JP2023083899A - 堆積土砂除去のためのシステム - Google Patents
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Abstract
Description
エンジンおよび前記エンジンで駆動可能なポンプ装置を備えた車両と、
前記車両に積載された、前記ポンプ装置から水が圧送されることで発生する負圧を利用して吸引力を発生させるエジェクター装置と、
を有し、
前記エジェクター装置は、送水口、吐出口および吸引口を有し、前記ポンプ装置から前記送水口に水が圧送されることで前記吸引口に前記吸引力を発生させ、前記吸引口から土砂を含む水を吸引し、かつ、吸引した前記土砂を含む水を前記吐出口から吐出するように構成される、
システムが提供される。
図2に示すように、ポンプ装置120は、インペラ125を収容したケーシングを備えた高圧ポンプ121と、高圧ポンプ121に接続された真空ポンプ122とを有する。インペラ125は、シャフト111に連結されている。シャフト111は、車両100(図1参照))に搭載されたP.T.O(パワー・テイク・オフ)と連結されており、これによってエンジン110(図1参照)の動力をインペラ125の動力、すなわち高圧ポンプ121の動力として取り出すことができるように構成されている。高圧ポンプ121には吸水口121a、放水口121b、中継口121cが設けられており、インペラ125の駆動により、水は吸水口121aから高圧ポンプ121内に吸い込まれ、吸い込まれた水が放水口121bから放出される。中継口121cは、他のポンプ装置と連結されて中継送水に利用される。吸水口121a、放水口121b、中継口121cにはそれぞれコック(不図示)が設けられている。
エジェクター装置130について図3を参照して説明する。エジェクター装置130は、第1管部131と、第2管部132とを有する、稼働する機構を持たない構造体である。第1管部131は、一端および他端がそれぞれ送水口131aおよび吐出口131bとなった直管状の部分である。第2管部132は、第1管部131の長さ方向中間部で第1管部131と交差して接続された部分である。
可搬式ポンプ140は、車両100が到達できない現場で土砂の除去作業を行う場合などに、車両100から降ろして現場付近まで運び、車両100に備えられたポンプ装置120の代わりに、エジェクター装置130に動力水を供給するポンプとして使用される。可搬式ポンプ140の駆動方式は内燃機関駆動方式であってもよいしバッテリー駆動方式であってもよいが、エジェクター装置130により土砂をより効果的に吸引するには高い出力が要求されること、および土砂の除去に長時間要する可能性があることを考慮すると、内燃機関駆動方式であることが好ましい。
配管160は、エジェクター装置130の説明において述べたとおり、ホースと組み合わせて、または配管単独で、送水のために使用される、本明細書では、「ホース」という用語は、随時任意に曲げて利用できる可撓性を有する管の意味で用い、一方、「配管」という用語は、曲げて使用することができない剛性を有する管の意味で用いる。ホースと配管は、使用する場所や用途等に応じて使い分けることができる。
本形態のシステムは、図1に示すように、被牽引車200をさらに有することができる。被牽引車200には、車両100に積載できない大型の資材、機器および装置が積載される。一例として、図1に示す被牽引車200は、小型船舶を積載している。
図1等を用いて上述したシステムのいくつかの使用形態について以下に説明する。
河口に土砂が堆積し、河口が土砂によって閉塞されている場合の土砂除去作業について図4を参照して説明する。まず、エジェクター装置130、ホース150a~150dといった各種資材を積載した車両100で、現場となる河口部へ向かい、車両100が現場に到着したら、エジェクター装置130およびホース150a~150dなど、土砂除去作業に必要な資材を車両100から降ろして土砂除去作業の準備を行う。
波浪等により港湾に堆積した土砂の除去作業について、図5A、5B等を参照して説明する。まず、各種資材を積載した車両100で現場へ向かい、現場に着したら、エジェクター装置130およびホース150a~150dなど、土砂除去作業に必要な資材を車両100から降ろして土砂除去作業の準備を行う。エジェクター装置130とホース150a~150cとの接続は、河口に堆積した土砂の除去作業の場合と同様である。
前述したように、一般に消防ポンプ自動車は複数の放水口を有しているので、車両100として消防ポンプ自動車を利用する場合は、複数の放水口を利用することができる。また、車両100に複数のエジェクター装置130を積載することも可能である。そこで、車両100として消防ポンプ自動車を利用する場合に、これら複数の放水口を利用してより効率良く土砂を除去し得るいくつかの形態を以下に示す。
図8Aに、複数のエジェクター装置130を並列的に接続した形態を示す。図8Aに示す形態では、車両100は、左右両側にそれぞれ2つずつ、合計4つの放水口を有するポンプ装置を備える(車両100の構成は、以降の形態でも同じである)。そして、4つのエジェクター装置130-a、130-b、130-c、130-dが、各放水口に対して独立して接続されている。このように複数のエジェクター装置を独立して並列的に接続することで、接続されたエジェクター装置の数に比例した土砂除去能力を達成することができる。なお、図8Aでは1台の車両を用いているが、複数台の車両を用いて複数のエジェクター装置を並列的に接続することもできる。
図8Bに、水の供給を1つのエジェクター装置130に集中させた形態を示す。図8Bに示す形態では、ポンプ装置の各放水口に接続されたホースを集合させた状態で1つのエジェクター装置130に接続されている。これにより、より大きな真空吸引力をエジェクター装置130に発生させることができる。本形態は、サイズの大きな土砂を除去する場合など、より大きな真空吸引力が必要な場合に有効である。なお、図8Bでは1台の車両を用いているが、複数台の車両を用いて1つのエジェクター装置に集中的に水を供給することもできる。
図8Cに、複数のエジェクター装置130を直列的に接続した形態を示す。図8Cに示す形態では、ポンプ装置の各放出口にそれぞれエジェクター装置130の送水口が接続され、初段のエジェクター装置130-aの吐出口が次段のエジェクター装置130-bの吸引口に説測され、そのエジェクター装置130-bの送水口が、さらにその次の段のエジクター装置130-cの吸引口に接続されるというように、複数のエジェクター装置130-a、130-b、130-c、130-dが直列的に接続されている。このような構成によれば、堆積した土砂を吸引するのは初段のエジェクター装置130-aのみであるが、初段のエジェクター装置130-aによって吸引された土砂は次段のエジェクター装置130-bに搬送された後、さらにその次の段のエジェクター装置130-cへと順次搬送され、最終的には最終段のエジェクター装置130-dの吐出口に接続されたホースから吐出される。本形態は、堆積した土砂をより遠くへ搬送する場合に有効である。なお、図8Cでは1台の車両を用いているが、複数台の車両を用いて複数のエジェクター装置を直列的に接続することもできる。
以上、本発明の代表的ないくつかの形態を説明したが、本発明は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
車両として一般的なのは空気入りタイヤで走行する車両であるが、空気入りタイヤでは走行が困難な場所まで各種資材等を搬送する必要が生じることもある。そのような場合に備え、車両を無限軌道車両とすることもできる。また、車両は、伸縮ブーム付きの車両であってもよい。車両として伸縮ブーム付きの車両を用いた場合、例えば、湾港に堆積した土砂の除去において、土砂が吸引されるホースを伸縮ブームの先端から吊下げて土砂の除去作業を行うことができる。これにより、伸縮ブームの伸縮範囲内であれば、フロート台船および小型船舶を用いることなく土砂の吸引場所の変更を任意かつ容易に行うことができる。伸縮ブーム付きの車両としては、はしご車およびクレーン車を挙げることができる。
ホースの先端部、あるいは上述したアタッチメントにカメラ(不図示)を取り付け、そのカメラで撮影された画像により土砂の除去状況を監視することもできる。これにより、土砂がどの程度除去されたかを容易に把握することができる。カメラで撮影される画像は、動画であってもよいし静止画であってもよい。カメラで撮影した画像は、例えばコンピュータに送信され、適宜のディスプレイに表示させることができる。ただし、カメラ自体は水中に配置されるので、カメラとしては防水性能を有するカメラが用いられる。さらに、上述したアタッチメント170を用いる場合、カメラで撮影された画像を利用して土砂の除去状況を監視しながら、第2エジェクター装置173の動作および撹拌羽根174の動作を遠隔操作することもできる。
110 エンジン
111 シャフト
120 ポンプ装置
121 高圧ポンプ
121a 吸水口
121b 放水口
122 真空ポンプ
124 電磁クラッチ
125 インペラ
126 接続管
127 動力伝達機構
128 真空ポンプ停止スイッチ
130 エジェクター装置
131 第1管部
131a 送水口
131b 吐出口
132 第2管部
132a 吸引口
140 可搬式ポンプ
150、150a~150d ホース
160 配管
165 フロート
170 アタッチメント
171 フレーム
172 筐体
173 第2エジェクター装置
174 撹拌羽根
175 モータ
180 フロート台船
190 小型船舶
200 被牽引車
Claims (11)
- 堆積土砂を処理するためのシステムであって、
エンジンおよび前記エンジンで駆動可能なポンプ装置を備えた車両と、
前記車両に積載された、前記ポンプ装置から水が圧送されることで発生する負圧を利用して吸引力を発生させるエジェクター装置と、
を有し、
前記エジェクター装置は、送水口、吐出口および吸引口を有し、前記ポンプ装置から前記送水口に水が圧送されることで前記吸引口に前記吸引力を発生させ、前記吸引口から土砂を含む水を吸引し、かつ、吸引した前記土砂を含む水を前記吐出口から吐出するように構成される、
システム。 - 前記エジェクター装置は、一端が前記送水口となり、かつ、他端が前記吐出口となる第1の部分と、前記第1の部分の途中で前記第1の部分と交差して接続された、前記吸引口を有する第2の部分を有する、可動する機構を持たない管状の構造体である請求項1に記載のシステム。
- 前記エンジンは、前記車両自身の動力源であり、前記エンジンの動力を前記ポンプ装置の動力として取り出すことができるように構成されている請求項1または2に記載のシステム。
- 前記ポンプ装置は複数の放水口を有する請求項1~3のいずれかに記載のシステム。
- 前記車両には複数の前記エジェクター装置が積載される請求項4に記載のシステム。
- 前記車両に積載されたアタッチメントをさらに有し、
前記アタッチメントは、
下面が開放した筐体と、
前記エジェクター装置と同じ構成を有する第2エジェクター装置であって、前記第2エジェクター装置の吸引口が前記筐体と連通した第2エジェクター装置と、
前記筐体内に配置された撹拌羽根と、
を有する、
請求項1~5のいずれかに記載のシステム。 - 前記車両に積載された可搬式ポンプをさらに有する請求項1~6のいずれかに記載のシステム。
- 前記車両に牽引される被牽引車をさらに有し、
フロート台船が前記被牽引車に積載される、
請求項1~7のいずれかに記載のシステム。 - 前記車両はタイヤ式車両である請求項1~8のいずれかに記載のシステム。
- 前記車両は無限軌道式車両である請求項1~8のいずれかに記載のシステム。
- 前記車両は伸縮ブーム付き車両である請求項1~10のいずれかに記載のシステム。
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"Small eje test", YOUTUBE[ONLINE][VIDEO], JPN6023000060, 3 June 2021 (2021-06-03), ISSN: 0004961060 * |
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