(57)【要約】【課題】  従来のバケットによる掘削土搬出方法より遥かに簡単で、効率がよく、しかも騒音が少ないケーソンの沈設工事における掘削土搬出方法とその装置を提供する。【解決手段】  作業室２内の天井走行ショベル５により掘削された掘削土は、搬出装置６のホッパー２１へ入れられ、水タンク７から給水管８を介して供給された水とオーガーにより混練され、スラリー状化される。スラリー状化にされた掘削土は搬出装置６の圧送装置１９により排土管９を通って土砂ピット１４へ排出される。【選択図】        図１
2005133472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
堀削土をスラリー状化した後、排出ポンプ又はバキューム装置によりケーソンの作業室から躯体外へ排出することを特徴とするケーソンの沈設工事における堀削土搬出方法。
【請求項２】
堀削土をスラリー状化する流動化手段と、この流動化手段によりスラリー状化した堀削土をケーソンの作業室から躯体外へ排出するポンプによる搬出手段と、作業室内を高圧に保持する圧気手段を設けたことを特徴とするケーソンの堀削土搬出装置。
【請求項３】
ケーソンの作業室から躯体外へ堀削土を排出する排土管とバキューム装置とから成る搬送装置と、圧気装置と、排土をスラリー状化する給水装置とを備えたことを特徴とするケーソンの沈設工事における堀削土搬出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケーソンの沈設工事の際に生じる堀削土を躯体外へ搬出する方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来ケーソン内の堀削作業によって生じた堀削土は、非特許文献１に示すようにアースバケットに堀削土を入れ、クローラクレーンによりマテリアルロックと呼ばれるエアーロックから順次躯体外へ搬出するという方法が採られていた。
【０００３】
しかし、堀削土搬出用のバケットがマテリアルロックを出入する際にケーソンの作業室内の圧力が変動してケーソンが沈下したり、作業室内に急激に水が侵入することがあるため、搬出処理毎に上ロック室（２ｍ３〜３ｍ３）のドアを閉じて、マテリアルロックと作業室内の気圧をコンプレッサーのバルブ操作と調節弁で均一にした後に下エアロックを開放し、クローラークレーンのワイヤーロープを作業室内に降ろし、バケットに堀削土を入れ、前記バケットを前記ワイヤーロープに取付けた後、バケットをマテリアルロック上部に引き揚げ、次いでマテリアルロックと作業室のエアロックを閉じるという手順が必要であった。
【０００４】
この方法では、１．上下ロックドアバルブの操作、２．上ロック室内の圧搾空気の排気、３．送気による作業空内の圧力の調整が必要であると共に、４．送気によるマテリアルロック内と作業室の圧力を一定にするためのコンプレッサーの作動時の騒音と排気音、クローラークレーンの騒音、コンプレッサーの動力電気量などが大きく問題になっていた。また一回のバケットによる搬出量は限られており、効率が非常に悪いものであった。
【非特許文献１】日本圧気技術協会技術委員会ケーソン部会，「ニューマチックケーソン工法施行１マニュアル」，日本圧気技術協会，平成１４年９月，ｐ．６２−６７，ｐ．２１０，図７．１．３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、従来のバケットによる掘削土搬出方法より遥かに簡単で、効率がよく、しかも騒音が少ないケーソンの沈設工事における堀削土搬出方法とその装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、第１の発明は、堀削土をスラリー状化した後、排出ポンプ又はバキューム装置によりケーソンの作業室から躯体外へ排出することを特徴とするケーソンの沈設工事における堀削土搬出方法である。
【０００７】
第２の発明は、堀削土をスラリー状化する流動化手段と、この流動化手段によりスラリー状化した掘削土をケーソンの作業室から躯体外へ排出するポンプによる搬出手段と、作業室内を高圧に保持する圧気手段を設けたことを特徴とするケーソンの沈設工事における堀削土搬出装置である。
【０００８】
第３の発明は、ケーソンの作業室から躯体外へ堀削土を排出する排土管とバキューム装置とから成る搬出装置と、圧気装置と、堀削土をスラリー状化するための給水装置とを備えたことを特徴とする堀削土搬出装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マテリアルロックから堀削土を１バケットずつ搬出することがないため、マテリアルロックの開閉が不要となり、従ってバケットによる搬出時毎にマテリアルシャフト及びマテリアルロックへの圧気のためのコンプレッサーの運転が不要となるため、圧気調節のための騒音が軽減され、且つ堀削土の搬出が極めて簡単且つ容易になる効果がある。
【００１０】
また、圧気のためのコンプレッサーの台数が減少できるので作業にかかる電力の消費量が少なくなり、コストが削減される。またアースバケットでの搬出では、搬出時毎にクローラークレーンのワイヤーにアースバケットをマテリアルシャフトの最上部でロックテンダーが手作業で取付けていたため危険を伴う作業であったが、その必要がないため安全性が高められると同時に前記作業と共にマテリアルロックの操作が不要となるため人員削減ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、従来バケットによる堀削土の搬出をポンプとエアーによる連続搬出、つまり堀削機により排土ポンプのホッパーに堀削土を投入し、オーガーで混練りしてスラリー状に流動化し、排出ポンプ又はバキューム装置で排土パイプを介して躯体外へ搬出し、土砂ピットへ排出する方法とその装置である。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の第１の実施例を示す概略説明図で、１はケーソンの躯体、２は躯体下部に設けられた作業室、３は資材等を出入するためのマテリアルロック、４は作業員が出入するためのマンロック、５は作業室２の天井に設けた走行用レールで移動する天井走行ショベル、６は搬出装置、７は水タンク、８は給水管、９は排土管、１０はバルブ、１１はボールバルブ、１２はパイプ損耗チェックゲージ、１３はロータリーバルブ、１４は土砂ピット、１５はコンプレッサー、１６はレシーバー、１７は清浄器、１８は逆止弁を備えた送気管である。
【００１３】
図２と図３は本発明の第１の実施例である搬出装置６の詳細を示す側面図と平面図で、１９は圧送装置、２０は駆動装置、２１は堀削土を入れる攪拌混練装置付のホッパー、２２はシリンダー、２３はシリンダ給脂装置、２４はシールレテーナ、２５はバルブブロック、２６は油圧シリンダ、２７は油タンク、２８はサクションフィルタ、２９は油圧ポンプ、３０はモータ、３１はオイルクーラ、３２は配電盤である。
【００１４】
以上のように構成された第１の実施例により堀削土の搬出方法を説明すると、作業室２内で天井走行ショベル５により堀削した堀削土を搬出装置６のホッパー２１へ入れ、水タンク７から給水管８を介して供給された水とをオーガーにより混練し、スラリー状化する。このスラリー状化にされた堀削土は圧送装置１９により排土管９を通って土砂ピット１３へ排出される。
【００１５】
バルブ１０は作業室２内と躯体外の圧力差を利用し、バルブ操作により排土管９内の排土をエアーによって搬出するのを補助する。また排土管９は磨耗・安全・騒音に対応するため、パイプを２重管とし、パイプ間に水を圧入し、内側のパイプが磨耗により穴が空いた場合、パイプ損耗チェックゲージ１２により圧力減少を感知するようにする。  
【００１６】
ロータリーバルブ１３は、作業室２内のエアーの噴発、騒音防止のために取付ける。この時、液化された排土と共に作業室２内のエアーも躯体外へ排出されるため、作業室２内の圧力が低下するのを防止し、作業室２内の圧力を一定に保つためコンプレッサー１５により作業室２内へ送気して作業室２内の圧力を調節する。堀削土を液化のための水タンク７からの給水量は堀削土の水分量によって調整する。
【００１７】
圧送装置１９には堀削土の充満・感知制御装置を設け、駆動装置２０とロータリーバルブ１３にはピストンの押出し量とロータリーバルブ１３の回転数の調整装置を設けておく。
【００１８】
なお、コンプレッサー１５は、排土管９を介して排出する空気による減圧は僅かなため、マテリアルロックを圧気する場合と比して小型のコンプレッサーでよいので騒音も小さくて済む。
【実施例２】
【００１９】
図４は本発明の第２の実施例を示す概略説明図で、６’は搬出装置、６１は攪拌混練装置を備えた圧送装置、６２は圧送装置を駆動する駆動装置、６３は圧送装置６１に駆動力を伝える油圧ホースで、駆動装置６２は躯体外へ設置してある。この実施例では駆動装置６２を作業室外へ設置することにより、搬出装置の作業室の空間占有率を下げることができる。
【実施例３】
【００２０】
図５は本発明の第３の実施例を示す概略説明図で、６”は搬出装置、６４は攪拌装置、６５はバキューム装置、６６は土砂ピットである。堀削土の搬出をバキューム装置６５で行うことで、作業室内には堀削土を混練、流動化する攪拌装置６４のみとなり、搬出装置６”の駆動系の大部分を躯体外へ出すことができるため、作業室に設置する装置の空間占有率を更に下げることができる。しかも駆動装置（バキューム装置６５）が発する熱による作業室内の温度上昇をも防止することができ、故障が発生しやすい駆動装置をメンテナンスするために作業室２内に入ることがないためメンテナンスも容易にすることができる。またメンテナンス時に作業室２内に作業員が入ることがないので、圧気のためのコンプレッサーを作動させることがないため省電力化が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明はケーソンの堀削土処理に利用可能であり、従来の方法に比べて極めて簡単かつ運転時の騒音が小さくなり、特にシルト質層等のケーソンに有用である。またケーソンの堀削作業は昼夜行われるため、夜間の騒音問題が解決され、夜間の作業がし易くなり、しかも騒音が少なく、安全性が高く、省電力であるケーソンの沈設作業を施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施例を示す概略説明図。
【図２】本発明の第１の実施例の搬出装置を示す側面図。
【図３】本発明の第１の実施例の搬出装置を示す平面図。
【図４】本発明の第２の実施例を示す概略説明図。
【図５】本発明の第３の実施例を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００２３】
１    躯体
２    作業室
３    マテリアルロック
４    マンロック
５    天井走行ショベル
６    搬出装置
７    水タンク
８    給水管
９    排土管
１０    バルブ
１１    ボールバルブ
１２    パイプ損耗チェックゲージ
１３    ロータリーバルブ
１４    土砂ピット
１５    コンプレッサー
１６    レシーバー
１７    清浄器
１８    送気管
【図１】
2005133472.tif 000003
【図２】
2005133472.tif 000004
【図３】
2005133472.tif 000005
【図４】
2005133472.tif 000006
【図５】
2005133472.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月31日(2003.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削土をスラリー状化した後、排出ポンプ又はバキューム装置によりケーソンの作業室か
ら躯体外へ排出することを特徴とするケーソンの沈設工事における掘削土搬出方法。
【請求項２】
掘削土をスラリー状化する流動化手段と、この流動化手段によりスラリー状化した掘削土をケーソンの作業室から躯体外へ排出するポンプによる搬出手段と、作業室内を高圧に保持する圧気手段を設けたことを特徴とするケーソンの掘削土搬出装置。
【請求項３】
ケーソンの作業室から躯体外へ掘削土を排出する排土管とバキューム装置とから成る搬送装置と、圧気装置と、掘削土をスラリー状化する給水装置とを備えたことを特徴とするケーソンの沈設工事における掘削土搬出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケーソンの沈設工事の際に生じる掘削土を躯体外へ搬出する方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来ケーソン内の掘削作業によって生じた掘削土は、非特許文献１に示すようにアースバケットに掘削土を入れ、クローラクレーンによりマテリアルロックと呼ばれるエアーロックから順次躯体外へ搬出するという方法が採られていた。
【０００３】
しかし、掘削土搬出用のバケットがマテリアルロックを出入する際にケーソンの作業室内の圧力が変動してケーソンが沈下したり、作業室内に急激に水が侵入することがあるため、搬出処理毎に上ロック室（２ｍ３〜３ｍ３）のドアを閉じて、マテリアルロックと作業室内の気圧をコンプレッサーのバルブ操作と調節弁で均一にした後に下エアロックを開放し、クローラークレーンのワイヤーロープを作業室内に降ろし、バケットに掘削土を入れ、前記バケットを前記ワイヤーロープに取付けた後、バケットをマテリアルロック上部に引き揚げ、次いでマテリアルロックと作業室のエアロックを閉じるという手順が必要であった。
【０００４】
この方法では、１．上下ロックドアバルブの操作、２．上ロック室内の圧搾空気の排気、３．送気による作業空内の圧力の調整が必要であると共に、４．送気によるマテリアルロック内と作業室の圧力を一定にするためのコンプレッサーの作動時の騒音と排気音、クローラークレーンの騒音、コンプレッサーの動力電気量などが大きく問題になっていた。また一回のバケットによる搬出量は限られており、効率が非常に悪いものであった。
【非特許文献１】日本圧気技術協会技術委員会ケーソン部会，「ニューマチックケーソン工法施行１マニュアル」，日本圧気技術協会，平成１４年９月，ｐ．６２−６７  ，ｐ．２１０，図７．１．３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、従来のバケットによる掘削土搬出方法より遥かに簡単で、効率がよく、しかも騒音が少ないケーソンの沈設工事における掘削土搬出方法とその装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、第１の発明は、掘削土をスラリー状化した後、排出ポンプ又はバキューム装置によりケーソンの作業室から躯体外へ排出することを特徴とするケーソンの沈設工事における掘削土搬出方法である。
【０００７】
第２の発明は、掘削土をスラリー状化する流動化手段と、この流動化手段によりスラリー状化した掘削土をケーソンの作業室から躯体外へ排出するポンプによる搬出手段と、作業室内を高圧に保持する圧気手段を設けたことを特徴とするケーソンの沈設工事における掘削土搬出装置である。
【０００８】
第３の発明は、ケーソンの作業室から躯体外へ掘削土を排出する排土管とバキューム装置とから成る搬出装置と、圧気装置と、掘削土をスラリー状化するための給水装置とを備えたことを特徴とする掘削土搬出装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マテリアルロックから掘削土を１バケットずつ搬出することがないため、マテリアルロックの開閉が不要となり、従ってバケットによる搬出時毎にマテリアルシャフト及びマテリアルロックへの圧気のためのコンプレッサーの運転が不要となるため、圧気調節のための騒音が軽減され、且つ掘削土の搬出が極めて簡単且つ容易になる効果がある。
【００１０】
また、圧気のためのコンプレッサーの台数が減少できるので作業にかかる電力の消費量が少なくなり、コストが削減される。またアースバケットでの搬出では、搬出時毎にクローラークレーンのワイヤーにアースバケットをマテリアルシャフトの最上部でロックテンダーが手作業で取付けていたため危険を伴う作業であったが、その必要がないため安全性が高められると同時に前記作業と共にマテリアルロックの操作が不要となるため人員削減ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、従来バケットによる掘削土の搬出をポンプとエアーによる連続搬出、つまり掘削機により排土ポンプのホッパーに掘削土を投入し、オーガーで混練りしてスラリー状に流動化し、排出ポンプ又はバキューム装置で排土パイプを介して躯体外へ搬出し、土砂ピットへ排出する方法とその装置である。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の第１の実施例を示す概略説明図で、１はケーソンの躯体、２は躯体下部に設けられた作業室、３は資材等を出入するためのマテリアルロック、４は作業員が出入するためのマンロック、５は作業室２の天井に設けた走行用レールで移動する天井走行ショベル、６は搬出装置、７は水タンク、８は給水管、９は排土管、１０はバルブ、１１はボールバルブ、１２はパイプ損耗チェックゲージ、１３はロータリーバルブ、１４は土砂ピット、１５はコンプレッサー、１６はレシーバー、１７は清浄器、１８は逆止弁を備えた送気管である。
【００１３】
図２と図３は本発明の第１の実施例である搬出装置６の詳細を示す側面図と平面図で、１９は圧送装置、２０は駆動装置、２１は掘削土を入れる攪拌混練装置付のホッパー、２２はシリンダー、２３はシリンダ給脂装置、２４はシールレテーナ、２５はバルブブロック、２６は油圧シリンダ、２７は油タンク、２８はサクションフィルタ、２９は油圧ポンプ、３０はモータ、３１はオイルクーラ、３２は配電盤である。
【００１４】
以上のように構成された第１の実施例により掘削土の搬出方法を説明すると、作業室２内で天井走行ショベル５により掘削した掘削土を搬出装置６のホッパー２１へ入れ、水タンク７から給水管８を介して供給された水とをオーガーにより混練し、スラリー状化する。このスラリー状化にされた掘削土は圧送装置１９により排土管９を通って土砂ピット１４へ排出される。
【００１５】
バルブ１０は作業室２内と躯体外の圧力差を利用し、バルブ操作により排土管９内の排土をエアーによって搬出するのを補助する。また排土管９は磨耗・安全・騒音に対応するため、パイプを２重管とし、パイプ間に水を圧入し、内側のパイプが磨耗により穴が空いた場合、パイプ損耗チェックゲージ１２により圧力減少を感知するようにする。  
【００１６】
ロータリーバルブ１３は、作業室２内のエアーの噴発、騒音防止のために取付ける。この時、液化された排土と共に作業室２内のエアーも躯体外へ排出されるため、作業室２内の圧力が低下するのを防止し、作業室２内の圧力を一定に保つためコンプレッサー１５により作業室２内へ送気して作業室２内の圧力を調節する。掘削土を液化のための水タンク７からの給水量は掘削土の水分量によって調整する。
【００１７】
圧送装置１９には掘削土の充満・感知制御装置を設け、駆動装置２０とロータリーバルブ１３にはピストンの押出し量とロータリーバルブ１３の回転数の調整装置を設けておく。
【００１８】
なお、コンプレッサー１５は、排土管９を介して排出する空気による減圧は僅かなため、マテリアルロックを圧気する場合と比して小型のコンプレッサーでよいので騒音も小さくて済む。
【実施例２】
【００１９】
図４は本発明の第２の実施例を示す概略説明図で、６’は搬出装置、６１は攪拌混練装置を備えた圧送装置、６２は圧送装置を駆動する駆動装置、６３は圧送装置６１に駆動力を伝える油圧ホースで、駆動装置６２は躯体外へ設置してある。この実施例では駆動装置６２を作業室外へ設置することにより、搬出装置の作業室の空間占有率を下げることができる。
【実施例３】
【００２０】
図５は本発明の第３の実施例を示す概略説明図で、６”は搬出装置、６４は攪拌装置、６５はバキューム装置、６６は土砂ピットである。掘削土の搬出をバキューム装置６５で行うことで、作業室内には掘削土を混練、流動化する攪拌装置６４のみとなり、搬出装置
６”の駆動系の大部分を躯体外へ出すことができるため、作業室に設置する装置の空間占有率を更に下げることができる。しかも駆動装置（バキューム装置６５）が発する熱による作業室内の温度上昇をも防止することができ、故障が発生しやすい駆動装置をメンテナンスするために作業室２内に入ることがないためメンテナンスも容易にすることができる。またメンテナンス時に作業室２内に作業員が入ることがないので、圧気のためのコンプレッサーを作動させることがないため省電力化が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明はケーソンの掘削土処理に利用可能であり、従来の方法に比べて極めて簡単かつ運転時の騒音が小さくなり、特にシルト質層等のケーソンに有用である。またケーソンの掘削作業は昼夜行われるため、夜間の騒音問題が解決され、夜間の作業がし易くなり、しかも騒音が少なく、安全性が高く、省電力であるケーソンの沈設作業を施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施例を示す概略説明図。
【図２】本発明の第１の実施例の搬出装置を示す側面図。
【図３】本発明の第１の実施例の搬出装置を示す平面図。
【図４】本発明の第２の実施例を示す概略説明図。
【図５】本発明の第３の実施例を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００２３】
１    躯体
２    作業室
３    マテリアルロック
４    マンロック
５    天井走行ショベル
６    搬出装置
７    水タンク
８    給水管
９    排土管
１０    バルブ
１１    ボールバルブ
１２    パイプ損耗チェックゲージ
１３    ロータリーバルブ
１４    土砂ピット
１５    コンプレッサー
１６    レシーバー
１７    清浄器
１８    送気管