JP2009185579A

JP2009185579A - 鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法

Info

Publication number: JP2009185579A
Application number: JP2008029068A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Yamaguchi; 明彦山口; Koichi Takeyama; 浩一武山
Original assignee: SUIMEI GROUT CORP
Current assignee: SUIMEI GROUT CORP
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2009-08-20

Abstract

【課題】
継手内部における土砂の排出能力と切削能力を同時に向上できて、継手内部の土砂を短時間で排出できるようにして、土砂の排出を効率よく行える鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法を提供できるようにする。
【解決手段】
高圧水を先端ノズル１０の高圧水噴射部１０ａに導水する二重供給管５の少なくとも高圧水供給路８を金属素材等の超高圧に耐える素材で形成し、高圧水供給菅６から供給した超高圧水を噴射口１１より噴射（水１６）できるようにするとともに、先端ノズル１０の空気噴射部１０ｂより空気を噴射（空気１７）して、
前記噴射した水１６で土砂４を掘削して同土砂４を水１６に含ませ、さらに前記噴射した空気１７によって水１６の中に生じる気泡の上昇力によって同水１６とともに水１６の中の土砂４を継手３の上部開口３ａ方向に上昇させて同継手３の上部開口３ａより外部に排出させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、鋼管矢板を地中に挿入した際、同鋼管矢板の継手内部に浸入した土砂を排出するための土砂の排出方法に関する。

従来、地中に挿入した鋼管矢板の継手内部に詰まっている土砂は、高圧ホースの先端から高圧水を噴射しながら同高圧ホースを継手上部開口より継手内部に挿入して行って、高圧水によって切削された土砂を、継手上部開口方向に上昇して行く水の流れとともに、同水の流れを維持するために高圧ホースの先端付近から上向きに噴射した空気の上昇流に乗せて上部開口方向に上昇させて、同上部開口より外部に排出している（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この土砂の排出方法には以下のような問題があり、すなわち、継手内部に詰まっている土砂の切削能力を優先しようと高圧ホース先端の噴射口口径を小にすると、切削能力は大になるが高圧水の噴射水量が小になって継手上部開口方向に上昇して行く水の流れが弱くなり（排出能力の低下）、深いところの土砂を継手上部開口まで上昇させることができなくなって、途中まで上昇した土砂が再び継手下方に沈降する。

また、切削した土砂の排出能力を優先しようとする場合は、継手内部に大量の水を注入して継手上部開口方向に上昇して行く水の流れを強にしなければならないため高圧ホース先端の噴射口口径を大にするので、水の噴射圧が小になって土砂の切削能力が低下する。

したがって、従来の継手内部における土砂の排出方法は、上述のように土砂を排出する際の排出能力と切削能力が反比例するので、土砂の排出能力と切削能力を同時に向上させることができなかった。

実公昭５８−４２４９６号公報（第１〜３頁、第１〜５図）

本発明は、継手内部における土砂の排出能力と切削能力を同時に向上できて、継手内部の土砂を短時間で排出できるようにして、土砂の排出を効率よく行える鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法を提供できるようにした。

上述した課題を解決するために、本発明に係る鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法は、地中に挿入した鋼管矢板の継手内部に詰まっている土砂を、同継手上部の開口より外部に排出するための排出方法であって、空気を供給する空気供給路と、同空気供給路内に配する高圧水を供給する高圧水供給路を備えてなる二重供給管を、同二重供給管の下方先端に備える前記高圧水供給路に接続する噴射ノズルより高圧水を少なくとも二重供給管の前進方向に噴射させながら同二重供給管を鋼管矢板の継手上部開口より同継手内部に挿入して行き、同高圧水により継手内部に詰まっている土砂を掘削して同土砂を水に含ませて同水とともに土砂を継手上部開口方向に流し、また必要に応じて、高圧水の噴射により水で充満する継手内部に二重供給管の前記ノズル上方近傍に備える前記空気供給路に接続する空気噴射口より空気を同二重供給管の挿入方向に空気を噴射し、同水中に生じる気泡の上昇力により同水とともに水中の土砂を継手上部開口方向に上昇させて同継手上部開口より外部に排出するものとしてある。

また前記噴射ノズルの先端に掘削用ビットを設けるとともに二重供給管を回転させながら継手内部に挿入して行き、噴射ノズルより噴射している高圧水とともに掘削用ビットで継手内部の土砂を掘削するよう構成したものとしてある。

また前記空気噴射口に逆止弁が設けられており、同弁は通常で閉となっていて高圧水が噴射された際に同噴射圧力によって開になるよう構成したものとしてある。

また前記空気と高圧水の供給量を、継手上部の開口より外部に排出される土砂の排出状況に応じてそれぞれを独立制御するものとしてある。

さらに前記二重供給管の少なくとも高圧水供給路が、超高圧に耐える素材で形成したものとしてある。

本発明に係る鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法によれば、二重供給管の少なくとも高圧水供給路を超高圧に耐える素材で形成しているので、土砂切削用に供給する高圧水の圧力をさらに高めることができて超高圧水を供給できるため、したがって噴射口口径を大にしても土砂の切削能力が低下しないで土砂排出に重要な水の噴射水量を充分に確保できて、継手内部の土砂を短時間で大量に排出することができる。

さらに、二重供給管の空気供給路も高圧あるいは超高圧に耐える素材で形成すれば、切削した土砂を上昇させる空気の送気量や送気圧も高めることができ、したがって水で充満する継手内に噴射した空気の気泡は勢い良く継手上部開口方向に上昇して水とともに水中の土砂を継手上部開口方向にどんどん上昇させることもできるため、前述した超高圧水の噴射と併用すれば、継手内部の土砂をさらに短い時間で排出することもできる。

以下、本発明に係る鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法を添付図面に基づいて説明する。

図１は、地中１に挿入した鋼管矢板２の継手３内部に侵入している土砂４を、継手３の上部開口３ａから外部に排出している状態を示している。

鋼管矢板２の継手３内に侵入している土砂４の排出方法を説明すると、鋼材からなる二重供給菅５に接続している高圧水供給菅６、空気供給菅７で外部の装置（図示は省略）から供給している高圧水、空気を、図２に示すように、二重供給菅５に備える高圧水供給路８、空気供給路９を通過させて二重供給菅５の先端に設けている噴射ノズルたる先端ノズル１０の高圧水噴射部１０ａ、空気噴射部１０ｂよりそれぞれを噴射している。

そして、先端ノズル１０の高圧水噴射部１０ａにおける噴射口１１より噴射している高圧の水１６で継手３内の土砂４を掘削し、同掘削した土砂４を水１６中に含ませて継手３の上部開口３ａ方向への水１６の流れに乗せている。

また継手３内に充満している水１６の中に、先端ノズル１０の空気噴射部１０ｂにおける噴射口１４より噴射している空気１７により気泡（空気１７）を生じさせ、同気泡（空気１７）の上昇力によって同水１６とともに水中の土砂４を上部開口３ａ方向へ大に上昇させて同上部開口３ａから外部に排出している。

前記高圧水供給菅６、空気供給菅７で外部から供給している高圧水、空気の供給量は、鋼管矢板２を挿入している地盤に合わせて一定量を供給しているが、継手３の上部開口３ａより外部に排出される土砂４の排出状況に応じて、高圧水、空気の供給量を独立制御する場合もある。

そして、二重供給管５の少なくとも高圧水供給路８を、例えば金属素材等の超高圧に耐える素材で形成しているので、高圧水供給菅６から供給している高圧水の圧力をさらに高めて超高圧水を供給する場合もある。

また二重供給管５の空気供給路９も、前述の高圧水供給路８と同じように例えば金属素材等の超高圧に耐える素材で形成して、空気供給路９から供給している空気の圧力をさらに高めて高圧あるいは超高圧の空気を供給する場合もある。

また、継手３の上部開口３ａに近い浅いところの土砂４を排出する場合は、前記空気１７を噴射しないで、土砂４を先端ノズル１０の高圧水噴射部１０ａにおける噴射口１１より噴射している水１６の流れに乗せて上部開口３ａまで上昇させ、同上部開口３ａから外部に排出させる場合もある。すなわち、土砂４を水１６の流水力だけで継手３の上部開口３ａまで上昇させて同上部開口３ａから外部に排出する。

上述のように、空気１７が先端ノズル１０の空気噴射部１０ｂから噴射されていない場合は、図３に示すように、先端ノズル１０の空気噴射部１０ｂに設けられている空気１７の噴射口１４を逆止弁１３によって閉じ、同噴射口１４から土砂４が流入しないようにしている。

そして、先端ノズル１０の空気噴射部１０ｂより空気１７を噴射させる場合は、図４に示すように、逆止弁１３の弁部材が備える復元力あるいは他部材で構成している復帰手段によって閉じられている噴射口１４を空気１７の噴射圧で強制的に押し開け、その開いた噴射口１４から空気１７を噴射している。

鋼管矢板２を挿入する地盤に硬質の層がある場合は、図５に示すように、高圧水噴射部１０ａに地盤を切削するための掘削用ビット１８を設けている先端ノズル１０を二重供給菅５に装着するとともに同二重供給菅５を管の軸方向に回転させながら継手３内に挿入して行き、先端ノズル１０の高圧水噴射部１０ａにおける噴射口１２から噴射している水１６とともに掘削用ビット１８で継手内部に侵入している硬質の土砂を掘削する場合もある。

実施例における符号１５は、逆止弁１３を先端ノズル１０の空気噴射部１０ｂに固定するための固定部材、符号１９は、二重供給菅５を吊り下げているクレーン（図示は省略）のワイヤである。

本発明に係る土砂の排出方法により鋼管矢板の継手内部から土砂を排出している状態を示す施工図。土砂の排出状態を示す継手の一部拡大断面図。先端ノズル部分を示す斜視図。先端ノズル部分を示す斜視図。先端ノズル部分を示す斜視図。

符号の説明

１地中
２鋼管矢板
３継手
３ａ上部開口
４土砂
５二重供給菅
６高圧水供給菅
７空気供給菅
８高圧水供給路
９空気供給路
１０先端ノズル
１０ａ高圧水噴射部
１０ｂ空気噴射部
１１噴射口
１２噴射口
１３逆止弁
１４噴射口
１５固定部材
１６水
１７空気
１８切削用ビット
１９ワイヤ

Claims

地中に挿入した鋼管矢板の継手内部に詰まっている土砂を、同継手上部の開口より外部に排出するための排出方法であって、空気を供給する空気供給路と、同空気供給路内に配する高圧水を供給する高圧水供給路を備えてなる二重供給管を、同二重供給管の下方先端に備える前記高圧水供給路に接続する噴射ノズルより高圧水を少なくとも二重供給管の前進方向に噴射させながら同二重供給管を鋼管矢板の継手上部開口より同継手内部に挿入して行き、同高圧水により継手内部に詰まっている土砂を掘削して同土砂を水に含ませて同水とともに土砂を継手上部開口方向に流し、また必要に応じて、高圧水の噴射により水で充満する継手内部に二重供給管の前記ノズル上方近傍に備える前記空気供給路に接続する空気噴射口より空気を同二重供給管の挿入方向に空気を噴射し、同水中に生じる気泡の上昇力により同水とともに水中の土砂を継手上部開口方向に上昇させて同継手上部開口より外部に排出する鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法。
前記噴射ノズルの先端に掘削用ビットを設けるとともに二重供給管を回転させながら継手内部に挿入して行き、噴射ノズルより噴射している高圧水とともに掘削用ビットで継手内部の土砂を掘削するよう構成してなる請求項１に記載する鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法。
前記空気噴射口に逆止弁が設けられており、同弁は通常で閉となっていて高圧水が噴射された際に同噴射圧力によって開になるよう構成してなる請求項１に記載する鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法。
前記空気と高圧水の供給量を、継手上部の開口より外部に排出される土砂の排出状況に応じてそれぞれを独立制御してなる請求項１に記載する鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法。
前記二重供給管の少なくとも高圧水供給路が、超高圧に耐える素材で形成されてなる請求項１に記載する鋼管矢板の継手内部における土砂の排出方法。