JPH0665943A - 浚渫装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浚渫装置のインレット装置と集泥板との間に
万一異物が噛込んでインレット装置の動力装置が過負荷
となっても，この状態から早急に離脱して異物を速やか
に除去できる浚渫装置の運転方法を提供する。 【構成】 異物の噛込みによるインレット装置の過負荷
を電動機の電流値で検知し，集泥板を静止固定状態から
自由回転状態に切換えるとともに集泥板をインレット装
置と同一回転方向にインレット装置より早い回転速度で
駆動し，インレット装置の過負荷状態の消失を検知した
あと，集泥板を規定位置に復元して固定静止させ，運転
を再聞する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，例えば，発電所の取水
口や海底，湖沼，河川，港湾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の運転方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】海底に堆積したヘドロ等の軟泥の浚渫
は，水中ポンプを軟泥層中へ突っ込んで吸い上げたり，
あるいはグラブバケットにより軟泥を海底よりすくい上
げたりすることによって行なっていた。しかし，この方
法では，高濃度の軟泥を浚渫することができないばかり
か，軟泥とともに大量の海水を吸い上げるため揚泥効率
が悪く，また，グラブバケットによる方法では，海水に
泥濁が発生し，二次汚染を生じるという問題があった。
そこで，これらの問題を解決するために，竪型スクリュ
コンベヤとこの竪型スクリュコンベヤの下端に回転自在
に配設されたインレット装置からなる浚渫装置が実用化
され，竪型スクリュコンベヤの上端近くの排出口から排
出された軟泥は，圧送ポンプで加圧され逆止弁を経由し
て排送管へ圧送され，さらに圧縮エアを排送管途中に設
けたエアノズル（エジェクタ）から圧入して遠距離輸送
するという方式が本出願人により提案された。

【０００３】図５はこのタイプの従来の浚渫装置を示
し，インレット装置５の外周に回転自在な略半円形状の
集泥板１１を備えた浚渫装置１であって，集泥板１１を
浚渫方向の背面側に回転し対向させた後，インレット装
置５を駆動回転しながらゆっくりと前進することによ
り，インレット・カッタ５ｂで浚渫個所の固化した軟泥
層を水平に剪断，撹拌，流動化して竪型スクリュコンベ
ヤ２のスクリュ羽根３の回転による吸引力により内部へ
導き，スクリュ羽根３によって上昇移送する。このと
き，固結した軟泥はインレット・カッタ５ｂによりスラ
イス状に切断され，軟かくなって流動化していくが，軟
泥中に存在した異物はインレット・カッタ５ｂ間を通過
することができずに排除される。このようにして竪型ス
クリュコンベヤ２で上昇移送された軟泥は上端部の吐出
口２ａより排出され，次の工程へ搬送される。

【０００４】軟泥が硬く，あるいは粘着性の強い場合に
は，運転が継続されるにつれて軟泥がインレット・カッ
タ５ｂ自体に付着し，これカ発達して各段のインレット
・カッタ５ｂ間を目詰りさせて軟泥の通過が悪くなり，
浚渫・輸送能力が低下する。こうした場合の対策とし
て，集泥板１１内周面に水平に突設され，インレット・
カッタ５ｂ間へ挾在する補助カッタ１１ａがこれらの目
詰りした固結物を破壊脱落排除するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，浚渫対
象である軟泥の中にインレット・カッタ間の間隙よりも
大きな岩石やその他の異物が混在するときには，これら
の異物がインレット・カッタとともに掻き寄せられ，進
行方向の背面側にある補助カッタに当接し，インレット
装置の回転駆動手段である電動機が過負荷となり，イン
レット装置のインレット・カッタの回転が停止したり，
構造部品に無理な力が加わって破損したりする恐れがあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上に述べた課題を解決す
るために，本発明の浚渫装置の運転方法では，竪型スク
リュコンベヤと，この竪型スクリュコンベヤの下部に同
芯状に回転可能に設けられ外側周面に上下方向適当間隔
離間した複数段のインレット・カッタを配設したインレ
ット装置と，前記竪型スクリュコンベヤの下部に設けら
れ該竪型スクリュコンベヤと同芯状に回転可能に配設さ
れた略半円周形状の集泥板とを備えた浚渫装置におい
て，運転中インレット装置またはインレット装置と集泥
板間に異物を噛込みインレット装置が過負荷となった場
合に下記の６つの工程を順次操作することにより，正常
な運転状態に復帰するよう構成した。 異物の噛込みによるインレット装置の動力装置の過
負荷を検知する第１工程 運転中固定静止していた集泥板を自由回転状態にす
る第２工程 集泥板がインレット装置と同一方向に回転する状態
を検知する第３工程 集泥板をインレット装置の回転速度よりも大きな回
転速度で同一方向に回転する第４工程 インレット装置の動力装置の過負荷消失を検知する
第５工程 集泥板を規定位置に復元して固定静止する第６工程

【０００７】

【作用】本発明の方法においては，異物の噛込みをイン
レット装置の動力装置の過負荷を電流計やトルク計など
の計器で検知し，運転中に固定静止していた集泥板をた
とえばクラッチをオフ状態とするか，または集泥板の動
力装置に設けられるブレーキ機構を解除するなどして自
由回転状態にして，集泥板がインレット装置と同一方向
に共回り回転状態にしてこの状態を集泥板に設けた回転
計で検知し，さらに集泥板の回転速度をインレット装置
の回転速度よりも大きな値で同一方向に回転させる。そ
うするとインレット装置と集泥板との間に介在していた
異物はその間を離脱し下方へ落下するから，インレット
装置の過負荷は消失する。この状態を検知した後，集泥
板を規定の方向位置へ戻して固定静止し運転を再開す
る。

【０００８】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
詳細に説明する。図１〜図５は本発明の実施例に係り，
図１は浚渫装置の全体縦断面図，図２は図１のＩＩ−Ｉ
Ｉ視の平面断面図，図３は浚渫装置の下部側面図，図４
は浚渫装置の運転系統図，図５は従来の浚渫装置の全体
縦断面図である。図において，１は浚渫装置，２は竪型
スクリュコンベヤ，２Ａはケーシング，３はスクリュ羽
根，３ａは回転軸，３ｂはスクリュ駆動用の電動機，４
はインレット装置のケーシング，５はインレット装置，
５ａはインレット筒，５ｂはインレット・カッタ，６は
軸受，７はガースギア，８はピニオンギア，９は電動
機，１０は保護カバー，１１は集泥板，１１ａは補助カ
ッタ，１２は軸受，１３および１４はチエンホイール，
１５は可変速可能な電動機，１５Ａはクラッチ，１６は
保護カバーである。

【０００９】図に示すように，竪型スクリュコンベヤ２
は，円筒状のケーシング２Ａとこのケーシング２Ａ内に
収納配置され，頂部の電動機３ｂによって回転駆動され
るスクリュ回転軸３ａ，スクリュ羽根３とを備えた構成
となっており，スクリュ羽根３によってヘドロ等の軟泥
を揚泥して上部排出口２ａより排出されるようになって
いる。

【００１０】一方，竪型スクリュコンベヤ２のケーシン
グ２Ａの下方には，ケーシング２Ａと同芯同径にて回転
するインレット装置５のケーシング４が軸受６を介して
懸架されており，電動機９，ピニオンギア８，ガースギ
ア７を介して回転駆動できるようになっている。そし
て，ケーシング４の下端部では，平面図が図２に示すよ
うな巴形形状のインレット・カッタ５ｂが側面に大きな
開口を有するインレット筒５ａに複数段取り付けられて
いる。インレット・カッタ５ｂは図２に示すように回転
によって外周に位置する軟泥層を剪断するように丸鋸形
状を有する巴形に形成される。

【００１１】さらに，インレット・カッタ５ｂの外周を
覆うようにして略半円形の集泥板１１がケーシング４の
外周に軸受１２に軸承されて配設され，チエンホイール
１３，１４を介して電動機１５によって回転駆動され
る。１６はチエンホイール用の保護カバーである。集泥
板１１の内周面には各インレット・カッタ５ｂの間隙に
差し込まれるようにして平板状の補助カッタ１１ａが配
設設される。１１ｂは通水用の透孔である。

【００１２】竪型スクリュコンベヤ２の排出口２ａには
直管２０，エルボ管２１，電磁流量計２２，直管２３，
逆止弁２４，圧送ポンプ２５，排送管２６が連結され，
排送管２６の圧送ポンブ２５寄りの位置にエア配管２７
ａによって供給される圧縮エアの注入用のエアノズル２
７が配設される。図１に示すように，圧送ポンプ２５は
排出口２ａより低い位置に設け，エアノズル２７は圧送
ポンプ２５の吐出口に出来るだけ近接して設けるのが好
ましい。したがって，逆止弁２４は圧送ポンプ２５の吐
出側でなく吸入側に配設する。電磁流量計２２は流量計
にかけられた磁界を横切る輸送物の速度を検知して流量
を計測するものである。

【００１３】さらに，本発明に係る浚渫装置１には，電
動機９と制御用電気配線によって接続されるシーケンサ
制御装置３０が設けられる。シーケンサ制御装置３０は
内部に設定器，比較器，制御器（調節器，操作器），増
幅器，変換器等が内蔵され，電動機９の電流計９ａで計
測された電流値が入力され，逆にシーケンサ制御装置３
０からの出力信号がクラッチ１５Ａや電動機１５（正確
には電動機のコントローラ）へ発信される。

【００１４】以上のように構成された本発明の浚渫装置
の運転方法の作動について説明する。浚渫装置１を搭載
した浚渫船を浚渫現場まで移送し，停船した後，浚渫方
向の背面側に集泥板１１がくるように電動機１５を駆動
して調整する。その後，竪型スクリュコンベヤ２を静か
に海底に着地するまで下降する。海底の軟泥層へインレ
ット装置５（具体的にはインレット・カッタ５ｂ）およ
び集泥板１１が着地埋没してから，電動機３ｂを駆動し
てスクリュ羽根３を回転し，同時に電動機９を駆動して
インレット・カッタ５ｂを回転すると，海底の軟泥層は
剪断，撹拌，流動化されスクリュ羽根３の回転による吸
引力によって次々とインレット筒５ａの開口を通過して
装置内へ入り，スクリュ羽根３によって上昇輸送して竪
型スクリュコンベヤ２の上部に達し，排出口２ａより排
出され，電磁流量計２２，逆止弁２４，圧送ポンプ２
５，排送管２６を経由して最終地に輸送される。

【００１５】そして，竪型スクリュコンベヤ２のスクリ
ュ羽根３による輸送は水中ポンプとは異なり，液体をあ
まり随伴せずに主として固体の軟泥の垂直輸送のみを行
なう。この間，軟泥層中に混入していた異物はインレッ
ト・カッタ５ｂに阻止されて内部へ侵入することを防止
される。

【００１６】しかし，異物はなくても，固結した軟泥や
もともと硬い軟泥，または粘結性の強い軟泥は操業の継
続に伴い次第にインレット・カッタ５ｂの外周に付着し
て発達し，究極的には上下段のインレット・カッタ５ｂ
間にまたがるように密着して目詰りを起こすことがあ
り，この状態がインレット・カッタ５ｂの全面に亘ると
軟泥の通過が困難となり，通過量が極端に減小して，浚
渫能力が大幅に低下する。この状態を回避するため，各
インレット・カッタ５ｂ間の空隙には常時補助カッタ１
１ａが入り込んで目詰りの形成を妨害するようになって
いる。

【００１７】このように，インレット装置５のインレッ
ト・カッタ５ｂは軟泥中に含まれる岩石等の異物が竪型
スクリュコンベヤ２内へ流入するのを防ぐためのもので
あるが，稀にインレット・カッタ５ｂに異物が掻き寄せ
られてインレット・カッタ５ｂとともに回転し，浚渫装
置１の進行方向の背後に固定静止している集泥板１１の
補助カッタ１１ａと衝突しインレット・カッタ５ｂの回
転を阻害することが生じる。このようなとき，インレッ
ト装置５は過負荷となるが，図４に示すように，インレ
ット装置５の動力装置である電動機９の電流計９ａの電
流値が過大となり，これを検知すると同時に集泥板１１
の動力装置である電動機１５の出力軸側に設けたクラッ
チ１５Ａの連接を遮断して，集泥板１１の回転を自由回
転状態とする。このあと，集泥板１１とインレット・カ
ッタ５ｂとが共回りすることを確認した後，シーケンサ
制御装置３０より可変速の電動機１５に指令を発して集
泥板１１をインレット・カッタ５ｂよりも早い回転速度
で進行するよう増速する。そうすると，集泥板１１の補
助カッタ１１ａが１回りしてインレット・カッタ５ｂに
追いつき両者間に介在していた異物を排除する。以上の
操作で，インレット・カッタ５ｂと集泥板１１の補肋カ
ッタ１１ａとの間に挟まれていた異物は離脱し下方へ落
下するから，この状態を電流計９ａの電流値で検知（電
流値低下）したあと，集泥板１１を規定位置に戻した後
静止固定し運転を再開する。また，同様に粘性の高い泥
土が複数段のインレット・カッタ間に付着して発達しイ
ンレット装置が過負荷となったり，浚渫効率低下するな
どの不具合も同時に解決できる。

【００１８】本実施例では，インレット装置５の過負荷
を電流計９ａの電流値の大小で検知したが，電動機９の
出力軸にトルク計を設けて負荷トルクの大小で検知して
も良い。また，集泥板１１を自由回転状態とするために
クラッチの着脱を採用したが，電動機１５にブレーキ
（電磁ブレーキでも機械式ブレーキでも良い）を設けて
ブレーキ機構の解除によって行なっても良い。いずれの
方法においても，各操作は運転者の手動操作でも良い
し，本実施例のようにシーケンサ制御装置３０に予め組
み込んだプログラム操作による自動制御としても良い。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように，本発明の浚渫装置
の運転方法によれば，岩石等の異物の取込みによって過
負荷が起こっても，過負荷状態を速やかに解消して異物
を排除し，再運転することができるから，電動機等の動
力装置や機器の損傷を防止できる。したがって，連続安
定操業が達成され，メインテナンス性および浚渫効率が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る浚渫装置の全体縦断面図
である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ視の平面断面図である。

【図３】本発明の実施例に係る浚渫装置の下部側面図で
ある。

【図４】本発明の実施例に係る浚渫装置の運転系統図で
ある。

【図５】従来の浚渫装置の全体縦断面図である。

【符号の説明】

１ 浚渫装置 ２ 竪型スクリュコンベヤ ２Ａ ケーシング ２ａ 排出口 ３ スクリュ羽根 ３ａ 回転軸 ３ｂ 電動機 ４ ケーシング ５ インレット装置 ５ａ インレット筒 ５ｂ インレット・カッタ ６ 軸受 ７ ガースギア ８ ピニオンギア ９ 電動機 ９ａ 電流計 １０ 保護カバー １１ 集泥板 １１ａ 補助カッタ １２ 軸受 １３ チエンホイール １４ チエンホイール １５ 電動機 １５Ａ クラッチ ２０ 直管 ２１ エルボ管 ２２ 電磁流量計 ２３ 直管 ２４ 逆止弁 ２５ 圧送ポンプ ２６ 排送管 ２７ エアノズル ２７ａ エア配管 ３０ シーケンサ制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪型スクリュコンベヤと，この竪型スク
   リュコンベヤの下部に同芯状に回転可能に設けられ外側
   周面に上下方向適当間隔離間した複数段のインレット・
   カッタを配設したインレット装置と，前記竪型スクリュ
   コンベヤの下部に設けられ該竪型スクリュコンベヤと同
   芯状に回転可能に配設された略半円周形状の集泥板とを
   備えた浚渫装置において，運転中インレット装置または
   インレット装置と集泥板間に異物を噛込みインレット装
   置が過負荷となった場合に次の各工程の操作手順により
   正常な運転状態に復帰する浚渫装置の運転方法。 異物の噛込みによるインレット装置の動力装置の過
   負荷を検知する第１工程 運転中固定静止していた集泥板を自由回転状態にす
   る第２工程 集泥板がインレット装置と同一方向に回転する状態
   を検知する第３工程 集泥板をインレット装置の回転速度よりも大きな回
   転速度で同一方向に回転する第４工程 インレット装置の動力装置の過負荷消失を検知する
   第５工程 集泥板を規定位置に復元して固定静止する第６工程