JP2004324358A - 土砂掘削吸引装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空気掘削機本体10に、吸引装置18に接続された掘削用吸引ホース16を接続し、その掘削用吸引ホース16の途中に吸引空気と掘削土砂を分離する土砂分離槽19を接続した土砂掘削吸引装置において、上記掘削用吸引ホース16に、上記土砂分離槽19をバイパスするよう洗浄用吸引ホース22を接続すると共にその洗浄用吸引ホース22の途中に、洗浄水と吸引空気を分離する洗浄水分離槽23を接続し、上記空気掘削機本体10側の掘削用吸引ホース16a或いは空気掘削機本体10に、洗浄水分離槽23で分離された洗浄水を洗浄水回収槽31から洗浄水ポンプ32で注入するようにしたものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気を用いて土砂を掘削すると共に掘削土砂を吸引排出する土砂掘削吸引装置に係り、特にその吸引ホースなどに吸引土砂が付着して閉塞する前にこれを洗浄により解除することができる土砂掘削吸引装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、土砂を掘削する装置としては、パワーショベルやオーガ等のように機械的に掘削するものが主に用いられているが、土砂中に埋設物がある場合には、埋設物を損傷しないで掘削するために、圧縮空気を利用した掘削方法が採用されている。
【0003】
この掘削方法は、掘削ノズルから圧縮空気を土砂に吹き付けてその表面を崩した後、その掘削ノズルを収容した吸引筒から空気と共に土砂を吸引して掘削する方法であり、圧縮空気と空気吸引による掘削のため、地中に水道管やガス管などの埋設物があってもこれらを損傷することなく掘削することができる(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特許第2901733号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吸引筒で吸引された掘削土砂は、その吸引筒に接続された吸引ホースから土砂分離槽を通して吸引空気流から掘削土砂が分離され、吸引空気は吸引装置から排気されるが、吸引ホースに掘削土砂が付着し、これが堆積して吸引ホース内を閉塞する問題がある。
【0006】
この掘削土砂の付着による閉塞を起こす前に、吸引ホース内に洗浄水を供給して洗浄することが考えられるが、付着した土砂の除去には洗浄水を大量に用いる必要があり、洗浄水の後処理の問題が新たに発生する。
【0007】
そこで、本発明は上記問題を解決するために案出されたものであって、土砂を空気で掘削するにおいて、吸引ホース等に付着した掘削土砂を簡単に除去できると共に洗浄水の後処理を必要としない土砂掘削吸引装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明は、空気掘削機本体に、吸引装置に接続された掘削用吸引ホースを接続し、その掘削用吸引ホースの途中に吸引空気と掘削土砂を分離する土砂分離槽を接続した土砂掘削吸引装置において、上記掘削用吸引ホースに、上記土砂分離槽をバイパスするよう洗浄用吸引ホースを接続すると共にその洗浄用吸引ホースの途中に、洗浄水と吸引空気を分離する洗浄水分離槽を接続し、上記空気掘削機本体側の掘削用吸引ホース或いは空気掘削機本体に、洗浄水分離槽で分離された洗浄水を注入する洗浄水注入手段を接続した土砂掘削吸引装置である。
【0009】
請求項2の発明は、洗浄水注入手段は、洗浄水分離槽で分離された洗浄水を導入する洗浄水回収槽と、その洗浄水回収槽内の洗浄水を掘削用吸引ホース或いは空気掘削機本体に注入する洗浄水ポンプからなる請求項1記載の土砂掘削吸引装置である。
【0010】
請求項3の発明は、空気掘削機本体は、掘削用吸引ホースと接続する吸引筒と、その吸引筒内に設けられ地面に向けて圧縮空気を噴射する掘削ノズルからなる請求項1又は2記載の土砂掘削吸引装置である。
【0011】
請求項4の発明は、下流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースはフィルタを介して吸引装置に接続される請求項1〜3いずれかに記載の土砂掘削吸引装置である。
【0012】
請求項5の発明は、上流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースと、下流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースには、それぞれ掘削と洗浄とを切り替える開閉弁が接続される請求項1〜4いずれかに記載の土砂掘削吸引装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0014】
図1において、10は、空気掘削機本体で、断面四角形(約100mm角)の筒状の吸引筒11内に地面Aに向けて圧縮空気を噴射する掘削ノズル12が設けられ、さらに吸引筒11の下端周囲に、地面Aとの隙間を覆うブラシ部材13が設けられて形成される。
【0015】
掘削ノズル12は、吸引筒11の外側に設けたヘッダ14に接続され、そのヘッダ14に圧縮空気15が供給されるようになっている。
【0016】
空気掘削機本体10の上部には、吸引筒11と略同径の掘削用吸引ホース16が接続され、その掘削用吸引ホース16が、バグフィルタ等のフィルタ17を介して真空排気装置などの吸引装置18に接続される。
【0017】
この掘削用吸引ホース16の途中には、吸引空気と掘削土砂を分離する土砂分離槽19が接続される。すなわち、土砂分離槽19の上側部と吸引筒11の上部とが上流側掘削用吸引ホース16aで接続され、土砂分離槽19の頂部とフィルタ17とが下流側掘削用吸引ホース16bで接続されて、掘削用吸引ホース16の途中に土砂分離槽19が接続される。
【0018】
土砂分離槽19は、上流側掘削用吸引ホース16aからの吸引空気と掘削土砂sとを分離し、掘削土砂sを土砂分離槽19内に貯留し、吸引空気は、その頂部から下流側掘削用吸引ホース16bに流す。また土砂分離槽19の底部には、掘削土砂sを排出するための排出弁20が設けられる。
【0019】
この上流側掘削用吸引ホース16aと下流側掘削用吸引ホース16bには、それぞれ掘削用開閉弁21a、21bが接続される。
【0020】
さて、掘削用吸引ホース16には、土砂分離槽19をバイパスするよう洗浄用吸引ホース22が接続され、その洗浄用吸引ホース22の途中に、洗浄水wと吸引空気を分離する洗浄水分離槽23が接続される。すなわち、上流側掘削用吸引ホース16aから分岐して上流側洗浄用吸引ホース22aが接続され、その上流側洗浄用吸引ホース22aの他端が、洗浄水分離槽23の上側部に接続され、洗浄水分離槽23の頂部に下流側洗浄用吸引ホース22bが接続され、その下流側洗浄用吸引ホース22bの他端が、下流側掘削用吸引ホース16bに合流するように接続される。
【0021】
この上流側洗浄用吸引ホース22aと下流側洗浄用吸引ホース22bには、それぞれ洗浄用開閉弁24a、24bが接続される。
【0022】
洗浄水分離槽23には、洗浄水wを供給する洗浄水供給ライン25と開閉弁26が接続され、さらにその洗浄水供給ライン25に、洗浄水が所定液面まで充満するようにボールタップ27が設けられ、また底部に沈殿した掘削土砂を排出する排出弁28が設けられる。
【0023】
洗浄水分離槽23と空気掘削機本体10側の上流側掘削用吸引ホース16aを結んで、洗浄水分離槽23で分離された洗浄水wを上流側掘削用吸引ホース16aに注入する洗浄水注入手段30が接続される。
【0024】
この洗浄水注入手段30は、洗浄水分離槽23で分離された洗浄水wを導入する洗浄水回収槽31と、その洗浄水回収槽31内の洗浄水wを掘削用吸引ホース16aに注入する洗浄水ポンプ32からなる。
【0025】
すなわち、洗浄水分離槽23と洗浄水回収槽31を結んで、洗浄水分離槽23内の洗浄水wを洗浄水回収槽31に流す排水管33が接続され、その排水管33にバルブ34が接続され、また洗浄水ポンプ32に洗浄水回収槽31内の洗浄水wを吸引する吸引管35が接続され、その吐出側に洗浄水注入管36が接続される。
【0026】
この洗浄水注入管36は、図示例では、空気掘削機本体10近くの上流側掘削用吸引ホース16aに接続した状態を示しているが、空気掘削機本体10の吸引筒11の上部に接続するようにしてもよい。
【0027】
次に本発明の作用を説明する。
【0028】
先ず、地面Aを掘削する際には、空気掘削機本体10のブラシ部材13が地面Aに接するように垂直に保った状態にし、その状態で、掘削ノズル12から圧縮空気15を地面Aに向けて噴射することで、その圧縮空気15で土砂が切り崩され、同時に吸引装置18にて、吸引筒11から吸引流を発生させることで、切り崩された掘削土砂が吸引され、上流側掘削用吸引ホース16aより、土砂分離槽19に移送され、そこで吸引空気から掘削土砂sが分離され、吸引空気は下流側掘削用吸引ホース16bから、フィルタ17を通して吸引装置18より排気される。
【0029】
この空気掘削は、空気掘削機本体10の下端にブラシ部材13が設けられているため、吸引筒11と地面Aの隙間を適度にシールすることができ、掘削土砂sの吸引が良好にできる。
【0030】
また掘削時は、空気掘削機本体10を図示していないショベルカーに取り付けて空気掘削機本体10を掘削面に対して水平に移動させることで、面掘削が可能となる。この際、ブラシ部材13は、吸引筒11と地面Aの隙間が変わっても、自由に撓んでその隙間をシールすることができる。
【0031】
この吸引掘削中に、空気掘削機本体10内や掘削用吸引ホース16内に掘削土砂が付着し、これが堆積すると掘削用吸引ホース16を閉塞してしまうため、図には示していないが、掘削用吸引ホース16の圧力や吸引装置18の負荷からその閉塞状況を監視し、土砂付着を除去すべく洗浄を行う。
【0032】
この洗浄の際には、掘削用開閉弁21a、21bを開から閉にし、洗浄用開閉弁24a、24bを閉から開として、吸引空気の流れを、洗浄用吸引ホース22に切り替え、洗浄水回収槽31内の洗浄水wを洗浄水ポンプ32で汲み上げ、洗浄水注入管36より、上流側掘削用吸引ホース16a或いは吸引筒11に注入する。この洗浄水wの注入により、上流側掘削用吸引ホース16a内に付着した土砂が、洗浄水+吸引空気により洗い流され、上流側洗浄用吸引ホース22aより洗浄水分離槽23に導入され、そこで土砂と洗浄水が吸引空気から分離され、吸引空気は、下流側洗浄用吸引ホース22bからフィルタ17、吸引装置18にて排気される。
【0033】
洗浄水分離槽23で回収された洗浄水と土砂は、洗浄水分離槽23で沈降分離された掘削土砂は底面に溜まり、上澄み液としての洗浄水wが、再度洗浄水回収槽31に供給されて繰り返し使用される。
【0034】
このように、洗浄水分離槽23内の洗浄水wを繰り返し洗浄に使用するため、洗浄後の洗浄水の後処理を必要とすることがない。また洗浄水分離槽23では洗浄水と土砂を沈降分離させて略洗浄水wのみをクローズドサイクルで循環するため、洗浄水分離槽23は比較的小容量のもので十分である。
【0035】
また本実施の形態では、洗浄水分離槽23内の洗浄水wを洗浄水回収槽31に供給し、その上で、洗浄水ポンプ32で洗浄水wを掘削用吸引ホース16に注入する例で説明したが、これは、掘削土砂を洗浄水ポンプ32に極力流さないためであり、掘削吸引ホース16内の土砂付着量によっては、洗浄水分離槽23内の洗浄水wを直接洗浄水ポンプ32で注入するようにしてもよい。
【0036】
また洗浄水分離槽23内に、掘削土砂がある程度溜まったならば、排出弁28を開いて排出し、その排出分を洗浄水ライン25より洗浄水wを補給する。
【0037】
なお、上述の実施の形態では、掘削用吸引ホース16内に付着した土砂を洗浄除去する形態で説明しているが、掘削土砂に限らず、吸引移送が可能な粉体の吸引ホースの洗浄にも適用でき、この際のその粉体も本発明の掘削土砂の範囲に含まれることは勿論である。
【0038】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、掘削用吸引ホース等に付着した土砂を洗浄水で洗浄するに際して、洗浄水を使い捨てしないで繰り返し使用することができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
10 空気掘削機本体
16 掘削用吸引ホース
18 吸引装置
19 土砂分離槽
22 洗浄用吸引ホース
23 洗浄水分離槽
30 洗浄水注入手段
32 洗浄水ポンプ
Claims (5)
- 空気掘削機本体に、吸引装置に接続された掘削用吸引ホースを接続し、その掘削用吸引ホースの途中に吸引空気と掘削土砂を分離する土砂分離槽を接続した土砂掘削吸引装置において、上記掘削用吸引ホースに、上記土砂分離槽をバイパスするよう洗浄用吸引ホースを接続すると共にその洗浄用吸引ホースの途中に、洗浄水と吸引空気を分離する洗浄水分離槽を接続し、上記空気掘削機本体側の掘削用吸引ホース或いは空気掘削機本体に、洗浄水分離槽で分離された洗浄水を注入する洗浄水注入手段を接続したことを特徴とする土砂掘削吸引装置。
- 洗浄水注入手段は、洗浄水分離槽で分離された洗浄水を導入する洗浄水回収槽と、その洗浄水回収槽内の洗浄水を掘削用吸引ホース或いは空気掘削機本体に注入する洗浄水ポンプからなる請求項1記載の土砂掘削吸引装置。
- 空気掘削機本体は、掘削用吸引ホースと接続する吸引筒と、その吸引筒内に設けられ地面に向けて圧縮空気を噴射する掘削ノズルからなる請求項1又は2記載の土砂掘削吸引装置。
- 下流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースはフィルタを介して吸引装置に接続される請求項1〜3いずれかに記載の土砂掘削吸引装置。
- 上流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースと、下流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースには、それぞれ掘削と洗浄とを切り替える開閉弁が接続される請求項1〜4いずれかに記載の土砂掘削吸引装置。
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