(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マテリアルロック（Ｄ）の上部ハッチ（Ｄ１）の上部に、それぞれほぼ半円形の気密室ワイヤ通し穴（１２）を有しかつ複数個で１組をなす気密室形成部材（１０）、（１１）、…により、底部に開口部を有し、前記気密室形成部材（１０）、（１１）、…に設けられた流体圧シリンダ（２１）により前記気密室形成部材（１０）、（１１）、…を閉じてなる箱型または円筒型の気密室（９）を配置し、
前記気密室形成部材（１０）、（１１）、…の少なくとも一つに消音器（１６）を設け、
前記気密室形成部材（１０）、（１１）、…に、土砂バケット用のワイヤ（Ｋ）から離れた待機位置にある開いた状態の前記気密室形成部材（１０）、（１１）、…を横移動手段によりワイヤ（Ｋ）を囲む作用位置へ移動させる横スライド機構（Ｊ）と、横スライド機構（Ｊ）により移動され、前記気密室形成部材（１０）、（１１）、…を閉じてなる気密室（９）を縦スライド手段を介し上方向から下方向に移動させ、前記上部ハッチ（Ｄ１）に押し付けて密閉する流体圧シリンダ（２８）を備えた縦スライド機構（Ｉ）とを取り付けた、
ことを特徴とするマテリアルロックの消音装置。
【請求項２】
請求項１記載のマテリアルロックの消音装置において、前記横スライド機構（Ｊ）は前記気密室形成部材（１０）、（１１）、…を横移動させる液体圧シリンダ（３９）を包有してなり、この液体圧シリンダ（３９）は前記縦スライド機構（Ｉ）の構成部材である縦スライド固定フレーム（２５）の外面側に連接され、前記縦スライド機構（Ｉ）は前記縦スライド固定フレーム（２５）の内面側に設けられ前記気密室（９）を縦スライドさせる液体圧シリンダ（２８）を包有してなることを特徴とするマテリアルロックの消音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マテリアルロックの消音装置に係り、さらに詳しくはニューマチックケーソン工法に使用されるマテリアルロックのワイヤ通し穴からの漏気による騒音を防止するための消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ニューマチックケーソン工法では掘削した土砂を搬出する手段として作業室スラブの上部にシャフトを設け、このシャフトの上部にマテリアルロックを設けて、作業室とシャフト内の圧縮空気を保持しながら、マテリアルロックを介して土砂バケットにより掘削土砂を地上へ搬出している。
【０００３】
前記マテリアルロックのハッチには、土砂バケットを搬出するためのワイヤを通すハッチワイヤ通し穴が開けられている。そして、シャフト内を土砂バケットを上下させるために、ワイヤの摩耗を防止する目的でハッチワイヤ通し穴は、大きく開けられている。また、使用中にハッチワイヤ通し穴は、ワイヤの通過によって摩耗し拡大する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ハッチワイヤ通し穴の部分は、摩耗するので穴の部分を交換できるようにソケット状にして、穴が大きくなると、その都度ソケット部分を交換し、穴の拡大による漏気の増大を防止していた。
【０００５】
しかし、ワイヤの摩耗を防止するために、ハッチワイヤ通し穴を必要以上に小さくすることはできない。また、ワイヤ断面は数本のストランドが撚られているので、必ず隙間が作られている。したがって、漏気は必ず発生し、漏気による騒音を防ぐことは不可能とされていた。
【０００６】
そして、ケーソンの深さが深くなるほど作業室内の圧力が高くなり、ハッチワイヤ通し穴からの漏気による騒音はより大きく、周波数の高い音となる。この騒音は、ロックの上部でロックのハッチを開閉する作業員に対し健康上好ましくなく、また都市部でケーソンを施工する場合、環境に及ぼす影響等に対しても配慮しなければならないため、夜間の作業等に制約を受けるなどの問題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、漏気による騒音を防止し、作業員を不快な騒音から解放するとともに、民家に隣接するような都市部においても夜間作業を可能となし得、しかも既存のマテリアルロックにも容易に取り付けて使用できるマテリアルロックの消音装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に係る本発明は、マテリアルロックＤの上部ハッチＤ１の上部に、それぞれほぼ半円形の気密室ワイヤ通し穴１２を有しかつ複数個で１組をなす気密室形成部材１０、１１、…により、底部に開口部を有し、前記気密室形成部材１０、１１、…に設けられた流体圧シリンダ２１により前記気密室形成部材１０、１１、…を閉じてなる箱型または円筒型の気密室９を配置し、前記気密室形成部材１０、１１、…の少なくとも一つに消音器１６を設け、前記気密室形成部材１０、１１、…に、土砂バケット用のワイヤＫから離れた待機位置にある開いた状態の前記気密室形成部材１０、１１、…を横移動手段によりワイヤＫを囲む作用位置へ移動させる横スライド機構Ｊと、横スライド機構Ｊにより移動され、前記気密室形成部材１０、１１、…を閉じてなる気密室９を縦スライド手段を介し上方向から下方向に移動させ、前記上部ハッチＤ１に押し付けて密閉する流体圧シリンダ２８を備えた縦スライド機構Ｉとを取り付けた、ことを特徴とする。
請求項２に係る本発明は、請求項１記載のマテリアルロックの消音装置において、前記横スライド機構Ｊは前記気密室形成部材１０、１１、…を横移動させる液体圧シリンダ３９を包有してなり、この液体圧シリンダ３９は前記縦スライド機構Ｉの構成部材である縦スライド固定フレーム２５の外面側に連接され、前記縦スライド機構Ｉは前記縦スライド固定フレーム２５の内面側に設けられ前記気密室９を縦スライドさせる液体圧シリンダ２８を包有してなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図６は、本発明消音装置の一実施例を示すもので、図１は消音装置を取り付けたマテリアルロックを設けたケーソンの縦断側面図、図２は消音装置の拡大側面図であって、上部ハッチの上に気密室を降ろした状態の側面図、図３は図２の平面図、図４は上部ハッチの上に設置された消音装置の作用状態の拡大縦断面図、図５は消音後、消音装置を待機位置に戻し、土砂バケットを通過させる状態の拡大側面図、図６は消音装置の待機位置における詳細を示す拡大平面図である。
【００１１】
ケーソンは、図１に示すように、ケーソン躯体Ａの作業室スラブＢの上にシャフトＣが設置されており、このシャフトＣの上部にマテリアルロックＤが設けられている。
【００１２】
前記マテリアルロックＤは、図１に示すように、上部ハッチＤ１と下部ハッチＤ２とを有している。
【００１３】
前記上部ハッチＤ１は、図２〜図６から分かるように、ほぼ半円形の第１、第２の上部ハッチ形成部材１、２を開閉自在に組み合わせて形成されている。前記第１、第２の上部ハッチ形成部材１、２の合わせ部分の中央部には、それぞれほぼ半円形のハッチワイヤ通し穴３が設けられている。また、上部ハッチＤ１の上部には図２〜図５に示すように、上部フランジ４とフランジリング５と下部フランジ６の組立体が取り付けられている。前記下部フランジ６の下面には、図２、図４および図５に示すように、ハッチパッキン７が設けられている。このハッチパッキン７により、上部ハッチＤ１が閉じられたとき、気密を保持し得るようになっている。前記フランジリング５の内側には、図２〜図５に示すように、円周方向に所要の間隔をおいてバケットガイド８が複数本設けられている。このバケットガイド８により、土砂バケットＦが上部ハッチＤ１の中心部を上下動するようにしている。
【００１４】
なお、前記上部フランジ４の上部に後述の気密室機構Ｈが通過し得るリングを立設し、このリングの内側に前記バケットガイド８を設けてもよい。
【００１５】
前記上部ハッチＤ１の上部には、図１、図２および図５に示すように、作業床Ｅが取り付けられている。この作業床Ｅは、図２および図５に示すように、上部ハッチＤ１の上部フランジ４に固定されている。
【００１６】
前記作業床Ｅには、図１、図２および図５に示すように、消音装置Ｇが配置されている。この消音装置Ｇは、図１、図３、図５および図６に示すように、気密室機構Ｈと、縦スライド機構Ｉと、横スライド機構Ｊとを備えて構成されている。
【００１７】
前記気密室機構Ｈは、図２〜図６から分かるように、気密室９と、消音器１６と、気密室開閉手段１７とを備えて構成されている。
【００１８】
前記気密室９は、図３、図４および図６に示すように、複数個としての第１、第２の気密室形成部材１０、１１を組み合わせて構成されている。第１、第２の気密室形成部材１０、１１は、図４に示すように、断面ほぼ逆Ｌ字型に形成されていて、この実施例では第１、第２の気密室形成部材１０、１１により、底部に開口部を有する箱型の気密室９が形成されている。また、第１、第２の気密室形成部材１０、１１の合わせ面の中央部には、図３および図６に示すように、それぞれほぼ半円形の気密室ワイヤ通し穴１２が設けられている。さらに、第１、第２の気密室形成部材１０、１１の合わせ面には、図３および図６に示すように、側面パッキン１３が取り付けられている。そして、第１、第２の気密室形成部材１０、１１の下部には図２および図４に示すように、下部パッキン１４が取り付けられていて、気密室９の作用時に、上部ハッチＤ１との間の気密を保持するようになっている。
【００１９】
前記消音器１６は、この実施例では図４および図６に示すように、第１、第２の気密室形成部材１０、１１のうちの第２の気密室形成部材１１の上部に、パイプ１５を介して設けられている。
【００２０】
前記気密室開閉手段１７は、図２〜図６に示すように、ブラケット１９を介して縦スライド機構Ｉに連結された気密室取り付け板１８と、平面から見てチャンネル型に形成されかつ前記気密室取り付け板１８に固定された気密室フレーム２０と、この気密室フレーム２０における第１、第２の気密室形成部材１０、１１の対向面に取り付けられた流体圧シリンダ２１と、当該流体圧シリンダ２１に嵌挿されかつ第１、第２の気密室形成部材１０、１１に各別に連接されたピストンロッド２２と、第１、第２の気密室形成部材１０、１１のそれぞれの外側面に取り付けられたガイドレール２３と、気密室フレーム２０の内側面に取り付けられかつ当該ガイドレール２３に係合されたガイド２４とを備えて構成されている。
【００２１】
そして、この気密室開閉手段１７は第１、第２の気密室形成部材１０、１１が初期の開いた状態で、横スライド機構Ｊにより、第１、第２の気密室形成部材１０、１１に形成されている気密室ワイヤ通し穴１２が土砂バケット用のワイヤＫを囲み得る位置まで移動されたとき、気密室開閉手段１７の流体圧シリンダ２０がアプローチ側に操作され、ピストンロッド２０と、ガイドレール２３とガイド２４とを有するガイド手段とを介して第１、第２の気密室形成部材１０、１１が閉じられ、ワイヤＫの周りに気密室９が形成されるようになっている。
【００２２】
なお、気密室９は前記第１、第２の気密室形成部材１０、１１により形成するものに限らず、３個以上の気密室形成部材を組み合わせて形成するようにしてもよい。
【００２３】
また、気密室９は図示の箱型に限らず、真円筒型または楕円筒型等に形成するようにしてもよい。
【００２４】
さらに、消音器１６は複数個で一組をなす気密室形成部材に１個設けるものに限らず、選択された気密室形成部材に複数個設けてもよい。
【００２５】
さらにまた、この気密室開閉手段１７では、流体圧シリンダ２１に代えて、回転運動を直線運動に変換する機構を採用してもよい。
【００２６】
前記縦スライド機構Ｉは、図２、図３、図５および図６に示すように、ブラケット２６を介して横スライド機構Ｊに連接された縦スライド固定フレーム２５と、これにシリンダブラケット２７を介して取り付けられた縦スライド操作用の流体圧シリンダ２８と、これに嵌挿されかつ連接ピン３０とプラケット１９の連接を介して前記気密室取り付け板１８に連結されたピストンロッド２９と、互いに所要の間隔をおいて配置されかつ気密室取り付け板１８の外側面に固定された上下スライドガイド３１と、シリンダブラケット２７の内側面に固定されかつ前記上下スライドガイド３１に各別に係合された上下スライドレール３２とを備えて構成されている。
【００２７】
そして、この縦スライド機構Ｉは前記気密室９を上部ハッチＤ１上の作用位置に設定するとき、流体圧シリンダ２８がアプローチ側に操作され、ピストンロッド２９と、上下スライドガイド３１と上下スライドレール３２とを有するガイド手段と、気密室機構Ｈの構成部材とを介して気密室９を初期の上昇位置から下降させ、同気密室９を前記作用位置に設定するようになっている。
【００２８】
なお、この縦スライド機構Ｉでは、流体圧シリンダ２８に代えて、回転運動を直線運動に変換する機構を用いてもよい。
【００２９】
前記横スライド機構Ｊは、図２、図３および図５に示すように、上部ハッチＤ１の上部に架設された作業床Ｅ上に固定されたベース板３３と、このベース板３３上に取り付けられた固定ガイドフレーム３４と、横方向に所要の間隔をおいて配置されかつ前記固定ガイドフレーム３４に支持された２個１組のガイドローラ３５と、前記縦スライド固定フレーム２５の外側面に支持されかつ前記ガイドローラ３５に係合された横スライドレール３６と、ベース板３３上に固定されたシリンダブラケット３７に連接ピン３８を介して取り付けられた横スライド操作用の流体圧シリンダ３９と、これに嵌挿されかつ連接ピン４１とブラケット２６の連接を介して前記縦スライド固定フレーム２５に連結されたピストンロッド４０とを備えて構成されている。
【００３０】
しかして、この横スライド機構Ｊは前記気密室９を、土砂バケット用のワイヤＫを囲む作用位置に設定するとき、気密室９の第１、第２の気密室形成部材１０、１１が開いている初期状態で、流体圧シリンダ３９がアプローチ側に操作され、ピストンロッド４０と、固定ガイドフレーム３４とガイドローラ３５と横スライドレール３６とを有するガイド手段と、縦スライド機構Ｉの構成部材と、気密室機構Ｈの構成部材とを介して気密室９をワイヤＫの位置から外れた初期位置から横方向に移動させ、ワイヤＫを囲む作用位置に気密室９を設定するようになっている。
【００３１】
なお、この横スライド機構Ｊは水平方向にスライドさせる図示の実施例に限らず、下向きに傾斜させて進出させるように構成してもよい。
【００３２】
また、この横スライド機構Ｊにおいても、流体圧シリンダ３９に代えて、回転運動を直線運動に変換する機構を用いてもよい。
【００３３】
次に、前記構成にかかる消音装置Ｇの作用に関連して、本発明消音方法の一例を説明する。
【００３４】
まず、初期状態では気密室９は図６に示すように、第１、第２の気密室形成部材１０、１１が開いている。また、気密室９は土砂バケットＦの通過の邪魔にならないように、所定の後退位置で待機している（図５参照）。さらに、気密室９は所定の上昇位置で待機している（同じく図５参照）。そして、上部ハッチＤ１の第１、第２の上部ハッチ形成部材１、２は閉じているものとする。
【００３５】
この初期状態で、図１に示すように、マテリアルロックＤ内に土砂バケットＦが進入して来たとき、横スライド機構Ｊの流体圧シリンダ３９がアプローチ側に操作され、ピストンロッド４０と、固定ガイドフレーム３４とガイドローラ３５と横スライドレール３６とを有するガイド手段と、縦スライド機構Ｉの構成部材と、気密室機構Ｈの構成部材とを介して気密室９の第１、第２の気密室形成部材１０、１１が土砂バケット用のワイヤＫを囲み得る所定の位置に移動操作され、その位置に設定される。
【００３６】
その後、気密室開閉手段１７の２個の流体圧シリンダ２１が同期的にアプローチ側に操作され、ピストンロッド２２と、ガイドレール２３とガイド２４とを有するガイド手段とを介して、第１、第２の気密室形成部材１０、１１が互いに寄り合う方向に移動操作され、図３に示すように、第１、第２の気密室形成部材１０、１１はワイヤＫを囲んだ状態で、しかも合わせ面に設けられた側面パッキン１３をはさんで緊密に組み合わされ、気密室９が形成される。
【００３７】
続いて、縦スライド機構Ｉの流体圧シリンダ２８がアプローチ側に操作され、ピストンロッド２９と、上下スライドガイド３１と上下スライドレール３２とを有するガイド手段と、気密室機構Ｈの構成部材とを介して気密室９が下降操作され、図１、図２および図４に示すように、第１、第２の上部ハッチ形成部材１、２上に下部パッキン１４をはさんで緊密に設定され、気密室９は使用状態にセットされる。
【００３８】
前述のごとく、使用状態にセットされた気密室９では、図４に示すように、マテリアルロックＤの高圧のロック内圧Ｐ２が、第１、第２の上部ハッチ形成部材１、２の対向面に形成されたハッチワイヤ通し穴３とワイヤＫの外周面間の隙間から漏洩し、気密室９に入ると、前記ハッチワイヤ通し穴３とワイヤＫの外周面間の隙間よりも気密室９の開口部の断面積が大きいため、ロック内圧Ｐ２よりも低圧の気密室内圧Ｐ１に減圧される。そして、気密室内圧Ｐ１は気密室ワイヤ通し穴１２とワイヤＫの外周面間の隙間よりもパイプ１５の断面積が大きいため、圧損の少ないパイプ１５より消音器１６を経て大気圧Ｐ０となるので、気密室ワイヤ通し穴１２から漏気することなく、消音器１６より大気に放出される。
【００３９】
したがって、高圧のロック内圧Ｐ２がハッチワイヤ通し穴３とワイヤＫの外周面間の隙間や、気密室ワイヤ通し穴１２とワイヤＫの外周面間の隙間から大気へ放出されることなく、気密室９内で確実に減圧され、消音器１６を経て大気に放出されるので、笛吹き現象に起因する騒音を解消することができる。
【００４０】
前述のごとく、気密室９と消音器１６の作用により騒音を解消したのち、気密室開閉手段１７の各流体圧シリンダ２１をリターン側に操作し、ピストンロッド２２と、ガイドレール２３とガイド２４とを有するガイド手段を介して第１、第２の気密室形成部材１０、１１を開操作し、気密室９を初期状態に開く。
【００４１】
ついで、縦スライド機構Ｉの流体圧シリンダ２８をリターン側に操作し、ピストンロッド２９と、上下スライドガイド３１と上下スライドレール３２とを有するガイド手段と、気密室機構Ｈと構成部材とを介して、開状態にある気密室９を上昇させ、初期状態に戻す。
【００４２】
さらに、横スライド機構Ｊの流体圧シリンダ３９をリターン側に操作し、ピストンロッド４０と、固定ガイドフレーム３４とガイドローラ３５と横スライドレール３６とを有するガイド手段と、縦スライド機構Ｉの構成部材と、気密室機構Ｈと構成部材とを介して気密室９を土砂バケットＦの通過に邪魔にならない位置に後退させ、初期状態に戻し、待機させる。
【００４３】
しかして、気密室９を図５および図６に示す初期状態に戻したのち、図５に示すように、上部ハッチ形成部材１、２を開け、ワイヤＫにより土砂バケットＦを通過させ、この土砂バケットＦを地上へ搬出する。
【００４４】
以上がこの実施例における消音装置Ｇの１サイクルと、上部ハッチＤ１の開閉関係の説明である。
【００４５】
なお、縦スライド機構Ｉによる気密室９の上昇操作と、横スライド機構Ｊによる気密室９の後退方向への移動操作とを平衡して行ってもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明消音装置によれば、マテリアルロックＤの上部ハッチＤ１の上部に、それぞれほぼ半円形の気密室ワイヤ通し穴１２を有しかつ複数個で１組をなす気密室形成部材１０、１１、…により、底部に開口部を有し、前記気密室形成部材１０、１１、…に設けられた流体圧シリンダ２１により前記気密室形成部材１０、１１、…を閉じてなる箱型または円筒型の気密室９を配置し、前記気密室形成部材１０、１１、…の少なくとも一つに消音器１６を設け、前記気密室形成部材１０、１１、…に、土砂バケット用のワイヤＫから離れた待機位置にある開いた状態の前記気密室形成部材１０、１１、…を横移動手段によりワイヤＫを囲む作用位置へ移動させる横スライド機構Ｊと、横スライド機構Ｊにより移動され、前記気密室形成部材１０、１１、…を閉じてなる気密室９を縦スライド手段を介し上方向から下方向に移動させ、前記上部ハッチＤ１に押し付けて密閉する流体圧シリンダ２８を備えた縦スライド機構Ｉとを取り付けているので、前記本発明消音方法を的確に実施し得る効果がある。
【００４７】
しかも、本発明消音装置によれば、気密室９の大きさに制約を受けないので、気密室９の開口部をより大きくすることによって、気密室内圧Ｐ１をより小さく減圧でき、大気圧Ｐ０との差をより小さくできるので、消音の効果をより一層高め得る効果がある。
【００４８】
さらに、本発明消音装置によれば、マテリアルロックＤの作業床Ｅに取り付けることができるので、既存のマテリアルロックＤに対しても、容易に取り付けて使用し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を示すもので、消音装置を取り付けたマテリアルロックを設けたケーソンの縦断側面図である。
【図２】  消音装置の拡大側面図であって、上部ハッチの上に気密室を降ろした状態の側面図である。
【図３】  図２の平面図である。
【図４】  上部ハッチの上に設置された消音装置の作用状態の拡大縦断面図である。
【図５】  消音後、消音装置を待機位置に戻し、土砂バケットを通過させる状態の拡大側面図である。
【図６】  消音装置の待機位置における詳細を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
Ａ    ケーソン躯体
Ｂ    作業室スラブ
Ｃ    シャフト
Ｄ    マテリアルロック
Ｄ１  上部ハッチ
Ｄ２  下部ハッチ
Ｅ    作業床
Ｆ    土砂バケット
Ｇ    消音装置
Ｈ    気密室機構
Ｉ    縦スライド機構
Ｊ    横スライド機構
Ｋ    ワイヤ
９    気密室
１０、１１  第１、第２の気密室形成部材
１２  気密室ワイヤ通し穴
１５  消音器に通じるパイプ
１６  消音器
１７  気密室開閉手段
１８  気密室取り付け板
２０  気密室フレーム
２１  流体圧シリンダ
２２  ピストンロッド
２５  縦スライド固定フレーム
２７  シリンダブラケット
２８  流体圧シリンダ
２９  ピストンロッド
３３  ベース板
３７  シリンダブラケット
３９  流体圧シリンダ
４０  ピストンロッド
【図１】
0004472160.tif 000002
【図２】
0004472160.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004472160.tif 000007