JP3593937B2

JP3593937B2 - 液の排出装置

Info

Publication number: JP3593937B2
Application number: JP35806799A
Authority: JP
Inventors: 武美伊藤
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2019-12-16
Also published as: JP2001173600A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は地盤に開けられた掘削孔内の滞留水の排出装置等として好適な液の排出装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
従来、採石場では削岩機で地盤（岩盤）に孔を開けてそこに爆薬を仕掛け、爆破させるといったことが行われている。
この場合、削孔を多数開けた上で爆薬による爆破を行うが、その間に雨が降ったりすると削孔内に雨水が溜まってしまう。
而して削孔内に雨水が溜まった状態で爆薬により爆破を行おうとすると特殊な爆薬が必要となり、高コストとなってしまう。
【０００３】
そのため削孔を設けた後、爆薬にて爆破を行うまでの間に削孔内に雨水が入らないように防水シートを敷いて削孔内への雨水の浸入を防止するといったことも行われている。
しかしながら削孔内への雨水の浸入防止のために防水シートを敷くとなると全体として作業が煩雑となり、採石のための効率が悪くなる。
【０００４】
一方削孔内に雨水が浸入するなどして孔内に滞留水が生じた場合、バキュームポンプを用いてこれを汲み出すことが行われる。
しかしながらこの場合、発電機を作業現場に設置して発電しポンプを作動させるといったことが必要であるとともに、削孔の深さが１０ｍ以上の深い孔であるような場合、削孔内の滞留水の汲上げに長い時間がかかってしまったり、或いは場合によって汲上げが困難になるといった問題がある。
以上採石場での作業に際して生ずる問題を述べたが、この種の問題は他の各種土木作業等においても同様に生じる問題である。
【０００５】
そこで本出願人は先の特許願（特願平１１−１８０７９５号）において、深い削孔でも容易に滞留水を汲み上げることができる新規な液の排出装置について提案を行っている。図８はその一例を示している。
同図において２００は液の排出装置２０２におけるシール本体で、ゴム膨張管２０４と軸方向両端の端部金具２０６，２０８とを有している。
【０００６】
ここでゴム膨張管２０４は、軸方向両端部がかしめリング２１０により各端部金具２０６，２０８にかしめ付固定されている。
またゴム膨張管２０４は、断面構造が内面ゴム層２１４と中間の補強層２１６と外面ゴム層２１８との積層構造をなしており、更にその補強層２１６は、補強糸を正逆両方向にスパイラル状に巻回して成る網目構造とされている。
【０００７】
この排出装置２０２においては、シール本体２００内部に流体（例えばエア。以下エアとして説明する）を導入するための導入管路２２０が一方の端部金具２０６に形成されており、更にまたシール本体２００を軸方向に貫通する形態で排液管路２２２が形成されている。
【０００８】
ここで排液管路２２２は、端部金具２０８を挿通する部分が剛性の金属パイプ２３８にて構成されており、その金属パイプ２３８が、端部金具２０８に形成された貫通の挿通孔２４０内部にＯリング２４２を介して水密に且つ軸方向にスライド可能に挿通されている。
【０００９】
端部金具２０８にはまた、シール本体２００内部に導かれたエアを所定圧力の下で外部に吐出するための吐出孔２２４が形成されており、更にその吐出孔２２４を開閉するための一方向性の逆止弁２２６が設けられている。
ここで逆止弁２２６は、ボール弁体２２８と、これを弁座２２９に向けて付勢するスプリング２３０と、ボルト２３２と、ロックナット２３４とを有しており、取付孔２３６において端部金具２０８に取り付けられている。
【００１０】
この排出装置２０２の場合、端部金具２０８側から削孔等の凹所内に全体を挿入し、その後導入管路２２０を通じてシール本体２００内部にエアを導入する。するとその圧力でゴム膨張管２０４が半径方向に膨張して凹所の内壁面に密着し、凹所を密栓する。
【００１１】
そしてゴム膨張管２０４内のエアの圧力が一定圧以上になったところで、そこで始めて逆止弁２２６が開いてゴム膨張管２０４内のエアを凹所の密閉空間内に吐出する。逆止弁２２６のスプリング２３０の付勢力がそのように予め設定されている。
【００１２】
而してこのようにして凹所の密閉空間内にエアが流出すると、そこで密閉空間内にエアの圧力が作用する状態となり、ここにおいて凹所内に滞留している水等の液が、その加圧力に基づいて排液管路２２２を通じ凹所外部へと押し上げられ、排出される。
【００１３】
この液の排出装置２０２の場合、負圧の作用に基づいて凹所内の液を排出するものでなく、凹所の密閉空間内にエアの圧力を作用させてその圧力（正の圧力）により液を強制的に押し上げ、排出するものであるため、深い孔であっても短い時間で簡単にこれを外部に排出することができる特長を有する。
【００１４】
しかしながらこの液の排出装置２０２の場合、端部金具２０８に逆止弁２２６を設ける必要があることから、その逆止弁２２６の配設のためのスペースを端部金具２０８に確保しておかなければならず、このために排液管路２２２を構成するための金属パイプ２３８の太さを一定以上に太くすることができず、金属パイプ２３８の強度が弱くなって曲り易く、更にはまた逆止弁２２６の配設により全体のコストが高コストとなってしまうなどの問題を内包する。
【００１５】
尚、ここでは主として削孔内の滞留水を外部に排出する場合を例として説明したが、この排出装置２０２は凹所内の液を外部に排出するためのものとして各種用途に用いることが可能なものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液の排出装置は上記課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１のものは、凹所内に滞留した液を該凹所の外に排出する液の排出装置であって、（イ）内部に導かれた流体の圧力で半径方向に膨張して前記凹所の内壁面に密着し、該凹所を密栓するゴム膨張管を備えたシール本体と、（ロ）該シール本体の軸方向一端側且つ前記凹所の開口側において外部の流体供給管と接続され、該シール本体内部に流体を導入する導入管路と、（ハ）前記シール本体にて密栓された前記凹所の密閉空間と該シール本体内部とを連通させる位置において該シール本体を内外に貫通する形態で設けられ、該シール本体内の流体を該密閉空間に吐出する吐出孔と、（ニ）前記シール本体を軸方向に貫通する状態で設けられ、前記密閉空間内の滞留液を該密閉空間に対する前記流体の加圧力で流通させて外部に排出する排液管路とを有しており、且つ前記吐出孔は該シール本体内に導入された前記流体によって前記ゴム膨張管を前記凹所内壁面に密着するまで十分に膨張させ得るような小孔径で、且つ吐出経路上に弁を有しない形態で形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項２のものは、請求項１において、前記吐出孔が前記ゴム膨張管を内外に貫通する形態で設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項３のものは、請求項２において、前記ゴム膨張管に短管を埋設することによって前記吐出孔が設けてあることを特徴とする。
【００１９】
請求項４のものは、請求項１において、前記シール本体には前記密閉空間側の端部に端部金具が装着してあるとともに、前記排液管路の該端部金具側の部分をパイプで構成して該パイプを該端部金具に対しスライド可能に軸方向に挿通させ、該パイプをスライドさせるためのスライド隙間にて前記吐出孔を構成したことを特徴とする。
【００２０】
【作用及び発明の効果】
上記のように請求項１の液の排出装置は、シール本体内に導入した流体を凹所の密閉空間に吐出するための吐出孔を形成し、且つこれを内部の流体圧力によってゴム膨張管を凹所内壁面に密着するまで十分に膨張させ得るような小孔径で、且つ吐出経路上に弁を有しない形態で形成したものである。
【００２１】
この請求項１の排出装置の場合、深い凹所であってもその凹所内の滞留液を短い時間でしかも容易に外部に排出することができる利点を有する外、図８に示す排出装置のようにシール本体内の流体の圧力が一定圧力以上となったところでシール本体内の流体を密閉空間に向けて吐出するための逆止弁を設ける必要がなく、従ってその逆止弁に要していたコストを低減することができ、装置全体のコストを低廉化できるとともに、その逆止弁配設のためのスペースを特別に確保しておく必要がなくなり、また併せて排液管路を太く形成することが可能となる。
【００２２】
即ちその排液管路を構成するパイプとして太いパイプを用いることが可能となり、これによりそのパイプの曲げ剛性，強度を強くすることができ、液の排出装置を凹所に脱着する際にその排液管路を構成するパイプが曲ってしまうといった不都合を無くすことができる。
【００２３】
本発明の排出装置は、各種土木工事等において凹所内に滞留している水等を外部に排出するための装置として適用できることは勿論、凹所内に溜めてある有用な液を外部に取り出すための装置として用いることも可能である。
或いは容器内の液を他の容器へと移し替えたり、容器内の液を他の液に入れ替えたりするための装置として、更には容器内の液を他の場所へと輸送するための装置として適用することも可能である。
勿論本発明の液の排出装置は、岩盤等の地盤に設けられた掘削孔内部の滞留水を外部に排出するための装置として好適なものである。
【００２４】
本発明においては、ゴム膨張管を内外に貫通する貫通孔を設けて、その貫通孔をもって上記吐出孔となすことができる（請求項２）。
このようにした場合、極めて容易に吐出孔を設けることができる。
【００２５】
この場合において、その吐出孔を単にゴム膨張管に小孔径の孔を開けただけのものとなすことができる。
この場合、ゴム膨張管の膨張・収縮、即ちシール本体内に導入された流体の圧力の大小に応じて吐出孔の孔径を変化させ得、流体をシール本体内に導入する当初においては孔径を小さくしておいて、場合によりゴム弾性により吐出孔を実質的に閉じた状態としておいてゴム膨張管を効果的に膨張させ得る一方、ゴム膨張管が膨張した後においては、即ち凹所の開口側を密栓した後においては、吐出孔の孔径を増大変化させて、そこからシール本体内の流体を効果的に凹所の密閉空間内に流出させるようになすことができる。
【００２６】
本発明においてはまた、ゴム膨張管に短管を埋設し、その短管にて上記吐出孔を形成すること、厳密にはその短管の中心孔にて吐出孔を形成するようになすことができる（請求項３）。
このようにした場合、確実に所望の一定孔径の吐出孔を設けることができる利点が得られる。
【００２７】
本発明においてはまた、排液管路の少なくとも一部をパイプにて構成し、そのパイプを端部金具にスライド可能に挿通するとともに、そのスライド隙間をもって上記吐出孔となすことができる。即ち別途に吐出孔を設けることなく、そのスライド隙間をもって吐出孔となすことができる（請求項４）。
このようにすれば、更に簡単に且つ安価に吐出孔を形成することができる。
【００２８】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本例の液の排出装置１２におけるシール本体で、ゴム膨張管１４と、一対の端部金具１６，１８と、ゴム膨張管１４の軸方向両端部を端部金具１６，１８にかしめ付固定するかしめリング２０とを有している。
【００２９】
ここでゴム膨張管１４は、断面構造が内面ゴム層１４Ａと中間の補強層１４Ｂと外面ゴム層１４Ｃとの積層構造をなしており、且つその補強層１４Ｂは、補強糸を正逆両方向にスパイラル状に巻回して構成してあり、全体として網目構造をなしている。
この補強層１４Ｂの網目構造に起因して、ゴム膨張管１４は半径方向に膨張したとき必然的に軸方向に収縮運動する。
尚本例において、このゴム膨張管１４は断面円形をなしている。
【００３０】
一方の端部金具１６には、これを軸方向に貫通する形態でエア（流体）の導入管路２２が形成されており、更にその同じ端部金具１６に、外部のエア供給管をその導入管路２２に接続するための接続金具２４が導入管路２２に連通する状態で設けられている。
端部金具１６にはまた、これを屈曲形状で軸方向に貫通する貫通孔２６が設けられており、そこに剛性の金属パイプ２８と３０との各一端側が挿入されたうえ溶接接合され、固定一体化されている。
【００３１】
一方の金属パイプ３０はまた、他方の端部金具１８に設けられた挿通孔３２内にＯリング３４を介して水密に接触した状態で軸方向にスライド可能に挿通されている。
本例においては、これら一対の金属パイプ２８，３０の内部通路と端部金具１６の貫通孔２６の一部とによって、凹所内の液を外部に排出するための排液管路３６が構成されている。
【００３２】
ゴム膨張管１４には、これを肉厚方向に貫通する貫通孔が形成されており、本例ではその貫通孔にてゴム膨張管１４内の流体を外部に吐出する吐出孔３８が構成されている。
ここで吐出孔３８は、端部金具１８に近い位置において、即ちゴム膨張管１４が半径方向に膨張して後述する凹所内壁面に密着し、凹所を密栓した状態となったとき、その凹所の密閉空間側にゴム膨張管１４内の流体を吐出する位置に形成されている。
尚この吐出孔３８は、ゴム膨張管１４を成形した後において孔加工により形成したものである。
【００３３】
本例の排出装置１２の場合、図２に示しているようにこれを端部金具１８側から凹所４０内に挿入し、そして導入管路２２に接続したエア供給管４２を通じてシール本体１０内、具体的にはゴム膨張管１４内にエアを流入させると、そのエアの圧力の作用によってゴム膨張管１４が半径方向に膨張し、凹所４０の内壁面に密着した状態となって凹所４０を密栓する。
このとき、ゴム膨張管１４は端部金具１８の挿通孔３２を金属パイプ３０に対し軸方向に相対的にスライド運動させながら軸方向に収縮する。
【００３４】
この例の排出装置１２においては、ゴム膨張管１４内に流入したエアが、ゴム膨張管１４を貫通する形態で設けられた吐出孔３８を通じて凹所４０の密閉空間内に吐出される。
従ってこの排出装置１２の場合、図３（Ｉ），（ＩＩ）に示しているように凹所４０内にこれを挿入してエア供給管４２を通じゴム膨張管１４内に所定圧力でエアを供給すると、そのエアの圧力によってゴム膨張管１４が半径方向に膨張して凹所４０を密栓するとともに、図４（ＩＩＩ）に示しているように吐出孔３８より吐出されたエアの圧力が密閉空間内に作用し、そのエアの圧力によって凹所４０内に滞留している水等の液４６が、金属パイプ３０に接続された延長管４４を通じて押し上げられ、更に排液管路３６を流通した後、金属パイプ２８に接続された延長管４４を通じて外部に排出される。
【００３５】
尚上記ゴム膨張管１４を貫通する形態で設けた吐出孔３８は、その孔径をあまり大きくするとゴム膨張管１４内に流入したエアの大部分が吐出孔３８から漏出してしまい、ゴム膨張管１４が十分に半径方向に膨張できなくなる。
この意味において吐出孔３８は、ゴム膨張管１４内に導入されたエアの圧力によってゴム膨張管１４が十分に半径方向に膨張変形できるような小孔径で形成しておくことが必要である。
【００３６】
因みに表１はゴム膨張管１４に２種類の吐出孔、即ちφ６ｍｍのキリをゴム膨張管１４に挿通して形成した吐出孔３８と、φ５ｍｍのドリルを用いて穿孔した形態の吐出孔３８とを形成し、それぞれにおいて内径７６ｍｍ及び９６ｍｍの２種類の凹所４０内に排出装置１２を挿入してゴム膨張管１４内部にエアを導入し、液の排出実験を行ったときの結果を示している。
【００３７】
【表１】

【００３８】
同表に示しているようにこれら何れの吐出孔３８を形成した場合においても、エアの導入によりゴム膨張管１４が十分に半径方向に膨出して凹所４０の内壁面に密着し、且つ吐出孔３８から十分にエアを吐出させ得て、凹所４０内の液４６を良好に外部に排出することができた。
【００３９】
本例の排出装置１２によれば、凹所４０が深い孔であってもその凹所４０内に滞留している液４６を短い時間でしかも容易に外部に排出することができる外、図８に示す排出装置のような逆止弁を設ける必要がなく、従ってその逆止弁に要していたコストを低減することができ、装置全体のコストを低廉化できるとともに、その逆止弁配設のためのスペースを特別に確保しておく必要がなくなり、また併せて排液管路３６を太く形成することができる。
【００４０】
また本例ではゴム膨張管１４の貫通孔をもって吐出孔３８となしているため、極めて容易に吐出孔３８を設けることができるとともに、ゴム膨張管１４の膨張・収縮、即ちエアをシール本体１０内に導入する当初においては孔径を小さくしておいてゴム膨張管１４を効果的に膨張させ得る一方、ゴム膨張管１４が膨張した後においては吐出孔３８の孔径を増大変化させて、そこからシール本体１０内のエアを効果的に凹所４０の密閉空間内に流出させることができる。
【００４１】
上例では、ゴム膨張管１４に直接孔を開けて吐出孔３８を形成しているが、図５に示しているようにゴム膨張管１４内部に短管４８を埋設し、その短管４８にて吐出孔３８を形成するといったことも可能である。
このようにした場合、確実に所望の一定孔径の吐出孔３８を形成することができる。
【００４２】
図６は本発明の更に他の実施例を示したもので、この例は排液管路３６を形成するための金属パイプ３０と、これをスライド可能に挿通する端部金具１８の挿通孔３２内面との間のスライド用の隙間Ｓをもって吐出孔３８となしたものである。
尚、この例では他には吐出孔は設けられていない。
このようにすることにより、更に簡単に且つ安価に吐出孔３８を形成することができる。
【００４３】
尚、これらの実施例では２本の金属パイプ２８，３０を用いてその内側に排液管路３６を形成しているが、場合によって１本の金属パイプをシール本体１０を軸方向に貫通する形態で設け、その内側に排液管路３６を形成するようになすことも可能である。
【００４４】
図７は本発明の更に他の実施例を示したもので、この例は端部金具１８の挿通孔３２に沿って且つその挿通孔３２に連通する状態で端部金具１８を軸方向に貫通する縦の溝を設け、その溝をもって吐出孔３８となした例である。
【００４５】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば本発明においては端部金具１８に上例とは異なった形態で縦の貫通細孔を形成し、その貫通細孔をもって吐出孔３８となすことも可能である。
また本発明はゴム膨張管１４の外面が凹所４０の内壁面との接触により損傷するのを防止するため、ゴム膨張管１４の外面全体を可撓性ないし弾性を有する薄肉の保護筒で覆っておくといったことも可能であるし、また本発明の排出装置１２を地盤に形成した削孔内の滞留水の排出以外の種々目的で用いることも可能であるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である液の排出装置を示す図である。
【図２】図１の排出装置の一作用状態を示す図である。
【図３】図１の排出装置を用いて凹所内の液を排出する際の作用説明図である。
【図４】図３に続く作用説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の要部を示す図である。
【図６】本発明の更に他の実施例をその作用とともに示す説明図である。
【図７】本発明の更に他の実施例をその作用とともに示す説明図である。
【図８】本願の先願に係る液の排出装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０シール本体
１２排出装置
１４ゴム膨張管
１６，１８端部金具
２２導入管路
２８，３０金属パイプ
３６排液管路
３８吐出孔
４０凹所
４２エア供給管
４８短管
Ｓ隙間

Claims

凹所内に滞留した液を該凹所の外に排出する液の排出装置であって
（イ）内部に導かれた流体の圧力で半径方向に膨張して前記凹所の内壁面に密着し、該凹所を密栓するゴム膨張管を備えたシール本体と
（ロ）該シール本体の軸方向一端側且つ前記凹所の開口側において外部の流体供給管と接続され、該シール本体内部に流体を導入する導入管路と
（ハ）前記シール本体にて密栓された前記凹所の密閉空間と該シール本体内部とを連通させる位置において該シール本体を内外に貫通する形態で設けられ、該シール本体内の流体を該密閉空間に吐出する吐出孔と
（ニ）前記シール本体を軸方向に貫通する状態で設けられ、前記密閉空間内の滞留液を該密閉空間に対する前記流体の加圧力で流通させて外部に排出する排液管路と
を有しており、且つ前記吐出孔は該シール本体内に導入された前記流体によって前記ゴム膨張管を前記凹所内壁面に密着するまで十分に膨張させ得るような小孔径で、且つ吐出経路上に弁を有しない形態で形成されていることを特徴とする液の排出装置。
請求項１において、前記吐出孔が前記ゴム膨張管を内外に貫通する形態で設けられていることを特徴とする液の排出装置。
請求項２において、前記ゴム膨張管に短管を埋設することによって前記吐出孔が設けてあることを特徴とする液の排出装置。
請求項１において、前記シール本体には前記密閉空間側の端部に端部金具が装着してあるとともに、前記排液管路の該端部金具側の部分をパイプで構成して該パイプを該端部金具に対しスライド可能に軸方向に挿通させ、該パイプをスライドさせるためのスライド隙間にて前記吐出孔を構成したことを特徴とする液の排出装置。