(57)【要約】【課題】ケーソン刃口からの漏気を高精度に検知することを可能とした漏気検知装置を提供する。【解決手段】ケーソンＣの刃口Ｃ１から上端に至る導気管１０と、導気管１０に接続されたＵ字状の検知管２０と、検知管２０に設置された液面センサおよび液体検知手段と、を備えた漏気検知装置１である。液面センサは検知管２０内に貯留された液体の液面を感知することが可能となるように配置されており、液体検知手段は検知管２０内の液体の有無を検知することが可能となるように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソンの刃口から上端に至る導気管と、
前記導気管に接続されたＵ字状の検知管と、
前記検知管内に貯留された液体の液面を感知する液面センサと、を備えることを特徴とする、漏気検知装置。
【請求項２】
前記検知管内の液体の有無を検知する液体検知手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の漏気検知装置。
【請求項３】
前記検知管が、前記導気管に着脱自在に接続されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の漏気検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニューマチックケーソン工法における漏気検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニューマチックケーソン工法は、ケーソン下部の作業室内の気圧を一定に保ち、作業室内への水の流入を制御しながら掘削作業を行うものである。
【０００３】
作業室内に送り込まれた圧縮空気が漏出すると、作業室内の作業環境が悪化するとともに、周辺環境に影響を及ぼすおそれがある。
そのため、ニューマチックケーソン工法においては、函内の気圧を適正に保つことが重要である。
【０００４】
従来、ニューマチックケーソン工法における函内の気圧管理は、例えば、圧縮空気の送気量の変化や近傍の河川、湖沼、井戸等の水面を目視により行われていた。
【０００５】
また、特許文献１には、刃口先端部に下端開口部を有するとともに、上部が大気に解放されているブロー管路により、作業室内の空気圧力が上昇して作業室内の水位が下端開口部よりも下降した際にブロー管路から排気して、作業室内の空気圧力を一定に保つ漏気防止方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平３−４２３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、作業員の出入口や排土等に伴う漏気と比較して、刃口からの漏気は少なく、送気量により正確に管理するのは困難であった。
また、目視による観察は、漏気の開始時期や漏気の程度を判断し難かった。
【０００８】
また、特許文献１の漏気防止方法は、自動的に作業室内の空気圧力を一定に保つことを可能としているものの、作業室内の空気圧力の上昇等を地上部において把握するのは困難であったため、圧縮空気の送気量の調整を適正に管理するのは困難であった。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ケーソン刃口からの漏気を高精度に検知することを可能とした漏気検知装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の漏気検知装置は、ケーソンの刃口から上端に至る導気管と、前記導気管に接続されたＵ字状の検知管と、前記検知管内に貯留された液体の液面を感知する液面センサと、を備えることを特徴としている。
【００１１】
ケーソンの刃口から圧縮空気が漏出した場合には、作業室内の圧縮空気の一部が導気管を介して排出される。そのため、漏気検知装置は、導気管から排出された圧縮空気により検知管内の液体の液面の位置が変化を液面センサが検知することで刃口からの漏気を確認する。
ここで、液体は、水、油、泥水、有機溶剤等、比重の軽い液体であれば限定されるものではない。
【００１２】
また、前記漏気検知装置が前記検知管内の液体の有無を検知する液体検知手段を備えていれば、圧縮空気の圧力により液体が検知管から排出された場合には、液体が排出されたことを検出することができる。
【００１３】
また、前記漏気検知装置の前記検知管が、前記導気管に着脱自在に接続されていれば、ケーソンの沈設に伴う導気管の延長を、簡易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の漏気検知装置によれば、ケーソン刃口からの漏気を高精度に検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る漏気検知装置を示す側面図である。
【図２】同漏気検知装置の一部を示す拡大側面図である。
【図３】同漏気検知装置を部分的に示す図であって、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は（ａ）の拡大断面図である。
【図４】同漏気検知装置を部分的に示す図であって、（ａ）は漏気回収手段の正面図、（ｂ）は同拡大断面図、（ｃ）は同拡大平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）同漏気検知装置の漏気検知状況を模式的に示す側面図である。
【図６】漏気検知装置の変形例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
本実施形態に係る漏気検知装置１は、図１に示すように、ケーソンＣの刃口Ｃ１からケーソンＣの上端に至る導気管１０と、導気管１０の上端に接続された検知管２０と、を備えて構成されている。
さらに、検知管２０には、図２に示すように、検知管２０内の水Ｗを検知するための液面センサ３０と電極棒（液体検知手段）４０が設置されている。
【００１８】
導気管１０は、ケーソンＣに複数本配置されているものであり、刃口Ｃ１から漏気が発生した際に、漏出した圧縮空気をケーソンＣの上端へと誘導する。
【００１９】
導気管１０は、複数の導気管材１１，１１，…を縦方向に連結することにより構成されており、ケーソンＣの掘削に伴って、随時導気管材１１を継ぎ足すことで伸長させている。
導気管材１１の材質は限定されるものではないが、本実施形態では、硬質塩化ビニル管により構成する。
【００２０】
導気管１０の下端（刃口Ｃ１側先端）には、図１に示すように、漏気回収管１２が接続されている。漏気回収管１２は、ケーソンＣの外周面に沿って配置されている。漏気回収管１２は、ケーソンＣの外周面に開口しており、刃口Ｃ１からケーソンＣの外側に圧縮空気が流出すると、漏気回収管１２を介して圧縮空気が導気管１０に入り込む。
【００２１】
本実施形態では、導気管１０をケーソンＣの外周面から所定長内側に配管し、導気管１０の下端部おいて、エルボ管１１ａを介して屈曲させることにより、ケーソンＣの外周面に面して配置された漏気回収手段１２に接続させている。
【００２２】
漏気回収手段１２は、図３（ａ）に示すように、断面Ｃ字状の型鋼材からなる複数の回収手段構成部材を連結することにより、平面視円形に形成されている。
本実施形態では、９本の回収手段構成部材を連結するものとするが、本数は限定されるものではない。
【００２３】
漏気回収手段１２は、図3（ｂ）に示すように、開口部がケーソンの外周面に面するように配設されている。
漏気回収手段１２の内部には、フィルター材１３が充填されており、開口部には、通気溝や通気孔等が形成された蓋材（例えばエキスパンドメタル等）１４が設置されている。
【００２４】
漏気回収手段１２は、刃口Ｃ１において、図４（ａ）に示すように、ケーソンＣの外周面に沿って開口しており、刃口Ｃ１の漏気を導気管１０に誘導する。
また、漏気回収手段１２は、開口部に蓋材１４が設置されていることで、漏気を回収することが可能であるとともに、漏気回収手段１２内への土砂の流入およびフィルター材１３の漏気回収手段１２からの抜け出しが防止されている。
【００２５】
なお、漏気回収手段１２の形状は円形に限定されるものではなく、ケーソンＣの断面形状に応じて適宜設定することが可能である。また、漏気回収手段１２の断面形状も限定されるものではない。また、漏気回収手段１２、フィルター材１３および蓋材１４の材質も限定されるものではない。
【００２６】
図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、漏気回収手段１２は、各回収手段構成部材の背面端部に固定された固定部材１５同士を隣接する他の回収手段構成部材の固定部材１５と連結することに形成されている。なお、回収手段構成部材同士の連結方法は限定されるものではなく、適宜行えばよい。また、本実施形態では、漏気回収手段１２の内部が連通しているものとしたが、漏気回収手段１２の内部は、所定のピッチ（例えば回収手段鋼製部材毎）にて独立していてもよい。
【００２７】
検知管２０は、図２に示すように、導気管１０の上端に接続されている。
本実施形態の検知管２０は、導気管１０の上端に接続された逆Ｕ字状の接続管１６を介して導気管１０に接続されており、導気管１０を介して輸送された刃口Ｃ１からの漏気の流入が可能に構成されている。
【００２８】
接続管１６は、逆Ｕ字状を呈した管からなる。接続管１６の一端は導気管１０の上端に着脱可能に接続されており、接続管１６の他端は検知管２０に接続されている。
【００２９】
検知管２０は、Ｕ字状を呈しており、一端が接続管１６に接続されていて、他端が大気に開放されている。
検知管２０は、接続管１６を介して導気管１０の上端に着脱可能に接続されているため、ケーソンＣによる掘進に伴い導気管材１１を継ぎ足す際に、検知管２０を取り外した状態で、導気管材１１を継ぎ足して導気管１０を伸長させることができる（図１参照）。
【００３０】
検知管２０は、一部に透明部分２１を備えている。本実施形態では、接続管１６との連結部分に透明管を配管することで、透明部分２１を形成している。
【００３１】
検知管２０の内部には、水（液体）Ｗが貯留されている。検知管２０内の水Ｗは、常時において一方の水面が透明部分２１において目視することができる深さを有している。
なお、検知管２０内に貯留される液体は水Ｗに限定されるものではない。
【００３２】
液面センサ３０は、透明部分２１の外面に設置されており、透明部分２１内の水位を検知する。
液面センサ３０は、発光部と受光部とを備えており、当該発光部と受光部が検知管２０側に面した状態で設置されている。
【００３３】
液面センサ３０による水位の検知は、発光部から発光された光を受光部により受光するか否かにより検出する。
透明部分２１に水Ｗが無い場合は、透明の管の屈折率と内部の空気の屈折率との差が大きいため、光は透明管の内側面（空気との境界）に反射して受光部に戻る。一方、透明部分２１に水Ｗがある場合は、透明の管の屈折率と水の屈折率との差が小さいため、光はほとんど反射されず、受光部に戻らない。なお、液面センサ３０の構成は限定されるものではない。
【００３４】
電極棒４０は、検知管２０に挿入されている。電極棒４０の先端部分は、検知管２０の底部近傍に到達しており、検知管２０内に貯留された水Ｗに挿入されている。
電極棒４０は先端部分の抵抗値を計測することで、水Ｗの有無を検知する。
【００３５】
刃口Ｃ１において、漏気が発生すると、圧縮空気が漏気回収手段１２から導気管１０内に送り込まれる。
圧縮空気は、導気管１０を通って検知管２０に送り込まれ、検知管２０内の水Ｗに圧縮空気の圧力が作用する。圧縮空気が検知管２０に送り込まれると、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、液面センサ３０側の水位が押し下げられる。
【００３６】
液面センサ３０が、検知管２０内の水位の低下を感知すると、作業室内および地上の操作室に警報が発せられる。
図５（ｃ）に示すように、圧縮空気の噴出により、検知管２０内の水Ｗが排出された場合は、電極棒４０が検知し、作業室内および地上の操作室に警報を鳴らす。
【００３７】
漏気検知装置１は、液面センサ３０による警報によりケーソンＣの刃口Ｃ１における漏気を即座に把握することができる。
また、透明部分２１の水位により、漏気の量を把握することができる。
【００３８】
また、電極棒４０による警報により、漏気に対する緊急性を把握することができるため、周辺地域に対する漏気の悪影響を最小限に抑えることができる。
【００３９】
漏気検知装置１は、簡易な構成であるため、安価である。また、設置作業やメンテナンスも容易に行うことができる。
【００４０】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、図６に示すように、検知管２０に、液体補給用の予備タンク２２を接続してもよい。このようにすると、検知管２０内の水が圧縮空気の噴出により排出されたとしても、自動的に液体を供給することができる。
【００４１】
また、ケーソンＣの沈設は、漏気検知装置１の他に、他の検知手段を併用して行ってもよい。例えば、作業室内の水位を測定する水位計と併用することで、より高精度に測定するものとしてもよい。
【００４２】
また、前記実施形態では、液体検知手段として、電極棒４０を配置するものとしたが、例えば、超音波水面計やレーザ距離計を使用する等、液体検知手段の種類は限定されるものではない。
また、液体検知手段は必要に応じて設置すればよく、省略してもよい。
【００４３】
また、前記実施形態では、検知管２０の一部に透明部分２１を形成したが、透明部分２１は必要に応じて形成すればよい。また、検知管２０全体を透明管により構成してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１    漏気検知装置
１０  導気管
２０  検知管
３０  液面センサ
４０  電極棒（液体検知手段）
Ｃ    ケーソン
Ｃ１  刃口
Ｗ    水（液体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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