(57)【要約】【課題】      配管内やケーシングの磨耗を低減すること。【解決手段】  移送装置１０は、ケーシング１１と、回転筒１２とを備え、回転筒１２は、ケーシング１１内に回転自在に収納され、本体１２ａと、貫通孔１２ｂとを有している。本体１２ａの外周面には、凹溝１２ｅ，１２ｆが設けられ、その内部には、回転翼１２ｇが、複数突設されている。各凹溝１２ｅ，１２ｆには、ケーシング１１の筒体１１ａを貫通して、これらと連通する加圧流体の供給口２４と排出口２６とが設けられている。貫通孔１２ｂには、リボン式インペラ１２ｈが設けられている。インペラ１２ｈは、取入れ口１４を介して取り込んだスラリーＳを、回転筒１２を回転させることで排出口１６側に移送させる。移送装置１０においては、凹溝１２ｅ，１２ｆに、圧縮空気などの加圧流体を、供給口２４を介して供給すると、加圧流体が回転翼１２ｇに噴射して、回転筒１２を回転駆動させることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にスラリーの取入れ口が設けられ、他端にスラリーの排出口が設けられた円筒状のケーシングと、前記ケーシング内に収容された円筒状の回転筒と、前記ケーシングと前記回転筒との間に圧縮空気やオイルなどの加圧流体を供給することで前記回転筒を回転駆動させるスラリー移送装置であって、
前記回転筒に、一端が前記取入れ口に連通し、他端が前記排出口に連通するとともに、軸方向に直線的に貫通する貫通孔を設け、
前記貫通孔の内周面に、前記取入れ口を介して取り込んだスラリーを、前記回転筒を回転させることで前記排出口側に移送させるリボン式インペラを設けたことを特徴とするスラリー移送装置。
【請求項２】
前記回転筒の回転駆動部は、前記回転筒の外周面に周回するように設けられ、シール材を介装して外部から隔成された凹溝と、
前記凹溝内において、前記回転筒の回転中心から外方に向けて放射状に突出し、周方向に所定の間隔を隔てて等角度間隔に配置された複数の回転翼と、
前記ケーシングを貫通して、前記凹部に連通する前記加圧流体の供給口と排出口とを備え、
前記供給口と前記排気口とを前記回転筒の回転中心に対して、対向する位置に設け、前記加圧流体を前記供給口から前記回転翼に噴射するように供給することを特徴とする請求項１記載のスラリー移送装置。
【請求項３】
前記凹溝は、前記回転筒の軸方向に沿って、所定の間隔を隔てて複数配置することを特徴とする請求項２記載のスラリー移送装置。
【請求項４】
前記加圧流体は、前記供給口を介して、前記回転筒の接線方向に噴射することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のスラリー移送装置。
【請求項５】
前記スラリー移送装置は、泥水式シールド掘進機の排泥管の水平部分に介装することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のスラリー移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スラリー移送装置に関し、特に、シールド工事などで発生する掘削土砂や泥水などが含まれたスラリーの輸送に用いられる移送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市部で地下鉄トンネルなどを構築する際に採用される工法の一種として、泥水シールド工法が知られており、例えば、非特許文献１にその一例が開示されている。
【０００３】
泥水シールド工法でトンネルを構築する際には、シールド掘進機で掘削された掘削土砂は、泥水と混合させてスラリー状にして、排泥管を介して外部に排出する。
【０００４】
この場合、スラリーは、排泥管の途中に排泥ポンプを設置して、スラリーを立坑側に圧送している。このような用途に用いられる排泥ポンプは、通常、インペラを電動モータで回転駆動させる方式のものが、一般的に採用されている。
【０００５】
しかしながら、このように構成された従来のスラリー輸送用の排泥ポンプには、以下に説明する課題があった。
【非特許文献１】「土木工法事典改訂Ｖ」産業調査会２００１年９月発行第６４０−６４１ｐ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すなわち、従来の排泥ポンプは、スラリーをインペラの回転軸方向から取り込んで、インペラの周方向に排出する構造になっていたので、スラリーの流れが、水平から垂直、あるいは、垂直から水平に変わるため、配管内やポンプケーシングなどの磨耗が大きくなる。
【０００７】
また、スラリー内に含まれている泥土塊が、インペラとケーシングとの間に挟まれて、回転不能になったり、あるいは、スラリーが攪拌混合されて、泥水比重が過剰に大きくなって、輸送が困難になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、配管内やケーシングの磨耗を低減しつつ、スラリーの比重の増加を抑制することができるスラリー移送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、一端にスラリーの取入れ口が設けられ、他端にスラリーの排出口が設けられた円筒状のケーシングと、前記ケーシング内に収容された円筒状の回転筒と、前記ケーシングと前記回転筒との間に圧縮空気やオイルなどの加圧流体を供給することで前記回転筒を回転駆動させるスラリー移送装置であって、前記回転筒に、一端が前記取入れ口に連通し、他端が前記排出口に連通するとともに、軸方向に直線的に貫通する貫通孔を設け、前記貫通孔の内周面に、前記取入れ口を介して取り込んだスラリーを、前記回転筒を回転させることで前記排出口側に移送させるリボン式インペラを設けた。
【００１０】
このように構成したスラリー移送装置によれば、回転筒に、一端が取入れ口に連通し、他端が排出口に連通するとともに、軸方向に直線的に貫通する貫通孔を設け、貫通孔の内周面に、取入れ口を介して取り込んだスラリーを、回転筒を回転させることで排出口側に移送させるリボン式インペラを設けたので、スラリーは、軸方向に直線的に貫通させながら、方向を転換することなく移送することができる。
【００１１】
この場合、スラリーは、リボン式インペラにより、回転筒を回転させることで排出口側に移送させるので、排泥ポンプのように、配管内やケーシングの磨耗が発生しないし、泥土塊が挟まれて回転不能に陥ることもなく、攪拌混合も殆ど発生しないので、スラリーの比重が増加しない。
【００１２】
前記回転筒の回転駆動部は、前記回転筒の外周面に周回するように設けられ、シール材を介装して外部から隔成された凹溝と、前記凹溝内において、前記回転筒の回転中心から外方に向けて放射状に突出し、周方向に所定の間隔を隔てて等角度間隔に配置された複数の回転翼と、前記ケーシングを貫通して、前記凹部に連通する前記加圧流体の供給口と排出口とを備え、前記供給口と前記排気口とを前記回転筒の回転中心に対して、対向する位置に設け、前記加圧流体を前記供給口から前記回転翼に噴射するように供給することができる。
【００１３】
前記凹溝は、前記回転筒の軸方向に沿って、所定の間隔を隔てて複数配置することができる。
【００１４】
前記加圧流体は、前記供給口を介して、前記回転筒の接線方向に噴射することができる。
【００１５】
本発明の前記スラリー移送装置は、泥水式シールド掘進機の排泥管の水平部分に介装することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかるスラリー移送装置によれば、スラリーは、軸方向に直線的に貫通させながら、方向を転換することなく移送することができるので、配管内やケーシングの摩耗を低減しつつ、スラリーの比重の増加を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１から図３は、本発明にかかるスラリー移送装置の実施例１を示している。これらの図に示したスラリー移送装置１０は、ケーシング１１と、回転筒１２とを備え、ケーシング１１と回転筒１２との間に、圧縮空気やオイルなどの加圧流体を、供給することで回転筒１２を回転駆動させることが基本構成となっている。
【００１９】
ケーシング１１は、両端が開口した中空円筒状の筒体１１ａと、筒体１１ａの開口端に固設され、中心に貫通孔が穿設された一対の前，後リング板１１ｂ，１１ｃとを備えている。ケーシング１１の一端側には、スラリーＳの取入れ口１４が設けられ、他端側には、スラリーＳ排出口１６が設けられている。
【００２０】
本実施例の場合、取入れ口１４と排出口１６とは、中空な円錐台形状となっていて、一端がケーシング１１の前，後リング板１１ｂ，１１ｃに固設されており、他端側には、それぞれ接続用のフランジ１７が設けられている。回転筒１２は、ケーシング１１の筒体１１ａ内に回転自在に収納されており、概略円筒状に形成された本体１２ａと、中心軸上に貫通形成された貫通孔１２ｂとを有している。
【００２１】
本体１２ａの前後端の外周面には、外周面を所定深さだけ切欠した前及び後段部１２ｃ，１２ｄが設けられ、これらの段部１２ｃ，１２ｄに近接して、一対の前，後凹溝１２ｅ，１２ｆが設けられている。
【００２２】
一対の凹溝１２ｅ，１２ｆは、相互に平行になるように、本体１２ａの軸方向に沿って所定の間隔を隔てて配置されている。なお、この凹溝１２ｅ，１２ｆは、一対に限る必要はなく、これ以上の数を設けることもできる。
【００２３】
前および後段部１２ｃ，１２ｄには、本体１２ａを回転自在に支持するベアリング１８がそれぞれ装着されている。また、前段部１２ｃの前端側には、この段部１２ｃの外周面とケーシング１１の筒体１１ａの内周面との双方に摺接する環状のオイルシール２０が配置されている。
【００２４】
さらに、本体１２ａの前端面とケーシング１１の前リング板１１ｂの内面との間には、Ｏリング２１が介装されている。一方、本体１２ａの後端面とケーシング１１の後リング板１１ｃの内面との間には、双方に摺接する環状のオイルシール２２が配設されている。
【００２５】
以上のシール構成により、段部１２ｃ，１２ｄに近接して設けられた前，後凹溝１２ｅ，１２ｆを含む回転筒１２の外周とケーシング１１の内面との間の空間は、シール材（オイルシール２０，２２、Ｏリング２１）により外部から隔成されている。
【００２６】
各凹溝１２ｅ，１２ｆは、所定の幅を備え、本体１２ａの外周を１周するように設けられており、凹溝１２ｅ，１２ｆ内には、その溝深さの１／２程度の高さを有する回転翼１２ｇが、複数突設されている。
【００２７】
回転翼１２ｇは、図２に示すように、回転筒１２の回転中心Ｏから外方に向けて放射状に延設され、各回転翼１２ｇは、等角度間隔に配置されている。また、各回転翼１２ｇは、回転筒１２の本体１２ａの接線方向と主面が直交するように配置されている。
【００２８】
さらに、各凹溝１２ｅ，１２ｆには、ケーシング１１の筒体１１ａを貫通して、これらの連通する加圧流体の供給口２４と排出口２６とがそれぞれ設けられている。
【００２９】
供給口２４は、図２に示すように、回転筒１２の筒体１２ａの接線方向を指向するようにして、筒体１１ａを貫通しており、このように構成された供給口２４から圧縮空気やオイルナでの加圧流体を噴射させると、回転翼１２ｇの主面に加圧流体が直交するように衝突させることができる。なお、図１，２に符号２７で示した部材は、各供給口２４に連通するように装着された接続用のカプラである。
【００３０】
一方、排出口２６は、回転筒１２の筒体１２ａの回転中心Ｏを指向するようにして、筒体１１ａを貫通している。供給口２４と排出口２６とは、回転筒１２の回転中心Ｏに対して、１８０°変位した、対向する位置に設けられていて、加圧流体は、供給口２４から回転翼１２ｇと直交するように噴射される。
【００３１】
貫通孔１２ｂの内周面には、リボン式インペラ１２ｈが設けられている。このリボン式インペラ１２ｈは、取入れ口１４を介して取り込んだスラリーＳを、回転筒１２を回転させることで排出口１６側に移送させる機能を備えている。
【００３２】
以上のように構成されたスラリー移送装置１０においては、ケーシング１１と回転筒１２との間に設けられた凹溝１２ｅ，１２ｆに、圧縮空気やオイルなどの加圧流体を、供給口２４を介して供給すると、加圧流体が回転翼１２ｇに噴射して、回転筒１２を回転駆動させることができる。
【００３３】
回転筒１２が回転させられると、回転筒１２には、一端が取入れ口１４に連通し、他端が排出口１６に連通するとともに、軸方向に直線的に貫通する貫通孔１２ｂが設けられ、貫通孔１２ｂの内周面には、スラリーＳを排出口１６側に移送させるリボン式インペラ１２ｈが設けられているので、スラリーＳは、インペラ１２ｈ介して、方向を転換することなく排出口１６側に移送することができる。
【００３４】
この場合、スラリーＳは、リボン式インペラ１２ｈにより、回転筒１２を回転させることで排出口１６側に移送させるので、排泥ポンプのように、配管内やケーシングの磨耗が発生しないし、攪拌混合も殆ど発生しないので、スラリーＳの比重も増加しない。
【００３５】
図３は、本発明にかかるスラリー移送装置１０の具体的な適用例を示しており、同図に示した適用例は、実施例１で示したスラリー移送装置１０を泥水シールド工法に適用した場合を示している。
【００３６】
同図において、符号３０は、泥水シールド掘進機であり、この掘進機３０には、掘削土砂と泥水とを混合したスラリーＳを地上側の一次処理機に移送する排泥管３２が、チャンバー３４に接続されている。
【００３７】
排泥管３２には、チャンバー３４の近傍と、立坑の近傍にそれぞれ従来から用いられている排泥ポンプ３６が接続されていて、そして、これらの排泥ポンプ３６の間にあって、排泥管３２の水平部分に本発明のスラリー移送装置１０が配置されている。
【００３８】
図３に示した適用例では、スラリー移送装置１０は、排泥管３２の水平部分に所定の間隔を隔てて２台設置されている。本適用例の場合、回転筒１２の回転駆動用には、圧縮空気Ａが用いられている。
【００３９】
この圧縮空気Ａを供給するコンプレッサ３８は、地上側に設置され、エアー配管４０を介して、各スラリー移送装置１０に供給される。エアー配管４０には、複数の開閉弁４２が設けられ、各スラリー移送装置１０には、電動制御弁４４を介して、圧縮空気Ａが各供給口２４に供給されるようになっている。
【００４０】
各スラリー移送装置１０の供給口２４に圧縮空気Ａを供給すると、圧縮空気Ａの噴射により、回転筒１２が回転して、スラリーＳを排出口１６側に移送することができる。
【００４１】
本発明にかかるスラリー移送装置１０を泥水シールド工事の現場に採用し、これを圧縮空気Ａにより駆動させると、坑内キュービクルの設置が不要になるか、あるいはこれを小型化することができる。
【００４２】
また、スラリー移送装置１０は、排泥管３２の延長方向にそのまま介装すればいいので、設置が簡単に行えるとともに、屈曲などによる視界の悪化や、作業員や台車などとの接触事故の危険性を少なくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明にかかるスラリー移送装置は、泥水シールド工法の排泥管に適用すると、効果的に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明にかかるスラリー移送装置の断面説明図ある。
【図２】図１の要部断面説明図である。
【図３】本発明にかかるスラリー移送装置を泥水シールド工事に適用した場合の説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０        スラリー移送装置
１１        ケーシング
１１ａ      筒体
１２        回転筒
１２ａ      本体
１２ｂ      貫通孔
１２ｃ      前段部
１２ｄ      後段部
１２ｅ      前凹溝
１２ｆ      後凹溝
１２ｇ      回転翼
１２ｈ      リボン式インペラ
１４        取入れ口
１６        排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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