JPS5918928B2 - 線状物の水底埋設機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は海底や河川底などの水底を所定方向に掘削し、
該掘削ラインに沿ってケーブル等の線状物を布設したり
埋設する機械装置に関する。

従来、水底地盤を掘削し、該掘削溝内にケーブル等の線
状物を布設したり埋設する際には、まず、掘削ラインに
沿って進行する掘削機により水底地盤を掘削した後、核
部を浚渫し、このようにして形成された掘削溝内にケー
ブルを布設あるいは埋設していたが、この方法により水
底掘削する場合は、掘削機、浚渫装置、布設装置などの
諸機械装置が必要となり、また、各工程が各別的に行な
われるので作業能率も悪いものとなっていた。

特に鋤型掘削機を曳船より進行させながら高Ｎ値地層や
礫層などの脆い地盤を掘削する場合では、その掘削抵抗
があまりにも太きいため、これらの地層を避けて掘削し
なければならない制約を受けていた。

さらに、ウォータジェットなどにより水底掘削し、浚渫
作業を省略すると云った方法も採用されているが、この
方法による場合は、先の機械掘削に比べて掘削力が弱く
、しかも掘削速度が遅いと云った点で満足できるもので
はなかった。

本発明は上記の問題点に対処すべく、掘削、浚渫、埋設
等の各作業が同期して一挙に行なえ、しかも掘削力がき
わめて大きい水底掘削機を得たもので、以下その構成を
図示の実施例により説明する。

第１図乃至第３図の実施例において、１は内部に空胴部
２を有する細巾の掘削機体で、この両側には周付板１５
ａ、１５ｂを介して滑走板１２ａ。

１２ｂが取付けられ、且つこの掘削機体１の前面には尖
鋭な掘削部３が前人して設けられていると共に該掘削部
３の尖鋭な両面には前記空胴部２に通じる多数の導入口
４が上下方向に列設されており、さらにこの掘削機体１
には、その上面と傾斜状の背面とにわたり、半割り開閉
自在な円筒状の保持部５が添設さ札該保持部５内には後
述するケーブル等の線状物が摺動自在に内挿保持できる
ようになっている。

さらに、上記掘削機体１の上方には排出装置６が装備さ
れるが、この装置６は隣接間隔をおいて両側に配置され
たサクションタンク？ａ 、７ｂと、該各タンク７ａ
、７ｂに具設された吸入管８ａ。

８ｂおよび排出管９ａ 、９ｂを有する排出ポンプ１０
ａ 、１０ｂと該タンク７ａ 、７ｂに連結された分岐
管部１３ａ、１３ｂを有する大気連通管１４とよりなり
、そしてこの排出装置６は両サクションタンク７ａ 、
７ｂの下面が愛児１１ａ。

１１ｂを介して滑走板１２ａ、１２ｂに取付けられてい
る。

而して排出装置６の両サクションタンクγａ。

Ｔｂ内と掘削機体１の空胴部２内とが互いに連通される
よう、当該タンクと空胴部間が各吸入管１６ａ、１６ａ
’および１６ ｂ 、 １６ ｂ’により連結されてい
る。

さらに、上記排出装置６を有する掘削機体１には曳船１
Ｔと曳索等の連結部材１８ａ、１８ｂとよりなる推進装
置１９が設けられ、しかして図示の状態では曳船１７に
係着されている連結部材１８ａ、１８ｂの端部が前記滑
走板１２ａ、１２ｂの先端に取外し可能に結着されてい
ると共に曳船１７には大気連通管１４の端部が大気と連
通ずるよう保持されている。

図中、２０はケーブル等の線状物、２１は該線状物２０
を掘削機体１の保持部５内に円滑して導入するために掘
削機体１に取付けられた複数個のガイドリング、２２は
水面、２３は水底、２４は掘削溝を示す。

上記の実施例からなる本発明により線状物２０を水底２
３へ埋設する方法としては、予め水底２３の埋設ライン
に沿って線状物２０を布設しておき、そして水底２３へ
着地させた掘削機体１の保持部５内に該線状物２０を通
した後、この掘削機体１を埋設ラインに沿って進行させ
、これにより形成される掘削溝２４内に線状物２０を順
次送り込んで埋設する後埋設工法と、水底２３へ予め線
状物２０を布設することなく、水底２３へ着地させた掘
削機体１を進行させて掘削溝２４を形成すると同時に、
線状物２０の布設を行ない、これを掘削機体１の保持部
５内に通し、さらに上記掘削溝２４内に送り込んで埋設
する布設同時埋設工法とがあり、前者および後者の何れ
にあっても、線状物２０はつぎのようにして水底２３へ
埋設される。

つまり、本発明では掘削機体１を水底２３に喰いこませ
、そして該掘削機体１を推進装置１９の曳船１７によっ
て埋設ライン方向へと進行させることζＣより掘削溝２
４を形成するのであるが、該掘削機体１の空胴部２とサ
クションタンク７ａｔ７ｂとは吸入管１６ａ、１６ａ’
および１６ｂ。

１６ｂ′により連通されており、しかも両サクションタ
ンク７ａ、７ｂは分岐管部１３ａ、１３ｂを有する大気
連通管１４により大気と連通されており、かつ排水ポン
プ１０ａ、１０ｂの作動でサクションタンク７ａ 、７
ｂ内の水、土砂等が該タンク外へ排出されるので、これ
らの各部内は水圧よりも低圧状態にあり、従って前記の
ように掘削機体１を進行させ、水底２３を掘削すると、
該掘削時に生じる土砂等は、掘削機体１を加圧している
水と共に同機体１の導入口３がら空胴部５内に進入し、
さらに吸入管１６ａ、１６ａ’および１６ｂ。

１６ｂ′を経てサクションタンク７ａ 、７ｂ内にまで
進入するようになる。

このとき、排出装置６の両サクションタンク？ ａ ｙ
Ｔｂ内では図示しない水位検出器によりその内部の水位
が検出されていて、所定水位の検出で排水ポンプ１０ａ
、１０ｂが作動するから、両サクションタンク７ａ 、
７ｂ内にまで進入した掘削土は排出管９ａ 、ｓｂを介
して外部へ排出されるようになり、かつ、掘削の進行に
伴って新たに生じる土砂類も上記と同様の流路を経て所
定方向へと排出される。

このようにして水底２３の埋設ラインには曳船１７によ
り推進される上記掘削機体１により掘削溝２４が形成さ
れ、該溝２４内に滞溜しようとする土砂類が該掘削機体
１および排出装置６を介して他所へ排除されるのである
が、掘削機体１の保持部５内にルーズに挿通されている
線状物２０は、掘削溝２４を形成しながら進行する掘削
機体１と同期し、その保持部５の後端から掘削溝２４内
に埋設されるようになる。

つぎに本発明の他の実施例を第４図により説明すると、
この実施例では先の実施例におけるサクションタンク７
ａ、７ｂ等を省略し、そして数機の排出ポンプ１０ａ、
１０ｂ・・・・・・により排出装置６を構成すると共に
該各ポンプ１０ａ、１０ｂの吸入管８ａ、８ｂを延設し
てこれを掘削機体１の空胴部２に連結したものであり、
その他に関しては先の実施例と同じである。

また、この図示の実施例も先の場合と同様に用いるよう
になるが、掘削機体１の空胴部２内に導入する土砂類は
、各排出ポンプ１０ａ 、１０ｂ・・・・・・により直
接外部へ排出されるようになる。

なお、以上の実施例において、掘削機体１の推進装置と
して曳船１７を使用するようにしたが、この他に陸地側
や水上基地等に設置したウィンチ等の牽引装置により掘
削機体１を所定方向へ移動させることもある。

なお、海中（海底）にポンプを設けた場合、吸こみ圧は
最大１ ｋｇ／ｃｒｉｔシかとれず、それ以上の圧力で
吸引したい場合は能力不足となる。

ポンプの性質として吐出側は相当高圧にして吐出できる
ので、サクションタンクを設け、そのタンク内を大気圧
にすると、海底圧力と大気圧との差圧だけ土砂等を吸引
吐出できることになる。

例えば、海底が水深３０ｍの場合、海底面での圧力は大
気圧よりも３ｋｇ／ｃＩ！高くなり、すなわち大気圧と
の差が３ｋｇ／ｉということになるから、３ ｋｇ／ｃ
ｒｉの大きな吸引力で土砂等を吸引でき、低掘削抵抗、
高速掘削が可能となって、掘削能力が著しく向上する。

このように、サクションタンクを設けた場合は有利な掘
削が行なえる。

斜上の通り、本発明は前面の掘削部に泥土水の導入口を
有し、しかも背面あるいは上面などの所望箇所に埋設す
べき線状物の保持部を設けた中空の掘削機体と、該掘削
機体内に導入された泥土水を同機体外に排出する排出装
置と、該掘削機体を掘削方向へ進行させる推進装置とよ
りなるものであるから、高Ｎ値地層や礫層などのような
掘削抵抗の大きい水底を掘削する場合でも推進装置を介
した掘削機体の強力な掘削力により、線状物理膜用の掘
削溝が所望通りに形成でき、しかも掘削と同時にその土
砂類を排除するので、これら土砂類によって掘削機体の
抵抗が増したり、掘削溝内が埋まると云ったことがなく
、さらに線状物も掘削機体を介して同溝内に円滑に導入
できる外、これらの掘削、排土、線状物の埋設が同期し
て行なえるのできわめて高度の作業能率が計れるのであ
る。

また、本発明において、掘削機体上に設けられた排出ポ
ンプと、該ポンプおよび掘削機体間を連絡する吸入管と
により上記排出装置を構成した場合には、掘削と同時に
積極的な排土作用を行なう当該装置が単にポンプを設け
るだけで簡単に実現できるようになる。

さらに本発明において、掘削機体上に設けられた水圧よ
りも低圧のサクションタンクと、該タンクに設けられた
排出ポンプと、同タンクおよび掘削機体間を連絡する吸
入管とにより上記排出装置を構成した場合には、圧力差
を利用して掘削機体内、サクションタンク内へと土砂類
が自然導入され、従って排出ポンプにかかる負荷がかな
り軽減できて当該装置の故障を低く抑えることができる
と共にこれに用いるポンプ数も少なくて足りると云った
経済性までも得られる。

さらに本発明において、曳船と、該曳船および掘削機体
間を連結する連結部材とにより上記推進装置を構成した
場合には、水面上を自由に進行し得る曳船により掘削機
体を所望方向へ進行させることができ、従って各種の方
向の埋設ラインに沿わせて線状物を埋設できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明埋設機の１実施例を示す側面図、第２図
は同正面図、第３図は第１図ト１線の拡大断面図、第４
図は本発明埋設機の他実施例を示す要部側面図である。 １・・・・・・掘削機体、２・・・・・・空胴部、３・
・・・・・掘削部、４・・・・・・導入口、５・・・・
・・保持部、６・・・・・・排出装置、７ａ 、 ７ｂ
・・・・・・サクションタンク％ ８ａ、８ｂ・・・
・・・吸入管、１０ａ、１０ｂ・・・・・・排出ポンプ
、１６ａ。 １６ａ’、１５ｂ、１６ｂ’・・・・・・吸入管、１７
・・・・・・曳船、１８ａ、１８ｂ・・・・・・連結部
材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前面の掘削部に泥土水の導入口を有し、しかも背面
   あるいは上面などの所望箇所に埋設すべき線状物の保持
   部を設けた中空の掘削機体と、該掘削機体内に導入され
   た泥土水を同機体外に排出する排出装置と、該掘削機体
   を掘削方向へ進行させる推進装置とよりなる線状物の水
   底埋設機。 ２ 掘削機体上に設けられた排出ポンプと、該ポンプお
   よび掘削機体間を連絡する吸入管とにより上記排出装置
   を構成した特許請求の範囲第１項に記載の線状物の水底
   埋設機。 ３ 掘削機体上に設けられた水圧よりも低圧のサクショ
   ンタンクと、該タンクに設けられた排出ポンプと、同タ
   ンクおよび掘削機体間を連絡する吸入管とにより上記排
   出装置を構成した特許請求の範囲第１項に記載の線状物
   の水底埋設機。 ４ 曳船と、該曳船および掘削機体間を連結する連結部
   材とにより上記推進装置を構成した特許請求の範囲第１
   項に記載の線状物の水底埋設機。