JPH04115029A - 浚渫装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、例えば、港湾、航路、河川、湖沼。

ダム等の水底に堆積したヘドロ等の軟泥を、連続的に高
濃度で浚渫し、排送したりするときに用いられ、または
、浚渫採取した土運船（土砂運搬船）から連続的に揚泥
し排送するときにも使用される浚渫装置に関する。

［従来の技術］ 従来においては、水底に堆積したヘドロ等の軟泥の浚渫
・排送は、ポンプ式作業の場合には、水底においてサク
ション部（吸入部）をスイングさせながら、吸泥ポンプ
で泥水を吸い上げ、それを処分地まで管路輸送する。ま
た、グラブバケット式作業の場合には、水底の軟泥をグ
ラブバケットですくいとり、水上に持上げてから土運船
に積み込み、土運船が満量となる時点で土運船を岸壁ま
で曳航し、土運船に満載した泥をバックホー等の土木機
械で揚陸し、その泥土をトラック輸送により処分地まで
輸送していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のポンプ浚渫では、例えば、浮泥の
ように比重が軽くほとんど水に近い流動性のあるものは
別として、一般に水底に堆積した軟泥の場合は、浚渫中
にポンプのサクション部の周囲の軟泥層に水のみちがで
き、多くの水がこの水のみちを経由してサクション部に
侵入し、本来意図していた軟泥はあまり通らず専ら水分
がポンプ内に取込まれるので、高濃度の軟泥を連続して
浚渫することができなかった。

また、浚渫個所の変更のためポンプ船のスパッド（杭）
を打ち替える時、ポンプ船は停止しているのでサクショ
ンヘッドはその位置を変えることはできず、既に軟泥を
取り終わったところをサクションヘッドが吸込むことに
なり、水を多く吸込み浚渫効率は低下する。すなわち、
軟泥の濃度は下がり、はとんど水のみを吸い上げるよう
になるが、ポンプ自体が吸泥と排送を兼ねているので運
転を停止すれば排送管に泥が沈澱して閉塞するのでポン
プを停止することができず、止むを得ずほとんど水を送
るような状態であった。

したがって、ポンプ浚渫では、浚渫効率が悪いために、
浚渫泥土量に比べ揚水量が多く、泥水の処理に多大の費
用を要し、あるいは広大な処分地が必要となる等の問題
が有った。

一方、グラブ浚渫では、グラブバケットを水底に落とし
て軟派をつかんで揚泥するので、水中の広範囲に亘って
汚濁が拡散し、海洋環境を乱す問題があり、これを防止
するためには新たに汚濁拡散防止幕を設置するとなると
、また別途に多大の費用を発生させるという問題があっ
た。

［課題を解決するための手段］ 以上のような課題を解決するため、本発明における浚渫
装置においては、 第１の発明では、竪形スクリュコンベヤと、この竪形ス
クリュコンベヤ下端側に回転可能に設けられたインレッ
ト装置と、該竪形スクリュコンベヤならびにインレット
装置とを囲繞し下端部に開口を有し、かつ、該開口の開
口面積を拡縮しつるスライドゲートを具備した取込フー
ドと、前記スクリュコンベヤの吐出口と排送管との開に
設けた加圧フィーダと、逆流防止弁と、該排送管内に圧
縮エアを送入するノズルとを備えた構成とした。

また、第２の発明では、第１の発明の浚渫装置のスライ
ドゲートにスライドゲート昇降用の動力手段を設けた構
成とした。

［作用］ 請求項１の浚渫装置では、予め海上で海底の軟泥層の層
高に見合う高さまでスライドゲートを調整してセットし
、軟泥層の上層の海水の侵入を防止して、竪形スクリュ
コンベヤ下端部およびインレット装置を軟派層中に埋没
させ、該インレット装置により軟泥層を中から切り（ず
し、流動化を促進するとともにスクリュへの取込みを行
ない、竪形スクリュコンベヤによって、高濃度の軟泥を
揚泥し、この竪形スクリュコンベヤの吐出口より、加圧
フィーダ、逆流防止弁、排送管を経て、陸上あるいは船
倉に排泥する。このとき、排送管内に圧縮エアを送入す
ることによって、軟泥は排送管内をプラグフロー（栓流
）となって流れ、連続的に、円滑に輸送される。

請求項２の浚渫装置では、スライドゲートの昇降手段が
利用できるので、機器を海水中に没した状態で、海底の
軟泥層厚の変化に対応してスライドゲートを昇降調節し
て操業することができる。

ところで、ポンプ浚渫では、スパッドの打ち変え時、浚
渫効率が落ちるにもかかわらず、排送管の閉塞の問題で
、ポンプ運転を停止することができなかったが、本発明
の浚渫装置によれば、浚渫（竪形スクリュコンベヤ）と
排送（圧縮空気）を行なうものが別個であるため、スパ
ッド打ち替え時などで、竪形スクリュコンベヤと加圧フ
ィーダの運転を停止しても圧縮エアをノズルより排送管
に連続的に供給することにより、高濃度のままの状態で
閉塞を起こさず、排送ができる。このとき、ノズルより
上流側に逆流防止弁を取付けているので、上流側へのエ
アの吹き返しも起こらない。したがって、スパッド打ち
替え時、竪形スクリュコンベヤと加圧フィーダの運転を
停止することができるため、水の取込みもない。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図〜第６図は本発明に係る浚渫装置の］実施例を示
し、第１図は全体縦断面図、第２図は要部拡大縦断面図
、第３図は第２図■−■視の正面図、第４図はインレッ
ト装置の拡大正面図、第５図は第２図■−■視の断面平
面図、第６図は竪形スクリュコンベヤ筒体下端部の部分
拡大断面図である。第７図は本発明に係る浚渫装置の他
の実施例を示す要部縦断面図である。

第１図において、１０はインレット装置、２０は竪形ス
クリュコンベヤ、２０ａはスクリュ駆動装置、２３はス
クリュ、２２はスクリュ外筒、１００はスライドゲート
１１０を備えた取付フード、３０は加圧フィーダで、本
実施例においては遠心ポンプを採用しているが、スクイ
ズポンプを使用しても良い。４０は逆流防止弁で、一般
の仕切弁、螺形弁（バタフライ弁）、ナイフゲート弁等
いずれを使用しても良い。５０は排送管であり、排送管
５０の途中でかつ起点近くにノズル６０が設けられ、圧
縮空気を連続的に圧入できるよう図示しない圧縮空気供
給装置と接続されている。

以上が本発明の基本の構成要素であり、第１の発明（請
求項１）のスライドゲート１１０にスライドゲート１１
０の昇降手段と連結配設したものが第２の発明である。

そして、前記インレット装置１０．竪形スクリュコンベ
ヤ２０および取付フード１００からなる浚渫装置１００
を作業船に設置して操業する。

圧縮エアを排送管５０へ送入するノズル６０は、通常第
１図のように逆流防止弁４０の直後に１ケ所設置して、
竪形スクリュコンベヤ２０や加圧フィーダ３０から送ら
れてくる軟泥を栓流（プラグフロー）を形成しつつ目的
地まで輸送するが、輸送距離が特に長い時には、排送管
の途中に適宜設けて輸送力を強化するとともに、排送管
途中の閉塞を防止する。

ここで、竪形スクリュコンベヤ２０およびインレット装
置１０の詳細について説明する。

第２図は竪形スクリュコンベヤ２０およびインレット装
置１０を示す要部拡大縦断面図、第４図はインレット装
置ＩＱの拡大正面図、第５図は第２図の■−Ｖ線断面図
である。竪形スクリュコンベヤ２０は、円筒状の筒体２
２と、この筒体２２内に回転可能に収納配置されたスク
リュ２３を備えた構成となっており、該スクリュ２３に
よってヘドロ等の軟泥を揚泥し得るようになっている。

該スクリュ２３は、筒体２２の上端側に配置されたスク
リュ駆動装置２０ａに接続されており、該スクリュ駆動
装置２０ａによって回転駆動されるよう構成されている
。

竪形スクリュコンベヤ２０の先端には、掘削機能および
撹拌機能を持つインレット装置１０が設けられている。

このインレット装置１ｏは、スクリュ２３と同軸に回転
自在に設けられており、筒体２２の外周に回転自在に設
けられた回転筒６と、同じく筒体２２と同径の回転筒６
ａと、該回転筒６ａの外周部に固設された天蓋状ケーシ
ング７と、該ケーシング７から下方へ延びるかき込み用
のインナーブレード１８およびアウターブレード１９と
、該ブレード１８．１９と直交するごとく水平配置され
るとともに上下方向に所定間隔離間した状態で複数個設
けられかつ外周側にレーキ１１ａを有するスクリーン１
１を備えた構成となっている。

前記インナーブレード１８は、第５図に詳細に示すよう
に、スクリュ２３の周囲に位置するように設けられ、半
径方向に延びるブラケット１８ａによってスクリュ２３
の先端軸受用のブロック２３Ａに連結されている。

アウターブレード１９は該インナーブレード１８の周囲
に配置され、これらインナーブレード１８およびアウタ
ーブレード１９の回転によって周辺の軟泥を筒体２２内
に取込むようになっている。

スクリーン１１は、大きな岩石や異物がインレット装置
１０を通って筒体２２内に侵入してくるのを防止するた
めのもので、第５図に示すごとく、略三角形状のバース
クリーンよりなり、前記ブレード１８１９はそれぞれ溶
接により該スクリーン１１に固着されている。各レーキ
ｌｌａの先端部は、第４図に示すように、上下方向に幾
分折曲げられており、スクリーン１１は歯で掘削しなが
ら回り、異物を詰まらせないようになっている。

前記回転筒６および回転筒６ａは、第２図に示すごとく
、竪形スクリュコンベヤ２０の筒体と同軸的かつ軸心周
りに回転可能に取付けられている。また、この回転筒６
の上部にはラックギヤ１２は周設されているとともに、
該ラックギヤ１２はピニオンギヤ１３と常時噛合した状
態にある。このピニオンギヤ１３は、筒体２２の側面に
沿設された駆動シャフト１４の下端に固着されている。

また、該駆動シャフト１４の上端は筒体２２の上部側に
配置されたモータ１５に接続されており、該モータ１５
の駆動により駆動シャフト１４、ピニオンギヤ１３およ
びラックギヤ１２を介して回転筒６が回転駆動させられ
るようになっている。そして、回転筒６１回転筒６ａお
よびこれに懸架されるインレット装置１０は筒体２２に
取付けられたスラスト軸受１６によって回転自在に軸承
されている。また、筒体２２の下端部は第６図に示すよ
うに、２段のグランドパツキン６ｍ、６ｎにより２重筒
内へ上部のグランドパツキン１７と同様に水の侵入を防
止している。

つぎに、取込フード１００の詳細について説明する。取
込フード１００は、第１図〜第３図に示すように、竪形
スクリュコンベヤ２０ならびにインレット装置１０を囲
繞する筒体１０２で構成され、軸受１８０に軸承され、
筒体１０２の上部に周設されたラックギヤ１５０と該ラ
ックギヤ１５０に噛合うピニオンギヤ１４０１回転軸１
６０を介して減速電動機１７０で回転駆動される。１９
０，１９２はグランドパツキンである。

一方、拡径された筒体１０２の下端部には円周方向１個
所の開口１１０ａがあり、この開口１１０ａの外側を上
下方向に調整可能なスライドゲート１１０が両端で長大
を有するブラケット１２０にボルトナツトで締結される
。筒体１０２の最下端にはゴム製のスカート１００ａが
固設される。

以上のように構成されたインレット装置１０と取込フー
ド１００と竪形スクリュコンベヤ２０からなる浚渫装置
２００の作動について説明する。

予め海底の軟泥層厚に開口高さを合わせるようスライド
ゲート１１０を海上で調節したあと、浚渫船（図示せず
）の駆動装置を作動させて竪形スクリュコンベヤ２０の
先端に位置するインレット装置１０を水底の軟泥中に差
込み、取込フード１００の最下端のスカート１ｏｏａを
着地させ、取込フード１００の開口１１０ａを浚渫船の
進行方向に対向させてからスクリュ２３の駆動装置２０
ａを回転させると同時にモータ１５を回転させる。該モ
ータ１５の回転により回転筒６を介してインレット装置
１０も回転させられ、このインレット装置１０の回転に
より開口１１０ａより侵入した取込部周辺の軟泥を撹拌
し、流動化させながら、インナーブレード１８およびア
ウタープレート１９により、インレット装置１０を介し
て筒体２２内に軟泥を取込む。この際、軟泥に混入して
いる異物は、スクリーン１１によりインレット装置１０
内への侵入を防止される。

一方、インレット装置１０内から筒体２２内に導入され
た軟泥は、スクリュ２３の回転により筒体２２内を上昇
し、排出口から所定の場所へ排出される。例えば、竪形
スクリュコンベヤ２０から排出された軟泥は、固化剤が
添加、混合された後、運搬船や圧送ホース等を介して埋
立地に投棄される。

なお、スクリュ２３の径が大きい場合は、スクリーン１
１間の上下方向間隔を大きくしてもよい。

一方、該スクリーン１１間に縦バーを設けて、スクリー
ン１１間をいわゆる基盤の目のようにすれば、さらに小
さな異物の侵入をも防止できる。

一方、逆流防止弁４０は、ノズル６０から圧入される圧
縮空気（通常５〜７．５ｋｇ／ｃｒｎ１Ｇ）によって、
輸送すべき軟泥が下流の方へ流れず上流側へ逆流を起こ
して輸送上の支障を来たすことのないようにするもので
あり、逆止弁の働きをする。

以上のように構成される本発明の浚渫装置は、海底の軟
泥をインレット装置により容易に、かつ、余剰の水だけ
を取入れることなく竪形スクリュコンペ・ヤに取込み、
回転するスクリュによりこの軟泥は機内を上昇し、排出
された軟派を排送管を通じて逆流を阻止しながら圧縮空
気によるエアー搬送、すなわち、プラグフロー（栓流）
を形成しつつ長距離の目的地に輸送する。また、加圧フ
ィーダによって強力、かつ、確実にノズル部まで軟泥を
送ることができるとともに、特に万一浚渫装置に水分が
軟泥にくらべて多量に供給される場合に浚渫装置の停止
を行なっても排送管中の軟泥は輸送を停止することなく
目的地まで搬送できる利点がある。

なお、第１の発明では、取込フード１００の下端に設け
たスライドゲート１１０の高さ調節の際には、浚渫装置
２００全体を浚渫船に引き揚げて船上でスライドゲート
１１０を取りはずし、ボルトナツトでブラケット１２０
の長大を利用して調節後再び締結していたが、第２の発
明においては、第７図に示すとおりブラケット１２０に
、たとえば、エアシリンダや油圧シリンダ等の動力手段
１１２によってスライドゲート１１０を上下方向に調節
可能に設けることによって、機器を海中に没したまま遠
隔操作することができる。

［発明の効果コ 以上説明したとおり、請求項１〜請求項２の装置によれ
ば、余分な水を出来るだけ排除しなから軟泥を連続的に
高濃度で能率良く長距離間を浚渫排送できる。したがっ
て、従来のポンプ浚渫やグラブ浚渫のみの作業にくらべ
て、余水処理もほとんど不要で処分地が少なくて済む。

また、軟派層を内部から浚渫するようにしているため汚
濁の発生が少なく、海洋環境の悪化を招来しない。

さらに、本発明の装置によれば、浚渫（揚泥）と排送が
別々に役割分担されているため、浚渫船のスパッド打ち
替え（浚渫船の移動）時に、浚渫または揚泥作業を中断
することが可能であるため余水の取込みがほとんどない
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明に係る浚渫装置の１実施例を示
し、第１図は全体縦断面図、第２図は要部拡大縦断面図
、第３図は第２図ｍ　−ｍ視の正面図、第４図はインレ
ット装置の拡大正面図、第５図は第２図Ｖ−Ｖ視の断面
平面図、第６図は竪形スクリュコンベヤ筒体下端部の部
分拡大断面図である。第７図は本発明に係る浚渫装置の
他の実施例を示す要部縦断面図である。 １０・・・・・・インレット装置、１１・・・・・・ス
クリーン、１８・・・・・・インナーブレード、 １９・・・・・・アウターブレード、 ２０・・・・・・竪形スクリュコンベヤ、２３・・・・
・・スクリュ、 ３０・・・・・・加圧フィーダ、 ４０・・・・・・逆流防止弁、 ６０・・・・・・ノズル、 １１、０・・・・・・スライドゲート、１１０ａ・・・
開口、 ２００・・・・・・浚渫装置。 ５０・・・・・・排送管、 １００・・・・・・取込フード、 １２０・・・・・・ブラケット、 Ｇ 特許出願人　　宇部興産株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）竪形スクリュコンベヤと、この竪形スクリュコン
   ベヤ下端側に回転可能に設けられたインレット装置と、
   該竪形スクリュコンベヤならびにインレット装置とを囲
   繞し下端部に開口を有し、かつ、該開口の開口面積を拡
   縮しうるスライドゲートを具備した取込フードと、前記
   スクリュコンベヤの吐出口と排送管との間に設けた加圧
   フィーダと、逆流防止弁と、該排送管内に圧縮エアを送
   入するノズルとを備えた浚渫装置。
2. （２）スライドゲートにスライドゲート昇降用の動力手
   段を設けた請求項１の浚渫装置。