(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右２つのサイクロン筒部の一部を互いに重ねた状態に一体化した中空の断面ピーナツ形をなし、上面に排気口を備えた双胴型サイクロン胴と、該サイクロン胴の前面側で空気圧送式搬送管の終端部を左右に二分し、前記左右のサイクロン筒部に対して互いに逆向きの接線方向に向けて連通させた分岐導入路と、前記サイクロン胴の上面開口させた排気口と、前記サイクロン胴の下端中央に一体に連通させた流下筒とを備え、
前記分岐導入路に、土砂等の泥状の搬送物が空気部分を挟んで多数の塊状のプラグに分断されて流動する空気圧送式搬送管の終端部を連通させるようにしてなる空気圧送泥状搬送物の空気分離装置において、
前記流下筒内に前記搬送物の流下速度を調整する流下速度調整機を備えるとともに、
前記各サイクロン筒部の上面中央よりその内部に垂下させ、その上端を前記排気口とした排気筒と、該流下筒の流下速度調整機より上側の周壁に下端が連通開口され、上端側が前記サイクロン胴内の排気筒内を通り、該排気筒の下端より低い前記サイクロン胴の底部に開口された逆流路とを備え、
前記サイクロン胴内における搬送物同士の衝突による減勢後の勢いが前記流下速度調整機による流下速度より大きい場合に、前記逆流路を前記流下筒に連通させた下端側から重力に逆らって逆流するようにしたことを特徴としてなる空気圧送泥状搬送物の空気分離装置。
【請求項２】
前記各サイクロン筒部の内周面に縦向きに複数の流れ減勢用の凸条を備えてなる請求項１に記載の空気圧送泥状搬送物の空気分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば浚渫土砂にセメントミルクなどの固化材を添加混合した埋立材料などの泥状材を空気圧送により搬送する際に、その搬送終端部において搬送空気と泥状搬送物とを分離する空気圧送泥状搬送物の空気分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、浚渫土砂を埋め立て材料として使用する場合、埋立後の地盤の強度を高いものとするために、土砂内にセメントミルクなどの固化材(安定処理剤)を添加混合したものを使用している。
【０００３】
このような埋立材料の搬送には、空気圧送方式が検討されており、これは搬送物が空気を挟んで多数の塊状のプラグに分断されて搬送管内を搬送されるようにしているものであり、搬送終端部においてはサイクロンを使用し、遠心分離によって搬送物と搬送空気とを分離している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した埋立材料を水底に打設する場合には、トレミー管などの水中打設管の上端にサイクロンを設置する必要があり、直径が５００〜１０００ｍｍもの大径の搬送管を使用する場合には、必要とするサイクロンが大型なものとなり、前記水中打設管の上端に設置して水面上吊下げるには大き過ぎ、実用的でないという問題が生じてきた。
【０００５】
本発明はこのような、従来の問題に鑑み、大径の搬送管を使用して、大量の泥状埋立材料等の搬送物を搬送する場合においても、搬送終端部において、小型の装置で、効果的に空気を分離するとともに、埋立等材料等の搬送物をトレミー管先端部より放出する際、放出速度を自由落下状態に近い状態まで低減できる空気圧送泥状搬送物の空気分離装置の提供を目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、左右２つのサイクロン筒部の一部を互いに重ねた状態に一体化した中空の断面ピーナツ形をなし、上面に排気口を備えた双胴型サイクロン胴と、該サイクロン胴の前面側で空気圧送式搬送管の終端部を左右に二分し、前記左右のサイクロン筒部に対して互いに逆向きの接線方向に向けて連通させた分岐導入路と、前記サイクロン胴の上面開口させた排気口と、前記サイクロン胴の下端中央に一体に連通させた流下筒とを備え、前記分岐導入路に、土砂等の泥状の搬送物が空気部分を挟んで多数の塊状のプラグに分断されて流動する空気圧送式搬送管の終端部を連通させるようにしてなる空気圧送泥状搬送物の空気分離装置において、前記流下筒内に前記搬送物の流下速度を調整する流下速度調整機を備えるとともに、前記各サイクロン筒部の上面中央よりその内部に垂下させ、その上端を前記排気口とした排気筒と、該流下筒の流下速度調整機より上側の周壁に下端が連通開口され、上端側が前記サイクロン胴内の排気筒内を通り、該排気筒の下端より低い前記サイクロン胴の底部に開口された逆流路とを備え、前記サイクロン胴内における搬送物同士の衝突による減勢後の勢いが前記流下速度調整機による流下速度より大きい場合に、前記逆流路を前記流下筒に連通させた下端側から重力に逆らって逆流するようにしたことにある。
【０００７】
尚、各サイクロン筒部の内周面に縦向きに複数の流れ減勢用の凸条を備えることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面について説明する。
【０００９】
図１〜図４は本発明の一実施形態を示しており、この例は、浚渫土砂にセメントミルクを添加混合した水中埋立材料からなる泥状の搬送物ａを、搬送管１を通して空気圧送し、作業船２のクレーン３に吊下げた水底打設管４の上端より水底に打設する場合を示している。
【００１０】
水底打設管４の上端に本発明に係る空気分離装置５が固定され、これに搬送管１の終端部が連結されている。この空気分離装置５は、左右に２つのサイクロン筒部１０ａ，１０ｂを有しており、その両サイクロン筒部１０ａ，１０ｂはその一部を互いに重ねた状態に一体化されて、内部をピーナツ形断面の１つの空洞とした双胴型サイクロン胴１１を有し、その上面は頂版１２によって閉鎖されている。
【００１１】
サイクロン胴１１の上部前面側には分岐導入路１３が備えられている。この分岐導入路１３は、前記サイクロン胴１１の前面側で搬送管１の終端部が連結される搬送管連結部１３ａと、搬送管１からの流れを左右に二分し、左右のサイクロン筒１０ａ，１０ｂ部に対し、互いに逆向きの接線方向に向けて連通させた分岐路１３ｂ，１３ｂとから構成されている。
【００１２】
サイクロン胴１１の頂版１２には両サイクロン筒部１０ａ，１０ｂの中央位置に貫通させて、排気筒１４がサイクロン胴１１内に垂下され、その排気筒１４の上端が排気口１５となっている。
【００１３】
サイクロン胴１１の下端中央には流下筒１６が一体に連通されており、その流下筒１６内には、回転軸１７に対して放射状に多数の羽根１８を固定し、これをモーター１９にて一定速度で回転させることにより、内部の流速を規制する流下速度調整機２０が備えられている。
【００１４】
流下筒１６の前記流下速度調整機２０の上側の周壁には、前後一対の逆流路２１，２１の下端が連通開口されている。この両逆流路２１，２１は、サイクロン胴１１の前後に沿って上方に延長され、サイクロン胴上部で互いに合流され、その合流筒部２２の先端側を下向きにし、排気筒１４内に同心状配置に挿入し、サイクロン胴１１の底部内の排気筒１４の下端より低い位置に開口されている。
【００１５】
また、各サイクロン筒部１０ａ，１０ｂの内周面には縦方向に向けた複数の流れ減勢用の凸条２３，２３...を一体に備えている。
【００１６】
このように構成される空気分離装置５は、搬送管内を、空気部分を挟んで多数の塊状のプラグに分断されて空気圧送されてくる搬送空気及び搬送物ａが、分岐路１３ｂ，１３ｂを通して両サイクロン筒部１０ａ，１０ｂに導入される。
【００１７】
搬送空気及び搬送物ａは、両サイクロン筒部１０ａ，１０ｂ背部の壁面に沿って旋回し、凸条２３によって減勢されつつ両壁面が交わるサイクロン胴中央部で互いに衝突する。衝突した搬送物及び空気は、お互いの衝撃によりその移動速度は低減するものの、残留エネルギーにより壁面に沿って遠心分離を繰り返す。この時、比重差により搬送物は外周部、空気は内側に分離されることにより、中央部に位置した排気筒１４の底部開口部より空気のみがサイクロン胴１１外（大気）へ放出される。この現象が継続することにより、サイクロン胴内部圧力が低下するのと併行し、搬送物ａの流下速度も低減し、下方に押し出される。
【００１８】
しかしながら、搬送物ａの流下速度は充分目的に達することが得られない場合は、一部は逆流路２１に流入し、重力に逆うことにより更に速度減衰が生じ、略流下速度は自由落下状態となる。
【００１９】
図５〜図７は本発明の他の実施形態を示しており、前述した実施形態と同一部分には同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００２０】
この例では各サイクロン筒部１０ａ，１０ｂのそれぞれの頂部中央より内部に向けて排気筒１４、１４が挿入され、その一方の排気筒の中心に逆流路２１，２１合流筒部２２を挿入している。
【００２１】
また、流下速度調整機２０には、ウエイト２５若しくはバネによって閉鎖方向に付勢させたダンパー２６を使用し、その上方に一時的に搬送物を蓄え、その堆積された搬送物の重量によって、開き方向に回動するようにした構造のものを使用しており、ウエイト２５若しくはバネによる付勢力を調節することによって、流下速度を調整できるようにしている。
【００２２】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る空気圧送泥状搬送物の空気分離装置は、左右２つのサイクロン筒部の一部を互いに重ねた状態に一体化した中空の断面ピーナツ形をなし、上面に排気口を備えた双胴型サイクロン胴と、該サイクロン胴の前面側で空気圧送式搬送管の終端部を左右に二分し、前記左右のサイクロン筒部に対して互いに逆向きの接線方向に向けて連通させた分岐導入路と、前記サイクロン胴の上面中央よりその内部に垂下させ、上端を大気に開放した排気筒と、前記サイクロン胴の下端中央に一体に連通させた流下筒と、該流下筒に下端側が連通され、上端側を前記サイクロン胴の上面より内部に垂下させて開口させた逆流路と、前記流下筒内に備えた流下速度調整機とを備え、前記分岐導入路に、土砂等の泥状の搬送物が空気部分を挟んで多数の塊状のプラグに分断されて流動する空気圧送式搬送管の終端部を連通させることにより、搬送物同士の衝突によって減勢されるとともに、その減勢後の勢いが流下速度調整機による流下速度より大きい場合には、逆流路を重力に逆らって逆流するため、充分な減勢作用がなされ、従来のサイクロンに比べて形状の小さいものとすることがでる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明装置を使用して泥状の搬送物を水底打設する一実施例の概略を示す側面図である。
【図２】  本発明装置の一例の平面図である。
【図３】  同上の縦断面図である。
【図４】  同上の背面図である
【図５】  本発明の装置の他の例の平面図である。
【図６】  同上の正面図である。
【図７】  同上の側面図である。
【符号の説明】
ａ 搬送物
１ 搬送管
２ 作業船
３ クレーン
４ 水底打設管
５ 空気分離装置
１０ａ，１０ｂサイクロン筒部
１１ 双胴型サイクロン胴
１２ 頂版
１３ａ 搬送管連結部
１３ｂ 分岐路
１３ 分岐導入路
１４ 排気筒
１５ 排気口
１６ 流下筒
１７ 回転軸
１８ 羽根
１９ モーター
２０ 流下速度調整機
２１ 逆流路管
２２ 合流筒部
２３ 凸条
２５ ウエイト
２６ ダンパー
【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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