(57)【要約】【課題】土砂を空気で掘削するにおいて、吸引ホース等に付着した掘削土砂を簡単に除去できると共に洗浄水の後処理を必要としない土砂掘削吸引装置を提供する【解決手段】空気掘削機本体１０に、吸引装置１８に接続された掘削用吸引ホース１６を接続し、その掘削用吸引ホース１６の途中に吸引空気と掘削土砂を分離する土砂分離槽１９を接続した土砂掘削吸引装置において、上記掘削用吸引ホース１６に、上記土砂分離槽１９をバイパスするよう洗浄用吸引ホース２２を接続すると共にその洗浄用吸引ホース２２の途中に、洗浄水と吸引空気を分離する洗浄水分離槽２３を接続し、上記空気掘削機本体１０側の掘削用吸引ホース１６ａ或いは空気掘削機本体１０に、洗浄水分離槽２３で分離された洗浄水を洗浄水回収槽３１から洗浄水ポンプ３２で注入するようにしたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気掘削機本体に、吸引装置に接続された掘削用吸引ホースを接続し、その掘削用吸引ホースの途中に吸引空気と掘削土砂を分離する土砂分離槽を接続した土砂掘削吸引装置において、上記掘削用吸引ホースに、上記土砂分離槽をバイパスするよう洗浄用吸引ホースを接続すると共にその洗浄用吸引ホースの途中に、洗浄水と吸引空気を分離する洗浄水分離槽を接続し、上記空気掘削機本体側の掘削用吸引ホース或いは空気掘削機本体に、洗浄水分離槽で分離された洗浄水を注入する洗浄水注入手段を接続したことを特徴とする土砂掘削吸引装置。
【請求項２】
洗浄水注入手段は、洗浄水分離槽で分離された洗浄水を導入する洗浄水回収槽と、その洗浄水回収槽内の洗浄水を掘削用吸引ホース或いは空気掘削機本体に注入する洗浄水ポンプからなる請求項１記載の土砂掘削吸引装置。
【請求項３】
空気掘削機本体は、掘削用吸引ホースと接続する吸引筒と、その吸引筒内に設けられ地面に向けて圧縮空気を噴射する掘削ノズルからなる請求項１又は２記載の土砂掘削吸引装置。
【請求項４】
下流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースはフィルタを介して吸引装置に接続される請求項１〜３いずれかに記載の土砂掘削吸引装置。
【請求項５】
上流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースと、下流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースには、それぞれ掘削と洗浄とを切り替える開閉弁が接続される請求項１〜４いずれかに記載の土砂掘削吸引装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気を用いて土砂を掘削すると共に掘削土砂を吸引排出する土砂掘削吸引装置に係り、特にその吸引ホースなどに吸引土砂が付着して閉塞する前にこれを洗浄により解除することができる土砂掘削吸引装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土砂を掘削する装置としては、パワーショベルやオーガ等のように機械的に掘削するものが主に用いられているが、土砂中に埋設物がある場合には、埋設物を損傷しないで掘削するために、圧縮空気を利用した掘削方法が採用されている。
【０００３】
この掘削方法は、掘削ノズルから圧縮空気を土砂に吹き付けてその表面を崩した後、その掘削ノズルを収容した吸引筒から空気と共に土砂を吸引して掘削する方法であり、圧縮空気と空気吸引による掘削のため、地中に水道管やガス管などの埋設物があってもこれらを損傷することなく掘削することができる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９０１７３３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吸引筒で吸引された掘削土砂は、その吸引筒に接続された吸引ホースから土砂分離槽を通して吸引空気流から掘削土砂が分離され、吸引空気は吸引装置から排気されるが、吸引ホースに掘削土砂が付着し、これが堆積して吸引ホース内を閉塞する問題がある。
【０００６】
この掘削土砂の付着による閉塞を起こす前に、吸引ホース内に洗浄水を供給して洗浄することが考えられるが、付着した土砂の除去には洗浄水を大量に用いる必要があり、洗浄水の後処理の問題が新たに発生する。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題を解決するために案出されたものであって、土砂を空気で掘削するにおいて、吸引ホース等に付着した掘削土砂を簡単に除去できると共に洗浄水の後処理を必要としない土砂掘削吸引装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、空気掘削機本体に、吸引装置に接続された掘削用吸引ホースを接続し、その掘削用吸引ホースの途中に吸引空気と掘削土砂を分離する土砂分離槽を接続した土砂掘削吸引装置において、上記掘削用吸引ホースに、上記土砂分離槽をバイパスするよう洗浄用吸引ホースを接続すると共にその洗浄用吸引ホースの途中に、洗浄水と吸引空気を分離する洗浄水分離槽を接続し、上記空気掘削機本体側の掘削用吸引ホース或いは空気掘削機本体に、洗浄水分離槽で分離された洗浄水を注入する洗浄水注入手段を接続した土砂掘削吸引装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、洗浄水注入手段は、洗浄水分離槽で分離された洗浄水を導入する洗浄水回収槽と、その洗浄水回収槽内の洗浄水を掘削用吸引ホース或いは空気掘削機本体に注入する洗浄水ポンプからなる請求項１記載の土砂掘削吸引装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、空気掘削機本体は、掘削用吸引ホースと接続する吸引筒と、その吸引筒内に設けられ地面に向けて圧縮空気を噴射する掘削ノズルからなる請求項１又は２記載の土砂掘削吸引装置である。
【００１１】
請求項４の発明は、下流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースはフィルタを介して吸引装置に接続される請求項１〜３いずれかに記載の土砂掘削吸引装置である。
【００１２】
請求項５の発明は、上流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースと、下流側の掘削用吸引ホースと洗浄用吸引ホースには、それぞれ掘削と洗浄とを切り替える開閉弁が接続される請求項１〜４いずれかに記載の土砂掘削吸引装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１において、１０は、空気掘削機本体で、断面四角形（約１００ｍｍ角）の筒状の吸引筒１１内に地面Ａに向けて圧縮空気を噴射する掘削ノズル１２が設けられ、さらに吸引筒１１の下端周囲に、地面Ａとの隙間を覆うブラシ部材１３が設けられて形成される。
【００１５】
掘削ノズル１２は、吸引筒１１の外側に設けたヘッダ１４に接続され、そのヘッダ１４に圧縮空気１５が供給されるようになっている。
【００１６】
空気掘削機本体１０の上部には、吸引筒１１と略同径の掘削用吸引ホース１６が接続され、その掘削用吸引ホース１６が、バグフィルタ等のフィルタ１７を介して真空排気装置などの吸引装置１８に接続される。
【００１７】
この掘削用吸引ホース１６の途中には、吸引空気と掘削土砂を分離する土砂分離槽１９が接続される。すなわち、土砂分離槽１９の上側部と吸引筒１１の上部とが上流側掘削用吸引ホース１６ａで接続され、土砂分離槽１９の頂部とフィルタ１７とが下流側掘削用吸引ホース１６ｂで接続されて、掘削用吸引ホース１６の途中に土砂分離槽１９が接続される。
【００１８】
土砂分離槽１９は、上流側掘削用吸引ホース１６ａからの吸引空気と掘削土砂ｓとを分離し、掘削土砂ｓを土砂分離槽１９内に貯留し、吸引空気は、その頂部から下流側掘削用吸引ホース１６ｂに流す。また土砂分離槽１９の底部には、掘削土砂ｓを排出するための排出弁２０が設けられる。
【００１９】
この上流側掘削用吸引ホース１６ａと下流側掘削用吸引ホース１６ｂには、それぞれ掘削用開閉弁２１ａ、２１ｂが接続される。
【００２０】
さて、掘削用吸引ホース１６には、土砂分離槽１９をバイパスするよう洗浄用吸引ホース２２が接続され、その洗浄用吸引ホース２２の途中に、洗浄水ｗと吸引空気を分離する洗浄水分離槽２３が接続される。すなわち、上流側掘削用吸引ホース１６ａから分岐して上流側洗浄用吸引ホース２２ａが接続され、その上流側洗浄用吸引ホース２２ａの他端が、洗浄水分離槽２３の上側部に接続され、洗浄水分離槽２３の頂部に下流側洗浄用吸引ホース２２ｂが接続され、その下流側洗浄用吸引ホース２２ｂの他端が、下流側掘削用吸引ホース１６ｂに合流するように接続される。
【００２１】
この上流側洗浄用吸引ホース２２ａと下流側洗浄用吸引ホース２２ｂには、それぞれ洗浄用開閉弁２４ａ、２４ｂが接続される。
【００２２】
洗浄水分離槽２３には、洗浄水ｗを供給する洗浄水供給ライン２５と開閉弁２６が接続され、さらにその洗浄水供給ライン２５に、洗浄水が所定液面まで充満するようにボールタップ２７が設けられ、また底部に沈殿した掘削土砂を排出する排出弁２８が設けられる。
【００２３】
洗浄水分離槽２３と空気掘削機本体１０側の上流側掘削用吸引ホース１６ａを結んで、洗浄水分離槽２３で分離された洗浄水ｗを上流側掘削用吸引ホース１６ａに注入する洗浄水注入手段３０が接続される。
【００２４】
この洗浄水注入手段３０は、洗浄水分離槽２３で分離された洗浄水ｗを導入する洗浄水回収槽３１と、その洗浄水回収槽３１内の洗浄水ｗを掘削用吸引ホース１６ａに注入する洗浄水ポンプ３２からなる。
【００２５】
すなわち、洗浄水分離槽２３と洗浄水回収槽３１を結んで、洗浄水分離槽２３内の洗浄水ｗを洗浄水回収槽３１に流す排水管３３が接続され、その排水管３３にバルブ３４が接続され、また洗浄水ポンプ３２に洗浄水回収槽３１内の洗浄水ｗを吸引する吸引管３５が接続され、その吐出側に洗浄水注入管３６が接続される。
【００２６】
この洗浄水注入管３６は、図示例では、空気掘削機本体１０近くの上流側掘削用吸引ホース１６ａに接続した状態を示しているが、空気掘削機本体１０の吸引筒１１の上部に接続するようにしてもよい。
【００２７】
次に本発明の作用を説明する。
【００２８】
先ず、地面Ａを掘削する際には、空気掘削機本体１０のブラシ部材１３が地面Ａに接するように垂直に保った状態にし、その状態で、掘削ノズル１２から圧縮空気１５を地面Ａに向けて噴射することで、その圧縮空気１５で土砂が切り崩され、同時に吸引装置１８にて、吸引筒１１から吸引流を発生させることで、切り崩された掘削土砂が吸引され、上流側掘削用吸引ホース１６ａより、土砂分離槽１９に移送され、そこで吸引空気から掘削土砂ｓが分離され、吸引空気は下流側掘削用吸引ホース１６ｂから、フィルタ１７を通して吸引装置１８より排気される。
【００２９】
この空気掘削は、空気掘削機本体１０の下端にブラシ部材１３が設けられているため、吸引筒１１と地面Ａの隙間を適度にシールすることができ、掘削土砂ｓの吸引が良好にできる。
【００３０】
また掘削時は、空気掘削機本体１０を図示していないショベルカーに取り付けて空気掘削機本体１０を掘削面に対して水平に移動させることで、面掘削が可能となる。この際、ブラシ部材１３は、吸引筒１１と地面Ａの隙間が変わっても、自由に撓んでその隙間をシールすることができる。
【００３１】
この吸引掘削中に、空気掘削機本体１０内や掘削用吸引ホース１６内に掘削土砂が付着し、これが堆積すると掘削用吸引ホース１６を閉塞してしまうため、図には示していないが、掘削用吸引ホース１６の圧力や吸引装置１８の負荷からその閉塞状況を監視し、土砂付着を除去すべく洗浄を行う。
【００３２】
この洗浄の際には、掘削用開閉弁２１ａ、２１ｂを開から閉にし、洗浄用開閉弁２４ａ、２４ｂを閉から開として、吸引空気の流れを、洗浄用吸引ホース２２に切り替え、洗浄水回収槽３１内の洗浄水ｗを洗浄水ポンプ３２で汲み上げ、洗浄水注入管３６より、上流側掘削用吸引ホース１６ａ或いは吸引筒１１に注入する。この洗浄水ｗの注入により、上流側掘削用吸引ホース１６ａ内に付着した土砂が、洗浄水＋吸引空気により洗い流され、上流側洗浄用吸引ホース２２ａより洗浄水分離槽２３に導入され、そこで土砂と洗浄水が吸引空気から分離され、吸引空気は、下流側洗浄用吸引ホース２２ｂからフィルタ１７、吸引装置１８にて排気される。
【００３３】
洗浄水分離槽２３で回収された洗浄水と土砂は、洗浄水分離槽２３で沈降分離された掘削土砂は底面に溜まり、上澄み液としての洗浄水ｗが、再度洗浄水回収槽３１に供給されて繰り返し使用される。
【００３４】
このように、洗浄水分離槽２３内の洗浄水ｗを繰り返し洗浄に使用するため、洗浄後の洗浄水の後処理を必要とすることがない。また洗浄水分離槽２３では洗浄水と土砂を沈降分離させて略洗浄水ｗのみをクローズドサイクルで循環するため、洗浄水分離槽２３は比較的小容量のもので十分である。
【００３５】
また本実施の形態では、洗浄水分離槽２３内の洗浄水ｗを洗浄水回収槽３１に供給し、その上で、洗浄水ポンプ３２で洗浄水ｗを掘削用吸引ホース１６に注入する例で説明したが、これは、掘削土砂を洗浄水ポンプ３２に極力流さないためであり、掘削吸引ホース１６内の土砂付着量によっては、洗浄水分離槽２３内の洗浄水ｗを直接洗浄水ポンプ３２で注入するようにしてもよい。
【００３６】
また洗浄水分離槽２３内に、掘削土砂がある程度溜まったならば、排出弁２８を開いて排出し、その排出分を洗浄水ライン２５より洗浄水ｗを補給する。
【００３７】
なお、上述の実施の形態では、掘削用吸引ホース１６内に付着した土砂を洗浄除去する形態で説明しているが、掘削土砂に限らず、吸引移送が可能な粉体の吸引ホースの洗浄にも適用でき、この際のその粉体も本発明の掘削土砂の範囲に含まれることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、掘削用吸引ホース等に付着した土砂を洗浄水で洗浄するに際して、洗浄水を使い捨てしないで繰り返し使用することができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１０  空気掘削機本体
１６  掘削用吸引ホース
１８  吸引装置
１９  土砂分離槽
２２  洗浄用吸引ホース
２３  洗浄水分離槽
３０  洗浄水注入手段
３２  洗浄水ポンプ
【図１】
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