(57)【要約】  【課題】マテリアルロック上扉のワイヤガイドの隙間から漏出する高圧空気による漏気音を低減し、かつ、マテリアルロック上の消音室天端のワイヤガイドからの漏気音を低減し、消音室付きのマテリアルロックワイヤガイド部で発生する騒音を確実に低減する。  【解決手段】マテリアルロック２の上に、上扉４，４の上方に吸音材１２等で囲まれた空間を形成し、かつ、この空間上部を開閉可能に閉塞する扉１０，１０を備えた消音室Ｂを設け、この消音室の円筒側壁部分に、消音室内空気を外部に自然放出する自然放出口３０を円周方向に間隔をおいて複数設け、上扉４のワイヤガイド８から漏出する高圧空気流を消音室Ｂの空間に膨張させ、ある程度低圧になった空気を消音室の吸音材１２等により吸音してワイヤガイド８からの漏気音を低減し、更に自然放出口３０により消音室内の圧力を持つ空気を自然放出して消音室天端のワイヤガイド１４からの漏気音を低減する。【選択図】      図１
2005023757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マテリアルロックの上部を開閉可能に閉塞する上扉のワイヤロープ挿通孔のワイヤガイドとワイヤロープとの隙間から漏気する高圧空気流により発生する騒音を低減するためのマテリアルロックワイヤガイド消音装置において、
マテリアルロックの上に、上扉の上方に消音部材で囲まれた空間を形成し、かつ、この空間の上部を開閉可能に閉塞する扉を備えた消音室が設けられ、この消音室に、消音室内の空気を外部に自然放出する自然放出口が設けられていることを特徴とするマテリアルロックワイヤガイド消音装置。
【請求項２】
請求項１に記載の消音装置において、自然放出口の先端に消音器が設けられていることを特徴とするマテリアルロックワイヤガイド消音装置。
【請求項３】
マテリアルロックの上部を開閉可能に閉塞する上扉のワイヤロープ挿通孔のワイヤガイドとワイヤロープとの隙間から漏気する高圧空気流により発生する騒音を低減するためのマテリアルロックワイヤガイド消音装置において、
マテリアルロックの上に、上扉の上方に消音部材で囲まれた空間を形成し、かつ、この空間の上部を開閉可能に閉塞する扉を備えた消音室が設けられ、この消音室に、消音室内の空気を吸引して外部に強制的に排出する強制排出装置が設けられていることを特徴とするマテリアルロックワイヤガイド消音装置。
【請求項４】
請求項３に記載の消音装置において、強制排出装置の吸引装置の先端に消音器が設けられていることを特徴とするマテリアルロックワイヤガイド消音装置。
【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（圧気潜函）工法に用いるマテリアルロックのワイヤガイド部において発生する騒音を低減するための消音装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ニューマチックケーソン工法は、周知の通り浸水等を防止するために、ケーソン底部の作業室を高圧にして掘削作業を行うため、その気密性を確保しなければならない。特に、図４に示すように、マテリアルシャフト１では、外部のクレーン等を使用して、マテリアルロック２の頂部から排土バケット３を搬出入させるため、その気密性は重要である。また、マテリアルシャフト１内を排土バケット３を昇降させる際には、バケットを吊っているワイヤロープがマテリアルロック２の上扉の部分を貫通するので、ワイヤロープとそのワイヤガイドとの間の空隙から漏気することになる。このため、漏気音が発生し、作業室内の気圧が高くなるに従って漏気音も次第に大きくなり、工事騒音として問題となる。
【０００３】
図５は、従来のマテリアルロックの１例である。マテリアルロック２には、例えば下方にスイング開閉する左右一対の半円状の上扉４、４と下扉５、５が設けられ、排土バケット３を搬入する場合には、上扉４を開けて排土バケット３を挿入し、次いで上扉４を閉じて上下扉間の空間を加圧し、下扉５を開けて排土バケット３を降下させる。排土バケット３を搬出する場合には、上下扉間の空間に排土バケット３が位置すると、下扉５を閉じた後、上下扉間の空間を排気により減圧し、次いで上扉４を開けて排土バケット３を上方へ搬出する。
【０００４】
上扉４、４の閉じ合わせ面の平面視中央部には、ワイヤロープ６が貫通する挿通孔７を形成するワイヤガイド８が設けられており、ワイヤロープ６とワイヤガイド８の間の隙間から高圧空気が漏れ出し、大きな漏気音が発生する。このような漏気音を低減する消音対策として、従来、次のような方法が提案されている。
【０００５】
(1) 特許文献１に記載されている消音装置であり、図６に示すように、マテリアルロック２の上に、２分割されて左右に開閉自在で多孔二重壁の逆コップ状のボックス扉１０、１０を設け、このボックス扉１０の多孔鋼板１１、１１間に吸音材１２を充填し、ワイヤロープ６とワイヤガイド８の間の隙間から漏出する高圧空気流をボックス扉１０内の空間で膨張させ、更にある程度低圧になった空気をグラスウール等の吸音材１２を通過させて大気に拡散させている。なお、ボックス扉１０の天端中央にもワイヤロープ挿通孔１３を形成するワイヤガイド１４が設けられている。
【０００６】
(2) 特許文献２に記載されている消音装置であり、マテリアル通路の入口側を被冠状態で閉塞する消音室を設け、この消音室の外周壁面を形成する筒状体の上に両開き可能な開閉蓋を設け、筒状体の内壁面にリング枠と多数の小孔を有する防音パネルからなる防音部材を添設し、ワイヤと上部ドアのワイヤ挿通孔との間の隙間から漏れ出す高圧空気を消音室内に流入させて減圧すると共に、そのとき発生する漏気音による騒音の殆どを消音室内壁面に添設した防音部材で吸音するようにしている。
【０００７】
また、本発明に関連する技術文献としては、上下扉間のロック室内の排気口に排気バルブを介して排気管を接続し、この排気管に複数個の消音器を取り付け、排気音が十分に小さくなるようにした消音装置が記載されている特許文献３、上扉の下部にワイヤを両側から取り囲む開閉自在の減圧室を設け、この減圧室内を連通管と消音器を介して大気開放し、漏気による騒音を無くす消音構造が記載されている特許文献４、上扉の上部にワイヤを両側から取り囲む開閉自在の気密室を設け、漏気を気密室に入れて減圧した後、消音器を通じて大気へ放出する消音装置が記載されている特許文献５などがある。
【特許文献１】特許第２８９５４７８号公報
【特許文献２】特許第３３８０８５４号公報
【特許文献３】特開平０５−３１１６６９号公報
【特許文献４】特開２００２−１０５９６５号公報
【特許文献５】特開２００２−１７３９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述の特許文献１や２のようにマテリアルロックの上にボックス扉等による消音室を設けた場合、ワイヤロープとワイヤガイドの間の隙間から漏気する高圧空気流により発生する騒音を低減することができるが、前記高圧空気流が消音室内に一度溜まった後に、消音室天端のワイヤガイドから消音室内に溜まった空気が漏気し、消音室天端からも騒音が発生するという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解消すべくなされたもので、マテリアルロックの上扉のワイヤロープとワイヤガイドの間の隙間から漏出する高圧空気による漏気音を低減すると同時に、マテリアルロック上のボックス扉等による消音室天端のワイヤガイドからの漏気音を低減することができ、消音室を上部に備えたマテリアルロックのワイヤガイド部において発生する騒音を確実に低減することができるマテリアルロックワイヤガイド消音装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１は、マテリアルロックの上部を開閉可能に閉塞する上扉のワイヤロープ挿通孔のワイヤガイドとワイヤロープとの隙間から漏気する高圧空気流により発生する騒音を低減するためのマテリアルロックワイヤガイド消音装置において、マテリアルロックの上に、上扉の上方に消音部材で囲まれた空間を形成し、かつ、この空間の上部を開閉可能に閉塞する扉を備えた消音室が設けられ、この消音室に、消音室内の空気を外部に自然放出する自然放出口が設けられていることを特徴とするマテリアルロックワイヤガイド消音装置である。
【００１１】
この請求項１は、図１に示すような自然放出タイプであり、自然放出口を消音室の円周方向に間隔をおいて複数配設する。この自然放出口は、消音室の側壁等に穿設した孔、あるいはこの孔に挿入配置した放出管などで構成することができる。
【００１２】
本発明の請求項２は、請求項１に記載の消音装置において、自然放出口の先端に消音器が設けられていることを特徴とするマテリアルロックワイヤガイド消音装置である。即ち、自然放出口を構成する放出管などの先端に小型の消音器を設け、空気が放出口を通過する際に発生する騒音を消音する。
【００１３】
本発明の請求項３は、マテリアルロックの上部を開閉可能に閉塞する上扉のワイヤロープ挿通孔のワイヤガイドとワイヤロープとの隙間から漏気する高圧空気流により発生する騒音を低減するためのマテリアルロックワイヤガイド消音装置において、マテリアルロックの上に、上扉の上方に消音部材で囲まれた空間を形成し、かつ、この空間の上部を開閉可能に閉塞する扉を備えた消音室が設けられ、この消音室に、消音室内の空気を吸引して外部に強制的に排出する強制排出装置が設けられていることを特徴とするマテリアルロックワイヤガイド消音装置である。
【００１４】
この請求項３は、図２に示すような強制吸引タイプであり、強制排出装置は、消音室の側壁等に穿設した取付孔に一端を挿入取付けした強制吸引用の放出管と、この放出管の他端に接続した吸引装置から構成することができる。この強制排出装置は、消音室の円周方向に間隔をおいて２個所程度配設すればよい。
【００１５】
本発明の請求項４は、請求項３に記載の消音装置において、強制排出装置の吸引装置の先端に消音器が設けられていることを特徴とするマテリアルロックワイヤガイド消音装置である。この場合も、消音器により空気が吸引装置から排出される際に発生する騒音を消音する。
【００１６】
本発明において、消音室はワイヤロープで吊り下げられた排土バケットが通過できるように開閉扉を備えたものであり、この開閉扉は、図１、図２に示すように、上部中央で２分割されて左右に開閉自在で逆コップ状のボックス扉、あるいは消音室本体の上面を開閉可能に閉塞する平板状の扉などを用いることができる。この開閉扉には、上扉と同様にワイヤロープ挿通孔を形成するワイヤガイドが設けられている。また、消音部材としては、多孔二重壁間にグラスウール等の吸音材を充填し、空気を通過させて吸音するタイプ、あるいは消音室本体及び扉の内面に多孔性の防音材を添設し、吸音するタイプなどを用いることができる。
【００１７】
以上のような構成の本発明において、排土バケットがマテリアルシャフト内を昇降する際には、上扉及び消音室の開閉扉は閉じており、これらに設けられたワイヤガイドを排土バケットのワイヤロープが貫通する。上扉のワイヤガイドとワイヤロープの隙間から漏出する高圧空気流は、上扉上方に設けられた消音室の空間に膨張して減圧され、更にある程度低圧になった空気は、消音室の壁を構成するグラスウール等の吸音材を通過して大気に拡散され、あるいは、消音室の壁の内面に添設された防音材により吸音され、上扉のワイヤガイドの隙間から漏出する漏気音を低減することができる。
【００１８】
更に、消音室天端のワイヤガイドから消音室内に溜まった空気が漏気するが、消音室に設けた自然放出口により消音室内の圧力を持つ空気が自然放出され、消音室天端のワイヤガイドから漏れる空気が少なくなり、あるいは、消音室に設けた強制排出装置により消音室内の高圧空気流を強制的に吸引して排出するため、消音室天端のワイヤガイドから漏れる空気が無くなり、そこから発生する騒音を低減することができる。また、自然放出口や強制排出装置の出口に消音器を設けることにより、排気音を低減でき、騒音をより低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、上扉の隙間から漏出する高圧空気流がいったん消音室の空間に膨張して減圧され、更にある程度低圧になった空気が、消音室の吸音材や防音材により吸音され、上扉のワイヤガイドの隙間から漏出する漏気音を大幅に低減することができ、更に、消音室に設けた自然放出口により消音室内の圧力を持つ空気が自然放出され、あるいは、消音室に設けた強制排出装置により消音室内の高圧空気流を強制的に吸引して排出するため、消音室天端から発生する騒音を大幅に低減することができ、消音室を上部に備えたマテリアルロックのワイヤガイド部において発生する騒音を確実に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、ボックス扉による消音室を備えたマテリアルロックに本発明を適用した例である。図１は、自然放出タイプの消音装置の例であり、図２は強制吸引タイプの消音装置の例である。
【００２１】
図１において、マテリアルシャフトの上部に設けられるマテリアルロック２には、下方にスイング開閉する左右一対の半円状の上扉４、４と下扉５、５が設けられている。
【００２２】
マテリアルロック２の上部膨出部の上部肩部に設けられた支持部材２０に扉開閉リンク２１が上下方向に回転自在に取付けられ、この扉開閉リンク２１の上に半円状の上扉４が設置され、扉開閉リンク２１の先端下部と支持部材２０との間に配置された扉開閉シリンダ２２を伸縮動作させることで上扉４が上下に開閉する。左右一対の上扉４，４が閉じると、先端部材２３同士がシール面で閉じ合わされ、その平面視中央にワイヤロープ６の挿通孔７を形成するワイヤガイド８が設けられる。また、マテリアルロック２の上部開口のリング部材２４に上扉４のシール部材２５が当接することで、気密性が確保される。
【００２３】
下扉５も同様の構成であり、扉開閉シリンダ２２を伸縮動作させることで上下に開閉する。但し、下扉５は、開いた状態で排土バケット３を昇降させるため、ワイヤロープ６のワイヤガイドを設ける必要がなく、先端部材２３同士を傾斜シール面で閉じ合わせて、気密性を確保している。なお、上扉４及び下扉５は、以上のような図示例に限らず、その他の形式でもよいことは言うまでもない。
【００２４】
また、マテリアルロック２の上部膨出部には、ロック室Ａ内に外部から空気を供給する供給管２６と、ロック室Ａ内の高圧空気を外部に排出する排気管２７が接続されている。排気管２７の先端には消音器２８が設けられている。
【００２５】
このようなマテリアルロック２の上部には、上部中央で２分割されて左右に開閉自在で逆コップ状のボックス扉１０，１０により消音室Ｂの上部が形成されている。リング部材２４の上には、短尺の円筒側壁１５が設けられ、円筒側壁１５とリング部材２４により消音室Ｂの下部が形成され、円筒側壁１５の上にボックス扉１０の下端部が設置される。円筒側壁１５の外側に設けられた支持部材１６にボックス扉１０が左右方向に回転自在に取付けられ、支持部材１６とボックス扉１０との間に配置された扉開閉シリンダ１７を伸縮動作させることでボックス扉１０が左右に開閉する。
【００２６】
ボックス扉１０及び円筒側壁１５は、例えば多孔二重壁を構成する内外の多孔鋼板１１、１１の間にグラスウール等の吸音材１２を充填して構成されている。なお、このような多孔鋼板と吸音材の組み合わせに限らず、扉内壁面に防音材を添設する形式などでもよい。
【００２７】
左右一対のボックス扉１０、１０が閉じると、先端面同士がシール面で閉じ合わされ、その天端平面視中央にワイヤロープ６の挿通孔１３を形成するワイヤガイド１４が設けられる。
【００２８】
このような構成の消音室Ｂにおいて、図１の実施形態においては、円筒側壁１５に自然放出口３０を円周方向に間隔をおいて複数設け、消音室Ｂ内に溜まった空気を外部に自然放出可能とする。この自然放出口３０は、円筒側壁１５に水平に穿設した取付孔に放出管３１を挿入配置して構成することができ、放出管３１の先端には小型の消音器３２を取付け、空気が放出管３１を通過する際に発生する騒音を消音する。
【００２９】
図２の実施形態においては、円筒側壁１５に強制放出口４０を設け、この強制放出口４０に強制排出装置４１を接続し、消音室Ｂ内の高圧空気流を吸引して外部に強制放出可能とする。強制排出装置４１は、円筒側壁１５に水平に穿設した取付孔に強制吸引用の放出管４２の一端を挿入配置し、他端に吸引装置４３を接続して構成することができ、この場合も、吸引装置４３の吐出側には消音器４４を取付ける。
【００３０】
この強制排出装置４１は、強制放出であるため、円筒側壁１５の円周方向に間隔をおいて２個所程度配置すればよい。吸引装置４３は、マテリアルロック２の側面に設置する方法（図示例）、マテリアルロック２から離れた場所に設置する方法がある（図示省略）。後者の場合には、放出管４２を延長すればよい。なお、その他の構成は、図１の自然放出タイプと同様である。
【００３１】
以上のような構成のマテリアルロック２は、次のように作動する（図３参照）。なお、これは、自然放出タイプの場合である。強制吸引タイプの場合も同様である。
【００３２】
(1) 排土バケット３を搬入する場合には、ボックス扉１０及び上扉４を開いて排土バケット３をロック室Ａ内に搬入する。次いで、上扉４を閉じ、続いてボックス扉１０を閉じた後、供給管２６の開閉弁を開いてロック室Ａ内に空気を供給して加圧する（図３(i) 〜(iii) 参照) 。
【００３３】
(2) 下扉５を開いて排土バケット３を降下させ、ケーソン底部において掘削土を積み込んだ後、ロック室Ａまで上昇する（図３(iv)参照) 。
【００３４】
図３(iv)の下扉５が開いた状態で、マテリアルロック２は高圧状態にあり、排土バケット３を吊るワイヤロープ６の上扉４のワイヤガイド８を貫通する部分の隙間から漏気するが、この漏気は閉じたボックス扉１０で形成される消音室Ｂの空間で一次膨張し、更に多孔鋼板１１の多数の孔とグラスウール等の吸音材１２を通って大気に膨張拡散され、上扉４のワイヤガイド８からの大きな漏気音を低減することができる。グラスウール等の吸音材１２を用いた場合、高圧空気がいったん膨張して圧力をある程度下げた後、グラスウール等の細かいメッシュ孔を通過して、大気圧まで２段階に降圧するので、消音効果が大きい。更に、消音室Ｂ内に溜まった空気は、多数の自然放出口３０から外部に自然放出され、ボックス扉１０のワイヤガイド１４から漏れる空気が少なくなり、ボックス扉１０のワイヤガイド１４からの漏気音を低減することができる。また、自然放出口３０の漏気音は消音器３２により消音される。
【００３５】
強制吸引タイプの場合は、強制排出装置４１により消音室Ｂ内の高圧空気流を強制的に吸引して排出するため、ボックス扉１０のワイヤガイド１４から漏れる空気が無くなり、ボックス扉１０のワイヤガイド１４からの漏気音を解消することができる。
【００３６】
(3) 排土バケット３を搬出する場合には、下扉５を閉じた後、排気管２７の開閉弁を開けて消音器２８からロック室Ａ内の高圧空気を大気に放出する（図３(v) 参照) 。排気は消音器２８を経由するので排気音は減少する。次いで、上扉４を開き、続いてボックス扉１０を開いて、排土バケット３を上方に吊り出す（図３(vi)参照) 。
【００３７】
なお、以上は、多孔二重壁と吸音材のボックス扉による消音室に本発明を適用した例を示したが、これに限らず、その他の開閉扉方式及び消音方式の消音室にも本発明を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のマテリアルロックワイヤガイド消音装置の自然放出タイプの一実施形態であり、（ａ）は鉛直断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は水平断面図、（ｄ）はワイヤガイドの１例を示す鉛直断面図である。
【図２】本発明のマテリアルロックワイヤガイド消音装置の強制吸引タイプの一実施形態であり、（ａ）は鉛直断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は水平断面図である。
【図３】本発明のマテリアルロックワイヤガイド消音装置の作動状況を順に示す鉛直断面図である。
【図４】従来一般のニューマチックケーソンのマテリアルロックを示す鉛直断面図である。
【図５】従来のマテリアルロックを示す鉛直断面図である。
【図６】従来の消音室を備えたマテリアルロックワイヤガイド消音装置であり、（ａ）は鉛直断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は水平断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ……ロック室
Ｂ……消音室
１……マテリアルシャフト
２……マテリアルロック
３……排土バケット
４……上扉
５……下扉
６……ワイヤロープ
７……挿通孔
８……ワイヤガイド
１０……ボックス扉
１１……多孔鋼板
１２……吸音材
１３……挿通孔
１４……ワイヤガイド
１５……円筒側壁
１６……支持部材
１７……扉開閉シリンダ
２０……支持部材
２１……扉開閉リンク
２２……扉開閉シリンダ
２３……先端部材
２４……リング部材
２５……シール部材
３０……自然放出口
３１……放出管
３２……消音器
４０……強制放出口
４１……強制排出装置
４２……放出管
４３……吸引装置
４４……消音器
【図１】
2005023757.tif 000003
【図２】
2005023757.tif 000004
【図３】
2005023757.tif 000005
【図４】
2005023757.tif 000006
【図５】
2005023757.tif 000007
【図６】
2005023757.tif 000008