(57)【要約】【課題】浚渫作業工程において、高濃度の浚渫物を浚渫現場から移送先まで途中に一時保管箇所や中継基地等設けず直接密閉された蓮通管にて移送することが出来る浚渫ポンプ装置とその浚渫方法を提供する。【解決手段】浚渫ポンプ装置において高濃度の浚渫物を高い圧力で送り出すために、背圧力に抗して推進圧を大きく保てるよう推進方向に対して正反対の方向に水圧を受け止め、逆流を防止し圧力を高めるよう構成し、且つ移送浚渫物と管路壁面の摩擦抵抗を減じるよう移送物内に空気を導入することが出来るよう浚渫ポンプ装置を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧水噴射式エジェクター浚渫ポンプにおいて真空状況を発生させる真空部発生室の噴射方向の正反対側の室底部を密閉し、該密閉底部より高圧水を噴射させる噴射ノズル部を突出して設け、真空部発生室に外部からの空気導入口を連通させ、該真空部発生室の側壁に下端部に吸引口を有する吸引管を、該真空部発生室の軸芯と吸引管の軸芯とがほぼ９０度になるよう構成し接合して内部を連通させるよう構成したことを特徴とする浚渫ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１における浚渫ポンプ装置においてその吸引口近傍を取り巻くように複数の鉛直方向と斜め方向に角度を有する噴射ノズルを有する高圧水噴射管を設けたことを特徴とする浚渫ポンプ装置。
【請求項３】
請求項１に記載した浚渫ポンプ装置において高圧水圧送ポンプとエジェクター用高圧水供給管と、堆積物液状化用高圧水供給管との管路間に流量調整バルブと圧力計、また堆積物液状化用流量調整バルブと圧力計を設けたことを特徴とする浚渫ポンプ装置。
【請求項４】
特許請求範囲１に記載された浚渫ポンプ装置を用いて浚渫現場より浚渫物を移送する現場まで中継基地を設けないで連通した管の中で浚渫作業工程を行う浚渫方法。
【請求項５】
真空部発生室に連通する空気導入管の導入空気の流量を制御装置を有する浚渫ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は河川、沼湖、ダム等のヘドロ、土砂又海岸近傍の堆砂等の浚渫及びその移送に関する設備及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の浚渫及び浚渫により回収した堆積物の移送方法について、海岸に堆砂する砂を浚渫移送する施工工事工程を例に取り説明する。従来は図７に示すごとく海岸線７０に沿って堆砂した堆砂部６０の砂を浚渫し、侵食部２０に移送するサンドバイパス工法や、図８に示す海岸線７０に沿って沿岸漂砂により堆砂した堆砂６０の砂を海岸への波によって浸食された侵食部２０に埋め戻す、サンドリサイクル工法等があり、これらの工法によって堆砂部６０の砂を所望する侵食部２０に浚渫し移送する。【０００３】  これらの施工工事を実施する場合、図６に示すごとく堆砂部６０上に設けた支柱５０によって固定された桟橋５１条に浚渫ポンプ３１と、該浚渫ポンプ３１に連結された吸引管３２を設置し、該吸引管３２は桟橋５１上に傾斜させて設けた樋４５に浚渫物が流し込めるよう構成して設け、傾斜させて設けた樋４５の傾斜下端下部にはスラリーピット４６を設ける。該スラリーピット４６には浚渫工程によって回収された堆砂部６０の砂が樋４５を介して集められる。而して集められた砂はスラリーピット４６より近傍に設置された圧力ポンプ４７によって所望する侵食部２０に埋め戻されていた。従来サンドバイパス工法や、サンドリサイクル工法はほぼこれらの工法が実施されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら従来の図６に示す移送方法は桟橋５１に樋４５やスラリーピット４６を設け、スラリーピット４６から所望する侵食部への移送のために別途圧送ポンプ４７等複数の作業用手段を設置しなければならず、費用と設置場所、時間、労力等が掛かっていた。【０００４】  これら一連の作業手段の必要性と作業工程は、従来の浚渫ポンプによって実施される方法においては、浚渫時における堆積物と流体の混合物の吐出圧力が浚渫ポンプの機構上高圧にする事が困難であり、それ故浚渫濃度、移送距離等の条件によって限界があり、遠方にエジェクターの噴射圧力のみで移送することが出来なかった。【０００５】  それ故移送工程の途中に浚渫作業と移送する工程を切り離して実施するために、樋４５にて一旦スラリーピット４６に回収した浚渫物を取り集め、再度所望する侵食部２０に圧送する作業工程手段を取る必要があった。【０００６】  この問題は従来の浚渫用ポンプでは、図４に一例として示す従来のエジェクター式浚渫ポンプ３１ではその構造において、遠方に移送する場合移送管中の背圧力に対抗して推進させるだけの浚渫物の移送圧力を得ることが出来ないという問題があった。その問題となる浚渫ポンプ３１の機構について述べる。従来のエジェクター式浚渫ポンプ３１、は高圧水圧送ポンプ４４より２本の高圧水４３，４９を通じて高圧ジェット水を噴射させて作動させている。１本の高圧水供給管４９は吸引パイプ３１の下部に設けた吸引部３４の近傍にＵ字に曲げて、その先端部３８に高圧ジェットノズル３９を設けて高圧噴射管３７として設置し、他の高圧水供給管４３は堆砂を浚渫する吸引部３３の下部に円形に形成して配設し、複数個のジェット噴射ノズル４２を設けている。これら吸引管４９、高圧水噴射管３７、高圧水供給管４１は、共に連結材４０によって互いに固定されている。【０００７】  以上の構成による従来のエジェクター式寸節ポンプ３１は、噴射する高圧ジェット水によってその出口近傍に負圧を生じさせしめ、その負圧の発生する空間に前記したごとく図４に示すように吸引管３２の吸引部３３に近接して、高圧ジェット水噴射ノズル３９が設けられているが、その吸引部３４の吸引口入口３６には異物が挟まりやすく、又吸引口が下部に向かって解放されているため、吸引管３２内に該管壁と流動浚渫物との摩擦によって発生する流動抵抗の助長によって引き起こされる、流れ方向に対する背圧力に対して打ち勝つように圧送圧力を増加させても、その高圧力ジェット水はその噴射方向と正反対の方向に設けられている吸引口３４より逆流し、移送圧を十分発生させることが出来なかった。【０００８】  従って従来の浚渫ポンプ３１を用いた浚渫工程においては、圧送圧力を十分発生させることが出来ないため遠距離輸送が不可能であったため、堆積している浚渫物を一旦スラリーピットに浚渫ポンプで回収し、再度圧送ポンプによって所望する侵食箇所に移送する方法が取られていた。従って一連の排砂管を用いて連続して浚渫する堆砂部６０から侵食部２０まで浚渫物を移送することはできなかった。本発明においてはこの点に鑑みて浚渫現場から所望する移送場所まで連続した配管の中で行いうることが出来る浚渫ポンプ装置と、その方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明の浚渫ポンプ装置１は、従来の一例として図４に示す浚渫ポンプ装置３１に比べて、浚渫する工程において堆積物を吸引し吐出する圧力が格段に高い浚渫ポンプ装置であるということと共に、排砂管中にて堆積物を移送するにおいて、排砂管内壁と浚渫し移送する移送物とにより発生する接触摩擦抵抗を極力小さくすることが出来ることを特徴とし、該吐出圧が格段に高いことと接触摩擦抵抗が大変小さくなるという浚渫ポンプ装置１を用いて、排砂管３路内の背圧力に抗して浚渫物を遠方まで移送することを可能にすることによって、又浚渫現場と所望する移送しようとする侵食現場との間に一連の同通した回路を構成することによって、本発明が解決しようとする問題点であるところの、樋やスラリーピットや圧送ポンプ等の手段を用いなくても、浚渫移送作業工程が構築できるポンプと浚渫方法を提供することが出来るようにしたものである。【００１０】  図２に示すごとく本発明の浚渫ポンプ装置１、は堆積物を吸引し浚渫するために高圧水の噴射によるエジェクター方式の負圧発生のための真空部を密閉型に構成し、背圧による逆流を防止するとともに真空部発生室に、外気より空気を導入することによって、該空気が浚渫物、流体と共に混合し、固体、液体、気体が同時に移送されることによって、気体である空気がその混合物の中において移送中に管壁面間において潤滑剤的な役割をはたし、流路抵抗が少なくなりより遠方に移送物を搬送することが出来る。又真空部を密閉型にする事によって背圧力が掛かっても高圧水流の逆流するところがなく、大きな推力を得ることが出来る。
【発明の効果】
【００１１】  従来の浚渫作業工程における問題点であった一連の浚渫作業工程における浚渫物の移送圧力を大きく設定することが出来ないという点に鑑みて、その移送行程の中において中継手段を設けて移送するという問題点に対して、本発明の浚渫ポンプ装置１を用いて浚渫作業を実施すれば、強力な推進力即ち移送圧力を生みだすことができ、且つ移送中の管路の摩擦抵抗も低減し流路抵抗を極端に減じることのできる浚渫ポンプ装置１を用うることによって、一連の中継手段を用うることなく遠方に浚渫物を大量に連続して移送せしめることが出来る。【００１２】  従って本発明の浚渫ポンプ１を用いて浚渫工事作業を実施すれば従来の浚渫工事に比して、低コストで連続して大量に高濃度の堆積物を浚渫し移送することが出来る。
【課題を解決するための最良の形態】
【００１３】  以下に本発明の高濃度の堆積物の浚渫を行い得る浚渫ポンプ１とその遠距離移送のできる浚渫方法の最良の形態を図面に基ずいて説明する。本発明の浚渫ポンプ装置１は図２、図３に示すごとく背砂管３の下部末端の底部に真空発生室８を設け、該真空発生室下部より該排砂管３に並設してエジェクター用高圧水供給管５を連結材２により固定して設け、該エジェクター用高圧水供給管５の下部をＵ字形に形成し先端に噴射口９を設けて真空発生室８に突出させる。
【００１４】  一方真空発生室８の側壁より真空発生室８に空気導入管６を連通させる。他方排砂管３に並設して連結材２によって固定した排砂管３と共に堆積物粒状化高圧水供給管４を設け、該堆積物粒状化高圧水供給管４は先端部近くより数本に分岐させ該管の先端に鉛直方向の噴射ノズル１２、斜め方向に対して噴射出来うる噴射ノズル１３を設ける。
【００１５】  又真空発生室８の側壁には堆積物を吸引することによって浚渫するための吸引部１１を管端に設けた吸引管１０を前記真空発生室８と連通させて設ける。
【００１６】  又エジェクター用高圧水供給管５堆積物液状化用高圧水供給管４と高圧水を供給する高圧水圧送ポンプ１４との間にはそれぞれ圧力計９０，９１及び流量調整バルブ１５、１６が設けられている。一方堆積物を浚渫し侵食部２０へ移送する排砂管３の管路中には圧力計９２、浚渫物の含砂率、含泥率等を計測する密度計９３及び流量調整バルブ１７が設けられている。
【００１７】  以上が本発明の課題を解決するための最良の方法である浚渫ポンプ装置１の構成であり、該浚渫ポンプ装置１を用いることによって浚渫物移送のための大きな推力を生むことが出来るポンプを得ることが出来且つ、移送時の管路の抵抗を極めて減少させることのできるポンプを得ることが出来る。
【００１８】  高圧水圧送ポンプによって供給された高圧力水はエジェクター用高圧水供給管５を介して噴射口９より真空発生部８に噴射口９より強力に噴射され、その水流によって真空発生室８が負圧となり真空に近くなる。この現象につれて吸引部１１から吸引管１０を通じて、吸引部１１の下部近傍に堆積物流動化用ジェット噴射ノズル１２、１３により流動化状態になっている堆積物を吸引し浚渫する。この時同時に外部より空気導入管６を通じて空気が浚渫物に混入される。空気の混在した浚渫物は排砂管３内を勢いよく移送されていく。この時空気は潤滑剤的な役目を果たし流路抵抗が少ない中を順調に浚渫物は流れていく。
【００１９】  一方仮に流路抵抗が大きくなろうとして流れが止まろうとした時、急に真空室８内は高圧水が溜まろうとする。この現象は真空室内の高圧水の吹き出し方向の真反対側が密閉されているために、流体の力のかかる反対方向が拘束されているため、噴射している高圧水が後ろに逆流出来ず、又排砂管３に対して吸引管１０が９０度方向に設けられているため、高圧水がその方向に逃げにくくなることで真空室８の圧力が上昇することになる。この現象はベルヌーイの定理にエジェクターの負圧発生原理が優先するエジェクターの原理に基ずくものである。
【００２０】  図７に示すごとく海岸線７０に構造物８０，８１等が設置されている場合漂砂がせき止められ、海岸線７０から沖合に向かって漂砂が堆積するのに対して下手にある構造物８１の反対側の海岸においては漂砂の供給が減少し、入射する波により海岸線の砂が流され海岸は」陸側に侵食を受け交代する。この現象による海岸線の崩壊を修復するため浚渫ポンプ装置１を堆砂部１０に設置して排砂管３によって所望する侵食部２０に浚渫物を移送する。これを前記したごとくサンドバイパス工法と称している。
【００２１】  一方図８に示すごとく上手の海岸が入射する波によって砂が流され侵食されると、侵食された砂は下手に流され、下手による構造物８０によって漂砂がせき止められて、海岸千７０から沖合に向かって漂砂が堆積する。この堆積した砂を浚渫ポンプ装置１により侵食部２０に移送する工法を前記したごとくサンドリサイクル工法と称している。
【００２２】  いずれの工法においても本発明における浚渫ポンプ装置１用いれば排砂する移送圧を高くすることが出来ると共に、その移送における流路の抵抗を極端に下げることが出来うるため遠方に浚渫物を一連の連通した回路の中で中間に樋やスラリーピットや圧送ポンプなどの手段を持ちうることなく施工することが出来うるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】浚渫ポンプ装置と浚渫系統図
【図２】浚渫ポンプ装置の一部断面正面図
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図
【図４】従来の浚渫ポンプの一部断面正面図
【図５】本発明の浚渫系統図
【図６】従来の浚渫系統図
【図７】サンドバイパス工法説明図
【図８】サンドリサイクル工法説明図
【符号の説明】１浚渫ポンプ装置
２連結器
３排砂管
４堆積物液状化用高圧水供給管
５エジェクター用高圧水供給管
６空気導入管
７真空発生部
８真空発生室
９噴射口
１０吸引管
１１吸引部
１２高圧水噴射ノズル
１３高圧水噴射ノズル
１４高圧水圧送ポンプ
１５流量調整バルブ
１６堆積物液状化用流量調整バルブ
１７流量調整バルブ
２０侵食部
３１従来のエジェクター式浚渫ポンプ
３２吸引管
３３吸引部
３４吸引口
３６吸引口入口
３７高圧水噴射管
３８先端部
３９高圧ジェット水ノズル
４０連結管
４１高圧水噴射管
４２ジェット噴射ノズル
４３高圧水供給管
４４高圧水圧送ポンプ
４５樋
４６スラリーピット
４７圧送ポンプ
４８サンドポケット
５０支柱
５１桟橋
６０堆砂部
７０海岸線
８０構造物
８１構造物
【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】
2013151846.tif 000009
【図８】
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