(57)【要約】【課題】大がかりな設備を要せず高揚程のスラリー搬送を行う。【解決手段】流体を一定方向に圧送するポンプ２を搬送本管１に設け、搬送本管１の途中に掘削ずりを収容する収容部３Ｂｂを移動部３Ｂａの移動に伴って搬送本管１に連通可能あるいは非連通可能に設け、収容部３Ｂｂを迂回するバイパス管４を搬送本管１に連結し、収容部３Ｂｂを搬送本管１に連通したときに搬送本管１側に流路を切り替える一方、収容部３Ｂｂを搬送本管１に非連通とするときにバイパス管４側に流路を切り替える切替弁５を設け、収容部３Ｂｂへの流体の逆流を防止する逆止弁６を設ける。ゆえに、大がかりな設備を要することなくポンプ２の運転を中断せずに搬送本管１に掘削ずりを間欠投入できる。また、搬送本管１を立坑上部１０ａから立坑底部１０ｂを介して立坑上部１０ａに至り配管しポンプ２を立坑上部１０ａに配置すれば低圧のポンプ２を用いて高揚程のスラリー搬送ができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送本管と、
前記搬送本管に対して流体を一定方向に圧送するポンプと、
固形物を収容した収容部を前記搬送本管の途中に連通可能あるいは非連通可能に設けた固形物移載手段と、
前記固形物移載手段を迂回して前記搬送本管に連結したバイパス管と、
前記収容部を前記搬送本管に対して連通状態としたときに前記搬送本管側に流路を切り替える一方、前記収容部を前記搬送本管に対して非連通状態とするときに前記バイパス管側に流路を切り替える切替弁と、
前記固形物移載手段の下流側であって前記バイパス管が合流する以前の前記搬送本管に設けてあり流体の逆流を防止する逆止弁と
を備えたことを特徴とする固形物搬送装置。
【請求項２】
前記固形物移載手段は、固形物を貯留する貯留部と、前記貯留部の排出口に接続して当該貯留部に貯留した固形物を収容する複数の収容部と、前記収容部を移動可能に設けた移動部とを有してなり、
前記移動部の移動に伴い、前記搬送本管に対して連通状態にある前記収容部を前記排出口に対して非接続状態にする一方、前記搬送本管に対して非連通状態にある他の収容部を前記排出口に対して接続状態にして当該他の収容部に固形物を収容することを特徴とする請求項１に記載の固形物搬送装置。
【請求項３】
掘削する立坑に対し、前記搬送本管を立坑上部から立坑底部を介して再び立坑上部に至り配管して前記ポンプを立坑上部に配置し前記固形物移載手段を立坑底部に配置してなることを特徴とする請求項１または２に記載の固形物搬送装置。
【請求項４】
前記搬送本管を環状に構成し、前記固形物移載手段を設けた当該搬送本管の下流側と前記ポンプとの間に固形物分離手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の固形物搬送装置。
【請求項５】
請求項１に記載の固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法において、
前記切替弁を切り替えて前記バイパス管に流体を圧送した流路をなす工程と、
固形物を収容した前記収容部を前記搬送本管に対して連通状態にする工程と、
前記切替弁を切り替えて前記搬送本管に流体を圧送した流路をなす工程と
を含むことを特徴とする固形物搬送方法。
【請求項６】
請求項２に記載の固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法において、
前記切替弁を切り替えて前記バイパス管に流体を圧送した流路をなす工程と、
前記移動部を移動して固形物を収容した前記収容部を前記搬送本管に対して連通状態にし、かつ、前記他の収容部を前記貯留部に対して接続状態にして固形物を収容する工程と、
前記切替弁を切り替えて前記搬送本管に流体を圧送した流路をなす工程と、
前記切替弁を切り替えて前記バイパス管に流体を圧送した流路をなす工程と、
前記移動部を移動して固形物を収容した前記他の収容部を前記搬送本管に対して連通状態にし、かつ、前記収容部を前記貯留部に対して接続状態にして固形物を収容する工程と、
前記切替弁を切り替えて前記搬送本管に流体を圧送した流路をなす工程と
を含むことを特徴とする固形物搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立坑掘削などで固形物をスラリー搬送する固形物搬送装置および固形物搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固形物搬送装置として、立坑掘削の掘削ずりは、ギブルやバケットを巻上機で揚土する構成が一般的である。
【０００３】
また、上昇シリンダと下降シリンダとを鉛直に並設し、上昇シリンダで実荷を上昇させ、下降シリンダで空荷を下降させる搬送装置がある。この搬送装置は、油タンクからポンプを介して高圧にした油圧を下降シリンダの上部に供給してロッドを下降させ、この下降に伴って下降シリンダの下部から排出された油を上昇シリンダの下部に送り込んでそのロッドを上昇させ、上部から排出された油は油タンクに戻す循環経路を構成してある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２６６０１３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、ギブルやバケットを巻上機で揚土する従来の固形物搬送装置では、搬送時間がかかり過ぎることや、一時的にずりを貯留し移載する大がかりな設備が立坑底に必要となるため合理的でない。
また、上記特許文献１で参照する搬送装置では、油圧シリンダの戻り油を有効利用しているが、上昇シリンダおよび下降シリンダを立坑内に設置しなければならないので、立坑内空寸法によっては、立坑内に各シリンダを設置するスペースが確保できない。
【０００６】
このため、流体を用いて固形物をスラリー搬送することが考えられる。すなわち、スラリーポンプを立坑底に設置して揚土する。しかしながら、ポンプの特性上、高揚程が期待できない。ポンプの最大揚程は、発生可能な水圧で決まるものであり、掘削ずりを含むスラリー状の液体を揚水する場合には、ポンプ内インペラーの摩耗特性からスラリーに高圧力を発生させることが困難だからである。具体的に、既存するスラリーポンプの最大使用圧力は、１ＭＰａ程度であり、これは１００ｍ水頭に相当する。このスラリーポンプを立坑掘削に利用するとすれば、実用的には３０ｍ〜５０ｍごとに立坑内に中継ポンプを設置する必要が生ずる。すなわち、１００ｍ以上の立坑でのスラリー搬送では、立坑内空寸法によっては、立坑内に中継ポンプを設置するスペースが確保できないという問題がある。また、スラリーポンプ（中継ポンプ）が複数必要であるため、トラブル発生の確率が増大し、安全性の低下につながるという問題がある。一方、清水ポンプの揚水特性では１０ＭＰａ程度（１０００ｍの揚水）のものまであって高揚程が可能であるが、清水ポンプの吐出口側の高圧水配管の中にスラリーを投入することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、大がかりな設備を要せず高揚程のスラリー搬送（揚土）を行うことができる固形物搬送装置および固形物搬送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る固形物搬送装置は、搬送本管と、前記搬送本管に対して流体を一定方向に圧送するポンプと、固形物を収容した収容部を前記搬送本管の途中に連通可能あるいは非連通可能に設けた固形物移載手段と、前記固形物移載手段を迂回して前記搬送本管に連結したバイパス管と、前記収容部を前記搬送本管に対して連通状態としたときに前記搬送本管側に流路を切り替える一方、前記収容部を前記搬送本管に対して非連通状態とするときに前記バイパス管側に流路を切り替える切替弁と、前記固形物移載手段の下流側であって前記バイパス管が合流する以前の前記搬送本管に設けてあり流体の逆流を防止する逆止弁とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係る固形物搬送装置は、上記請求項１において、前記固形物移載手段は、固形物を貯留する貯留部と、前記貯留部の排出口に接続して当該貯留部に貯留した固形物を収容する複数の収容部と、前記収容部を移動可能に設けた移動部とを有してなり、前記移動部の移動に伴い、前記搬送本管に対して連通状態にある前記収容部を前記排出口に対して非接続状態にする一方、前記搬送本管に対して非連通状態にある他の収容部を前記排出口に対して接続状態にして当該他の収容部に固形物を収容することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係る固形物搬送装置は、上記請求項１または２において、掘削する立坑に対し、前記搬送本管を立坑上部から立坑底部を介して再び立坑上部に至り配管して前記ポンプを立坑上部に配置し前記固形物移載手段を立坑底部に配置してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係る固形物搬送装置は、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記搬送本管を環状に構成し、前記固形物移載手段を設けた当該搬送本管の下流側と前記ポンプとの間に固形物分離手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係る固形物搬送方法は、請求項１に記載の固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法において、前記切替弁を切り替えて前記バイパス管に流体を圧送した流路をなす工程と、固形物を収容した前記収容部を前記搬送本管に対して連通状態にする工程と、前記切替弁を切り替えて前記搬送本管に流体を圧送した流路をなす工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項６に係る固形物搬送方法は、請求項２に記載の固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法において、前記切替弁を切り替えて前記バイパス管に流体を圧送した流路をなす工程と、前記移動部を移動して固形物を収容した前記収容部を前記搬送本管に対して連通状態にし、かつ、前記他の収容部を前記貯留部に対して接続状態にして固形物を収容する工程と、前記切替弁を切り替えて前記搬送本管に流体を圧送した流路をなす工程と、前記切替弁を切り替えて前記バイパス管に流体を圧送した流路をなす工程と、前記移動部を移動して固形物を収容した前記他の収容部を前記搬送本管に対して連通状態にし、かつ、前記収容部を前記貯留部に対して接続状態にして固形物を収容する工程と、前記切替弁を切り替えて前記搬送本管に流体を圧送した流路をなす工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る固形物搬送装置は、切替弁の切り替えと、搬送本管への収容部の連通あるいは非連通によってポンプの運転を中断することなく掘削ずりを搬送本管に投入する。この結果、大がかりな設備を必要とせずに掘削ずりのスラリー搬送を行うことができる。
【００１５】
また、本発明に係る固形物搬送装置は、移動部の移動に伴い、搬送本管に対して連通状態にある収容部を排出口に対して非接続状態にする一方、搬送本管に対して非連通状態にある他の収容部を排出口に対して接続状態にして当該他の収容部に固形物を収容する。この結果、複数の収容部によって搬送効率を向上することができる。
【００１６】
また、本発明に係る固形物搬送装置は、掘削する立坑に対し、搬送本管を立坑上部から立坑底部を介して再び立坑上部に至り配管して、ポンプを立坑上部に配置し、固形物移載手段を立坑底部に配置してある。このため、ポンプに必要な揚程は、立坑底部に向かう行きと帰りの水頭差が互いに相殺されるため、行きの流体と帰りの固形物混入の流体との流体比重差分の水頭と配管延長の損失抵抗のみとなり、比較的低圧のポンプが使用できる。この結果、低圧のポンプを用いて高揚程のスラリー搬送ができる。さらに、掘削深度に影響されるポンプの搬送圧力を掘削深度に応じて自動的に確保できるので、合理的で、かつ、低コストの設備を得ることができる。
【００１７】
また、本発明に係る固形物搬送装置は、搬送本管を環状に構成して、固形物移載手段を設けた当該搬送本管の下流側とポンプとの間に掘削ずり分離手段を備える。これにより、掘削ずりを回収しつつ、掘削ずりの搬送に要した流体を循環させることができる。
【００１８】
本発明に係る固形物搬送方法は、切替弁を切り替えてバイパス管に流体を圧送した流路をなす工程と、固形物を収容した収容部を搬送本管に対して連通状態にする工程と、切替弁を切り替えて搬送本管に流体を圧送した流路をなす工程とを含む。これにより、切替弁の切り替えと、搬送本管への収容部の連通によってポンプの運転を中断することなく掘削ずりを搬送本管に投入することができる。
【００１９】
本発明に係る固形物搬送方法は、切替弁を切り替えてバイパス管に流体を圧送した流路をなす工程と、移動部を移動して固形物を収容した収容部を搬送本管に対して連通状態にし、かつ、他の収容部を貯留部に対して接続状態にして固形物を収容する工程と、切替弁を切り替えて搬送本管に流体を圧送した流路をなす工程と、切替弁を切り替えてバイパス管に流体を圧送した流路をなす工程と、移動部を移動して固形物を収容した他の収容部を搬送本管に対して連通状態にし、かつ、収容部を貯留部に対して接続状態にして固形物を収容する工程と、切替弁を切り替えて搬送本管に流体を圧送した流路をなす工程とを含む。これにより、切替弁の切り替えと、移動部の移動に伴う搬送本管への収容部の連通あるいは非連通によってポンプの運転を中断することなく掘削ずりを搬送本管に投入できる。さらに、搬送本管に非連通状態にある収容部に固形物を収納するので搬送本管への固形物の投入を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る固形物搬送装置および固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００２１】
図１は本発明に係る固形物搬送装置を示す概略図、図２は固形物移載手段の動作を示す概略図、図３は固形物搬送装置の動作を示す概略図、図４は固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法を示す工程図、図５は固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法を示す工程図、図６は固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法を示す工程図、図７は固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法を示す工程図である。
【００２２】
図１に示すように本実施例の固形物搬送装置は、搬送本管１と、ポンプ２と、固形物移載手段３と、バイパス管４と、切替弁５と、逆止弁６とを備えている。
【００２３】
搬送本管１は、流体を搬送する流路をなしており、掘削した立坑上部１０ａ（地上部）から立坑底部１０ｂ（掘削ずりの投入箇所）を経由して立坑上部１０ａに戻る略Ｕ字形としてある。なお、本実施例における搬送本管１は、前記略Ｕ字形を基本として環状に形成してなる。
【００２４】
ポンプ２は、従前から知られているスラリーポンプを採用している。すなわち、ポンプ２は、最大使用圧力１ＭＰａ程度で１００ｍ水頭に相当する。このポンプ２は、搬送本管１に設けてあり、当該搬送本管１に対して流体を一定方向に圧送する。本実施例では、搬送本管１が環状に形成してあり、図１に示すようにポンプ２は、流体を時計回り方向に圧送する。
【００２５】
固形物移載手段３は、立坑底部１０ｂであって掘削ずりの投入箇所に設置してある。この固形物移載手段３は、ホッパ３Ａと移動収容機構３Ｂとを有している。
【００２６】
ホッパ３Ａは、固形物としての掘削ずりを一時的に貯留する貯留部３Ａａ、および当該貯留部３Ａａに貯留した掘削ずりを必要に応じて排出する排出口３Ａｂからなる。本実施例におけるホッパ３Ａは、排出口３Ａｂを複数（２個）設けてある。なお、ホッパ３Ａは、本発明の固形物搬送装置であるスラリー搬送系統と、後述する機械掘削系統とを独立させるための中継であり、大きな容量は必要ない。
【００２７】
移動収容機構３Ｂは、移動部３Ｂａに収容部３Ｂｂを有してなる。移動部３Ｂａは、一塊のブロックをなし、搬送本管１の途中を切断した間に割り込んで設けてある。また、移動部３Ｂａは、搬送本管１の切断部分に割り込んだ形態で当該搬送本管１に略直交した折返し方向（図１中の左右方向）に移動するように設けてある。この移動部３Ｂａを移動する構成については任意である。また、移動部３Ｂａにおいて、搬送本管１の各切断端部に摺接する各摺接面には、流体の漏れを抑止するシール材（図示せず）を設けてある。
【００２８】
収容部３Ｂｂは、移動部３Ｂａの各摺接面に向けて開口する態様で移動部３Ｂａのブロックを貫通して設けてある。この収容部３Ｂｂは、移動部３Ｂａの移動に伴いホッパ３Ａの排出口３Ａｂに接続可能あるいは非接続可能に設けてある。そして、収容部３Ｂｂは、排出口３Ａｂに対して接続状態となったときに貯留部３Ａａに貯留した掘削ずりを排出口３Ａｂを介して受け取り収容する。一方、収容部３Ｂｂは、移動部３Ｂａの移動に伴い搬送本管１に連通可能あるいは非連通可能に設けてある。そして、収容部３Ｂｂは、搬送本管１に対して連通状態となったときに自身に収容している掘削ずりを搬送本管１に投入する。すなわち、収容部３Ｂｂは、ホッパ３Ａの排出口３Ａｂから掘削ずりを受け取れる口径であって、かつ、搬送本管１の途中に連通し得る口径を有して形成してある。なお、収容部３Ｂｂは、収容した掘削ずりを漏れないように保持するシャッタ（図示せず）を有している。
【００２９】
本実施例において、収容部３Ｂｂは、移動部３Ｂａに複数（２個）設けてある。そして、各収容部３Ｂｂは、移動部３Ｂａの移動に伴い排出口３Ａｂおよび搬送本管１に対して待機形態あるいは稼働形態になる。図１では待機形態を示す。図１に示すように待機形態は、各収容部３Ｂｂが排出口３Ａｂに対して非接続状態となり、かつ、各収容部３Ｂｂが搬送本管１に対して非連通状態となる形態である。また、図２では稼働形態を示す。図２に示すように稼働形態は、収容部３Ｂｂの一方（図２中の右側）が排出口３Ａｂに対して接続状態となり、かつ、収容部３Ｂｂの他方（図２中の左側）が搬送本管１に対して連通状態となる形態である。なお、別の稼働形態として、図３に示すように収容部３Ｂｂの他方（図２中の右側）が排出口３Ａｂに対して接続状態となり、かつ、収容部３Ｂｂの一方（図２中の左側）が搬送本管１に対して連通状態となる形態がある。すなわち、移動部３Ｂａを左右方向に折返し移動することによって、待機形態→稼働形態→待機形態→稼働形態→…のように待機形態と稼働形態とを交互に得られることになる。
【００３０】
なお、移動部３Ｂａの移動は、上記折返し方向に限らず他の方向に移動させてもよい。例えば回転方向に移動する態様で設けてもよい。この場合、排出口３Ａｂおよび収容部３Ｂｂは、回転方向の軸を中心にした円周上に設けてある。さらに、排出口３Ａｂおよび収容部３Ｂｂ移動部３Ｂａの回転方向の移動に伴って待機形態と稼働形態とを交互に得られるように設けてある。
【００３１】
バイパス管４は、固形物移載手段３を迂回する態様で搬送本管１に連結してある。すなわち、ポンプ２によって圧送される流体は、搬送本管１にのみ通過して固形物移載手段３を経由する流路と、搬送本管１の途中からバイパス管４を介して固形物移載手段３を迂回する流路とを経る。
【００３２】
切替弁５は、三方弁からなり、流体の圧送される方向の上流側において、搬送本管１とバイパス管４との分岐部に設けてある。すなわち、切替弁５は、ポンプ２によって流体が圧送される流路を、搬送本管１にのみ通過して固形物移載手段３（収容部３Ｂｂ）を経由する流路と、搬送本管１の途中からバイパス管４を介して固形物移載手段３を経由せずに迂回する流路とに切り替える。この切替弁５は、固形物移載手段の移動部３Ｂａの移動に伴い収容部３Ｂｂを搬送本管１に対して連通状態としたとき（稼働形態にしたとき）に、搬送本管１側の流路（固形物移載手段３を経由する流路）に切り替える。一方、切替弁５は、固形物移載手段の移動部３Ｂａの移動に伴い収容部３Ｂｂを搬送本管１に対して非連通状態としたとき（待機形態にしたとき）に、バイパス管４側の流路（固形物移載手段３を経由せずに迂回する流路）に切り替える。
【００３３】
逆止弁６は、固形物移載手段３よりも流体の圧送される方向の下流側であって、バイパス管４が合流する以前の搬送本管１に設けてある。すなわち、逆止弁６は、上記切替弁５を切り替えて、搬送本管１の途中からバイパス管４を介して固形物移載手段３を経由せずに迂回する流路としたときに、バイパス管４が搬送本管１に合流する部分から固形物移載手段３側への流体の逆流を防止する。
【００３４】
ところで、上述したように、搬送本管１は、略Ｕ字形を基本として環状に形成してある。すなわち、ポンプ２によって圧送した流体は搬送本管１、あるいはバイパス管４を介した搬送本管１に循環することになる。この構成において、立坑上部１０ａ（地上部）の搬送本管１には、固形物分離手段としての掘削ずり分離手段７が設けてある。掘削ずり分離手段７は、搬送本管１を介して搬送された流体から掘削ずりを濾過などによって分離し、掘削ずりを除いた流体を搬送本管１に戻す。
【００３５】
なお、本実施例において立坑底部１０ｂの掘削は、泥水機械掘削によって掘削する。泥水機械掘削は、図１〜図３に示すように掘削機８ａに設けた切羽８ｂを立坑底部１０ｂに向け、この切羽８ｂを泥水による圧力で安定させる。そして、掘削により生じた土砂を泥水流にして固形物移載手段３におけるホッパ３Ａの貯留部３Ａａに管路８ｃを介して搬送する。貯留部３Ａａに搬送した泥水流は、土砂と泥水に分けられた泥水を管路８ｄを介してポンプ８ｅによって掘削機８ａに環流させる。そして、土砂と泥水に分けられた土砂は、スラリー化した掘削ずりとして貯留部３Ａａに貯留される。
【００３６】
以下、上述した固形物搬送装置の動作すなわち固形物搬送方法について図を参照して説明する。
【００３７】
図１は掘削を停止している状態である。この状態で固形物搬送装置は、各収容部３Ｂｂが待機形態となる。具体的には、図１に示すように各収容部３Ｂｂを排出口３Ａｂに対して非接続状態にし、かつ、各収容部３Ｂｂを搬送本管１に対して非連通状態にする。そして、切替弁５は、バイパス管４側の流路に切り替えてある。これにより、ポンプ２が圧送する流体が固形物移載手段３を経由せずに迂回し、掘削ずりが混入していない流体を循環運転することになる。このとき、上記泥水機械掘削を開始してスラリー化した掘削ずりをホッパ３Ａの貯留部３Ａａに貯留する。
【００３８】
そして、最初の工程として、上記のごとくバイパス管４に流体を圧送した流路をなす状態のままで、収容部３Ｂｂに掘削ずりを収容する。具体的には、図２に示すように移動部３Ｂａを移動して、収容部３Ｂｂの一方（図２中の右側）を排出口３Ａｂに対して接続状態にし、貯留部３Ａａに貯留してある掘削ずりを排出口３Ａｂから排出して収容部３Ｂｂの一方に収容する。なお、この工程では、収容部３Ｂｂの他方（図２中の左側）が搬送本管１に対して連通状態となる。
【００３９】
次の工程として、上記のごとくバイパス管４に流体を圧送した流路をなす状態のままで、搬送本管１に対して収容部３Ｂｂを連通状態にする。つまり、図３に示すように収容部３Ｂｂを稼働形態とする。具体的には、図３に示すように移動部３Ｂａを移動して、収容部３Ｂｂの他方（図３中の左側）を排出口３Ａｂに対して接続状態にし、かつ、収容部３Ｂｂの一方（図３中の右側）を搬送本管１に対して連通状態にする。このとき、収容部３Ｂｂの他方には、排出口３Ａｂを介して貯留部３Ａａに貯留してある掘削ずりが収容される。
【００４０】
次の工程として、切替弁５を切り替えて搬送本管１に流体を圧送した流路をなす。具体的には、図３に示すように固形物移載手段３を介して流体を圧送する流路に切替弁５を切り替える。これにより、図４に示すように前の工程で搬送本管１に連通した収容部３Ｂｂの一方に流体が進入することで当該収容部３Ｂｂに収容している掘削ずりを搬送本管１に投入することになる。搬送本管１に投入された掘削ずりは、流体とともにスラリー状になって逆止弁６を通過しつつ当該搬送本管１を介して搬送される。そして、搬送本管１で搬送されたスラリー状の掘削ずりは、立坑上部１０ａ（地上部）に設けた掘削ずり分離手段７によって分離されて回収される。
【００４１】
次の工程として、切替弁５を切り替えてバイパス管４に流体を圧送した流路をなす。具体的には、図５に示すように切替弁５をバイパス管４側の流路に切り替える。これにより、ポンプ２が圧送する流体が固形物移載手段３を経由せずに迂回し、掘削ずりが混入していない流体を循環運転することになる。このとき、搬送本管１で搬送されている掘削ずりが未だある場合でもその搬送が継続される。
【００４２】
次の工程として、搬送本管１に対して収容部３Ｂｂを非連通状態にする。具体的には、図５に示すように移動部３Ｂａを移動して、各収容部３Ｂｂを排出口３Ａｂに対して非接続状態にし、かつ、各収容部３Ｂｂを搬送本管１に対して非連通状態にする。
【００４３】
次の工程として、上記のごとくバイパス管４に流体を圧送した流路をなす状態のままで、搬送本管１に対して収容部３Ｂｂを連通状態にする。つまり、図６に示すように収容部３Ｂｂを稼働形態とする。具体的には、図６に示すように移動部３Ｂａを移動して、収容部３Ｂｂの一方（図３中の右側）を排出口３Ａｂに対して接続状態にし、かつ、収容部３Ｂｂの他方（図３中の左側）を搬送本管１に対して連通状態にする。このとき、収容部３Ｂｂの一方には、排出口３Ａｂを介して貯留部３Ａａに貯留してある掘削ずりが収容される。
【００４４】
次の工程として、切替弁５を切り替えて搬送本管１に流体を圧送した流路をなす。具体的には、図６に示すように固形物移載手段３を介して流体を圧送する流路に切替弁５を切り替える。これにより、図６に示すように前の工程で搬送本管１に連通した収容部３Ｂｂの他方に流体が進入することで当該収容部３Ｂｂに収容している掘削ずりを搬送本管１に投入することになる。搬送本管１に投入された掘削ずりは、流体とともにスラリー状になって逆止弁６を通過しつつ当該搬送本管１を介して搬送される。そして、搬送本管１で搬送されたスラリー状の掘削ずりは、立坑上部１０ａ（地上部）に設けた掘削ずり分離手段７によって分離されて回収される。
【００４５】
次の工程として、切替弁５を切り替えてバイパス管４に流体を圧送した流路をなす。具体的には、図７に示すように切替弁５をバイパス管４側の流路に切り替える。これにより、ポンプ２が圧送する流体が固形物移載手段３を経由せずに迂回し、掘削ずりが混入していない流体を循環運転することになる。このとき、搬送本管１で搬送されている掘削ずりが未だある場合でもその搬送が継続される。
【００４６】
最後の工程として、搬送本管１に対して収容部３Ｂｂを非連通状態にする。具体的には、図７に示すように移動部３Ｂａを移動して、各収容部３Ｂｂを排出口３Ａｂに対して非接続状態にし、かつ、各収容部３Ｂｂを搬送本管１に対して非連通状態にする。
【００４７】
したがって、上述した固形物搬送装置では、搬送本管１に対して流体を一定方向に圧送するポンプ２を設けてある。搬送本管１の途中には、掘削ずりを収容する収容部３Ｂｂを移動部３Ｂａの移動に伴って搬送本管１に連通可能あるいは非連通可能に設けてある。また、搬送本管１には、収容部３Ｂｂを迂回するバイパス管４を連結してある。そして、搬送本管１には、収容部３Ｂｂの下流側であってバイパス管４が合流する以前の位置に流体の逆流を防止する逆止弁を設けてある。さらに、搬送本管１には、収容部３Ｂｂを搬送本管１に対して連通したときに搬送本管１側に流路を切り替える一方、収容部３Ｂｂを搬送本管１に対して非連通とするときにバイパス管４側に流路を切り替える切替弁５を設けてある。これにより、切替弁５の切り替えと、移動部３Ｂａの移動によってポンプ２の運転を中断することなく掘削ずりを搬送本管１に間欠投入する。この結果、立坑内に大がかりな設備を必要とせずに掘削ずりのスラリー搬送を行うことが可能になる。
【００４８】
また、切替弁５は、収容部３Ｂｂを搬送本管１に対して連通したときに搬送本管１側に流路を切り替え、収容部３Ｂｂを搬送本管１に対して非連通とするときにバイパス管４側に流路を切り替えるので、収容部３Ｂｂを搬送本管１に非連通とするときに流体の圧力を受けない。この結果、搬送本管１に摺接する移動部３Ｂａの摺動面に設けたシール材の摩耗を抑えることが可能になる。さらに、シール材に高圧に耐え得る特殊なものを必要としないので安価な設備を得ることが可能になる。
【００４９】
また、収容部３Ｂｂを複数有し、当該収容部３Ｂｂを貯留部３Ａａの排出口３Ａｂに接続可能あるいは非接続可能に設けてなり、搬送本管１に対して連通状態にある収容部３Ｂｂを排出口３Ａｂに対して非接続状態にする一方、搬送本管１に対して非連通状態にある他の収容部３Ｂｂを排出口３Ａｂに対して接続状態にして当該他の収容部３Ｂｂに掘削ずりを収容する。この結果、搬送効率を向上することが可能になる。
【００５０】
また、掘削する立坑に対し、搬送本管１を立坑上部１０ａから立坑底部１０ｂを介して再び立坑上部１０ａに至り配管して、ポンプ２を立坑上部１０ａに配置し、固形物移載手段３を立坑底部１０ｂに配置してある。このため、ポンプ２に必要な揚程は、サイホンの原理によって立坑底部１０ｂに向かう行きと帰りの水頭差が互いに相殺されるため、行き流体（清水または泥水）と帰りの流体（掘削ずり混入のスラリー）との流体比重差分の水頭と配管延長の損失抵抗のみとなり、比較的低圧のポンプ２が使用できる。この結果、低圧のポンプ２を用いて高揚程のスラリー搬送が可能になる。さらに、掘削深度に影響されるポンプ２の搬送圧力を掘削深度に応じて自動的に確保できるので、合理的で、かつ、低コストの設備を得ることが可能になる。
【００５１】
また、搬送本管１を環状に構成して、固形物移載手段３を設けた当該搬送本管１の下流側とポンプ２との間に掘削ずり分離手段７を備える。これにより、掘削ずりを回収しつつ、掘削ずりの搬送に要した流体を循環させることができる。
【００５２】
また、上述した固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法では、切替弁５を切り替えてバイパス管４に流体を圧送した流路をなす工程と、収容部３Ｂｂに掘削ずりを収容する工程と、搬送本管１に対して収容部３Ｂｂを連通状態にし、かつ、他の収容部３Ｂｂに掘削ずりを収容する工程と、切替弁５を切り替えて搬送本管１に流体を圧送した流路をなす工程と、切替弁５を切り替えてバイパス管４に流体を圧送した流路をなす工程と、搬送本管１に対して他の収容部３Ｂｂを連通状態にし、かつ、収容部３Ｂｂに掘削ずりを収容する工程と、切替弁５を切り替えて搬送本管１に流体を圧送した流路をなす工程とを含む。これにより、切替弁５の切り替えと、搬送本管１への収容部３Ｂｂの連通あるいは非連通によってポンプ２の運転を中断することなく掘削ずりを搬送本管に間欠投入することが可能になる。そして、この間欠投入を複数の収容部３Ｂｂによって効率良く行うことが可能になる。
【００５３】
なお、上述した実施例では、２個の収容部３Ｂｂに収容した掘削ずりを交互に搬送本管１に投入するものであるが、移動部３Ｂａの移動中は、バイパス管４側に流体を圧送する流路になって搬送本管１への掘削ずりの投入が停止しているので、掘削ずりの搬送が行われていないことになる。これに対し、図には明示しないが、上記バイパス管４と同様に固形物移載手段３を迂回する搬送管を切替弁および逆止弁を介して設け、当該搬送管に固形物移載手段３を設ける。そして、搬送本管１に設けた固形物移載手段３の移動部３Ｂａが移動中のときに、切替弁によって搬送管側の流路に切り替えて、当該搬送管に掘削ずりを投入する。この場合、例えば貯留部３Ａａを共有して排出口３Ａｂを４個とし、各２個の排出口３Ａｂに上述した移動部３Ｂａを搬送本管１および搬送管にそれぞれ対応して設ければよい。これによれば、一方の移動部３Ｂａが移動中のときは、他方の移動部３Ｂａで掘削ずりの投入を行えば、絶えず掘削ずりの搬送が可能になって搬送能力の向上が見込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明に係る固形物搬送装置および固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法は、立坑掘削などで固形物をスラリー搬送する場合に有用であり、特に、高揚程のスラリー搬送（揚土）を行うことに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る固形物搬送装置を示す概略図である。
【図２】固形物移載手段の動作を示す概略図である。
【図３】固形物搬送装置の動作を示す概略図である。
【図４】固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法を示す工程図である。
【図５】固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法を示す工程図である。
【図６】固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法を示す工程図である。
【図７】固形物搬送装置を用いた固形物搬送方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    搬送本管
２    ポンプ
３    固形物移載手段
３Ａ    ホッパ
３Ａａ    貯留部
３Ａｂ    排出口
３Ｂ    移動収容機構
３Ｂａ    移動部
３Ｂｂ    収容部
４    バイパス管
５    切替弁
６    逆止弁
７    掘削ずり分離手段（固形物分離手段）
８ａ    掘削機
８ｂ    切羽
８ｃ    管路
８ｄ    管路
８ｅ    ポンプ
１０ａ    立坑上部
１０ｂ    立坑底部
【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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【図７】
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