JPH05104020A - バケツト付スパイラル砂分級機による砂の分級における浮遊物の除去方法及びバケツト付スパイラル砂分級機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バケット付スパイラル砂分級機による砂の分
級において、浮遊物を砂のロスなく除去する。 【構成】 回転軸４の長さ方向におけるバケット６部分
に対応する砂分級槽２の両側の槽壁に溢流水量の調節可
能な副溢流堰９を設け、バケット６側で浮遊している浮
遊物を少量の濁水と共に副溢流堰９から溢流させ、これ
を移送手段例えば受槽13を経て水中サンドポンプ12によ
り原料濁水の供給口７よりも主溢流堰３に近い砂分級槽
２の部位に流入させ、浮遊物は主溢流堰３から溢流させ
て砂分級槽２外へ排出し、微細砂は供給口７から供給さ
れる原料濁水中の砂と一緒に砂分級槽２の底部に沈降さ
せて回収する。 【効果】 製品砂中に原料濁水中の浮遊物が混入しない
から、品質を低下させない。この浮遊物の除去に際して
砂のロスないばかりでなく、濁水処理装置への微細砂の
流入がないから微細砂に起因するトラブルを起こすこと
もない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バケット付スパイラル
砂分級機を使用して砂混じりの原料濁水から砂を分級採
取するに際し、製品砂の歩留りを維持し、濁水中の浮遊
物が砂に混入してその品質を低下させることを防止する
ことの出来るバケット付スパイラル砂分級機による砂の
分級における浮遊物の除去方法及びこの方法を実施する
のに好適なバケット付スパイラル砂分級機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】砂利採取場や砕石場等で原石を篩分洗浄
して砂利を分別した後の原料濁水中から砂利より小さい
いわゆる砂を分級採取するのには、従来よりバケット付
スパイラル砂分級機が使用されている。この従来のバケ
ット付スパイラル砂分級機を使用する砂の分級採取方法
を図面によって説明する。

【０００３】図１は従来のバケット付スパイラル砂分級
機の１例の概略構成を示す平面図、図２は同側面図、図
３は同要部正断面説明図である。

【０００４】従来のバケット付スパイラル砂分級機１'
の構成の主要部は、図１，２及び３に示すように次のよ
うになっている。即ち、砂の混入した原料濁水から砂を
沈降させる砂分級槽２が支脚2aによって据え付けられ、
その片側に主溢流堰３が設けられており、この側の中央
部から反対側に貫通して主溢流堰３よりも高位に水平な
回転軸４が装着されていて、この回転軸４を取り巻く複
数条のスパイラルから成るスパイラル羽根５とこのスパ
イラル羽根５の主溢流堰３と反対側に接して回転軸４に
垂直な平面に沿って環状に並ぶ複数個のバケット６とが
回転軸４に一体に取り付けられており、砂分級槽２の上
記回転軸４の長さ方向におけるスパイラル羽根５部分に
面するバケット６寄りの位置に原料濁水の供給口７を備
えた構成である。

【０００５】このような従来のバケット付スパイラル砂
分級機１'を使用して原料濁水から砂を分級採取する方
法は次のようである。即ち、回転軸４をモータ4aによっ
て回転させると、スパイラル羽根５が回転し、同時にバ
ケット６も環状に回転する。この状態で砂混じりの原料
濁水を供給口７から供給し続けると、原料濁水の大部分
は供給口７の位置から主溢流堰３に向かってスパイラル
羽根５の部分では乱流状となって流れる。このようにス
パイラル羽根５の部分では濁水の流れは乱流状になって
いるので、粗砂は沈降するが、微細砂は乱流の中では濁
水中に浮遊した状態で主溢流堰３に向かって流れる。そ
して乱流域を脱した位置で微細砂は砂分級槽２の底部に
沈降する。沈降した微細砂は砂分級槽２の底部の傾斜に
よってスパイラル羽根５の下方に移動し、スパイラル羽
根５の回転によりバケット６側へ移動していく。そして
供給口７に近付くに従って微細砂は上方から沈降してき
た粗砂によって覆われた状態となってもはや乱流によっ
て浮遊することがない。このようにして粗砂と微細砂と
はスパイラル羽根５によって移動せしめられ、バケット
６の下方に達してそれにより掻き上げられ、バケット６
の最高の位置の前後でバケット６から下方に落下し、そ
の下方に設置された機材を経て搬出される。この機材と
しては図例では簡単な砂搬出シュート８が示されている
が、振動篩式脱水機（実公平3-1069号参照）のようなも
のも設置される。先に戻って、砂が分級されて砂分級槽
２の底部に沈降した後の濁水は主溢流堰３に至ってこの
主溢流堰３を超えて溢流樋3aを流れ、濁水主排出管3bを
経て排出されて通常、水処理装置に送られ、土分と尚残
存する微細砂とが除去され、処理後の水は用水ラインを
経て洗浄に循環使用される。

【０００６】しかしながら、原石を洗浄して砂利を分別
した後の原料濁水には木片や落ち葉等の有機物の細片が
少なからず含まれており、上記説明の従来のバケット付
スパイラル砂分級機１'を使用する従来の砂の分級採取
方法では、次のような欠点があった。即ち、従来のバケ
ット付スパイラル砂分級機１'では、砂を掻き上げるバ
ケット６のゾーンと主溢流堰３との距離が大きく、原料
濁水の供給口７はそれらの間に存在するため、供給口７
よりもバケット６側に存在する濁水は主溢流堰３に向か
って流れ難く、上記有機物の細片が水面に浮上したまま
滞留するものがあった。特にバケット６が水面を離れる
個所では、そのとき掻き上げた砂の体積分だけ瞬間的に
水位が下がり、周囲の濁水がそこを埋める動きをするた
め、浮遊物は殆ど主溢流堰３側に流れず、時間の経過と
共に増加する傾向にある。そして時々浮遊物が掻き上げ
られた砂に混じって搬出され、製品砂に混入してその品
質を低下させていた。

【０００７】このような欠点を改善するために、本発明
者らは浮遊物が特に滞留・集合し易い域の砂分級槽２の
槽壁に溢流堰を設けて浮遊物を一部の濁水と共に槽外へ
溢流させることを試みたところ、製品砂への浮遊物の混
入は防止出来たが、新たに次のような欠点が生じた。即
ち、砂分級槽２内の濁水中でのバケット６の回転やバケ
ット６の水面離れの際の水位の変動などによって舞い上
がった微細砂が溢流濁水と共に槽外へ逸失することによ
る微細砂のロスの発生、及びこの溢流濁水を濁水処理装
置に導いて処理するときにおける微細砂による集泥機の
破損や排泥ポンプの閉塞などのトラブルの発生である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術及び改善試行技術の欠点を解消し、製品砂に有機物の
細片が混入しないようにバケット付スパイラル砂分級機
による砂の分級において浮遊物を除去することを、微細
砂のロスを発生させずまた濁水処理装置にトラブルを発
生させないで行うことを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは種々検討を
重ねた結果、砂分級槽の浮遊物が特に滞留・集合し易い
域の槽壁、即ち回転軸の長さ方向におけるバケット部分
に対応する砂分級槽の両側の槽壁に副溢流堰をそれぞれ
設けて、浮遊している浮遊物を濁水と共に溢流させてこ
の濁水を原料濁水の供給口よりも主溢流堰に近い砂分級
槽内の部位に流入させることによって前記課題を解決出
来ることを究明して本発明を完成した。

【００１０】以下、本発明に係るバケット付スパイラル
砂分級機による砂の分級における浮遊物の除去方法及び
バケット付スパイラル砂分級機を図面によって詳細に説
明する。図４は本発明に係るバケット付スパイラル砂分
級機の１実施例の概略構成を示す平面説明図、図５は同
要部正断面説明図、図６は図５中のＡ部の拡大断面説明
図、図７は図６中のＸ−Ｘ線断面説明図、図８は本発明
の他の実施例の実施状況を含む砂製造全体のフロー図で
ある。

【００１１】本発明方法を実施するには、先ず従来のバ
ケット付スパイラル砂分級機１'に図４，５に示すよう
に、その回転軸４の長さ方向におけるバケット６部分に
対応する砂分級槽２の両側の槽壁に溢流水量の調節可能
な副溢流堰９をそれぞれ設けると共に、この副溢流堰９
から溢流した濁水を残らず集水し原料濁水の供給口７よ
りも主溢流堰３に近い砂分級槽２内の部位に流入させる
移送機構を設ける。溢流水量の調節可能な副溢流堰９と
しては、例えば図６，７に示すように砂分級槽２の槽壁
の一部を切り欠いた切欠部2bに上下動可能且つ任意の位
置で固定可能なように長孔9bを有する堰板9aを位置せし
めて例えばボルト・ナットのような固定手段9cで固定す
る構造のものが示される。また溢流濁水の移送機構は、
副溢流堰９に続く集水路10と移送手段とそれらを接続し
前記流入位置まで導く配管11とが主である。移送手段と
しては、例えば実施例１として図４，５に示すものは水
中サンドポンプ12であり、この場合はその入口側に溢流
濁水の受槽13を設置し、水中サンドポンプ12がエヤを吸
って送水不能にならないようにＯＮ−ＯＦＦ運転するた
めのレベルスイッチを設けておく。移送手段の他の例と
しては図８中に実施例２として示すバケット付スパイラ
ル砂分級機１ではジェットポンプ14が使用されている。
この場合ジェット流側の水として、後に説明するように
濁水処理後の用水を用水ライン15から導くように配管す
るのが好ましい。本発明方法の実施には、移送機構とし
ては上記のものに限定されず、既知の種々な機構を採用
することが出来る。

【００１２】このようにして従来のバケット付スパイラ
ル砂分級機１'を殆どそのまま活かして諸部材を付加し
たバケット付スパイラル砂分級機１が得られたら、従来
のバケット付スパイラル砂分級機１'の場合と同様に運
転を開始する。そして砂分級槽２のバケット６の部分に
浮遊物が浮遊し始めたら、副溢流堰９の高さを調節して
浮遊物が必要最小限の濁水量で溢流するようにする。そ
してこの溢流濁水を前記移送機構によって原料濁水の供
給口７よりも主溢流堰３に近い砂分級槽２内の部位に流
入させる。この溢流濁水の流入口の先端は、砂分級槽２
内の水面下50mm以下に沈んでいることが好ましい。

【００１３】かくして副溢流堰９から溢流し主溢流堰３
に近い砂分級槽２内の部位に流入した濁水中の浮遊物
は、この流入位置付近では元からの濁水は主溢流堰３側
に向かって流れているからそれに乗って移動し、主溢流
堰３から砂分級槽２外に排出される。また上記濁水中に
含まれていた微細砂は元からの濁水中の微細砂と挙動を
同じくして区別がなくなり、砂分級槽２の底部に沈降し
てスパイラル羽根５でバケット６側に移動して掻き上げ
られて砂分級槽２外に搬出されて製品砂となる。従って
ロスにならず、濁水処理装置にトラブルを起こすことも
ない。

【００１４】

【実施例】

実施例１ 図４，５に示すように、従来のバケット付スパイラル砂
分級機１'のバケット６の部分に対応する砂分級槽２の
両側の槽壁に副溢流堰９を設け、この副溢流堰９から溢
流した濁水及び浮遊物を砂分級槽２の原料濁水の供給口
７よりも主溢流堰３に近い砂分級槽２内の部位に流入さ
せるための移送機構を設け、その移送手段として水中サ
ンドポンプ12と受槽13を使用した。副溢流堰９からの濁
水の砂分級槽２内への流入高さは水面下70mmとした。こ
のようにして前記説明のように運転したところ、浮遊物
は砂分級槽２内のバケット６の周辺水面に殆ど滞留する
ことなく副溢流堰９から溢流して所定流入個所から再び
砂分級槽２に戻って主溢流堰３から砂分級槽２外に残ら
ず排出され、製品砂に混入するものはなかった。そして
製品砂の歩留まりも変化はなく、濁水処理装置の微細砂
によるトラブルもなかった。本実施例のように移送手段
に水中サンドポンプ12を用いる方法によれば、副溢流槽
９から溢流した濁水は再び砂分級槽２に戻るので外部か
らの水の出入はなく、従って砂分級槽２における負荷
（単位面積当り処理水量）は変わらないから分級性能に
影響を及ぼさずに目的を達成することが出来た。

【００１５】実施例２ 実施例１における水中サンドポンプ12の代わりにジェッ
トポンプ14を用い（従って受槽13は用いない）、ジェッ
トポンプ14のジェット流用の水として用水ライン15の水
を用いて前記説明のように運転した。用水ライン15を使
用する関係上、図８によって砂採取の全工程を概略説明
する。図８に示すように原石を篩分洗浄プラントに投入
して篩分洗浄して砂利を分別し、砂利より小さい砂の混
じった原料濁水はこれをバケット付スパイラル砂分級機
１に供給して砂を分級採取し、砂が分離された後の濁水
はこれを濁水処理装置に導いて集泥機（シツクナー）及
びフィルタープレスによって濁水中の土分と尚若干残存
している微細砂とを除去し、その後の水は用水として用
水槽に貯留し、必要に応じて水を補給し、用水ライン15
を経て再び原石の洗浄に循環使用した。このような砂採
取の工程の中のバケット付スパイラル砂分級機１におい
て、本実施例のように副溢流堰９からの濁水を再び砂分
級槽２に移送する手段として水中サンドポンプ12を用い
ずにジェットポンプ14を用いるときは、そのジェット流
水として用水ライン15を流れる用水を配管16を経て利用
するのが好ましい。このようにジェットポンプ14を用い
るときは微細砂や土分を含まない用水を利用するため、
ジェットポンプ14の高速ノズル部の摩耗の恐れはなく、
吸引側も流速による摩耗だけを考えれば良く、水中サン
ドポンプ12のインペラの高速運転による摩耗よりも遥か
に摩耗は緩やかであった。また、吸引水量は必要最小限
度に調節するためジェット流に使用する水量も少なくて
済み、砂分級槽２の処理能力に対して殆ど影響を及ぼさ
ず、本来の目的達成に関して良好な結果を得た。

【００１６】

【発明の効果】以上に詳述した如く、本発明に係るバケ
ット付スパイラル砂分級機による砂の分級における浮遊
物の除去方法は、砂混じりの原料濁水からバケット付ス
パイラル砂分級機により砂を分級採取するに当り、原料
濁水に浮遊していた浮遊物が特に滞留・集合し易い域の
砂分級槽の槽壁、即ち回転軸の長さ方向におけるバケッ
ト部分に対応する砂分級槽の両側の槽壁に副溢堰をそれ
ぞれ設けて浮遊物を濁水と共に溢流させ、この濁水を原
料濁水の供給口よりも主溢流堰に近い砂分級槽内の部位
に流入させるように構成したことにより、浮遊物は残ら
ず主溢流堰から排出されるから製品砂に浮遊物が混じる
ことはなく、また副溢流堰から濁水に混じって溢流した
微細砂は、再び戻った砂分級槽で沈降して回収されるか
ら、砂のロスはなくて歩留まりは変らず、また排水濁水
中に微細砂が殆ど含まれないことから、微細砂による濁
水処理装置のトラブルも生じない。そして本発明に係る
バケット付スパイラル砂分級機は、上記効果を有する本
発明方法を実施するのに好適なバケット付スパイラル砂
分級機であり、従来のバケット付スパイラル砂分級機に
僅かな改良を加えるだけで製造出来るものであるから、
分級採取される製品砂の品質を著しく向上出来るにも拘
らずその製品価格は殆ど変わらない利点がある。このよ
うな効果を有する本発明の工業的価値は非常に大きなも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のバケット付スパイラル砂分級機の１例の
概略構成を示す平面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】図１及び２に示した従来のバケット付スパイラ
ル砂分級機の要部正断面説明図である。

【図４】本発明に係るバケット付スパイラル砂分級機の
１実施例の概略構成を示す平面説明図である。

【図５】図４に示したバケット付スパイラル砂分級機の
要部正断面説明図である。

【図６】図５中のＡ部の拡大断面説明図である。

【図７】図６中のＸ−Ｘ線断面説明図である。

【図８】本発明の他の実施例の実施状況を含む砂製造全
体のフロー図である。

【符号の説明】

１ 本発明に係るバケット付スパイラル砂分級機 １' 従来のバケット付スパイラル砂分級機 ２ 砂分級槽 2a 支脚 2b 切欠部 ３ 主溢流堰 3a 溢流樋 3b 濁水主排出管 ４ 回転軸 4a モータ ５ スパイラル羽根 ６ バケット ７ 原料濁水の供給口 ８ 砂搬出シュート ９ 副溢流堰 9a 堰板 9b 長孔 9c 固定手段 10 集水路 11 配管 12 水中サンドポンプ 13 受槽 14 ジェットポンプ 15 用水ライン 16 配管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原石を洗浄した後の砂の混入した原料濁
   水から砂を沈降させる砂分級槽(２)の片側に主溢流堰
   (３)が設けられており、該側の中央部から反対側に貫通
   して主溢流堰(３)よりも高位に水平な回転軸(４)が装着
   されていて該回転軸(４)を取り巻く複数条のスパイラル
   から成るスパイラル羽根(５)と該スパイラル羽根(５)の
   主溢流堰(３)と反対側に接して該回転軸(４)に垂直な平
   面に沿って環状に並ぶ複数個のバケット(６)とが該回転
   軸(４)に一体に取り付けられており、前記砂分級槽(２)
   の回転軸(４)の長さ方向におけるスパイラル羽根(５)部
   分に面するバケット(６)寄りの位置に原料濁水の供給口
   (７)を備えたバケット付スパイラル分級機(１')を使用
   し、スパイラル羽根(５)及びバケット(６)を回転軸(４)
   により回転させながら砂混じりの原料濁水を前記供給口
   (７)から前記砂分級槽(２)内に供給して主溢流堰(３)か
   ら濁水を溢流させると共に砂分級槽(２)の底部に沈降し
   た砂をスパイラル羽根(５)によってバケット(６)側へ移
   動させバケット(６)により掻き上げてその後に機外へ排
   出するに当り、前記回転軸(４)の長さ方向におけるバケ
   ット(６)部分に対応する砂分級槽(２)の両側の槽壁に溢
   流水量の調節可能な副溢流堰(９)をそれぞれ設け、原料
   濁水と共に砂分級槽(２)内に流入してバケット(６)側で
   浮遊している浮遊物を濁水と共に上記副溢流堰(９)から
   溢流させ、この溢流水を原料濁水の供給口(７)よりも主
   溢流堰(３)に近い砂分級槽(２)内の部位に流入させて浮
   遊物を主溢流堰(３)から溢流させると共に、バケット
   (６)の回転による乱流によって濁水に混じって副溢流堰
   (９)から溢出した微細砂を砂分級槽(２)の底部に沈降さ
   せて回収することを特徴とするバケット付スパイラル砂
   分級機による砂の分級における浮遊物の除去方法。
2. 【請求項２】 原石を洗浄した後の砂の混入した原料濁
   水から砂を沈降させる砂分級槽(２)の片側に主溢流堰
   (３)が設けられており、該側の中央部から反対側に貫通
   して主溢流堰(３)よりも高位にモータ(4a)によって回転
   せしめられる水平な回転軸(４)が装着されていて、該回
   転軸(４)を取り巻く複数条のスパイラルから成るスパイ
   ラル羽根(５)と該スパイラル羽根(５)の主溢流堰(３)と
   反対側に接して該回転軸(４)に垂直な平面に沿って環状
   に並ぶ複数個のバケット(６)とが該回転軸(４)に一体に
   取り付けられており、前記砂分級槽(２)の回転軸(４)の
   長さ方向におけるスパイラル羽根(５)部分に面するバケ
   ット(６)寄りの位置に原料濁水の供給口(７)を備えたバ
   ケット付スパイラル砂分級機において、前記回転軸(４)
   の長さ方向におけるバケット(６)部分に対応する砂分級
   槽(２)の両側の槽壁に溢流水量の調節可能な副溢流堰
   (９)が設けられており、該副溢流堰(９)から溢流した濁
   水を前記原料濁水の供給口(７)よりも主溢流堰(３)に近
   い砂分級槽(２)内の部位に流入させる移送機構が設けら
   れていることを特徴とするバケット付スパイラル砂分級
   機(１)。
3. 【請求項３】 副溢流堰(９)から溢流した濁水を原料濁
   水の供給口(７)よりも主溢流堰(３)に近い砂分級槽(２)
   内の部位に流入させる移送機構が、移送手段として水中
   サンドポンプ(12)を備えたものである請求項２に記載の
   バケット付スパイラル砂分級機(１)。
4. 【請求項４】 主溢流堰(３)から溢流した濁水を処理し
   て用水となして原石の洗浄に循環使用するための濁水処
   理処置及び用水ライン(15)が付設されており、副溢流堰
   (９)から溢流した濁水を原料濁水の供給口(７)よりも主
   溢流堰(３)に近い砂分級槽(２)内の部位に流入させる移
   送機構が、移送手段として濁水処理後の用水を用水ライ
   ン(15)からジェット流水として供給されるジェットポン
   プ(14)を備えたものである請求項２に記載のバケット付
   スパイラル砂分級機(１)。