JPH0820965A - 浚渫圧送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軟らかい泥土ばかりでなく、固結した硬い泥
土でも効率よく大量に浚渫し、移送できる浚渫圧送装置
を提供するものである。 【構成】 竪型スクリュコンベヤ２１０の前方および両
側方に攪拌装置２１６を備え、浚渫された泥土を加圧ポ
ンプ２２０で加圧したあと排送管２５０へエゼクタ２６
０を介して注入された圧縮空気により排送管２５０内を
空気搬送するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、河川、湖沼、港湾など
の底面に存在する泥土を採取し、移送する浚渫圧送装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の浚渫圧送装置２００は、図８に示
すように、竪型スクリュコンベヤ２１０と竪型スクリュ
コンベヤ２１０の下端に同芯状に配設され回転駆動され
るインレット装置２１０Ｘとからなる浚渫装置１と浚渫
された泥土を加圧して圧送する圧送装置１００とから構
成され、圧送装置１００は加圧ポンプ２２０と排送管２
５０と排送管２５０内へ圧縮空気を注入するエゼクタ２
６０などからなり、遠方の目的地へ泥土を空気搬送して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな浚渫圧送装置２００の浚渫装置におけるインレット
装置２１０Ｘは、竪型スクリュコンベヤ２１０と同軸的
に回転駆動される水平な平板状のインレット羽根２１０
Ｙを有し、海底のヘドロや軟泥など比較的軟らかい泥土
層を切断し、攪拌流動化して竪型スクリュコンベヤ２１
０の泥土取込口より竪型スクリュコンベヤ２１０内へ取
込むのには効果があるが、硬度の高い固結した泥土層を
対象とする浚渫作業では、効率よく硬い泥土層を掘削
し、かつ、攪拌流動化することができず、極めて少量の
採取に留まる能率の低い浚渫作業しか行うことができな
いという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
して、軟らかい軟泥ばかりでなく、硬度の高い泥土を連
続的に掘削、かつ、攪拌流動化して海水の流れ込みを最
小限に抑えた高濃度泥土の浚渫採取ならびに遠方への移
送を達成するため、本発明においては、竪型スクリュコ
ンベヤと該竪型スクリュコンベヤの吐出口に接続された
加圧ポンプと該加圧ポンプに後続する排送管と該排送管
途中に配設され該排送管内に圧縮エアを送入するエゼク
タを備えた泥土の浚渫圧送装置において、該竪型スクリ
ュコンベヤ下端の泥土取込口の前方ならびに左右両側方
にそれぞれ竪軸回りに回転駆動され泥土を掘削し攪拌流
動化する３つの攪拌装置を備え、該攪拌装置は該竪軸よ
り水平に張り出され先端が上方または下方へ屈曲された
複数本のアームの外側に先端が鋭利な刃物状に形成され
た突起を略等間隔に複数個配設した攪拌羽根を有し、か
つ、該攪拌羽根の旋回領域の内部に固結する泥土を排除
する固定羽根を配設するとともに、前記竪型スクリュコ
ンベヤの泥土取込口の外側に該攪拌装置により攪拌流動
化された泥土を該泥土取込口へ導入する垂直平板状の集
泥板を配設した構成とした。また、第２の発明では、さ
らに集泥板は竪型スクリュコンベヤの下端前方に竪軸回
りに回動自在な可動集泥板と竪型スクリュコンベヤの下
端側方に平面視においてハの字状に配設した左右一対の
固定集泥板としたものである。

【０００５】

【作用】本発明においては、インレット装置に代える３
つの攪拌装置が竪型スクリュコンベヤの前方と左右に各
々配設され、竪型スクリュコンベヤの側方へのスイング
移動による浚渫作業に際して、前方の攪拌装置は硬い泥
土層の予備掘削と攪拌を行い、スイング方向に対向する
攪拌装置はあらかじめ予備掘削され細分化されて流動化
しやすくなった泥土は攪拌流動化して集泥板に導かれて
泥土取込口より竪型スクリュコンベヤ内に大量に、容易
に、かつ、効率よく取り込まれ、加圧ポンプ以下の圧送
装置で遠方へ移送される。集泥板のうち可動集泥板はス
イング方向に応じてその角度を変えられるから極めて効
率よく攪拌流動化された泥土を泥土取込口へ案内する。

【０００６】

【実施例】以下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。図１〜図７は本発明の実施例に係り、
図１は浚渫圧送装置の全体構成図、図２は竪型スクリュ
コンベヤの全体側面図、図３は図２のＡ−Ａ視の側面
図、図４は図２のＢ−Ｂ視の平面図、図５は他の実施例
を示す集泥板の平面図、図６は浚渫作業の平面説明図、
図７は別の他の実施例を示す集泥板の平面図である。本
発明の浚渫圧送装置２００は、図１に示すように、大別
すると竪型スクリュコンベヤ２１０と攪拌装置２１６と
からなる浚渫装置１と加圧ポンプ２２０、流量計２３
０、逆止弁２４０、排送管２６０ならびに圧縮空気を供
給するコンプレッサ２６２を備えたエゼクタ２６０とか
らなる圧送装置１００とから構成される。浚渫装置１は
海底や湖底や川底その他に堆積する泥土を攪拌装置２１
６で掘削して細分化し、さらに攪拌流動化して竪型スク
リュコンベヤ２１０で揚泥し、加圧ポンプ２２０で加圧
したあと、流量計２３０と逆止弁２４０を経由し、排送
管２５０へ移送し、排送管２５０の途中に設けたエゼク
タ２６０によりコンプレッサ２６２で供給される圧縮エ
アを吹き込んでプラグ輸送（栓輸送）により泥土を空気
搬送する。

【０００７】本発明の実施例における竪型スクリュコン
ベヤ２１０は、図２〜図４に示すように、垂直な円筒状
のケーシング２１１内にケーシング２１１と同芯状に周
囲に螺旋状のスクリュ羽根２１３を取り付けた回転軸２
１２を上下端の軸受を介して回転自在に軸承し、頂上の
油圧モータ２１２ａで可変速に回転駆動され、下部側面
に設けた開口である泥土取込口（吸込口）２１４より取
り込んだ泥土を排出口２１５より吐出し、前述したよう
に加圧ポンプ２２０へ移送して加圧する。スクリュ回転
数は４００〜１２００ｒｐｍで可変とする。竪型スクリ
ュコンベヤ２１０における泥土取込口（吸込口）２１４
の回りの泥土を攪拌・流動して吸込口２１４への移送を
円滑・容易にする目的で、吸込口２１４の前方および左
右側方の３個所に攪拌装置２１６を配設する。

【０００８】攪拌装置２１６は、ケーシング２１１の上
下２個所より水平に張り出したサポート２１６ａ、２１
６ｂの先端に配設した軸受２１７ｂ、２１７ｃに軸承さ
れた垂直の攪拌軸２１７に取り付けた上下一対の攪拌羽
根２１８（２１８Ａ、２１８Ｂ）を油圧モータ２１７ａ
を介して可変速に回転駆動するよう構成される。攪拌装
置２１６は前方１個所に設置されるほか、図４に示すよ
うに、左右に２個所開口された泥土取込口（吸込口）２
１４に対向して左右にそれぞれ１個所合計３個所設置さ
れる。攪拌羽根２１８は、攪拌軸２１７より水平に複数
本（図２〜図４の例では４本）のアーム２１８ａの先端
をほぼ直角に上方または下方へ屈曲させ、その外側に略
等間隔で複数個の突起２１８ｂを配設したもので、突起
２１８ｂの先端は鋭利な刃物状に形成される。３個所の
攪拌装置２１６を有するタイプにおいては、中央の攪拌
装置２１６のみ上下の攪拌羽根２１８Ａ、２１８Ｂを備
え、左右の攪拌装置２１６は下方の攪拌羽根２１８Ｂの
みを備えたものも採用され、浅い泥土層を有する浚渫現
場で浚渫し移送する場合に使用され、特に攪拌による水
質汚濁を嫌う場合に好適である。勿論このような惧れの
ない浚渫現場の泥土を処理する装置では、左右の攪拌装
置２１６も上下一対の攪拌羽根２１８Ａ、２１８Ｂをと
もに備えたものを採用し得る。図２〜図４に示した攪拌
装置２１６は、いずれも駆動は各々頂部に備えた油圧モ
ータ２１７ａで回転駆動するようになっており、回転方
向や回転速度もそれぞれ独立に自由に選定できるメリッ
トがある。一方、他の駆動方式として、３個所の攪拌装
置２１６のうち中央の攪拌装置２１６を油圧モータ２１
２ａで駆動し、両側の攪拌装置２１６はスプロケットを
介してチェン駆動するタイプのものもある。このタイプ
は回転方向や回転速度をそれぞれ独立に設定できない
が、駆動装置コストの低減を図ることができる。攪拌装
置２１６の攪拌軸２１７の回転数は通常５〜５０ｒｐｍ
の可変速とし、泥土の粘度や含有水分（含水率）の程度
に応じて回転数を増減する。固定羽根２１９は、攪拌羽
根（上）２１８Ａと攪拌羽根（下）２１８Ｂにより囲ま
れた空間内にサポート２１６ｂに張設され、静止固定さ
れた平板状のもので、この空間内に固結した泥土が団子
状に固まって滞溜するのを防止するためのものである。

【０００９】次に、集泥板２７０の構造について説明す
る。集泥板２７０は、図３〜図４に示すように、左右対
称にケーシング２１１の下方に開口された泥土取込口
（吸込口）２１４の背後に、鉛直な矩形状平板で形成さ
れて固設されたもので、その機能は、図４に示したスイ
ング方向Ｒ、およびスイング方向Ｌへの浚渫装置１の移
動に際して、スイング上流方向の攪拌装置２１６で攪拌
流動化された泥土を周囲に逸散することなく、円滑にす
べてを泥土取込口（吸込口）２１４へ導くものであり、
集泥板２７０の設置のない浚渫装置に比較して、その取
込効率は１５０％〜２５０％に向上し、極めて集泥効果
の高いものであり、大量の浚渫泥土の移送が可能となっ
た。なお、浚渫領域（浚渫ゾーン）Ｚの浚渫進行手順
は、例えば、図６に示すように、浚渫船の旋回中心（バ
ックホーの回転軸または浚渫船後方のスパッド）からの
スイングによりジグザグに進行する。図５に示すもの
は、集泥板２７０の他の実施例を示したもので、前述の
両側の固定集泥板２７０Ａ、２７０Ｂのほかにさらに竪
型スクリュコンベヤ２１０の前方に垂直の回転軸回りに
回動自在な可動集泥板２７０Ｃを設けたものである。可
動集泥板２７０Ｃの設定角度は、図５に図示したスイン
グ方向Ｒの移動に際しては、図５の上方に２点鎖線で示
した方向へ傾動して、泥土を上方の泥土取込口（吸込
口）２１４へ導き、スイング方向Ｌの場合には逆に下方
の２点鎖線のように傾動し固定する。このように、スイ
ング方向によって可動集泥板２７０Ｃを傾動し固定する
ことによって、集泥効果はさらに前述したものよりも２
〜３割向上することが判明した。可動集泥板２７０Ｃ
は、回転軸２７２を上方へ延長し上端に取り付けたレバ
ーを手動にて回動するか、もしくは、エアシリンダなど
の動力手段を介して回動するようにしてもよい。さら
に、図７に示すように、左右一対の泥土取込口（吸込
口）２１４の外周に竪型スクリュコンベヤ２１０のケー
シング２１１の曲率に合わせた湾曲板で形成される上下
昇降自在な可動シャッタ２７４を配設し、スイング方向
Ｌまたはスイング方向Ｒに応じて、スイング進行方向の
可動シャッタ２７４を上昇して泥土取込口（吸込口）２
１４を開口状態に保ち、他方スイング進行方向背面側の
可動シャッタ２７４を下降して泥土取込口（吸込口）２
１４を閉じるようにすると、可動集泥板２７０Ｃおよび
固定集泥板２７０Ａまたは２７０Ｂのいずれかで集めた
泥土を後方に逃がすことなく、効率的に集泥できるばか
りでなく、スイング方向後方からの水の侵入を防止でき
る。図７では、スイング方向Ｌに進行した時の状態を示
す。なお、図７に示す可動集泥板２７０Ｃの二点鎖線の
状態はスイング方向Ｒへの浚渫作業時の状態を示し、こ
の時上側の可動シャッタ２７４を上げ（開き）、下側の
可動シャッタ２７４を下げて閉じる。

【００１０】以上述べたように、本発明の浚渫圧送装置
２００においては、浚渫装置１の攪拌装置２１６が前方
と左右に３基配設し、前方の攪拌装置２１６は主として
硬い固結した泥土層の予備掘削を主要な機能とし、一方
左右の攪拌装置２１６、２１６のうちスイング方向に対
向する攪拌装置２１６で攪拌流動化した後、集泥板２７
０（固定集泥板２７０Ａまたは２７０Ｂおよび可動集泥
板２７０Ｃ）によって泥土取込口（吸込口）２１４より
竪型スクリュコンベヤ２１０で移送される。また、スイ
ング方向の後方にある攪拌装置２１６は取り残した泥土
のならしを行う。このように、本発明の特徴は、役割分
担された３基の攪拌装置２１６で能率よく、硬い泥土を
掘削し、攪拌流動化し、しかも集泥板で効率よくほとん
どすべての泥土を浚渫できる点である。対称とする泥土
の土質は、固結した粘度層や細砂、シルトなどであり、
Ｎ値が４以下で、自然状態における含水比が液性限界以
上のものである。

【００１１】なお、図１〜図７には、図示していない
が、採取された泥土を目的地で固化する必要がある場合
には、固化剤添加装置を本装置に付加することもでき
る。この場合には、竪型スクリュコンベヤ２１０の排出
口２１５と加圧ポンプ２２０との間に接続された経路の
配管や空気弁や逆止弁を経由して加圧ポンプ２２０の直
前より泥土へ固化剤を添加供給するもので固化剤サイロ
と固化剤供給装置とからなり、固化剤サイロには、セメ
ントやセメント系固化剤などの粉体を入れ、固化剤供給
装置は、例えばロータリーフィーダやテーブルフィー
ダ、ピストンフィーダなどの供給機を採用し、流量計２
３０で計測した泥土の実際流量に応じて駆動装置を制御
し、供給量を調製する。固化剤は、粉体のまま、あるい
は水を添加したスラリ状のもののいずれでもよく、その
選択は土質による混合度合によって決定する。ただし、
粉体のままの方が経済的であるので、大差ない場合は粉
体のまま使用する。粉体で送る場合は、配管をフレキシ
ブルスクリュコンベヤに代えて移送してもよい。固化剤
は粉体のまま供給してもよいが、土質によっては、泥土
と均一に混合させるためには水を添加したスラリ状が望
ましい。スラリ状の添加の場合には、固化剤供給装置に
ミキサ（混合攪拌機）を備えた貯槽を設けそこに給水ラ
インを接続して粉体の固化剤をスラリとしたうえピスト
ンポンプまで排出する。固化剤は軟泥１ｍ³ に対して、
５０〜２００ｋｇ（通常は１００ｋｇ）の比率で添加す
る。本発明の他の利用方法として、以上のように、排送
管２５０内を空気搬送される泥土に固化剤を加圧ポンプ
２２０の負圧を利用して加圧ポンプ２２０の直前から導
入し、加圧ポンプ２２０の羽根の回転により泥土と十分
混練したうえ泥土流量に見合った量だけ粉体または水分
を添加混合したスラリを供給するため、プラグ輸送中の
泥土に均一にほどよく混合され、遠隔の目的地に達した
後、一定期間経過後（通常２〜７日間）に必要強度以上
に固化する。つまり、固化剤添加量は、泥土土質の種類
や何日後に何ｋｇｆ／ｃｍ² の強度が欲しいかによって
添加量を決定する。当然のことながら、添加量が多くな
る程、早く、固く、固化する。このように、泥土と固化
剤との均一混合は排送管中のプラグ輸送中に能率よく実
施されるため、排送管２５０の長さは少なくとも５０ｍ
は必要とされ。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の浚渫圧送
装置においては、硬い固結泥土でも効率よく、円滑に大
量に浚渫移送することができるので、浚渫効率が飛躍的
に向上する。また、可動集泥板を布設したものでは集泥
効果がさらにアップする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る浚渫圧送装置の全体構成
図である。

【図２】本発明の実施例に係る竪型スクリュコンベヤの
全体側面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ視の側面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ視の平面図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す集泥板の平面図であ
る。

【図６】本発明の実施例に係る浚渫作業手順を示す平面
説明図である。

【図７】本発明の他の実施例に係る集泥板の平面図であ
る。

【図８】従来の浚渫圧送装置の全体構成図である。

【符号の説明】

１ 浚渫装置 １００ 圧送装置 ２００ 浚渫圧送装置 ２１０ 竪型スクリュコンベヤ ２１０Ｘ インレット装置 ２１０Ｙ インレット羽根 ２１１ ケーシング ２１２ 回転軸 ２１２ａ 油圧モータ ２１３ スクリュ羽根 ２１４ 吸込口 ２１５ 排出口 ２１６ 攪拌装置 ２１６ａ サポート ２１６ｂ サポート ２１７ 攪拌軸 ２１７ａ 油圧モータ ２１７ｂ 軸受 ２１７ｃ 軸受 ２１８ 攪拌羽根 ２１８Ａ 攪拌羽根（上） ２１８Ｂ 攪拌羽根（下） ２１８ａ アーム ２１８ｂ 突起 ２１９ 固定羽根 ２２０ 加圧ポンプ ２２０ａ 油圧モータ ２３０ 流量計 ２４０ 逆止弁 ２５０ 排送管 ２６０ エゼクタ ２６２ コンプレッサ ２７０ 集泥板 ２７０Ａ 固定集泥板 ２７０Ｂ 固定集泥板 ２７０Ｃ 可動集泥板 ２７２ 回転軸 ２７４ 可動シャッタ Ａ 浚渫始点 Ｂ 浚渫終点 Ｚ 浚渫領域（浚渫ゾーン）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪型スクリュコンベヤと該竪型スクリュ
   コンベヤの吐出口に接続された加圧ポンプと該加圧ポン
   プに後続する排送管と該排送管途中に配設され該排送管
   内に圧縮エアを送入するエゼクタを備えた泥土の浚渫圧
   送装置において、該竪型スクリュコンベヤ下端の泥土取
   込口の前方ならびに左右両側方にそれぞれ竪軸回りに回
   転駆動され泥土を掘削し攪拌流動化する３つの攪拌装置
   を備え、該攪拌装置は該竪軸より水平に張り出され先端
   が上方または下方へ屈曲された複数本のアームの外側に
   先端が鋭利な刃物状に形成された突起を略等間隔に複数
   個配設した攪拌羽根を有し、かつ、該攪拌羽根の旋回領
   域の内部に固結する泥土を排除する固定羽根を配設する
   とともに、前記竪型スクリュコンベヤの泥土取込口の外
   側に該攪拌装置により攪拌流動化された泥土を該泥土取
   込口へ導入する垂直平板状の集泥板を配設したことを特
   徴とする浚渫圧送装置。
2. 【請求項２】 集泥板は竪型スクリュコンベヤの下端前
   方に竪軸回りに回動自在な可動集泥板と竪型スクリュコ
   ンベヤの下端側方に平面視においてハの字状に配設した
   左右一対の固定集泥板とした請求項１記載の浚渫圧送装
   置。