(57)【要約】【課題】  排土中に含まれている礫を搬送中において連続自動的に能率よく排除し得る土砂からの礫の排除装置を提供する。【解決手段】  中空円形のケーシング１内に、回転中心軸14から複数本の羽根部材15を放射状に設けてなるロータ９を配設して土砂搬送用の配管10からの土砂を泥水と共にケーシング１に設けている流入口４を通じてロータ９の隣接する羽根部材間の室16内に受入れ、ロータ９の回転によってケーシング１の周壁に設けているスクリーン７を通じて礫以外の土砂を泥水と共に排出側の配管11に流出させる一方、室16内に残留した礫をケーシング１の底部に開口している排出口５を通じて落下、排除する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円形ケーシングの円環状周壁部に塊状物を含んだ搬送物の送り込み側配管に連結、連通する流入口と、塊状物を除去した搬送物を排出する配管に連結、連通する流出口と、塊状物の排出口とを設けていると共に、上記円環状周壁部の一部又は中空円形ケーシング内に上記流入口から流入した搬送物中の塊状物を通過させない多数の通孔を有するスクリーンを配設して通過した搬送物のみを上記流出口側に流出させるようしてあり、さらに、上記中空円形ケーシング内に、該中空円形ケーシングの中心部に回転自在に支持された回転中心軸とこの回転中心軸から放射状に突出し且つ先端が中空円形ケーシングの上記円環状周壁部の内周面に摺接して中空円形ケーシング内を複数個の室に仕切った複数本の羽根部材とからなるロータを配設してこのロータの回転によって各室を上記流入口と流出口と塊状物排出口とに順次連通させるように構成していることを特徴とする輸送物からの塊状物の自動排除装置。
【請求項２】
中空円筒ケーシングは、搬送物送り込み側配管に連結、連通する流入口と塊状物を配管外に排出する排出口とを設けている一側ケーシングと、搬送物吸引排出側の配管に連結、連通した流出口を設けている他側ケーシングとからなり、さらに、これらの両ケーシング内で回転するロータの各室を多数の通孔を有する中間スクリーンによって左右の室に区画していることを特徴とする請求項１に記載の輸送物からの塊状物の自動排除装置。
【請求項３】
流出口に中間スクリーンの通孔よりも小径の多数の通孔を有するスクリーンを張設していると共にこのスクリーンを張設している他側ケーシングの円環状周壁部に小径の塊状物排出口を設けていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の輸送物からの塊状物の自動排除装置。
【請求項４】
中間円筒ケーシング内の中央部に一側ケーシングと他側ケーシングとを区画した中間スクリーンを張設していると共に、これらの両ケーシング内に各ケーシング内を複数個の室に仕切る羽根部材を回転中心軸から放射状に突設してなるロータを配設していることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の輸送物からの塊状物の自動排除装置。
【請求項５】
中空円形ケーシング内に配設したロータの中央部に中間スクリーンを張設してこの中間スクリーンを介してロータの各室を左右の室に区画していることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の輸送物からの塊状物の自動排除装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管を通じて土砂等の搬送物を搬出する際に、該輸送物中に混在している礫等の塊状物を自動的に排除して配管を詰まらせることなく輸送物の搬出を可能にした輸送物からの塊状物の自動排除装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、シールド掘削機によって掘削された土砂を泥水中に混入させて泥水と共に配管内を通じて外部に搬出する際に、土砂中に大径の礫が混在しているとこの礫によって管路が閉塞し、土砂の搬出ができなくなる虞れがあるので、礫を配管内から排除することが行われている。このような排除装置としては、例えば、特許文献１に記載されているように、配管中に大径の捕集筒を直通状に連通させた状態で接続し、この捕集筒の長さ方向の中間部に蓋によって閉止されている礫取出口を設けていると共に該礫取出口から下流側の捕集筒内にトラップを張設してなるものが知られている。
【０００３】
そして、上流側の配管内を通じて泥水と共に輸送されている土砂は、捕集筒内を通じて下流側の配管に搬出される際に、土砂中に混在している礫がトラップによって下流側に流出するのを阻止され、細かい土砂のみが泥水と共にトラップを通過して下流側の配管に流出する一方、礫は捕集筒内に滞留する。捕集筒内に滞留した礫が増量すると礫詰まり状態となるので、輸送を一旦中断して上記蓋を取り外し、礫取出口を通じて捕集筒内の礫を排除している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８８７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような礫排除装置では、捕集筒内に礫が多量に滞留して該捕集筒が詰まった時に捕集筒内から土砂を取り出すものであるから、捕集筒内に滞留している礫によって土砂の円滑な流通が阻害され、搬出効率が悪くなるばかりでなく、捕集筒内から礫を取り出す際に、一旦、土砂の輸送を中断しなければならないので、掘削土砂の処理能力が低下するといった問題点がある。さらに、礫取出口からの蓋の取り外しや該礫取出口を通じて捕集筒内からの礫の排除を人手により行わなければならないために著しい手間と労力を要する上に、土砂の輸送を停止しても配管内には土砂が混入した泥水が充満しているので、蓋を取り外すと泥水が管外に流出するので、その処理を行う必要が生じる等の問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、配管内を通じて土砂等の輸送物を搬出する際に、該輸送物中に混在する礫等の塊状物を配管内に滞留させることなく連続自動的に外部に排除することができる輸送物からの塊状物の自動排除装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の輸送物からの塊状物の自動排除装置は、請求項１に記載したように、中空円形ケーシングの円環状周壁部に塊状物を含んだ搬送物の送り込み側配管に連結、連通する流入口と、塊状物を除去した搬送物を排出する配管に連結、連通する流出口と、塊状物の排出口とを設けていると共に、上記円環状周壁部の一部又は中空円形ケーシング内に上記流入口から流入した搬送物中の塊状物を通過させない多数の通孔を有するスクリーンを配設して通過した搬送物のみを上記流出口側に流出させるようしてあり、さらに、上記中空円形ケーシング内に、該中空円形ケーシングの中心部に回転自在に支持された回転中心軸とこの回転中心軸から放射状に突出し且つ先端が中空円形ケーシングの上記円環状周壁部の内周面に摺接して中空円形ケーシング内を複数個の室に仕切った複数本の羽根部材とからなるロータを配設してこのロータの回転によって各室を上記流入口と流出口と塊状物排出口とに順次連通させるように構成している。
【０００８】
このように構成した輸送物からの塊状物の自動排除装置において、請求項２に係る発明は、上記中空円形ケーシングを、搬送物送り込み側配管に連結、連通する流入口と塊状物を配管外に排出する排出口とを設けている一側ケーシングと、搬送物吸引排出側の配管に連結、連通した流出口を設けている他側ケーシングとから構成し、さらに、これらの両ケーシング内で回転するロータの各室を多数の通孔を有する中間スクリーンによって左右の室に区画している構造を有する。
【０００９】
さらに、請求項３に係る発明は、上記流出口に中間スクリーンの通孔よりも小径の多数の通孔を有するスクリーンを張設していると共にこのスクリーンを張設している他側ケーシングの円環状周壁部に小径の塊状物排出口を設けていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明は、上記中間円筒ケーシング内の中央部に一側ケーシングと他側ケーシングとを区画した中間スクリーンを張設していると共に、これらの両ケーシング内に各ケーシング内を複数個の室に仕切る羽根部材を回転中心軸から放射状に突設してなるロータを配設していることを特徴とする一方、請求項５に係る発明は、中空円形ケーシング内に配設したロータの中央部に中間スクリーンを張設してこの中間スクリーンを介してロータの各室を左右の室に区画していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の輸送物からの塊状物の自動排除装置によれば、搬送物送り込み側配管と搬送物吸引排出側配管との間に配設している中空円形ケーシング内のロータを搬送物送り込み側配管からの搬送物の搬送量に応じて回転させることによって、輸送物を流入口を通じて一定量ずつロータの各室に取り込むことができ、その上、中空円形ケーシングの円環状周壁部には上記搬送物流入口に後続して搬送物吸引排出側の配管に連結、連通した流出口を設けていると共にこの流出口に多数の通孔を有するスクリーンを張設しているので、ロータの回転によって各室がこの流出口に連通した時に、塊状物以外の搬送物をスクリーン通孔を通過させて排出側の配管に流出させることができ、さらに、通孔を通過できずにロータの室内に残留した塊状物はロータの各室を形成している羽根部材によりロータの回転に従ってスクリーンから掻き落とされるので、スクリーンの通孔は塊状物によって詰まることはなく、常に、一定の搬送物の通過を可能にすることができて搬送物の搬送処理能力を向上させることができるものである。
【００１２】
上記スクリーンは流出口に張設する以外に中空円形ケーシング内においてロータの各室を左右に区画するように張設しておいてもよく、流入口からの搬送物をこのスクリーンを通じて室内を通過させたのち、流出口から搬出することができる。
【００１３】
さらにまた、スクリーンを通過できずにロータの各室内に残存した塊状物は、ロータの回転に従って中空円形ケーシングの円環状周壁部に設けている塊状物排出口に達し、この排出口から順次、自動的に外部に排出することができる。このように、搬送物送り込み側の配管を通じて中空円形ケーシング内に搬入される搬送物を、管路内での輸送を停止させることなく該搬送物中に混在する塊状物を連続自動的に分別しながら搬送物を殆ど管路外に流出させることなく塊状物のみを確実に且つ効率よく外部に排除することができるものである。
【００１４】
また、上記中空円形ケーシングを、搬送物送り込み側配管に連結、連通する流入口と塊状物を配管外に排出する排出口とを設けている一側ケーシングと、搬送物吸引排出側の配管に連結、連通した流出口を設けている他側ケーシングとから構成し、これらの両ケーシングを多数の通孔を設けている中間スクリーンを介して一体に並設しておくことによって、一側ケーシングの流入口から該一側ケーシング内のロータの各室内に順次取り込んだ一定量の搬送物中に含まれる塊状物のうち、中間スクリーンの通孔を通過できない大径の塊状物のみを各室内に残留させてロータの回転により該一側ケーシングに設けている排出口を通じて順次外部に自動的に排除することができる。
【００１５】
その上、上記流出口に上記中間スクリーンの通孔よりも小径の多数の通孔を有するスクリーンを張設していると共にこのスクリーンを張設している他側ケーシングの円環状周壁部に小径の塊状物排出口を設けているので、小径の塊状物を含む搬送物を、この中間スクリーンを円滑に通過させて他側ケーシング内のロータの各室に順次、送り込むことができるものであり、この他側ケーシング内において、ロータの回転によって各室が上記流出口に連通した時に、小径の塊状物以外の搬送物を流出口に張設しているスクリーンの小径通過させて排出側の配管に流出させることができる一方、該ロータの室内に残留した小径の塊状物をローラの回転に従ってスクリーンから移動させてこの他側ケーシングの円環状周壁部に設けている小径塊状物排出口から外部に排出することができる。
【００１６】
また、この搬送物から塊状物を排除する際に、上記搬送物吸引排出側の配管内に発生している真空吸引力を、該配管と連通している他側ケーシングの多数の小径通孔を有するスクリーンを張設した流出口から中間スクリーンを介して全面的に連通している一側ケーシングのロータ内を通じてこの一側ケーシングの円環状周壁部に設けている流入口に確実に作用させることができ、搬送物送り込み側配管から中空円形ケーシング内を通じて搬送物を搬送物吸引排出側の配管に円滑に流通させながら塊状物の排除を能率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１〜図５において、１は一定幅と一定の厚み及び一定径を有する円環状周壁部２の両側開口端面にこの円環状周壁部２の外径と同一径で一定厚みを有する円板形状の両側壁板12、13を水密的に固着することによって形成されたドラム形状の中空円形ケーシングで、この中空円形ケーシング１内の幅方向の中間部に図２、図５に示すように多数の粗孔からなる通孔3aを設けている円形状の中間スクリーン３を張設してこの中間スクリーン３を介して中空円形ケーシング１を一側ケーシング1Aと他側ケーシング1Bとに区画している。なお、中間スクリーン３は多数の粗い網目を設けている金網からなり、その外周端面を円環状周壁部２の内周面における幅方向に中央部に全周に亘って固着しているものである。
【００１８】
上記中空円形ケーシング１における一側ケーシング1A側には、その円環状周壁部2Aの上周部における後部（搬送物の上流側）に図１、図４に示すように搬送物20の流入口４を設けてあり、この流入口４を搬送物送り込み側配管10の送込口10a に連結、連通させている。さらに、円環状周壁部2Aの下周部には搬送物20中に含まれる大径の塊状物21をケーシング外に排出する排出口５を設けている。一方、上記他側ケーシング1B側には、図５に示すように、その円環状周壁部2Bの上周部における前後部間の所定円弧長部分に亘って流出口６を設けていると共に該円環状周壁部2Bの下周部には上記一側ケーシング1A側の大径の塊状物排出口５と同大、同形の小径の塊状物排出口８を設けている。
【００１９】
さらに、他側ケーシング1Bにおける上記流出口６には、上記中間スクリーン３の通孔3aよりも細かい（小径の）多数の通孔7aを設けているスクリーン７が張設されていると共にこのスクリーン７を介して搬送物吸引排出側の配管11の開口端部を流出口６に全面的に連結、連通させている。
【００２０】
また、上記一側ケーシング1A内と他側ケーシング1B内とに、中空円形ケーシング１の中心部に、即ち、両側壁板12、13の中心部間に回転自在に支持された回転中心軸14と、この回転中心軸からそれぞれのケーシング1Aの半径方向に放射状に突設してなる複数本の羽根部材15とからなるロータ9A、9Bを配設している。これらのロータ9A、9Bの複数本の羽根部材15はその先端をケーシング1A、1Bの円環状周壁部2A、2Bの内周面にそれぞれ摺接させていると共に、各羽根部材15の両側端面を中間スクリーン３と側壁板12、13との対向内面とにそれぞれ摺接させて周方向に一定間隔毎に突設している羽根部材15における隣接する羽根部材15、15間で囲まれた空間部を独立した室16に形成している。
【００２１】
そして、これらのロータ9A、9Bにおける各室16はケーシング1A、1B内を複数等分（図においては５等分）した同じ大きさに形成されていると共に隣接する羽根部材14、14の先端間、即ち、各室15の開口幅は上記流入口４や排出口５、８の円弧方向の開口幅と略同じに形成されていて各室15をこれらの流入口４、排出口5A、5Bに全面的に連通させるように構成している一方、上記小径の通孔7aを有するスクリーン７を張設している流出口６の円弧方向の開口幅はこれらの室15の開口幅の２倍分に略等しくし、且つこの流出口６の後半部（上流側）と上記一側ケーシング1Aの円環状周壁部2Aの上周側後部に設けている上記流入口４とを並設状態に設けていて、流出口６側に作用する搬送物吸引排出側の配管11からの真空吸引力を中間スクリーン３を介した両ケーシング1A、1B内のロータ9A、9Bの上周部後部側の互いに並行に設けられている室16、16を通じて上記流入口４に作用させ、送り込み側配管10内の搬送物を流入口４を通じて該流入口４に連通する一側ケーシング1Aの室16内に流入させるように構成している。
【００２２】
上記ロータ9A、9Bの回転駆動機構は、図１に示すように、一側ケーシング1A側の側壁板12の中心から突出している上記回転中心軸14の突出端部に歯車17を固着すると共にこの歯車17に中空円形ケーシング１外の適所に設置している駆動油圧モータ18の回転軸に固着している小歯車19を噛合させてこの油圧モータ18によりロータ9A、9Bを回転させるように構成している。
【００２３】
次に、このように構成した輸送物からの塊状物の自動排除装置を、例えば、シールド工法における掘削土砂の還流泥水による排出用管路に適用した例についてその作用を説明する。まず、一側ケーシング1Aの円環状周壁部2Aに設けている流入口４をシールド掘削機内に配設した土砂送り込み側配管10の送込口10a に連結、連通させると共に他側ケーシング1Bの円環状周壁部2Bに設けている流出口６に搬送物吸引排出側の配管11に連結、連通させる。この状態にして搬送物吸引排出側の配管11に真空吸引力を発生させると、その吸引力は上述したように、該配管11が連通している上記流出口６の後半部側から両ケーシング1A、1B内の上周部の後部側に位置する両ロータ9A、9Bの室16、16を通じて一側ケーシング1Aの該室16が連通している流入口４に作用し、この流入口４から搬送物送り込み側配管10内を吸引して搬送物である土砂20を泥水と共に流入口４を通じて図６に示すように一側ケーシング1A側のロータ9Aの室16に取り込むことができる。
【００２４】
両側ケーシング1A、1B内のロータ9A、9Bの羽根部材15は、共通の回転中心軸14の長さ方向の両側部からそれぞれ放射状に突設していると共に中間スクリーン３を介して両側に並設しているロータ9Aの羽根部材15とロータ9Bの羽根部材15とは前後方向にずれることなく並設してあり、これらのロータ9A、9Bの上記回転中心軸14を駆動油圧モータ18の作動によって各室16が流入口４側から流出口６を通過して排出口5A、5B側に向かって移動する方向に回転させると、一側ケーシング1A内のロータ9Aにおける室16の開口端が搬送物送り込み側配管10に順次、連通する毎に、各室16内に搬送物送り込み側配管10から一定量の土砂20が泥水と共に流入し、収納される。
【００２５】
さらに、ロータ9Aの室16が一側ケーシング1Aの上周部における後部側、即ち、上記流入口４と連通している位置から上周部における前部を通過する間に、搬送物吸引排出側配管11側からの真空吸引力によって該室16内の土砂はこの室16と並設している他側ケーシング1B内のロータ9Bの上周部側の室16内にこれらの室16、16間に介在している中間スクリーン３の粗孔よりなる通孔3aを通じて泥水に混入した状態で図７に示すように流入する一方、該中間スクリーン３の通孔3aの孔径よりも大径の塊状物である礫21は、図６に示すようにロータ9Aの室16内に残留したまま、ロータ9Aの回転によって排出口５に送られ、該排出口５に達すると、下向きに開口している該排出口５から下方に落下、排出させられる。こうして空になった室16は再び、上記流入口４に達すると搬送物取込み側配管10から泥水に混入している一定量の土砂を受け入れる。
【００２６】
ロータ9A側の室16から中間スクリーン３の通孔3aを通じて他側ケーシング1Bのロータ9Bにおける上周部側の室16に流入した土砂20は、該室16が他側ケーシング1Bの上周部に設けている上記流出口６を通過する間に、この流出口６を通じて作用している搬送物吸引排出側の配管11内の真空吸引力によって該流出口６に張設しているスクリーン７の小径通孔7aを泥水と共に通過して搬送物吸引排出側の配管11内に流出する（図７参照）。一方、上記中間スクリーン３の通孔3aを通過するがこのスクリーン７の通孔7aを通過できない小径の礫22は、土砂と分離してロータ9Bの室16内に残留し、ロータ9Aと一体に回転する該ロータ9Bの回転によって排出口８側に送られて、この排出口８に達すると、下向きに開口している該排出口８から下方に落下し、排出される。
【００２７】
このように、泥水によって搬送される掘削土砂は、中空円形ケーシング１の一側ケーシング1A内で回転するロータ9Aの各室16内に順次取り込まれ、中間スクリーン３の通孔3aによって大径の礫21が分別されて中間スクリーン３を通過することなく、下方の排出口５から外部に排除される一方、中間スクリーン３の通孔3aを通過した小径の礫22を含む泥水中の土砂は、他側ケーシング1B側のロータ9Bの室16内に取り込まれ、該他側ケーシング1Bの流出口６に張設しているスクリーン７の通孔7aによって小径の礫22が分別されて該通孔7aを通過することなく、ロータ9Bの回転に従って下方の排出口８から排除されると共に、スクリーン７を通過した土砂は搬送物吸引排出側配管11を通じて搬出させるように構成しているが、中間スクリーン３によって大小径の礫（塊状物）が一度に分離させることができる場合には上記中間スクリーン３は必ずしも必要ではない。
【００２８】
従って、小径の礫排出口８は別に設けられることなく大径の礫排出口５のみを設けた構造となると共に、ロータ9A、9Bも羽根部材15の幅が中空円形ケーシング１内の幅に等しい一つのロータから構成された構造となる。また、中間スクリーン３として、流出口６に張設しているスクリーン３の通孔3aの径に略等しい径の多数の通孔を備えたスクリーンを使用し、上記流出口６にスクリーン７を張設することなくこの中間スクリーン３によって礫を排除するように構成しておいてもよく、さらに、上記ロータ9A、9Bは別体ではなく一体として、このロータ９の各室16の中央部に上記中間スクリーン３を張設してこの中間スクリーング３を介してロータ９の各室16を左右の室に区画しておいてもよい。なお、本発明の装置による搬送物の分別処理は、搬送物が掘削土砂に限らず、粗骨材と細骨材とであっても分別することができ、また、空気輸送される大小の物品の分別等にも採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】装置の平面図。
【図２】その簡略縦断正面図。
【図３】側面図。
【図４】図１におけるＡ−Ａ線での簡略縦断側面図。
【図５】図２におけるＢ−Ｂ線での簡略縦断側面図。
【図６】一側ケーシング側の作動状態を示す簡略縦断側面図。
【図７】他側ケーシング側の作動状態を示す簡略縦断側面図。
【符号の説明】
【００３０】
１  中空円形ケーシング
1A  一側ケーシング
1B  他側ケーシング
２  円環状周壁部
３  中間スクリーン
４  流入口
５  排出口
６  流出口
７  スクリーン
9A、9B  ロータ
10、11  配管
14  回転中心軸
15  羽根部材
16  室
【図１】
2005171550.tif 000003
【図２】
2005171550.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005171550.tif 000006
【図５】
2005171550.tif 000007
【図６】
2005171550.tif 000008
【図７】
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