JPS6118615B2

JPS6118615B2 -

Info

Publication number: JPS6118615B2
Application number: JP11168880A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kubosawa; Shoichi Watanabe
Original assignee: Hitachi Techno Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-08-15
Filing date: 1980-08-15
Publication date: 1986-05-13
Also published as: JPS5740039A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ピツト内に堆積した砂泥を、遠心形
サンドポンプを使用して吸引除去する砂泥浚渫装
置に関するものである。

従来、遠心形サクシヨンポンプと組合せた砂泥
浚渫装置に使用されるサクシヨンノズルの、砂泥
層への突つ込み過ぎや、吸入口附近の崩落によつ
て、吸入口が埋没・閉塞してしまうことがある。
このため、サンドポンプの吸入側が過大な負圧に
なつて、しばしば運転不能になつたり、浚渫土量
の変動幅が甚だしく大きくなり、安定した作業が
できぬ欠点があつた。

このため従来から、(イ)サクシヨンパイプの１部
や砂の崩落による埋没の恐れのないノズルパイプ
の１部に吸水用の小孔を設ける方法、或いは(ロ)崩
落が起つても、砂泥が直接吸泥口を塞がないよう
にするための保護板を設けるなどの方法が用いら
れてきた。

しかし、これらの方法例えば、(イ)の方法では、
完全に閉塞を起さぬために必要な水量は相当大き
く、ポンプ全水量の数十パーセントに達するか
ら、砂泥を吸引するための有効水量は大幅に低下
する。そこで通常これらの吸水孔は比較的小さく
設定し、浚渫状況に合せて絶えずノズルパイプを
操作する方法がとられる。

このような方法では、直接目視できない水面下
の、不規則に堆積した砂泥に対しては、全くの経
験と勘を頼りの運転操作になるため、運転には高
度の技術を要し、このままでは無人化運転などは
不可能に近い。また、(ロ)の方法でも、小規模崩落
などには多少の効果はあるが、ノズルパイプの操
作が必要なことは、(イ)の方法と変りなく、従つて
根本解決とはならない。

本発明は、上記の点に鑑み、砂泥が流体に接触
すると、急激に流動性を増す性質を巧みに利用
し、吸泥口の閉塞によつて生ずる、流速の速い水
流に閉塞物の１部を接触させ、この水流に閉塞物
を乗せて急速に吸入させて、速やかに閉塞状態か
ら開放することにより、ノズルパイプを操作する
ことなく、常に安定した運転条件で、最大の浚渫
土量を得ることを目的とするものである。

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図および第２図において、１は底部をそり
状に形成したフレーム部、２は本体１に搭載され
たサンドポンプ、３は可撓継手（図示せず）を介
してサンドポンプ２の吸入側に連結された吸泥
管、４は吸泥等３の先端に装着されたＬ形にわん
形したサクシヨンノズル、５はサンドポンプ１２
の吐出側に連結された送泥管、６はフレーム部１
の前、後側頂部にそれぞれ回転自在に取付けられ
た一組の走行輪、７はフレーム部１の上部に取付
けられた浮沈装置例えばフロートである。８は浚
渫用引張りロープ、９は戻し用ロープで、これら
のロープ８，９により、フレーム部１は前後に自
由に移動できるように構成されている。フレーム
部１は上述のように上部のフロート７により、水
面１０上に保持され、移動時の抵抗を低減すると
同時に最も安定した基準面として水面を利用でき
る利点がある。

また、フロート７の浮力は、図示はしていない
が給排気弁を操作してフロート７内の空気を給排
気することにより増減できるので、必要に応じて
フレーム部１を適当な深さまで沈めて水深の深い
場所での浚渫も可能となる。

前記サクシヨンノズル４の基部４ａには複数個
のノズルパイプ４ｂが取付けられており、これら
のノズルパイプ４ｂは砂泥層１１表面に対し、α
なる掘起し角を有し浚渫用引張りロープ８を引張
るときは、サクシヨンノズル４の自重によりノズ
ルパイプ４ｂは砂泥層１１に食い込み、掘起しを
行なう。

第３図ａはサクシヨンノズル４のＡ矢視図で複
数個のノズルパイプ４ｂより同時に砂泥を吸引
し、サクシヨンノズル４の外巾Ｂと砂泥の安息角
θにより決定された広い範囲の砂泥S₁を浚渫する
ことができる。また第３図ａからもわかるよう
に、ノズルパイプ４ｂは、十分な幅Ｂをもつて砂
泥上に接しているので、左右の傾き角βは極めて
小さくできる。これによつて、ロープ８によりサ
クシヨンノズル４に作用する引張り力は、掘起し
力として有効に働くことになる。

第３図ｂ，ｃは、ノズルパイプ４ｂを１個にし
た場合で、図からも明らかなように浚渫された砂
泥S₂も第３図ａに比較して遥かに少なく、また第
３図ｂに示すように、左右の安定が悪いため、サ
クシヨンノズル４に引張り力が作用すると傾き角
βで大幅に左右に傾き、掘起し力として有効に作
用しない欠点を生ずる。

第４図〜第７図はサクシヨンノズル４の詳細説
明図で、吸泥管３の先端部にはサクシヨンノズル
４がバンド３ａ等で固定されている。このサクシ
ヨンノズル４は、サクシヨンノズル基部４ａと複
数個のノズルパイプ４ｂとから構成され、ノズル
パイプ４ｂは、ノズル基部４ａに対し掘起し角α
で取付けられる。ノズルパイプ４ｂの下端は吸泥
口４b₁で、サンドポンプ２の吸込水流に乗せて砂
泥を吸入する部分である。

４b₂はノズルパイプ４ｂの開口部から、サクシ
ヨンノズル基部４ａに向つて設けられた細長いス
リツト状の吸水孔４b₃はノズルパイプ４ｂの開口
部からやや離れた部分に設けられた１個或いは数
個の円形または長円形の吸水孔で、吸泥口４b₁が
砂泥により閉塞した際、閉塞物に直接高速の水流
を作用させ、積極的に閉塞物を水流に乗せて除去
する役目を持つている。

４ｃは吸水孔カバーで、第６図および第７図に
示すように、Ｕ形に曲げた板材の１端を塞いで遮
蔽板４c₁とし、他端は開放して開口部４c₂とし
て、これを、吸水孔４b₂の１部或いは全部を覆う
ようにノズルパイプ４に対しバンド、４ｄなど適
当な方法で取付けるか、または、ノズルパイプ４
に直接溶接或いは接着などの方法で取付ける。尚
バンド、ボルトなどを利用して着脱可能に取付け
るときは、砂泥の上質に応じて吸水孔４b₂の開口
面積を増減できる利点があるので実用上便利であ
る。

第６図に示すように、Ｕ形に曲げた吸水孔カバ
ー４ｃの内側と、ノズルパイプ４ｂの外側で形成
する空間Ｈは通水管部を形成し、開口部４c₂から
吸入した流水を吸水孔４b₂にまで導くためのパイ
プの役目を果す。

次に上記のような構成からなる本実施例の作用
および効果について第８図および第９図によつて
説明する。

第８図は従来形のノズルパイプの断面を、第９
図は本発明によるノズルパイプの断面を示す。尚
横線Ｇは両図に於て、砂泥とノズルパイプの関係
位置を明らかにするための基準線である。

第８図において、砂泥層１１に埋没したノズル
パイプａの吸水孔部ｂは閉塞した砂泥１１ａによ
り完全に塞がれ吸泥不能の状態にある。この状態
になるとサイドポンプはキヤビテーシヨンを起し
運転不能となり、通常原動機を停止し、ポンプケ
ーシング内に呼び水を注入し再起動しなければな
らない。また吸水孔ｃを設けたものもあるが、そ
の位置は堆積砂泥１１の上面よりはるかに上方に
あるため、閉塞時吸込まれた流水は、単にノズル
パイプ閉塞によるサンドポンプのキヤビテーシヨ
ン防止用の効果を期待しているに過ぎず、これに
よつて閉塞した砂泥１１ａを積極的に除去しよう
とする意図は全くない。またノズルパイプ閉塞時
サンドポンプのキヤビテーシヨンを完全に防止す
るには、ノズルパイプ断面積に対し、少なくも50
％以上の吸水孔面積を必要とし、この結果稼動時
には、常に吸水孔から大量の水流を吸込むので浚
渫される砂泥の容積濃度は著しく薄くなり、結果
的には、浚渫能率の低下を招いている。

これに対し本発明では第９図に示すように、吸
泥口４b₁附近に閉塞現象が始まるや否や、吸水孔
カバー４ｃの上方開口部４c₂から導入された流水
は、通水管部Ｈを経て、ノズルパイプ４ｂ下方に
設けられた吸水孔４b₂に達し、吸泥口４b₁が閉塞
に近い状態にあるため、高速の噴流となつてノズ
ルパイプ４ｂ内に噴出する。この際、吸泥口４b₁
附近に閉塞の原因となる砂泥１１ａがあれば、吸
水孔４b₂に最も近い部分の砂泥イ部が先ず噴流に
よつて崩解除去され、次にロ，ハ………ト，チの
順序で次々に連続的に吸泥口４b₁附近で崩解が起
り、吸泥口４b₁から吸込まるべき、また、サンド
ポンプがキヤビテーシヨンを起さず、且つ吸入し
た砂泥の搬送流体として、必要にして十分な水路
が早やかに吸泥口４b₁附近に形成される。発明者
等の実験によれば、吸泥口４b₁の断面積に対する
吸水孔４b₂の面積比は10％程度でも十分有効であ
ることが確認された。その浚渫能力は、常に安定
した浚渫作業ができることとあいまつて、平均容
積濃度で30％以上、最大容積濃度では35％以上で
あり、この数値は、従来のこの種サンドポンプを
応用した浚渫装置に於ては平均濃度としては10％
程度と推定できるから少なくとも従来のノズルに
比較して３倍性能が勝れていると云える。また本
発明によるサクシヨンパイプは複数個のノズルパ
イプで構成されているから、１本或いは数本のノ
ズルパイプの吸泥口に閉塞が生じても、他の１本
以上のノズルパイプ吸泥口に閉塞がなければ、サ
クシヨンノズル全体としては閉塞が起らず且つ閉
塞したノズルパイプも速やかに回復するから、常
に安定した浚渫作業を連続して行うことができる
利点がある。

以上のように本発明によれば、砂泥が流体に接
触すると、急激に流動性を増す性質を巧みに利用
し、吸泥口の閉塞によつて生ずる流速の速い水流
に閉塞物の１部を接触させ、この水流に閉塞物を
乗せて急速に吸入させて速やかに閉塞状態から開
放させるようにしたので、ノズルパイプを操作す
ることなく常に安定した運転条件で最大の浚渫土
量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明によるサクシヨ
ンノズルを適用する砂泥浚渫装置の側面図および
平面図、第３図ａ〜ｃは、サクシヨンノズルの正
面図を示すもので、第３図ａは第２図のＡ矢視
図、第３図ｂは従来の砂泥浚渫装置におけるサク
シヨンノズルの浚渫時の傾きを、第３図ｃは従来
形サクシヨンノズルの浚渫範囲を示すもの、第４
図〜第６図は、本発明の砂泥浚渫装置におけるサ
クシヨンノズルの一例の側面図、正面図および、
ノズルカバー取付部の断面図、第７図は、ノズル
パイプおよび吸水孔カバーの立体説明図、第８図
および第９図はノズルパイプの機能説明図で、第
８図は従来のものを、第９図は本発明のものを示
す説明図である。１……フレーム部、２……サンドポンプ、３…
…吸泥管、４……サクシヨンノズル、４ａ……サ
クシヨンノズル４の基部、４ｂ……ノズルパイ
プ、４b₁……吸泥口、４b₂，４b₃……吸水孔、４
ｃ……吸水孔カバー、７……浮沈装置、１１……
堆積砂泥。

Claims

【特許請求の範囲】１底部をそり状に形成したフレーム部に搭載さ
れ、吸泥管と送泥管を連絡するサンドポンプと、
前記フレーム部に付設され、このフレーム部を浮
上させると共に潜水させる浮沈装置と、前記吸泥
管の先端に装置したサクシヨンノズルとから成る
砂泥浚渫装置において、前記サクシヨンノズルに
は、その基部に２個以上のノズルパイプを配設
し、このノズルパイプには、その吸泥口附近に吸
水孔を設けると共に、この吸水孔部分に、下側が
閉塞され上側が開放された吸水孔カバーを設けた
ことを特徴とする砂泥浚渫装置。２吸水孔はノズルパイプの吸泥口附近からサク
シヨンノズル基部に向つて形成されたスリツト状
吸水孔であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の砂泥浚渫装置。３吸水孔は、ノズルパイプの吸泥口附近に形成
された１個または複数個の円状吸水孔であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の砂泥浚
渫装置。４吸水孔カバーはノズルパイプに着脱自在に取
付けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の砂泥浚渫装置。５吸水孔カバーは、ノズルパイプに、吸泥に対
する関係位置を変更できるように取付けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の砂泥浚渫
装置。