(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バキューム装置の作動により固液混合流動体を吸引してこれを排出させる吸排装置において、バキューム装置から導下された吸引管が吸込タンク内を経て被回収物の存在部位に通じる吸込管となり、吸込タンクの下方にはエアコンプレッサと通じる受圧タンクが設けられ、エアコンプレッサから導出された送気管を３方向に分岐して各分岐管にはそれぞれバルブを付設し、第１の分岐管は受圧タンク内の下方部へ導入させて攪拌用エアの噴出口となし、第２の分岐管は受圧タンク内の上方部へ導入させて圧入用エアの供給口となし、第３の分岐管は後記圧送管の始端部近くへ合流させて圧送用エアの注入口となし、吸込タンクの下底部には受圧タンク内の上方部へ通じる流下口が開設せられ、該流下口には受圧タンク内が昇圧時に閉成せられ減圧時に開放されるバルブが付設され、受圧タンク内の上方部と吸込タンク内の上方部とがバルブを介して流通管で導通され、受圧タンク内の下方部から導出された圧送管がバルブを介して定められた排出場所まで導延されていることを特徴とする、固液混合流動体の吸排装置。
【請求項２】
バキューム装置の作動により固液混合流動体を吸引してこれを排出させる吸排装置において、バキューム装置から導下された吸引管が吸込タンク内を経て被回収物の存在部位に通じる吸込管となり、吸込タンクの下方にはエアコンプレッサと通じる受圧タンクが設けられ、エアコンプレッサから導出された送気管を３方向に分岐して各分岐管にはそれぞれバルブを付設し、第１の分岐管は受圧タンク内の下方部へ導入させて攪拌用エアの噴出口となし、第２の分岐管は受圧タンク内の上方部へ導入させて圧入用エアの供給口となし、第３の分岐管は後記圧送管の始端部近くへ合流させて圧送用エアの注入口となし、吸込タンクの下底部には受圧タンク内の上方部へ通じる流下口が開設せられ、該流下口には受圧タンク内が昇圧時に閉成せられ減圧時に開放されるバルブが付設され、受圧タンク内の上方部と吸込タンク内の上方部とがバルブを介して流通管で導通され、受圧タンク内の下方部から導出された圧送管がバルブを介して定められた排出場所まで導延せられ、かつ、洗浄水の供給源より導延された送水管がバルブを介して先端部を受圧タンク内へ注水口として開口していることを特徴とする、固液混合流動体の吸排装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば地下工事等において発生するスラリーを多く含んだ泥水の揚送、浚渫工事やポンプ沈砂池の沈砂回収など、固液混合流動体の吸排装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
従来この種の吸排装置では、バキューム装置の吸引力により吸込管を通して回収されて来た固液混合流動体を図２に示すよう、レシーバタンク１３′内に回収したのち水中ポンプ１７′の駆動で排出配管１８′を通して排出させていた。しかし混入固形物によりポンプ１７′の磨耗や排出配管１８′内の閉塞を生じるため、配管内の清掃と磨耗部品の交換作業を頻繁に行わなければならない。
【０００３】
この問題を解消するため図３に示すよう、吸込管路７′ｂの途中に固形物回収タンク１３′ａを介装させ、吸引されて来た固液混合流動体が固形物回収タンク１３′内を通過する過程で固分は下方に沈み液分のみがレシーバタンク１３′ｂ内に流入して水中ポンプ１７′により排出配管１８′を通して排出されるよう構成したものもある。しかしその場合は、定期的に固形物回収タンク１３′ａを吸込管路７′ｂ中から分離させて引き揚げ、貯まった固形物を排出したのち改めて固液回収タンク１３′ａを吸込管路７′ｂ中に接続するという作業が必要となり、その間固液混合流動体の吸排作業は中断しなければならないことになる。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、排水用水中ポンプの磨耗や排出配管内の閉塞を生じさせることなく、しかも固液混合流動体の吸排作業を中断することなく連続的に行わせ得る装置を提供することにある。
【０００５】
【発明の構成】
本発明に係る固液混合流動体の吸排装置では、バキューム装置の作動により固液混合流動体を吸引してこれを排出させる吸排装置において、バキューム装置から導下された吸引管が吸込タンク内を経て被回収物の存在部位に通じ、吸込タンクの下方にはエアコンプレッサと通じる受圧タンクが設けられ、エアコンプレッサから導出された送気管を３方向に分岐して各分岐管にはそれぞれバルブを付設し、第１の分岐管は受圧タンク内の下方部へ導入させて攪拌用エアの噴出口となし、第２の分岐管は受圧タンク内の上方部へ導入させて圧入用エアの供給口となし、第３の分岐管は後記圧送管の始端部近くへ合流させて圧送用エアの注入口となし、吸込タンクの下底部には受圧タンク内の上方部へ通じる流下口が開設せられ、該流下口には受圧タンク内が昇圧時に閉成せられ減圧時に開放されるバルブが付設され、受圧タンク内の上方部と吸込タンク内の上方部とがバルブを介して流通管で導通され、受圧タンク内の下方部から導出された圧送管がバルブを介して定められた排出場所まで導延せられており、更に要すれば、洗浄水の供給源より導延された送水管がバルブを介して先端部を受圧タンク内へ注水口として開口しているように構成する。
【０００６】
【作用】
受圧タンクから吸込タンクに至る流通管のバルブが開放され、受圧タンクから導出された圧送管のバルブ、エアコンプレッサから攪拌用エアの噴出口および圧入用エアの供給口へ至る送気管のバルブが閉成された状態により、バキューム装置を駆動させれば、吸込タンク内および受圧タンク内は減圧され、流下口のバルブは開放状態に保たれている。このときエアコンプレッサを駆動させれば圧送管内の残留物を排除することができる。
【０００７】
吸込管の開口先端部を被回収物の存在部に挿入して引き続きバキューム装置を駆動させれば、エアと共に固液混合流動体が吸込管を通って吸込タンク内へ吸い込まれ、エアは固液混合流動体から分離し吸込タンクの上方部から吸引管を通って大気中へ排気される。吸込タンク内へ吸い込まれた固液混合流動体は流下口を通って受圧タンク内へ流下し、バキューム装置が継続的に駆動することで吸込タンク内および受圧タンク内は固液混合流動体で充満された状態となり、比重の大きい固分は流下口を通って吸込タンク内から受圧タンク内へ移動し、これと同体積の液分が受圧タンク内から流通管を通って吸込タンク内へ還流せられ吸引管を通ってバキューム装置に回収されると共に、新たな固液混合流動体が吸込管を通って吸込タンク内へ吸い込まれて来るという作用が繰り返されて、時間の経過と共に受圧タンク内には次第に含水比の低い濃厚な固液混合流動体が堆積されることになる。
【０００８】
そしてこの時間経過をタイマーにより計測し、または濃度変化を濃度センサにより検出し、流通管のバルブが閉成したのち攪拌用エア噴出口へ通じる送気管のバルブを開放して噴出エアの作用で受圧タンク内の固液混合流動体を攪拌させると共に受圧タンク内の昇圧により流下口のバルブを閉成させ、圧入用エア供給口および圧送用エア注入口へ通じる送気管のバルブを開放させることにより受圧タンク内の濃厚な固液混合流動体は圧送管内を通って所定の排出場所まで圧送されることになる。その間も吸込タンク内への新たな固液混合流動体の吸い込みは継続されている。
【０００９】
受圧タンク内からの固液混合流動体圧送後に必要があれば、注水口へ至る送水管のバルブを開放させ洗浄水を受圧タンク内に供給して残留物を残さず排出させる。
【００１０】
排出終了後は圧送用エア注入口、攪拌用エア噴出口および圧入用エア供給口へ通じる送気管のバルブをそれぞれ閉成し、流通管のバルブを開放することで受圧タンク内が減圧されて流下口のバルブは開放せられ、吸込タンク内の固液混合流動体は受圧タンク内へ流下し、以下前述と同様の手順により液分と含水比の低い固分とが別々の管路を通って搬送されて行くのである。
【００１１】
【実施例】
以下本発明を、地下工事において発生するスラリーを多く含んだ泥水の吸排装置に適用させた実施例につき説明をする。
【００１２】
図１において、１は地下工事現場における立坑、２は推進坑、３は立坑１内に設置された吸込タンク、４は吸込タンク３の直下に設置された受圧タンク、５は真空発生装置６の駆動により連続吸排作用を行うバキューム装置であって、地上に設置されている。バキューム装置５の吸引管７ａは立坑１内へ導下され吸込タンク３内の上方部を経て吸込管７ｂとして推進坑２内へ導延せられ、その先端開口部を被回収物（泥水）の存在部位へ挿入させる。８は地上に設置されたエアコンプレッサ、９はエアコンプレッサから導出された送気管であって３方向に分岐され、第１の分岐管９ａは受圧タンク４内の下方部へ導入させて攪拌用エアの噴出口となし、バルブＶａにより開閉させられる。第２の分岐管９ｂは受圧タンク４内の上方部へ導入させて圧入用エアの供給口となし、バルブＶｂにより開閉させられる。第３の分岐管９ｃは後記圧送管１０の始端部近くへ合流させて圧送用エアの注入口となし、バルブＶｃにより開閉させられる。１１は吸込タンク３の下底部から受圧タンク４内の上方部へ通じる流下口であって、該流下口１１には受圧タンク４内が昇圧時に閉成せられ減圧時に開放されるバルブ１１ｖが付設されている。１２は受圧タンク４内の上方部と吸込タンク３内の上方部とをバルブ１２ｖを介して導通させる流通管であり、上記バルブ１２ｖには電動ボールバルブが好適である。受圧タンク４内の下方部から導出された圧送管１０はバルブ１０ｖを介して地上の排出場所まで導延せられ、本実施例では導延先端部を地上のレシーバータンク１３内へ導入させている。１４は洗浄水の供給源より導延された送水管であって、バルブ１４ｖを介して先端部を受圧タンク４内へ注水口として開口する。１５は吸込タンク３と圧送管１０との間に介装された排水ポンプであり、吸込配管１５ａが吸込タンク３内の下方部から導出され、吐出配管１５ｂが逆止弁１５ｖを介して圧送管１０に合流されている。
【００１３】
【使用法】
受圧タンク４から導出された圧送管１０のバルブ１０ｖ、エアコンプレッサ８から攪拌用エアの噴出口に至る第１分岐管９ａおよび圧入用エアの供給口に至る第２分岐管９ｂの各バルブＶａ，Ｖｂが閉成された状態により、バキューム装置５を駆動させれば、吸込タンク３内および受圧タンク４内は減圧され、流下口１１のバルブ１１ｖは開放状態に保たれている。このときエアコンプレッサ８を駆動させて圧送管１０内の残留物をあらかじめ排除しておくことが望ましい。
【００１４】
吸込管７ｂを推進坑２内へ導延してその開口先端部を泥水の存在部に挿入し、引き続きバキューム装置８を駆動させれば、スラリーを多く含んだ泥水がエアと共に吸込管７ｂを通って吸込タンク３内へ吸い込まれ、エアは分離し吸込タンク３の上方部から吸引管７ａを通って大気中へ排気される。吸込タンク３内へ吸い込まれた泥水およびスラリーは流下口１１を通って受圧タンク４内へ流下し、バキューム装置５が継続的に駆動することで吸込タンク３内および受圧タンク４内は満杯状態となり、比重の大きいスラリーは流下口１１を通って吸込タンク３内から受圧タンク４内へ降下し、これと同体積の泥水が受圧タンク４内から流通管１２を通って吸込タンク３内へ還流せられ吸引管７ａを通って地上設置のバキューム装置５に回収されると共に、新たな泥水およびスラリーが吸込管７ｂを通って吸込タンク３内へ吸い込まれて来るという作用が繰り返されて、時間の経過と共に受圧タンク４内には次第に含水比の低い濃厚なスラリーが堆積されることになる。
【００１５】
上記時間の経過をタイマーにより計測し、または濃度変化を濃度センサにより検出し、流通管１２のバルブ１２ｖが閉成したのち攪拌用エア噴出口へ通じる分岐管９ａのバルブＶａを開放して噴出エアの作用で受圧タンク４内のスラリーを攪拌させると共に受圧タンク４内の昇圧により流下口１１のバルブ１１ｖを閉成させ、圧入用エア供給口へ通じる第２分岐管９ｂおよび圧送用エア注入口へ通じる第３分岐管９ｃの各バルブＶｂ，Ｖｃを開放させることにより受圧タンク４内の濃厚なスラリーは圧送管１０内を通って地上設置のレシーバタンク１３内へ圧送される。その間も吸込タンク３内への新たな泥水およびスラリーの吸い込みは継続されている。
【００１６】
受圧タンク４内からのスラリー圧送後に必要があれば、注水口へ至る送水管１０のバルブ１０Ｖを開放させ洗浄水を受圧タンク４内に供給して残留物を残さず排出させる。
【００１７】
排出終了後は圧送用エア注入口へ通じる第３分岐管９ｃ、攪拌用エア噴出口へ通じる第１分岐管９ａおよび圧入用エア供給口へ通じる第２分岐管９ｂの各バルブＶｃ，Ｖａ，Ｖｂをそれぞれ閉成し、流通管１２のバルブ１２ｖを開放することで受圧タンク４内が減圧されて流下口１１のバルブ１１ｖは開放せられ、吸込タンク３内の泥水およびスラリーは受圧タンク４内へ流下し、以下前述と同様の手順により泥水とスラリーとが分離せられ別々の管路を通って搬送されて行くのである。そしてバキューム装置５に回収された泥水はノッチタンク１６に移され、ノッチタンク１６から溢流した上水を水中ポンプ１７によって排出配管１８へ移送させるのである。
【００１８】
立坑１の深さが２０ｍを超える場合には、受圧タンク４内のスラリーを圧送させるに際し排水ポンプ１５を駆動させ、吸込タンク３内の泥水を圧送管１０内へ注入することにより、エアコンプレッサ８からの送気作用と相まってスラリーの揚送効果を高めさせるのである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、バキューム装置によって吸引される固液混合流動体が、液分と含水比の低い固分とに分けられエアコンプレッサからの送気作用による助勢と相まって、それぞれ別々の管路を通って排送されるので、水中ポンプによる液分排出配管内に詰まりを生じたり水中ポンプに磨耗を生じさせることがなく、固液混合流動体の連続的な吸排作業を行わせることができ、また、排出時には液分と含水比の低い固分とに分けられているので廃棄処理を行う場合にも好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置による固液混合流動体の吸排作業のフロー図である。
【図２】従来装置による固液混合流動体の吸排作業の一例を示すフロー図である。
【図３】従来装置による固液混合流動体の吸排作業の他の事例を示すフロー図である。
【符号の説明】
３      吸込タンク
４      受圧タンク
５      バキューム装置
７ａ    吸引管
７ｂ    吸込管
８      エアコンプレッサ
９      送気管
Ｖａ    バルブ
Ｖｂ    バルブ
Ｖｃ    バルブ
１０    圧送管
１１    流下口
１１ｖ  バルブ
１２    流通管
１２ｖ  バルブ
１４    送水管
１４ｖ  バルブ
【図１】
0003865865.tif 000002
【図２】
0003865865.tif 000003
【図３】
0003865865.tif 000004