(57)【要約】      （修正有）【課題】オペレーションが容易で、コストと手間を省き、効率的に海底の砂を搬送することができる、バケット付き油圧式水中サンドポンプを提供する。【解決手段】バケット付き油圧式水中サンドポンプ１は、油圧ショベルのアーム２に着脱可能なチルトブラケット３と、チルトブラケット３に取り付けられたスケルトンバケット４と、チルトブラケット３に取り付けられた油圧式水中サンドポンプ５と、を備え、スケルトンバケット４の背後に、油圧式水中サンドポンプ５の吸引部５Ｓが配設されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
油圧ショベルのアームに着脱可能なチルトブラケットと、
前記チルトブラケットに取り付けられたスケルトンバケットと、
前記チルトブラケットに取り付けられた油圧式水中サンドポンプと、を備え、
前記スケルトンバケットの背後に、前記油圧式水中サンドポンプの吸引部が配設されている、バケット付き油圧式水中サンドポンプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、バケット付き油圧式水中サンドポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、養浜材料となる砂を土木用繊維（ポリエステル、ポリプロピレン）で作られた大型の布袋（サンドパック）に入れて、汀線付近に設置する、いわゆるサンドパック工法が知られている（非特許文献１等）。サンドパックにより、背後の砂が波により持ち出されにくくなり、前面にできる段差は人の腰程の高さにおさえることができる。
【０００３】
サンドパック工法では、油圧ショベル等の重機に吊り下げた海水揚送用水中サンドポンプ（特許文献１等）により中継タンクまで揚水して注入するともに、現地の砂を重機で中継タンク内に投入する。中継タンク内に設置された排水用水中サンドポンプにより、土砂水を揚水してサンドパックに注入する。サンドパックからは水だけが抜け、砂が充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】土橋 和敬、他３名、“西湘海岸におけるサンドパックの現地試験施工”［online］、２０１１年３月、ジオシンセティックス技術情報、「令和３年９月９日検索」インターネット＜URL : http://www.nilim.go.jp/lab/fcg/sandpack/%E6%8A%80%E8%A1%93%E5%A0%B1%E6%96%87%EF%BC%88%E8%A5%BF%E6%B9%98%E6%B5%B7%E5%B2%B8%E3%81%AB%E3%81%8A%E3%81%91%E3%82%8B%E3%82%B5%E3%83%B3%E3%83%89%E3%83%91%E3%83%83%E3%82%AF%E3%81%AE%E7%8F%BE%E5%9C%B0%E8%A9%A6%E9%A8%93%E6%96%BD%E5%B7%A5%EF%BC%89.pdf＞
【特許文献１】実開昭５９−４７３８４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、海の浅瀬付近でサンドパック工法を施工する場合、海底の砂地が固いため、一般的な攪拌羽根つきサンドポンプを砂地に設置しても、十分な攪拌機能を発揮できず、少量の砂しか搬送できない。また、水深が浅いため、空気を吸い込んでエアーロックを起こしやすい。そのため、油圧ショベルで海底に穴を掘り、掘った穴にサンドポンプを埋めて搬送する土砂含有量を増やす必要があった。
【０００６】
また、水中サンドポンプが電動機駆動の場合、陸上に発電機を設置し、数十メートルに及ぶ長い電気ケーブルが必要となる。また、中継用の送水用水中サンドポンプは、重機から吊り下げられた状態で使用され、オペレータはポンプの負荷状態を電流計で確認しながらポンプ位置を上下操作する必要があり、熟練が要求される。また、サンドパック充填完了時には、徐々に排水の勢いを抑えて水量を抑え、サンドパックの注入口及びその周辺が窪みにならないような形状が理想だが、電動機ポンプはインバータ等を用いないと水圧調整ができない。更に、電動機ポンプは、海水で使用すると絶縁不良を生じやすく、使用上の難がある。
【０００７】
本考案は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、オペレーションが容易で、コストと手間を省き、効率的に海底の砂を搬送することができる、バケット付き油圧式水中サンドポンプを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本考案に係るバケット付き油圧式水中サンドポンプは、油圧ショベルのアームに着脱可能なチルトブラケットと、前記チルトブラケットに取り付けられたスケルトンバケットと、前記チルトブラケットに取り付けられた油圧式水中サンドポンプと、を備え、前記スケルトンバケットの背後に、前記油圧式水中サンドポンプの吸引部が配設されている。
【考案の効果】
【０００９】
本考案に係る油圧式水中サンドポンプは、上記構成を採用することにより、スケルトンバケットで海底を掘りながら、スケルトンバケットの篩目を通過した土砂を油圧式水中サンドポンプで揚送することができる。
【００１０】
また、油圧ショベルに搭載されている油圧ポンプの作動油によって油圧式水中サンドポンプを運転できるため、油圧ショベルのオペレータがスケルトンバケットによる掘削運転と油圧式水中サンドポンプの運転制御を行えるため、操作性が向上する。
【００１１】
また、電動機を用いずに油圧式とすることにより、専用の発電機や電気ケーブル等を省略し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案に係るバケット付き油圧式水中サンドポンプを油圧ショベルのアームに取り付けた一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のバケット付き油圧式水中サンドポンプを他の方向から視た斜視図である。
【図３】図１のバケット付き油圧式水中サンドポンプの油圧式水中サンドポンプを示す側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本考案に係るバケット付き油圧式水中サンドポンプの油圧回路図である。
【図６】図５の油圧回路の作動油の流れを示す油圧回路図である。
【図７】図６の作動油の流れと反対向きの流れを示す油圧回路図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
本考案に係るバケット付き油圧式水中サンドポンプの実施形態について、以下に図１〜図７を参照して説明する。従来技術を含めて、全図を通じ、同一又は類似の構成要素には同符号を付している。
【００１４】
本考案に係るバケット付き油圧式水中サンドポンプ１は、油圧ショベルのアタッチメントであり、図１及び図２を参照して、油圧ショベルのアーム２に着脱可能なチルトブラケット３と、チルトブラケット３に取り付けられたスケルトンバケット４と、チルトブラケット３に取り付けられた油圧式水中サンドポンプ５と、を備える。油圧式水中サンドポンプ５の吸引部５Ｓが、スケルトンバケット４の背後に配設されている。スケルトンバケット５には、格子状の篩目４ａが形成されている。
【００１５】
チルトブラケット３は、第１ブラケット部３ａと第２ブラケット部３ｂとを備えている。第１ブラケット部３ａにスケルトンバケット４が固定され、第２ブラケット部３ｂに油圧式水中サンドポンプ５が固定されている。
【００１６】
第１ブラケット部３ａは、油圧ショベルのアーム２及びバケットリンク６が回転自在に連結され、バケットリンク６に油圧シリンダ７が回動自在に連結されている。油圧ショベルの油圧シリンダ７を伸縮操作することにより、チルトブラケット３が揺動し、チルトブラケット３とともにスケルトンバケット４及び油圧式水中サンドポンプ５が揺動する。
【００１７】
図３は、油圧式水中サンドポンプの側面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図３，４を参照して、油圧式水中サンドポンプ１は、モータ軸８ａを備えた油圧モータ８と、油圧モータ８の下方に設けられてポンプ羽根車９ａがモータ軸８ａに連結されたポンプ９と、ポンプ９の下方に配置されてポンプ羽根車９ａと連動すべく設けられた攪拌羽根車１０とを備えている。モータ軸８ａは、軸受け１１、１２によって回転自在に支持されている。油圧モータ８は、筒状ケーシング１３の上に固定され、筒状ケーシング１３の左右側方に突設された管部１３ａ、１３ｂの突端にフランジ１３ｃ、１３ｄが固定されている。フランジ１３ｃ、１３ｄに第２ブラケット部３ｂが連結固定される。筒状ケーシング１３の下部に潤滑油を貯留するオイル室１４が連結され、オイル室１４の下部に、ポンプ９のポンプケーシング９ｂが連結されている。ポンプケーシング９ｂは、その底に吸入口９ｃが形成され、ポンプケーシング９ｂに外周円周方向に突出する吐出管９ｄが形成されている。ポンプケーシング９ｂの下部には、吸引部５Ｓを構成するストレーナ５ａが連結されている。ストレーナ５ａは、筒状の周壁５ａ１とその底壁５ａ２とに取水口５ａ３が形成されている。攪拌羽根車１０は、ストレーナ５ａの底板５ａ２の下部に配設されている。攪拌羽根車１０は、連結筒部１０ａを介してポンプ羽根車９ａと連結されており、連結筒部１０ａは、底板５ａ２の中央部に形成された通孔を貫通している。ストレーナ５ａの下部には、攪拌羽根車１０を保護するための格子状の土台フレーム１５が固定されている。土台フレーム１５は、リング状の座フレーム１５ａと、座フレーム１５ａとストレーナ５ａとを連結する複数本の支柱フレーム１５ｂとを備えている。
【００１８】
ストレーナ５ａの取水口５ａ３は、円形穴であり、その直径は例えば４０〜８０ｍｍであり、ポンプケーシング９ｂ及びポンプ羽根車９ａの寸法形状によって適宜設定される。また、スケルトンバケット４の篩目４ａは、四角形穴であり、その縦横の各寸法は、ストレーナ５ａの取水口５ａ３の円形穴の直径以下とされ得る。スケルトンバケット４の篩目４ａは、ストレーナ５ａと同様の機能を果たし、スケルトンバケット４で海底を掘り、スケルトンバケット４の篩目４ａを通過した土砂はスムースにストレーナ５ａに吸い込まれる。
【００１９】
上記構成を有するバケット付水中サンドポンプ９は、油圧ショベルのアーム２に取り付けられて使用される。それにより、スケルトンバケット４で海底の地面を掘る作業と、土砂含有水の揚送を同時に行うことができる。スケルトンバケット４で砂を掻き揚げて篩目４ａを通過した砂を攪拌羽根車１０で巻き上げて吸引及び揚送することで、土砂含有量が高まり、効率の良い土砂搬送が行える。
【００２０】
また、油圧式水中サンドポンプ１の油圧モータ８は、油圧ショベルに搭載されている油圧ポンプ（図示せず。）から作動油が供給される。それにより、油圧ショベルのオペレータ室で、水中サンドポンプ９の油圧モータ８を駆動する作動油の油量を調節することが可能となるため、油圧モータ８の回転数を任意に変更することが容易にできる。それにより、油圧式水中サンドポンプ１の吐出量を容易に調整することができるため、サンドパック工法において、サンドパックの注入口及びその周辺が窪みにならないような形状に容易に施工することができる。
【００２１】
また、油圧ショベルは、エンジン出力を超えないように自動油量制御しているため、油圧モータ８の回転数が負荷に応じて可変する。その結果、油圧式水中サンドポンプ１が過負荷になることはなく、連続揚水が可能となる。従って、電動機式水中サンドポンプのように過負荷になった際にサーマルプロテクターが働いて運転停止することはない。
【００２２】
また、油圧式水中サンドポンプを用いることにより、発電機や電気ケーブルが不要となり、サンドパック工法においては、中継タンクや中継ポンプも不要となって工事施工コストを低減し得る。
【００２３】
図５〜図７は、油圧モータ８を駆動する油圧回路のループ式保護回路を示している。このループ式保護回路は、油圧モータ８の１次側油路１６と２次側油路１７とをバイパスするバイパス油路１８に逆止弁１９を介在させ、逆止弁１９によって１次側油路１６から２次側油路１７への作動油の流れを阻止し、その逆の流れを許容している。
【００２４】
電動機の場合は、運転を停止した際、慣性力でしばらく回転するが、油圧モータの場合は、油源（油圧ポンプ）をストップすると急停止する。その結果、モータ軸に捩じれが発生し折損する恐れがある。このループ式保護回路を作動油の油圧回路に組み込むことで、慣性力に逆らうことなく惰性回転が可能になり、モータ軸の折損を防止することができる。また、油圧配管内の油が逆方向に流れても高圧側の油圧が上昇しないため、逆回転することもない。即ち、油源を急停止した場合、図６に作動油の流れを矢印で示すように、しばらくバイパス油路１８のループ内を作動油が流れる。作動油を逆方向に流した場合は、図７に作動油の流れを矢印で示すように、圧力が立たないため、油圧モータ８は逆回転しない。
【００２５】
本考案に斯かるバケット付き油圧式水中サンドポンプは、上記実施形態に限定解釈されず、本考案の趣旨を逸脱しない範囲において変更が可能である。上記実施形態では、本考案に斯かるバケット付き油圧式水中サンドポンプを陸上で使用されるエンジン式油圧ショベルに取り付ける例について説明したが、本考案に斯かるバケット付き油圧式水中サンドポンプを水中バックホウに取り付けることも可能である。また、本考案は、サンドパック工法に限らず、様々な土木工事において使用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  バケット付き油圧式水中サンドポンプ
２  アーム
３  チルトブラケット
４  スケルトンバケット
５  油圧式水中サンドポンプ
【図１】
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【図２】
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【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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