JPH0137032Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、高圧の水ジエツトを用いて坑道を掘
進する際に使用するスラリーポンプシステムに関
する。

従来の技術 坑道の掘削等に高圧の水ジエツトを用いたジエ
ツト砕岩工法が採用されることがある。このよう
な用途に使用されるポンプシステムでは、環境汚
染を防止するために水を循環して使用するループ
と泥水用の高圧スラリーポンプとが必要となる。

考案が解決しようとする問題点 前述のようなポンプシステムで使用する高圧ス
ラリーポンプでは、内部部品のスラリー摩耗をい
かにして軽減するかが重要となる。特にスラリー
の砂粒子径はポンプ羽根車や軸シール部の摩耗に
大きな影響を与える。Wongによればの影響は次
式のように表わされている。

スラリーによる摩耗速度 ｅ（ｔ）＝κ・d³・υ^1〜3 ｄ：粒径 υ：衝突速度 κ：定数 このため高速回転の高圧スラリーポンプにはな
るべく粒径の小さなスラリーを送る必要がある
が、これには通常大きな沈砂池が入要となり工事
現場ではシステムとして成立しない。またスラリ
ーポンプを部分負荷運転すると摩耗速度が増大す
るので、常にポンプが定格点で運転されるような
配慮が重要である。

また切羽の掘削に伴ない装置を前進せしめるた
め、装置の移転を容易に行ない得るように構成し
なければならない。

問題点を解決するための手段 高圧スラリーポンプの吸入側に低差圧型分離器
を設け粗粒子を除去し、圧力調整切換弁によりス
ラリーポンプが部分流量で運転されるのを防ぎ、
また全体を３個のブロツクに分けて運搬を容易に
した。

作 用 低差圧型分離器の使用により送水ポンプ出口側
の圧力低下が防がれ、且つ高圧スラリーポンプ入
口に至るスラリー中の粗粒子が除かれ該スラリー
ポンプの過度の摩耗が防止される。

実施例 第１図において、１は泥水スラリー用高圧スラ
リーポンプ、２はモータ、３は泥水槽、４は低差
圧型分離器、５は吐出ライン、６はスラリー供給
ライン、７は粗粒子排出ライン、８はフレキシブ
ルホース、９は排出量制御弁、１０は送水ポン
プ、１１は圧力調整切換弁、１２はノズル、１３
はジエツト流、１４は切羽、１５は可搬台盤、１
６はポンプ供給ライン、１７は減圧オリフイスで
ある。

第２図において、２１はスラリー供給ライン、
２２は旋回板、２３は多孔板、２４は濃縮胴、２
５はポンプ供給ライン、２６は粗粒子排出ライ
ン、２７は排出量制御弁である。

遠心式高圧スラリーポンプ１は大容量の泥水ス
ラリーを高圧に昇圧できるもので、昇圧されたス
ラリーは管路５によつて切羽１４へと導かれる。
切羽１４ではノズル１２からの高速ジエツト流１
３により砕岩が行なわれるが、砕岩後のスラリー
流は泥水槽３へと導かれる。

泥水槽３では粗い粒子は沈殿するが、通常容量
を充分大きくとれないので、多量の粗粒子が送水
ポンプ１０を介してスラリーポンプ１に送られ
る。粗粒子を除去するために、送水ポンプ１０の
吐出側には分離器４を設置する。分離器４は従来
型のサイクロン式を使用すると圧損が大きく、こ
れでは送水ポンプの大型化高速化（コストアツプ
や摩耗速度の増大）又はスラリーポンプのキヤビ
テーシヨン（吸込圧力の低下）といつた不具合が
生じるため、第２図に示すような低差圧型のもの
を用いる。ノズル１２上流の圧力調整切換弁１１
はスラリーポンプ１が部分流量運転となり摩耗が
厳しくなるのを避けるため、砕岩しない場合には
減圧オリフイス１７を通して泥水槽３へとスラリ
ーを帰すものである。なお減圧オリフイス１７は
キヤビテーシヨンによる圧力調整切換弁１１の摩
耗を防止するために必要である。

以上のシステム構成により、従来工法では不可
能な工事へのジエツト砕岩工法の適用が可能とな
る。

第２図の低差圧型分離器において、スラリーは
旋回板２２により旋回が与えられ、旋回流の与え
る遠心力で粒子は壁の多孔板２３に押しつけられ
る。壁面には多数の穴があけられており、これを
通して粗い粒子は濃縮胴２４に導かれ、これより
粗粒子排出ライン２６を経て泥水槽３へと戻され
る。この装置では入口から出口まで流れの向きの
変化はなく、圧損を小さくできる。

考案の効果 低差圧型分離器の使用により粗い粒子がスラリ
ーポンプへ行くのを防止し且つ圧力損失が少なく
する。圧力調整切換弁の使用によりスラリーポン
プが部分流量で運転されるのを防止し過度の摩耗
を防止する。システム全体を３個のコンポーネン
ト（高圧スラリーポンプ・モータユニツト、泥水
槽・送水ポンプ・低差圧型分離器ユニツト、ノズ
ル・圧力調整切換弁ユニツト）に分割して運搬を
容易にし実用性を高めた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案高圧ジエツト砕岩システムの実
施例における系統図、第２図は本考案で使用する
低差圧型分離器の実施例の概略断面図である。 １……高圧スラリーポンプ、２……モータ、３
……泥水槽、４……低差圧型分離器、１０……送
水ポンプ、１１……圧力調整切換弁、１２……ノ
ズル、１３……ジエツト流、１４……切羽。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高圧スラリー用遠心ポンプとモータを可搬台盤
   に設置し、掘削部にノズルと圧力調整切換弁を設
   置し、泥水槽に送水ポンプと低差圧型分離器を設
   置したことを特徴とする閉ループの可搬式高圧ジ
   エツト砕岩システム。