JPH06146337A - 浚渫装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 海底や湖沼，河川の底面に堆積する固結した
泥土層からなるヘドロ等の軟泥を余水が減少された状態
で取込み排出する浚渫装置を提供する。 【構成】 浚渫船に装備されたウインチ巻上機により傾
動するラダー２０の先端に配設され，ラダー２０の先端
に水平軸回りにピン接合され油圧シリンダ５２を介して
傾動自在な架台５０と，架台５０に固設され下端部に開
口を有する竪型スクリュコンベヤ４０と，竪型スクリュ
コンベヤ４０の下端部に周設された複数の掘削機６０
と，圧送ポンプ７０と圧縮エアノズル８０を備えた排送
管９０とから形成される浚渫装置１０であって，各々の
掘削機６０は回転軸６４の回りに掘削カッタ６８を備え
たリボンスクリュ羽根６２を周設し，かつ，各々のリボ
ンスクリュ羽根６２は平面視において先端が重複するよ
う配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，たとえば，海底，湖
沼，河川，港湾や発電所の取水口などに堆積したヘドロ
などの軟泥を浚渫する際に利用される浚渫装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の浚渫装置としてポンプ式のものが
ある。このポンプ式浚渫装置は，台船などに大容量のポ
ンプを設置し，該ポンプから海底や湖底などの水底にホ
ースを延ばし，軟泥を水と共に吸い上げるようにしてい
る。そして，このようにして浚渫された軟泥は，主とし
て管路にて埋立地に運ばれる。埋立地では，泥土分を沈
殿させた後，余水は凝集剤が添加されて処理された後放
流される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上述し
た従来の浚渫装置においては，軟泥と同時に吸い上げら
れる水の量があまりにも多く大容積の処分場が必要とな
り，また，余水処理に多大な費用を要するという欠点が
あった。そのため，本出願人は，竪型スクリュコンベヤ
の下端にインレット・カッタを備えたインレット装置お
よび集泥フードを具備した浚渫装置を提案した（特願平
２−１１６８８１号，特願平２−１４５３０３号，特願
平２−１４５３０４号等）。これらの浚渫装置は海底の
軟泥層の中に取込口が埋没し海水の侵入をできるだけ防
止しつつ，軟泥のみを吸入することができる優れた浚渫
装置であるが，軟泥層が固結した泥土から構成された比
較的硬いものである場合には，インレット装置のインレ
ット・カッタのみでは掘削は出来てもその後の充分な撹
拌流動化ができないという欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこでこれらの課題を解
決するために，本発明の浚渫装置は，浚渫船に装備され
ウインチ巻上機により傾動するラダーの先端に配設され
た浚渫装置であって，該ラダーの先端に水平軸回りにピ
ン接合され油圧シリンダを介して傾動自在に設けられた
架台と，該架台に固設され下端部に開口を有する竪型ス
クリュコンベヤと，該竪型スクリュコンベヤ下端部の周
囲に配設され該架台に軸承立設された回転自在な複数本
の掘削機と，前記竪型スクリュコンベヤの排出口に接続
する圧送ポンプと，圧縮エアを注入するエアノズルを備
えた排送管とから形成され，該各々の掘削機は垂直下方
に延伸した回転軸の回りにスパイラル状に配設されたリ
ボンスクリュ羽根と該リボンスクリュ羽根の外周側に突
起する複数個の掘削カッタとを備えるとともに，隣接す
るリボンスクリュ羽根が平面視において互いに重複し，
かつ，無接触となるよう該各々の掘削機を配設した。

【０００５】

【作用】本発明の浚渫装置は，竪型スクリュコンベヤ下
端部に周設した複数の掘削機のリボンスクリュに取りつ
けた掘削カッタの回転により軟泥層を切断掘削し，互い
にオーバラップして回転する隣接の掘削カッタの回転に
より流動化を図るとともに，軟泥中に混在する異物は掘
削カッタにより排除されながら軟泥は竪型スクリュコン
ベヤの下端開口より移送上昇し，排出口より圧送ポンプ
で加圧され，圧縮空気の注入により排送管中を空気搬送
され遠隔の目的地へ輸送される。

【０００６】軟泥が硬く，あるいは粘着性が強い場合に
は，単独のパドル型の掘削機のみでは，運転の継続とと
もに掘削カッタの上下間の間隙に軟泥がブリッジ状に付
着しこれが次第に発達してダンゴ状になり掘削カッタの
掘削機能が低下する。そこで，本発明ではパドル型に代
えてリボンスクリュ羽根を回転軸の周りに配設固定しこ
のリボンスクリュ羽根の外周に等ピッチでスクレーパ状
の掘削カッタを取り付け，ひとつの掘削機の掘削カッタ
で掘削・切断した軟泥を，隣接の掘削機の掘削カッタに
よって撹拌流動化するとともに，清掃作用を行なわせる
ものである。また，異物の侵入に対しても隣接の掘削カ
ッタとともにこれを排除する働きを行なう。

【０００７】

【実施例】以下，図面に基づいて本発明の実施例の詳細
を説明する。図１〜図６は，本発明の実施例に係り，図
１は浚渫船の全体側面図，図２は浚渫装置の側面図，図
３は浚渫装置の平面図，図４は本発明の浚渫装置の他の
実施例を示す掘削機の要部側面図，図５は図４のＸ−Ｘ
視の平面図，図６は掘削カッタの詳細図である（図６
（ａ）は平面図，図６（ｂ）は側面図）。

【０００８】図において，１は浚渫船，１０は浚渫装
置，２０はラダー，３０はウインチ巻上機，３２はワイ
ヤロープ，４０は竪型スクリュコンベヤ，５０は架台，
６０は掘削機，７０は圧送ポンプ，８０はエアノズル，
９０は排送管，１００はフレキシブル管，２００は軟泥
層である。ラダー２０は浚渫船１に水平軸により傾動
（俯仰）自在に接合され，他端を浚渫船１内に装備した
ウインチ巻上機３０のワイヤロープ３２により連結支持
される。ラダー２０の先端には水平のピン２２により，
二又に分岐した架台５０がピン接合され，ラダー２０と
架台５０との間にピン接合された姿勢制御用の油圧シリ
ンダ５２のピストンロッド５２ａの伸退動により架台５
０の傾動を制御できるように構成される。架台５０の二
又部分には図２に示すように竪型スクリュコンベヤ４０
の下端がラダー２０より遠ざかるように傾斜させて架台
に固設されるとともに，上端に水中電動機４２を備えた
竪型スクリュコンベヤ４０の下端を取り囲むようにして
複数（図２，図３の実施例では５本）の掘削機６０が，
図２に示すように，実稼動状態で鉛直になるように配設
される。したがって，掘削機６０と竪型スクリュコンベ
ヤ４０とは斜交して配置される。掘削機６０は架台５０
に軸受を介して軸承されるとともに下方に突出した回転
軸６４にはサポート６２ａを介してリボンスクリュ羽根
６２が周設される。そして，図５に示すように，リボン
スクリュ羽根６２の外周側に先端が回転方向に向かうよ
うにしてほぼ等間隔で複数個の掘削カッタ６８が接線状
にボルト締結され取替え可能に固設される。掘削カッタ
６８は耐摩耗性の合金で先端が，図６に示すように，鋭
利な板状のものを使用する。各掘削機６０のリボンスク
リュ羽根６２は順次右回りと左回りを交互に配列し，か
つ，互いに隣り合う掘削機６０のリボンスクリュ羽根６
２は，平面視において先端がオーバラップ（重複）する
ように掘削機６０を配設するとともに，回転方向も交互
に右回りと左回りとなるように駆動する。なお，各掘削
機６０の回転軸６４の回転数は同一とし，その同期は電
気的に行なうこともできるし，あるいは動力源を単一と
し，歯車伝達駆動やチエン駆動による機械的方法によっ
てもよい。

【０００９】図２および図３に示す実施例では，回転軸
６４は架台５０より下方に垂下され３本のサポート６２
ａで回転軸６４に固設されたリボンスクリュ羽根６２が
両隣りの掘削機６０のリボンスクリュ羽根６２と干渉し
ないように回転するようになっているが，特に硬い軟泥
層の掘削に適するようにするため，図４に示す他の実施
例では，回転軸６４の途中を架台５０の下端部に配設し
た軸受５４で軸承することにより２点支持として強度補
強を行なう。

【００１０】竪型スクリュコンベヤ４０が架台５０に固
設されるのに対して，圧送ポンプ７０やエアノズル８０
を備えた排送管９０はラダー２０へ固設され，排出口と
圧送ポンプ７０の入口はフレキシブル管（可撓管）１０
０で接続される。これはラダー２０と架台５０が傾動し
角度変更するためである。

【００１１】次に，以上のように構成された浚渫装置の
作動について説明する。本発明の浚渫装置１０を搭載し
た浚渫船１を浚渫現場まで回航し，停船した後，浚渫船
後部は，浚渫船固定および前進用ワイヤ２かまたはスト
ッパにより固定し，さらに，浚渫船をスイングするため
に，ラダー２０の左右にスイング用ワイヤ３を張る（海
底にアンカを張る）。ウインチ巻上機３０を操作してラ
ダー２０を傾動下降させ，浚渫装置１０を軟泥層中へ埋
没させる。そして，姿勢制御用の油圧シリンダ５２を操
作して架台５０を掘削機６０が垂直となるよう傾動して
固定する。その後，運転状態に入り竪型スクリュコンベ
ヤ４０の水中電動機４２を駆動し，圧送ポンプ７０の駆
動やエアノズル８０への圧縮空気の供給を行ないなが
ら，各掘削機６０の油圧モータ６６を回転駆動し，浚渫
方向に低速で浚渫装置１０をスイングさせる。まず，軟
泥層中の軟泥はリボンスクリュ羽根６２に取り付けた掘
削カッタ６８により切断掘削され，ついで互いに隣接の
掘削カッタ６８により撹拌流動化が行なわれるととも
に，軟泥中に含有された異物は掘削カッタ６８の回転に
随伴して掘削カッタ６８の周辺へ排除される。また，特
に粘着性の強い軟泥が掘削カッタ６８の上下間間隙に付
着発達するのを隣接の掘削カッタ６８が取り除き清掃作
用を行なう。

【００１２】以上のようにして掘削され，撹拌流動化し
た軟泥は各掘削機６０の中心に位置する竪型スクリュコ
ンベヤ４０の下端開口４４より取り込まれ，竪型スクリ
ュコンベヤ４０内を上昇移動し，上端部の排出口からフ
レキシブル管１００を経由して圧送ポンプ７０およびエ
アノズル８０を具備した排送管９０を移送され遠隔の目
的地へ空気搬送される。なお，エアノズル８０から注入
される圧縮空気により排送管９０内の軟泥が圧送ポンプ
７０側へ逆行しないよう圧送ポンプ７０とエアノズル付
排送管９０との間に逆止弁を設けることもできる。浚渫
装置１０の掘削カッタ６８はできるだけ軟泥層中の軟泥
で被覆されるようウインチ巻上機３０を操作して浚渫装
置１０の高さを調整すると軟泥の取り残しを少なくし，
取り込まれる海水量が少なくなる。また，掘削カッタ６
８は上下方向にスパイラル状に巻回するリボンスクリュ
羽根６２の任意の高さ位置に取り付けることができるの
で，パドル型式のように上下方向間欠的にしか掘削カッ
タを取り付けられないものに比べて掘削カッタ間の軟泥
の付着発達が少なくすることができる。

【００１３】以上説明したように，本発明によれば，正
常運転状態で異物を排除した軟泥のみを高濃度で，か
つ，余水をあまり伴わずに捕集し輸送できるとともに，
掘削カッタとともにリボンスクリュ羽根が掘削切断に寄
与するので，全断面掘削および充分な撹拌が可能とな
る。また，撹拌羽根がリボンスクリュ羽根であるので，
羽根に泥土が固着して撹拌効果を下げることもない。し
たがって，連続安定運転を維持し高能率作業を達成でき
る。

【００１４】

【発明の効果】以上の通り，本発明の浚渫装置によれ
ば，固結した泥土や粘着性の強い軟泥層であってもリボ
ンスクリュ羽根に取り付けた掘削カッタで切断，撹拌，
流動化，異物排除，付着泥の除去ができるので，余水の
少ない高濃度の浚渫が可能となり，連続安定運転が達成
され，作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例を示す浚渫船の全体縦断面
図である。

【図２】本発明に係る浚渫装置の実施例を示す側面図で
ある。

【図３】本発明に係る浚渫装置の実施例を示す平面図で
ある。

【図４】本発明に係る浚渫装置の他の実施例を示す側面
図である。

【図５】図４のＸ−Ｘ視の平面図である。

【図６】本発明に係る浚渫装置の実施例を示す掘削カッ
タの詳細図ある。

【符号の説明】

１ 浚渫船 ２ 浚渫船固定・前進ワイヤ（クリスマスツリー） ３ スイングワイヤ １０ 浚渫装置 ２０ ラダー ２２ ピン ３０ ウインチ巻上機 ３２ ワイヤロープ ４０ 竪型スクリュコンベヤ ４２ 水中電動機 ４４ 開口 ５０ 架台 ５２ 油圧シリンダ ５２ａ ピストンロッド ５４ 軸受 ６０ 掘削機 ６２ リボンスクリュ羽根 ６２ａ サポート ６４ 回転軸 ６６ 油圧モータ ６８ 掘削カッタ ７０ 圧送ポンプ ７２ 水中電動機 ８０ エアノズル ９０ 排送管 １００ フレキシブル管 ２００ 軟泥層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浚渫船に装備されウインチ巻上機により
   傾動するラダーの先端に配設された浚渫装置であって，
   該ラダーの先端に水平軸回りにピン接合され油圧シリン
   ダを介して傾動自在に設けられた架台と，該架台に固設
   され下端部に開口を有する竪型スクリュコンベヤと，該
   竪型スクリュコンベヤ下端部の周囲に配設され該架台に
   軸承立設された回転自在な複数本の掘削機と，前記竪型
   スクリュコンベヤの排出口に接続する圧送ポンプと，圧
   縮エアを注入するエアノズルを備えた排送管とから形成
   され，該各々の掘削機は垂直下方に延伸した回転軸の回
   りにスパイラル状に配設されたリボンスクリュ羽根と該
   リボンスクリュ羽根の外周側に突起する複数個の掘削カ
   ッタとを備えるとともに，隣接するリボンスクリュ羽根
   が平面視において互いに重複し，かつ，無接触となるよ
   う該各々の掘削機を配設した浚渫装置。