掘削土砂の脱水装置
【課題】掘削土砂の処理量が変動しても処理量に応じた適切な加圧力を掘削土砂に作用させる。
【解決手段】本発明に係る掘削土砂の脱水装置１は、脱水機構１ａと加圧機構１ｂとから構成してあり、加圧機構１ｂを構成する加圧ベルト３２は、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体３７と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体３８とを備えており、該加圧体は、圧縮性流体としての空気が封入された袋体６０を内周側ベルト本体３７の循環方向に沿って複数並設してなる。
【解決手段】本発明に係る掘削土砂の脱水装置１は、脱水機構１ａと加圧機構１ｂとから構成してあり、加圧機構１ｂを構成する加圧ベルト３２は、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体３７と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体３８とを備えており、該加圧体は、圧縮性流体としての空気が封入された袋体６０を内周側ベルト本体３７の循環方向に沿って複数並設してなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水比の高い掘削土砂を脱水する掘削土砂の脱水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
泥土圧シールド工法において、シールドマシンのチャンバー内に取り込まれた掘削土砂は、排泥ポンプ、スクリューコンベヤ、ベルトコンベヤ等によって地上に搬出され、土砂ピットに貯留される。
【０００３】
ここで、泥土圧シールドは、泥土圧によって切羽の安定を図っている関係上、掘削土砂の含水比が高く、それゆえ産業廃棄物扱いとなって処分費用が高くなる。加えて、土粒子の間隙に多くの水を含むため、単位体積当たりの重量が大きく、運搬費用も高くなる。さらには、トンネル掘削であるため、掘削土砂の発生量は膨大である。
【０００４】
ここで、天日干し等の方法で掘削土砂を乾燥させれば、含水比が低下し、一般残土としての利用も可能ではあるが、天日干しのための広大な敷地を都市部に確保することは現実的ではない。また、石灰等のセメント系材料を添加することで含水比の低下と強度の改善とを図れば、建設資材としての再利用も可能であるが、発生土が膨大であるため、セメント系材料の材料コストや添加のための作業コストが高くなり、処理用地の確保とも相まって、やはり経済性の面で適用が困難となる。また、セメント系材料の添加によってpHが大きくなるため、一般残土としての処分が困難になる場合がある。
【０００５】
そのため、掘削土砂の減容化・軽量化を効率よく図ることができるさまざまな試みが従来からなされてきた。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２０６７５９号公報
【特許文献２】特開平７−２１４０９４号公報
【特許文献３】実開平６−６６８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、特許文献１には、メッシュベルトと該メッシュベルトの下側から強制的に真空吸引するバキュームユニットを備えた真空吸引式脱水コンベアが開示されており、かかる真空吸引式脱水コンベアによれば、脱水機のイニシャルコストを下げることができる旨、記載されている。
【０００８】
加えて、同文献記載の発明においては、メッシュベルトに載って移動する固形物を同期回転で回る押さえベルトの間に挟み、押さえローラで押さえベルトの上から加圧し押さえつけることによって、脱水の効率化が図られている。
【０００９】
しかしながら、このような押さえローラは、通常、架台に軸支されているため、メッシュベルトとの離間距離は常に一定である。そのため、脱水の対象となる掘削土砂の処理量が変動する場合には、掘削土砂を一定の大きさで加圧することができないという不都合を生じる。
【００１０】
すなわち、脱水処理すべき掘削土砂の量が少ないと、メッシュベルトに載っている土砂の厚みが小さいため、押さえベルトからの加圧作用をほとんど期待できず、掘削土砂の量が多いと、場合によっては土砂の厚みが大きすぎて、メッシュベルトと押さえベルトの間に掘削土砂が閉塞してしまい、コンベアの正常な運転を妨げる懸念があるという問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、掘削土砂の処理量が変動しても、処理量に応じた適切な加圧力を掘削土砂に作用させることが可能な掘削土砂の脱水装置を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は請求項１に記載したように、第１のヘッドプーリと第１のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす透水性ベルトと、該透水性ベルトの搬送区間においてその上に載置された掘削土砂中の水分を前記透水性ベルトを介して吸引除去する吸引機構とからなる脱水機構と、
前記脱水機構の上方に配置され循環経路が前記透水性ベルトの循環経路と逆回りとなるようにかつ循環速度が前記透水性ベルトの搬送速度と等しくなるように第２のヘッドプーリと第２のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす加圧ベルトと、該加圧ベルトの裏面側に配置された加圧ローラとからなる加圧機構とを備え、
前記加圧ベルトを、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体とで構成してなり、該加圧体は、圧縮性流体が封入された袋体を前記内周側ベルト本体の循環方向に沿って複数並設してなるものである。
【００１３】
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、一対の側方支圧部を前記各袋体が両端で挟み込まれるように前記内周側ベルト本体の両縁部に対向配置したものである。
【００１４】
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記内周側ベルト本体の循環方向に沿ってかつ前記各袋体の長手方向と平行になるように複数の中間支圧部を所定ピッチで前記内周側ベルト本体に立設するとともに、前記複数の中間支圧部のうち、互いに対向する中間支圧部の間に前記各袋体をそれぞれ設置したものである。
【００１５】
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記内周側ベルト本体との間に前記加圧体を挟み込む外周側ベルト本体を該加圧体の外側に配置したものである。
【００１６】
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記外周側ベルト本体の外側に吸水体を設けたものである。
【００１７】
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記透水性ベルトの裏側に該透水性ベルトの裏面と摺動自在になるように反力部材を配置したものである。
【００１８】
本発明に係る掘削土砂の脱水装置においては、加圧機構を構成する加圧ベルトで脱水機構を構成する透水性ベルトの搬送面に載置された掘削土砂を加圧することにより、吸引機構による掘削土砂の脱水作用を促進できるように構成してあるが、本発明の加圧ベルトは、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体とで構成してなり、該加圧体は、圧縮性流体が封入された袋体を内周側ベルト本体の循環方向に沿って複数並設してなる。
【００１９】
このようにすると、加圧ベルトの厚さが減少する強制変形、換言すれば袋体の高さが減少する強制変形が加圧ベルトに作用したとき、袋体内に封入された圧縮性流体は、圧縮されて内部圧力が高くなり、その内部圧力に応じた反力が強制変形の方向と逆方向に発生する。
【００２０】
そのため、掘削土砂の処理量が増加して透水性ベルト上の厚みが大きくなり、加圧ベルトの厚さが減少する強制変形が該加圧ベルトに作用すると、その強制変形の大きさに応じた大きさの反力が掘削土砂に作用する。
【００２１】
すなわち、袋体の高さが減少すればするほど、圧縮性流体の圧縮の程度が大きくなって反力が増加するため、掘削土砂の処理量が増加するにつれて掘削土砂に作用する加圧力も増加し、かくして掘削土砂の処理量に見合った大きさの圧力が加圧されることとなる。
【００２２】
また、袋体を内周側ベルト本体の循環方向に沿って複数並設してあるため、搬送位置によって掘削土砂の厚みが異なっても、該厚みに加圧力を追従させることが可能となる。すなわち、土砂供給量等の関係で、透水性ベルト上の掘削土砂の厚みが搬送方向に沿って不均一になる場合であっても、掘削土砂の厚みが大きい箇所ほど、より大きな加圧力を作用させることができる。
【００２３】
透水性ベルトは、脱水の対象となる掘削土砂の載荷荷重や搬送荷重を支持しつつ該掘削土砂から吸引された水分を通過させることができる限り、その構成は任意であり、例えば、メッシュベルトを採用することができる。
【００２４】
吸引機構は、透水性ベルトを介して搬送中の掘削土砂から水分を吸引除去できる限り、その構成は任意であり、例えば、吸引ポンプと、該吸引ポンプに接続された吸引管と、該吸引管に連通接続され内部に減圧空間が形成された吸引部材とで構成することができる。
【００２５】
加圧体は、圧縮性流体が封入された袋体を内周側ベルト本体の循環方向に沿って複数並設して構成する限り、袋体の個々の構成や配列の仕方に関する具体的構成は任意であり、例えば、各袋体を外形が筒状になるように構成するとともに、その長さが内周側ベルト本体の幅とほぼ等しくなるようにすることが考えられる。さらに、このような筒状袋体をそれらの長手方向が内周側ベルト本体の循環方向と直交するようにかつ互いに隣り合わせとなるように並べて構成することが考えられる。
【００２６】
ここで、上述した各袋体が両端で挟み込まれるように、内周側ベルト本体の両縁部に一対の側方支圧部を対向配置したならば、加圧ベルトの厚さが減少する強制変形が作用したとき、各袋体の側方への膨らみが制限されることとなり、掘削土砂に作用する加圧力が大きくなる。
【００２７】
また、各袋体を互いに当接させながら連続配置するようにしてもかまわないが、前記内周側ベルト本体の循環方向に沿ってかつ前記各袋体の長手方向と平行になるように複数の中間支圧部を所定ピッチで前記内周側ベルト本体に立設するとともに、前記複数の中間支圧部のうち、互いに対向する中間支圧部の間に前記各袋体をそれぞれ設置したならば、加圧ベルトの厚さが減少する強制変形が作用したとき、内周側ベルト本体の循環方向に沿った各袋体の膨らみが制限されることとなり、掘削土砂に作用する加圧力は大きくなる。
【００２８】
掘削土砂への加圧は、袋体と掘削土砂との直接的な接触によって行ってもかまわないが、内周側ベルト本体との間に加圧体を挟み込む外周側ベルト本体を該加圧体の外側に配置したならば、袋体と袋体との間に掘削土砂が入り込んで加圧作用に悪影響を与えたり、袋体を損傷させたりするのを未然に防止することが可能となる。
【００２９】
ここで、外周側ベルト本体の外側に吸水体を設けたならば、加圧機構側においても、掘削土砂の脱水を行うことが可能となる。
【００３０】
掘削土砂を介して透水性ベルトに作用する加圧ベルトからの圧力をどのように支持するかは任意であるが、例えば透水性ベルトの裏側に該透水性ベルトの裏面と摺動自在になるように反力部材を配置するようにしたならば、透水ベルトの動きを妨げることなく、加圧ベルトからの圧力を掘削土砂に作用させることが可能となり、加圧による脱水効率の向上をさらに高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係る掘削土砂の脱水装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図１は、本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置を示した正面図である。同図に示すように、本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置１は、脱水機構１ａと加圧機構１ｂとから構成してあり、脱水機構１ａは、無端状の透水性ベルト２と、該透水性ベルトの搬送区間においてその上に載置された掘削土砂中の水分を透水性ベルト２を介して吸引除去する吸引機構１２とを備える。
【００３３】
透水性ベルト２は、第１のヘッドプーリであるヘッドプーリ４と第１のテールプーリであるテールプーリ５とに掛け渡し、架台５４に据え付けられた駆動モータ３１によって両プーリの間を循環するようになっている。
【００３４】
吸引機構１２は、吸引ポンプ１０と、該吸引ポンプに接続された吸引管９と、該吸引管に連通接続され内部に減圧空間が形成された吸引部材８とで構成してある。
【００３５】
透水性ベルト２は図２(a)及び図３に示すように、メッシュベルト本体３とその両縁に立設された波桟２３，２３とからなり、該波桟は、脱水の対象となる掘削土砂が搬送中にこぼれ落ちるのを防止するサイドガードの役目を果たしている。
【００３６】
吸引部材８は、これらの図でわかるようにボックス断面状をなし、その開口縁部がメッシュベルト本体３の裏面と摺動自在になるように透水性ベルト２の搬送方向に沿って配置してあるとともに、透水性ベルト２の下方には、その裏面と摺動自在になるように反力部材２１を複数本並設してある。
【００３７】
反力部材２１は、吸引部材８が配置されている箇所を除いた位置に透水性ベルト２の搬送軸線と平行に配置してあり、キャリアローラ２２の動作に支障なきよう、その長さを、例えばキャリアローラ２２，２２のピッチよりも若干短く設定してある。かかる反力部材２１は、吸引部材８と同様、架台５４に適宜固定すればよい。反力部材２１は、摩擦係数の小さい超高分子ポリエチレンで形成することができる。
【００３８】
加圧機構１ｂは図１でわかるように、脱水機構１ａの上方に配置してあり、第２のヘッドプーリであるヘッドプーリ３３と第２のテールプーリであるテールプーリ３４とに掛け渡された無端状をなす加圧ベルト３２と、該加圧ベルトの走行角度を調整する一対の走行角度調整ローラ３５，３５と、該一対の走行角度調整ローラの間に配置された加圧ローラ３６とを備える。
【００３９】
加圧ベルト３２は、循環経路が透水性ベルト２と逆回り（図１では時計回り）となるように、かつ循環速度が透水性ベルト２の搬送速度と等しくなるようにヘッドプーリ３３とテールプーリ３４とに掛け渡してある。
【００４０】
一対の走行角度調整ローラ３５，３５は、透水性ベルト２の搬送区間において該透水性ベルトの搬送面から加圧ベルト３２が所定距離だけ離間するように該加圧ベルトの走行角度を調整するようになっている。
【００４１】
加圧ベルト３２は図２に示すように、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体３７と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体３８とを備えており、該加圧体は、圧縮性流体としての空気が封入された袋体６０を内周側ベルト本体３７の循環方向に沿って複数並設してなる。
【００４２】
走行角度調整ローラ３５は図４に示すように、ローラ本体５１をローラ取付体５２に取り付け、該ローラ取付体を調整ネジ５３を介して架台５４に取り付けて構成してあり、かかる構成により、ローラ本体５１で加圧ベルト３２をその裏面から押さえて該加圧ベルトの走行角度を決定するようになっているとともに、調整ネジ５３でローラ本体５１の据付け高さを調整し、ひいては加圧ベルト３２の押さえ位置を調整できるようになっている。
【００４３】
加圧ローラ３６は、コの字状フレーム５５及び調整ネジ５６，５６を介して架台５４に取り付けてあり、かかる構成により、加圧ベルト３２にその裏面から圧力を載荷できるようになっているとともに、調整ネジ５６，５６でコの字状フレーム５５の据付け高さを調整し、ひいては加圧ベルト３２の圧力作用位置を調整できるようになっている。
【００４４】
なお、本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置１は、掘削土砂を投入するホッパー１４を備えるとともに、その下方に供給フィーダとして機能するベルトコンベヤ１５を配置してあり、ホッパー１４に投入された掘削土砂をベルトコンベヤ１５によって脱水機構１ａを構成する透水性ベルト２の搬送開始位置に供給できるようになっている。
【００４５】
本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置１を用いて掘削土砂を脱水するには、まず、脱水の対象となる掘削土砂をホッパー１４に投入する。掘削土砂は、土木建築工事において発生する含水比の高いすべての掘削土砂が対象となり、例えば泥土圧シールド工事で発生する掘削土砂が対象となる。かかる掘削土砂は、例えば上流側に設置されたベルトコンベヤから搬送されてきたものをホッパー１４に投入するようにすればよい。
【００４６】
次に、ホッパー１４に投入された掘削土砂をベルトコンベヤ１５で移送し、搬送開始位置で透水性ベルト２に載せ替える。
【００４７】
次に、吸引ポンプ１０を駆動して吸引部材８に形成された減圧空間の空気を引き抜く。
【００４８】
このようにすると、掘削土砂中の水分は、土粒子から分離して外側に排出される。そして、かかる水分は、透水性ベルト２を通過し、さらに吸引管９内を流れて排水される。
【００４９】
一方、加圧機構１ｂを構成する加圧ベルト３２は、透水性ベルト２と同じ搬送速度で循環するとともに、搬送区間における透水性ベルト２の表面から所定距離だけ離間するように、一対の走行角度調整ローラ３５，３５によって走行角度を調整してある。
【００５０】
そのため、図４に示すように掘削土砂５７は、加圧ベルト３２と透水性ベルト２との間に挟み込まれながら搬送されるとともに、搬送中、一対の走行角度調整ローラ３５，３５の間に配置された加圧ローラ３６で加圧される。そして、掘削土砂５７は、加圧機構１ｂによる加圧作用によって脱水が促進され、水分が除去され含水比が低下した掘削土砂は、搬送区間の終点において、図１で言えばその左側に搬出される。
【００５１】
ここで、加圧ベルト３２は、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体３７と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体３８とで構成してなり、該加圧体は、空気が封入された袋体６０を内周側ベルト本体３７の循環方向に沿って複数並設してなる。
【００５２】
このようにすると、加圧ベルト３２の厚さが減少する強制変形、換言すれば袋体６０の高さが減少する強制変形が加圧ベルト３２に作用したとき、袋体６０内に封入された空気は、圧縮されて内部圧力が高くなり、その内部圧力に応じた反力が強制変形の方向と逆方向に発生する。
【００５３】
そのため、掘削土砂の処理量が増加して透水性ベルト２上の厚みが大きくなり、加圧ベルト３２の厚さが減少する強制変形が該加圧ベルトに作用すると、その強制変形の大きさに応じた大きさの反力が掘削土砂に作用する。
【００５４】
図５は、掘削土砂５７による強制変形によって加圧ベルト３２に反力が生じる様子を示した図であり、同図(a)は、掘削土砂５７の処理量が比較的少ないために、加圧ベルト３２の反力が小さくなる場合を示し、同図(b)は、掘削土砂５７の処理量が比較的多いために、加圧ベルト３２の反力が大きくなる場合を示したものである。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置１によれば、加圧ベルト３２を内周側ベルト本体３７と該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体３８とで構成するとともに、該加圧体を、内周側ベルト本体３７の循環方向に沿って該内周側ベルト本体の外側に空気が封入された袋体６０を複数並設することで構成したので、加圧ベルト３２の厚さが減少すればするほど、袋体６０内で生じる空気圧縮の程度が大きくなって反力が増加し、かくして、掘削土砂５７の処理量が増加するにつれて、該掘削土砂に作用する加圧力を増加させることが可能となる。
【００５６】
そのため、シールド工事等で掘削土砂５７の処理量が日々変動し、あるいは時々刻々変動したとしても、掘削土砂５７の処理量が少ない場合には（図５(a)）、比較的小さな圧力が加圧ベルト３２から掘削土砂５７に作用し、掘削土砂５７の処理量が多い場合には（図５(b)）、比較的大きな圧力が加圧ベルト３２から掘削土砂５７に作用することとなり、掘削土砂の処理量にかかわらず、均一な脱水が可能となる。
【００５７】
また、本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置１によれば、袋体６０を内周側ベルト本体３７の循環方向に沿って複数並設してあるため、搬送位置によって掘削土砂５７の厚みが異なっても、該厚みに加圧力を追従させることが可能となり、かくして、土砂供給量等の関係で、透水性ベルト２上の掘削土砂の厚みが搬送方向に沿って不均一になる場合であっても、掘削土砂の厚みが大きい箇所ほど、より大きな加圧力を作用させることが可能となる。
【００５８】
本実施形態では特に言及しなかったが、図６に示すように、各袋体６０がそれらの両端で挟み込まれるように、内周側ベルト本体３７の両縁部に板状をなす一対の側方支圧部７１，７１を対向配置してなる加圧ベルト３２ａとしてもよい。
【００５９】
かかる構成によれば、加圧ベルト３２ａの厚さが減少する強制変形が作用したとき、各袋体６０の側方への膨らみが制限されることとなり、かくして掘削土砂５７に作用する加圧力を大きくすることが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態では、各袋体６０を互いに当接させながら連続配置するようにしたが、これに代えて図７に示す変形例としてもよい。
【００６１】
同図に示す加圧ベルト３２ｂは、図６で説明した一対の側方支圧部７１，７１に加えて、内周側ベルト本体３７の循環方向に沿ってかつ各袋体６０の長手方向と平行になるように、板状をなす複数の中間支圧部７２を内周側ベルト本体３７に立設するとともに、複数の中間支圧部７２のうち、互いに対向する中間支圧部７２，７２の間に各袋体６０をそれぞれ設置してある。
【００６２】
かかる構成によれば、加圧ベルト３２ｂの厚さが減少する強制変形が作用したとき、内周側ベルト本体３７の循環方向に沿った各袋体６０の膨らみが制限されることとなり、掘削土砂５７に作用する加圧力は、図６に示す変形例よりもさらに大きくなる。
【００６３】
なお、中間支圧部７２は、内周側ベルト本体３７の循環方向に沿った各袋体６０の膨らみを抑えることができるよう、その両端を側方支圧部７１，７１にそれぞれ接合することで、循環方向の曲げ剛性を高めておくのが望ましい。
【００６４】
一方、中間支圧部７２は、側方支圧部７１，７１と必ずしも併用する必要はなく、該側方支圧部とは独立して設けることが可能であり、側方支圧部７１，７１を省略し中間支圧部７２のみを設けるようにしてもかまわない。
【００６５】
また、本実施形態では、袋体６０と掘削土砂５７との直接的な接触によって掘削土砂への加圧を行うようにしたが、これに代えて図８に示す変形例としてもよい。
【００６６】
同図に示す加圧ベルト３２ｃは、図６，７でそれぞれ説明した一対の側方支圧部７１，７１及び中間支圧部７２に加えて、内周側ベルト本体３７との間に加圧体３８を挟み込む外周側ベルト本体７３を該加圧体の外側に配置してなる。
【００６７】
かかる構成によれば、袋体６０，６０の間に掘削土砂５７が入り込んで加圧作用に悪影響を与えたり、袋体６０を損傷させたりするのを未然に防止することが可能となる。
【００６８】
ここで、図９に示すように外周側ベルト本体７３の外側に吸水体７４を設けるようにしてもよい。かかる構成によれば、脱水機構１ａのみならず、加圧機構１ｂ側においても、掘削土砂の脱水を行うことが可能となる。
【００６９】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、本発明に係る掘削土砂の脱水装置をベルトコンベヤとして用いてもかまわない。この場合、要求される搬送距離に応じて透水性ベルト２及び加圧ベルト３２の長さを適宜調整すればよい。
【００７０】
これに関連して、本発明に係る掘削土砂の脱水装置の使用の形態としては、ベルトコンベヤとして、他のベルトコンベヤとともに連続ベルコンを構成する、掘削土砂の脱水装置として、ベルトコンベヤ間に適宜配置する、据置型の掘削土砂の脱水装置としてプラント内に設置するといった使用形態が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本実施形態に係る脱水装置１の全体図。
【図２】詳細図であり、(a)は搬送方向（循環方向）に直交する透水性ベルト２及び加圧ベルト３２の断面図、(b)はＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】走行角度調整ローラ３５及び加圧ローラ３６を示した詳細図。
【図５】本実施形態に係る脱水装置１の作用を示した図。
【図６】変形例に係る加圧ベルト３２ａを示した詳細断面図。
【図７】変形例に係る加圧体ベルト３２ｂを示した詳細断面図。
【図８】変形例に係る加圧体ベルト３２ｃを示した詳細断面図。
【図９】吸水体７４を示した詳細断面図。
【符号の説明】
【００７２】
１ 掘削土砂の脱水装置
１ａ 脱水機構
１ｂ 加圧機構
２ 透水性ベルト
４ ヘッドプーリ（第１のヘッドプーリ）
５ テールプーリ（第１のテールプーリ）
８ 吸引部材
９ 吸引管
１０ 吸引ポンプ
１２ 吸引機構
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 加圧ベルト
３３ ヘッドプーリ（第２のヘッドプーリ）
３４ テールプーリ（第２のテールプーリ）
３５ 走行角度調整ローラ
３６ 加圧ローラ
３７ 内周側ベルト本体
３８ 加圧体
５２ 反力部材
６０ 袋体
７１ 側方支圧部
７２ 中間支圧部
７３ 外周側ベルト本体
７４ 吸水体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水比の高い掘削土砂を脱水する掘削土砂の脱水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
泥土圧シールド工法において、シールドマシンのチャンバー内に取り込まれた掘削土砂は、排泥ポンプ、スクリューコンベヤ、ベルトコンベヤ等によって地上に搬出され、土砂ピットに貯留される。
【０００３】
ここで、泥土圧シールドは、泥土圧によって切羽の安定を図っている関係上、掘削土砂の含水比が高く、それゆえ産業廃棄物扱いとなって処分費用が高くなる。加えて、土粒子の間隙に多くの水を含むため、単位体積当たりの重量が大きく、運搬費用も高くなる。さらには、トンネル掘削であるため、掘削土砂の発生量は膨大である。
【０００４】
ここで、天日干し等の方法で掘削土砂を乾燥させれば、含水比が低下し、一般残土としての利用も可能ではあるが、天日干しのための広大な敷地を都市部に確保することは現実的ではない。また、石灰等のセメント系材料を添加することで含水比の低下と強度の改善とを図れば、建設資材としての再利用も可能であるが、発生土が膨大であるため、セメント系材料の材料コストや添加のための作業コストが高くなり、処理用地の確保とも相まって、やはり経済性の面で適用が困難となる。また、セメント系材料の添加によってpHが大きくなるため、一般残土としての処分が困難になる場合がある。
【０００５】
そのため、掘削土砂の減容化・軽量化を効率よく図ることができるさまざまな試みが従来からなされてきた。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２０６７５９号公報
【特許文献２】特開平７−２１４０９４号公報
【特許文献３】実開平６−６６８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、特許文献１には、メッシュベルトと該メッシュベルトの下側から強制的に真空吸引するバキュームユニットを備えた真空吸引式脱水コンベアが開示されており、かかる真空吸引式脱水コンベアによれば、脱水機のイニシャルコストを下げることができる旨、記載されている。
【０００８】
加えて、同文献記載の発明においては、メッシュベルトに載って移動する固形物を同期回転で回る押さえベルトの間に挟み、押さえローラで押さえベルトの上から加圧し押さえつけることによって、脱水の効率化が図られている。
【０００９】
しかしながら、このような押さえローラは、通常、架台に軸支されているため、メッシュベルトとの離間距離は常に一定である。そのため、脱水の対象となる掘削土砂の処理量が変動する場合には、掘削土砂を一定の大きさで加圧することができないという不都合を生じる。
【００１０】
すなわち、脱水処理すべき掘削土砂の量が少ないと、メッシュベルトに載っている土砂の厚みが小さいため、押さえベルトからの加圧作用をほとんど期待できず、掘削土砂の量が多いと、場合によっては土砂の厚みが大きすぎて、メッシュベルトと押さえベルトの間に掘削土砂が閉塞してしまい、コンベアの正常な運転を妨げる懸念があるという問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、掘削土砂の処理量が変動しても、処理量に応じた適切な加圧力を掘削土砂に作用させることが可能な掘削土砂の脱水装置を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は請求項１に記載したように、第１のヘッドプーリと第１のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす透水性ベルトと、該透水性ベルトの搬送区間においてその上に載置された掘削土砂中の水分を前記透水性ベルトを介して吸引除去する吸引機構とからなる脱水機構と、
前記脱水機構の上方に配置され循環経路が前記透水性ベルトの循環経路と逆回りとなるようにかつ循環速度が前記透水性ベルトの搬送速度と等しくなるように第２のヘッドプーリと第２のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす加圧ベルトと、該加圧ベルトの裏面側に配置された加圧ローラとからなる加圧機構とを備え、
前記加圧ベルトを、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体とで構成してなり、該加圧体は、圧縮性流体が封入された袋体を前記内周側ベルト本体の循環方向に沿って複数並設してなるものである。
【００１３】
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、一対の側方支圧部を前記各袋体が両端で挟み込まれるように前記内周側ベルト本体の両縁部に対向配置したものである。
【００１４】
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記内周側ベルト本体の循環方向に沿ってかつ前記各袋体の長手方向と平行になるように複数の中間支圧部を所定ピッチで前記内周側ベルト本体に立設するとともに、前記複数の中間支圧部のうち、互いに対向する中間支圧部の間に前記各袋体をそれぞれ設置したものである。
【００１５】
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記内周側ベルト本体との間に前記加圧体を挟み込む外周側ベルト本体を該加圧体の外側に配置したものである。
【００１６】
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記外周側ベルト本体の外側に吸水体を設けたものである。
【００１７】
また、本発明に係る掘削土砂の脱水装置は、前記透水性ベルトの裏側に該透水性ベルトの裏面と摺動自在になるように反力部材を配置したものである。
【００１８】
本発明に係る掘削土砂の脱水装置においては、加圧機構を構成する加圧ベルトで脱水機構を構成する透水性ベルトの搬送面に載置された掘削土砂を加圧することにより、吸引機構による掘削土砂の脱水作用を促進できるように構成してあるが、本発明の加圧ベルトは、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体とで構成してなり、該加圧体は、圧縮性流体が封入された袋体を内周側ベルト本体の循環方向に沿って複数並設してなる。
【００１９】
このようにすると、加圧ベルトの厚さが減少する強制変形、換言すれば袋体の高さが減少する強制変形が加圧ベルトに作用したとき、袋体内に封入された圧縮性流体は、圧縮されて内部圧力が高くなり、その内部圧力に応じた反力が強制変形の方向と逆方向に発生する。
【００２０】
そのため、掘削土砂の処理量が増加して透水性ベルト上の厚みが大きくなり、加圧ベルトの厚さが減少する強制変形が該加圧ベルトに作用すると、その強制変形の大きさに応じた大きさの反力が掘削土砂に作用する。
【００２１】
すなわち、袋体の高さが減少すればするほど、圧縮性流体の圧縮の程度が大きくなって反力が増加するため、掘削土砂の処理量が増加するにつれて掘削土砂に作用する加圧力も増加し、かくして掘削土砂の処理量に見合った大きさの圧力が加圧されることとなる。
【００２２】
また、袋体を内周側ベルト本体の循環方向に沿って複数並設してあるため、搬送位置によって掘削土砂の厚みが異なっても、該厚みに加圧力を追従させることが可能となる。すなわち、土砂供給量等の関係で、透水性ベルト上の掘削土砂の厚みが搬送方向に沿って不均一になる場合であっても、掘削土砂の厚みが大きい箇所ほど、より大きな加圧力を作用させることができる。
【００２３】
透水性ベルトは、脱水の対象となる掘削土砂の載荷荷重や搬送荷重を支持しつつ該掘削土砂から吸引された水分を通過させることができる限り、その構成は任意であり、例えば、メッシュベルトを採用することができる。
【００２４】
吸引機構は、透水性ベルトを介して搬送中の掘削土砂から水分を吸引除去できる限り、その構成は任意であり、例えば、吸引ポンプと、該吸引ポンプに接続された吸引管と、該吸引管に連通接続され内部に減圧空間が形成された吸引部材とで構成することができる。
【００２５】
加圧体は、圧縮性流体が封入された袋体を内周側ベルト本体の循環方向に沿って複数並設して構成する限り、袋体の個々の構成や配列の仕方に関する具体的構成は任意であり、例えば、各袋体を外形が筒状になるように構成するとともに、その長さが内周側ベルト本体の幅とほぼ等しくなるようにすることが考えられる。さらに、このような筒状袋体をそれらの長手方向が内周側ベルト本体の循環方向と直交するようにかつ互いに隣り合わせとなるように並べて構成することが考えられる。
【００２６】
ここで、上述した各袋体が両端で挟み込まれるように、内周側ベルト本体の両縁部に一対の側方支圧部を対向配置したならば、加圧ベルトの厚さが減少する強制変形が作用したとき、各袋体の側方への膨らみが制限されることとなり、掘削土砂に作用する加圧力が大きくなる。
【００２７】
また、各袋体を互いに当接させながら連続配置するようにしてもかまわないが、前記内周側ベルト本体の循環方向に沿ってかつ前記各袋体の長手方向と平行になるように複数の中間支圧部を所定ピッチで前記内周側ベルト本体に立設するとともに、前記複数の中間支圧部のうち、互いに対向する中間支圧部の間に前記各袋体をそれぞれ設置したならば、加圧ベルトの厚さが減少する強制変形が作用したとき、内周側ベルト本体の循環方向に沿った各袋体の膨らみが制限されることとなり、掘削土砂に作用する加圧力は大きくなる。
【００２８】
掘削土砂への加圧は、袋体と掘削土砂との直接的な接触によって行ってもかまわないが、内周側ベルト本体との間に加圧体を挟み込む外周側ベルト本体を該加圧体の外側に配置したならば、袋体と袋体との間に掘削土砂が入り込んで加圧作用に悪影響を与えたり、袋体を損傷させたりするのを未然に防止することが可能となる。
【００２９】
ここで、外周側ベルト本体の外側に吸水体を設けたならば、加圧機構側においても、掘削土砂の脱水を行うことが可能となる。
【００３０】
掘削土砂を介して透水性ベルトに作用する加圧ベルトからの圧力をどのように支持するかは任意であるが、例えば透水性ベルトの裏側に該透水性ベルトの裏面と摺動自在になるように反力部材を配置するようにしたならば、透水ベルトの動きを妨げることなく、加圧ベルトからの圧力を掘削土砂に作用させることが可能となり、加圧による脱水効率の向上をさらに高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係る掘削土砂の脱水装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図１は、本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置を示した正面図である。同図に示すように、本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置１は、脱水機構１ａと加圧機構１ｂとから構成してあり、脱水機構１ａは、無端状の透水性ベルト２と、該透水性ベルトの搬送区間においてその上に載置された掘削土砂中の水分を透水性ベルト２を介して吸引除去する吸引機構１２とを備える。
【００３３】
透水性ベルト２は、第１のヘッドプーリであるヘッドプーリ４と第１のテールプーリであるテールプーリ５とに掛け渡し、架台５４に据え付けられた駆動モータ３１によって両プーリの間を循環するようになっている。
【００３４】
吸引機構１２は、吸引ポンプ１０と、該吸引ポンプに接続された吸引管９と、該吸引管に連通接続され内部に減圧空間が形成された吸引部材８とで構成してある。
【００３５】
透水性ベルト２は図２(a)及び図３に示すように、メッシュベルト本体３とその両縁に立設された波桟２３，２３とからなり、該波桟は、脱水の対象となる掘削土砂が搬送中にこぼれ落ちるのを防止するサイドガードの役目を果たしている。
【００３６】
吸引部材８は、これらの図でわかるようにボックス断面状をなし、その開口縁部がメッシュベルト本体３の裏面と摺動自在になるように透水性ベルト２の搬送方向に沿って配置してあるとともに、透水性ベルト２の下方には、その裏面と摺動自在になるように反力部材２１を複数本並設してある。
【００３７】
反力部材２１は、吸引部材８が配置されている箇所を除いた位置に透水性ベルト２の搬送軸線と平行に配置してあり、キャリアローラ２２の動作に支障なきよう、その長さを、例えばキャリアローラ２２，２２のピッチよりも若干短く設定してある。かかる反力部材２１は、吸引部材８と同様、架台５４に適宜固定すればよい。反力部材２１は、摩擦係数の小さい超高分子ポリエチレンで形成することができる。
【００３８】
加圧機構１ｂは図１でわかるように、脱水機構１ａの上方に配置してあり、第２のヘッドプーリであるヘッドプーリ３３と第２のテールプーリであるテールプーリ３４とに掛け渡された無端状をなす加圧ベルト３２と、該加圧ベルトの走行角度を調整する一対の走行角度調整ローラ３５，３５と、該一対の走行角度調整ローラの間に配置された加圧ローラ３６とを備える。
【００３９】
加圧ベルト３２は、循環経路が透水性ベルト２と逆回り（図１では時計回り）となるように、かつ循環速度が透水性ベルト２の搬送速度と等しくなるようにヘッドプーリ３３とテールプーリ３４とに掛け渡してある。
【００４０】
一対の走行角度調整ローラ３５，３５は、透水性ベルト２の搬送区間において該透水性ベルトの搬送面から加圧ベルト３２が所定距離だけ離間するように該加圧ベルトの走行角度を調整するようになっている。
【００４１】
加圧ベルト３２は図２に示すように、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体３７と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体３８とを備えており、該加圧体は、圧縮性流体としての空気が封入された袋体６０を内周側ベルト本体３７の循環方向に沿って複数並設してなる。
【００４２】
走行角度調整ローラ３５は図４に示すように、ローラ本体５１をローラ取付体５２に取り付け、該ローラ取付体を調整ネジ５３を介して架台５４に取り付けて構成してあり、かかる構成により、ローラ本体５１で加圧ベルト３２をその裏面から押さえて該加圧ベルトの走行角度を決定するようになっているとともに、調整ネジ５３でローラ本体５１の据付け高さを調整し、ひいては加圧ベルト３２の押さえ位置を調整できるようになっている。
【００４３】
加圧ローラ３６は、コの字状フレーム５５及び調整ネジ５６，５６を介して架台５４に取り付けてあり、かかる構成により、加圧ベルト３２にその裏面から圧力を載荷できるようになっているとともに、調整ネジ５６，５６でコの字状フレーム５５の据付け高さを調整し、ひいては加圧ベルト３２の圧力作用位置を調整できるようになっている。
【００４４】
なお、本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置１は、掘削土砂を投入するホッパー１４を備えるとともに、その下方に供給フィーダとして機能するベルトコンベヤ１５を配置してあり、ホッパー１４に投入された掘削土砂をベルトコンベヤ１５によって脱水機構１ａを構成する透水性ベルト２の搬送開始位置に供給できるようになっている。
【００４５】
本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置１を用いて掘削土砂を脱水するには、まず、脱水の対象となる掘削土砂をホッパー１４に投入する。掘削土砂は、土木建築工事において発生する含水比の高いすべての掘削土砂が対象となり、例えば泥土圧シールド工事で発生する掘削土砂が対象となる。かかる掘削土砂は、例えば上流側に設置されたベルトコンベヤから搬送されてきたものをホッパー１４に投入するようにすればよい。
【００４６】
次に、ホッパー１４に投入された掘削土砂をベルトコンベヤ１５で移送し、搬送開始位置で透水性ベルト２に載せ替える。
【００４７】
次に、吸引ポンプ１０を駆動して吸引部材８に形成された減圧空間の空気を引き抜く。
【００４８】
このようにすると、掘削土砂中の水分は、土粒子から分離して外側に排出される。そして、かかる水分は、透水性ベルト２を通過し、さらに吸引管９内を流れて排水される。
【００４９】
一方、加圧機構１ｂを構成する加圧ベルト３２は、透水性ベルト２と同じ搬送速度で循環するとともに、搬送区間における透水性ベルト２の表面から所定距離だけ離間するように、一対の走行角度調整ローラ３５，３５によって走行角度を調整してある。
【００５０】
そのため、図４に示すように掘削土砂５７は、加圧ベルト３２と透水性ベルト２との間に挟み込まれながら搬送されるとともに、搬送中、一対の走行角度調整ローラ３５，３５の間に配置された加圧ローラ３６で加圧される。そして、掘削土砂５７は、加圧機構１ｂによる加圧作用によって脱水が促進され、水分が除去され含水比が低下した掘削土砂は、搬送区間の終点において、図１で言えばその左側に搬出される。
【００５１】
ここで、加圧ベルト３２は、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体３７と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体３８とで構成してなり、該加圧体は、空気が封入された袋体６０を内周側ベルト本体３７の循環方向に沿って複数並設してなる。
【００５２】
このようにすると、加圧ベルト３２の厚さが減少する強制変形、換言すれば袋体６０の高さが減少する強制変形が加圧ベルト３２に作用したとき、袋体６０内に封入された空気は、圧縮されて内部圧力が高くなり、その内部圧力に応じた反力が強制変形の方向と逆方向に発生する。
【００５３】
そのため、掘削土砂の処理量が増加して透水性ベルト２上の厚みが大きくなり、加圧ベルト３２の厚さが減少する強制変形が該加圧ベルトに作用すると、その強制変形の大きさに応じた大きさの反力が掘削土砂に作用する。
【００５４】
図５は、掘削土砂５７による強制変形によって加圧ベルト３２に反力が生じる様子を示した図であり、同図(a)は、掘削土砂５７の処理量が比較的少ないために、加圧ベルト３２の反力が小さくなる場合を示し、同図(b)は、掘削土砂５７の処理量が比較的多いために、加圧ベルト３２の反力が大きくなる場合を示したものである。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置１によれば、加圧ベルト３２を内周側ベルト本体３７と該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体３８とで構成するとともに、該加圧体を、内周側ベルト本体３７の循環方向に沿って該内周側ベルト本体の外側に空気が封入された袋体６０を複数並設することで構成したので、加圧ベルト３２の厚さが減少すればするほど、袋体６０内で生じる空気圧縮の程度が大きくなって反力が増加し、かくして、掘削土砂５７の処理量が増加するにつれて、該掘削土砂に作用する加圧力を増加させることが可能となる。
【００５６】
そのため、シールド工事等で掘削土砂５７の処理量が日々変動し、あるいは時々刻々変動したとしても、掘削土砂５７の処理量が少ない場合には（図５(a)）、比較的小さな圧力が加圧ベルト３２から掘削土砂５７に作用し、掘削土砂５７の処理量が多い場合には（図５(b)）、比較的大きな圧力が加圧ベルト３２から掘削土砂５７に作用することとなり、掘削土砂の処理量にかかわらず、均一な脱水が可能となる。
【００５７】
また、本実施形態に係る掘削土砂の脱水装置１によれば、袋体６０を内周側ベルト本体３７の循環方向に沿って複数並設してあるため、搬送位置によって掘削土砂５７の厚みが異なっても、該厚みに加圧力を追従させることが可能となり、かくして、土砂供給量等の関係で、透水性ベルト２上の掘削土砂の厚みが搬送方向に沿って不均一になる場合であっても、掘削土砂の厚みが大きい箇所ほど、より大きな加圧力を作用させることが可能となる。
【００５８】
本実施形態では特に言及しなかったが、図６に示すように、各袋体６０がそれらの両端で挟み込まれるように、内周側ベルト本体３７の両縁部に板状をなす一対の側方支圧部７１，７１を対向配置してなる加圧ベルト３２ａとしてもよい。
【００５９】
かかる構成によれば、加圧ベルト３２ａの厚さが減少する強制変形が作用したとき、各袋体６０の側方への膨らみが制限されることとなり、かくして掘削土砂５７に作用する加圧力を大きくすることが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態では、各袋体６０を互いに当接させながら連続配置するようにしたが、これに代えて図７に示す変形例としてもよい。
【００６１】
同図に示す加圧ベルト３２ｂは、図６で説明した一対の側方支圧部７１，７１に加えて、内周側ベルト本体３７の循環方向に沿ってかつ各袋体６０の長手方向と平行になるように、板状をなす複数の中間支圧部７２を内周側ベルト本体３７に立設するとともに、複数の中間支圧部７２のうち、互いに対向する中間支圧部７２，７２の間に各袋体６０をそれぞれ設置してある。
【００６２】
かかる構成によれば、加圧ベルト３２ｂの厚さが減少する強制変形が作用したとき、内周側ベルト本体３７の循環方向に沿った各袋体６０の膨らみが制限されることとなり、掘削土砂５７に作用する加圧力は、図６に示す変形例よりもさらに大きくなる。
【００６３】
なお、中間支圧部７２は、内周側ベルト本体３７の循環方向に沿った各袋体６０の膨らみを抑えることができるよう、その両端を側方支圧部７１，７１にそれぞれ接合することで、循環方向の曲げ剛性を高めておくのが望ましい。
【００６４】
一方、中間支圧部７２は、側方支圧部７１，７１と必ずしも併用する必要はなく、該側方支圧部とは独立して設けることが可能であり、側方支圧部７１，７１を省略し中間支圧部７２のみを設けるようにしてもかまわない。
【００６５】
また、本実施形態では、袋体６０と掘削土砂５７との直接的な接触によって掘削土砂への加圧を行うようにしたが、これに代えて図８に示す変形例としてもよい。
【００６６】
同図に示す加圧ベルト３２ｃは、図６，７でそれぞれ説明した一対の側方支圧部７１，７１及び中間支圧部７２に加えて、内周側ベルト本体３７との間に加圧体３８を挟み込む外周側ベルト本体７３を該加圧体の外側に配置してなる。
【００６７】
かかる構成によれば、袋体６０，６０の間に掘削土砂５７が入り込んで加圧作用に悪影響を与えたり、袋体６０を損傷させたりするのを未然に防止することが可能となる。
【００６８】
ここで、図９に示すように外周側ベルト本体７３の外側に吸水体７４を設けるようにしてもよい。かかる構成によれば、脱水機構１ａのみならず、加圧機構１ｂ側においても、掘削土砂の脱水を行うことが可能となる。
【００６９】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、本発明に係る掘削土砂の脱水装置をベルトコンベヤとして用いてもかまわない。この場合、要求される搬送距離に応じて透水性ベルト２及び加圧ベルト３２の長さを適宜調整すればよい。
【００７０】
これに関連して、本発明に係る掘削土砂の脱水装置の使用の形態としては、ベルトコンベヤとして、他のベルトコンベヤとともに連続ベルコンを構成する、掘削土砂の脱水装置として、ベルトコンベヤ間に適宜配置する、据置型の掘削土砂の脱水装置としてプラント内に設置するといった使用形態が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本実施形態に係る脱水装置１の全体図。
【図２】詳細図であり、(a)は搬送方向（循環方向）に直交する透水性ベルト２及び加圧ベルト３２の断面図、(b)はＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】走行角度調整ローラ３５及び加圧ローラ３６を示した詳細図。
【図５】本実施形態に係る脱水装置１の作用を示した図。
【図６】変形例に係る加圧ベルト３２ａを示した詳細断面図。
【図７】変形例に係る加圧体ベルト３２ｂを示した詳細断面図。
【図８】変形例に係る加圧体ベルト３２ｃを示した詳細断面図。
【図９】吸水体７４を示した詳細断面図。
【符号の説明】
【００７２】
１ 掘削土砂の脱水装置
１ａ 脱水機構
１ｂ 加圧機構
２ 透水性ベルト
４ ヘッドプーリ（第１のヘッドプーリ）
５ テールプーリ（第１のテールプーリ）
８ 吸引部材
９ 吸引管
１０ 吸引ポンプ
１２ 吸引機構
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 加圧ベルト
３３ ヘッドプーリ（第２のヘッドプーリ）
３４ テールプーリ（第２のテールプーリ）
３５ 走行角度調整ローラ
３６ 加圧ローラ
３７ 内周側ベルト本体
３８ 加圧体
５２ 反力部材
６０ 袋体
７１ 側方支圧部
７２ 中間支圧部
７３ 外周側ベルト本体
７４ 吸水体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のヘッドプーリと第１のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす透水性ベルトと、該透水性ベルトの搬送区間においてその上に載置された掘削土砂中の水分を前記透水性ベルトを介して吸引除去する吸引機構とからなる脱水機構と、
前記脱水機構の上方に配置され循環経路が前記透水性ベルトの循環経路と逆回りとなるようにかつ循環速度が前記透水性ベルトの搬送速度と等しくなるように第２のヘッドプーリと第２のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす加圧ベルトと、該加圧ベルトの裏面側に配置された加圧ローラとからなる加圧機構とを備え、
前記加圧ベルトを、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体とで構成してなり、該加圧体は、圧縮性流体が封入された袋体を前記内周側ベルト本体の循環方向に沿って複数並設してなることを特徴とする掘削土砂の脱水装置。
【請求項２】
一対の側方支圧部を前記各袋体が両端で挟み込まれるように前記内周側ベルト本体の両縁部に対向配置した請求項１記載の掘削土砂の脱水装置。
【請求項３】
前記内周側ベルト本体の循環方向に沿ってかつ前記各袋体の長手方向と平行になるように複数の中間支圧部を所定ピッチで前記内周側ベルト本体に立設するとともに、前記複数の中間支圧部のうち、互いに対向する中間支圧部の間に前記各袋体をそれぞれ設置した請求項１記載の掘削土砂の脱水装置。
【請求項４】
前記内周側ベルト本体との間に前記加圧体を挟み込む外周側ベルト本体を該加圧体の外側に配置した請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の掘削土砂の脱水装置。
【請求項５】
前記外周側ベルト本体の外側に吸水体を設けた請求項４記載の掘削土砂の脱水装置。
【請求項６】
前記透水性ベルトの裏側に該透水性ベルトの裏面と摺動自在になるように反力部材を配置した請求項１乃至請求項５のいずれか一記載の掘削土砂の脱水装置。
【請求項１】
第１のヘッドプーリと第１のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす透水性ベルトと、該透水性ベルトの搬送区間においてその上に載置された掘削土砂中の水分を前記透水性ベルトを介して吸引除去する吸引機構とからなる脱水機構と、
前記脱水機構の上方に配置され循環経路が前記透水性ベルトの循環経路と逆回りとなるようにかつ循環速度が前記透水性ベルトの搬送速度と等しくなるように第２のヘッドプーリと第２のテールプーリとに掛け渡された無端状をなす加圧ベルトと、該加圧ベルトの裏面側に配置された加圧ローラとからなる加圧機構とを備え、
前記加圧ベルトを、内周側に配置される無端状の内周側ベルト本体と、該内周側ベルト本体の外側に配置された加圧体とで構成してなり、該加圧体は、圧縮性流体が封入された袋体を前記内周側ベルト本体の循環方向に沿って複数並設してなることを特徴とする掘削土砂の脱水装置。
【請求項２】
一対の側方支圧部を前記各袋体が両端で挟み込まれるように前記内周側ベルト本体の両縁部に対向配置した請求項１記載の掘削土砂の脱水装置。
【請求項３】
前記内周側ベルト本体の循環方向に沿ってかつ前記各袋体の長手方向と平行になるように複数の中間支圧部を所定ピッチで前記内周側ベルト本体に立設するとともに、前記複数の中間支圧部のうち、互いに対向する中間支圧部の間に前記各袋体をそれぞれ設置した請求項１記載の掘削土砂の脱水装置。
【請求項４】
前記内周側ベルト本体との間に前記加圧体を挟み込む外周側ベルト本体を該加圧体の外側に配置した請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の掘削土砂の脱水装置。
【請求項５】
前記外周側ベルト本体の外側に吸水体を設けた請求項４記載の掘削土砂の脱水装置。
【請求項６】
前記透水性ベルトの裏側に該透水性ベルトの裏面と摺動自在になるように反力部材を配置した請求項１乃至請求項５のいずれか一記載の掘削土砂の脱水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−６３４０（Ｐ２００９−６３４０Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６８５７３（Ｐ２００７−１６８５７３）
【出願日】平成１９年６月２７日（２００７．６．２７）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２７日（２００７．６．２７）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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