JPS6213613A - スラリ−の蒔出し方法およびスラリ−の蒔出しに使用する蒔出し装置 - 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〉 本発明は海洋プラットホーム、人工島等の建設、あるい
は広い海底面などに、水などの流体に砂などの粒体を分
散してパイプ輸送が可能なスラリーを蒔出す技術に関す
るものである。

〈従来の技術〉 例えば、水没させたコンクリート函体内に砂等のバラス
ト材を充填する技術として、スラリー化した砂を輸送し
て中詰めを行う技術は、オランダのデルタ計画等の他各
地で実施されている。

従来の中詰め技術は第１１図に示すように、有天構造の
バラスト室ａを複数有する着底構造物Ａ内にスラリー化
した砂を中詰めする方法である。

各バラスト室ａｓｂ・・・は隔壁Ｂで仕切られており、
各隔壁Ｂの上端に連通口Ｃを開設して各バラスト室ａｓ
ｂ・・・が連通した構造となっている。

そして、最外端に位置するバラスト室ａの側壁上部にス
ラリーの輸送パイプＤを接続して、スラリーを供給する
。

輸送された砂をバラスト室ａ内に堆積させる一方、輸送
に供した水は外部に放出しながら、各バラスト室ａに砂
を順次中詰めしていく方法である。

く本発明が解決しようとする問題点〉 上記したスラリー化した砂の中詰め技術には次のような
問題点が残されている。

すなわち、輸送バイブＤからバラスト室ａ内にスラリー
を放出すると、輸送路の断面積は輸送バイブＤに比べて
拡大したことになる。

そのため、砂の沈下堆積が開始するが、砂の堆積量が増
加するにしたがって天上との間隔が狭くなる。

すると、砂の堆積により堆積した砂の上面と天上間に、
流速に見合った自然流路が形成される。

この自然流路は不安定な形状で、抵抗の小さい所へと方
向を変えながら蛇行し、最終的には放出口Ｅを閉塞する
。

く本発明の目的〉 本発明は前記の問題点を解決するために成されたもので
、流速を低下させずにスラリーの詰まりを防止した状態
で遠方まで輸送でき、しかも効率良くスラリー中の粒体
の時用しをできる、スラリーの時用しに関する技術を提
供することを目的とする。

〈実施例〉 以下、図面を参照しながら、函体からなる着底構造物へ
の中詰めを一例に説明するが、その他広い海底への時用
しについても同様に行うことができる。

まず、スラリーの時用しに使用する時用し装置について
説明する。

くイ〉時用し装置（第２図） 時用し装置１は、例えば断面半円形であって、底面開放
型の管体である。

この管体の両端は側壁１１で閉塞する。

両側壁１１の上部にはそれぞれ絞り孔１２を開設する。

さらに管体の底面には連続した沈砂口１３を形成する。

時用し装置１の内部には流速調整壁４を複数設ける。

各流速調整壁４の上部には孔５を開設し、この孔５の孔
径を選択することによってスラリーの流速を調整できる
構造である。

また、流速調整壁４を省いた時用し装ａ１を使用する場
合もある。

要は前後に絞り孔を開孔した底面開放体であればよい。

［時用し装置の配置方法１　（第１図）この時用し装置
１は隔壁Ｂで仕切られた着底構造物Ａの各バラスト室ａ
内の天上側に配置する。

最外端に位置する時用し装置１（第１図では左端側）の
絞り孔１２には、例えば水上側の砂７と水を混合して圧
送するスラリーポンプＰから延びる輸送バイブＤを接続
する。

さらに、各時用し装置１の絞り孔１２は、隔壁Ｂの連通
口を介して同一線上に配置して連通構造とする。

また、バラスト室ａが広い場合には第３図に示すように
時用し装置１を並列に複数配置する場合もある。

く口〉スラリーの時用し原理 水中の砂は、流体がある流速（限界流速）になると、浮
上して流体と同じ速度で移動する。

逆に流体が限界流速以下になると、砂が沈殿を開始する
ことは知られている。

本発明に係るスラリーの時用し技術は、拡大したスラリ
ーの流路の断面積をバラスト室ａ内である時点から急激
に減少させることによって、スラリーの流速を急激に上
昇させ、スラリー中の砂７の遠距離輸送を行って、順次
各バラスト室ａに砂７を時用してい（ものである。

すなわち、スラリーの輸送速度を中心に観察すると次の
よう変化する。

［輸送パイプ内の流速］ スラリーポンプＰから輸送されるスラリーの流速は、同
一径の輸送パイプＤ内では輸送開始当時の流速をほぼ維
持して、バラスト室ａ内に吐出される。

［バラスト室内の流速変化］ 輸送バイブＤを経て輸送されるスラリーは、蒔出し装置
１の沈砂口１３を介して、輸送ノくイブＤの断面と比較
にならない大面積のバラスト室ａの空間に吐出されて、
スラリーの流速が限界流速以下に低下する。

その結果、バラスト室ａ内に砂７のみが沈殿を開始する
。

その状態でバラスト室ａ内の砂７の沈殿量が徐々に増え
てゆき、やがて、沈殿した砂７が流速調整壁４で仕切っ
た空間の沈砂口１３を閉塞する。

するとその瞬間から、蒔出し装置１を形成する１　　　
　　管体のみがスラリーの流路となる。

この管体の断面積はその直前まで流路であったバラスト
室ａの断面積と比較すると極端に小さい。

そのため、瞬時にスラリーの輸送速度が限界流速以上に
上昇する。

その結果、スラリーは次の流速調整壁４で仕切った空間
内に輸送されて砂７の沈殿を行いながら、次々と中詰め
が進行する。（第４図）最初のバラスト室ａの中詰めを
終了すると次のバラスト室ａへ高速で輸送され、以下同
様に中詰めが行われる。

このように、スラリーの輸送速度が急激に上昇する原因
は、砂７の沈殿によってスラリーの流路が瞬時に縮小し
たことにより自然に上昇するものであり、スラリーポン
プＰで強制的に輸送圧を上昇させたことによるものでは
ない。

以上の工程を繰り返して、各バラスト室ａへ砂７を中詰
めする。

［砂の流速と堆積状態の関係を示す実験］砂７の堆積量
が増して沈砂口１３を閉塞した場合に、スラリーの流速
が自然に上昇することは、次の実験例からも明らかであ
る。

すなわち、透明な一定長の筒体からなるモデル管体２を
複数個直列に配置する。

各モデル管体２間は、側面をホース３で接続する。

そして、最外側のモデル管体２の側面からスラリーを圧
送して、スラリーの流速と砂７の堆積状態の関係を試験
した。

流速条件は次の二種類とする。

流速条件１　：　１．５〜２．　Ｏｍ／ｓ　ｅ　ｃ流速
条件ＩＩ　：　２．５〜３．０ｍ／　ｓ　ｅ　ｃただし
、上記流速はスラリーポンプＰの吐出口における流速で
ある。

［試験結果］ 流速条件■、■ともに一旦噴流状態でモデル管体２内に
充満した。

それ以降の経時的な砂７の堆積状態の変化を、流速条件
Ｉの場合には、第５図から第７図までに示し、流速条件
Ｈの場合には第８図から第１０図にそれぞれ示す。

流速条件Ｉの場合、砂７の吹き出し距離が短いため、砂
７の堆積は流入口側から順次流出口側へと進んでいる 流速条件■の場合には、砂粒群の中に含まれた微粒子は
流出口の付近まで浮遊して堆積し、更に微小な粒子は次
のモデル管体２へ輸送された。

流速条件Ｉ、Ｉｆの最終的な砂７の堆積状態は第７．１
０図に示す通りである。

両流速条件１．ＩＩの場合も最終的な砂７の堆積状態に
若干の差異はみらるれるが、いずれの場合にもモデル管
体２の内部で砂７が流路を閉塞することはな（、砂７の
堆積が安定すると次のモデル管体２へと輸送された。

以上の試験結果は、前述した蒔出し装置１を使って供給
するスラリーが、当初はバラスト室ａ内で急激に流路の
断面積が大きくなることにより流速が低下することを証
明できる。

また、砂７の堆積が進行して蒔出し装ｃ１の沈砂口１３
を閉塞すると、今度は蒔出し装置１内の流路の断面が急
激に縮小されて、スラリーの流速が上昇することを十分
に証明できるものである。

〈効果〉 本発明は以上説明したようになるから次のような効果を
期待することができる。

（イ）着底構造物の各バラスト室内の上部に、蒔出し装
置を配置する。

そしてこの蒔出し装置を介してスラリーを供給すると、
当初は流路の断面積の差から流速が低下して砂が堆積す
る。

堆積した砂が蒔出し装置の底面開口を閉塞するまで到達
すると、バラスト室内の流路の断面積が急激に極めて小
断面積に縮小される。

その結果、スラリーの流速がある瞬間から上昇し、次の
バラスト室へ高速で輸送できる。

従って、一つのバラスト室に十分に砂を中詰めした後も
、スラリーの流速を低下させずに遠方まで輸送でき、連
続して多数のバラスト室へ中詰め作業を行える。

（ロ）上記したように、スラリーの流路の断面がある瞬
間から急激に縮小すると、自然にスラリーの流速は限界
流速以上の速度に上昇する。

従って、蒔出し装置内での砂の詰まりを確実に防止でき
る。

（ハ）スラリーの流路を閉塞しないで砂を大量に広範囲
に渡って蒔出しできるので、バラスト室に未充填空間の
発生を低く押さえることができる〇従って、着底構造物
に十分な重量を与えることができる。

（ニ）着底構造物への中詰めだけでなく、広い水底へ各
種の固体を蒔出す場合などにも採用でき、利用範囲が広
範である。

【図面の簡単な説明】

第１図：着底構造物への中詰め状態を示す説明図第２図
：蒔出し装置の一実施例の説明図第３図：第１図に招け
る■−■の断面図第４図：蒔出し装置内におけるスラリ
ーの輸送状態を示す説明図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）パイプ輸送のスラリーをまずパイプの断面より大
   断面空間に吐出して沈殿させ、 沈殿により空間の断面積を徐々に減少させ、ある瞬間か
   ら急激に流路の空間の断面を減少させることによってス
   ラリーの輸送速度をスラリー中の粒子が浮上する速度ま
   で上昇させ、 さらに次の大断面積空間に吐出させる工程を繰り返して
   行う、 スラリーの蒔出し方法
2. （２）スラリー輸送をする輸送パイプの先端に連通させ
   て接続する管体であって、 この管体の両端はスラリー通過用の孔を開設した側壁で
   閉塞し、 管体の底部を開放して形成したことを特徴とする、 スラリーの蒔出しに使用する蒔出し装置