JP3836067B2 - マテリアルロックのワイヤ孔からの漏気音の消音機能付き圧気ケーソン - Google Patents
マテリアルロックのワイヤ孔からの漏気音の消音機能付き圧気ケーソン Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マテリアルロックの上部ハッチに設けられたワイヤ孔と、このワイヤ孔を通るワイヤ間の隙間からの漏気に伴って発生する漏気音を低減するための消音機能付き圧気ケーソンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧気ケーソンの沈下掘削時において、掘削土砂を排出するときは、マテリアルロックの上部ハッチが閉じ、下部ハッチが開いた状態で土砂バケットが吊り下げられている。
【０００３】
この状態で、掘削土砂を積み込んだ排土バケットを圧気作業室よりマテリアルシャフトを経てマテリアルロックへ吊り上げる。
【０００４】
ついで、マテリアルロックの下部ハッチを閉じ、マテリアルロックのエアロック内部のエアを排気し、減圧する。
【０００５】
エアロックの内部が大気圧になったとき、上部ハッチを開け、排土バケットをマテリアルロックから吊り上げ、所定の場所に排土する。
【０００６】
つぎに、空の排土バケットを圧気作業室に吊り降ろすときは、下部ハッチを閉じ、上部ハッチを開けた状態で、マテリアルロックのエアロックに排土バケットを吊り下げ、上部ハッチを閉じる。
【０００７】
ついで、エアロックの外部から内部に高圧空気を供給し、エアロックの内部を加圧する。
【０００８】
前記エアロックの内部がマテリアルシャフトの内部の気圧と等圧になったとき、下部ハッチを開け、排土バケットをマテリアルロックからマテリアルシャフトを経て圧気作業室に降ろす。
【０００９】
そして、排土バケットに圧気作業室内の掘削土砂を再び積み込む。
【００１０】
以上の作業を繰り返して行い、圧気作業室の掘削土砂を排出する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の圧気ケーソンでは、排土バケットによる圧気作業室内の掘削土砂の排出時、マテリアルロック内に排土バケットを入れ、上部ハッチを閉じ、マテリアルロック内を加圧し、作業室内の気圧と同じにする。その後、下部ハッチを開け、排土バケットを作業室まで降ろす。
【００１２】
上部ハッチが閉まった状態でマテリアルロック内が加圧状態のとき、上部ハッチに設けられたワイヤ孔と、ここを通るワイヤ間の隙間から漏気が生ずる。そして、この漏気に伴い、いわゆる笛吹き現象が起こり、耳障りな漏気音が発生する、という課題があった。
【００１３】
また、前記漏気音により、特に市街地での圧気ケーソンの沈下掘削作業においては、夜間は施工できないという問題があり、これにより工程が長くなる。
【００１４】
また、周辺住民の生活環境を阻害するおそれもあった。
【００１５】
このため、基礎工法として優良な工法である圧気ケーソン工法は、これまで市街地では騒音の点で大規模な対策が必要であった。
【００１６】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、マテリアルロックの上部ハッチに設けられたワイヤ孔と、ここを通るワイヤ間の隙間からの漏気により発生する漏気音を低減でき、しかも構造が簡素で、既設のマテリアルロックにも簡単に取り付けて使用可能な漏気音の消音機能付き圧気ケーソンを提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、前記漏気音をより一層効果的に低減し得る漏気音の消音機能付き圧気ケーソンを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、マテリアルロック９の上部ハッチ１１の外部に空気溜め室１８を接続し、マテリアルロック９の上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する漏気を前記空気溜め室１８に排出して漏気音を低減させ、前記空気溜め室１８の上部に、中央部にワイヤ孔２１を有しかつ排土バケット６の通過時に開操作される上部ハッチ１１の開閉とは別に開閉する両開き型のハッチ２０を設け、前記空気溜め室１８に溜められた内部空気を外部に排出する排気部材２２を空気溜め室１８の外部に取付けるとともに、この排気部材２２をケーソン側壁２の内部まで延設し、前記空気溜め室１８の内部空気を排気部材２２を通じてケーソン側壁２の内部に排出し、ハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１とワイヤ７間の隙間からの漏気を抑えるとともに排気部材２２の排気口２２’からの排気音をケーソン側壁２の内部で消去するようにしてなることを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の漏気音の消音機能付き圧気ケーソンにおいて、前記排気部材２２の排気口２２’に消音器２５を取付けてなることを特徴としている。
請求項３記載の発明では、請求項１記載の漏気音の消音機能付き圧気ケーソンにおいて、前記空気溜め室１８の上部に更に遮音室２６を接続し、前記遮音室２６の上部に、中央部にワイヤ孔２９を有し、かつ常閉に設けられ、しかも排土バケット６の昇降動作に追従して開く遮音板２７を装着したことを特徴としている。
請求項４記載の発明では、請求項３記載の漏気音の消音機能付き圧気ケーソンにおいて、前記遮音室２６の前記遮音板２７を、可撓性と復元性とを有する材料によりほぼ扇型に形成された複数枚のフラップ２８を円形に組合せて構成したことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例を示す縦断正面図である。
【００２１】
この図１に示す第１の実施例では、圧気ケーソン１は筒状のケーソン側壁２と、作業室スラブ３と、刃口４と、圧気作業室５と、マテリアルシャフト８と、これの上部に連結されたマテリアルロック９とを備えている。この圧気ケーソン１は、他にはマンシャフトと、これの上部に連結されたマンロックと、コンプレッサを含む圧気設備と、圧気作業室５の天井面に取り付けられた走行レールに沿って走行し地山Ｇを掘削する掘削機等を備えているが、前記マンシャフト、マンロック、圧気設備および掘削機は図面では省略されている。
【００２２】
なお、図１において、符号６は排土バケット、符号７は排土バケット用のワイヤを示す。
【００２３】
ところで、前記マテリアルロック９はハウジング１０と、上部ハッチ１１と、下部ハッチ１３と、上，下部ハッチ１１，１３間に形成されたエアロック１５と、送気管１６と、排気管１７とを有している。
【００２４】
前記上部ハッチ１１の中央部にはワイヤ孔１２が設けられ、下部ハッチ１３の中央部にもワイヤ孔１４が設けられている。
【００２５】
前記送気管１６は、圧気設備のコンプレッサに接続されており、エアロック１５内に排土バケット６を入れ、上，下部ハッチ１１，１３を閉じた状態で、エアロック１５内に高圧空気を供給し得るようになっている。
【００２６】
前記排気管１７は、エアロック１５内に排土バケット６を入れ、上，下部ハッチ１１，１３を閉じた状態で、エアロック１５の空気を排出するようにしている。
【００２７】
前記マテリアルロック９の上部には、空気溜め室１８が接続されている。この空気溜め室１８は、前記マテリアルロック９のハウジング１０にフランジ継手１９を介して連結されている。
【００２８】
前記空気溜め室１８には、ハッチ２０と、排気部材２２とが設けられている。
【００２９】
前記ハッチ２０は、両開き型に形成され、中央部にワイヤ孔２１が設けられている。また、このハッチ２０には油圧ジャッキ等の開閉操作手段が設けられていて、排土バケット６の通過時に開操作される。なお、この実施例ではハッチ２０に、観音開き型のものを採用しているが、これに限らず、スライド型のものを用いても良い。
【００３０】
前記排気部材２２には、この実施例では排気管が用いられている。また、排気部材２２は円周方向に等間隔をおいて複数本設けられている。そして、これら複数本の排気部材２２の合計排気能力が、上部ハッチ１１のワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する最大漏気量よりも大きく設定されている。さらに、各排気部材２２はケーソン側壁２の内部の下部まで延設されており、その排気口２２’はケーソン側壁２内に固定された受け台２３上に設置されている。しかして、この実施例では上部ハッチ１１のワイヤ孔１２とワイヤ７間の隙間からの漏気音を空気溜め室１８で低減させ、また排気部材２２の排気能力を、上部ハッチ１１のワイヤ孔１２とワイヤ７間の隙間からの最大の漏気量よりも大きくし空気溜め室１８のハッチ２０のワイヤ孔２１とワイヤ７間の隙間からの漏気を最小限にしたこと、排気部材２２を空気溜め室１８からケーソン側壁２内の下部まで延設し、排気口２２’をケーソン側壁２の内部に導き、ここに排気し、排気音をケーソン側壁２の内部で消去するようにしたこととによって、排気部材２２にも消音機能を持たせている。また、圧気ケーソン１の沈下に伴い、排気部材２２が相対的に短くなったときは、排気部材２２を継ぎ足して行くものとする。なお、排気部材２２には排気管に代えて、排気ホースを用いても良い。
【００３１】
前述のごとく構成された漏気音の消音機能付き圧気ケーソンは、次のように使用され、作用する。
【００３２】
まず、空の排土バケット６を圧気作業室５に持ち込むときは、マテリアルロック９の下部ハッチ１３を閉じた状態で、空気溜め室１８のハッチ２０、およびマテリアルロック９の上部ハッチ１１を開け、エアロック１５内に排気バケット６を入れ、上部ハッチ１１と空気溜め室１８のハッチ２０とを閉じる。
【００３３】
ついで、圧気設備のコンプレッサ（いずれも図示せず）に接続された送気管１６よりエアロック１５内に高圧空気を供給し、エアロック１５内をマテリアルシャフト８側の気圧まで加圧する。
【００３４】
このとき、上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と，ここを通るワイヤ７間の隙間から、エアロック１５の内部空気が漏洩する。かかる漏気２４を空気溜め室１８内にいったん溜め、消音する。そして、空気溜め室１８に一次的に溜められた漏気２４を、空気溜め室１８に設けられた複数本の排気部材２２によりケーソン側壁２の内部の下部まで導き、排気口２２’からケーソン側壁２内の下部に排出する。
【００３５】
ここで、前記排気部材２２の合計排気能力を、前記漏気２４の最大漏気量よりも大きく設定していることによって、空気溜め室１８のハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１とワイヤ７間の漏気を抑え、漏気による笛吹き現象を解消することができるし、さらには排気部材２２を空気溜め室１８からケーソン側壁２内の下部まで延設し、空気溜め室１８に一次的に溜められた漏気２４をここに排出するようにしたことによって、排気部材２２の排気音をケーソン側壁２内の下部で消去することができる。したがって、上部ハッチ１１のワイヤ孔１２と、ワイヤ７間の隙間からの漏気２４に伴って発生する漏気音を効果的に低減することができる。
【００３６】
前記エアロック１５内がマテリアルシャフト８側の気圧と等圧になったとき、マテリアルロック９の下部ハッチ１３を開け、空の排土バケット６をエアロック１５からマテリアルシャフト８を通って圧気作業室５内に持ち込み、図１に示すように、圧気作業室５の底部の地山Ｇ上に設置する。
【００４１】
続いて、圧気作業室５内の掘削土砂を排出するときは、排土バケット６に掘削土砂を積み込み、マテリアルロック９の上部ハッチ１１、および空気溜め室１８のハッチ２０を閉じた状態で、下部ハッチ１３を開け、掘削土砂入り排土バケット６をマテリアルシャフト８および下部ハッチ１３を通ってエアロック１５内に入れる。
【００３７】
このときに、上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出した漏気２４も、空気溜め室１８に一次的に溜め、排気部材２２によりケーソン側壁２内の下部に導き、排気口２２’よりここに排出する。したがって、この場合も前述したところと同様、排気部材２２の合計排気能力を、漏気２４の最大漏気量よりも大きく設定していることによって、漏気による笛吹き現象を解消することができるし、さらには漏気２４をいったん空気溜め室１８に溜め、ここから排気部材２２によりケーソン側壁２の内部の下部に導き、ここに前記漏気２４を排出し、漏気音をケーソン側壁２内の下部で消去するようにしたことによって、排気部材２２による排気に伴って発生する排気音を効果的に低減することができる。
【００３８】
かかる掘削土砂の排出時、エアロック１５内に掘削土砂入り排土バケット６を納めた後、下部ハッチ１３を閉じ、エアロック１５に設けられた排気管１７によりエアロック１５の内部空気を排出し、エアロック１５内を大気圧まで減圧する。
【００３９】
前記エアロック１５内が大気圧になったとき、上部ハッチ１１および空気溜め室１８のハッチ２０を開け、掘削土砂入り排土バケット６を上部ハッチ１１、空気溜め室１８、同空気溜め室１８のハッチ２０を経てケーソン外部まで吊り上げ、所定の位置に排土する。
【００４０】
以上の作業を繰り返して行い、圧気作業室５内の掘削土砂を所定の排土位置まで運び込み、排出する。
【００４１】
つぎに、従来技術と本発明の第１の実施例とについて、マテリアルロックの上部ハッチに設けられたワイヤ孔と、ここを通るワイヤ間の隙間からの漏気音に対する消音効果の測定結果を表１に示し、暗騒音の測定結果を表２に示す。
【００４２】
なお、表１および表２とも、上部ハッチに設けられたワイヤ孔の直径は２０ｍｍ、ワイヤの外径は１８ｍｍとした。また、本発明の第１の実施例において、空気溜め室には排気部材として、内径４インチの排気ホースを用いた。
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４３】
表１および表２に示す測定結果から、本発明の第１の実施例によれば、音源からの距離４０ｍ地点の安送音とほぼ同じレベルまで消音効果があることが分かる。
【００４４】
以上のように、この第１の実施例によれば、空気溜め室１８と、消音機能を持たせた排気部材２２との働きにより、漏気音を暗騒音のレベルまで低減できる結果、市街地での圧気ケーソンの沈下掘削作業を、昼夜を問わず行うことができるので、工期を短縮することができるし、また周辺住民の生活環境を阻害することなく施工することができる。
【００４５】
なお、この実施例では排気部材２２は円周方向に等間隔をおいて２本設けるものに限らず、１本でも良く、３本以上でも良い。
【００４６】
（第２の実施例）
つぎに、図２は本発明の第２の実施例を示す縦断正面図である。
【００４７】
この図２に示す第２の実施例では、空気溜め室１８に、円周方向に等間隔をおいて２本の排気部材２２が設けられている。
【００４８】
各排気部材２２は、ケーソン側壁２の上方までの長さに設定されている。また、各排気部材２２の排気口２２’には消音器２５が取り付けられている。
【００４９】
前記消音器２５としては、公知のもの（例えば、商品名オートマフラ等）が用いられる。
【００５０】
このように、本実施例では排気部材２２の排気口２２’に消音器２５を取り付けることによって、排気部材２２に消音機能が付与されている。
【００５１】
しかして、この第２の実施例では、空気溜め室１８に一次的に溜められた内部空気は、排気部材２２を通って消音器２５に入り、この消音器２５で排気部材２２からの騒音を消音した後、消音器２５より外部に排気される。
【００５２】
したがって、この第２の実施例においても、空気溜め室１８と、これに設けられた排気部材２２と、この排気部材２２の排気口２２’に取り付けられた消音器２５との協働により、上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間からの漏気に伴って発生する漏気音を効果的に低減することができる。
【００５３】
なお、前記排気部材２２は図示の２本に限らず、１本でも良く、３本以上でも良い。
【００５４】
また、この実施例において、消音器２５の抵抗が、空気溜め室１８の上部に取り付けられたハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する漏気の抵抗よりも大きくすると、前記ワイヤ孔２１とワイヤ７間の隙間からの漏気に伴って漏気音が発生する。したがって、消音器２５の抵抗を、前記ワイヤ孔２１とワイヤ７間の隙間からの漏気の抵抗よりも小さくなるように、消音器２５の容量や箇数を考慮して配置する必要がある。
【００５５】
この第２の実施例の他の構成、作用については、前記第１の実施例と同様である。
【００５６】
（第３の実施例）
ついで、図３は本発明の第３の実施例を示す縦断正面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。
【００５７】
これら図３および図４に示す第３の実施例では、空気溜め室１８の上部に遮音室２６が接続されている。この遮音室２６の内周壁は、バケットガイドとして機能するようになっている。また、この遮音室２６の上部には遮音板２７が装着されているものもある。
【００５８】
前記遮音板２７は、図４に示すように、ほぼ扇型に形成されたフラップ２８を円周方向に複数枚として、８枚並べて円形に組み立てられている。各フラップ２８は、ゴム板等、柔軟性と弾発性とを有する材料で形成されている。また、複数枚のフラップ２８を円形に組み立てることによって構成された遮音板２７の中央部には、ワイヤ孔２９が設けられている。
【００５９】
そして、この実施例では空気溜め室１８のハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する僅かな漏気に伴って発生する漏気音に対しても、遮音室２６と、これに取り付けられた遮音板２７とにより消音することができるので、消音効果を著しく高めることができる。
【００６０】
また、空の排土バケット６を遮音室２６、空気溜め室１８を経てエアロック１５に入れるときは、排土バケット６の下降に追従して遮音板２７が下方に向かって変形し、反対に掘削土砂入り排土バケット６をマテリアルロック９の外部に吊り上げて排土するときは、その排土バケット６の上昇に追従して遮音板２７が上方に向かって変形し、それぞれ排土バケット６の外周にフィットする。
【００６１】
さらに、前述の排土バケット６の昇降動作時、遮音室２６の内周壁は、バケットガイドとして機能し、排土バケット６の揺れを防止し、スムーズにガイドする。
【００６２】
この第３の実施例の他の構成、作用については、前記第１の実施例と同様である。
【００６３】
なお、この第３の実施例を、前記第２の実施例と組み合わせて用いても良いことは勿論である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明ではマテリアルロック９の上部に、上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する漏気をいったん溜めて消音する空気溜め室１８を接続し、前記空気溜め室１８の上部に、中央部にワイヤ孔２１を有しかつ排土バケット６の通過時に開操作される両開き型のハッチ２０を設け、前記空気溜め室１８に、この空気溜め室１８に溜められた内部空気を外部に排出する排気部材２２を設け、この排気部材２２にも消音機能を持たせており、マテリアルロック９の上部に接続されかつ消音機能を有する空気溜め室１８と、これに設けられかつ消音機能を持った排気部材２２との働きにより、マテリアルロック９の上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間からの漏気に伴って発生する漏気音を低減し得、また、本発明では前記排気部材２２をケーソン側壁２の内部まで延設し、前記空気溜め室１８の内部空気を排気部材２２を通じてケーソン側壁２の内部に排出し、ハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１とワイヤ７間の隙間からの漏気を極力抑えるとともに、排気部材２２の排気音をケーソン側壁２の内部で消去するようにしているので、マテリアルロック９の上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間からの漏気に伴って発生する漏気音を的確に低減し得る効果があり、ひいては市街地での圧気ケーソンの沈下作業を、昼夜を問わず行うことができるので、工期を短縮し得る効果があり、周辺住民の生活環境を阻害することなく施工できる効果もある。さらに、本発明ではマテリアルロック９の上部に、消音機能を有する空気溜め室１８を接続し、この空気溜め室１８に、両開き型のハッチ２０と、消音機能を持たせた排気部材２２を設けるだけで実施できるので、構造が簡素で設備費を廉価に抑え得る効果を有する外、既設のマテリアルロックにも簡単に取り付けて使用できる効果もある。
【００６５】
また、本発明では前記排気部材２２の排気口２２’に、消音器２５を取り付けているので、マテリアルロック９の上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間からの漏気に伴う内部空気を排気する排気口２２の漏気音を顕著に低減し得る効果がある。
【００６６】
また、本発明では前記空気溜め室１８の上部に、遮音室２６を接続し、前記遮音室２６の上部に、中央部にワイヤ孔２９を有し、かつ常閉に設けられ、しかも排土バケット６の昇降動作に追従して開く遮音板２７を装着しており、空気溜め室１８のハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する僅かな漏気に伴って発生する漏気音をも消音できるので、ワイヤ孔とワイヤ間の隙間からの漏気によって発生する漏気音を著しく低減し得る効果がある。
【００６７】
さらに、本発明では前記遮音板２６を、可撓性と復元性とを有する材料によりほぼ扇型に形成された複数枚のフラップ２８を円形に組み合わせて構成しているので、空気溜め室１８のハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する僅かな漏気に伴って発生する漏気音をも的確に消音でき、したがってこの発明によれば、ワイヤ孔とワイヤ間の隙間からの漏気によって発生する漏気音を大幅に低減し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を示す縦断正面図である。
【図２】 本発明の第２の実施例を示す縦断正面図である。
【図３】 本発明の第３の実施例を示す縦断正面図である。
【図４】 図３のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１ 圧気ケーソン
２ ケーソン側壁
５ 圧気作業室
６ 排土バケット
７ ワイヤ
８ マテリアルシャフト
９ マテリアルロック
１１ 上部ハッチ
１２ ワイヤ孔
１３ 下部ハッチ
１５ エアロック
１６ 送気管
１７ 排気管
１８ 空気溜め室
２０ ハッチ
２１ ワイヤ孔
２２ 排気部材
２２’ 排気口
２４ 漏気
２５ 消音器
２６ 遮音室
２７ 遮音板
２８ 遮音板のフラップ
２９ ワイヤ孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、マテリアルロックの上部ハッチに設けられたワイヤ孔と、このワイヤ孔を通るワイヤ間の隙間からの漏気に伴って発生する漏気音を低減するための消音機能付き圧気ケーソンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧気ケーソンの沈下掘削時において、掘削土砂を排出するときは、マテリアルロックの上部ハッチが閉じ、下部ハッチが開いた状態で土砂バケットが吊り下げられている。
【０００３】
この状態で、掘削土砂を積み込んだ排土バケットを圧気作業室よりマテリアルシャフトを経てマテリアルロックへ吊り上げる。
【０００４】
ついで、マテリアルロックの下部ハッチを閉じ、マテリアルロックのエアロック内部のエアを排気し、減圧する。
【０００５】
エアロックの内部が大気圧になったとき、上部ハッチを開け、排土バケットをマテリアルロックから吊り上げ、所定の場所に排土する。
【０００６】
つぎに、空の排土バケットを圧気作業室に吊り降ろすときは、下部ハッチを閉じ、上部ハッチを開けた状態で、マテリアルロックのエアロックに排土バケットを吊り下げ、上部ハッチを閉じる。
【０００７】
ついで、エアロックの外部から内部に高圧空気を供給し、エアロックの内部を加圧する。
【０００８】
前記エアロックの内部がマテリアルシャフトの内部の気圧と等圧になったとき、下部ハッチを開け、排土バケットをマテリアルロックからマテリアルシャフトを経て圧気作業室に降ろす。
【０００９】
そして、排土バケットに圧気作業室内の掘削土砂を再び積み込む。
【００１０】
以上の作業を繰り返して行い、圧気作業室の掘削土砂を排出する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の圧気ケーソンでは、排土バケットによる圧気作業室内の掘削土砂の排出時、マテリアルロック内に排土バケットを入れ、上部ハッチを閉じ、マテリアルロック内を加圧し、作業室内の気圧と同じにする。その後、下部ハッチを開け、排土バケットを作業室まで降ろす。
【００１２】
上部ハッチが閉まった状態でマテリアルロック内が加圧状態のとき、上部ハッチに設けられたワイヤ孔と、ここを通るワイヤ間の隙間から漏気が生ずる。そして、この漏気に伴い、いわゆる笛吹き現象が起こり、耳障りな漏気音が発生する、という課題があった。
【００１３】
また、前記漏気音により、特に市街地での圧気ケーソンの沈下掘削作業においては、夜間は施工できないという問題があり、これにより工程が長くなる。
【００１４】
また、周辺住民の生活環境を阻害するおそれもあった。
【００１５】
このため、基礎工法として優良な工法である圧気ケーソン工法は、これまで市街地では騒音の点で大規模な対策が必要であった。
【００１６】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、マテリアルロックの上部ハッチに設けられたワイヤ孔と、ここを通るワイヤ間の隙間からの漏気により発生する漏気音を低減でき、しかも構造が簡素で、既設のマテリアルロックにも簡単に取り付けて使用可能な漏気音の消音機能付き圧気ケーソンを提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、前記漏気音をより一層効果的に低減し得る漏気音の消音機能付き圧気ケーソンを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、マテリアルロック９の上部ハッチ１１の外部に空気溜め室１８を接続し、マテリアルロック９の上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する漏気を前記空気溜め室１８に排出して漏気音を低減させ、前記空気溜め室１８の上部に、中央部にワイヤ孔２１を有しかつ排土バケット６の通過時に開操作される上部ハッチ１１の開閉とは別に開閉する両開き型のハッチ２０を設け、前記空気溜め室１８に溜められた内部空気を外部に排出する排気部材２２を空気溜め室１８の外部に取付けるとともに、この排気部材２２をケーソン側壁２の内部まで延設し、前記空気溜め室１８の内部空気を排気部材２２を通じてケーソン側壁２の内部に排出し、ハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１とワイヤ７間の隙間からの漏気を抑えるとともに排気部材２２の排気口２２’からの排気音をケーソン側壁２の内部で消去するようにしてなることを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の漏気音の消音機能付き圧気ケーソンにおいて、前記排気部材２２の排気口２２’に消音器２５を取付けてなることを特徴としている。
請求項３記載の発明では、請求項１記載の漏気音の消音機能付き圧気ケーソンにおいて、前記空気溜め室１８の上部に更に遮音室２６を接続し、前記遮音室２６の上部に、中央部にワイヤ孔２９を有し、かつ常閉に設けられ、しかも排土バケット６の昇降動作に追従して開く遮音板２７を装着したことを特徴としている。
請求項４記載の発明では、請求項３記載の漏気音の消音機能付き圧気ケーソンにおいて、前記遮音室２６の前記遮音板２７を、可撓性と復元性とを有する材料によりほぼ扇型に形成された複数枚のフラップ２８を円形に組合せて構成したことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例を示す縦断正面図である。
【００２１】
この図１に示す第１の実施例では、圧気ケーソン１は筒状のケーソン側壁２と、作業室スラブ３と、刃口４と、圧気作業室５と、マテリアルシャフト８と、これの上部に連結されたマテリアルロック９とを備えている。この圧気ケーソン１は、他にはマンシャフトと、これの上部に連結されたマンロックと、コンプレッサを含む圧気設備と、圧気作業室５の天井面に取り付けられた走行レールに沿って走行し地山Ｇを掘削する掘削機等を備えているが、前記マンシャフト、マンロック、圧気設備および掘削機は図面では省略されている。
【００２２】
なお、図１において、符号６は排土バケット、符号７は排土バケット用のワイヤを示す。
【００２３】
ところで、前記マテリアルロック９はハウジング１０と、上部ハッチ１１と、下部ハッチ１３と、上，下部ハッチ１１，１３間に形成されたエアロック１５と、送気管１６と、排気管１７とを有している。
【００２４】
前記上部ハッチ１１の中央部にはワイヤ孔１２が設けられ、下部ハッチ１３の中央部にもワイヤ孔１４が設けられている。
【００２５】
前記送気管１６は、圧気設備のコンプレッサに接続されており、エアロック１５内に排土バケット６を入れ、上，下部ハッチ１１，１３を閉じた状態で、エアロック１５内に高圧空気を供給し得るようになっている。
【００２６】
前記排気管１７は、エアロック１５内に排土バケット６を入れ、上，下部ハッチ１１，１３を閉じた状態で、エアロック１５の空気を排出するようにしている。
【００２７】
前記マテリアルロック９の上部には、空気溜め室１８が接続されている。この空気溜め室１８は、前記マテリアルロック９のハウジング１０にフランジ継手１９を介して連結されている。
【００２８】
前記空気溜め室１８には、ハッチ２０と、排気部材２２とが設けられている。
【００２９】
前記ハッチ２０は、両開き型に形成され、中央部にワイヤ孔２１が設けられている。また、このハッチ２０には油圧ジャッキ等の開閉操作手段が設けられていて、排土バケット６の通過時に開操作される。なお、この実施例ではハッチ２０に、観音開き型のものを採用しているが、これに限らず、スライド型のものを用いても良い。
【００３０】
前記排気部材２２には、この実施例では排気管が用いられている。また、排気部材２２は円周方向に等間隔をおいて複数本設けられている。そして、これら複数本の排気部材２２の合計排気能力が、上部ハッチ１１のワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する最大漏気量よりも大きく設定されている。さらに、各排気部材２２はケーソン側壁２の内部の下部まで延設されており、その排気口２２’はケーソン側壁２内に固定された受け台２３上に設置されている。しかして、この実施例では上部ハッチ１１のワイヤ孔１２とワイヤ７間の隙間からの漏気音を空気溜め室１８で低減させ、また排気部材２２の排気能力を、上部ハッチ１１のワイヤ孔１２とワイヤ７間の隙間からの最大の漏気量よりも大きくし空気溜め室１８のハッチ２０のワイヤ孔２１とワイヤ７間の隙間からの漏気を最小限にしたこと、排気部材２２を空気溜め室１８からケーソン側壁２内の下部まで延設し、排気口２２’をケーソン側壁２の内部に導き、ここに排気し、排気音をケーソン側壁２の内部で消去するようにしたこととによって、排気部材２２にも消音機能を持たせている。また、圧気ケーソン１の沈下に伴い、排気部材２２が相対的に短くなったときは、排気部材２２を継ぎ足して行くものとする。なお、排気部材２２には排気管に代えて、排気ホースを用いても良い。
【００３１】
前述のごとく構成された漏気音の消音機能付き圧気ケーソンは、次のように使用され、作用する。
【００３２】
まず、空の排土バケット６を圧気作業室５に持ち込むときは、マテリアルロック９の下部ハッチ１３を閉じた状態で、空気溜め室１８のハッチ２０、およびマテリアルロック９の上部ハッチ１１を開け、エアロック１５内に排気バケット６を入れ、上部ハッチ１１と空気溜め室１８のハッチ２０とを閉じる。
【００３３】
ついで、圧気設備のコンプレッサ（いずれも図示せず）に接続された送気管１６よりエアロック１５内に高圧空気を供給し、エアロック１５内をマテリアルシャフト８側の気圧まで加圧する。
【００３４】
このとき、上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と，ここを通るワイヤ７間の隙間から、エアロック１５の内部空気が漏洩する。かかる漏気２４を空気溜め室１８内にいったん溜め、消音する。そして、空気溜め室１８に一次的に溜められた漏気２４を、空気溜め室１８に設けられた複数本の排気部材２２によりケーソン側壁２の内部の下部まで導き、排気口２２’からケーソン側壁２内の下部に排出する。
【００３５】
ここで、前記排気部材２２の合計排気能力を、前記漏気２４の最大漏気量よりも大きく設定していることによって、空気溜め室１８のハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１とワイヤ７間の漏気を抑え、漏気による笛吹き現象を解消することができるし、さらには排気部材２２を空気溜め室１８からケーソン側壁２内の下部まで延設し、空気溜め室１８に一次的に溜められた漏気２４をここに排出するようにしたことによって、排気部材２２の排気音をケーソン側壁２内の下部で消去することができる。したがって、上部ハッチ１１のワイヤ孔１２と、ワイヤ７間の隙間からの漏気２４に伴って発生する漏気音を効果的に低減することができる。
【００３６】
前記エアロック１５内がマテリアルシャフト８側の気圧と等圧になったとき、マテリアルロック９の下部ハッチ１３を開け、空の排土バケット６をエアロック１５からマテリアルシャフト８を通って圧気作業室５内に持ち込み、図１に示すように、圧気作業室５の底部の地山Ｇ上に設置する。
【００４１】
続いて、圧気作業室５内の掘削土砂を排出するときは、排土バケット６に掘削土砂を積み込み、マテリアルロック９の上部ハッチ１１、および空気溜め室１８のハッチ２０を閉じた状態で、下部ハッチ１３を開け、掘削土砂入り排土バケット６をマテリアルシャフト８および下部ハッチ１３を通ってエアロック１５内に入れる。
【００３７】
このときに、上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出した漏気２４も、空気溜め室１８に一次的に溜め、排気部材２２によりケーソン側壁２内の下部に導き、排気口２２’よりここに排出する。したがって、この場合も前述したところと同様、排気部材２２の合計排気能力を、漏気２４の最大漏気量よりも大きく設定していることによって、漏気による笛吹き現象を解消することができるし、さらには漏気２４をいったん空気溜め室１８に溜め、ここから排気部材２２によりケーソン側壁２の内部の下部に導き、ここに前記漏気２４を排出し、漏気音をケーソン側壁２内の下部で消去するようにしたことによって、排気部材２２による排気に伴って発生する排気音を効果的に低減することができる。
【００３８】
かかる掘削土砂の排出時、エアロック１５内に掘削土砂入り排土バケット６を納めた後、下部ハッチ１３を閉じ、エアロック１５に設けられた排気管１７によりエアロック１５の内部空気を排出し、エアロック１５内を大気圧まで減圧する。
【００３９】
前記エアロック１５内が大気圧になったとき、上部ハッチ１１および空気溜め室１８のハッチ２０を開け、掘削土砂入り排土バケット６を上部ハッチ１１、空気溜め室１８、同空気溜め室１８のハッチ２０を経てケーソン外部まで吊り上げ、所定の位置に排土する。
【００４０】
以上の作業を繰り返して行い、圧気作業室５内の掘削土砂を所定の排土位置まで運び込み、排出する。
【００４１】
つぎに、従来技術と本発明の第１の実施例とについて、マテリアルロックの上部ハッチに設けられたワイヤ孔と、ここを通るワイヤ間の隙間からの漏気音に対する消音効果の測定結果を表１に示し、暗騒音の測定結果を表２に示す。
【００４２】
なお、表１および表２とも、上部ハッチに設けられたワイヤ孔の直径は２０ｍｍ、ワイヤの外径は１８ｍｍとした。また、本発明の第１の実施例において、空気溜め室には排気部材として、内径４インチの排気ホースを用いた。
【表１】
【表２】
表１および表２に示す測定結果から、本発明の第１の実施例によれば、音源からの距離４０ｍ地点の安送音とほぼ同じレベルまで消音効果があることが分かる。
【００４４】
以上のように、この第１の実施例によれば、空気溜め室１８と、消音機能を持たせた排気部材２２との働きにより、漏気音を暗騒音のレベルまで低減できる結果、市街地での圧気ケーソンの沈下掘削作業を、昼夜を問わず行うことができるので、工期を短縮することができるし、また周辺住民の生活環境を阻害することなく施工することができる。
【００４５】
なお、この実施例では排気部材２２は円周方向に等間隔をおいて２本設けるものに限らず、１本でも良く、３本以上でも良い。
【００４６】
（第２の実施例）
つぎに、図２は本発明の第２の実施例を示す縦断正面図である。
【００４７】
この図２に示す第２の実施例では、空気溜め室１８に、円周方向に等間隔をおいて２本の排気部材２２が設けられている。
【００４８】
各排気部材２２は、ケーソン側壁２の上方までの長さに設定されている。また、各排気部材２２の排気口２２’には消音器２５が取り付けられている。
【００４９】
前記消音器２５としては、公知のもの（例えば、商品名オートマフラ等）が用いられる。
【００５０】
このように、本実施例では排気部材２２の排気口２２’に消音器２５を取り付けることによって、排気部材２２に消音機能が付与されている。
【００５１】
しかして、この第２の実施例では、空気溜め室１８に一次的に溜められた内部空気は、排気部材２２を通って消音器２５に入り、この消音器２５で排気部材２２からの騒音を消音した後、消音器２５より外部に排気される。
【００５２】
したがって、この第２の実施例においても、空気溜め室１８と、これに設けられた排気部材２２と、この排気部材２２の排気口２２’に取り付けられた消音器２５との協働により、上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間からの漏気に伴って発生する漏気音を効果的に低減することができる。
【００５３】
なお、前記排気部材２２は図示の２本に限らず、１本でも良く、３本以上でも良い。
【００５４】
また、この実施例において、消音器２５の抵抗が、空気溜め室１８の上部に取り付けられたハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する漏気の抵抗よりも大きくすると、前記ワイヤ孔２１とワイヤ７間の隙間からの漏気に伴って漏気音が発生する。したがって、消音器２５の抵抗を、前記ワイヤ孔２１とワイヤ７間の隙間からの漏気の抵抗よりも小さくなるように、消音器２５の容量や箇数を考慮して配置する必要がある。
【００５５】
この第２の実施例の他の構成、作用については、前記第１の実施例と同様である。
【００５６】
（第３の実施例）
ついで、図３は本発明の第３の実施例を示す縦断正面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。
【００５７】
これら図３および図４に示す第３の実施例では、空気溜め室１８の上部に遮音室２６が接続されている。この遮音室２６の内周壁は、バケットガイドとして機能するようになっている。また、この遮音室２６の上部には遮音板２７が装着されているものもある。
【００５８】
前記遮音板２７は、図４に示すように、ほぼ扇型に形成されたフラップ２８を円周方向に複数枚として、８枚並べて円形に組み立てられている。各フラップ２８は、ゴム板等、柔軟性と弾発性とを有する材料で形成されている。また、複数枚のフラップ２８を円形に組み立てることによって構成された遮音板２７の中央部には、ワイヤ孔２９が設けられている。
【００５９】
そして、この実施例では空気溜め室１８のハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する僅かな漏気に伴って発生する漏気音に対しても、遮音室２６と、これに取り付けられた遮音板２７とにより消音することができるので、消音効果を著しく高めることができる。
【００６０】
また、空の排土バケット６を遮音室２６、空気溜め室１８を経てエアロック１５に入れるときは、排土バケット６の下降に追従して遮音板２７が下方に向かって変形し、反対に掘削土砂入り排土バケット６をマテリアルロック９の外部に吊り上げて排土するときは、その排土バケット６の上昇に追従して遮音板２７が上方に向かって変形し、それぞれ排土バケット６の外周にフィットする。
【００６１】
さらに、前述の排土バケット６の昇降動作時、遮音室２６の内周壁は、バケットガイドとして機能し、排土バケット６の揺れを防止し、スムーズにガイドする。
【００６２】
この第３の実施例の他の構成、作用については、前記第１の実施例と同様である。
【００６３】
なお、この第３の実施例を、前記第２の実施例と組み合わせて用いても良いことは勿論である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明ではマテリアルロック９の上部に、上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する漏気をいったん溜めて消音する空気溜め室１８を接続し、前記空気溜め室１８の上部に、中央部にワイヤ孔２１を有しかつ排土バケット６の通過時に開操作される両開き型のハッチ２０を設け、前記空気溜め室１８に、この空気溜め室１８に溜められた内部空気を外部に排出する排気部材２２を設け、この排気部材２２にも消音機能を持たせており、マテリアルロック９の上部に接続されかつ消音機能を有する空気溜め室１８と、これに設けられかつ消音機能を持った排気部材２２との働きにより、マテリアルロック９の上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間からの漏気に伴って発生する漏気音を低減し得、また、本発明では前記排気部材２２をケーソン側壁２の内部まで延設し、前記空気溜め室１８の内部空気を排気部材２２を通じてケーソン側壁２の内部に排出し、ハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１とワイヤ７間の隙間からの漏気を極力抑えるとともに、排気部材２２の排気音をケーソン側壁２の内部で消去するようにしているので、マテリアルロック９の上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間からの漏気に伴って発生する漏気音を的確に低減し得る効果があり、ひいては市街地での圧気ケーソンの沈下作業を、昼夜を問わず行うことができるので、工期を短縮し得る効果があり、周辺住民の生活環境を阻害することなく施工できる効果もある。さらに、本発明ではマテリアルロック９の上部に、消音機能を有する空気溜め室１８を接続し、この空気溜め室１８に、両開き型のハッチ２０と、消音機能を持たせた排気部材２２を設けるだけで実施できるので、構造が簡素で設備費を廉価に抑え得る効果を有する外、既設のマテリアルロックにも簡単に取り付けて使用できる効果もある。
【００６５】
また、本発明では前記排気部材２２の排気口２２’に、消音器２５を取り付けているので、マテリアルロック９の上部ハッチ１１に設けられたワイヤ孔１２と、ここを通るワイヤ７間の隙間からの漏気に伴う内部空気を排気する排気口２２の漏気音を顕著に低減し得る効果がある。
【００６６】
また、本発明では前記空気溜め室１８の上部に、遮音室２６を接続し、前記遮音室２６の上部に、中央部にワイヤ孔２９を有し、かつ常閉に設けられ、しかも排土バケット６の昇降動作に追従して開く遮音板２７を装着しており、空気溜め室１８のハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する僅かな漏気に伴って発生する漏気音をも消音できるので、ワイヤ孔とワイヤ間の隙間からの漏気によって発生する漏気音を著しく低減し得る効果がある。
【００６７】
さらに、本発明では前記遮音板２６を、可撓性と復元性とを有する材料によりほぼ扇型に形成された複数枚のフラップ２８を円形に組み合わせて構成しているので、空気溜め室１８のハッチ２０に設けられたワイヤ孔２１と、ここを通るワイヤ７間の隙間から漏出する僅かな漏気に伴って発生する漏気音をも的確に消音でき、したがってこの発明によれば、ワイヤ孔とワイヤ間の隙間からの漏気によって発生する漏気音を大幅に低減し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を示す縦断正面図である。
【図２】 本発明の第２の実施例を示す縦断正面図である。
【図３】 本発明の第３の実施例を示す縦断正面図である。
【図４】 図３のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１ 圧気ケーソン
２ ケーソン側壁
５ 圧気作業室
６ 排土バケット
７ ワイヤ
８ マテリアルシャフト
９ マテリアルロック
１１ 上部ハッチ
１２ ワイヤ孔
１３ 下部ハッチ
１５ エアロック
１６ 送気管
１７ 排気管
１８ 空気溜め室
２０ ハッチ
２１ ワイヤ孔
２２ 排気部材
２２’ 排気口
２４ 漏気
２５ 消音器
２６ 遮音室
２７ 遮音板
２８ 遮音板のフラップ
２９ ワイヤ孔
Claims (4)
- マテリアルロック（９）の上部ハッチ（１１）の外部に空気溜め室（１８）を接続し、
マテリアルロック（９）の上部ハッチ（１１）に設けられたワイヤ孔（１２）と、ここを通るワイヤ（７）間の隙間から漏出する漏気を前記空気溜め室（１８）に排出して漏気音を低減させ、
前記空気溜め室（１８）の上部に、中央部にワイヤ孔（２１）を有しかつ排土バケット（６）の通過時に開操作される上部ハッチ（１１）の開閉とは別に開閉する両開き型のハッチ（２０）を設け、
前記空気溜め室（１８）に溜められた内部空気を外部に排出する排気部材（２２）を空気溜め室（１８）の外部に取付けるとともに、
この排気部材（２２）をケーソン側壁（２）の内部まで延設し、前記空気溜め室（１８）の内部空気を排気部材（２２）を通じてケーソン側壁（２）の内部に排出し、ハッチ（２０）に設けられたワイヤ孔（２１）とワイヤ（７）間の隙間からの漏気を抑えるとともに排気部材（２２）の排気口（２２’）からの排気音をケーソン側壁（２）の内部で消去するようにしてなることを特徴とする漏気音の消音機能付き圧気ケーソン。 - 前記排気部材（２２）の排気口（２２’）に消音器（２５）を取付けてなることを特徴とする請求項１記載の漏気音の消音機能付き圧気ケーソン。
- 前記空気溜め室（１８）の上部に更に遮音室（２６）を接続し、前記遮音室（２６）の上部に、中央部にワイヤ孔（２９）を有し、かつ常閉に設けられ、しかも排土バケット（６）の昇降動作に追従して開く遮音板（２７）を装着したことを特徴とする請求項１記載の漏気音の消音機能付き圧気ケーソン。
- 前記遮音室（２６）の前記遮音板（２７）を、可撓性と復元性とを有する材料によりほぼ扇型に形成された複数枚のフラップ（２８）を円形に組合せて構成したことを特徴とする請求項３記載の漏気音の消音機能付き圧気ケーソン。
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