JPH09203073A - ローターホイール式サクションヘッド装置 - Google Patents

ローターホイール式サクションヘッド装置

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JPH09203073A
JPH09203073A JP1400496A JP1400496A JPH09203073A JP H09203073 A JPH09203073 A JP H09203073A JP 1400496 A JP1400496 A JP 1400496A JP 1400496 A JP1400496 A JP 1400496A JP H09203073 A JPH09203073 A JP H09203073A
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suction
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光 望月
Morikazu Shimura
守一 志村
Tetsuzo Iwatsuki
哲三 岩月
Yataro Nakamura
弥太郎 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サクションヘッドによる集泥時及びサクショ
ンヘッドのスイング時に、底泥の攪拌による水中汚濁の
発生を防止できる浚渫装置用のローターホイール式サク
ションヘッド装置を提供する。 【解決手段】 注気パイプ及び排気パイプを設けた気密
フードの内側に内外周面が開放された多数の隔室5を有
するローターホイール6の内側に、上部が開口した回転
しないサクションタンク7を設け、ローターホイール6
とサクションタンク7との間隙の最下部位置に、少なく
とも上記隔室5の内周長さより長い半月シール8を配設
し、ローターホイール6のスイング方向の背面の外周に
沿って集泥板9を位置移動可能に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中汚濁の発生を
防止しながら底泥の浚渫を行なうことのできるローター
ホイール式サクションヘッド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水底に沈降したヘドロ状の底泥を
浚渫する浚渫船による浚渫作業は、その浚渫船の後部に
設けたスタッドを中心にして船体をスイングさせる際
に、その船首に設けられたサクションヘッドを底泥内に
沈降させ、サクションヘッドを作動して底泥を集泥し、
浚渫した底泥を処分地等に送泥することにより行なわれ
ている。
【0003】しかしながら、上記サクションヘッドによ
る浚渫時には、サクションヘッドにより底泥を攪拌する
ことになり、水中の汚濁が発生し、水中環境の悪化を惹
起するという大きな問題があり、サクションヘッドによ
る集泥及びスイング時に、このような水中汚濁の発生を
防止できる浚渫装置のサクションヘッド装置の実現が強
く要請されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、サクション
ヘッドによる集泥時及びサクションヘッドのスイング時
に、底泥の攪拌による水中汚濁の発生を防止できる浚渫
装置用のローターホイール式サクションヘッド装置を提
供することを解決課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、内外周面が開
放された多数の隔室を有するローターホイールの内側
に、上部が開口した回転しないサクションタンクを設け
ると共に、ローターホイールの内周とサクションタンク
の外周との間隙の最下部位置に、ローターホイールの少
なくとも一つの隔室の内周長さより長いシール部材をサ
クションタンク側に固設し、かつローターホイールのス
イング方向の背面の外周に沿ってローターホイールの最
下部近傍からサクションタンクの開口位置又はその上方
まで集泥板を設けたローターホイール式サクションヘッ
ド装置からなる。
【0006】また、上記の集泥板がローターホイールの
各スイング方向の背面に沿って位置するように移動可能
に1枚または2枚設けられているローターホイール式サ
クションヘッド装置からなり、さらに、上記ローターホ
イールのスイング速度VS と、ローターホイールの外周
速度VR とを、VS :VR が1:1から1:1.2の間
で同期運転させる同期運転自動制御装置を装備したロー
ターホイール式サクションヘッド装置からなる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明のロー
ターホイール式サクションヘッド装置の一実施形態につ
いて説明するが、図1の組立正断面図及びその組立側断
面図である図2に示すサクションヘッド装置は、図3に
示すごとく、後部に設けたスパッド1を中心にして船体
をスイングさせる浚渫船2の船首にリンク機構のラダー
3を介して昇降可能に取付けられている。
【0008】次に、このサクションヘッド装置は、図1
及び図2に示すごとく、下方が開放された気密フード4
の内側に内外周面が開放された多数の隔室5を有するロ
ーターホイール6を設けており、このローターホイール
6の内側に、上部が開口した回転しないサクションタン
ク7が内設されている。また、ローターホイール6の内
周とサクションタンク7の外周との間隙の最下部位置に
は、ローターホイール6の少なくとも一つの隔室5の内
周長さより長い半月形のシール部材8を配設しており、
さらに、ローターホイール6のスイング方向Sの背面の
外周に沿ってローターホイール6の最下部からサクショ
ンタンク7の開口位置まで集泥板9を設けている。
【0009】この集泥板9はローターホイール6の図1
の矢印Sで示す方向及びその反対方向の左右の両スイン
グ方向の背面に沿って所定位置まで移動可能に、両スイ
ング方向に各1枚、合計2枚設けられているが、この集
泥板9は、その移動可能な範囲を大きくすることができ
れば、1枚だけ設けてもかまわない。なお、図1のこの
実施形態においては、左右各1枚の集泥板9にそれぞれ
集泥板可動油圧シリンダー10を設けて集泥板9を移動
可能にしている。
【0010】また、図中の11で示すのはローターホイ
ール6の駆動油圧モータであり、また12で示すのは集
泥した土砂の移送ポンプであり、さらに、サクションタ
ンク内には移送ポンプ12へ土砂を送るスクリュウコン
ベア13が設けられている。上記の構成からなるサクシ
ョンヘッド装置では、ローターホイール6の上半部を図
4に示す注気パイプ15及び排気パイプ16を設けた気
密フード4で覆うことにより気密フード4内をその下端
付近まで気中状態とし、水底に堆積した浮泥を含む軟泥
などの底泥14を多数の隔室5を円周上に設けた水車状
のローターホイール6により、高濃度の状態で浚渫可能
にした構造になっている。
【0011】すなわち、底泥14の浚渫は、矢印S方向
及びその反対方向の左右両スイングに対応するために、
左右対称になっている、ローターホイール6とスクレー
パの役割をする2枚の可動式の集泥板9によって行なわ
れるが、図4のごとくサクションヘッド装置の底泥14
に対する位置確認の後、図5のごとく、ローターホイー
ル6を底泥14に埋没させ、その土厚を確認する。その
際、図6に示すスイング方向Sと反対側の集泥板9をロ
ーターホイール6に沿って下方まで降下させる。
【0012】そこで、所定の底泥14中の深度で、浚渫
船2の船体をスイング方向Sにスイングさせると同時に
図6のごとくローターホイール6をスイング方向Sに緩
やかに回転させながら浚渫を開始する。サクションタン
ク7とローターホイール6との間には水抜き用の間隙が
設けてあり、底泥14を集泥板9に取り込むまでは水と
底泥14の土砂とを速やかに置換させ、土砂をローター
ホイール6の最下部の隔室5内に取り込んだ後はサクシ
ョンタンク7の下部に設けた半月形シール部材8によっ
て逆流を防止する構造になっている。
【0013】ここで、ローターホイール6とサクション
タンク7との間隙は、半月シール8のシールゴムにより
密閉されているので、土砂の漏れはなく、水中汚濁の発
生は防止される。上記のごとくローターホイール6と集
泥板9とによって取り込まれた土砂は、図7に示すごと
くサクションタンク7内に入り、スクリュウコンベア1
3を介して移送ポンプ12で移送され、振動ふるいによ
って粒径を調整した後、中継船などで送泥される。
【0014】次に、本発明のサクションヘッド装置で
は、図8のフローチャートに示すごとく上記のローター
ホイール6のスイング速度VS とローターホイール6の
外周速度VR との関係を制御する自動制御装置を装備し
ている。なお、上記のごとくスイング速度VS とロータ
ーホイール6の回転速度、即ちその外周速度VR とを制
御させるためには下記の2つの方式がある。
【0015】(1) スイング速度VS にローターホイー
ルの回転速度を合わせる方式;まず、予め目標とするス
イング速度VS を設定して、油圧ウインチによりスイン
グを行なう。次に、船体に設けたジャイロコンパス18
により実際のスイングの角速度を検出し、船体に設けた
吃水計19、サクションヘッド装置に設けた水深計20
と傾斜計21により、実際のサクションヘッド装置のス
イング速度VSを演算する。
【0016】さらに、ローターホイール6の駆動油圧モ
ータ11を制御して、実際のサクションヘッド装置のス
イング速度VS に所定のローターホイール6の回転速度
を合わせる。この回転速度はローターホイール回転検出
センサーにより回転数を検出して、回転速度を演算する
ことにより求める。 (2) ローターホイール6の回転速度にスイング速度V
S を合わせる方式;まず、予め目標とするローターホイ
ール6の回転速度を設定し、ローターホイール6の駆動
油圧モータ11によりローターホイール6を回転する。
【0017】次に、実際のローターホイール6の回転速
度をローターホイール回転検出センサー22により回転
数を検出し、回転速度を演算することにより求める。さ
らに、油圧ウインチを制御して、実際のローターホイー
ル6の回転速度に所定のサクションヘッド装置のスイン
グ速度VS を合わせる。このスイング速度VS は船体に
設けられたジャイロコンパス18によりスイングの角速
度を検出し、船体に設けた吃水計19、サクションヘッ
ド装置に設けた水深計20と傾斜計21により実際のサ
クションヘッド装置のスイング速度VSを演算して求め
る。
【0018】以上のごとき(1) 及び(2) の2通りの方式
があるが、(2) の方式はスイング速度VS が水流の影響
を受けて制御しにくいので、水流のある場合には(1) の
方式の方が、スイング速度VS とローターホイール6の
回転速度との同期を容易に行なうことができる。
【0019】次に、この実施形態のサクションヘッド装
置においては、スイング速度VS は図示されていないG
PS及びジャイロ等からの情報をコンピュータ処理し、
浚渫船2上の施工管理モニターと操作卓上の表示計にリ
アルタイムで表示され、運転者は画面を見ながらスイン
グウインチを操作する。その場合のスイング速度VS
ローターホイール6の外周速度VR との関係は、底泥の
性状に応じて底泥周辺の地盤を乱さない速度比とする。
【0020】すなわち、図9はVS :VR が1:1の場
合のローター軌跡図であり、ローターホイール6の回転
による吸泥効率を高めるため、この設定値は高めに幅を
持たせており、図10はVS :VR が1:1.1の場合
のローター軌跡図であるが、ローターホイール6の軌跡
を考えると、図9および図10のAで示した部分がロー
ターで乱される底泥の範囲である。しかし、実際は底泥
の性状(含水比、粘着力等)によって底泥の乱れは異な
ってくるので、底泥の性状に応じてVS とVRの比を設
定することが必要である。
【0021】なお、ローターホイール6の回転数はスプ
ロケット部に取り付けた回転数検出器により操作卓上の
表示器にリアルタイムで表示されるようになっている。
なお、本発明において採用されるローターホイール6の
スイング速度VS J、ローターホイール6の外周速度V
R との比を自動制御装置としては、図3及び図8にて示
す構成には拘束されるものではなく、どのような構成の
装置を装備してもよい。
【0022】
【発明の効果】以上に説明した本発明のローターホイー
ル式サクションヘッド装置によれば、浚渫される水中の
底泥はローターホイールの隔室内に掬いとられるように
取り込まれ、しかもその際、水と分離された状態の土砂
がローターホイール内に集泥され、サクションタンク経
由処分地等へ送泥されるので、底泥の地盤を乱すことが
なく、水中汚濁発生を低減することができ、しかも浚渫
作業能率を高めることができる。
【0023】また、ローターホイールのスイング速度
と、外周速度との比を自動制御させているので、このロ
ーターホイールの回転及びスイング時において浚渫する
底泥周辺の地盤を乱すことがなく、効果的に水中汚濁発
生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサクションヘッド装置の一実施形態に
おける組立正断面図である。
【図2】図1の組立側断面図である。
【図3】図1のサクションヘッド装置をその船首に取付
けた浚渫船の側面図である。
【図4】図1のローターホイールの底泥に対して位置確
認している状態を示す説明用正断面図である。
【図5】図4に引き続き底泥の土厚確認をしている状態
を示す説明用正断面図である。
【図6】図5に引き続き浚渫を開始した状態を示す説明
用正断面図である。
【図7】図6に引き続き浚渫した土砂を送泥している状
態を示す説明用正断面図である。
【図8】図1のサクションヘッド装置に使用される同期
運転自動制御装置のフローチャートである。
【図9】図1のローターホイールがVR /VS =1で運
転時のローターの軌跡図である。
【図10】図1のローターホイールがVR /VS =1.
1で運転時のローターの軌跡図である。
【符号の説明】
5 隔室 6 ローターホイ
ール 7 サクションタンク 8 半月形シール
部材 9 集泥板 S スイング方向
フロントページの続き (72)発明者 中村 弥太郎 神奈川県横浜市鶴見区安善町1−3 東亜 建設工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 注気パイプ及び排気パイプを設けた気密
    フードの内側に内外周面が開放された多数の隔室を有す
    るローターホイールの内側に、上部が開口した回転しな
    いサクションタンクを設けると共に、ローターホイール
    の内周とサクションタンクの外周との間隙の最下部位置
    に、ローターホイールの少なくとも一つの隔室の内周長
    さより長いシール部材をサクションタンク側に固設し、
    かつローターホイールのスイング方向の背面の外周に沿
    ってローターホイールの最下部近傍からサクションタン
    クの開口位置又はその上方まで集泥板を設けたローター
    ホイール式サクションヘッド装置。
  2. 【請求項2】 集泥板がローターホイールの各スイング
    方向の背面の外周に沿って位置するように移動可能に設
    けた請求項1記載のローターホイール式サクションヘッ
    ド装置。
  3. 【請求項3】 ローターホイールのスイング速度と、ロ
    ーターホイールの外周速度の比を自動制御する装置を装
    備した請求項1または2記載のローターホイール式サク
    ションヘッド装置。
JP01400496A 1996-01-30 1996-01-30 ローターホイール式サクションヘッド装置 Expired - Lifetime JP3817289B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108487355A (zh) * 2018-04-08 2018-09-04 湖南贝克特环保科技有限公司 一种用于污水处理的固废物驱离装置
CN109016132A (zh) * 2018-08-15 2018-12-18 淮南国力液压装备有限公司 一种全自动转盘式泥水搅拌机
CN120061428A (zh) * 2025-04-29 2025-05-30 中电建国祯十五里河项目管理有限公司 一种基于水利工程的河道清淤装置

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CN108487355A (zh) * 2018-04-08 2018-09-04 湖南贝克特环保科技有限公司 一种用于污水处理的固废物驱离装置
CN109016132A (zh) * 2018-08-15 2018-12-18 淮南国力液压装备有限公司 一种全自动转盘式泥水搅拌机
CN120061428A (zh) * 2025-04-29 2025-05-30 中电建国祯十五里河项目管理有限公司 一种基于水利工程的河道清淤装置

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