JPH0725948U - 土砂分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土砂の分離にかかる各処理部を最も単純に組
み合わせた構造で、しかも土砂を含んだスラリーから所
定径以上の固形分を効率よく排除することができる土砂
分離装置を提供すること。 【構成】 切羽から排出されるスラリーから所定の大粒
径以上の固形分を除去する一次スクリーンと、該一次ス
クリーンにて処理したスラリーを遠心分離するサイクロ
ンと、該サイクロンよりアンダーフローしたスラリーか
ら所定の小粒径以上の固形分を除去する二次スクリーン
と、前記一次スクリーン及び／又は前記二次スクリーン
にて処理したスラリーを貯留し、これを前記サイクロン
に送出する貯槽と、前記サイクロンよりオーバーフロー
したスラリーを貯留すると共に該スラリーに含まれた固
形分を沈殿させ、該固形分を再度処理させるために前記
貯槽に送出する循環手段を備える中間槽と、該中間槽に
て固形分を除去したスラリーを貯留する貯液槽とからな
り、該貯液槽に貯留したスラリーを切羽へ循環させるよ
うにしたことを特徴とする土砂分離装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は土砂分離装置、更に詳細には土砂分離にかかる各処理部を簡易に組み 合わせた構造によって、しかも効率的に、土砂を含んだスラリーから所定径以上 の固形分を除去し、そのスラリーを回収する土砂分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、地中連続壁工事、泥水式シールド工法等においては、スラリーを安 定液として使用し、掘削土砂をそのスラリーと共に排出する工法が知られている 。この工法においては、掘削された土砂を含むスラリーから所定径以上の固形分 を除去し、そのスラリーを再度安定液として使用する方法が採られており、その ために種々の土砂分離装置が開発されている。

【０００３】 その一例を図４及び図６を参照して説明する。ここで、図４は従来の土砂分離 装置を示す概略図であり、図６はこの装置において処理するスラリーの流れを示 すフローチャートである。

【０００４】 図４に図示するように、従来の土砂分離装置４０は、所定の大粒径以上の固形 分を分級・除去し、分級後の小粒径の固形分を含むスラリーを後述する貯液槽４ ７に貯留した後、再びシールド切羽へ循環させるための一次処理部４１と、前記 小粒径の固形分を含むスラリーを遠心分離し、オーバーフローした低濃度のスラ リーを前記貯液槽４７に循環させ、またアンダーフローした高濃度のスラリーを 固化材の混入と共に混合し脱水・固化処理するための二次処理部５１とで主要部 を構成している。

【０００５】 更に詳細に説明すると、前記一次処理部４１は、土砂を含んだスラリーから所 定の大粒径以上の固形分を除去する礫用及び砂用の一次スクリーン４２と、該一 次スクリーン４２にて処理したスラリーを貯留するアンダータンク４３と、該ア ンダータンク４３から循環ポンプ４４を介して供給されるスラリーを遠心分離し 、これによりアンダーフローしたスラリーを二次スクリーン４５と前記一次スク リーン４２に通す一次サイクロン４６と、該一次サイクロン４６よりオーバーフ ローしたスラリーを貯留する貯液槽４７と、該貯液槽４７内のスラリーを再びシ ールド切羽へ循環させる循環ポンプ４８とを備えてなる。

【０００６】 一方、前記二次処理部５１は、前記貯液槽４７内から循環ポンプ５２を介して 供給されるスラリーを遠心分離し、これによりオーバーフローしたスラリーを前 記貯液槽４７に循環させる二次サイクロン５３と、前記二次サイクロン５３より アンダーフローしたスラリーを貯留するための除剰槽５４と、該除剰槽５４に貯 留したスラリーを固化材（図示せず）の混入と共に混合し、脱水・固化処理する 脱水固化手段（図示せず）とを備えてなる。

【０００７】 この装置４０による処理の流れを、図６を参照して説明する。土砂分離装置４ ０は、まず切羽から排出される掘削土砂を含んだスラリーは一次スクリーン４２ に供給される。ここで土砂を含んだスラリーから所定の大粒径以上の固形分が除 去される。

【０００８】 次いで、大粒径以上の固形分が分級・除去されたスラリーはアンダータンク４ ３に貯留された後、循環ポンプ４４を介して一次サイクロン４６に送出され遠心 分離が行なわれる。

【０００９】 一次サイクロン４６よりアンダーフローしたスラリーは、二次スクリーン４５ にて所定の小粒径以上の固形分が分級・除去され、再び一次スクリーン４２へ戻 される。一方、一次サイクロン４６よりオーバーフローしたスラリーは、貯液槽 ４７に貯留される。

【００１０】 貯留された一部のスラリーは循環ポンプ４８を介して切羽に供給され、貯留さ れたままのスラリーは、循環ポンプ５２を介して二次サイクロン５３に供給され る。

【００１１】 二次サイクロン５３は、供給されたサイクロンを遠心分離し、これよりオーバ ーフローしたスラリーを前記貯液槽４７に送出し、アンダーフローしたスラリー を除剰スラリー槽５４にて貯留される。ここで、貯留されたスラリーは、前述し たように固化材の混入と共に混合され、固化した後除去される。

【００１２】 以上の流れに沿って、装置４０による土砂分離は行なわれる。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来の土砂分離装置４０は、土砂分離にかかる各処理部が 複雑な、しかも処理効率の悪い組み合わせ構造となっており、従って装置全体が 大規模になり広大な敷地を要するだけでなく、多大な設備費用を要するという欠 点があった。

【００１４】 また、スラリーに含まれた所定径以上の固形分を除去するための一次スクリー ン及び二次スクリーンが単に水平に固定されてるため目づまりを起こしやすく、 またスクリーン上に止められた固形分が直ぐにこのスクリーン上から排除される ため固形分に付着したスラリーを除く前に一緒に排除してしまうなどの不都合が あり、装置規模の割りに土砂分離の処理能力が低いという欠点があった。

【００１５】 本考案は、前記従来の技術の欠点に着目し、これを解決せんとしたものであり 、その目的は土砂の分離にかかる各処理部を最も単純に組み合わせた構造で、し かも土砂を含んだスラリーから所定径以上の固形分を効率よく排除することがで きる土砂分離装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記目的に鑑みてなされたものであり、その要旨は切羽から排出さ れるスラリーから所定の大粒径以上の固形分を除去する一次スクリーンと、該一 次スクリーンにて処理したスラリーを遠心分離するサイクロンと、該サイクロン よりアンダーフローしたスラリーから所定の小粒径以上の固形分を除去する二次 スクリーンと、前記一次スクリーン及び／又は前記二次スクリーンにて処理した スラリーを貯留し、これを前記サイクロンに送出する貯槽と、前記サイクロンよ りオーバーフローしたスラリーを貯留すると共に該スラリーに含まれた固形分を 沈殿させ、該固形分を再度処理させるために前記貯槽に送出する循環手段を備え る中間槽と、該中間槽にて固形分を除去したスラリーを貯留する貯液槽とからな り、該貯液槽に貯留したスラリーを切羽へ循環させるようにしたことを特徴とす る土砂分離装置にある。

【００１７】 本考案の他の要旨は、前記中間槽が、前記サイクロンからのスラリーを受け入 れる受入口及び前記循環手段と、固形分を除去したスラリーを前記貯液槽に送出 する送出口との間に堰を備え、該堰にて区画した該中間槽の受入口側の領域に、 サイクロンからのスラリーを貯留するようにしたことを特徴とする前述の土砂分 離装置にある。

【００１８】 本考案の更に他の要旨は、前記一次スクリーン及び／又は二次スクリーンが、 複数のユニットからなり、該スクリーンの角度を調節し得る角度調節手段と、該 スクリーンが傾斜状態に設定された際、該スクリーン上に止めた固形分を傾斜ス クリーンの上端部側から排除し得るように、該スクリーンを振動させる振動排除 手段とを備えてなることを特徴とする前述の土砂分離装置にある。

【００１９】 更にまた本考案は、複数の前記土砂分離装置と、土砂を含んだスラリーから所 定の大粒径以上の固形分を除去する大型スクリーンと、該スクリーンにて処理し たスラリーを前記複数の装置の各貯槽に振り分けて投入する振分投入手段とを組 み合わせたことを特徴とする前述の土砂分離装置を要旨とする。

【００２０】

【作用】

本考案の土砂分離装置は、まず、一次スクリーンにおいて、土砂を含むスラリ ーから所定の大粒径以上の固形分を除去し、前記固形分径未満の固形分を含んだ スラリーを貯槽に貯留する。

【００２１】 次いで、貯留したスラリーをサイクロンに送出し、ここで該スラリーを遠心分 離し、遠心分離によりオーバーフローしたスラリーは中間槽に貯留し、固形分を 沈殿させた後、そのスラリーを貯液槽に送出し、沈殿させた固形分を循環手段で 前記貯槽に送出することができる。また、これと同様にサイクロンよりアンダー フローしたスラリーから所定の小粒径以上の固形分を二次スクリーンにて除去し 、この固形分を除去したスラリーを前記貯槽に貯留した後、再び前記サイクロン に送出する。

【００２２】 また、中間槽に設けた堰が、サイクロンよりオーバーフローしたスラリーを受 入口側の領域に貯留し、スラリー中の固形分を沈殿させ、そのスラリーを貯液槽 に送出するよう作用する。

【００２３】 更にまた、複数のユニットからなる一次スクリーン及び／又は二次スクリーン が、該スクリーンの一部又は全部の取換え及びその洗浄を容易にすると共に、角 度調節手段によって該スクリーンを傾斜状態にした際、スクリーン上に止めた固 形分を傾斜させた該スクリーンの上端側から排除するように該スクリーンを振動 させ、固形分をスクリーン上に長時間止めておくように作用する。

【００２４】 この他、複数の前記土砂分離装置と、土砂を含んだスラリーから所定の大粒径 以上の固形分を除去する大型スクリーンと、該スクリーンにて処理したスラリー を前記複数の装置の各貯槽に振り分けて投入する振分投入手段とを組み合わせた ことにより、大量の土砂分離を可能にする。

【００２５】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面を参照して説明するが、本考案はこれに限定 されるものではない。

【００２６】 図１に示す本考案の土砂分離装置１０は、土砂を含んだスラリーから所定径以 上の固形分を分級・除去すると共に、この固形分を除去したスラリーを回収する 装置であって（図５参照）、該装置１０は、土砂を含んだスラリーから略５mm径 以上の固形分を除去するための一次スクリーン１１と、該一次スクリーン１１で 処理されたスラリー及び後述する二次スクリーン１５で処理されたスラリーを貯 留して、これを循環ポンプ１３を介してサイクロン１４に送出するためのアンダ ータンク１２と、該アンダータンク１２から送出されたスラリーを遠心分離する サイクロン１４と、該サイクロン１４よりアンダーフローしたスラリーから略０ ．４mm径以上の固形分を除去する二次スクリーン１５と、前記サイクロン１４よ りオーバーフローしたスラリーを貯留すると共に固形分を沈殿させ、ここで固形 分を沈殿させたスラリーを回収し貯液槽１７に送出するための中間槽１６とで構 成する。

【００２７】 前記一次スクリーン１１は、略５mm画の桝目を全体に設けた網目板状のスクリ ーンであって、該一次スクリーン１１を振動させるための駆動モータ（図示せず ）を備えている。この一次スクリーン１１は、水平面に対し傾斜した状態に設け られており（好ましくは５乃至１０度範囲内で傾斜した状態に設ける）、前記駆 動モータにより振動するようにしている。また、一次スクリーン１１の振動は、 上下、左右、及び前後のあらゆる方向にて、円振動、楕円振動等の種々の振動に 設定調節可能であり、こうすることによって一次スクリーン１１上に止めた略５ mm径以上の固形分を十分に脱水した後、該固形分を一次スクリーン１１の上端部 １１ａの方向から排出する。なお、該一次スクリーン１１の傾斜角度は、適当に 調節することができる。

【００２８】 アンダータンク１２は、前記一次スクリーン１１で処理されたスラリー及び二 次スクリーン１５で処理されたスラリーを貯留するタンクであって、両スクリー ン１１，１５の下方に位置するように設けている。また、アンダータンク１２は 、貯留したスラリーをサイクロン１４に送出するための循環ポンプ１３を備えて いる。この循環ポンプ１３は、アンダータンク１２に連通する配管１２ａと、サ イクロン１４に連通する配管１４ａとの間に、これらを連結するように設けられ ており、各配管１２ｂ，１４ａを介してアンダータンク１２に貯留したスラリー をサイクロン１４に送出する。

【００２９】 また、サイクロン１４は、コーン形状に形成しており、図示しない駆動モータ によって回転し、その内部に投入されたスラリーを遠心分離する。ここで、アン ダーフローしたスラリーは二次スクリーン１５に送出され、オーバーフローした スラリーは中間槽１６に送出される。該サイクロン１４において分級する固形分 の大きさは、該サイクロン１４の胴径、アンダーフローの口径、オーバーフロー の口径、及びフィード圧力によって決定することができる。

【００３０】 二次スクリーン１５は、略０．４mm画の桝目を全体に設けた網目板状のスクリ ーンであって、該二次スクリーン１５を振動させるための駆動モータ（図示せず ）を備えている。また、二次スクリーン１５は、一次スクリーン１１と同様に、 水平面に対し傾斜した状態に設けられ（好ましくは５乃至１０度傾斜した状態に 設ける）、前記駆動モータによって振動するようにしている。この振動は、上下 、左右、及び前後のあらゆる方向にて、円振動、楕円振動等の種々の振動に設定 調節することができる。こうすることによって前記サイクロン１４よりアンダー フローしたスラリーから略径０．４mm以上の粗粒子を該スクリーン上に止めて、 これを脱水し、傾斜した状態に設けた該二次スクリーン１５の上端部１５ａの方 向から排出する。なお、該二次スクリーン１５の傾斜角度は、適当に調節するこ とができる。

【００３１】 中間槽１６は、前記サイクロンよりオーバーフローしたスラリーを貯留する容 器であって、該スラリーを受け入れる受入口１６ａと、これに含まれる固形分を 除去したスラリーを貯留槽１７に送出するための送出口１６ｂと、前記受入口１ ６ａ及び送出口１６ｂの間部を区画する堰１６ｃとを備えて、該堰１６ｃにより 区画された受入口１６ａ側の領域に前記スラリーを貯留して、固形分を沈殿させ た後スラリーを貯液槽１７に送水する。また、中間槽１６の下部には、前記アン ダータンク１２に連通し、該アンダータンク１２内のスラリー量の減少に伴って 該中間槽１６内のスラリーを送出し、アンダータンク１２内のスラリー量を所定 量に保つスラリー量調整部１８を備えている。

【００３２】 このスラリー量調節部１８は、アンダータンク１２に連通する管部１８ａと、 該管部１８ａの先端を開閉するフロート１８ｂと、該フロート１８ｂの外周部の 等間隔３箇所に軸方向に平行に配設された棒状のガイド部材１８ｃとからなって いる。該調節部１８は、図２に図示するように、管部１８ａの内径に合致する半 球形凸部を備えたフロート１８ｂがアンダータンク１２内のスラリーの減少の際 にガイド部材１８ｃに沿って下降し、この下降よって前記管部１８ａを開放し、 中間槽１６内のスラリーをアンダータンク１２内に流出させ、該アンダータンク 内のスラリーを所定量に保つ。また、フロート１８ｂがアンダータンク内のスラ リーの増加の際にガイド部材１８ｃに沿って上昇し、この上昇によって前記管部 １８ａを閉鎖する。なお、ガイド部材１８ｃとしては、フロート１８ｂを管部１ ８ａの下方にて昇降するように支承し得るものであれば、周面に複数の孔を有す る筒体等の他、どのような構造のものでも構わない。

【００３３】 前記中間槽１６より送出された固形分を除去したスラリーを貯留する貯液槽１ ７は、該スラリーに含まれた更に微細な固形分を沈殿させた後、循環ポンプ１８ を介してスラリーを安定液として使用する切羽へ送出する。

【００３４】 このように構成された本考案にかかる土砂分離装置１０では、該装置１０に投 入される切羽等からの掘削土砂を含んだスラリーの量に対し、循環ポンプ１３に よってサイクロン１４に送出するスラリーの量が多くなるよう調節することによ り、アンダータンク１２内のスラリーの減少により、中間槽１６内のスラリーが 該アンダータンクに戻される。こうしてスラリーを循環させ該スラリーに含まれ る固形分の除去を確実に行なうことができる。

【００３５】 また、前述の一次スクリーン１１及び二次スクリーン１５は、複数のユニット により形成することによって、破損等を来した場合にはその部分のみを取り換え ることができ、プラスチックによって形成する等、軽量化を図ることにより、小 さな動力（小型モータ）での回転駆動を可能にすることもできる。

【００３６】 更に、図３に図示するように、前記一次スクリーン１１を取り外した２つの土 砂分離装置１０（２つ以上でも構わない）と、所定の大粒径以上の固形分を除去 する大型のスクリーン３０と、該スクリーン３０により処理されたスラリーを各 土砂分離装置に振り分け投入する振分機３１とを組み合わせることで、大量のス ラリー処理に対応することができる。

【００３７】

【考案の効果】

本考案の土砂分離装置では、固形分を分級・除去したスラリーを一次中間槽に 貯留すると共に固形分を沈殿させ、この固形分を貯槽に送出するための循環手段 を該中間槽に設けるという簡易な構造により、再度スラリー中に含まれる固形分 の分級・除去の処理を行なうことができ、これによって固形分の分級・除去精度 を高めることができる。

【００３８】 また、中間槽に設けた堰により、サイクロンよりオーバーフローしたスラリー を受入口側の領域に貯留すると共に、スラリー中の固形分を沈殿させ、かかる分 級・除去精度をより高めることができる。

【００３９】 更に、一次スクリーン及び／又は二次スクリーンを複数のユニットより形成す れば、該スクリーンの一部又は全部の取換え及びその洗浄を容易にすることがで き、角度調節手段によって該スクリーンを傾斜状態にし、スクリーン上に止めた 固形分を傾斜させた該スクリーンの上端側から排除するように該スクリーンを振 動させることにより、固形分をスクリーン上に長時間止めてことができ、従って 固形分の脱水機能を向上させることができる。

【００４０】 更にまた、複数の前記土砂分離装置と、土砂を含んだスラリーから所定の大粒 径以上の固形分を除去する大型スクリーンと、該スクリーンにて処理したスラリ ーを前記複数の装置の各貯槽に振り分けて投入する振分投入手段とを簡易に組み 合わせるだけで、大量の土砂分離処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の土砂分離装置の実施例の全体を示す概
略図である。

【図２】図１のフロートが下降した状態を示す概略図で
ある。

【図３】図１の土砂分離装置を複数個組み合わせた状態
を示す概略図である。

【図４】従来の土砂分離装置を示す概略図である。

【図５】図１の土砂分離装置において処理するスラリー
の流れを示すフローチャートである。

【図６】図４の土砂分離装置において処理するスラリー
の流れを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０，４０ 土砂分離装置 １１，１５，３０，４２，４５ 一次スクリーン １２，４３ アンダータンク(貯槽) １３，１９，４４，４８，５２ 循環ポンプ １４，４６，５３ サイクロン １５，４５ 二次スクリーン １６ 中間槽 １７，４７ 貯液槽 １８ 貯量調整部(循環手段) ３１ 振分機 ５４ 除剰槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ２１Ｄ 9/06 ３０１ Ｕ 7635−2Ｄ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 切羽から排出されるスラリーから所定の
   大粒径以上の固形分を除去する一次スクリーンと、該一
   次スクリーンにて処理したスラリーを遠心分離するサイ
   クロンと、該サイクロンよりアンダーフローしたスラリ
   ーから所定の小粒径以上の固形分を除去する二次スクリ
   ーンと、前記一次スクリーン及び／又は前記二次スクリ
   ーンにて処理したスラリーを貯留し、これを前記サイク
   ロンに送出する貯槽と、前記サイクロンよりオーバーフ
   ローしたスラリーを貯留すると共に該スラリーに含まれ
   た固形分を沈殿させ、該固形分を再度処理させるために
   前記貯槽に送出する循環手段を備える中間槽と、該中間
   槽にて固形分を除去したスラリーを貯留する貯液槽とか
   らなり、該貯液槽に貯留したスラリーを切羽へ循環させ
   るようにしたことを特徴とする土砂分離装置。
2. 【請求項２】 前記中間槽が、前記サイクロンからのス
   ラリーを受け入れる受入口及び前記循環手段と、固形分
   を除去したスラリーを前記貯液槽に送出する送出口との
   間に堰を備え、該堰にて区画した該中間槽の受入口側の
   領域に、サイクロンからのスラリーを貯留するようにし
   たことを特徴とする請求項１記載の土砂分離装置。
3. 【請求項３】 前記一次スクリーン及び／又は二次スク
   リーンが、複数のユニットからなり、該スクリーンの角
   度を調節し得る角度調節手段と、該スクリーンが傾斜状
   態に設定された際、該スクリーン上に止めた固形分を傾
   斜スクリーンの上端部側から排除し得るように、該スク
   リーンを振動させる振動排除手段とを備えてなることを
   特徴とする請求項１乃至２記載の土砂分離装置。
4. 【請求項４】 複数の前記土砂分離装置と、土砂を含ん
   だスラリーから所定の大粒径以上の固形分を除去する大
   型スクリーンと、該スクリーンにて処理したスラリーを
   前記複数の装置の各貯槽に振り分けて投入する振分投入
   手段とを組み合わせたことを特徴とする請求項１乃至３
   記載の土砂分離装置。