JPH08232293A - 高濃度浚渫装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続した高濃度浚渫を可能にする。 【構成】 斜設したコンベヤ１を、下部に掘削用開口部
11を有する気密フード12により覆う。コンベヤ１のチェ
ーン９に複数の平板状掘削刃10を設ける。前記気密フー
ド12に底部案内面17Ａを設け、この底部案内面17Ａの上
部に貯泥タンク19を設ける。 【効果】 掘削刃10が泥土Ｄを気密フード12内の底部案
内面17Ａに連続的に掻き上げる。その泥土Ｄが気密フー
ド12の気中雰囲気内にて水切りされた状態で貯泥タンク
19内に投入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水底に堆積した泥土を
高濃度で連続して浚渫する高濃度浚渫装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】汚泥浚渫においては、浚渫時にできるだ
け水の混入の防止すると共に、堆積状態のまま浚渫する
ことが望ましく、このため種々の浚渫装置がその目的に
合わせて用いられている。例えばポンプを用いる吸引方
式では、堆積した泥土をそのまま、あるいは攪拌して吸
引するため、泥土は泥水の流れに沿って吸引口に流れ込
み、土質によっては泥土中に所謂みず道ができ易く、こ
のみず道ができると、周囲の水を吸引してしまうため高
含泥での浚渫が困難となる。また、グラブバケットを用
いるグラブ方式では、グラブバケットにより堆積した泥
土を浚渫するものであるが、30〜40センチ程度の薄層の
浚渫を行う場合、グラブバケットの形状により、余分な
水の取り込みが大となり、薄層での高濃度浚渫が困難で
あると共に、水底で浚渫を行ったグラブバケットの泥土
をその都度浚渫船上にあけるため、浚渫作業が断続的な
ものになるという問題があった。

【０００３】これらの問題を解消し、高濃度浚渫を可能
にするため、例えば特公平６−８９５５７号公報では、
回転胴部と、この回転胴部の外周から半径方向外方に突
出可能な複数のスライド掘削刃とを有する回転掘削機部
と、上記スライド掘削刃を駆動する機構と、上記回転胴
部の外周に所望の間隙を介して対向配置した板状底面切
削刃を有する固定切削機部と、上記スライド掘削刃と底
面切削刃とにより地盤から切り取られた泥土を揚泥する
機構とより成り、上記スライド掘削刃はその側方に突出
する軸とこの軸によって支承されたガイドローラとを有
し、上記スライド切削刃を駆動する機構は上記ガイドロ
ーラに対接され、上記回転胴部が回転したとき上記スラ
イド掘削刃を次第に上記回転胴部内に向かって押し込む
ための掘削刃押し込みガイドを有する浚渫装置が提案さ
れ、この浚渫装置では、スライド切削刃の駆動により余
分な水の侵入を抑え、非攪乱状態で泥土を浚渫するもの
である。また、特公平５−６１４１３号公報には、カッ
タホイール上に、底部に投入口を有する複数のバケット
を設け、カッタホイールの内側にはバケットで掘削した
水底の泥土を投入するように上部に開口部を備えた貯泥
タンクを取付け、該貯泥タンク内に攪乱翼を設けて、カ
ッタホイールの上方部分を気密フードで覆い、該気密フ
ード内に加圧空気を連続的に供給する供給口を臨ませる
と共に、貯泥タンク内の泥土をパイプラインを介して処
理場に圧送するポンプを設けた高濃度浚渫装置が提案さ
れ、この高濃度浚渫装置では、気密フードにより水中で
気中雰囲気を作り、バケットで浚渫した泥土が気中雰囲
気に入って水切りされ、これにより含泥率の高い泥土を
浚渫するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】高濃度で汚泥浚渫を行
うために開発された、上記いずれの装置も、余分な水の
取り込みを極力防ぐ構造を有しており、適正土厚で浚渫
を行う場合、高濃度での浚渫が可能である。

【０００５】しかしながら、いずれの装置に関しても浚
渫土厚が浚渫装置の適正土厚から外れた薄層で浚渫を行
う場合や、浚渫層厚が厚く２層や３層に別けて浚渫を行
う場合、適正土厚から外れた部分については、余分な水
を取込むこととなる。例えば、適正土厚の２分の１程度
の厚さの泥土層の掘削を行う場合、泥土とほぼ同量の水
を取り込むこととなり、高濃度での浚渫は困難となる。

【０００６】そのため、浚渫泥厚に合った掘削刃が必要
となるが、同一区域内で浚渫泥泥厚が変化する場合、対
応が困難になると予想される。

【０００７】そこで本発明は、構造簡易にして連続した
高濃度浚渫が可能で、泥土の土質及び泥土層の厚さに合
わせて可変的に浚渫を行うことができる高濃度浚渫装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、下部
に掘削用開口部を有する気密フード内に斜設したコンベ
ヤと、このコンベヤの無端状帯体に設けられ外周に突出
した複数の掘削刃と、前記コンベヤの無端状帯体を回転
駆動する回転駆動手段と、前記気密フード内に設けられ
前記無端状帯体の外周に間隔をおいてほぼ平行に設けた
底部案内面と、この底部案内面の上部に前記気密フード
内に連通して設けられ前記掘削刃により前記底部案内部
上に掻き上げた泥土を投入する投入口を有する貯泥タン
クと、前記気密フードに接続された空気供給口と、前記
貯泥タンク内の泥土をパイプラインを介して処理場に圧
送する圧送手段とを備えることを特徴とする高濃度浚渫
装置である。

【０００９】請求項２の発明は、前記コンベヤと前記底
部案内面とを一体的に傾動する角度調整機構を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の高濃度浚渫装置である。

【００１０】

【作用】請求項１の構成では、無端状帯体の回転駆動に
より、掘削刃が泥土を気密フード内の底部案内面に連続
的に掻き上げ、該気密フードの気中雰囲気内にて水切り
された状態で貯泥タンク内に投入され、この含水率の低
い泥土がパイプラインを介して処理場に送られる。そし
て底部案内面に沿って掘削刃が泥土を押し上げて運搬す
るため、該掘削刃に平板状のものを用いることができ、
掘削刃に泥土が付着しにくくなると共に、水を掻き揚げ
にくくなる。また、掘削用開口部から底部案内面に掻き
揚げた泥土を、該案内面上部の貯泥タンクに投入するた
め、揚泥距離が比較的短くなる。

【００１１】請求項２の構成では、コンベヤと底部案内
面の角度を小から大に調整することにより、薄層泥土か
ら厚層泥土まで異なる厚さの層の浚渫を行うことができ
る。また、粘性の大きな泥土を浚渫する場合は、前記角
度を小さくすると、掘削刃が垂直に近くなり、該掘削刃
に泥土が付着しにくくなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図１ないし図４は本発明の第１実施例を示
し、同図において、浚渫装置本体Ｓは、前側を高く後側
を低くして斜設したコンベヤ１を備え、このコンベヤ１
は、左右平行に配置したコンベヤ側枠部２，２の中央を
幅方向のコンベヤ中央枠部３により連結した平面略Ｈ型
の機枠４を形成し、それらコンベヤ側枠部２，２の前側
及び後側に軸受５を介して駆動軸６と従動軸７とを回動
可能に設け、これら駆動軸６及び従動軸７の左，右，中
央にそれぞれスプロケット８，８，８をそれぞれ固着
し、前後で対応するスプロケット８，８に無端状帯体た
るチェーン９を掛装し、これら左，右，中央のチェーン
９，９，９に複数の掘削刃10を等間隔で設けると共に、
該掘削刃10をコンベヤ１の外周側に突出して設け、これ
ら掘削刃10は板状をなすと共に、前記左右のコンベヤ側
枠部２，２の間隔にほぼ対応した左右幅寸法を有し、該
掘削刃10はチェーン９の長さ方向に直交して保持され、
また、前後に隣合う前記掘削刃10，10の内端10Ａ，10Ａ
間は開口している。そして前記チェーン９は底面側に後
下部から前上部に向かって斜設された運搬路９Ａを少な
くとも有している。さらに前記コンベヤ１は、下部に掘
削用開口部11を有する気密フード12により覆われ、この
気密フード12は、左，右側板部13，13と、これら側板1
3，13を連結する胴部14とを気密に組み立てると共に、
前記左，右側板13，13を前記左，右のコンベヤ側枠部
２，２に一体的に設けている。また、前記胴部14は、上
面部15と前側の半円状湾曲部16と底部案内部17とを有
し、この略平板状をなす底部案内部17の前後縁は下向き
に折り曲げられており、前記底部案内部17の内面である
底部案内面17Ａが前記チェーン９の外周に間隔をおいて
平行に設けられてる。また、前記底部案内面17Ａの上部
には泥土Ｄを投入する投入口18が前記気密フード12内に
連設して設けられ、この投入口18の下部に貯泥タンク19
が設けられ、この貯泥タンク19は前記気密フード12と一
体かつ内部を気密に設けられている。前記貯泥タンク19
には圧送手段たるサンドポンプ20を設け、このサンドポ
ンプ20の回転駆動軸20Ａの先端に攪乱翼21を設け、該サ
ンドポンプ20により吸引した泥土Ｄをパイプラインであ
る排泥管22を介して処理場に圧送するようになってい
る。前記気密フード12の上部には該気密フード12内に空
気を圧送する空気供給口23が設けられ、この空気供給口
23にパイプ24を接続し、このパイプ24が水面上の浚渫船
（図示せず）に設けられた空気圧縮機等の空気供給手段
（図示せず）に接続されている。

【００１３】前記コンベヤ１、気密フード12及び貯泥タ
ンク19を備えた前記浚渫装置本体Ｓは、角度調整機構25
によりその傾斜角度θを調整可能に設けられており、こ
の角度調整機構25は前記気密フード12の上面部15のほぼ
中央に左右方向の連結軸26を介して吊下部材27を回動可
能に連結し、この吊下部材27と前記上面部15後側とを油
圧シリンダーなどの伸縮アーム28により連結し、この伸
縮アーム28の両端はそれぞれ枢着されており、前記伸縮
アーム28の伸縮により前記浚渫装置本体Ｓの傾きが調整
されるようになっている。また、図２に示すように前記
駆動軸６を回転駆動するモータなどの回転駆動手段29が
前記気密フード12の前左側に設けられ、その駆動手段29
も気密ケース30に収納されている。

【００１４】31は前記コンベヤの後部に設けられた水平
保持体であり、斜設した前記浚渫装置本体Ｓを水平移動
するように保持するものであって、この水平保持体31
は、掘削後の水底の掘削面32に平行に配置される水平板
33と、この水平板33の後部に立設した左右のブラケット
34，34と、前記掘削用開口部11を左右から挟む左右側板
35，35とを一体に有し、前記水平板33は前記掘削用開口
部11より左右方向が僅かに幅広に形成され、前記ブラケ
ット34の上部に伸縮アーム36の下端を連結軸36Ｄを介し
て連結するとともに、該伸縮アーム36の上端を前記吊下
部材27に連結軸36Ｕを介して連結し、これら連結軸36
Ｕ，36Ｄを中心に前記伸縮アーム36，前記ブラケット34
が回動可能でかつ相互の角度を固定できるようになって
おり、前記伸縮アーム36には、油圧シリンダなどが用い
られる。前記吊下部材27は前記浚渫船に連結したラダー
37に水平回動機構38を介して連結されている。また、前
記気密フード12の底部案内部17の下部には、複数の障害
物防御爪39が左右方向に並んで設けられ、その防御爪39
の上端39Ｕが前記底部案内部17側に角度調節かつ固定可
能に連結され、前記防御爪39の角度を調整して該防御爪
39の下端39Ｄの高さを前記水平板33に合わせている。
尚、図中41は深度計測手段たる深度計測管であって、深
度を計測する検知部41Ａを下端に有している。また、図
中42は泥位センサであって、前記貯泥タンク19内の泥土
Ｄの高さを検知する検知部42Ａを下端に有している。

【００１５】次に前記構成につきその作用を説明する
と、浚渫船のラダー37を水平方向にスイングして該ラダ
ー37の先端に取付けた浚渫装置本体Ｓを図１中左側の前
方に向かって水平移動させる。同時に回転駆動手段に29
より、前記コンベヤ１のチェーン９を時計回り方向に回
転駆動し、また、空気供給口23から圧縮空気を供給す
る。そしてチェーン９に設けた掘削刃10により底部案内
面17Ａ上に送り込まれた泥土Ｄは、該底部案内面17Ａ上
部の投入口18から貯泥タンク19内に連続的に集められ
る。この際、前記空気供給口23から圧縮空気を気密フー
ド12内に連続的に供給して、図２の二点鎖線に示すフー
ド内水位Ｗより上部を気中雰囲気に保っているため、掘
削刃10により前記底部案内面17Ａを斜め上方に運ばれる
泥土Ｄの水切りが良好に行われ、含水率の低い高濃度の
泥土Ｄが貯泥タンク19内に集められ、この泥土Ｄは含水
率が低いため、これを吸引するサンドポンプ20の動作と
同時に攪乱翼21が泥土Ｄを攪乱し、圧送に適した状態で
排泥管22を通って処理場である浚渫船あるいは処理場で
ある埋立て地へと送られる。また、掘削用開口部11の前
側に設けた複数の障害物防御爪39が、掘削用開口部11前
側の泥土Ｄの夾雑物を除去し、コンベヤ１及びサンドポ
ンプ20の障害になる大型ごみなどが混入することを防止
する。さらに、後方下部に設けた水平保持体31により、
傾斜した浚渫装置本体Ｓが安定して水平移動しながら浚
渫を行うことができ、水平保持体31の水平板33により浚
渫後の掘削面32がほぼ水平に均される。そして前記ラダ
ー37を一側方向にスイングして所定範囲の浚渫を行った
後、水平回動機構38により浚渫装置本体Ｓを１８０°水
平回動して他側方向にラダー37をスイングして浚渫を行
う。また、前記深度計測管41により、浚渫装置本体Ｓの
作業位置の水圧に応じて圧縮空気を気密フード12内に圧
送し、また、コンベヤ１の掘削刃10により泥土Ｄが連続
的に貯泥タンク19内に投入して連続浚渫がなされる。さ
らに、サンドポンプ20は空転を防止するために、泥位セ
ンサ42により貯泥タンク19内が所定以上の泥土Ｄを貯泥
した状態で、該サンドポンプ20を駆動するようになって
いる。そしてこの浚渫装置本体Ｓにおいては、底部案内
面17Ａに沿って掘削刃10が泥土Ｄを押し上げるようにし
て該泥土Ｄを貯泥タンク19へと運搬するため、掘削刃10
に平板状のものを用いることができ、しかも運搬路９Ａ
においては切削刃10が案内面17Ａに垂直で一定の傾きで
水平移動するため、粘性の高い泥土Ｄの浚渫に用いて
も、該掘削刃10に泥土Ｄが付着しにくくなる。また、従
来のバケット式のものでは、該バケットは泥と共に水も
掬い上げることとなるが、平板状の掘削刃10により水抜
けが良好であるとともに、掻き揚げる水の量も少なくな
る。

【００１６】さらに前記角度調整機構25により、浚渫装
置本体Ｓの傾斜角度θを調整して大きくすることによ
り、掘削用開口部11の有効高さ寸法Ｈ、すなわち後側案
内縁18の下端と水平板33との高さ間隔が大きくなり、深
層泥土Ｄの浚渫を行うことができる。尚、水平板33の高
さ位置は、回転駆動する掘削刃10先端の最低位置にほぼ
等しくしている。この場合、図４に示すように、浚渫装
置本体Ｓを傾斜角度θを４５度にして傾け、障害物防御
爪39を回動して掘削用開口部11の前方を塞ぐようにし、
また、前記水平保持体31は、伸縮アーム36を伸縮すると
ともに、両端の連結軸36Ｕ，36Ｄを回動して該水平保持
体31を平行位置に固定する。ちなみに斜角度θが３０度
では前記有効高さ寸法Ｈが２００ミリであれば、４５度
では４５０ミリ程度で２倍以上となる。そして掘削刃10
はチェーン９の長さ方向に直交して保持されているた
め、傾斜角度θを４５度にすると、図４に示すように掘
削刃10も４５度の傾斜になるため、掻揚げ力が増し、深
層泥土Ｄの浚渫を良好に行うことができる。

【００１７】このように本実施例では請求項１に対応し
て、下部に掘削用開口部11を有する気密フード12内に斜
設したコンベヤ１と、このコンベヤ１の無端状帯体たる
チェーン９に設けられ外周に突出した複数の掘削刃10
と、コンベヤ１のチェーン９を回転駆動する回転駆動手
段29と、気密フード12内に設けられチェーン９の外周に
間隔をおいてほぼ平行に設けた底部案内面17Ａと、この
底部案内面17Ａの上部に気密フード12内に連通して設け
られ掘削刃10により底部案内面17Ａ上に掻き上げた泥土
Ｄを投入する投入口18を有する貯泥タンク19と、気密フ
ード12に接続された空気供給口23と、貯泥タンク19内の
泥土Ｄをパイプラインたる排泥管22を介して処理場に圧
送する圧送手段たるサンドポンプ20とを備えるものであ
るから、チェーン９の回転駆動により掘削刃10が泥土Ｄ
を気密フード12内の底部案内面17Ａに連続的に掻き上
げ、該泥土Ｄが気密フード12の気中雰囲気内にて水切り
され後、貯泥タンク19内に投入され、この含水率の低い
泥土Ｄが排泥管22を介して処理場に送られ、連続した高
濃度浚渫を行うことができる。そして底部案内面17Ａに
沿って掘削刃10が泥土Ｄを押し上げて運搬するコンベヤ
方式のものであるから、比較的構造簡易となり、また、
該掘削刃10に平板状のものを用いることができるため、
掘削刃10に泥土が付着しにくくなると共に、水を掻き揚
げにくくなり、また、掘削用開口部11から底部案内面17
Ａに掻き揚げた泥土Ｄを、該案内面17Ａ上部の貯泥タン
ク19に投入するため、揚泥距離が比較的短くなり、回転
駆動装置などの小型化及び軽量化も可能となる。そして
また、本実施例では、掘削刃10はその高さ寸法を短くで
きると共に、前後に隣合う掘削刃10の間隔を比較的長く
することができるため、より泥土Ｄの付着を防止するこ
とができる。また、掘削刃10は底部案内面17Ａに摺動す
るが、他部材は摺動部分が少ないため、部材の磨耗の心
配も少なくなる。また、浚渫装置本体Ｓの進行方向に向
かってチェーン９の運搬路９Ａが移動するため、底部案
内面17Ａ上の良好に泥土Ｄを掻揚げることができる。

【００１８】このように本実施例では請求項２に対応し
て、コンベヤ１と底部案内面17Ａとを一体的に傾動する
角度調整機構25を設けたものであるから、傾斜角度θを
小から大に調整することにより、薄層泥土から厚層泥土
の浚渫を行うことが可能となり、また、粘性の大きな泥
土Ｄを浚渫する場合は、前記傾斜角度θを小さくする
と、掘削刃10が垂直に近くなり、該掘削刃10への泥土Ｄ
の付着を一層防止することができる。

【００１９】また実施例上の効果として、チェーン９に
は底部案内面17Ａに対応して、斜設された運搬路９Ａを
有し、前後に隣合う前記掘削刃10，10の内端10Ａ，10Ａ
間が開口しているため、この開口から速やかに水抜きが
なされる。

【００２０】図５は本発明の第２実施例を示し、上記第
１実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明
を省略して詳述すると、この例では右側に幅大に形成し
た貯泥タンク19Ａを備えると共に、該貯泥タンク19Ａの
右側にサンドポンプ20を配置し、貯泥タンク19Ａ内に泥
土を右側に移送するスクリューコンベヤ43を設けた例を
示し、本発明の装置ではコンベヤ１の外部に貯泥タンク
19Ａを設けるものであるから、該貯泥タンク19Ａを大き
くすることができる。

【００２１】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実
施が可能であり、例えば実施例では無端状帯体にチェー
ンを用いるものを示したが、コンベヤと左右がほぼ同幅
ベルトを用いることもでき、この場合はベルトに掘削刃
を該ベルトの長さ方向に直交して設ければよい。また、
コンベヤの一部、例えば下部のスプロケット８や下部の
軸受５等をゴムなどでカバーすれば、耐久性及び耐磨耗
性が一層向上する。さらに実施例では圧送手段としてサ
ンドポンプを用いて説明したが、ピストン方式等の他の
方式のポンプを用いてもよい。

【００２２】

【発明の効果】請求項１の発明は、下部に掘削用開口部
を有する気密フード内に斜設したコンベヤと、このコン
ベヤの無端状帯体に設けられ外周に突出した複数の掘削
刃と、前記コンベヤの無端状帯体を回転駆動する回転駆
動手段と、前記気密フード内に設けられ前記無端状帯体
の外周に間隔をおいてほぼ平行に設けた底部案内面と、
この底部案内面の上部に前記気密フード内に連通して設
けられ前記掘削刃により前記底部案内面上に掻き上げた
泥土を投入する投入口を有する貯泥タンクと、前記気密
フードに接続された空気供給口と、前記貯泥タンク内の
泥土をパイプラインを介して処理場に圧送する圧送手段
とを備えるものであり、構造簡易にして連続した高濃度
浚渫が可能な高濃度浚渫装置を提供することができる。

【００２３】請求項２の発明は、前記コンベヤと前記底
部案内面とを一体的に傾動する角度調整機構を設けたも
のであり、構造簡易にして連続した高濃度浚渫を可能と
し、さらに泥土の土質及び泥土層の厚さに合わせた浚渫
を行うことができる高濃度浚渫装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す一部切欠平面図であ
る。

【図３】本発明の第１実施例を示す要部の正面図であ
る。

【図４】本発明の第１実施例を示す掘削用開口部回りの
断面図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す要部の正面図であ
る。

【符号の説明】

１ コンベヤ ９ チェーン（無端状帯体） 10 掘削刃 11 掘削用開口部 12 気密フード 17Ａ 底部案内面 18 投入口 19 貯泥タンク 20 サンドポンプ（圧送手段） 22 排泥管（パイプライン） 23 空気供給口 25 角度調整機構 29 回転駆動手段 Ｄ 泥土

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部に掘削用開口部を有する気密フード
   内に斜設したコンベヤと、このコンベヤの無端状帯体に
   設けられ外周に突出した複数の掘削刃と、前記コンベヤ
   の無端状帯体を回転駆動する回転駆動手段と、前記気密
   フード内に設けられ前記無端状帯体の外周に間隔をおい
   てほぼ平行に設けた底部案内面と、この底部案内面の上
   部に前記気密フード内に連通して設けられ前記掘削刃に
   より前記底部案内面上に掻き上げた泥土を投入する投入
   口を有する貯泥タンクと、前記気密フードに接続された
   空気供給口と、前記貯泥タンク内の泥土をパイプライン
   を介して処理場に圧送する圧送手段とを備えることを特
   徴とする高濃度浚渫装置。
2. 【請求項２】 前記コンベヤと前記底部案内面とを一体
   的に傾動する角度調整機構を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の高濃度浚渫装置。