JPH05214741A - 水中掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ジェット式の水中掘削機であって、掘削にと
もなって発生するズリの周辺への飛散を防止し、それを
効率的に搬出し、連続的に掘削作業を行うことができる
水中掘削機を提供すること。 【構成】 水中に吊り込んで掘削すべき水底に沈めるポ
ンプ架台上１に、ズリを吸い揚げて外部へ搬出する水中
ポンプ６と、ジェット水を噴射して、水底を掘削するジ
ェットポンプ１０とを搭載したもので、発生したズリが
ポンプ架台周辺に飛散するのを防止するため、そのポン
プ架台のまわりにスカート状の遮蔽板２からなる遮蔽壁
２２を取り付けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水中掘削機に関する
ものである。特に水の噴射圧を利用したジェット式と呼
ばれるカッタレスの水中掘削機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ジェット水の噴射圧を利用して硬質地盤
などに掘孔作業を行う技術は公知である。

【０００３】ところで、ジェット水によるカッタレスの
掘削機は、いわゆる機械的なカッターによる掘削機に比
較し、次のような点で有利とされている。 （１）掘削速度が早いこと、（２）ジェット水の吐出圧
力を調整するのみで、各種の硬質地盤の掘削に対応する
ことができること、（３）掘削面が整っていること、
（４）多種多様なカッターを必要としないこと、（５）
掘削機としての構成が単純であるため、保守管理が容易
で、しかも前記（１）および（２）（３）の効果によ
り、施工管理が容易であること、などである。

【０００４】この発明は、前記利点を生かし、河川底や
海底における掘削工事に適した、いわゆるジェット式の
水中掘削機を提供することを目的として開発したもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】開発に際して、この発
明が課題とした点は、ジェット水をどのようにして効率
的に発生させるか、ジェット水により掘削され、水中に
舞い上がるズリ、すなわち土砂粒をどのようにして水中
から排出し、水中での飛散をどのようにして防止するか
にあった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する手段
として、この発明は、掘削作業を施すべき水底に沈めて
設定するポンプ架台と、ズリを吸い上げ排出する水中ポ
ンプと、掘削面に強力なジェット水を噴射するジェット
ポンプとを次のように構成してジェット式の水中掘削機
に構成したことにある。しかも全体を掘削すべき水底な
いし海底に吊り込み設定できる構成としたことにある。

【０００７】まず、前記ポンプ架台は、架台外周にスカ
ート状の遮蔽板を取り付け、架台まわりを遮蔽壁で囲っ
た構成とした。

【０００８】水中ポンプは、吸込口を前記遮蔽壁の内側
に向けて開口させ、吐出口には、ズリのデリバリー配管
を接続させた構成とした。

【０００９】ジェットポンプは、吐出側を前記遮蔽壁内
の架台に取り付けたジェットノズルを有するノズルヘッ
ダに接続し、ジェット水を下向きに噴射できるように構
成し、吸込口には、フィルタを装備させ、用水を濾過し
た状態でジェットポンプに給水させることができるよう
に構成した。

【００１０】さらに前記水中ポンプおよびジェットポン
プは、いずれも前記ポンプ架台上に一体的に搭載装備さ
せた構成とした。

【００１１】

【作用】この発明による水中掘削機は、以上説明したよ
うに構成しているため、ポンプ架台ごと全体を掘削作業
を施すべき水底に沈めて設定する。ついでジェットポン
プを駆動してジェット水を掘削面に噴射し、しかるべき
地盤に掘削処理を施す。同時に水中ポンプを駆動して、
前記ジェット水による掘削にともなって発生したズリを
吸い上げ、ズリ回収船や、陸上のズリ集積場へ搬送す
る。その際、発生したズリは、ポンプ架台まわりに取り
付けた遮蔽板からなる遮蔽壁内に留められる。その結
果、ズリが作業周辺の水中に飛散するようなことはな
い。

【００１２】

【実施例】さらに、この発明の構成・作用を図面に示す
実施例に基づいて、具体的に説明する。なお、図１は、
水中掘削機の構成を示す正面図であり、図２は、その斜
視図である。

【００１３】まず、図２に基づいてポンプ架台１の構成
を説明すると、図示のように四辺形状の角型の架台１に
構成し、その外周に遮蔽板２を取り付け、架台１まわり
に遮蔽壁２ａを形成した外見がボックス型を呈するポン
プ架台１に構成した。そして、その上に１対の支柱３お
よび３を立設し、それぞれの支柱３および３上端部に
は、吊り込みワイヤーの挿通孔４および４を穿設した構
成としている。すなわちこの挿通孔４および４に吊り込
みワイヤーを連結し、この吊り込みをワイヤーをクレー
ン等の荷役機によって操作し、ポンプ架台１を水中に吊
り込み、水底に設置できる構成とした。なお支柱３およ
び３の上段、中段、下段には、それぞれ水平枠材５およ
び５を掛けわたした補強構造とした。

【００１４】次にズリを吸い込み、外部へ搬出するため
のデリバリーポンプ、すなわち水中ポンプ６は、吸込口
７を図１で示すように下向きにして前記ポンプ架台１上
に一体的に設置した。すなわちポンプ架台１まわりに設
けた遮蔽壁２ａの中央部において下向きに位置させて設
置した。ついで吐出口８側には、デリバリー配管９を接
続し、前記ポンプ架台１上に立設した一対の支柱３およ
び３間を通し、図面上には表示していないが、ズリ回収
船ないし陸上のズリ集積所に接続できる構成とした。

【００１５】さらに掘削作業の主役を分担するジェット
ポンプ１０は、図１で示すように、前記ポンプ架台１上
に設置した水中ポンプ６の上方に配置した。すなわちポ
ンプ架台１上に立設した支柱３および３の中段に掛けわ
たした水平枠材５および５を利用してポンプ架台１と一
体をなすように設置した。そして、このジェットポンプ
１０の吐出側を図１で示すように、前記架台１まわりの
遮蔽壁２ａの内側、具体的にはポンプ架台１の床板１ａ
の下面外周に沿って配管したノズルヘッダ１１に接続し
た。そして、このノズルヘッダ１１に一定の間隔で下向
きにジェット水を噴射するジェットノズル１２を取り付
けた構成とした。

【００１６】他方、ジェットポンプ１０の吸込側には、
図１で示すように、フィルタ１３を装着し、ジェットポ
ンプ１０による吸水は、このフィルタ１３を介して粉塵
等を除去した状態で導入される構成とした。

【００１７】実施例による水中掘削機は、以上説明した
ように構成しているため、河川底ないし海底における掘
削作業を行う場合は、まずポンプ架台ごと全体を水中に
吊り込み、掘削すべき地盤上に設置する。ついでジェッ
トポンプを運転してジェットノズルよりジェット水を掘
削地盤に噴射し、しかるべき掘削作業を行う。

【００１８】なお、掘削機自体には、ジェット水の噴射
による反力により、浮き上がろうとする力が作用する。
そこで、前記構成では説明しなかったが、前記架台およ
び水中ポンプ、ジェットポンプを含む機械自体の全重量
を、その反力に打ち勝つことのできる重量としている。

【００１９】ジェット水を掘削地盤に噴射して掘削作業
を開始すると、ズリが発生する。そこで水中ポンプを運
転し、そのズリをデリバリー配管を介して外部へ搬出さ
せ、連続的に、効率的な水中掘削が実施できる。なお、
水中ポンプおよびジェットポンプの運転は、船上もしく
は陸上から遠隔制御し、さらに機械自体の水底での位置
設定は、機械自体に超音波センサ等を組み付け、このセ
ンサ等によって位置設定を行うようにした。

【００２０】

【発明の効果】この発明は、以上、実施例を通して説明
したように構成し、水中掘削作業を行うことができるた
め、機械的カッターによる水中掘削に比較し、次のよう
な大きな効果を発揮することができる。 （１）掘削作業がジェット水によるものであるため、ス
ピーディに実施できる。 （２）掘削にともなって発生するズリは、周辺に飛散す
ることがない。したがって工事にともなう河川等の汚濁
が防止される。 （３）ジェット水は、周辺の水をフィルタを通してジェ
ットポンプに吸い込み、供給するので、特別ジェット用
水の準備は不要である。 （４）ジェット水による掘削であるため、掘削面の乱れ
がなく、後工程のとりかかりが容易で、工事の進展が効
率的に展開される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る水中掘削機の正面図である。

【図２】水中掘削機の斜視図である。

【符号の説明】

１ ……… ポンプ架台 ２ ……… 遮蔽板 ２ａ ……… 遮蔽壁 ３ ……… 支柱 ４ ……… 吊り込みワイヤの挿通孔 ５ ……… 水平枠材 ６ ……… 水中ポンプ（デリバリーポンプ） ７ ……… 吸込口 ８ ……… 吐出口 ９ ……… デリバリー配管 １０ ……… ジェットポンプ １１ ……… ノズルヘッダ １２ ……… ジェットノズル １３ ……… フィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ架台と、水中ポンプと、ジェット
   ポンプとからなる水中掘削機であって、 前記ポンプ架台は、架台外周にスカート状の遮蔽板を取
   り付け、架台まわりを遮蔽壁で囲ったものであり、 前記水中ポンプは、吸込口を前記遮蔽壁の内側に開口
   し、吐出口には、ズリのデリバリー配管を接続したもの
   であり、 前記ジェットポンプは、吐出側を前記遮蔽壁内の架台に
   取り付けたジェットノズルを有するノズルヘッダに接続
   され、吸込口にはフィルタを装備させたものであり、
   前記水中ポンプおよびジェットポンプは、いずれも前記
   ポンプ架台上に一体的に搭載装備されていることを特徴
   とする水中掘削機。