(57)【要約】【課題】  バラスト等の砂利を、大きな輸送能力で、長距離輸送できる砂利の搬出装置および砂利の搬出方法を提供すること。【解決手段】  搬出装置２を、ホッパ１、ホッパ１の下端に連結された排水用配管５、循環用水槽９、循環用水槽９と排水用配管５を連結する給水用配管１７、ホッパ１に水を供給する注水用配管１９、排水用配管５とホッパ１との連結部４７の上流側に設けられたジェットノズル２５等で構成する。給水用配管１７内の水３３をジェットノズル２５を介して連結部４７に流入させることにより連結部４７内の水圧を低下させつつ、ホッパ１に注水用配管１９から水３３を注水し、バラスト３１を投入して、ホッパ１内のバラスト３１と水３３とを連結部４７を介して排水用配管５に流入させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパと、
前記ホッパに水を供給する供給手段と、
前記ホッパの下端に連結され、内部に一定方向の水流を有する配管と、
前記配管の、前記ホッパとの連結部の上流側に設けられた縮径部材と、
を具備し、
前記配管内の水を前記縮径部材を介して前記連結部に流入させることにより前記連結部内の水圧を低下させつつ、前記ホッパに投入した砂利と、前記供給手段から前記ホッパに供給した水とを前記連結部を介して前記配管に流入させることを特徴とする砂利の搬出装置。
【請求項２】
前記縮径部材がジェットノズルであり、前記ジェットノズルを用いて前記連結部内にジェットを噴射させることを特徴とする請求項１記載の砂利の搬出装置。
【請求項３】
前記ジェットノズルの噴出口の径が可変であることを特徴とする請求項１記載の砂利の搬出装置。
【請求項４】
ホッパと、
前記ホッパに水を供給する供給手段と、
前記ホッパの下端に連結され、内部に一定方向の水流を有する配管と、
前記配管の、前記ホッパとの連結部の上流側に設けられた縮径部材と、
を具備する砂利の搬出装置を用い、
前記配管内の水を前記縮径部材を介して前記連結部に流入させることにより前記連結部内の水圧を低下させつつ、前記ホッパに投入した砂利と、前記供給手段から前記ホッパに供給した水とを前記連結部を介して前記配管に流入させることを特徴とする砂利の搬出方法。
【請求項５】
前記縮径部材がジェットノズルであり、前記ジェットノズルを用いて前記連結部内にジェットを噴射させることを特徴とする請求項４記載の砂利の搬出方法。
【請求項６】
前記ジェットノズルの噴出口の径が可変であることを特徴とする請求項４記載の砂利の搬出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砂利の搬出装置および砂利の搬出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道の線路のバラストを搬出する際には、（１）掘削したバラストをコンベヤに載せて搬送する方法（例えば、特許文献１参照）があった。また、土木・建築現場で掘削した土砂を搬出する際には、（２）流動性を持たせた土砂を、輸送管を介してポンプ等で圧送する方法があった（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１３２０３号公報
【特許文献２】特開平５−２３９８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、（１）の方法は、短距離の輸送に用いられるものであった。（２）の方法は、土砂の輸送に用いられるものであり、バラスト等の砂利の輸送に用いた場合、１日当たりの搬出量が少ない、輸送管が閉塞する等の問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、バラスト等の砂利を、大きな輸送能力で、長距離輸送できる砂利の搬出装置および砂利の搬出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するための第１の発明は、ホッパと、前記ホッパに水を供給する供給手段と、前記ホッパの下端に連結され、内部に一定方向の水流を有する配管と、前記配管の、前記ホッパとの連結部の上流側に設けられた縮径部材と、を具備し、前記配管内の水を前記縮径部材を介して前記連結部に流入させることにより前記連結部内の水圧を低下させつつ、前記ホッパに投入した砂利と、前記供給手段から前記ホッパに供給した水とを前記連結部を介して前記配管に流入させることを特徴とする砂利の搬出装置である。
【０００７】
砂利とは、鉄道の軌道の骨材、バラスト、砕石等である。縮径部材とは、例えばジェットノズルであり、ジェットノズルは、連結部内にジェットを噴射させる。ジェットノズルの噴出口の径は、必要に応じて可変とするのが望ましい。
【０００８】
第２の発明は、ホッパと、前記ホッパに水を供給する供給手段と、前記ホッパの下端に連結され、内部に一定方向の水流を有する配管と、前記配管の、前記ホッパとの連結部の上流側に設けられた縮径部材と、を具備する砂利の搬出装置を用い、前記配管内の水を前記縮径部材を介して前記連結部に流入させることにより前記連結部内の水圧を低下させつつ、前記ホッパに投入した砂利と、前記供給手段から前記ホッパに供給した水とを前記連結部を介して前記配管に流入させることを特徴とする砂利の搬出方法である。
【０００９】
砂利とは、鉄道の軌道の骨材、バラスト、砕石等である。縮径部材とは、例えばジェットノズルであり、ジェットノズルは、連結部内にジェットを噴射させる。ジェットノズルの噴出口の径は、必要に応じて可変とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、バラスト等の砂利を、大きな輸送能力で、長距離輸送できる砂利の搬出装置および砂利の搬出方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、搬出装置２の立面図を、図２は、搬出装置２の平面図を、図３は、ホッパ１近辺の拡大図を示す。図１、図２に示すように、搬出装置２は、ホッパ１、排水用配管５、サクションポンプ７、循環用水槽９、給水用配管１７、注水用配管１９、ジェットノズル２５、ベルトコンベヤ２９等からなる。
【００１２】
図３に示すように、ホッパ１は、漏斗状の本体３９と、本体３９の下方の投入用管４１と、投入用管４１に設けられたバルブ３とで構成される。本体３９の断面は、例えば、図２に示すように円形とする。ホッパ１の下端部は、排水用配管５に連結される。ホッパ１は、排水用配管５にバラスト３１を投入するためのものである。
【００１３】
図１、図２に示すように、排水用配管５は、途中にサクションポンプ７を有する。サクションポンプ７は、排水用配管５内に、矢印Ａに示す方向の水流を起こすものである。図２に示すように、ホッパ１、排水用配管５は、鉄道３５に沿って配置される。排水用配管５の下流側の端部５３は、搬出用基地４９上に達する。搬出用基地４９には、バラスト置き場５１、循環用水槽９が設置される。搬出用基地４９は、例えば、道路３７上等に配置される。
【００１４】
循環用水槽９内には、適量の水３３が貯蔵される。循環用水槽９内には、水中ポンプ１１が設置される。水中ポンプ１１は、給水用配管１７の一端に連結される。水中ポンプ１１は、給水用配管１７内に、矢印Ｂに示す方向の水流を起こすものである。給水用配管１７は、水中ポンプ１１との連結部付近に逆止弁１３を有し、逆止弁１３の下流側にバルブ１５を有する。
【００１５】
給水用配管１７は、図２に示すように、排水用配管５と同様に、鉄道３５に沿って配置される。給水用配管１７は、ホッパ１付近で分岐し、分岐部分は注水用配管１９となる。注水用配管１９は、バルブ２１を有する。注水用配管１９は、ホッパ１に水３３を供給する供給手段である。
【００１６】
給水用配管１７の下流側の端部２７は、排水用配管５の上流側の端部に連結される。排水用配管５と給水用配管１７とは、排水用配管５とホッパ１との連結部４７の上流側で連結される。給水用配管１７は、注水用配管１９との分岐部分と端部２７との間にバルブ２３を有する。
【００１７】
給水用配管１７の端部２７には、縮径部材であるジェットノズル２５が設けられる。ジェットノズル２５の先端の径は、例えば、給水用配管１の径の半分程度とする。ジェットノズル２５は、排水用配管５とホッパ１との連結部４７にジェット４３を噴出する。
【００１８】
排水用配管５、給水用配管１７は、複数の管で構成するのが望ましい。これにより、バラスト３１の掘削位置に応じて排水用配管５、給水用配管１７のを構成する管の数を変更し、配管長さを調整することができる。
【００１９】
ベルトコンベヤ２９は、ホッパ１付近に設置される。ベルトコンベヤ２９は、鉄道３５の軌道から掘削したバラスト３１をホッパ１まで輸送し、ホッパ１に投入する。
【００２０】
次に、搬出装置２の動作について説明する。鉄道３５の軌道のバラスト３１を搬出装置２を用いて搬出するには、図１、図２に示すように、まず、掘削したバラスト３１をベルトコンベヤ２９等で輸送する。また、水中ポンプ１１で循環用水槽９の水３３を吸い上げて給水用配管１７に矢印Ｂ方向の水流を起こし、サクションポンプ７を稼動させて排水用配管５に矢印Ａ方向の水流を起こす。
【００２１】
給水用配管１７内を矢印Ｂ方向に流れてきた水３３は、図３に示すように、ジェットノズル２５を介して、排水用配管５にジェット４３として噴出される。このとき、ジェットノズル２５で噴出する水３３の量をバルブ２３で調整することにより、ホッパ１と排水用配管５との連結部４７の水圧を低下させる。
【００２２】
図４は、ホッパ１の平面図である。図４は、図３の矢印Ｅに示す方向から見た図である。連結部４７の水圧が低下すると、ホッパ１を介して排水用配管５がエアを吸いこみ、サクションポンプ７による吸水が不能となる。そこで図３、図４に示すように、給水用配管１７を流れる水３３の一部を、矢印Ｃに示すように注水用配管１９を介してホッパ１に注水し、エアの吸いこみを遮断する。なお、注水用配管１９から注水する水３３の量は、バルブ２１を用いて調整される。
【００２３】
注水用配管１９からホッパ１に注水された水３３は、バルブ３を介して排水用配管５に流れ込む。このとき、水３３が図４の矢印Ｆに示すように螺旋流となって流れ込むよう、バルブ３、バルブ２１、バルブ２３、水中ポンプ１１、サクションポンプ７等を調整する。そして、ベルトコンベヤ２９等で輸送したバラスト３１をホッパ１に投入し、水３３とともにホッパ１と排水用配管５との連結部４７に流し込む。
【００２４】
ホッパ１から連結部４７に流れ込んだバラスト３１を含む水３３は、図１、図２に示すように、ジェット４３（図３）とサクションポンプ７の作用により、排水用配管５の内部を矢印Ａ方向に流れる。バラスト３１を含む水３３は、排水用配管５の端部５３に達した後、バラスト３１と水３３とに分別され、バラスト３１はバラスト置き場５１に排出される。水３３は循環用水槽９に貯水される。
【００２５】
このように、本実施の形態によれば、ホッパ１と排水用配管５の連結部４７の上流側にジェットノズル２５を設けて連結部４７の水圧を調整すると同時に、ジェット４３を用いて連結部４７内のバラスト３１および水３３の矢印Ａ方向への移動を促すことにより、バラスト３１を含む水３３を長距離輸送することができる。
【００２６】
図５は、バラスト３１の輸送確認実験の結果を示す。図５は、図１、図２に示すような搬出装置２において、排水用配管５の連結部４７からサクションポンプ７までの長さを４５ｍ、サクションポンプ７から端部５３までの長さを９ｍ、排水用配管５と給水用配管１７の内径を８インチ、ジェットノズル２５の噴出口の径を４インチとし、バルブ２１を１／４開にした状態での実験結果である。
【００２７】
図５に示すように、本実施の形態の搬出装置２において、上記の条件で、５０ｍ３／ｈのバラスト３１を問題なく搬送できることが確認できた。また、バラスト３１を搬送する際に、排水用配管５や給水用配管１７内の大きな圧力変動がないこと、配管の磨耗がないことが確認できた。
【００２８】
なお、搬送装置２の構成は、図１から図４に示すものに限らない。図６は、ジェットノズル２５の拡大立面図である。図６に示すように、給水用配管１７の端部２７に設けられるジェットノズル２５ａを、噴出口の径が可変となるように複数の筒体４５で構成してもよい。また、ベルトコンベヤ２９を用いずに、バックホウ等からホッパ１にバラスト３１を投入してもよい。
【００２９】
搬出装置２の各構成部分の設置位置は、上述した位置に限らない。搬出装置２は、鉄道３５の軌道のバラスト３１だけでなく、他の現場で発生したバラスト、砕石の輸送にも用いることができる。
【００３０】
以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる砂利の搬出装置および砂利の搬出方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】搬出装置２の立面図
【図２】搬出装置２の平面図
【図３】ホッパ１近辺の拡大図
【図４】ホッパ１の平面図
【図５】バラスト３１の輸送確認実験の結果
【図６】ジェットノズル２５の拡大立面図
【符号の説明】
【００３２】
１………ホッパ
２………搬出装置
５………排水用配管
１７………給水用配管
１９………注水用配管
２５………ジェットノズル
２７、５３………端部
３１………バラスト
３３………水
４３………ジェット
４７………連結部
【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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