JP2709189B2 - スライム処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 ａ）産業上の利用分野 本発明は、各種の泥水掘削工法を用いて掘削された立
坑内に場所打ち杭を施工する際に、その抗底部上または
当該抗底部に設置される先端根固め体上に堆積している
スライムを除去するためのスライム処理装置に関するも
のである。

ｂ）従来の技術 場所打ち杭を施工する際に、ベノト工法やアースドリ
ルあるいはリバース工法等を用いて立坑を泥水掘削する
と、泥水中から沈殿したスライムが抗底部に堆積し、堆
積スライムをそのまま放置しておくと、その後にコンク
リートを打設して当該立坑内に造成される杭先端部の強
度が劣化するので、その前にスライムを除去する必要が
ある。

従来のスライムの処理方法としては、例えば第７図乃
至第10図のようなものがある。

第７図の処理方法は、ケーシング１内を泥水掘削した
立坑２の坑底部に堆積したスライム３をバケット４で掴
んで地上へ排出処理させるものである。

第８図の処理方法は、トレミー管５の下部側の途中へ
送気管６を分岐状態で連通させて当該送気管６にコンプ
レッサーで圧縮空気を送り込み、トレミー管５内に泥水
と気泡の混合体を形成させてトレミー管５外の泥水との
比重差で揚水が行われ、その際に坑底部に堆積したスラ
イム３を泥水と一緒に地上へ排出処理させる所謂エアー
リフト式によるものである。

第９図の処理方法は、前記エアーリフト式に送水管７
を並設させ、該送水管７を介して圧送された水流でスラ
イム３を攪拌させトレミー管５によるスライムの排出処
理を促進させるものである。

第10図の処理方法は、例えば特公昭60-58335号その他
で提案されたものであり、一体又は分割されたコンクリ
ート製等による根固め体８を、例えばグリップシュー9a
でケーシングに支持された反力受９に設けたジャッキ9b
で押圧し、坑底部に堆積したスライム３を圧密すると共
に、圧密によって根固め体８の上部へ押出されたり圧密
後に根固め体８の上部へ沈澱した残留スライムを前記エ
アーリフト式等によって地上へ排出処理させるものであ
る。

ｃ）発明が解決しようとする課題 然しながら、前記した従来のスライム処理方法では、
例えばバケットを用いる装置ではスライムを十分に除去
できず、エアーリフト式の場合には地上との間に各種の
配管を必要として作業が繁雑であり、然もバケットを用
いる場合やエアーリフト式の場合にも、スライムが沈澱
して坑底部に堆積するまで長時間待たねばならない等の
問題点があった。

またこの点に関して、前記の根固め体で大部分のスラ
イムを圧密して残留スライムのみをエアーリフト式等で
地上へ排出処理させる前記第10図で示す方法は有利であ
るが、根固め体の上面部に除去し切れないスライムが残
ってしまうというという問題点がある。

更に、拡底杭のように坑底の隣接部が拡幅掘削されて
いる場合には、その拡幅部分の坑底に堆積しているスラ
イムの除去を十分に行うことができなかった。

そこで本発明では、これらの従来技術の課題を解決し
得るスライム処理装置の提供を目的とするものである。

〔発明の構成〕

ａ）課題を解決するための手段 本発明によるスライム処理装置は、地上から立坑へ吊
り下ろして坑底部側に設置し、泥水掘削した立坑の坑底
部上または当該坑底部に設置した根固め体上に堆積した
スライムを除去するスライム処理装置であって、上記ス
ライム処理装置には、立坑のほぼ中央に水中ポンプとミ
キサーポンプが上下に配設されると共に、スライムの浮
上区域を制限し且つスライムの坑底部側への沈殿を制限
する仕切り部材が設けられ、上記ミキサーポンプの先端
側には坑底部側の中央へ向けて末広がり状に流体を噴射
する噴流路を設け、当該噴流によって立坑の坑底部上ま
たは根固め体上に堆積したスライムを噴流路の外周側に
浮上させ、上記水中ポンプの一端側には噴流路の外周側
に隣接して吸泥口を開口させて浮上したスライムを泥水
と一緒に吸泥する吸泥路を設け、当該水中ポンプの他端
側には吸泥したスライムを地上に排出するための排泥ホ
ースが接続され、上記仕切り部材は上記スライム処理装
置に対して環状に装着され、当該仕切り部材の外周側は
立坑の内周面に対して摺接されている。

ｂ）実施例 以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。尚、各実施例の説明に際して、前に説明した従来例
と共通する部材については同一の符号を付してその詳細
な説明は省略する。

第１図は、第一実施例によるスライム処理装置を用い
てスライム処理を実施する場合の説明図である。

公知の掘削手段を用いて泥水掘削され、周囲がケーシ
ング11で囲まれて内部に泥水が満たされた立坑12の坑底
部には、同心状に配設したコンクリート製による複数の
ブロックによる根固め体13が設置される。この根固め体
13は、吊り具を介してクレーン等で建て込まれるが、当
該根固め体13は坑底部にある程度のスライム14が堆積し
た時点で設置され、図示しない公知の根固め処理装置の
ジャッキを用いて内側のブロックから順次坑底部側へ押
圧され、これによりスライム14の一部は圧密されると共
に、残りのスライム14は根固め体13の上面に押し出され
る。

このスライム処理装置15は、一体のハウジング内に収
容された装置全体が、ロープ16を介してクレーン等によ
って地上から立坑12内へ吊り下げられて根固め体13の上
方に宙吊り状態で設置され、回収するスライム14は排泥
ホース17を介して排出される。

この装置15では、下端側に傘状のフランジ板18が突設
されると共に、内部が吸泥路の一部を構成する上部ハウ
ジング19の軸心に揚泥用の水中ポンプ20が装着されて揚
泥装置部分を構成している。また下端部が拡径するカッ
プ状に形成されると共に、内部が噴流路の一部を構成す
る下部ハウジング21の軸心部に噴流用のミキサーポンプ
22が装着されて水流発生装置部分を構成している。

上記の上部ハウジング側と下部ハウジング側との間に
は、この各ハウジング19,21間を相互に連結すると共
に、噴流路と吸泥路とを区分して混流しないようにマニ
ホールド状の隔壁部分が設けられている。

尚、この実施例では上記の水中ポンプ20とミキサーポ
ンプ22とは、モータの駆動によるスクリューの回転方向
が逆になるようにし、スクリューの回転で装置全体がふ
らついたり排泥ホースが捩れたりすることを防止してい
る。

上記の隔壁部分は、同心状に配設された内筒隔壁23と
外筒隔壁24による二重筒状で、当該内筒隔壁23と外筒隔
壁24の間には垂直状態で半径方向へ延在する多数の垂直
隔壁25が円周方向の所定間隔毎に並設されている。

上記フランジ板18には、第２図のように所定間隔毎に
開口部（○印の箇所）と閉塞部（×印の箇所）が交互に
設けられ、上記下側ハウジング21の底部側にもこれと同
じ配列で開口部と閉塞部が交互に設けられている。また
上記内筒隔壁23と外筒隔壁24にも、各々開口部と閉塞部
とが所定間隔毎に交互に設けられており、この開口部は
上記フランジ板18および下部ハウジング21の底部側に設
けられた閉塞部と対応する箇所に、閉塞部は上記フラン
ジ板18および下部ハウジング21の底部側に設けた開口部
と対応する箇所に各々設けられている。

これにより、スライム処理装置15の上方からフランジ
板18の開口部と下部ハウジング21の底部側の開口部を介
して下部ハウジング21内から抗底部側へ連通する噴流路
ａが構成される。また、抗底部側からフランジ板18と下
部ハウジング21の間を通り、外筒隔壁24の開口部と内筒
隔壁23の開口部を介して上部ハウジング19内へ連通する
吸泥路ｂが構成される。

また上記の下部ハウジング21の先端側の内側には、当
該下部ハウジング21からの噴流の流速に応じて角度が可
変される誘導可変板26が枢着され、この誘導可変板26を
複数個所に設けることによって立坑12内の内周面の近く
まで噴流が到達するようにしている。

更に上記のフランジ板18の外周部には、ケーシング11
に摺接する態様で環状のゴム材によるスリーブ27が取り
付けられ、このスリーブ27と上記フランジ板18とで構成
された仕切り部材によって噴流で浮上されたスライム14
が装置15より上方へ舞い上がらないように浮上区域を制
限している。

以上の構成による第一実施例のスライム処理装置15を
用いてスライム処理を行う場合には、上記の水中ポンプ
20とミキサーポンプ22とを同時に作動させると、ミキサ
ーポンプ22により噴流路ａを介してハウジング内へ取り
込まれた上部側の泥水が坑底部に設置された根固め体13
に向けて末広がり状に噴射され、これによって泥水中に
浮上されたスライム14は上記の吸泥路ｂを介してハウジ
ング内へ取り込まれた後に、泥水と一緒に排泥ホース17
を介して地上へ圧送状態で排出される。

特に、この実施例の装置15を用いる場合には、当該装
置をグリップ等で立坑の内壁面またはケーシングに固定
保持させる必要がなく宙吊り状態で坑底部の上方適所に
容易に設置させて使用ができるので、ケーシングのない
立坑や坑底部に根固め体13を設置しないまたは根固め体
13を設置する前の立坑のスライム処理にも適用できる。

また、ハウジング内に設けた隔壁部分によって噴流路
と吸泥路とがマニホールド状に区分されているので、装
置が小型で安価である。

更に、仕切り部材でスライムの浮上区域が制限され、
然も誘導可変板によって流体を坑底部の全域にくまなく
噴射させることができるので、効率良く確実なスライム
処理を行うことができる。

次に第３図と第４図は、本発明の第二実施例によるス
ライム処理装置の説明図である。

このスライム処理装置30は、Ｈ型鋼などによるフレー
ムで組み立てられた架台31に組み込まれ、ロープ16を介
してクレーン等で吊り下げられ、当該架台31の下面に取
り付けられた載置円板32を介して先に坑底部に設置され
た根固め体13上に載置して使用される。尚、上記載置円
板32の外周部にはケーシング11に摺接する態様で環状の
ゴム材によるスリーブ33が取り付けられ、このスリーブ
33が噴流で浮上されたスライム14が沈澱して根固め体13
とケーシング11の間に入り込まないように下部側の仕切
り部材を構成している。

架台31の上部側には、多数の小孔34aが穿設された多
孔板34が取り付けられ、この多孔板34上に揚泥用の水中
ポンプ35が装着されている。この水中ポンプ35には、下
方へ延在されて先端の吸泥口36aが坑底部の上方で開口
するように下方へ延在された吸泥ホース36と、この吸泥
ホース36を介して回収されるスライム14を泥水と一緒に
地上へ圧送状態で排出する排泥ホース17とが接続されて
いる。

上記の多孔板34の外周部には、ケーシング11に摺接す
る態様で環状のゴム材によるスリーブ37が取り付けら
れ、このスリーブ37と上記多孔板34とで構成された上部
側の仕切り部材によって噴流で浮上されたスライム14が
装置30の上方へ舞い上がらないように浮上区域を制限
し、且つ装置30の上方から泥水中のスライムが坑底部側
へ沈澱しないようにしている。

架台31の下部側には、噴流口38aを坑底部に近接させ
た噴流用のミキサーポンプ38が支持管39を介して装着さ
れ、このミキサーポンプ38の横には上記吸泥ホース36の
先端側が固定保持されている。尚、上記の支持管39の長
さを調節可能にすると共に、吸泥ホース36を蛇腹状に伸
縮可能にしておくと、坑底部に対する高さ調節を任意に
可変させることができる。

尚、符号40は上記に架台31に装着されケーシング11の
内面側へ突設された振れ止めローラであり、この振れ止
めローラ40によって吊り下ろしまたは吊り上げ時に架台
31がケーシング11に衝突しないように保護している。

以上の構成による第二実施例のスライム処理装置30を
用いてスライム処理を行う場合には、上記の水中ポンプ
35とミキサーポンプ38とを同時に作動させると、ミキサ
ーポンプ38により噴流口38aを介して坑底部に設置され
た根固め体13に向けて末広がり状に流体が噴射され、こ
れによって泥水中に浮上されたスライム14は、水中ポン
プ35によって上記の吸泥口36aから吸泥ホース36と排泥
ホース17を介して泥水と一緒に地上へ圧送状態で排出さ
れる。

特に、この実施例の装置30を用いる場合には、当該装
置をグリップ等で立坑の内壁面またはケーシングに固定
保持させる必要がなく坑底部に設置した根固め体13上に
載置させて使用ができるので、ケーシングのない立坑の
スライム処理にも適用することができる。

また、スライムが堆積している根固め体13に対してス
ライム処理に最も適した噴流口38aおよび吸泥口36aの高
さ位置を任意に調節できる。更に、仕切り部材でスライ
ムの浮上区域が制限されると共に、上方の泥水中から沈
澱するスライムの降下を阻止することができるので、効
率良くスライム処理を行うことができる。

次に第５図と第６図は、本発明の第三実施例によるス
ライム処理装置の説明図である。

このスライム処理装置50は、先の第二実施例による装
置30の一部を変形させたものである。この装置50は、根
固め体13上に載置されて架台51は四本の支柱で方形状に
枠組みされ、中間に架設された棚板52上に水中ポンプ35
が載置されると共に、この棚板52に基端部が取り付けら
れた伸縮調節可能な支持管39を介してミキサーポンプ38
が取り付けられている。

上記水中ポンプ35に接続された吸泥管53は吸泥口53a
が根固め体13の外周側の上方へ開口するように延在され
ている。またミキサーポンプ38には、当該ミキサーポン
プ38を上下移動させた際に架台51の内面を摺接すると共
に、その後の使用に際して振れ止めを行う摺動案内板54
が設けられている。尚、この摺動案内板54を例えば多孔
板で形成すると、スライムが上方へ浮上する区域を制限
したり、上方の泥水中からスライムが坑底部側へ沈澱す
るのを制限することができる仕切ち部材として機能す
る。

更に、架台51の底部側には隔壁によって流体の流路を
規制する流路案内板55が設けられ、この流路案内板55で
ミキサーポンプ38の噴流口38aから噴射される流体が乱
流状態で軸心部から外側へ回流するようにしている。

尚、この実施例でも上記した第二実施例の場合と同様
に、基台51には仕切り部材として機能するスリーブ33,3
7と、架台51を保護する振れ止めローラ40が装着されて
いる。

以上の構成による第三実施例のスライム処理装置50を
用いてスライム処理を行う場合には、上記の水中ポンプ
35とミキサーポンプ38とを同時に作動させると、ミキサ
ーポンプ38により噴流口38aを介して坑底部に設置され
た根固め体13に向けて末広がり状に流体が噴射され、こ
れによって泥水中に浮上されたスライム14は、水中ポン
プ35によって上記の吸泥口53aから吸泥管53と排泥ホー
ス17を介して泥水と一緒に地上へ圧送状態で排出され
る。

特に、この実施例の装置50を用いる場合には、流路案
内板55に対する噴流口38aの高さ位置を任意に調節し
て、スライムが堆積している根固め体13に対してスライ
ム処理に最も適した噴流を噴射させることができる。

また、第二実施例と同様に装置をグリップ等で立坑の
内壁面またはケーシングに固定保持させる必要がなく、
坑底部に設置した根固め体13上に載置させて使用ができ
るので、ケーシングのない立坑のスライム処理にも適用
できる。

更に、仕切り部材でスライムの浮上区域が制限される
と共に、上方の泥水中から沈澱するスライムの降下を阻
止することができるので、効率良くスライム処理を行う
ことができる。

〔発明の効果〕

前記した各実施例でも明らかなとおり、本発明による
スライム処理装置は、根固め体の有無に拘らず坑底部に
堆積したスライムを短い処理時間で確実に処理すること
ができると共に、大孔径であったり抗底杭の立坑に対す
るスライム処理にも容易に対応し得るものである。

特に、堆積スライムを浮上させるための噴流を発生さ
せる手段として、広範囲に渡って噴流を与えることがで
きるミキサーポンプを用い、而も噴流路を末広がり状に
したことにより、噴射口を移動させなくても坑底部の中
央から内周側までの堆積スライムをむらなく浮上させる
ことができると共に、噴流路の外周側に隣接配備した吸
泥口から水中ポンプの作動によって泥水と一緒に効率的
に吸引排泥させることができる。

又、スライム処理装置に対して環状に装着された仕切
り板は、立坑の全域を上下に区分してスライムが必要以
上に浮上するのを制限して後で沈降するのを防止すると
共に、当該仕切り板の外周側を立坑の内周面に摺接させ
る構成はスライム処理装置の立坑内での昇降に支障がな
いようにする効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例によるスライム処理装置を
用いてスライム処理を実施する際の縦断面図、第２図は
第１図のスライム処理装置の要部断面図、第３図は本発
明の第二実施例によるスライム処理装置を用いてスライ
ム処理を実施する際の縦断面図、第４図は第３図のスラ
イム処理装置の平面図、第５図は本発明の第三実施例に
よるスライム処理装置を用いてスライム処理を実施する
際の縦断面図、第６図は第５図のスライム処理装置の平
面図、第７図は乃至第10図は従来例によるスライム処理
装置の説明図である。 〔符号の説明〕 11……ケーシング 12……立坑 13……根固め体 14……スライム 15,30,50,60,70……スライム処理装置 16……ロープ 17……排泥ホース 18……フランジ板 19……上部ハウジング 20,35……水中ポンプ 21……下部ハウジング 22,38……ミキサーポンプ 23……内筒隔壁 24……外筒隔壁 25……垂直隔壁 26……誘導可変板 27,33,37……スリーブ 31,51……架台 32……載置円板 34……多孔板 36……吸泥ホース 39……支持管 40……振れ止めローラ 52……棚板 53,61……吸泥管 54,72……固定保持手段 55……流路案内

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 達男 千葉県流山市駒木518番地１号 三井建 設株式会社技術開発本部技術研究所内 (72)発明者 福島 弘文 東京都千代田区岩本町３丁目10番１号 三井建設株式会社内 (72)発明者 臼井 龍男 千葉県流山市駒木518番地１号 三井建 設株式会社技術開発本部技術研究所内 (72)発明者 菱沼 登 茨城県筑波郡谷和原村絹の台３―11―６ (72)発明者 堀内 晴生 茨城県相馬郡守谷町薬師台２―16―８ (72)発明者 坂 英昌 茨城県つくば市千現１―20―１ 株式会 社熊谷組千現寮 (72)発明者 村田 修 東京都国分寺市光町２丁目８番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 舘山 勝 東京都国分寺市光町２丁目８番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (56)参考文献 特開 平１−127724（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−34410（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地上から立坑へ吊り下ろして坑底部側に設
   置し、泥水掘削した立坑の坑底部上または当該坑底部に
   設置した根固め体上に堆積したスライムを除去するスラ
   イム処理装置であって、上記スライム処理装置には、立
   坑のほぼ中央に水中ポンプとミキサーポンプが上下に配
   設されると共に、スライムの浮上区域を制限し且つスラ
   イムの坑底部側への沈殿を制限する仕切り部材が設けら
   れ、上記ミキサーポンプの先端側には坑底部側の中央へ
   向けて末広がり状に流体を噴射する噴流路を設け、当該
   噴流によって立坑の坑底部上または根固め体上に堆積し
   たスライムを噴流路の外周側に浮上させ、上記水中ポン
   プの一端側には噴流路の外周側に隣接して吸泥口を開口
   させて浮上したスライムを泥水と一緒に吸泥する吸泥路
   を設け、当該水中ポンプの他端側には吸泥したスライム
   を地上に排出するための排泥ホースが接続され、上記仕
   切り部材は上記スライム処理装置に対して環状に装着さ
   れ、当該仕切り部材の外周側は立坑の内周面に対して摺
   接されていることを特徴としたスライム処理装置。