JPH0780536B2 - 浚渫物排送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、海底などに堆積したヘドロや軟泥など（以下
ヘドロと略称する）を、混気圧送により遠距離排送する
ために利用される浚渫物排送装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、浚渫船で浚渫されたヘドロは、浚渫船に配備した
バージ・バッカン（鉄製の槽）などに一旦積載した後、
水上輸送され、岸壁においてトラッククレーンなどを用
いて陸揚げを行なっていた。

［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物排送装置を用いた
方式では、間欠的で効率の悪い搬送しかできなかった。
また、ヘドロをバージ・バッカンへ送入する時、あるい
は、バージ・バッカンからの排出時には、ヘドロが搬送
途中で落下または飛散し、周辺を汚染していた。

また、従来の混気圧送装置では、単に圧縮エアをエジェ
クタを介して圧送管に吹き込むだけの輸送装置であり、
砂分の多い土砂の場合には、土砂が含有する水分が非常
に低く、混気圧送装置でこれらの土砂を混気圧送すると
き、良好な栓流（プラグ・フロー）の形成ができ難く、
安定した輸送が難しいという難点があった。そのため輸
送距離も十分長くとることができず、したがって、安定
した効率の良い運転を継続して実施することが難しかっ
た。

［課題を解決するための手段］ 本発明の浚渫物排送装置は、 固定の１次スクリーンを解砕機を具えた貯泥用のホッパ
と、該ホッパの下部に配設された振動篩と、該振動篩通
過後の軟泥を貯留する貯泥槽と、該貯泥槽に投入される
インレット装置を下部先端に備え、スクリュ羽根が固設
されたスクリュ軸が筒状ケーシングに内装されるととも
に、該筒状ケーシングの下部先端側方に開設された開口
を有し、かつ、該筒状ケーシングの中央部両端に直角に
固設されたスイング軸を回転自在に軸支するスイング用
トラニオンと、これに連結したスイング軸回転駆動用の
傾動手段を具備する竪型スクリュコンベヤと、該竪型ス
クリュコンベヤの排出口に連結する加圧フィーダと、前
記排出口と該加圧フィーダとの配管途中に設けられた注
水ノズルと流量制御弁とからなる注水装置と、該加圧フ
ィーダ以降の排送管に設けた圧縮空気注入用のノズル
と、から構成した。

また、第２の発明では、 第１の発明における傾動手段を油圧シリンダまたは電動
シリンダとした。

［作用］ 以上のように構成することにより、海底や河底より採取
したヘドロ等の軟泥をホッパに供給し、ホッパ上の固定
の１次スクリーンを通過しない木片，岩石などの大きな
異物は除去され、１次スクリーンを通過した軟泥のうち
固結したヘドロは解砕機により解砕して軟らかくなった
あと、振動篩へ送られる。振動篩で小石などの小さな異
物を除去されながら軟泥は貯泥槽へ入る。そして、そこ
でインレット装置の回転により軟泥は取込みやすいよう
に撹拌されたのち竪型スクリュコンベヤへ円滑に導入さ
れ、竪型スクリュコンベヤを上昇したのち排出口より吐
出される。含有水分が少ない輸送物にあっては注水装置
で注水された後、吐出された軟泥は加圧フィーダで増圧
され、さらに排送管途中に設けられたノズルより圧縮空
気を連続的に注入されて、排送管中をプラグ輸送され、
遠隔地の目的地へ排送される。

［実施例］ つぎに、図面に基づいて本発明の実施例の詳細について
説明する。

第１図は本発明の装置の平面図、第２図は側面図、第３
図は第１図III-III視の側面図、第４図は第１図IV-IV視
の側面図、第５図は第２図Ｖ−Ｖ視の側面図、第６図は
第５図に対応する側面図で竪型スクリュコンベヤおよび
インレット装置を水平に傾動した状態を示す側面図、第
７図は竪型スクリュコンベヤの縦断面図、第８図は傾動
手段の詳細を示す斜視図である。また、第９図，第10図
は解砕機の構造を示し、第９図は側断面図、第10図は第
９図Ｘ−Ｘ視の断面図である。

図において、１はホッパ、２は１次スクリーン（グリズ
リ）、３は解砕機、４は振動篩、５は貯泥槽、６は竪型
スクリュコンベヤ、７はインレット装置、８は加圧フィ
ーダ、80は注水装置、９は排送管、10は圧縮空気注入用
のノズルである。浚渫物排送装置100は以上述べた図面
符号１〜10および80で構成される。そして、竪型スクリ
ュコンベヤ６とインレット装置７とを合成したものを浚
渫装置と名付ける。

第１図，第２図に示すように、ホッパ２の上端面に１次
スクリーン１が固設され、ホッパ２の内部には第９図，
第10図に示すように複数枚の風車形の回転翼3bで形成さ
れる解砕機３が配設され、減速電動機3aにより回転翼3b
が回転駆動される。また、ホッパ１の下部には振動篩４
が設けられ、この振動篩４を通過した軟泥は貯泥槽５へ
貯留されるようになっている。上述のホッパ1,1次スク
リーン2,解砕機3,振動篩４はいずれも架台4a上に載貸さ
れ、架台4aの下部には車輪4bがレール4cを往復動自在に
移動可能になっている。4dは振動篩駆動用の電動機（例
えばユーラスモータ）である。

一方、貯泥槽５の上部には下端部にインレット装置７を
具備した竪型スクリュコンベヤ６が立設され、竪型スク
リュコンベヤ６の下方先端およびこれに連結するインレ
ット装置７が貯泥槽５の軟泥層の中へ投入されるよう配
設される。

そして、貯泥槽５中の軟泥を竪型スクリュコンベヤ６の
先端に取付けられたインレット装置７で取込みやすいよ
うに撹拌した後、竪型スクリュコンベヤ６で揚泥し、浚
渫装置より排出されたヘドロをさらに加圧フィーダ８、
例えば遠心ポンプにより加圧し、加圧フィーダ８より吐
出されたヘドロを、ノズル10より導入された圧縮空気に
より混気圧送されて遠距離まで連続して排送し、浚渫装
置、すなわち、インレット装置７や竪型スクリュコンベ
ヤ６に故障があったり、ヘドロの閉塞事故が起った際に
は、浚渫装置の補修を容易に行えるように、第７図，第
８図に示すように竪型スクリュコンベヤ６のスイング用
軸に係合したスイング用シリンダ68により浚渫装置を例
えば90°にまで回転し得るよう構成した。

また、第５図に示すように、竪型スクリュコンベヤ６の
排出口と加圧フィーダ８を結ぶ配管途中には、注水ノズ
ル81と流量制御弁82とからなる注水装置80が設けられ、
輸送物の含有水分が少なく圧送し難いときには注水を行
なって固液２相流を形成して流動化を促進する。

インレット装置７および竪型スクリュコンベヤ６はヘド
ロなどの軟泥を、振動篩４の下部に設けられた貯泥槽５
から揚泥し得るような構造になっており、該竪型スクリ
ュコンベヤ６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７が設けられている。

第７図，第８図に示すように、インレット駆動装置70
は、筒状ケーシング21の側面にスクリュコンベヤ軸22と
平行に回転筒75が沿設され、サポート71aに固設された
回転筒駆動用モータ71により駆動されるピニオンギア72
およびラックギア73を介して回転筒75を回転駆動すると
共に、回転筒75の先端部に固設されたインレット装置７
のプロペラ7aおよびインレット7bでヘドロを撹拌した
後、竪型スクリュコンベヤ６に取込む。回転筒75は、竪
型スクリュコンベヤ６のスクリュ軸22とは反対方向に回
転させる。また、浚渫装置の修理・補修を容易に行なう
ため、スイング装置60が有り、竪型スクリュコンベヤ６
の中央部の両側面に直角に固設されたスイング用軸61に
係合して浚渫装置を前後自在に垂直状態から水平状態に
傾動できるような電動シリンダ68のピストン67と電動シ
リンダ68と電動機69を有している。

電動シリンダ68は市販されており、電動機の回転を歯車
機構により往復動に変換させ得るものであり、別名パワ
ーシリンダとも呼ばれる。なお、電動シリンダの代りに
エアーシリンダや油圧シリンダを使うこともできる。

竪型スクリュコンベヤ６上部に配設された排出口6aから
加圧フィーダ吸込口までは浚渫物排送管路９が付設され
ており、特に、フレキシブルチューブ9aを竪型スクリュ
コンベヤ６の排出口6aから加圧フィーダ８間の垂直管路
間に挿入して、浚渫装置を垂直状態から水平状態に傾動
する場合、容易に従動できるように配設されている。さ
らに、加圧フィーダ８はモータ8aに連結して回転され、
加圧フィーダ８の吐出側には仕切弁8bが配設されてい
る。また、該仕切弁8bの下流側には排出されるヘドロと
混気圧送するための圧縮空気導入口を有したノズル10が
配されている。すなわち、加圧フィーダ８により加圧し
吐出されたヘドロは、ノズル10より導入された圧縮空気
と排送管９内で混合され、集泥地まで混気圧送が可能な
構造となっている。加圧フィーダとしては、遠心ポンプ
のほか、スクイズポンプ（チューブポンプ）を利用でき
る。

つぎに、第７図，第８図によって浚渫装置の構造を詳細
に説明する。

符号６は竪型スクリュコンベヤであり、上部には、該竪
型スクリュコンベヤ６に内装されたスクリュ軸22に接続
され、該スクリュ軸22を回転させるためのコンベヤ駆動
用油圧モータ29が配設されている。また、筒状ケーシン
グ21の側面に、サポート71aによって固設され、同軸と
同方向に回転筒駆動用モータ71と係合した回転筒75が沿
設され、ピニオンギア72およびラックギア73を介して回
転筒75を回転駆動せられるようになっている。該ピニオ
ンギア72および該ラックギア73の外周面には保護用カバ
ー74が取付けられ、筒状ケーシング21の中央部両側に、
スイング用軸61が直角に固設され、さらに、該スイング
用軸61の両端は、竪型スクリュコンベヤ６の両側に配設
された竪型スクリュコンベヤ用支持脚63上にスイング用
トラニオン62で傾動自在に軸支されている。

さらに、軸支された一方の該スイング用軸61は、スイン
グ用アーム64の一端に固着され、スイング用シリンダ68
のピストン67の先端に固着されたフオークエンド66とは
ピン65で回動自在に連結されている。固定されて回動し
ない筒状ケーシング21と、該筒状ケーシング21内に内装
され、かつ正送りスクリュ羽根23と逆送りスクリュ羽根
24が軸着されたスクリュ軸22が配設され、該スクリュ軸
22は竪型スクリュコンベヤ６の上，下の両側をそれぞれ
軸受25,26で軸支されている。

また、スクリュ羽根23は、ヘドロを貯泥槽５から揚泥す
るための正送りスクリュ羽根23と、揚泥されたヘドロを
筒状ケーシング21上部で横方向に設けられた排出口6aへ
排送させるために、スクリュ軸22端の一部に逆送りスク
リュ羽根24を取付けた構成となっている。前記筒状ケー
シング21は、その先端にヘドロを取込むための開口27が
設けられており、この開口27は、筒状ケーシング21の軸
線方向に長くなるように略長方形状に開設され、かつ円
周方向に一定間隔おきに複数設けられている。

竪型スクリュコンベヤ６の先端にはヘドロかき込み用の
インレット装置７が設けられている。このインレット装
置７は、回転筒75の下端に固設されたテーパ付の天蓋部
材7cと、該天蓋部材7cから垂設されたヘドロかき込み用
のインレット7a、バースクリーン7dとブレード7eで構成
されており、上下に多段に配設されたバースクリーン7d
は、ブレード7eに溶接などにより固着されている。ま
た、開口27の外側には複数枚のブレード7bが半径方向に
対して幾分傾斜して取付けてある。

回転筒75は、竪型スクリュコンベヤ６の中程の高さの部
分に設けられた回転筒駆動用モータ71によって回転駆動
可能なように軸受74a,74bで受けて回転しており、回転
筒75を回転することにより、天蓋部材7cを介して各ブレ
ード7e,バースクリーン7dが一体的に回転する。

バースクリーン7dの先端はレーキ部7fとなっており、該
バースクリーン7dを回転させると周囲のヘドロがかき崩
される。そして、ブレード7eにより筒状ケーシング21の
先端の開口27から内部にとり込まれる。なお、該バース
クリーン7dは大きな岩石や異物が竪型スクリュコンベヤ
６に取込まれるのを防止している。これらインレット7b
の下端はブロック28に固着され、該ブロック28はスクリ
ュ軸22の先端と軸受26を介して係合している。また、回
転筒75は竪型スクリュコンベヤ６の筒状ケーシング21と
同軸的かつ軸心周りに回転可能に取付けられている。

つぎに、以上のように構成された浚渫物排送装置100の
動作について説明する。

まず、海底や河底より採取されたヘドロなどの軟泥はホ
ッパ１へ供給される。この際、ホッパ１の上部に固設の
１次スクリーン（グリズリ）に引掛った大塊の異物（木
片，岩石，鉄片など）は人為的に除去され、１次スクリ
ーン２を通過した軟泥はホッパ１内部へ入る。ホッパ１
の中で固結したヘドロはその後の搬送を容易ならしめる
ため解砕機３で解砕して軟かく解きほぐされて、ホッパ
１の下から振動篩４へ送られる。振動篩４でさらに小石
など小さな異物の２次スクリーニングを受け、これらを
除去された軟泥は貯泥槽５へ落下貯留される。

つぎに、スイング装置60の駆動装置を作動させて竪型ス
クリュコンベヤ６の先端に位置するインレット装置７を
貯泥槽５のヘドロ中に差込み、竪型スクリュコンベヤ６
上部に配設されたコンベヤ駆動用油圧モータ29を回転さ
せると同時に回転筒駆動用モータ71および加圧フィーダ
８用モータ8aを回転させる。この時、加圧フィーダ８吐
出側に設けられた仕切弁8bは閉めておき、ノズル10には
所定量の圧縮空気を導入しておく。該回転筒駆動用モー
タ71の回転により回転筒75を介してインレット装置７も
回転させられ、このインレット装置７の回転により取込
部周辺のヘドロを撹拌し、流動化させながら、インレッ
ト7aおよびブレード7bにより、開口27を介して筒状ケー
シング21内にヘドロを取込む。この際、ヘドロに混入し
ている異物はバースクリーン7dにより開口27からの浸入
を防止され、レーキ7f面に沿って外側へ排出される。一
方、開口27から筒状ケーシング21内に導入されたヘドロ
は、スクリュ軸22の回転により筒状ケーシング21内を上
昇し、排出口6aから管路９を通って加圧フィーダ８側へ
排送される。

ここで、該仕切弁8bを徐々に開いた後、加圧フィーダ８
より吐き出されたヘドロは、ノズル10より導入された圧
縮空気と排送管９内で混合され、目的地、例えば集泥地
まで圧送される。

本発明に用いられる浚渫物排送装置は、陸揚地のほか台
船上にもコンパクトに配置でき、装置を分割構造にする
ことによりトラック輸送などが可能となる。また、浚渫
物排送装置から集泥地までが長距離の場合は、中継ポン
プを要所，要所に配置し、中継ポンプを排送管で連結す
ることにより可能となる。

［発明の効果］ 以上のような状況下において、本浚渫物排送装置を使用
して連続運転によりヘドロを集泥地まで排送している途
中に、浚渫装置が故障するか、または補修が必要になっ
た場合、スイング用シリンダを作動するだけで、簡単に
浚渫装置を垂直状態から水平状態に90°スイングでき、
修理または補修コストの大幅は低減が可能となる。

さらに、竪型スクリュコンベヤと加圧フィーダとの間に
注水装置を設けているので、土砂などの含有水分の少な
いものでも円滑に輸送可能であり、輸送物の性状が変化
したり輸送距離が伸るなど輸送条件が悪化しても安定し
た定量輸送が達成できる。

また、１次,2次のスクリーンを設けてあるので、異物混
入のトラブルが激減し、長期連続安定操業が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の平面図、第２図は側面図、第３
図は第１図III-III視の側面図、第４図は第１図IV-IV視
の側面図、第５図は第２図Ｖ−Ｖ視の側面図、第６図は
第５図に対応する側面図で竪型スクリュコンベヤおよび
インレット装置を水平に傾動した状態を示す側面図、第
７図は竪型スクリュコンベヤの縦断面図、第８図は傾動
手段の詳細を示す斜視図、第９図，第10図は解砕機の構
造を示し、第９図は側断面図、第10図は第９図Ｘ−Ｘ視
の断面図である。 １……ホッパ、２……１次スクリーン、３……解砕機、
４……振動篩、５……貯泥槽、６……竪型スクリュコン
ベヤ、７……インレット装置、８……加圧フィーダ、９
……排送管、10……ノズル、60……スイング装置、70…
…インレット駆動装置、80……注水装置、81……注水ノ
ズル、82……流量制御弁、100……浚渫物排送装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定の１次スクリーンと解砕機を具えた貯
   泥用のホッパと、 該ホッパの下部に配設された振動篩と、 該振動篩通過後の軟泥を貯留する貯泥槽と、 該貯泥槽に投入されるインレット装置を下部先端に備
   え、スクリュ羽根が固設されたスクリュ軸が筒状ケーシ
   ングに内装されるとともに、該筒状ケーシングの下部先
   端側方に開設された開口を有し、かつ、該筒状ケーシン
   グの中央部両端に直角に固設されたスイング軸を回転自
   在に軸支するスイング用トラニオンと、これに連結した
   スイング軸回転駆動用の傾動手段を具備する竪型スクリ
   ュコンベヤと、 該竪型スクリュコンベヤの排出口に連結する加圧フィー
   ダと、 前記排出口と該加圧フィーダとの配管途中に設けられた
   注水ノズルと流量制御弁とからなる注水装置と、 該加圧フィーダ以降の排送管に設けた圧縮空気注入用の
   ノズルと、 から構成される浚渫物排送装置。
2. 【請求項２】請求項１の傾動手段を油圧シリンダまたは
   電動シリンダとする浚渫物排送装置。