(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面の軸方向に略平行にかつ円周方向に沿って複数の撹拌羽根およびスクリュー羽根が突設された回転ドラム内に含水率が高い泥土を脱水処理剤と共に搬入し、上記回転ドラムを回転させることにより泥土を反応固化させて固形化処理するようにした泥土固化処理装置において、前記撹拌羽根および前記スクリュー羽根の間の空間部内を前記撹拌羽根および前記スクリュー羽根に略垂直でかつこれらに沿って略摺接するように移動可能に設けられた排土板と、該排土板を移動させる移動駆動手段を有したことを特徴とする泥土固化処理装置。
【請求項２】
排土板は撹拌羽根およびスクリュー羽根に略垂直でかつ回転ドラムの径方向に沿って前記羽根に略摺接するように移動可能に設けられ、移動駆動手段は前記排土板と前記撹拌羽根および前記スクリュー羽根と前記回転ドラムの内周面とで区画された空間に配設され、高圧流体の流入により膨張して前記排土板を押し出す袋状押出体であることを特徴とする請求項１記載の泥土固化処理装置。
【請求項３】
排土板は撹拌羽根およびスクリュー羽根に略垂直でかつ回転ドラムの軸方向に沿って前記羽根に略摺接するように移動可能に設けられ、移動駆動手段は一端が前記排土板に固定されて前記回転ドラムの軸方向に引き出された押引竿の他端側にロッドの他端が固定された流体シリンダーであることを特徴とする請求項１記載の泥土固化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内周面に撹拌羽根およびスクリュー羽根が突設された回転ドラムを回転させることにより内部に搬入された泥土を脱水処理剤と反応固化させるようにした泥土固化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市部での上下水管や電気・通信配線の埋設工事等の施行においては交通障害や各種建設公害の発生防止のため、シールド工法が多く採用されるようになっている。シールド工法では地中で掘削した掘削土砂を坑外に排出しなければならないという不利な点がある。そこで、掘削土砂を効率よく排出するために例えば、土圧式シールド工法が開発され、採用されているが、この工法では掘削されて地上に搬出された土砂は地下水と混合されているため、その含水率が高い。そのため、取扱いや地上搬送が不便であるばかりでなく、再利用可能な一般残土として扱われない。このような含水率の高い掘削土砂が大量に排出されると、適当な処分場が不足しているため、不法投棄等の社会問題の一因にもなっている。
【０００３】
そこで、このような含水率の高い掘削土砂を固形化する技術が既に幾つか提案されている。例えば、特開昭６４−４３３９９号公報には内周面に撹拌羽根とスクリュー羽根が植設された回転ドラム内に泥土と脱水処理剤を投入して回転撹拌することにより、短時間に能率良く泥土処理できる汚泥の脱水処理装置の発明が開示されている。図７は従来例に係る汚泥脱水処理装置の要部切断正面図である。同図に示すように、回転ドラム１が基台２上に配設された車軸３，４にリング５，６が接することにより回転自在に支持されている。回転ドラム１の前側板７に一体化されたプーリー１０には基台２上に取り付けられたモーター１１の駆動プーリーとの間にベルト１２が架け渡されていて、このモーター１１により回転ドラム１が回転駆動されるようになっている。
【０００４】
汚泥と石灰等の脱水処理剤はそれぞれ汚泥投入ホッパー２１および脱水処理剤ホッパー２３より投入され、汚泥投入スクリュー２２により回転ドラム１内に連続投入される。回転ドラム１内に投入された汚泥は脱水処理剤と共に、回転する回転ドラム１の内周面に植設された撹拌羽根３０，３１により撹拌され、スクリュー羽根３２により左方に搬送される過程で水和反応して固化乾燥し、やがて左外方まで延設された樋１３内に落下し、排出スクリュー１４により左方に搬送され、回転ドラム１外に排出されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、回転ドラム１内に投入された汚泥は脱水処理剤と共に撹拌羽根３０，３１により撹拌されると、脱水処理剤と水和反応して固化するが、撹拌羽根３０，３１によって持ち上げられ、落下する過程を繰り返す中に固化しだした泥土が撹拌羽根３１、スクリュー羽根３２と回転ドラム１内壁との間に付着堆積し、次第に付着土が増加して撹拌羽根３１、スクリュー羽根３２間の空間を埋める程になると、回転ドラム１の泥土の撹拌能力が著しく低下すると共に、樋１３方向への搬送能力も失ってしまい、外部への排出が困難になってしまう。回転ドラム１の径が小さいもの程、撹拌羽根３１、スクリュー羽根３２間の空間が狭いので、泥土付着の傾向が著しい。
【０００６】
そこで、かかる困難が生じない中に定期的に図示しない覗き窓から回転ドラム１の内部を窺って泥土付着が生じた時は、掻き棒で突ついて掻き落とす付着土除去作業を行っていた。しかし、狭い覗き窓の中に掻き棒を入れて、回転ドラム１内壁に突設された撹拌羽根３１、スクリュー羽根３２間の空間の付着土を隅々まで除去する作業は困難で非常に煩わしい作業となっていた。
本発明は従来技術におけるかかる不具合を解消すべく為されたものであり、撹拌羽根やスクリュー羽根間の空間に付着堆積した泥土を人手を煩わせずに効率良く除去できる泥土固化処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、撹拌羽根およびスクリュー羽根の間の空間部内を前記羽根に略垂直でかつこれらに沿って略摺接するように移動可能に設けられた排土板と、該排土板を移動させる移動駆動手段を有したものであり、好ましくは、排土板は撹拌羽根およびスクリュー羽根に略垂直でかつ回転ドラムの径方向に沿って前記羽根に略摺接するように移動可能に設けられ、移動駆動手段を排土板と前記羽根と回転ドラムの内周面とで区画された空間に配設され、高圧流体の流入により膨張して排土板を押し出す袋状押出体としたり、排土板は撹拌羽根およびスクリュー羽根に略垂直でかつ回転ドラムの軸方向に沿って前記羽根に略摺接するように移動可能に設けられ、移動駆動手段を一端が排土板に固定されて回転ドラムの軸方向に引き出された押引竿の他端側にロッドの他端が固定された流体シリンダーとしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を具体化した具体例を詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ第１の具体例の構成を示す部分切欠き正面図およびその切断線Ｘ−Ｘ′に沿った断面図である。従来例と同一または同一と見做せる個所には同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。図１（ａ）では回転ドラム１の上部を切欠いた状態を示している。また、本発明に関係ない部分は割愛してある。同図において、３３は次に述べる押出袋の内側面に固着されて、撹拌羽根３１、スクリュー羽根３２と回転ドラム１内壁とで区画された空間を径方向に起伏可能な排土板、３４は撹拌羽根３１、スクリュー羽根３２と回転ドラム１内壁とで区画された空間の底部に回転ドラム１内壁に接する側の表面が接着されて収納され、後述するポンプユニットからの圧縮空気の圧力により径方向に迫り出し可能な押出袋、４０は押出袋３４に圧縮空気を供給するポンプユニット、４１は大気を圧縮して送り出す圧縮ポンプ、４２は圧縮ポンプ４１から送り出された圧縮空気の流路を開閉する切替弁、４３はポンプユニット４０と押出袋３４の外部開口との間を気密に接続するホース、４４はポンプユニット４０に接続され、固定されたホース４３と押出袋３４に接続されて回転ドラム１と共に回転するホース４３とを回転自在に連結する回転継手である。
【０００９】
なお、図では見辛くなるのを避けるため、排土板３３と押出袋３４は一か所の撹拌羽根３１、スクリュー羽根３２と回転ドラム１内壁とで区画された空間に収納されたもののみを示したが、実際には同様の空間全てに収納配設されている。押出袋３４はゴムや軟質プラスチック材等の柔軟性が高く伸縮性のある素材で形成されている。排土板３３はほぼ撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２との間の間隔に等しい幅と回転ドラム１の軸方向の内法に近い長さとを有している。
【００１０】
そして、図示しない操作捍を操作して切替弁４２を矢印ａ方向に切り替えると、ポンプユニット４０からの圧縮空気の流路が開き、図１（ｂ）に矢印Ａで示すように、圧縮空気が回転継手４４を経て押出袋３４内に流入して押出袋３４を膨張させ、押出袋３４が撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２と回転ドラム１内壁とで区画された空間内を径方向に迫り出すから、押出袋３４の内側面に固着された排土板３３は撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２に摺接するように径方向内側に移動する。従って、撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２と排土板３３とで区画された空間内に泥土固形物が付着した場合に、径方向内側に移動する排土板３３が確実に泥土固形物を上記空間部から回転ドラム１の中心部側に排出することができる。
【００１１】
図２、図３および図４はそれぞれ泥土固形物排出処理前、排出処理中および排出処理後の回転ドラム１の内部の状態を示す図１（ｂ）と同様の断面図である。泥土と脱水処理剤を内部に供給しながら回転ドラム１を回転させて泥土固化処理を行って所定時間が経過すると、図２に示すように、撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２と排土板３３とで区画された空間内に半固化状態の泥土ＭＤ′が付着堆積する。このように、半固化状態の泥土ＭＤ′が撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２と排土板３３とで区画された空間内に付着堆積すると、それらが回転ドラム１の頂部位置まで移動して真下を向く状態になっても、中々自重では下方に落下せず、新たな半固化状態の泥土ＭＤ′の付着が進行する。
【００１２】
そこで、作業員が泥土固化処理装置を停止させて、図示しない覗き窓から回転ドラム１の内部の状態を窺って、図２に示すように多量の半固化状態の泥土ＭＤ′の付着を視認すると、操作捍を操作して切替弁４２を矢印ａ方向に切り替える。これにより、ポンプユニット４０からの圧縮空気が押出袋３４内に流入して押出袋３４を膨張させ、排土板３３を径方向内側に移動させる。こうして、図３に示すように、全ての排土板３３が一斉に径方向内側に移動することにより、撹拌羽根３１、スクリュー羽根３２と排土板３３とで区画された空間内に付着堆積した半固化状態の泥土ＭＤ′は悉く上記空間から排出され、未固化状態の泥土ＭＤと混じり合う。
【００１３】
押出袋３４が十分膨張して排土板３３が径方向内側に最大距離移動し、ポンプユニット４０の排出側のホース４３内の気圧が図示しない圧力計により所定圧に達したことが判ったならば、作業員は操作捍を操作して切替弁４２を矢印ｂ方向に切り替える。これにより、押出袋３４へのポンプユニット４０からの圧縮空気の供給が絶たれると共にホース４３の内部は大気圧に開放される。排土板３３と回転ドラム１の内壁面との間には図示しないバネがそれぞれ取り付けられていて、排土板３３を回転ドラム１の内壁面側に付勢する弾性力を与えている。このため、これらのバネの弾性力により、排土板３３は回転ドラム１の内壁面側に引き付けられ、図４に示す押出袋３４が最も収縮して排土板３３が回転ドラム１の内壁面に最接近した状態になる。こうして、次の泥土固化処理工程に移り、上述の処理を繰り返すことになる。
【００１４】
このように、この具体例では撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２と回転ドラム１内壁とで区画された空間の底部に接触面を接着した押出袋３４を配設し、その内側面に固着された排土板３３を設け、上記空間部に多量の半固化状態の泥土ＭＤ′が付着した時に、押出袋３４内に圧縮空気を流入させて膨張させ、排土板３３を径方向内側に移動させることにより、上記空間内に付着堆積した半固化状態の泥土ＭＤ′を上記空間から排出するようにしたので、作業員の手を煩わすこと無く、撹拌羽根３１の根元等に付着した半固化状態の泥土ＭＤ′を素早く容易かつ確実に掻き落とすことができる。
【００１５】
なお、排土板３３を径方向内側に移動させるための駆動手段として、圧縮空気により膨張する押出袋３４を用いたが、これに限らず、回転ドラム１の周面部に取り付けられて径方向に伸縮動作する油圧シリンダーや空気圧シリンダーを用いても良い。また、切替弁４２の切替え動作は作業員による操作捍の手動操作によるようにしたが、油圧機構等により定期的に駆動される自動駆動手段により動作するようにしても良い。さらに、押出袋３４への圧縮空気の供給は回転継手４４を介して行うようにしたが、回転ドラム１内の付着泥土除去作業は実際には泥土固化処理装置の運転停止時に行われるので、回転継手４４は必ずしも必要ではなく、常時は押出袋３４の開口を開放しておいて、付着泥土除去作業を行う時だけポンプユニット４０に接続されたホース４３を接続して押出袋３４を膨張させ、排土板３３を径方向内側に移動させるようにしても良い。
【００１６】
上述の具体例では撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２と排土板３３とで区画された空間内に付着堆積した泥土固形物を径方向に移動する排土板３３により掻き取るようにしたが、排土板３３を撹拌羽根３１等の長手方向、即ち、回転ドラム１の軸方向に移動させて上記空間内に付着堆積した泥土固形物を掻き取るようにすることもできる。図５（ａ），（ｂ）および図６はかかる機能を有した本発明の第２の具体例のそれぞれ軸方向と軸方向に垂直な方向の断面図および正面図である。
【００１７】
これらの図において、３３′は円周部に撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２が嵌入する複数の切欠部が穿設された略円板状の排土板、３５は一端が排土板３３′の主面の周部に垂直に固定され、回転ドラム１の軸方向に回転ドラム１の他端の側板を貫通して延設されて同方向（矢印Ｂ）に排土板３３′を移動させる複数の押引竿、３６はロッドが押引竿３５の他端に連結され、押引竿３５、従って排土板３３′を回転ドラム１の軸方向に移動させる排土板駆動シリンダー、３７は回転ドラム１の外周上の円周面に沿って複数箇所に固定され、付着泥土除去作業時に排土板駆動シリンダー３６が取り付けられる取付台、３８は押引竿３５の他端でＬ字状に屈曲した先端部と排土板駆動シリンダー３６の伸縮するロッド先端部とが付着泥土除去作業時に取り付け固定される取付部である。そして、図５（ｂ）に示すように、排土板３３′の円周部に穿設された複数の切欠部の形状は撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２の断面形状とほぼ同形となるように形成されている。
【００１８】
泥土固化処理を行って所定時間が経過して、撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２と回転ドラム１内壁とで区画された空間内に泥土固形物が付着した場合に、作業員は泥土固化処理装置の運転を停止させ、回転ドラム１の外周面上に固定された複数の取付台３７と、押引竿３５の他端でＬ字状に屈曲した先端部に設けられた複数の取付部３８とに、それぞれ排土板駆動シリンダー３６のシリンダー部とロッド先端部とを取り付ける。そして、図示しない操作捍を操作すると、排土板駆動シリンダー３６に圧油が供給され、そのロッドが伸長することにより押引竿３５を矢印Ｂ方向、即ち、回転ドラム１の軸方向に移動させる。
【００１９】
これにより、回転ドラム１の軸方向一端側に位置していた排土板３３′も複数の押引竿３５と一体に矢印Ｂ方向に移動し、撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２にほぼ同形の切欠部がそれらの羽根３１，３２に摺接するように移動するから、上記空間内に嵌入した嵌入部がそこに付着堆積した殆どの泥土固形物を掻き取ることができる。排土板駆動シリンダー３６のロッドが伸長して排土板３３′が回転ドラム１の軸方向他端側まで到達したことを図示しない検知素子が検知した時は、その検知信号により排土板駆動シリンダー３６から圧油が排出され、ロッドが収縮することにより押引竿３５を矢印Ｂと反対方向に移動させる。これにより、排土板３３′の嵌入部が撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２に逆方向から摺接して、上記空間内に残留した泥土固形物を完全に掻き取る。
【００２０】
このように、上述の本発明の第２の具体例では排土板駆動シリンダー３６に駆動された排土板３３′の嵌入部が摺接して、撹拌羽根３１とスクリュー羽根３２と回転ドラム１内壁とで区画された空間内に付着堆積した泥土固形物を掻き取るようにしたから、上記空間内に付着堆積した泥土固形物を効率良く強力に掻き取ることができ、また、全ての構成部品を金属製とすることができるから、耐久性の優れたものすることができる。この例では排土板３３′を回転ドラム１の外周面上に取り付けられる排土板駆動シリンダー３６により駆動するようにしたが、駆動手段は任意のもので良く、また、その取付け位置も回転ドラム１の外周面上に限らず、例えば、回転ドラム１の軸方向の外方に一体的に配設すれば、付着泥土除去作業時に駆動手段を取り付け、取り外す手間を省くことができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、撹拌羽根およびスクリュー羽根の間の空間部内を前記羽根に略垂直でかつこれらに沿って略摺接するように移動可能に設けられた排土板と、該排土板を移動させる移動駆動手段を有したので、撹拌羽根やスクリュー羽根間の空間に付着堆積した泥土を人手を煩わせずに効率良く除去することができる。
請求項２記載の発明によれば、排土板は撹拌羽根およびスクリュー羽根に略垂直でかつ回転ドラムの径方向に沿って前記羽根に略摺接するように移動可能に設けられ、移動駆動手段を排土板と前記羽根と回転ドラムの内周面とで区画された空間に配設され、高圧流体の流入により膨張して排土板を押し出す袋状押出体としたので、前記羽根の間の空間部内に付着堆積した泥土を一斉に効率良く掻き出すことができる。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、排土板は撹拌羽根およびスクリュー羽根に略垂直でかつ回転ドラムの軸方向に沿って前記羽根に略摺接するように移動可能に設けられ、移動駆動手段を一端が排土板に固定されて回転ドラムの軸方向に引き出された押引竿の他端側にロッドの他端が固定された流体シリンダーとしたので、比較的簡単な構成で前記羽根の間の空間部内に付着堆積した泥土を効率良く掻き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の具体例の構成を示す部分切欠き正面図（ａ）およびその切断線Ｘ−Ｘ′に沿った断面図（ｂ）
【図２】泥土固形物排出処理前の回転ドラムの内部の状態を示す断面図
【図３】泥土固形物排出処理中の回転ドラムの内部の状態を示す断面図
【図４】泥土固形物排出処理後の回転ドラムの内部の状態を示す断面図
【図５】本発明の第２の具体例の軸方向（ａ）と軸方向に垂直な方向（ｂ）の断面図
【図６】同じく、その正面図
【図７】従来例に係る汚泥脱水処理装置の要部切断正面図
【符号の説明】
１  回転ドラム
２  基台
１１  モーター
１４  排出スクリュー
２２  汚泥投入スクリュー
３０，３１  撹拌羽根
３２  スクリュー羽根
３３，３３′  排土板
３４  押出袋
３５  押引竿
３６  排土板駆動シリンダー
４０  ポンプユニット
４１  圧縮ポンプ
４２  切替弁
４４  回転継手
ＭＤ，ＭＤ′  泥土
【図１】
0003628880.tif 000002
【図２】
0003628880.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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