JPS5880036A - 岩盤の浚渫方法とその装置 - Google Patents

岩盤の浚渫方法とその装置

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JPS5880036A
JPS5880036A JP57185913A JP18591382A JPS5880036A JP S5880036 A JPS5880036 A JP S5880036A JP 57185913 A JP57185913 A JP 57185913A JP 18591382 A JP18591382 A JP 18591382A JP S5880036 A JPS5880036 A JP S5880036A
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JP
Japan
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water
cutting
rock
jet
tip
Prior art date
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Pending
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JP57185913A
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English (en)
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ロベルト・エデユアルド・アイツテンボハ−ルド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUTEIHITEINGU SUPEOORUUERUKU B
SUTEIHITEINGU SUPEOORUUERUKU BATSUHAHERUTEHENIIKU
Original Assignee
SUTEIHITEINGU SUPEOORUUERUKU B
SUTEIHITEINGU SUPEOORUUERUKU BATSUHAHERUTEHENIIKU
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/92Digging elements, e.g. suction heads
    • E02F3/9212Mechanical digging means, e.g. suction wheels, i.e. wheel with a suction inlet attached behind the wheel
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/92Digging elements, e.g. suction heads
    • E02F3/9212Mechanical digging means, e.g. suction wheels, i.e. wheel with a suction inlet attached behind the wheel
    • E02F3/9218Mechanical digging means, e.g. suction wheels, i.e. wheel with a suction inlet attached behind the wheel with jets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structural Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少くとも1個の切先を有する切込み手段を岩盤
の根元に突込みながら、水中の上記岩盤をその根元から
切崩すための岩盤の浚渫方法及びその装置に関する。
ここに使用される切込み手段は、一体になって王冠状体
を形成する複数の螺旋状の刃と、この刃の各々に取付け
られた複数の切先(pick )とを有する回転カッタ
から構成されて偽る。本発明にお杖る岩盤の浚渫とは、
完全に又はほぼ完全に水が浸み込んでいて、その圧縮強
度が5〜80 MPa (メガパスカル、1メガパスカ
ル= 10kI/1m’ ンテある岩盤本体を、1〜5
 粛/ *の切込み速度で切取や深さ100m1で切崩
すことを言う。
本発明の目的は、公知の方法を改良して所定量の岩盤を
切崩すに要する単位時間当りの機械的動力を減少させる
ことであゆ、換言すれば同一の機械的動力で単位時間に
切崩す岩盤量を増大させることでbる。
本実WAは上記の目的を達成するため、切込み作業中に
少くとも1個の噴射水が切先の傾斜面の前面に形成され
る崩壊域に向けて噴射され、この噴射水の出発エネルギ
ーが、この噴射水が水中を通過する距離とノズルの孔径
とに関して、屓射水の周りに円錐状の中ヤビテーション
域が形成され、このキャビテーション域が上記噴射水に
よってたたかれる岩盤の根元まで続くような、少くとも
そのような値に選定されている。
噴射水に周囲の水から減衰作用を受けてその推力が急速
に減少する。そして空気中への噴射よりも急速に減衰す
る。しかしながらこの減衰作用は円錐状(7)?ヤビテ
ーシ1ン域を形成することfこよ抄可成り減少し、推進
圧力が噴射ノズルから司成りの距離まで維持されること
が分つ次〇また乾燥した岩盤でに崩壊域内にほんの僅か
しか買入できない・強力な噴射水が、水の浸み込んだ岩
盤の場合には容易に貫入することができ、このため崩壊
域の周りに形成されてiる凹んだ壁を弱め、切込み手段
の切崩し作用を促進することが分った。このため比較的
早い切込み速度と、比較的大きい切取り深さと、崩壊域
全域に亘りた圧力とが得られる。又このため切先の工具
寿命が可成り延びる。
噴射水は岩盤層に形成されつつある凹みの側面(fla
nk )に向って噴射されることが望ましめ。1個の切
先で行り九実験では、このような方向に噴射されると、
横方向の切崩し作用、従って単位時間に切崩す岩盤量が
可成9改善されることを示している。従って完全なカッ
タヘッドの場合には。
隣接する切先が互いに横方向の切崩し作用を支援するか
ら、公知のものよりずつと強力な切崩し作用が発揮され
る。この結果、切先にかかる力が減少するか、又は切先
の相互間隔を大きくしてカッタヘッドの刃当りの切先数
を減少することができるから、所定の切込み速度と切取
り深さのカッタヘッドに供給される機械的動力の合計が
減少する。
第1の実施例では、複数の噴射水が上方から切先の傾斜
面(pick rake 5urface )からやや
離れた状態を保ちながら、形成されククある凹みの側面
に向って噴射されて−る。従ってこの場合には噴射水は
切先に!l触しない。
第2の実施例でに%複数の噴射水が上方から切先の傾斜
面に沿って噴射され、この噴射水が、崩壊域の高さより
は低いが切先の先端部よりは高い位置にある横方向に離
れた複数の点において、切先の傾斜面をたたくように噴
射されて−る。従ってこの場合には、切先の傾斜面の前
面の崩壊域への影響は、この傾斜面から反射される噴射
水によっても同時に得られる。
第3の実施例では、噴射水は切先の後方の空間から、こ
の噴射水が切先の側部をこの側部からやや離れて通り、
形成されつつある凹みの側面に近い位置で切先の傾斜面
の前面の崩壊域に貫入するように噴射されている。
また本発明は、前記の方法を実施するための装置に係し
、少くとも1個の噴射水を噴射するノズル装置を備え、
このノズル装置が上記切先に対して、上記噴射水が作業
中に上記切先の傾斜面の前面に形成される崩壊域を九た
くように配置されている岩盤の浚渫装置に関する。
機械的かつ水圧的に、即ち切込み手段と1個又は1個以
上の噴射水との組合せによって岩盤をその岩盤の根元か
ら切崩すことは、トンネル掘削においてだけ知られてい
る。しかしながらこの場合、切先と噴射水がた友いてい
る点即ち切先の前面の岩盤本体との距離が少くとも切先
の切取9深さの1倍はあるのに対して、岩盤との間に僅
か数ミリメートルしか離れていない切先の傾斜面に対し
て又は傾斜面に平行に噴射水が噴射されているのとの違
いが区別されなければならない。即ち前者即ち本発明の
場合には1強力な噴射水によって切先の前面又は切先の
近くの岩盤内に狭い溝ができ、これによって切先から始
まった亀裂が拡大され。
より大きめ岩盤部分の切崩しが促進される。これに対し
て後者のトンネルの場合には、切先の傾斜面の前面に存
在する崩壊域が、この崩壊域における噴射水の浸食作用
や高い水圧の形成等によって直接噴射水の影響を受ける
のであって、言わば水圧の分裂作用によるものである。
しかしながら何れの場合においても、乾いた比較的硬い
空気中の岩盤の場合には、適用される切込み速度や切取
り深さは、岩盤浚渫の場合の1/10以下のオーダであ
る。又米国特許@ 5,365,706によれば1石油
掘削技術において、水中で穿孔する時、穿孔される孔の
底に向って噴射される噴射水がドリルヘッドに使用され
ている。
以下本発明を図面に基づいて説明する。11!、1図に
示す如く、切先(1)が岩盤(2)の根元に毎秒1〜5
嘗の速度V$で突込まれている。この切先(1)は実際
ににカッタの刃に公知の方法で取付けられた一部の切先
の一部をなすものである・切敗り採石hsは約75〜1
00箇である。図に示す如く切先(1)の傾斜@ (1
m )の前面には、切先(1)の先端部近傍に領域(3
)が形成されておp、この領域(3)においてに切取勧
深さり、の約0.25〜Q、50の高さの岩盤層が崩壊
しつつある。  ′ ノズル装置(4)は切先(1)に対して所定の位置に固
定されて$Pす、切先(1)と共に動き、この第1の実
施例においてに図示の通り2本の噴射水jを噴射してい
る。そしてこの噴射水jの方向は、切先の傾斜面(1皇
)からやや離れた状態でtデはこの傾斜面(1m)に平
行に崩壊域(3)に向けられており、形成されつつある
凹みの側面又は側面の近傍に位置するt部分(第1A図
)において崩壊域(3)をたた埴ている。
このt部分から出発して隣接する岩盤層に亀裂が発生し
%この亀裂に特番ζ横方向に多く発生する。
第2図及び第2A図に示す第2の実施例においては、ノ
ズル装置(4)は、切先の傾斜面(11)に対して噴射
水jIが先端部t1において傾斜面(1a)をたたくよ
うな、そのような方向に向けられている。従ってこの場
合には切先の傾斜面(1a)から反射され九噴射水も、
崩壊域(3)に発生する(より多い)亀裂作用に関与し
て−る。
第3図及び第3A図に示されるW、6の実施例において
は、噴射水j′に後方の側部から供給されており、形成
されつつある凹みの側面の端縁部t′におiで崩壊域(
3)をた友いている。この第6の実施例では切崩された
岩盤によってノズルが損傷を受ける可能性が少い・ 第4図は噴射水によってた友かれる岩盤域(3)に対す
るノズル(4)の状Sを概略的に示したもので、ノズル
(4)から噴射された噴射水jは岩盤域(3)をたたく
前に、周囲の水を通って距#wiLだけ進む。このため
噴射水jの周りの水が矢印y方向に引き込まれるから、
噴射水のエネルギーにその一部が失□ われる。
ノズル(4)を離れる時の噴射水jの出発エネルギーが
所定のしきい値を超えると、噴射水jの周囲には円錐k
が形成され、この円錐に内でにキャビテーションのため
蒸気が発生し、この蒸気は岩盤域りに到るまで続いて−
る。そしてこの円錐状のキャビテーク1ン域は噴射水と
周囲の水との間のエネルギーの激しい交換を阻止する有
効な防護壁となり、岩盤域りに達するまで高い推進圧力
が確保されるとi5ことが確靴されている。
L=75翔、ノズル孔径dj= 1.5諺、水深約1票
で、噴射水jの最初のp、 = 1/2.9・(Vj)
  即ち24MJ/m’  (MJはメガジュール)の
エネルギーのうち約60嘔が推進圧力に変換されたこと
が実験で確認された。更にdj:Lの比が増加すれば、
エネルギーのうちの推進圧力に変換される割合が増加す
ることも確認された。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の111の実施例を示したもので、水中
で作業中のそして本発明の装置に属する切先の移動方向
に゛沿った断面図、第1人図は切先の傾斜面を示す第1
図の左側面図、#G2図及び第2人図は本発明の11!
2の実施例を示す第1図及び第1A図と同様の図、第3
図及び第3A図は本発明の#!3の実施例を示す第1図
及び第1人図と同様の図、第4図に噴射水の形状と噴射
水の周囲の水への影I#を示した概略図である。 なお図面に用−られた符号において、 (1)・・・・・・・・・・・・切先 (2)・・・・・・・・・・・・岩盤 (3)・・・・・・・・・・・・崩壊域(3)・・・・
・・・・・・・・岩盤域(4)・・・・・・・・・・・
・ノズル装置代理人 上屋 勝 f  常包芳男 l  杉浦俊貴 ) (自発)手続補正書 昭和57年11月29日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第185913号 住 所 オランダ−2629八−デーデルフト・ロッテ
ルダムウエツヒ185名称  ステイヒテイング・スペ
オールウエルク・パン八へルテヘニーク6、補正により
増加する発明の数 (1)、特許出願人の代表者基を別紙添付の訂正願書に
示す通り補充します。 (2)、委任状及び訳文を別紙添付の通り補充しtT6
(3)、優先権証明書及び訳文を別紙添付の通り補充し
ます。 (4)、全図面(@1図〜第4図)の原本を別紙添付の
通り補充し才す。 9 添付書類の目録 (1)、訂正願書       1通 (2)、委任状及び訳文    1通 (3)、優先権証明書及び訳文 1通 (4)、図面         1通 −以上一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t 少くとも1個の切先を有する切込み手Rを岩盤の根
    元lζ突込みながら、水中の上記岩盤をその根元から切
    崩すための岩盤の浚渫方法にお−で。 上記切込み作業中に少くとも1個の噴射水が上記切先の
    傾斜面の前面に形成される崩壊域に向けて噴射され、こ
    の噴射水の出発エネルギーが、この噴射水が水中を通過
    する距離とノズルの孔径とに関して、上記噴射水の周り
    に円錐状のキャビチー’7Hン域が形成され、このキャ
    ビテーション1m1m上記噴射水によってた友かれる上
    記岩盤の根元まで続くような、少くともそのような値に
    選定されて−ることを特徴とする岩盤の浚渫方法。 2、 11数の上記噴射水が、上方から上記切先の傾斜
    面からやや離れた状態を保ちながら、上記岩註自体に形
    成されつつある凹みの側面に向けて噴射されて−ること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の岩盤の浚渫方
    法。 五 複数の上記噴射水が上方から上記切先の傾斜面に沿
    って噴射され、この噴射水が、上記崩壊域の高さよ抄は
    低いが上記切先の先端部よりに高−位置にある横方向に
    離れた複数の点において、上記切先の傾斜面を九九くよ
    うに噴射されていることを特徴とする特許請求の範問第
    1項記載の岩盤の浚渫方法。 t  II数の上記噴射水が、上記切先の後方の空間か
    ら、上記切先の側部をこの側部からやや離れて通り、形
    成場れつりある凹みの側面に近い位置で上記崩壊域に貫
    入するよりに噴射されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の岩盤の浚渫方法。 & 少くとも1@の切先を有する切込み手段を岩盤の根
    元に突込みながら、水中の上記岩盤をその根元から切崩
    すための岩盤の浚渫装置において、少くとも1個の噴射
    水を噴射するノズル装置を備え、このノズル装置が上記
    切先に対して、上記噴射水が作業中に上記切先の傾斜面
    の前面に形成される崩壊域をたたくように配置されてい
    ることを特徴とする岩盤の浚渫装置。
JP57185913A 1981-10-22 1982-10-22 岩盤の浚渫方法とその装置 Pending JPS5880036A (ja)

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NL8104796 1981-10-22
NL8104796A NL8104796A (nl) 1981-10-22 1981-10-22 Werkwijze en inrichting voor het baggeren van rots.

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Publication Number Publication Date
JPS5880036A true JPS5880036A (ja) 1983-05-14

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ID=19838249

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US (1) US4491368A (ja)
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DE (1) DE3265874D1 (ja)
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