JP2544957B2 - スラリ―の水中打設装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、コンクリート、モルタル、石炭灰スラリー
などスラリー状物質を水中に打設するのに好適なスラリ
ーの水中打設装置に関するものである。

「従来の技術」 従来、この種のスラリー状物質の水中打設には、たと
えばトレミ管を多数継なぎ合わせ、これを、足場上ある
いは船上などから吊り架台を介して水底に到達するまで
吊り降ろし、場合によっては、最下端にトレミ管の吐出
口を開閉する開閉弁（たとえばピンチバルブ等）を取り
付けて、トレミ管先端の吐出口を水底の打設位置に配置
し、スラリーを落とし込むか又はポンプで圧送するかの
手段によって、前記スラリー状物質を水底に打設する手
段が取られている。

「発明が解決しようとする課題」 従来のこのようなスラリーの水中打設装置にあって
は、足場上あるいは船上などからトレミ管を吊る方式で
あるため、波、海流、潮位変動などの影響を受けて、先
端の吐出部が動き易く、その揺動時に、スラリーに水が
混入し、スラリーの品質を損ねたり、周辺の水を汚した
りするという問題点があった。

しかも、従来の水中打設装置は、空気がスラリー中に
混入している状態で吐出口するため、打設直後のスラリ
ーが空気が抜ける際に周辺の水に混じり、スラリーの品
質を損ねたり、周辺の水を汚したりするという問題点が
ある。

本発明は、前記した従来技術かもつ問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、スラリー
の品質を損ねることなく、均質なスラリーの水中打設を
実施し得るとともに、周辺の水を汚すおそれのないスラ
リーの水中打設装置を提供しようとするものである。

「課題を解決するための手段」 前記目的を達成するために、本発明におけるスラリー
の水中打設装置は、スラリーを、スラリー供給管を通し
て水底近くに吐出口を設けたスラリー打設管に送り込
み、その吐出口より水底に向け吐出させて、スラリーを
水底に打設するようにしたスラリーの水中打設装置であ
って、前記スラリー打設管の先端に、水底に着底してス
ラリー打設管を支持する支持板を、吐出口より離間した
状態に配設するとともに、スラリー打設管の上部にフロ
ートを取り付けたものである。

前記スラリー打設管は、単にトレミ管などを連結して
形成することを可能であるが、スラリー打設管の一部を
可撓管とすれば、スラリー打設管上方の波による揺れを
吸収するので、特に吐出口を安定させる上で効果的であ
る。

また、前記の目的を達成するために、スラリーの水中
打設装置は、スラリーを、スラリー供給管を通して水底
近くに吐出口を設けたスラリー打設管に送り込み、その
吐出口より水底に向け吐出させて、スラリーを打設する
ようにしたスラリーの水中打設装置であって、前記スラ
リー供給管もしくはスラリー打設管の途中に、これら管
よりも大径のハウジングを設け、該ハウジング内にスラ
リーを滞留させる滞留室を形成するとともに、前記ハウ
ジングに、滞留室の空気だまりに連通する空気抜き弁を
設ける構成としても良い。

「作用」 前記のように構成されたスラリーの水中打設装置にお
いて、スラリー打設管を水底に落とし込むと、スラリー
打設管の先端部の支持板が水底、もしくは既にスラリー
の打設された改良土面に着底し、スラリー打設管が水底
上に支持され、また、スラリー打設管の上部に設けたフ
ロートが、打設管の鉛直性を保持するので、スラリー打
設管先端の吐出口が常に一定位置を保持するように作用
する。

そして、前記した理由から、スラリー打設管の一部を
可撓管とすれば、可撓管が波に起因した打設管自身の揺
動を吸収するために、吐出口の安定性を保持する上で有
効である。

また、スラリー供給管もしくはスラリー打設管の途中
にスラリーの滞留室を備えたハウジングを設けた水中打
設装置では、スラリーの移送時、ハウジングに送りこま
れたスラリーがこのハウジングを通過する間に、滞留室
内でスラリー中に混入された空気を抜くので、スラリー
の品質が安定して、周辺の水が汚濁するのを防止する。

「実施例」 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説
明する。

第１図において、符号Ａで示すものが、スラリーの水
中打設装置である。このスラリーの水中打設装置Ａは、
スラリーを圧送するスラリー吐出ポンプ等に一端が接続
され前記圧送されるスラリーを移送させるスラリー供給
管１と、このスラリー供給管１の他端に接続されスラリ
ーを水底まで垂直に落とし込むスラリー打設管２と、こ
のスラリー打設管２の上部に取り付けられたフロート３
と、前記スラリー打設管２の先端にこのスラリー打設管
２の外周を囲むようにして取り付けられる筒状カバー４
と、スラリー打設管２の先端にスラリー打設管２の吐出
口より離間した状態で配設されかつ水底Ｇに着底する支
持板５とを主体として構成されている。そして、スラリ
ー打設管２の先端を支持板５を介して着底した状態で、
スラリーを、前記スラリー供給管１を通してスラリー打
設管２に送り込み、スラリー打設管２の先端の吐出口よ
りスラリーを水底（もしくは改良土面）Ｇに打設する基
本構造となっている。

次いで、これら主要部について詳細に説明すると、ス
ラリー供給管１は、吐出ポンプなどのスラリーの供給部
を備えた作業船10上にスラリーの吐出ポンプからスラリ
ー打設管２までスラリーを圧送するように配管されてお
り、図示例ではフレキシブルチューブが適用されてい
る。

また、前記スラリー打設管２は、スラリー供給管１に
より圧送されたスラリーを水底の打設位置まで落下させ
るもので、水面より水底に向って延びる鉛直管によって
構成されており、図示例では、スラリー打設管２の下側
の一部が可撓管2aによって形成され、スラリー打設管２
の上方に波のよる揺れを吸収できるように配慮されてい
る。

なお、前記スラリー打設管２の水面から水底までの距
離を変える場合には、鉛直方向に連結される鉛直管の数
を増減させて対応すれば良い。また、スラリー打設管２
の安定性を向上させるためには、たとえば船上に架設さ
れた専用の吊り架台を介してスラリー打設管２を吊り下
げるようにするのが好ましい。

一方、このスラリー打設管２の上部に取り付けられた
フロート３は、スラリー打設管２の上部に浮力を与えて
スラリー打設管２の鉛直性を保持するもので、図示例で
は、スラリー打設管２の周囲を囲むようにして設けられ
た内部が中空の円筒体によって構成されている。

なお、このフロート３の構造は、図面のものに限定さ
れるものではなく、スラリー打設管２の上部に浮力を与
えてスラリー打設管２の鉛直性を保持させる手段のもの
であれば、他の構成の手段であっても良い。

一方、前記スラリー打設管２の下部に設けられた筒状
カバー４は、少なくとも打設するスラリーの厚さよりも
長い寸法に形成されており、スラリー打設後このスラリ
ー打設管２を引き上げる際に、支持板５上にスラリーが
乗らないように設けられたものである。

スラリー打設管２の先端に設けられてこれを水底Ｇに
支持する支持板５について説明すると、これは、その表
裏両面5a,5bに円錐台状の斜面が形成されて、着底時の
安定性およびスラリー吐出時のスラリーの噴き上がりを
防止するように配慮されている。また、この支持板５は
前記カバー４の下端より突出する一対の間隔保持部材11
によって、スラリー打設管２の吐出口より離間した状態
に保持されている。

なお、このようなスラリー打設管２の先端は、単に鉛
直管の周囲にカバー４を配設する構造としても良いが、
スラリー打設管２の吐出口に、たとえば本出願人が先に
提案した特願昭62−140783号「スラリーの水中打設装
置」の技術を準用するのが好ましい。すなわち、第２図
ないし第４図に示すように、スラリー打設管２の先端付
近にエアー駆動式のバルブ20を配設するとともにこのバ
ルブ20の先端に円環状のガイド板21を設け、かつ、スラ
リー打設管２の外周にこれらスラリー打設管２およびバ
ルブ20を覆うカバー４を設けた２重筒構造としたもので
ある。

前記バルブ20は、フランジ付きのケーシング24と、打
設管の流路を形成するゴム製の弁膜25によって構成され
ており、ケーシング24の側部にはエアホース26が接続さ
れている。

このエアホース26は、スラリー打設管２に沿って水上
まで配管されており、その他端部は切換弁や減圧弁を介
してコンプレッサーに接続されている。なお、スラリー
打設管２とカバー４との間にはサポート用フランジ27が
配設され、またカバー４の下端にはドレーンプラグ28が
設けられている。

そして、このような構成とした場合のスラリーの打設
操作は、エアホース26からバルブ20のケーシング24と弁
膜25との間に圧搾空気を送り込むことによってバルブ20
を閉とした状態で、スラリー打設管２内にスラリーを供
給する。次いで、エアホース26によってバルブ20内の空
気を抜いて、バルブ20を開の状態として、水中にスラリ
ーを打設する。水中にスラリーを打設した後は、スラリ
ー打設管内に所定量（スラリー打設管内に水の浸入や逆
流を防止できる量）のスラリーを残した状態で、バルブ
内に圧搾空気を供給し、再びバルブを閉めの状態とす
る。

このように水中打設装置Ａのスラリー打設管２の先端
部を前記の構成とした場合には、バルブ20のケーシング
24内の空気の圧力を制御して、弁膜25の開度を自由に調
節することができる。この結果、スラリーの残量とバル
ブ20の開閉調節を容易に行うことができ、所定のスラリ
ーの残量をスラリー打設管２内に確保することができ、
管内への水の逆流等を防止し得て、品質の良いスラリー
の水中打設を達成することができる。また、バルブ20の
開閉操作によって、打設装置Ａの移設にともなう水の汚
濁や打設開始時の最初のスラリーの水との接触をできる
だけ防止することを達成することができる。

次いで、第１図に示すように構成された実施例のスラ
リーの水中打設装置の作用について説明する。

まず、水底の打設底面Ｇにコンクリート、モルタル、
石炭灰スラリーなどのスラリー状物質を打設する場合に
は、第１図に示すように、水中打設装置Ａのスラリー供
給管１にスラリー打設管２を連結するとともに、該スラ
リー打設管２を、その上部にフロート３を取り付けた状
態で水底Ｇに落とし込み、打設底面Ｇに対してほぼ垂直
に配置する。

そして、この状態において、スラリーを、図示しない
スラリーの供給手段によってスラリー供給管１を通して
スラリー打設管２へ送り込み、スラリー打設管２の先端
の吐出口よりスラリーを吐出させ、吐出口が常に吐出さ
れたスラリー中に埋設された状態を保ちつつ、スラリー
を水底に打設していく。

実施例のスラリーの水中打設装置Ａにおいては、スラ
リー打設管２を水底に落とし込むと、スラリー打設管２
の先端部に取り付けた支持板５が水底（もしくは既にス
ラリーの打設された改良土面）Ｇに着底し、スラリー打
設管２が水底Ｇ上に支持された状態で固定され、また、
スラリー打設管２の上部に設けたフロート３が、スラリ
ー打設管２の鉛直性を保持するので、スラリー打設管２
先端の吐出口が常に一定位置を保持するように作用し、
この結果、波、海流、潮位変動等の海洋条件による打設
時の影響が減少し、水の濁りが防止され、スラリーの品
質を安定させることができる。

しかも、実施例においては、スラリー打設管２の一部
が可撓管2aによって構成され、スラリー打設管２がフレ
キシブルチューブからなるスラリー供給管１に接続され
ているので、可撓管2aおよびスラリー供給管１がそれぞ
れ波に起因したスラリー打設管２自身の揺動を吸収し、
スラリー打設管２の先端の吐出口の安定性が保持される
利点がある。

また、スラリーが打設される状態について着目してみ
ると、スラリー打設管２の吐出口から吐出されたスラリ
ーは、支持板５の円錐状に形成された上面5aに沿って流
れ、水平方向へ押し出されていくから、打設スラリーに
よる既打設スラリーの乱れ（噴き上げ）が少なくなり、
したがって、水の巻き込みを少なくなるため、水の濁り
やスラリーの強度低下が防止され、品質の高い打設が行
なわれる。

また、スラリー打設管２より打設された新しい打設ス
ラリーが、第１図矢印イに示す如く、既打設未硬化スラ
リーを横方向に押し広げていくので、打設中のスラリー
がスラリー打設管10に沿って上昇して既打設スラリーの
上に次々と覆い被さるようなことはなく、従って新しい
スラリーの水との接触が少なくなり、スラリーの密度低
下や強度低下を生じず、品質の良いスラリー打設ができ
るといった利点もある。

第５図および第６図はそれぞれスラリーの水中打設装
置の別の実施例を示すもので、スラリー供給管１もしく
はスラリー打設管２の途中に、これら管よりも大径のハ
ウジング30を設け、該ハウジング30内にスラリーを滞留
させる滞留室31を形成するとともに、前記ハウジング30
に、滞留室31空気だまり32を連通する空気抜き弁33を設
けることによって、さらに、スラリーの品質向上および
スラリー打設による周囲の水の汚れを防止するようにし
たものである。

すなわち、第５図において、スラリーの水中打設装置
A1は、スラリー供給管１の途中にハウジング30がフラン
ジ結合されてなるもので、該ハウジング30は、その左側
部上側にスラリー供給側の供給管１が連結される供給口
30aが設けられるとともに、左側部下側にスラリーの吐
出口30bが設けられ、また上面に空気抜き弁33が取り付
けられた基本構造となっている。

そして、この実施例においては、図面を示すように、
ハウジング30の供給口30aを通って供給されるスラリー
が滞留室31を通過する際に、その移動速度が落ち、この
際に、滞留室31の上側の空気だまり32に、スラリー中に
混入される空気が抜け、空気抜け弁33を介して空気が排
出されるので、スラリー打設管２へ供給されるスラリー
の品質を安定させて、周辺の水が汚濁するのを防止する
ことができる。

なお、前記空気抜け弁33としては、設定圧力以上の時
に開口する調圧弁などが適用される。

一方、、第６図において、スラリーの水中打設装置A2
は、スラリー打設管２に直接ハウジング30を連結したも
ので、該ハウジング30は、胴部が外方に膨らんだ形態に
形成されており、また、その上面に供給口30aが、その
下面に吐出口30bがそれぞれ設けられ、さらに、胴部の
上面に空気抜け弁33が取り付けられた基本構造となって
いる。

そして、この実施例においては、スラリー打設管２の
上方より供給されるスラリーが、図面に示すように、ハ
ウジング30の滞留室31内に滞留させられて、その移動速
度が落ち、この際に、第５図に示す実施例と同様に、滞
留室31の上側に形成された空気だまり32に、スラリー中
に混入される空気が抜け、空気抜き弁33を介して空気が
排出されるので、スラリー打設管２へ供給されるスラリ
ーの品質を安定させて、周辺の水が汚濁するのも防止す
ることができる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によるスラリーの水中打設
装置によれば、次のような優れた効果を奏する。

スラリー打設管の先端に、水底に着底してスラリー
打設管を支持する支持板を、吐出口より離間した状態に
配設するとともに、スラリー打設管の上部にフロートを
取り付けたから、スラリー打設管の先端部を安定させた
状態に保持し得て、スラリーの品質低下を防止すること
ができ、また、周辺の水の汚染を防止することができ
る。

また、スラリー打設管の一部を可撓管とすることに
より、スラリー打設管上方の波による揺れを吸収できる
ので、特にスラリー打設管先端の吐出口を安定させた状
態でスラリーを打設することができる。

また、スラリー供給管もしくはスラリー打設管の途
中に、これら管よりも大径のハウジングを設け、該ハウ
ジング内にスラリーを滞留させる滞留室を形成するとと
もに、前記ハウジングに、滞留室の空気だまりに連通す
る空気抜け弁を設けたから、ハウジングの滞留室内でス
ラリーに混入された空気を抜くことができ、スラリーの
品質を安定させて、周辺の水の汚濁を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面の本発明の実施例を説明するために示したもので、
第１図は水中の打設底面にスラリーを打設する状態を示
す水中打設装置の概略図、第２図ないし第４図は水中打
設装置のスラリー打設管先端部の一例を示すもので、第
２図は半断面図、第３図は第２図III−III線に沿う矢視
断面図、第４図は第２図IV−IV線に沿う矢視断面図、第
５図および第６図はそれぞれスラリーの水中打設装置の
別の実施例を示すもので、第５図はスラリー供給管にハ
ウジングを連結した状態を示す断面図、第６図はスラリ
ー打設管にハウジングを連結した状態を示す断面図であ
る。 Ａ……水中打設装置、 Ｇ……水底、 １……スラリー供給管、 ２……スラリー打設管、 2a……可撓管、 ３……フロート、 ４……筒状カバー、 ５……支持板、 10……作業船、 11……間隔保持部材、 20……バルブ、 21……ガイド板、 24……ケーシング、 25……弁膜、 26……エアーホース、 30……ハウジング、 31……滞留室、 32……空気だまり、 33……空気抜き弁。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スラリーを、スラリー供給管を通して水底
   近くに吐出口を設けたスラリー打設管に送り込み、その
   吐出口より水底に向け吐出させて、スラリーを水底に打
   設するようにしたスラリーの水中打設装置であって、前
   記スラリー打設管の先端に、水底に着底してスラリー打
   設管を支持する支持板を、吐出口より離間した状態に配
   設するとともに、スラリー打設管の上部にフロートを取
   り付けたスラリーの水中打設装置。
2. 【請求項２】スラリー打設管の一部を可撓管とした請求
   項１記載のスラリーの水中打設装置。
3. 【請求項３】スラリーを、スラリー供給管を通して水底
   近くに吐出口を設けたスラリー打設管を送り込み、その
   吐出口より水底に向け吐出させて、スラリーを水底に打
   設するようにしたスラリーの水中打設装置であって、前
   記スラリー供給管もしくはスラリー打設管の途中に、こ
   れら管よりも大径のハウジングを設け、該ハウジング内
   にスラリーを滞留させる滞留室を形成するとともに、前
   記ハウジングに、滞留室の空気だまりに連通する空気抜
   き弁を設けたスラリーの水中打設装置。