JP2005127072A - 穿孔ロッド挿入口元の止水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地下水の水圧が高い場合でも止水パッキングの磨耗あるいは破壊を有効に防止可能な穿孔ロッド挿入口元の止水装置を提供すること。
【解決手段】 内部が開放されたハウジング（２）と、該ハウジング（２）内に回動自在に挿装された一対の回転子（３）と、その外周側と前記ハウジングの内壁との間に密閉された加圧室（５）が形成されるような配置で前記一対の回転子に密接して挟持された、軟弾性材料よりなる略円環状の止水パッキング（４）と、前記加圧室（５）に連通可能な配置で前記ハウジング（２）に形成された加圧流体供給口（６）と、を備えたことを特徴としており、この構成により、穿孔ロッドの回転に伴って止水パッキング（４）も回転可能とし、止水パッキング（４）により地下水の噴出を防止できるとともに、止水パッキング（４）の磨耗、破壊等を有効に防止することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、穿孔ロッド挿入口元の止水装置に係り、より詳しくは、地盤改良に際して穿孔ロッドの挿入口元より地下水が噴出することを防止するために用いる穿孔ロッド挿入口元の止水装置の改良に関する。

一般的に、地盤改良に際しては、まず、地中に貫入したガイド管を通して穿孔ロッドにより削孔するが、このとき、ガイド管と穿孔ロッドとの間隙を通して地下水が噴出してしまうために、このような地下水の噴出を防止するために止水装置が用いられている。

ここで、図２は、従来の止水装置の縦断正面を示す図であり、この従来の止水装置では、管接手３３によりガイド管３１に接続される止水管３２を有しており、この止水管３２の先端部には、内周部が開放された断面コ字状の円環状のパッキング保持枠３４が設けられており、更に、このパッキング保持枠３４内に、円環状の軟弾性材からなる止水パッキング３５が装填されている。

また、止水パッキング３５はパッキング保持枠３４の上壁３４ａと底壁３４ｂとに密接して装填され、止水パッキング３５の外周部とパッキング保持枠３４の外周壁３４ｃとの間に加圧室３４ｄが設けられている。

そして、このような構成において、加圧室３４ｄ内にエアー等の流体を充填してこの流体によって止水パッキング３５の外周面を加圧して内周側に膨張させることにより、穿孔ロッド３６に圧着シール可能としており、この状態で穿孔ロッドを回転させると、穿孔ロッド３６により地中を穿孔可能であるとともに、地下水の噴出を防止することが可能となる。
特開２００１−２０７００号公報

しかしながら、このように構成される従来の止水装置では、地下水の水圧が高い場合には穿孔ロッド３６とともに止水パッキング３５も回転してしまい、これにより、止水パッキング３５の磨耗、損傷が激しくなるという問題点が指摘されている。

即ち、前記従来の止水装置では、地下水の水圧が２〜３ｋｇ程度の場合には、穿孔ロッド３６は止水パッキング３５の内周と摺動しつつ回転して、止水パッキング３６は回転せず、これにより止水パッキング３５の磨耗は穿孔ロッド３６との摺動面のみになり、従って止水パッキング３５を再利用することが可能となるが、特にトンネル工事等においては、水圧が１０ｋｇ前後になるため、このような水圧が高い場合には、水圧によって止水パッキング３５と穿孔ロッド３６との圧着度合いが高まってしまい、これによって穿孔ロッド３６の回転とともに止水パッキング３５も回転しまう事態が起こってしまう。そして、このような場合には、止水パッキング３５がパッキング保持枠３４の内周壁と摺動してしまうために、これにより止水パッキング３５の磨耗が激しくなり、あるいは止水パッキング３５が破壊されてしまい地下水が噴出してしまうという事態にも発展してしまうおそれがある。

そこで、本発明は、地下水の水圧が高い場合でも止水パッキングの磨耗あるいは破壊を有効に防止可能な穿孔ロッド挿入口元の止水装置を提供することを課題としている。

本発明の穿孔ロッド挿入口元の止水装置は、内部が開放されたハウジングと、該ハウジング内に回動自在に挿装された一対の回転子と、その外周側と前記ハウジングの内壁との間に密閉された加圧室が形成されるような配置で前記一対の回転子に密接して挟持された、軟弾性材料よりなる略円環状の止水パッキングと、前記加圧室に連通可能な配置で前記ハウジングに形成された加圧流体供給口と、を備えたことを特徴としている。

本発明の穿孔ロッド挿入口元の止水装置では、ハウジング内に一対の回転子を備えるとともにこの回転子をハウジングに対して回動自在としており、更に、この一対の回転子によって略円環状の止水パッキングを密接した状態で挟持することによって、止水パッキングの外周とハウジング内壁との間に、密閉された加圧室を形成し、一方、ハウジングには、加圧室に連通した加圧流体供給口を形成している。

そして、このような構成において、加圧流体供給口よりエアー等の加圧流体を加圧室に供給すると、加圧流体の圧力によって止水パッキングをその内周側に膨張させ、これによって、止水パッキングによって穿孔ロッドをシールして地下水の噴出を防止することができるとともに、この状態で穿孔ロッドを回転させた場合には、ハウジングに対して回動自在とされている回転子に挟持されている止水パッキングを回転可能としている。

このように、本発明の穿孔ロッド挿入口元の止水装置では、穿孔ロッドの回転とともに止水パッキングも回転する構造としており、止水パッキングが穿孔ロッドあるいはハウジング等と摺動することがないために、地下水の水圧が高い場合であっても、止水パッキングの磨耗あるいは破壊を有効に防止でき、止水パッキングの再利用が可能となる。

本発明の穿孔ロッド挿入口元の止水装置では、内部が開放されたハウジングを有しており、このハウジングの内部には、ハウジングに対して回動自在なようにして、一対の回転子が備えられている。

また、前記ハウジング内には、軟弾性材料からなる略円環状の止水パッキングが備えられており、この止水パッキングは、その外周側と前記ハウジングの内壁との間に密閉された加圧室が形成されるような配置で、前記一対の回転子に密接して挟持されている。

そして、ハウジングには、加圧室に連通可能な配置で加圧流体供給口が備えられており、これにより、加圧流体供給口よりエアー等の加圧流体を供給することにより、止水パッキングをその内周側に膨張可能としている。

ここで、前記一対の回転子はそれぞれ、ベアリングを介して前記ハウジングに装着するとよく、これにより、ハウジングに対して回転子を回動自在にすることが容易となる。

本発明の穿孔ロッド挿入口元の止水装置（以下単に「止水装置」という。）の実施例について図面を参照して説明すると、図１は本実施例の止水装置１の概略縦断正面を示す図であり、また、図において点線で示した１２は、本実施例の止水装置１を貫通しつつ地中を穿孔する掘削ロッドである。

そして、本実施例の止水装置１では、ハウジング２を備えており、このハウジング２は、内部を空洞にするとともにこの空洞をハウジング２の上下方向において開放しており、これにより、その内部に、図において点線で示した穿孔ロッド１２を貫通可能としている。

また、本実施例の止水装置では、前記ハウジング２の内部に一対の回転子３を回動自在に有しており、前記穿孔ロッド１２の回転に伴って回転子３も回転可能としている。

即ち、本実施例において前記回転子３は、それぞれが略円環状とした一対の回転子３ａ、３ｂにより構成されており、この一対の回転子３ａ、３ｂはそれぞれ、穿孔ロッド１２の挿入方向に平行方向とした挿入部３０１と、この挿入部３０１に直交する外周側に向けた挟持部３０２とを有しており、これにより、縦端面を略Ｌ字状としている。

そして、前記一対の回転子３ａ、３ｂは、それぞれの挟持部３０２における挿入部３０１側と反対側の面が対向するような配置で前記ハウジング２内に装着されているとともに、その装着に際しては、前記挟持部３０２における挿入部３０１側の面と前記ハウジング２の内壁との間にスラストベアリング８を介在させており、これにより、スラストベアリング８を介して、前記一対の回転子３ａ、３ｂはそれぞれ、ハウジング２に対して回動自在に連結されている。

次に、前記一対の回転子３ａ、３ｂにおけるそれぞれの挟持部３０２は、軟弾性材料によりなる略円環状の止水パッキング４を挟持しており、その挟持に際しては、挟持部３０２と止水パッキング４の外周が密接するようにして、かつ、止水パッキング４の外周側と前記ハウジング２の内壁との間に、密閉された加圧室５が形成されるようにしている。

そして、この加圧室５に連通するようにして、前記ハウジング２には、加圧室５内に圧縮エアー等の加圧流体を供給するための加圧流体供給口６が形成されており、この加圧流体供給口６を介して前記加圧室５内に圧縮エアー等の加圧流体を充填することにより、前記止水パッキング４をその内周側に膨張可能としている。

なお、本実施例においては、前記ハウジング２は、これを２分割しており、ボルト７によって、それぞれのハウジング２ａ、２ｂを穿孔ロッド１２の挿入側近傍において連結するとともに、ハウジング２ａ、２ｂをＯリング１０によってシールしており、更に、穿孔ロッド１２の挿入側にはカバー１１を装着している。

また、本実施例においては、前記回転子３ａ、３ｂの外周側とハウジング２の内周側にもＯリング９を備えてシールをしている。

次に、このように構成される本実施例の止水装置１の作用について説明すると、本実施例の止水装置１を使用する場合には、前記従来の止水装置と同様に、これを、止水管等を介して、地中に貫入したガイド管に連結するとともに、穿孔ロッド１２を貫通させ、更に、加圧流体供給口６より加圧室５内に圧縮空気等の加圧流体を供給し、これにより止水パッキング４をその内周側に膨張させて、止水パッキング４の内周側を穿孔ロッド１２の外周に圧着する。

そして、この状態で穿孔ロッド１２を回転させながら地中を穿孔していくと、ガイド管と穿孔ロッドとの間隙から地下水が噴出してくるが、止水パッキング４が穿孔ロッド１２の外周側に圧着されているために、また、止水パッキング４は回転子３の挟持部３０２に密接して挟持されているために、これにより、地下水の噴出を食い止めることができる。

そしてこのとき、本実施例の止水装置１では、ハウジング２に対して回動自在とした一対の回転子３によって止水パッキング４を挟持するとともに、止水パッキング４の外周側と前記ハウジング２の内壁との間に密閉された加圧室５を形成しているために、止水パッキング４は、地下水の噴出を食い止めつつ穿孔ロッド１２とともに回転するので、止水パッキング４が穿孔ロッド１２あるいはハウジング等と摺動することがなく、従って、止水パッキング４の磨耗あるいは破壊等を防止することが可能となる。

このように、本実施例の止水装置によれば、穿孔ロッドにより地中を掘削する際に、地下水の噴出を有効に防止できるとともに、地下水の水圧が高い場合でも止水パッキングの磨耗、破壊を有効に防止することが可能である。

本発明の止水装置では、地下水の噴出を防止するシール部材である止水パッキングを回転させる構造としているために、地盤改良に限らず、掘削によって地下水が噴出する可能性が考えられる穿孔作業のすべてに適用可能である。

本発明の止水装置の実施例を説明するための概略縦断正面図である。 従来の止水装置を説明するための縦断正面図である。

符号の説明

１ 止水装置
２ａ、２ｂ ハウジング
３ａ、３ｂ 回転子
４ 止水パッキング
５ 加圧室
６ 加圧流体供給口
７ ボルト
８ スラストベアリング
９ Ｏリング
１０ Ｏリング
１１ サイドカバー
１２ 穿孔ロッド

Claims (2)

1. 内部が開放されたハウジング（２）と、
   該ハウジング（２）内に回動自在に挿装された一対の回転子（３）と、
   その外周側と前記ハウジングの内壁との間に密閉された加圧室（５）が形成されるような配置で前記一対の回転子に密接して挟持された、軟弾性材料よりなる略円環状の止水パッキング（４）と、
   前記加圧室（５）に連通可能な配置で、前記ハウジング（２）に形成された加圧流体供給口（６）と、を備えたことを特徴とする穿孔ロッド挿入口元の止水装置。
2. 前記一対の回転子（３）のそれぞれは、前記ハウジング（２）内において、ベアリング（８）によって前記ハウジング（２）に回動自在に連結されたことを特徴とする請求項１に記載の穿孔ロッド挿入口元の止水装置。
   

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