JPH0417661Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、地盤に竪孔を穿設する場合に使用
する竪孔用水中掘削機のズリ排出装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、建築物のコンクリート基礎杭を施工した
り、海岸において護岸用コンクリート基盤杭を施
工する場合、地盤に直径１ｍ前後の竪孔を穿設
し、その竪孔にコンクリートを打設して杭を構成
すう方法が採用されている。そして前記竪孔を掘
削する竪孔掘削機としては、アースオーガーや竪
孔用水中掘削機等が用いられている。

従来知られている竪孔用水中掘削機およびズリ
排出処理装置の一例を第６図および第７図によっ
つて説明すると、支持フレーム１０とこれに固定
された旋回用駆動装置１１とからなる掘削機本体
２の下部に、前記旋回用駆動装置１１により旋回
される旋回支持部材１２が取付けられ、その旋回
支持部材１２に、伸縮用液圧シリンダを内蔵した
伸縮アーム１３の上端部が横軸により枢着され、
その伸縮アーム１３の下端部に駆動装置により回
転されるドラムカツタ１４が取付けられ、かつ前
記旋回支持部材１２と伸縮アーム１３における上
側アームの中間部とがアーム回動用液圧シリンダ
１５を介して連結されて、竪孔用水中掘削機１６
が構成され、このように構成された水中掘削機１
６はトラツククレーン１７によりワイヤロープを
介して昇降可能に吊下支持される。

地上に、スラリーポンプ１８と沈殿槽１９と水
中ポンプ２０に収容した貯水槽２１と運転制御室
２２と発電機（図示を省略した）とが設置され、
前記スラリーポンプ１８の吸込管２３は、下部が
竪孔４内に挿入されているケーシング管２４内を
通つて竪孔４の底部に向かつて開口し、前記スラ
リーポンプ１８の吐出管２５は沈殿槽１９内の上
部に開口し、沈殿槽１９と貯水槽２１とは相互に
接続され、かつ前記水中ポンプ２０の送水管２６
は前記ケーシング管２４内の上部に開口してい
る。

第６図および第７図に示す装置において、旋回
用駆動装置１１により旋回支持部材１２および伸
縮アーム１３を介してドラムカツタ１４が竪孔４
の中心線の周りに旋回されると共に、ドラムカツ
タ１４が回転され、ドラムカツタ１４により掘削
された土砂類すなわちズリと竪孔４内の水とから
なる泥水は、スラリーポンプ１８により吸い上げ
られて沈殿槽１９に供給され、その沈殿槽１９か
ら貯水槽２１に送られた水は、水中ポンプ２０に
よりケーシング２４内を通つて竪孔４内に還流さ
れる。

また竪孔用水中掘削機により掘削されたズリを
排出する他の手段として、エアリフトポンプ式ズ
リ排出装置も知られている。このエアリフトポン
プ式ズリ排出装置の場合は、第８図に示すよう
に、排出管２７の一端部が竪孔４の底部に向かつ
て開口されると共に、前記排出管２７の他端部が
沈殿槽１９内の上部に開口され、地上に設置され
たコンプレツサ２８に送気管２９の一端部が接続
され、かつその送気管２９の他端部は前記排出管
２７の吸入端部付近に接続されている。そして前
記コンプレツサ２８から圧縮空気が送気管２９を
経て排出管２７内の下部に供給されて、その排出
管２７内に気泡を含む水流が発生し、その水流に
より竪孔４内の底部のズリが沈殿槽１９内に排出
される。

〔考案が解決しようとする課題〕

第６図および第７図に示すように、スラリーポ
ンプ１８によりズリを排出する場合の最大揚程は
約６ｍであるので、竪孔４内の水面３０からスラ
リーポンプ１８までの高さＨ１が６ｍよりも大き
い場合は、スラリーポンプ１８を使用してズリを
排出することができない。

またエアリフトポンプを使用する場合は、排出
管２７における圧縮空気吹込部から竪孔４内の水
面３０までの高さをｈ、前記圧縮空気吹込部から
排出管２７の上端までの高さをＨとしたとき、
ｈ／Ｈ＞0.6でないと使用することができない。
したがつて、ｈ／Ｈ≦0.6であるときは竪孔４内
に注入して水面を高くする必要がある。

しかしながら、竪孔を掘削する地盤の地質が、
砂質またはサンゴ礁からなる連続気泡性の石灰岩
であるときは、竪孔内に注水しても、水が地盤に
浸透していくので、竪孔内の水位を高くすること
ができない。

この考案は、大深度の竪孔を掘削する場合、あ
るいは水浸透性地盤で深い竪孔を掘削する場合で
あつても、ズリを容易に排出することができる竪
孔用水中掘削機のズリ排出装置を提供することを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、この考案の竪孔用
水中掘削機のズリ排出装置においては、竪孔用水
中掘削機１における掘削機本体２に固定された吸
引縦管３の下端開口部が竪孔４の孔底付近に配置
され、その吸引縦管３の上部は前記掘削機本体２
の上面から上方に向かつて突出し、竪孔４内に吊
り降ろされる通水性ズリ排出用バケツト５の下部
にスラリーポンプ６が固定され、そのスラリーポ
ンプ６に前記吸引縦管３の上部に嵌合される吸込
管７が固定され、吸引縦管３の上端部および吸込
管７の下端部のうちの一方に、管端から離反する
にしたがつて拡開する嵌合用誘導部材８が連設さ
れ、前記スラリーポンプ６に接続された吐出管９
は前記ズリ排出用バケツト５内に向かつて開口し
ている。

〔作用〕

スラリーポンプ６を運転すると、ドラムカツタ
１４により掘削された竪孔４内のズリと水とから
なるスラリーが、吸引縦管３および吸込管７を経
て吸い上げられて、吐出管９から竪孔４内のズリ
排出用バケツト５内に供給される。

ズリ排出用バケツト５内に適当量のズリが供給
されたのち、スラリーポンプ６の運転を停止し、
スラリーポンプ付きのズリ排出用バケツト５を地
上に吊り上げる。この場合、ズリ排出用バケツト
５内の水はそのバケツト５の周壁の通水孔から排
出される。

バケツト５内のズリを排出したのち、スラリポ
ンプ６付きのズリ排出用バケツト５を竪孔４内に
吊り降ろしていくと、嵌合用誘導部材８によりガ
イドされて、スラリーポンプ６の吸込管７が吸引
縦管３の上部に自動的に嵌合される。

〔実施例〕

次にこの考案を図示の例によつて詳細に説明す
る。

第１図ないし第５図はこの考案の一実施例に係
る竪孔用水中掘削機のズリ排出装置を示すもので
あつて、支持フレーム１０とこれに固定された旋
回用駆動装置１１とからなる掘削機本体２の下部
に、前記旋回用駆動装置１１により中空軸３８を
介して旋回される旋回支持部材１２が取付けら
れ、その旋回支持部材１２に、伸縮用液圧シリン
ダを内蔵した伸縮アーム１３の上端部が横軸によ
り枢着され、その伸縮アーム１３の下端部に駆動
装置により回転されるドラムカツタ１４が取付け
られ、かつ前記旋回支持部材１２と伸縮アーム１
３における上側アームの中間部とがアーム回動用
液圧シリンダ１５を介して連結され、さらに前記
支持フレーム１０の上部および中間部に、竪孔４
に挿入されたケーシング管２４の内面に圧接され
る３本以上の突張り固定用液圧シリンダ３１が等
角度間隔で放射状に固定されて、竪孔用水中掘削
機１が構成され、このように構成された水中掘削
機１は、従来の場合と同様に、トラツククレーン
によりワイヤロープまたはリンクチエーン等の可
撓性吊り材３２および引抜操作用液圧シリンダ３
３を介して吊下げられ、前記可撓性吊り材３２の
下部に固定されたブラケツト３４の先端部に支承
ローラ３５が取付けられている。

前記掘削機本体２および旋回支持部材１２の中
心部に吸引縦管３が挿通されて固定され、かつそ
の吸引縦管３の下端開口部はドラムカツタ１４の
後部に配置され、さらに吸引縦管３の上端部は掘
削機本体２の上面から垂直状態で突出し、また吸
引縦管３の下端部が前記伸縮アーム１３における
下側アームの先端部に固定されると共に、吸引縦
管３における下端固定部と旋回支持部材１２との
間にはホース等の可撓管が介在されている。

周壁に多数の小径通水孔３６を備えている通水
性ズリ排出バケツト５の下部にスラリーポンプ６
が固定され、そのスラリーポンプ６の吸込口に、
前記吸引縦管３の上部の外側に嵌合される垂直部
分を有する吸込管７が固定され、その吸込管７の
下端部に、管端から下方に離反するにしたがつて
拡開する截頭円錐形の嵌合用誘導部材８の上端部
が固定され、かつ前記スラリーポンプ６の吐出口
に吐出管９の下端部が固定され、その吐出管９の
上端部は、前記ズリ排出用バケツト５内の上部に
おいて下向きに開口し、前記スラリーポンプ付き
のズリ排出用バケツト５に、トラツククレーンか
ら垂下しているワイヤロープ３７が連結されてい
る。

竪孔用水中掘削機１により竪孔を掘削する場合
は、スラリーポンプ６付きのズリ排出用バケツト
５における吸込管７が吸引縦管３の上部に嵌合さ
れ、かつ嵌合用誘導部材８が支承ローラ３５に載
置される。

この考案のズリ排出装置を有する竪孔用水中掘
削機１を使用して竪孔を掘削する場合は、まずア
ースオーガー等の掘削機を用いて予備竪孔を掘削
し、この考案のズリ排出装置を有する竪孔用水中
掘削機１におけるドラムカツタ１４からスラリー
ポンプ６までの高さにほぼ等しい深さの予備竪孔
を掘削したのち、その予備竪孔からアースオーガ
ー等の掘削機を撤去して、その予備竪孔にこの考
案のズリ排出装置を有する竪孔用水中掘削機１を
挿入し、その竪孔用水中掘削機１におけるドラム
カツタ１４を回転させると共に、旋回用駆動装置
１１により伸縮アーム１３を介してドラムカツタ
１４を旋回させ、かつ竪孔用水中掘削機１を徐々
に下降させて竪孔の掘削を行なう。

次にスラリーポンプ６を運転して、孔底のズリ
と竪孔４内の水とからなるスラリーを、吸引縦管
３および吸込管７を経て吸い上げたのち、吐出管
９を経てズリ排出用バケツト５内に供給する。そ
のズリ排出用バケツト５内に適当量のズリが収容
されたのち、スラリーポンプ６の運転を停止す
る。

次に引抜操作用液圧シリンダ３３を伸長するこ
とにより、ブラケツト３４、支承ローラ３５およ
び嵌合用誘導部材８を介してスラリーポンプ６付
きのズリ排出用バケツト５を上昇移動させて、吸
込管７を吸込縦管３から離脱させ、次いでスラリ
ーポンプ６付きのズリ排出用バケツト５を地上に
吊り上げる。この場合、ズリ排出用バケツト５内
の水はそのバケツト５の周壁の通水孔から排出さ
れる。

バケツト５内のズリを排出したのち、スラリー
ポンプ６付きのズリ排出用バケツト５をその自重
により竪孔４内の吊り降ろしていくと、吸込管７
の下部の中心延長線が吸引縦管３の上部の中心延
長線に対し横方向に偏位していても、嵌合用誘導
部材８が吸引縦管３の上端部に突き当たつて、そ
の嵌合用誘導部材８により両者の中心延長線が合
致するように誘導されるので、スラリーポンプ６
付きのズリ排出用バケツト５を単に竪孔４内に吊
り降ろしていくことにより、吸込管７を吸引縦管
３の上部の外側に自動的に嵌合させることができ
る。また前記嵌合用誘導部材８の下端部が支承ロ
ーラ３５に突き当たるとスラリーポンプ付きのズ
リ排出用バケツト５の下降移動が停止する。

以上の動作を反復して行なうことにより、ズリ
を間欠的に地上に排出することができる。

この考案の竪孔用水中掘削機のズリ排出装置
は、竪孔４内の水面３０から地表面までの高さ
H₁が６ｍ以上であつて、地上のスラリーポンプ
によつては孔底のズリを吸上げ排出することがで
きない場合、または地表面からの竪孔掘削深さ
H₂が30〜70ｍの大深度であつて、アースオーガ
ーで掘削抵抗が過大で掘削困難な場合、あるいは
竪孔内の水位を上昇させるために竪孔内に注水し
ても、水が竪孔の周囲の地盤に浸透して水位を上
昇させることができない場合等に使用される。

この考案を実施する場合、上向きに拡開する截
頭円錐形の嵌合用誘導部材の下端部を吸引縦管３
の上端部に固定し、スラリーポンプ６の吸込管７
を吸引縦管３の内部に嵌入するように構成しても
よい。また孔壁が崩落する恐れがない地盤の場合
はケーシング管２４を省略してもよい。さらにま
た、前記引抜操作用液圧シリンダ３３、ブラケツ
ト３４および支承ローラ３５を省略してもよい。

〔考案の効果〕

この考案は前述のように構成されているので、
以下に記載するような効果を奏する。

スラリーポンプ６が、竪孔４内の竪孔用水中掘
削機１の上部の水中または水面付近に配置されて
運転されるので、吐出水頭をゼロまたは著しく小
さくすることができ、そのためスラリーポンプ６
を効率よく運転して孔底のズリを竪孔４内のズリ
排出用バケツト５に高能率で供給することがで
き、かつ竪孔４内のズリ排出用バケツト５にズリ
を供給したのち、スラリーポンプ６付きのズリ収
容バケツトを竪孔４内から地上に吊上げて、地上
でズリ排出用バケツト５内のズリを排出するの
で、地上のスラリーポンプによつては孔底のズリ
を排出することができない深い竪孔の場合でも、
あるいは水浸透性地盤で深い竪孔を掘削する場合
であつても、孔底のズリを容易に排出することが
でき、さらに吸引縦管３の上端部および吸込管７
の下端部のうちの一方に、管端から離反するにし
たがつて拡開する嵌合用誘導部材８が連設されて
いるので、スラリーポンプ６付きのズリ排出用バ
ケツト５を竪孔４内に吊り降ろしていくとき、吸
込管７の下部の中心延長線が吸引縦管３の上部の
中心延長線に対し横方向に偏位していても、嵌合
用誘導部材８の誘導作用により、吸込管７を吸引
縦管３の上部に自動的に嵌合させることができ、
またズリ排出用バケツト５は通水性を有するの
で、ズリと水とからなるスラリーを収容したズリ
排出用バケツト５を竪孔４内から地上に向かつて
吊上げていくとき、ズリ排出用バケツト５の水を
自動的に排出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの考案の一実施例を示
すものであつて、第１図は竪孔用水中掘削機のズ
リ排出装置を示す一部縦断側面図、第２図は第１
図の一部を拡大して示す一部縦断側面図、第３図
は第２図の一部を示す縦断正面図、第４図は第３
図の一部を拡大して示す拡大縦断正面図、第５図
は掘削機本体の固定装置を示す横断平面図であ
る。第６図は従来の竪孔用水中掘削機およびズリ
排出処理装置を示す一部縦断側面図、第７図は第
６図の一部を拡大して示す側面図、第８図は従来
のエアリフトポンプによるズリ排出装置を有する
竪孔用水中掘削機を示す一部縦断側面図である。 図において１は竪孔用水中掘削機、２は掘削機
本体、３は吸引縦管、４は竪孔、５は通水性ズリ
排出用バケツト、６はスラリーポンプ、７は吸込
管、８は嵌合用誘導部材、９は吐出管、１１は旋
回用駆動装置、１２は旋回支持部材、１３は伸縮
アーム、１４はドラムカツタ、１５はアーム回動
用液圧シリンダ、３１は突張り固定用液圧シリン
ダ、３２は可撓性吊り材、３３は引抜操作用液圧
シリンダ、３５は支承ローラ、３６は通水孔、３
７はワイヤロープである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 竪孔用水中掘削機１における掘削機本体２に固
   定された吸引縦管３の下端開口部が竪孔４の孔底
   付近に配置され、その吸引縦管３の上部は前記掘
   削機本体２の上面から上方に向かつて突出し、竪
   孔４内に吊り降ろされる通水性ズリ排出用バケツ
   ト５の下部にスラリーポンプ６が固定され、その
   スラリーポンプ６に前記吸引縦管３の上部に嵌合
   される吸込管７が固定され、吸引縦管３の上端部
   および吸込管７の下端部のうちの一方に、管端か
   ら離反するにしたがつて拡開する嵌合用誘導部材
   ８が連設され、前記スラリーポンプ６に接続され
   た吐出管９は前記ズリ排出用バケツト５内に向か
   つて開口している竪孔用水中掘削機のズリ排出装
   置。