JPH0310236Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、地中横穴掘削における掘削土砂の搬
出装置に関する。

〔従来の技術〕

地中横穴掘削は、上下水道工事をはじめ、電力
ケーブルの地中配線及び電信電話配線工事、その
他多くの地中埋設工事を行うに際して必要不可欠
である。従来、この地中横穴掘削を施工する工法
としては、例えば推進工法、シールド工法等が知
られており、それらの掘削土砂の搬出方法は一般
的に、管内に設置したベルトコンベアやズリ台車
によつて坑外に搬出される。

この方法は、管内の設備が煩雑になるばかりか
管内の安全性や作業性に問題が多く、管径が
φ1500ｍ／ｍ以下になると、作業スペースが確保
しにくくなり、施工困難となる。

泥水加圧工法は、前記と異なり送泥水と掘削土
砂をスラリーポンプにて高速循環のパイプ輸送を
行うので作業性は良い。

しかし、搬送する掘削土砂と泥水の混合された
土砂の比重が、ｒ＝1.3以上になると輸送困難と
なること、又、排泥管（通常４吋程度）の2/3以
上の礫がパイプに入り込むと閉塞しやすいこと、
そして、管路延長が100ｍ程度を越えると中継ポ
ンプが必要となり、これを管内に設置すると作業
スペースが非常に確保しにくくなること、さら
に、管内流速が大きいため管の摩耗がはげしいこ
と等の問題点がある。

本考案者も先に特開昭58−101998号公報におい
て、パイプ輸送の利点を生かし掘削土砂を地上に
排出する方法を提案した。

同方法は、掘削孔の先端に形成した掘削室と地
上に配設した真空槽及び真空ポンプを排泥管によ
つて連結し、さらに排泥管の掘削室側に送気管を
連結し、同送気管を通して大気、又は圧搾空気を
断続的に排泥管内に給送し、その圧力によつて掘
削土砂を真空槽に排出することを内容とするもの
である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、同方法は掘削土砂を搬出する際この掘
削土砂をプラグ流として確実に形成するプラグ形
成装置や、プラグ長さの調整装置がないため、搬
送能力や排泥管径、排泥距離に応じた適切なプラ
グが形成出来ず、掘削土砂が連続して吸入され、
プラグ長が大きくなり吸引力をオーバーした抵抗
を生じ、プラグの流れが停止するためプラグ先頭
部の圧密脱水による塑性化が起こり、閉塞しがち
になり効率的な排出が出来なかつた。又、掘削土
砂が給送される真空槽には何等土砂中の微粒子や
水の真空ポンプへの混入を排除する構成を有して
いないため真空ポンプの機能が短期間に低下し、
十分な真空度が得られず搬送に支障をきたしてい
た。

本考案は上記問題点を解決することが出来る掘
削土砂の搬出装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

以下、添付図に示す実施例に基づいて、上記問
題を解決する手段を具体的に説明する。

第１図及び第２図において、１は地中に所定深
さまで掘削した竪穴であり、２は同竪穴１から水
平方向に掘削された掘削孔である。

かかる掘削孔２の先端には、第２図に示すごと
く、隔壁４によつて掘削室３が形成されており、
同掘削室３は、その前部に地山５を掘削するた
め、モーター等の動力の回転によつて駆動する掘
削カツター６を配設している。また、７は掘削室
３内に掘削カツター６と同軸に取りけた撹拌カツ
ターである。

１０は同掘削室３内に一端を連通連結し、他端
を地上に配設した泥水槽１１と連通連結する泥水
供給管である。なお、１２は泥水ポンプである。

２０は隔壁４に形成した土砂排出開口であり、
同排出開口２０の下部には、同排出開口２０から
の混合土砂を受け取る吸入貯溜槽２１が配置され
ている。

２２は一端を同吸入貯溜槽２１と連結するとと
もに、他端を地上に配設した排出土砂貯溜タンク
２３と連通連結する排泥管である。また、２４は
排出土砂貯溜タンク２３に連結した真空ポンプで
ある。

また、３０は排泥管２２内にプラグ流を形成す
るべくプラグ長調整・形成装置４０に設置された
空気を供給する空気吸入弁である。

上記基本構成において、本考案は、吸入貯溜槽
２１と排泥管２２との連結部に、同連結部の連通
を間欠的に遮断し、プラグ長さを調整するプラグ
長調整・形成装置４０を設けたこと、及び排出土
砂貯溜タンク２３と真空ポンプ２４間に水と微粒
子の真空ポンプ２４への流入を防止する保護装置
４１を設けたこと、及び排出土砂貯溜タンク２３
の内部構造を同様に保護装置４１へ水と微粒子が
流入しない構成としたことに特徴を有する。

まず、プラグ長調整・形成装置４０の構成及び
作用について説明する。

第２図に示すごとく、プラグ長調整・形成装置
４０は、遮断板５０をクランク運動による連結機
構５１によつて回転モータ５２と連結することに
よつて構成しており、同モータ５２の回転によつ
て遮断板５０が上下に摺動し、排泥管２２の中に
吸い込まれる排泥土砂の量を加減し、適切なプラ
グ長を設定する。これは回転モータ５２の回転数
もしくは、連結機構５１を構成する歯車によつて
制御できる。又、上記機構は例えば油圧又は空気
圧等を利用してシリンダにより遮断板５０の作動
を行つても良い。

次に、保護装置４１の構成及び作用について説
明する。

６０は保護タンクであり、同保護タンク６０は
その内部に間隔をあけてそれぞれ基端を上部壁及
び底部壁に固定した邪魔板６１，６２を取付ける
ことによつて、タンク内部にジグザグ通路を形成
している。

かかる構成によつて、保護タンク６０内に流入
した空気中に微小量含まれる土砂及び水は邪魔板
６１，６２に当たり、底部壁上に沈積することと
なる。また、保護タンク６０内の捕集土砂と水が
ある一定の高さ迄達すると泥水位計６３のセンサ
ーが働き真空ポンプ２４の電源を遮断し、真空ポ
ンプ２４を保護する。又、保護装置４１と真空ポ
ンプ２４の間には、やはり微粒子を濾過する保護
フイルタ６４を設置する。

次に、排出土砂貯溜タンク２３について説明す
る。

７０はタンク本体であり、同タンク本体７０は
第４図に示すごとく、その土砂流入口側と空気吸
引口側にそれぞれ防護板７１，７２を取りつけて
おり、微小土砂及び水が直接保護装置４１内に流
入するのを防止している。

また、７３はタンク本体７０の上部壁に設けた
フロートであり、流入土砂がある一定の高さ迄留
まるとフロート７３が上昇し、空気を吸い込むの
で保護装置４１を介して真空ポンプ２４迄土砂が
吸い込まれることはない。ついで、上記構成を有
する土砂排出装置の使用方法について説明する。

まず、掘削カツター６を駆動して掘削した土砂
と、泥水槽１１からの泥水とを撹拌カツター７を
回転させることにより混合し、その混合された土
砂をゲート８を開き連通管９をとおして吸入貯留
槽２１に取り込む。つまり、地山５から掘削した
掘削土砂のみではプラグ流輸送は出来ないので、
送泥水との混合によつて粘性と適度な軟度と流動
性を持つものとし、プラグ流輸送をし易いものに
作り変える。又、通常の泥水加圧工法の場合の排
泥土砂では、比重が軽く薄すぎるので、地山５の
掘削土を利用し、掘削室３で充分混合し、同様に
プラグ流輸送し易いいものに変える。

ついでプラグ長調整・形成装置４０を適当なプ
ラグ長を形成する間隔で遮断板５０を摺動開閉さ
せ、遮断板５０が閉の状態で空気吸入弁３０より
空気を排泥管２２内に取り入れて第３図に示すご
とくプラグ流Ａを形成する。

プラグの長さについては、前記した如く、真空
ポンプ２４と搬出距離に応じて長さを変化させる
為、プラグ長調整・形成装置４０によつて空気吸
入量と土砂吸入量を適切なものに調整する。

排泥管２２を通つて来た掘削土砂はプラグ流Ａ
をなしながら竪穴１の傍らに設置した排泥土砂貯
溜タンク２３に空気と土砂が分離され土砂のみが
貯留される。

ある一定の高さ迄留まるとフロート７３が上昇
し、空気を吸い込むので真空ポンプ２４迄土砂が
吸い込まれることはない。

また、真空ポンプ２４の保護の為、保護装置４
１があり、これは貯溜タンク２３より微量にでも
吸い込まれた土砂が隔壁に当り下に沈積する様な
装置とし、ある一定の高さ迄達すると泥水位計６
３のセンサーが働き真空ポンプ２４の電源を遮断
し、真空ポンプ２４を保護する。

〔考案の効果〕

以上述べて来た構成により、本考案は、以下の
効果を奏することができる。

イ パイプ輸送の長所を生かし、連続作業による
作業能率の向上と、管内での作業スペースの確
保をはかり、長距離搬送を可能となし設備の簡
易化と、中小口径管への適用化を図ることがで
きる。

ロ プラグ輸送により、空気スラリー輸送を利用
した搬出方法を採用し、搬送能力を著しく向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案にかかる掘削土砂の
排出装置による土砂排出作業の説明図、第３図は
プラグ流の説明図、第４図はタンク本体の平面図
である。 図中、１……竪穴、２……掘削孔、３……掘削
室、４……隔壁、５……地山、６……掘削カツタ
ー、７……撹拌カツター、８……ゲート、９……
連通管、１０……泥水供給管、１１……泥水槽、
１２……泥水ポンプ、２０……土砂排出開口、２
１……吸入貯溜槽、２２……排泥管、２３……排
出土砂貯溜タンク、２４……真空ポンプ、３０…
…空気吸入弁、４０……プラグ長調整・形成装
置、４１……保護装置、５０……遮断板、５１…
…連結機構、５２……回転モータ、６０……保護
タンク、６１，６２……邪魔板、６３……泥水位
計、６４……保護フイルタ、７０……タンク本
体、７１，７２……防護板、７３……フロート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 掘削孔の先端に形成し、前部に掘削カツター
   ６、中間に撹拌カツター７及び後部にゲート等で
   土砂排出量を調整できる土砂排出開口２０を有す
   る掘削室３と、同掘削室３に掘削土砂に流動性を
   得るための泥水を供給する泥水供給管１０と、掘
   削室３の後部に配設し、土砂排出開口２０と連通
   する吸入貯溜槽２１と排泥管２２の間に配設した
   プラグ長調整・形成装置４０と、同プラグ長調
   整・形成装置４０に取付け、その内室と連通する
   空気吸入弁３０と、地上に設置され、排泥管２２
   を介してプラグ長調整・形成装置４０と連通連結
   する排泥土砂貯溜タンク２３と、同タンク２３に
   連結する真空ポンプ２４との間に介設し、吸引空
   気から土砂粒子と水分を排除する保護装置４１と
   からなる地中横穴の掘削土砂搬出装置。