と仕切られているため、
泥土が逆流することなく吐出口６３から曲管５１
に向けて排出される。

そして、第１のカム面５４ａ側による泥土の排
出が終了する直前に、カムロータ５４は吐出口６
３を横切るため、該吐出口６３に詰まつた砂利等
の固形物がカムロータ５４によつて破砕される。
なお、吸込口６２に詰まつた固形物も同様にして
カムロータ５４によつて破砕される。

第１のカム面５４ａ側による泥土の排出が終了
しても、第１のカム面５４ａとバルブプレート６
４との間には若干の泥土が残るが、この残泥土は
第１のカム面５４ａの後端部に形成された切欠凹
部５４ｃとバルブプレート６４との隙間から吸入
口６２側に逃がしてカムロータ６４のスムーズな
回転が得られて次サイクルの泥土搬送に供せられ
るようになつており、この第１のカム面５４ａ側
による泥土の排出が終了後、直ちに第２のカム面
５４ｂ側によつて泥土が同様にして吐出口６３か
ら排出される。

以上述べた如く本実施例によれば、軟弱な地盤
上を自走可能な自走式フロータ２０上に、ヘドロ
等の泥土を掘削する掘削機３３、泥土圧送装置４
２および駆動ユニツトなどを配置し、掘削機３３
によつて掘削したヘドロを泥土圧送装置４２によ
り送泥管４５を介して遠隔地に連続的に圧送する
ようにしたので、河幅の挟い中小河川、運河等の
ように機動性の要求される場所における浚渫作業
が容易に行え、しかも水面下の浚渫および軟弱地
盤の浚渫も容易に行うことができる効果が得られ
る。

また、泥土圧送装置４２はその泥土圧送手段と
してカムロータ式圧送機４６を用いているので、
従来の貯溜と圧送を交互に行なうための二つの大
容量タンクを必要とせずに、かつ泥土を逆流させ
ることなく圧縮空気により送泥管４５を介して連
続的に遠隔地に圧送することができるので、該泥
土圧送装置４２全体を、ひいては浚渫装置全体を
小型化できる効果が得られる。

さらに、掘削機３３は自走式フロータ２０に取
外し可能に設けられているので、運河等の河床を
自走して移動する際、途中に橋等の障害物があつ
ても、掘削機３３を取外せば橋の下を容易に通過
できる効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く本発明によれば、浚渫装置全体
の小型化が図られるとともに水面下の浚渫および
軟弱な地盤の浚渫が容易に行え、しかも掘削した
泥土を泥土圧送装置により送泥管を介して連続的
に遠隔地に圧送できるので浚渫効率が飛躍的に向
上する等の効果が得られ、その実用上の利益は大
なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１２図は本発明による浚渫装置の
一実施例を示し、第１図は浚渫装置の平面図、第
２図は第１図の一部切欠側面図、第３図は第１図
の右側面図、第４図は第１図の左側面図、第５図
は第１図のＡ−Ａ線に沿つた断面図、第６図は第
１図のＢ−Ｂ矢視図、第７図はカムロータ式圧送
機の正面図、第８図は第７図の右側面図、第９図
は第７図の左側面図、第１０図は第７図のＣ−Ｃ
線に沿つた断面図、第１１図イはカムロータの平
面図、第１１図ロはカムロータの側面図、第１２
図イ，ロ，ハ，ニはカムロータ式圧送機の作動状
態を示す図である。第１３図は従来の浚渫設備の
平面図を示している。 ２０：自走式フロータ、２１：剛性浮体ブロツ
ク、２２：連結パイプ、２３：無限軌道、２４：
スラストローラ、２５：スラストガイドレール、
２６：トラツクローラ、２７：トラツクレール、
２８：無端チエーン、２９：爪板、３０：スプロ
ケツト、３１：油圧モータ、３２：駆動チエー
ン、３３：掘削機、３４：多関節アーム、３４
ａ：バケツト、３５：掘削機本体、３６：水平ス
テージ、３７：支持ブラケツト、３８：油圧ユニ
ツト、３９：浚渫装置制御室、４０：圧縮空気ユ
ニツト、４１：スパツト、４２：泥土圧送装置、
４３：ホツパ、４４：粉砕機、４４ａ：回転ドラ
ム、４５：送泥管、４６：カムロータ式泥土圧送
機、４７：スクリユーコンベア、４９：吸込管、
５０：吐出管、５１：曲管、５２：空気ノズル、
５３：ケーシング、５４：カムロータ、５４ａ，
５４ｂ：カム面、５５，５６：側板、５７：回転
軸、５８，５９：軸受、６０：減速機、６１：油
圧モータ、６２：吸込口、６３：吐出口、６４：
バルブプレート、６５：支持箱、６６：ばね、６
７：ローラベアリング、６８，６９，７１：シー
ル材、７０：板ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 離隔対向して一体的に剛連結された一対の剛
   性浮体ブロツクにその周方向に沿つて回動自在に
   無端軌道を設けた自走式フロータに、水平方向に
   旋回可能な泥土掘削用の掘削機と、掘削泥土を受
   入れるホツパと、該ホツパより供給される掘削泥
   土を転動しながら粉砕する横置回転ドラム籠を有
   する粉砕機と、該粉砕機からの排出泥土を送泥管
   に供給する泥土圧送装置と、前記自走式フロー
   タ、掘削機、泥土粉砕圧送装置を駆動するための
   駆動ユニツトとを搭載してなる浚渫装置におい
   て、 前記泥土圧送装置は、円筒状ケーシングの閉塞
   両端面に夫々吸込口および吐出口を形成したカム
   ロータ圧送機により、該カムロータ圧送機の吸込
   側に供給した泥土を該カムロータ圧送機の吐出側
   に接続した送泥管路系中に搬送し、前記送泥管路
   系中に設けた空気ノズルからの圧縮空気によつて
   吐出泥土を圧送する泥土圧送装置であつて、前記
   カムロータ圧送機は、周側面に２つのカム面を有
   し、かつ該各カム面の後端部に切欠凹部が形成さ
   れ前記ケーシング内を２室に区分するように回転
   するカムロータと、前記吸込口と吐出口とを仕切
   るようにしてケーシング内に摺動自在に挿通さ
   れ、挿通端面が常時前記カムロータのカム面に当
   接するようにばね付勢されたバルブプレートとに
   より構成されたものであることを特徴とする浚渫
   装置。 ２ 前記掘削機は前記自走式フロータの前部に取
   外し可能に取付けられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の浚渫装置。