JP7084026B2 - Sand collector - Google Patents

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Description

本発明は、下水処理設備の沈砂池に沈殿した土砂を低圧集砂方法により沈砂池に設けた集砂ピットに集める集砂装置に関する。 The present invention relates to a sand collecting device for collecting sediment settled in a sand basin of a sewage treatment facility in a sand collecting pit provided in the sand basin by a low-pressure sand collecting method.

沈砂池に沈殿した土砂を揚砂ポンプにより水と共に汲み上げて汚水沈砂池に移送する初期の除砂装置は、高圧集砂方式の除砂装置であり、沈砂池の側壁に沿って設けた多数のノズルから３ｋｇ／ｃｍ２を超える高圧力水を噴射して沈砂池の底面に堆積した土砂を攪乱し、ポンプピットに設けた揚砂ポンプにより水と共に汲み上げるものであった。 The initial sand removal device that pumps up the sediment settled in the sand basin together with water by a sand pump and transfers it to the sewage sand basin was a high-pressure sand collection type sand removal device, and many were installed along the side wall of the sand basin. High-pressure water exceeding 3 kg / cm 2 was sprayed from the nozzle to disturb the earth and sand accumulated on the bottom of the sand basin, and the sand was pumped up with the water by a sand pump installed in the pump pit.

高圧力方式の除砂装置は高圧ポンプを用いるので、設備コストおよび運転コストが高く、除砂能率が低い、悪臭が発生して近隣に迷惑がかかるなどの問題があったため、これに代わり、低圧力水を用いる低圧集砂方式の集砂装置が、特許文献１に開示された。この低圧集砂方式の集砂装置は、沈砂池内の水を排出した状態（排水状態)で沈砂池の側壁に沿って設けた多数のノズルから３ｋｇ／ｃｍ2未満の低圧力水を吐出して沈砂池の底面に堆積した土砂をトラフに洗い流し、そのトラフを経て沈砂池の底部に設けた集砂ピットに集めるものである。集砂ピットに集められた土砂は、集砂ピットに設置した揚砂ポンプにより水と共に汲み上げて汚水沈砂池に移送される。 Since the high-pressure sand removal device uses a high-pressure pump, there are problems such as high equipment cost and operating cost, low sand removal efficiency, and foul odors that cause trouble to the neighborhood. Patent Document 1 discloses a low-pressure sand collecting type sand collecting device using pressure water. This low-pressure sand collecting type sand collecting device discharges low-pressure water of less than 3 kg / cm 2 from a large number of nozzles provided along the side wall of the sand basin in a state where the water in the sand basin is discharged (drained state). Sediment accumulated on the bottom of the sand basin is washed away with a trough, and then collected in a sand collection pit provided at the bottom of the sand basin through the trough. The earth and sand collected in the sand collection pit is pumped up with water by the sand lifting pump installed in the sand collection pit and transferred to the sewage settling basin.

沈砂池の側壁に沿って設けたノズルに水を供給する給水ポンプと集砂ピットから土砂を汲み上げる揚砂ポンプの負荷を軽減して、給水ポンプと揚砂ポンプに小型ポンプの使用を可能にするため、沈砂池の底面を集砂ピットおよび集砂ピットと側壁の間の傾斜面（集砂ピット傾斜面）以外の部分において沈砂池内水流方向に等分して面積が等しい複数の領域を形成し、各領域に母管に多数のノズルを所定の間隔をもって取付けてなるノズルヘッダーを沈砂池の側壁に沿って設置し、給水ポンプからの水を集砂弁の制御を介して各ノズルヘッダーに順次所定時間ずつ供給するようになった(特許文献２)。 It reduces the load on the water supply pump that supplies water to the nozzles along the side wall of the sand basin and the sand pump that pumps sediment from the sand collection pit, enabling the use of small pumps for the water supply pump and sand pump. Therefore, the bottom surface of the sand basin is divided equally in the direction of the water flow in the sand basin except for the sand collection pit and the inclined surface between the sand collecting pit and the side wall (sand collecting pit inclined surface) to form multiple regions with the same area. , A nozzle header consisting of a large number of nozzles attached to the mother pipe in each area at predetermined intervals is installed along the side wall of the sand basin, and water from the water supply pump is sequentially supplied to each nozzle header via the control of the sand collecting valve. It came to be supplied for a predetermined time (Patent Document 2).

この集砂装置においては、ノズルヘッダーの製造コストおよび取付コストの低減化のため、等数のノズルを有する等長のノズルヘッダーが、いずれも等面積の領域に設置されている。(特許文献２の図１１) In this sand collecting device, in order to reduce the manufacturing cost and the mounting cost of the nozzle header, all the nozzle headers having the same length having the same number of nozzles are installed in the area of the same area. (FIG. 11 of Patent Document 2)

給水ポンプには、吐出量が２ｍ3／分のものが使用されている。そして、吐出量が０．１５ｍ3／分のノズルを用いる場合は、一つのノズルヘッダーに取付け可能なノズル数は、最大１３個である。しかし、ノズルヘッダーに取付けた全てのノズルから均等に水を吐出させるためには、ノズルの数が偶数でなければならないので、取付け可能な最大数は１２である。一方、沈砂池の底面への上記吐出量のノズルの土砂排除効率を高めるためには、ノズルヘッダーのノズルの取付間隔は４００～５００ｍｍが適当である。従って、ノズルヘッダーの全長は最大で６ｍとなる。 A water supply pump with a discharge rate of 2 m 3 / min is used. When a nozzle with a discharge rate of 0.15 m 3 / min is used, the maximum number of nozzles that can be attached to one nozzle header is 13. However, in order to discharge water evenly from all the nozzles attached to the nozzle header, the number of nozzles must be an even number, so the maximum number that can be attached is 12. On the other hand, in order to improve the sediment removal efficiency of the nozzle having the discharge amount to the bottom surface of the sand basin, it is appropriate that the nozzle attachment interval of the nozzle header is 400 to 500 mm. Therefore, the total length of the nozzle header is 6 m at the maximum.

たとえば、図９に示すように、全長が１８０００ｍｍの沈砂池の底面を複数の等面積の領域に区分し、各領域に６ｍ以内の可及的に長いノズルヘッダーを設置する場合は、沈砂池１の両側の側壁Ｗａ，Ｗｂから沈砂池１の底部中央に設けられている集砂ピット傾斜面３の幅寸法を１２００ｍｍとすると、集砂ピット傾斜面３の上流側及び下流側の残長はそれぞれ８４００ｍｍであるから、従来は、沈砂池の底面全体では、集砂ピット傾斜面３の上流側及び下流側の両側においてそれぞれ２個ずつ、合計８個の等面積の領域Ｂ１～Ｂ８を形成し、１領域の長さを４２００ｍｍとしていた。 For example, as shown in FIG. 9, when the bottom surface of a sand basin having a total length of 18,000 mm is divided into a plurality of equal area areas and a nozzle header as long as possible within 6 m is installed in each area, the sand basin 1 is used. Assuming that the width dimension of the sand collecting pit inclined surface 3 provided in the center of the bottom of the sand basin 1 from the side walls Wa and Wb on both sides is 1200 mm, the remaining lengths on the upstream side and the downstream side of the sand collecting pit inclined surface 3 are respectively. Since it is 8400 mm, conventionally, on the entire bottom surface of the sand basin, two equally area areas B1 to B8 are formed on both the upstream side and the downstream side of the sand collecting pit inclined surface 3, for a total of eight areas. The length of one area was set to 4200 mm.

したがって、一つの領域に設置可能なノズルヘッダーＮＨの長さは最大で４２００ｍｍで、そのノズルヘッダーの最大ノズル数が８個となる。つまり、従来は、全長１８ｍの沈砂池は８領域に区分され、長さ４２００ｍｍ、ノズル数８個のノズルヘッダーを８個(ＮＨ１～ＮＨ８)設置していた。 Therefore, the maximum length of the nozzle header NH that can be installed in one area is 4200 mm, and the maximum number of nozzles in the nozzle header is eight. That is, conventionally, a sand basin having a total length of 18 m is divided into eight areas, and eight nozzle headers (NH1 to NH8) having a length of 4200 mm and eight nozzles are installed.

特許第３３１５４８９号公報Japanese Patent No. 3315489 特開２０１１‐２４５３８８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-245388

上記のように、先行技術における沈砂池では、その底面を集砂ピット傾斜面３の両側において全て等面積の複数の領域を形成していたので、ノズルヘッダーの設置数、従って、集砂弁の使用数も多くなるため、設備コストおよび保守コストが高くつくという問題があった。 As described above, in the sand basin in the prior art, since the bottom surface of the sand basin forms a plurality of regions having the same area on both sides of the sand collecting pit inclined surface 3, the number of nozzle headers installed, and therefore, the sand collecting valve Since the number of uses is large, there is a problem that equipment cost and maintenance cost are high.

また、高圧集砂方式の集砂装置においては、ポンプピットが沈砂池内水流方向の中央に設けられることは殆どなく、中央よりも下流側などに設けられることが普通であった。しかし、多数のノズルから３ｋｇ／ｃｍ２未満の低圧力水を吐出して沈砂池の底面に堆積した土砂を洗い流す低圧集砂方式の集砂装置においては、集砂能率を高めるため、全ての領域が等長・等面積であることが望まれたので、既設の高圧集砂方式の集砂装置を低圧集砂方式の集砂装置に切り換える場合には、沈砂池の底面に傾斜面を形成するとともに、ポンプピットを埋没させ、沈砂池内水流方向の中央に集砂ピットを新たに造る工事が必要となるという厄介な問題がある。 Further, in the high-pressure sand collecting type sand collecting device, the pump pit is rarely provided in the center in the water flow direction in the sand basin, and is usually provided on the downstream side of the center. However, in a low-pressure sand collecting type sand collecting device that discharges low-pressure water of less than 3 kg / cm 2 from a large number of nozzles to wash away the sediment accumulated on the bottom of the sand basin, all areas are required to improve the sand collecting efficiency. Therefore, when switching from the existing high-pressure sand collecting type sand collecting device to the low-pressure sand collecting type sand collecting device, an inclined surface is formed on the bottom surface of the sand basin. At the same time, there is a troublesome problem that it is necessary to bury the pump pit and construct a new sand collecting pit in the center of the water flow direction in the sand basin.

また、低圧集砂方式の集砂装置においては、集砂開始当初は多量の土砂が集砂ピット傾斜面に集まりやすいので、集砂ピット傾斜面から土砂を集砂ピットに洗い流すために、ノズルヘッダーとは異なる個別のノズル（集砂ノズル）を設置することが必要であった。さらに、トラフの上端部には各領域からトラフに流れ込む土砂を集砂ピット方向に流すための個別のノズル（集砂ノズル）、および集砂ピットに集められた土砂を攪拌して揚砂ポンプに吸入されやすくするための個別のノズル（攪拌ノズル）が設置される。
したがって、沈砂池全体のノズルヘッダーおよび個別のノズルの設置数が多くなり、それぞれに対応する集砂弁が設けられるので、設置コストおよび保守コストの節減効果は限定的であった。 Further, in the low-pressure sand collecting type sand collecting device, a large amount of earth and sand tends to collect on the inclined surface of the sand collecting pit at the beginning of the sand collecting. It was necessary to install a separate nozzle (sand collecting nozzle) different from the above. Furthermore, at the upper end of the trough, there is an individual nozzle (sand collection nozzle) for flowing the earth and sand flowing into the trough from each area in the direction of the sand collection pit, and the earth and sand collected in the sand collection pit is agitated and used as a sand lifting pump. A separate nozzle (stirring nozzle) is installed to facilitate suction.
Therefore, the number of nozzle headers and individual nozzles installed in the entire sand basin is increased, and the corresponding sand collecting valves are provided, so that the effect of reducing the installation cost and the maintenance cost is limited.

上記の点に鑑み、特許文献２の図１１に、沈砂池の底面の長手方向中央に集砂ピットおよび集砂ピット傾斜面を設け、その沈砂池の底面を集砂ピット傾斜面を含めて沈砂池の長さ方向に等分割して複数の等面積の領域を形成するとともに、各領域に等長のノズルヘッダーを設置し、一つのノズルヘッダーは集砂ピット傾斜面を跨いで設置するようにした集砂装置が開示された。
この集砂装置においては、集砂ピット傾斜面の個別のノズル（集砂ノズル）の設置を不要にすることができるという特長を有する。 In view of the above points, in FIG. 11 of Patent Document 2, a sand collecting pit and a sand collecting pit inclined surface are provided in the center of the bottom surface of the sand basin in the longitudinal direction, and the bottom surface of the sand basin is set with sand including the inclined surface of the sand collecting pit. Along with forming multiple equal area areas by equal division in the length direction of the pond, install equal length nozzle headers in each area, and install one nozzle header across the inclined surface of the sand collection pit. The sand collecting device was disclosed.
This sand collecting device has a feature that it is not necessary to install individual nozzles (sand collecting nozzles) on the inclined surface of the sand collecting pit.

しかし、この集砂装置は、ポンプピットが沈砂池の底面の長手方向中央以外の位置に設置されている高圧集砂方式の集砂装置を低圧集砂方式の集砂装置に切り換える場合には、多額の改造コストがかかる、ポンプピットの上流側と下流側に等面積の領域がない場合には適用できない、などの問題がある。 However, this sand collector is used when the pump pit is installed at a position other than the center of the bottom surface of the sand basin in the longitudinal direction, and the high-pressure sand collector is switched to the low-pressure sand collector. There are problems such as high remodeling cost and application when there is no area of equal area on the upstream side and downstream side of the pump pit.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ノズルヘッダーおよび集砂用ノズルの設置数の削減効果ならびに設置コストおよび保守コストの節減効果が得られる集砂装置を提供することを目的とする。
本発明は、また、高圧集砂方式の集砂装置のポンプピットの設置位置が沈砂池内水流方向のどこにあっても(沈砂池の底面が集砂ピット傾斜面の上流側と下流側において等しくない場合にも)、最小限の改造費用で低圧集砂方式の集砂装置に変更可能にすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a sand collecting device capable of reducing the number of installed nozzle headers and sand collecting nozzles and reducing the installation cost and maintenance cost. do.
In the present invention, the pump pit of the high-pressure sand collecting device is not installed at any position in the water flow direction in the sand basin (the bottom surface of the sand basin is not equal on the upstream side and the downstream side of the inclined surface of the sand collecting pit). (In some cases), the purpose is to make it possible to change to a low-pressure sand collecting device with a minimum modification cost.

本発明は、上記目的を達成するため、沈砂池の底面を沈砂池内水流方向に分割して複数の領域を形成するとともに各領域にノズルヘッダーを設け、給水ポンプから供給される低圧力水を各領域のノズルヘッダーのノズルから領域ごとに順次噴射させて沈砂池の底面に堆積している土砂をトラフに洗い流し、そのトラフからさらに集砂ピットまで流す集砂装置において、集砂ピット傾斜面に隣接する領域のノズルヘッダーの端部の少なくとも１個のノズルを集砂ピット傾斜面に臨ませたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention divides the bottom surface of the sand basin in the direction of the water flow in the sand basin to form a plurality of regions, and provides nozzle headers in each region to supply low pressure water supplied from the water supply pump. Adjacent to the inclined surface of the sand collection pit in the sand collection device that sequentially injects each area from the nozzle of the nozzle header of the area to wash away the earth and sand accumulated on the bottom of the sand basin to the trough and further flow from the trough to the sand collection pit. It is characterized in that at least one nozzle at the end of the nozzle header in the area to be formed faces the inclined surface of the sand collecting pit.

集砂ピット傾斜面の下流側において集砂ピット傾斜面に隣接する領域のノズルヘッダーの上流側端部の少なくとも１個のノズルを集砂ピット傾斜面に臨ませることができる。
また、集砂ピット傾斜面の上流側において集砂ピット傾斜面に隣接する領域のノズルヘッダーの下流側端部の少なくとも１個のノズルを集砂ピット傾斜面に臨ませることができる。
さらに、集砂ピット傾斜面の上流側と下流側の両側において集砂ピット傾斜面に隣接する領域のノズルヘッダーのそれぞれの端部の少なくとも１個のノズルを集砂ピット傾斜面に臨ませることができる。 At least one nozzle at the upstream end of the nozzle header in the region adjacent to the sand collecting pit inclined surface on the downstream side of the sand collecting pit inclined surface can face the sand collecting pit inclined surface.
Further, at least one nozzle at the downstream end of the nozzle header in the region adjacent to the sand collecting pit inclined surface on the upstream side of the sand collecting pit inclined surface can face the sand collecting pit inclined surface.
Further, at least one nozzle at each end of the nozzle header in the region adjacent to the sand collecting pit inclined surface on both the upstream side and the downstream side of the sand collecting pit inclined surface may face the sand collecting pit inclined surface. can.

本発明によれば、集砂ピット傾斜面に隣接する領域のノズルヘッダーの端部の少なくとも１個のノズルを集砂ピット傾斜面に臨ませたので、集砂ピット傾斜面に個別の集砂ノズルを設けなくても、集砂ピット傾斜面に堆積した土砂を除去することができる。したがって、設置コストおよび保守コストの削減が可能である。
また、全ての領域およびノズルヘッダーは必ずしも等長でなくてもよく、集砂ピットの設置位置の制約を受けずに設置可能であるから、既設の高圧集砂方式の集砂装置を低圧集砂方式の集砂装置に切り換える場合に、集砂ピットの新設工事が不要である。 According to the present invention, since at least one nozzle at the end of the nozzle header in the region adjacent to the inclined surface of the sand collecting pit faces the inclined surface of the sand collecting pit, a separate sand collecting nozzle is provided on the inclined surface of the sand collecting pit. It is possible to remove the earth and sand accumulated on the inclined surface of the sand collecting pit without providing the sand collecting pit. Therefore, it is possible to reduce the installation cost and the maintenance cost.
In addition, all areas and nozzle headers do not necessarily have to be of equal length and can be installed without restrictions on the installation position of the sand collection pit. Therefore, the existing high-pressure sand collection type sand collection device can be used for low-pressure sand collection. When switching to the type of sand collecting device, there is no need to construct a new sand collecting pit.

沈砂池を含む雨水処理設備の縦断面図である。It is a vertical sectional view of a rainwater treatment facility including a sand basin. 図１のＸ－Ｘの範囲の天井壁を省略し、ノズルヘッダーの一部を切除して示す平面図である。It is a top view which omits the ceiling wall in the range of XX of FIG. 1 and cuts out a part of a nozzle header. 図２のＹ－Ｙ線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG. 図２のＺ－Ｚの範囲の一部を省略した詳細平面図である。It is a detailed plan view which omitted a part of the range of ZZ of FIG. 図４のＺ１－Ｚ１線断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line Z1-Z1 of FIG. 図４のＺ２－Ｚ２線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line Z2-Z2 of FIG. 集砂ピット傾斜面に対するノズルヘッダーの位置関係の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the positional relationship of the nozzle header with respect to the inclined surface of a sand collecting pit. 集砂ピット傾斜面に対するノズルヘッダーの位置関係の他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the positional relationship of the nozzle header with respect to the inclined surface of a sand collecting pit. 集砂ピット傾斜面に対するノズルヘッダーの位置関係のさらに他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the further example of the positional relationship of the nozzle header with respect to the inclined surface of a sand collecting pit. 従来の沈砂池の領域の分布とノズルヘッダーの設置状態の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the distribution of the area of a conventional sand basin, and the installation state of a nozzle header. 従来の沈砂池の領域の分布とノズルヘッダーの設置状態の他例を示す平面図である。It is a top view which shows the distribution of the area of the conventional sand basin and other examples of the installation state of a nozzle header.

続いて、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１において、１は下水処理設備であり、側壁Ｗａ，Ｗｂ(図２参照)の間に形成された沈砂池２とポンプ井３とを有する。沈砂池２は図外の下水管から雨水や汚水等の下水が集められる流入渠４に接続されている。流入渠４の下流側端部には、流入渠４から沈砂池２への下水の流入の許容又は阻止を行なうためのダム装置５が設置され、そのダム装置５の下流側で、沈砂池２の上流側端部の直前に夾雑物捕捉用スクリーン６が設置されている。 Subsequently, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a sewage treatment facility, which has a sand basin 2 and a pump well 3 formed between side walls Wa and Wb (see FIG. 2). The sand basin 2 is connected to an inflow culvert 4 from which sewage such as rainwater and sewage is collected from a sewer pipe (not shown). A dam device 5 for allowing or blocking the inflow of sewage from the inflow basin 4 to the sand basin 2 is installed at the downstream end of the inflow culvert 4, and the sand basin 2 is installed on the downstream side of the dam device 5. A screen 6 for capturing contaminants is installed immediately before the upstream end of the dam.

低圧集砂を行うために、沈砂池２の底面２ａの沈砂池内水流方向の任意の位置に集砂ピット７が形成されているとともに、沈砂池の底面２ａの幅方向中央には沈砂池の上流側端部および下流側端部から集砂ピット７まで下り傾斜する主トラフ(本発明に言うトラフに相当する。)８ａが形成されている。沈砂池の底面２ａは側壁Ｗａ，Ｗｂの下端部から主トラフ８ａに向けて下り傾斜されている。さらに、沈砂池の底面に側壁Ｗａ，Ｗｂの近傍から主トラフ８ａまで沈砂池内水流方向に直角な方向に平行に延びる多数の小トラフ８ｂが形成されている。そして、側壁Ｗａ，Ｗｂの下端部から集砂ピット７まで下り傾斜する集砂ピット傾斜面８ｃが形成されている。 In order to collect low-pressure sand, a sand collection pit 7 is formed at an arbitrary position in the water flow direction in the sand basin bottom surface 2a of the sand basin 2, and the upstream side of the sand basin is in the center of the bottom surface 2a of the sand basin in the width direction. A main trough (corresponding to the trough referred to in the present invention) 8a that inclines downward from the end portion and the downstream end portion to the sand collecting pit 7 is formed. The bottom surface 2a of the sand basin is inclined downward from the lower ends of the side walls Wa and Wb toward the main trough 8a. Further, a large number of small troughs 8b extending parallel to the water flow direction in the sand basin from the vicinity of the side walls Wa and Wb to the main trough 8a are formed on the bottom surface of the sand basin. Then, a sand collecting pit inclined surface 8c that inclines downward from the lower ends of the side walls Wa and Wb to the sand collecting pit 7 is formed.

ポンプ井３には、排水ポンプＰ１と、滞留水ポンプを兼ねる給水ポンプＰ２とが設置され、集砂ピット７内に揚砂ポンプＰ３が設置されている。図１のＦは、沈砂池２の下流側端部に設置されているろ過機である。 A drainage pump P1 and a water supply pump P2 also serving as a stagnant water pump are installed in the pump well 3, and a sand lifting pump P3 is installed in the sand collecting pit 7. FIG. 1F is a filter installed at the downstream end of the sand basin 2.

沈砂池２の底面２ａには、主トラフ８ａの両側のそれぞれにおいて底面２ａを沈砂池内水流方向に分割して、複数の、沈砂池全体では偶数の領域が形成されている。図２および図７の例では沈砂池内水流方向に３分割され、沈砂池全体では６個の領域Ｂ１～Ｂ６が形成されている。しかし、沈砂池２の規模、または幅によっては、主トラフ８ａが一方の側壁に寄った位置に形成される場合もある。その場合は、沈砂池全体の領域は奇数になることもある。 On the bottom surface 2a of the sand basin 2, the bottom surface 2a is divided in the direction of the water flow in the sand basin on both sides of the main trough 8a, and a plurality of even-numbered regions are formed in the entire sand basin. In the examples of FIGS. 2 and 7, the sand basin is divided into three in the direction of the water flow in the sand basin, and six regions B1 to B6 are formed in the entire sand basin. However, depending on the scale or width of the sand basin 2, the main trough 8a may be formed at a position closer to one side wall. In that case, the area of the entire sand basin may be odd.

主トラフ８ａの上端部には集砂ノズル９ａが設置され、集砂ピット７には主トラフ８ａを経て集められた土砂を撹拌するためのノズル９ｂ（９ｂ１，９ｂ２の総括符号）が設置されている。また、各領域Ｂ１～Ｂ６の側壁Ｗａ，Ｗｂの近傍に、ノズルヘッダーＮＨ１～ＮＨ６が設置されている。ノズルヘッダーＮＨ１～ＮＨ６は、図示を省略されているが、分岐管を有する母管に吐出量が０．１５ｍ3／分のノズル９ｃが複数個、４００～５００ｍｍの等間隔に取り付けて構成されている。 A sand collecting nozzle 9a is installed at the upper end of the main trough 8a, and a nozzle 9b (general code of 9b1 and 9b2) for stirring the earth and sand collected through the main trough 8a is installed in the sand collecting pit 7. There is. Further, nozzle headers NH1 to NH6 are installed in the vicinity of the side walls Wa and Wb of each region B1 to B6. Although not shown, the nozzle headers NH1 to NH6 are configured by attaching a plurality of nozzles 9c having a discharge amount of 0.15 m 3 / min to a mother pipe having a branch pipe at equal intervals of 400 to 500 mm. There is.

従来の低圧集砂方式の集砂装置においては、集砂ピット７の設置位置は沈砂池内水流方向の中央であったが、本発明においては、集砂ピット７の設置位置は沈砂池内水流方向の任意の位置である。既設の高圧集砂方式の集砂装置を低圧集砂方式に変更する場合は、揚砂ポンプが設置されていたポンプピットを集砂ピット７として利用することができるので、集砂ピット７および集砂ピット傾斜面８ｃの設置位置は、図７および図８に示すように沈砂池内水流方向の中央でないことが多いし、図９に示すようにほぼ中央の場合もある。 In the conventional low-pressure sand collecting type sand collecting device, the installation position of the sand collecting pit 7 is in the center of the water flow direction in the sand basin, but in the present invention, the installation position of the sand collecting pit 7 is in the water flow direction in the sand basin. Any position. When changing the existing high-pressure sand collection type sand collection device to the low-pressure sand collection method, the pump pit where the sand-lifting pump is installed can be used as the sand collection pit 7, so that the sand collection pit 7 and the sand collection pit 7 can be used. The installation position of the sand pit inclined surface 8c is often not at the center in the water flow direction in the sand basin as shown in FIGS. 7 and 8, and may be substantially at the center as shown in FIG.

本発明の実施の形態は、集砂ピット７および集砂ピット傾斜面８ｃに隣接する領域に設置されるノズルヘッダーの一端部に設けてあるノズルを集砂ピット傾斜面８ｃに臨ませている点に特徴がある。このようなノズルヘッダーの設置態様には、図７～図９に例示するものがあり得る。 In the embodiment of the present invention, the nozzle provided at one end of the nozzle header installed in the area adjacent to the sand collecting pit 7 and the sand collecting pit inclined surface 8c faces the sand collecting pit inclined surface 8c. There is a feature in. Examples of such a nozzle header installation mode may be those shown in FIGS. 7 to 9.

図７に示す例は、集砂ピット７および集砂ピット傾斜面８ｃにその下流側において隣接する領域Ｂ５、Ｂ６に設置されるノズルヘッダーＮＨ５,ＮＨ６の一端部である左側端部に設けてある少なくとも１個のノズルを、集砂ピット傾斜面８ｃに臨ませた例である。 The example shown in FIG. 7 is provided at the left end portion of the nozzle headers NH5 and NH6 installed in the regions B5 and B6 adjacent to the sand collection pit 7 and the inclined surface 8c of the sand collection pit on the downstream side thereof. This is an example in which at least one nozzle is made to face the inclined surface 8c of the sand collecting pit.

図７の沈砂池の領域Ｂ１～Ｂ６は等面積であるが、領域Ｂ１，Ｂ２と領域Ｂ５，Ｂ６の間に集砂ピット７および集砂ピット傾斜面８ｃが設けられている。すなわち、図７の例では、ノズルヘッダーＮＨ１～ＮＨ４およびノズルヘッダーＮＨ５,ＮＨ６はそれぞれ等長であるが、ノズルヘッダーＮＨ５,ＮＨ６はノズルヘッダーＮＨ１～ＮＨ４よりも若干長い。 The areas B1 to B6 of the sand basin in FIG. 7 have the same area, but a sand collecting pit 7 and a sand collecting pit inclined surface 8c are provided between the areas B1 and B2 and the areas B5 and B6. That is, in the example of FIG. 7, the nozzle headers NH1 to NH4 and the nozzle headers NH5 and NH6 have the same length, respectively, but the nozzle headers NH5 and NH6 are slightly longer than the nozzle headers NH1 to NH4.

このように、ノズルヘッダーを、その一端部のノズルを集砂ピット傾斜面８ｃに臨ませて取付ける場合は、そのノズルヘッダーが設置されている領域、図７の場合は領域Ｂ５，Ｂ６から集砂を開始する。すなわち、ノズルヘッダーＮＨ５,ＮＨ６から噴射を開始する。 In this way, when the nozzle header is attached so that the nozzle at one end thereof faces the sand collecting pit inclined surface 8c, the sand is collected from the area where the nozzle header is installed, and in the case of FIG. 7, the areas B5 and B6. To start. That is, the injection is started from the nozzle headers NH5 and NH6.

沈砂池２の底面の土砂堆積量が特に多い場合は、集砂開始当初に比較的多量の土砂が集砂ピット傾斜面８ｃに流れ込むことがあるが、ノズルヘッダーＮＨ５,ＮＨ６の一端部のノズルが集砂ピット傾斜面８ｃに臨んでいるので、集砂ピット傾斜面８ｃの土砂の集砂ピット７への流入が促進される。したがって、集砂ピット傾斜面８ｃに個別の集砂ノズルを設けることを省くことができる。 When the amount of sediment accumulated on the bottom surface of the sand basin 2 is particularly large, a relatively large amount of sediment may flow into the sand collection pit inclined surface 8c at the beginning of sand collection, but the nozzles at one end of the nozzle headers NH5 and NH6 Since it faces the sand collecting pit inclined surface 8c, the inflow of earth and sand from the sand collecting pit inclined surface 8c into the sand collecting pit 7 is promoted. Therefore, it is possible to omit providing a separate sand collecting nozzle on the inclined surface 8c of the sand collecting pit.

図８に示す例は、集砂ピット７および集砂ピット傾斜面８ｃの沈砂池における設置位置が図３の場合とほぼ同様であるが、集砂ピット７の上流側に隣接する領域Ｂ１，Ｂ２に設置されるノズルヘッダーＮＨ１,ＮＨ２の一端部に設けてある少なくとも１個のノズルを、集砂ピット傾斜面８ｃに臨ませた例である。 In the example shown in FIG. 8, the installation positions of the sand collecting pit 7 and the inclined surface 8c of the sand collecting pit 8c in the sand basin are almost the same as in the case of FIG. 3, but the regions B1 and B2 adjacent to the upstream side of the sand collecting pit 7 This is an example in which at least one nozzle provided at one end of the nozzle headers NH1 and NH2 installed in the sand collecting pit faces the inclined surface 8c of the sand collecting pit.

この例においては、図７の場合と同様に、ノズルを集砂ピット傾斜面８ｃに臨ませてあるノズルヘッダーＮＨ１,ＮＨ２が設けられている領域Ｂ１，Ｂ２から集砂が開始される。その後は、領域Ｂ３,Ｂ４と領域Ｂ５，Ｂ６から順次集砂されるが、いずれを先にするかは任意である。 In this example, as in the case of FIG. 7, sand collection is started from the regions B1 and B2 provided with the nozzle headers NH1 and NH2 having the nozzle facing the sand collection pit inclined surface 8c. After that, sand is collected sequentially from the areas B3 and B4 and the areas B5 and B6, but which comes first is arbitrary.

図８に示す例においても、集砂ピット傾斜面８ｃに個別の集砂ノズルを設けなくても、集砂ピット傾斜面８ｃの土砂を集砂ピット７へ流入させることができる。 Also in the example shown in FIG. 8, the earth and sand of the sand collecting pit inclined surface 8c can flow into the sand collecting pit 7 without providing a separate sand collecting nozzle on the sand collecting pit inclined surface 8c.

図９に示す例は、集砂ピット７および集砂ピット傾斜面８ｃが沈砂池のほぼ中央に存在する場合に適用される実施の形態であり、集砂ピット７および集砂ピット傾斜面８ｃの両側に隣接する領域Ｂ１，Ｂ２、Ｂ５，Ｂ６に設置されるノズルヘッダーＮＨ１,ＮＨ２、ＮＨ５,ＮＨ６のそれぞれの一端部に設けてある少なくとも１個のノズルを、集砂ピット傾斜面８ｃに臨ませた例である。 The example shown in FIG. 9 is an embodiment applied when the sand collecting pit 7 and the sand collecting pit inclined surface 8c are present in the substantially center of the sand basin, and the sand collecting pit 7 and the sand collecting pit inclined surface 8c are formed. At least one nozzle provided at one end of each of the nozzle headers NH1, NH2, NH5, and NH6 installed in the areas B1, B2, B5, and B6 adjacent to both sides faces the sand collecting pit inclined surface 8c. This is an example.

図９に示す例においても、集砂ピット傾斜面８ｃに個別の集砂ノズルを設けなくても、集砂ピット傾斜面８ｃの土砂を集砂ピット７へ円滑に流入させることができる。 Also in the example shown in FIG. 9, the earth and sand of the sand collecting pit inclined surface 8c can be smoothly flowed into the sand collecting pit 7 without providing a separate sand collecting nozzle on the sand collecting pit inclined surface 8c.

図３に例示するように、ポンプ井３の給水ポンプＰ２からの水を前記各ノズル９ａ，９ｂ，９ｃに供給したり、その供給を止めたりするための集砂弁群ＶＧ１，ＶＧ２、すなわち、トラフ用集砂弁Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３と、各ノズルヘッダー用集砂弁Ｖｂ１～Ｖｂ６と、土砂撹拌ノズル用集砂弁Ｖｃとが備えられている。図７に例示するように、沈砂池の底面が６領域(Ｂ１～Ｂ６)に区分されている場合は、ノズルヘッダー用集砂弁Ｖｂが６個（Ｖｂ１～Ｖｂ６）用いられる。各集砂弁は、従来の集砂弁と同様に、流量調整弁と切換弁を直結してなっている。 As illustrated in FIG. 3, sand collecting valve groups VG1 and VG2 for supplying water from the water supply pump P2 of the pump well 3 to the nozzles 9a, 9b and 9c and stopping the supply thereof, that is, A sand collecting valve Va1, Va2, Va3 for a trough, sand collecting valves Vb1 to Vb6 for each nozzle header, and a sand collecting valve Vc for a sediment stirring nozzle are provided. As illustrated in FIG. 7, when the bottom surface of the sand basin is divided into 6 regions (B1 to B6), 6 sand collecting valves Vb for nozzle headers (Vb1 to Vb6) are used. Each sand collecting valve is directly connected to the flow rate adjusting valve and the switching valve in the same manner as the conventional sand collecting valve.

集砂弁群ＶＧ１，ＶＧ２、すなわち、トラフ用集砂弁Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３と、各ノズルヘッダー用集砂弁Ｖｂ１～Ｖｂ６、土砂撹拌ノズル用集砂弁Ｖｃは、集砂装置の図示されていない制御装置の集砂弁制御回路により所定の順序で開動作又は閉動作を駆動されるように構成されている。 The sand collecting valve group VG1, VG2, that is, the sand collecting valves Va1, Va2, Va3 for the trough, the sand collecting valves Vb1 to Vb6 for each nozzle header, and the sand collecting valve Vc for the earth and sand stirring nozzle are shown in the sand collecting device. It is configured to drive the open or close operation in a predetermined order by the sand collecting valve control circuit of the control device.

制御装置による各集砂弁の制御内容は、特許文献２，３に記載されているものと同様であるので、その記載をここに引用して、詳細な説明を割愛する。 Since the control content of each sand collecting valve by the control device is the same as that described in Patent Documents 2 and 3, the description thereof is referred to here and a detailed description is omitted.

上述したように、集砂ピット傾斜面８ｃには集砂ノズルが設けられないが、トラフ８ａおよび集砂ピット傾斜面８ｃから集砂ピット７内に流入する土砂の揚砂ポンプＰ３による吸引排除能率を向上させるため、攪拌ノズル９ｂ１，９ｂ２が図４,５に示すように取付けられている。一方の攪拌ノズル９ｂ１は２個が揚砂ポンプＰ３の互いに反対側に、それぞれの噴射水が揚砂ポンプＰ３の吸い込み口の右側の至近位置を通過するように設けられ、他方の攪拌ノズル９ｂ２は２個が揚砂ポンプＰ３の互いに反対側に、かつ揚砂ポンプＰ３を中心とする円上で攪拌ノズル９ｂ１からの時計方向に離れた位置に、それぞれの攪拌ノズル９ｂ１の噴射水が揚砂ポンプＰ３の吸い込まれる直前の位置に向けて噴射されるように設けられている。 As described above, the sand collecting nozzle is not provided on the sand collecting pit inclined surface 8c, but the suction removal efficiency by the sand lifting pump P3 of the earth and sand flowing into the sand collecting pit 7 from the trough 8a and the sand collecting pit inclined surface 8c. The stirring nozzles 9b1 and 9b2 are attached as shown in FIGS. 4 and 5 in order to improve the above. Two stirring nozzles 9b1 are provided on opposite sides of the sand pump P3 so that the respective jetted waters pass through the closest position on the right side of the suction port of the sand pump P3, and the other stirring nozzle 9b2 is provided. The jet water of each stirring nozzle 9b1 is pumped on the opposite side of the sand pump P3 and at a position clockwise away from the stirring nozzle 9b1 on the circle centered on the sand pump P3. It is provided so as to be ejected toward the position immediately before the suction of P3.

このような攪拌ノズル９ｂ１，９ｂ２の配置によって攪拌ノズル９ｂ１，９ｂ２からの噴射により、集砂ピットに流入した土砂が揚砂ポンプＰ３の吸い込み口の周囲で図４においては反時計方向の渦流を発生しながら、揚砂ポンプＰ３に吸い込まれる。 Due to the arrangement of the stirring nozzles 9b1 and 9b2, the earth and sand flowing into the sand collecting pit generate a counterclockwise vortex in FIG. 4 around the suction port of the sand lifting pump P3 due to the injection from the stirring nozzles 9b1 and 9b2. While being sucked into the sand lifting pump P3.

また、攪拌ノズル９ｂ１，９ｂ２は、図５,６に示すように、それぞれの噴射口が揚砂ポンプＰ３の吸い込み口１０よりも所要距離ｈ１,ｈ２だけ高い位置に設けられている。ノズル噴射口が揚砂ポンプＰ３の吸い込み口よりも高い位置に設けられていることにより、攪拌ノズル９ｂ１，９ｂ２から気泡が噴出されても、その気泡が揚砂ポンプＰ３の吸い込み口から吸い込まれる量を減らすことができるので、揚砂ポンプＰ３が空気たまりにより通水不能を生じるエアロックを防止することができる。つまり、除砂効率が向上する。このような攪拌ノズル９ｂ１，９ｂ２の配置態様による除砂効率の向上は、集砂ピット傾斜面８ｃに集砂ノズルが設けられず、ノズルヘッダーの端部のノズルからの噴射水のみでは集砂ピット傾斜面８ｃから集砂ピット７への土砂の流入に勢いがない場合に、とくに有効である。 Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the stirring nozzles 9b1 and 9b2 are provided at positions where their respective injection ports are higher than the suction port 10 of the sand lifting pump P3 by a required distance h1 and h2. Since the nozzle injection port is provided at a position higher than the suction port of the sand pump P3, even if air bubbles are ejected from the stirring nozzles 9b1 and 9b2, the amount of the air bubbles sucked from the suction port of the sand pump P3. Therefore, it is possible to prevent the sand lifting pump P3 from having an air lock that causes water inability to pass due to an air pool. That is, the sand removal efficiency is improved. To improve the sand removal efficiency by arranging the stirring nozzles 9b1 and 9b2 in this way, the sand collecting pit is not provided on the inclined surface 8c of the sand collecting pit, and only the water jet from the nozzle at the end of the nozzle header is used for the sand collecting pit. This is particularly effective when there is no momentum in the inflow of earth and sand from the inclined surface 8c to the sand collecting pit 7.

２ 沈砂池
２ａ 沈砂池の底面
３ ポンプ井
Ｐ１ 給水ポンプ
７ 集砂ピット
Ｐ３ 揚砂ポンプ
８ａ トラフ
８ｃ 集砂ピット傾斜面
９ａ，９ｂ 集砂ノズル
Ｂ１～Ｂ６ 領域
ＮＨ１～ＮＨ６ ノズルヘッダー
９ｃ ノズルヘッダーのノズル 2 Sand basin 2a Bottom of sand basin 3 Pump well P1 Water supply pump 7 Sand collection pit P3 Sand lifting pump 8a Traf 8c Sand collection pit slope 9a, 9b Sand collection nozzle B1 to B6 Area NH1 to NH6 Nozzle header 9c Nozzle header nozzle

Claims (4)

沈砂池の底面を沈砂池内水流方向に分割して複数の領域を形成するとともに各領域にノズルヘッダーを設け、給水ポンプから供給される、３ｋｇ／ｃｍ ２ 未満の低圧力水を各領域のノズルヘッダーのノズルから領域ごとに順次噴射させて前記沈砂池の底面に堆積している土砂をトラフに洗い流し、そのトラフからさらに集砂ピットまで流す集砂装置において、
前記沈砂池は、当該沈砂池内水流方向に直交する方向に設けられた側壁と前記集砂ピットとの間に設けられ、前記集砂ピットに向けて下り傾斜する集砂ピット傾斜面を有し、
前記沈砂池内水流方向に分割された前記複数の領域のうち、前記集砂ピット傾斜面に隣接する領域のノズルヘッダーの端部の少なくとも１個のノズルを、前記集砂ピット傾斜面に臨ませたことを特徴とする集砂装置。 The bottom of the sand basin is divided in the direction of the water flow in the sand basin to form multiple areas, and nozzle headers are provided in each area, and low pressure water of less than 3 kg / cm 2 supplied from the water supply pump is discharged to the nozzle header of each area. In a sand collecting device that sequentially injects each area from the nozzle of the sand basin to wash away the earth and sand accumulated on the bottom of the sand basin into a trough, and further flow from the trough to the sand collecting pit.
The sand basin is provided between a side wall provided in a direction orthogonal to the water flow direction in the sand basin and the sand collection pit, and has a sand collection pit inclined surface that inclines downward toward the sand collection pit.
Of the plurality of regions divided in the water flow direction in the sand basin , at least one nozzle at the end of the nozzle header in the region adjacent to the inclined surface of the sand collecting pit was made to face the inclined surface of the sand collecting pit. A sand collecting device characterized by that. 請求項１記載の集砂装置において、
前記沈砂池内水流方向において前記集砂ピット傾斜面の下流側に位置する前記沈砂池の底面を前記沈砂池内水流方向に分割した前記複数の領域のうち、前記集砂ピット傾斜面に隣接する領域のノズルヘッダーの上流側端部の少なくとも１個のノズルを前記集砂ピット傾斜面に臨ませたことを特徴とする集砂装置。 In the sand collecting device according to claim 1,
Of the plurality of regions in which the bottom surface of the sand basin located on the downstream side of the inclined surface of the sand collecting basin in the water flow direction in the sand basin is divided in the water flow direction in the sand basin, the region adjacent to the inclined surface of the sand collecting pit A sand collecting device characterized in that at least one nozzle at the upstream end of the nozzle header faces the inclined surface of the sand collecting pit. 請求項１記載の集砂装置において、
前記沈砂池内水流方向において前記集砂ピット傾斜面の上流側に位置する前記沈砂池の底面を前記沈砂池内水流方向に分割した前記複数の領域のうち、前記集砂ピット傾斜面に隣接する領域のノズルヘッダーの下流側端部の少なくとも１個のノズルを前記集砂ピット傾斜面に臨ませたことを特徴とする集砂装置。 In the sand collecting device according to claim 1,
Of the plurality of regions in which the bottom surface of the sand basin located on the upstream side of the inclined surface of the sand collecting pit in the water flow direction in the sand basin is divided in the water flow direction in the sand basin, the region adjacent to the inclined surface of the sand collecting pit A sand collecting device characterized in that at least one nozzle at the downstream end of the nozzle header faces the inclined surface of the sand collecting pit. 請求項１記載の集砂装置において、
前記沈砂池内水流方向における前記集砂ピット傾斜面の上流側と下流側の両側に位置する前記沈砂池の底面を前記沈砂池内水流方向に各々分割し、前記集砂ピット傾斜面の上流側及び下流側で各々分割した前記複数の領域のうち、前記集砂ピット傾斜面に隣接する領域のノズルヘッダーのそれぞれの端部の少なくとも１個のノズルを前記集砂ピット傾斜面に臨ませたことを特徴とする集砂装置。 In the sand collecting device according to claim 1,
The bottom surface of the sand basin located on both the upstream side and the downstream side of the inclined surface of the sand collecting pit in the water flow direction in the sand basin is divided into the water flow direction in the sand basin, and the upstream side and the downstream side of the inclined surface of the sand collecting pit. Among the plurality of regions divided on the side, at least one nozzle at each end of the nozzle header in the region adjacent to the inclined surface of the sand collecting pit is made to face the inclined surface of the sand collecting pit. Sand collecting device.
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