(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に設けた真空タンクに真空ポンプを接続すると共に、前記地上の真空タンクを坑内に設けた真空タンクに管を介して接続することにより、該坑内の真空タンクを陰圧にして該真空タンクから横坑内に接続した管を介して泥水を吸引する一方、前記坑内の真空タンクに内蔵したポンプを前記地上の真空タンクに管を介して接続することにより、この管に対する大気圧の影響を減殺した状態で前記坑内の真空タンク内の泥水を前記地上の真空タンク内に送出し、さらにこの地上の真空タンク内の泥水を該地上の真空タンクに内蔵したポンプに逆止弁を介して接続した管から送出するようにしたことを特徴とする地下工事における泥水吸引装置。
【請求項２】
前記坑内の真空タンクと前記地上の真空タンクとを接続した管の径を前記横坑内に設けた管の径よりも小さくしたことを特徴とする請求項１記載の地下工事における泥水吸引装置。
【請求項３】
前記坑内の真空タンクの底面に排出口を設け、該排出口に自重によって開閉するインナーゲートを設けると共に、該排出口の流下側に保留室を設け、該保留室の排出口に排出ゲートを設け、該排出ゲートはシリンダ駆動によって開閉するようにしたことを特徴とする請求項１記載の地下工事における泥水吸引装置。
【請求項４】
前記坑内の真空タンクの底面に設けた排出口の下流に泥水を分離させる分離器を設け、該分離器によって分離された水分を前記坑内の真空タンクに吸引するようにしたことを特徴とする請求項１記載の地下工事における泥水吸引装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下トンネル等の掘削穴を掘る際に生じる泥水を、地上に移送するのに用いる地下工事における泥水吸引装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下トンネル等の掘削工事において、地中を掘削した土はヘドロ状の泥水になって縦坑内に堆積する。
【０００３】
このような泥水を地上に移送するために、図４に示す吸引装置が従来から使用されている。
【０００４】
この装置は、地盤に掘った縦坑３０の最下段梁３１にポンプ３２を内蔵した真空タンク３３を設けると共に、地上に真空ポンプ３４を設置し、横坑３５に敷設した管３６を縦坑の真空タンク３３に接続し、この真空タンク３３を地上の真空ポンプ３４に管３７で接続し、さらに真空タンク３３内のポンプ３２に接続した管３８に逆止弁３８ａを設けて管３８の先端を地上に引き出したものである。
【０００５】
また、横坑３５に敷設した管３６の途中に分離器３９を設け、この分離器３９で泥水中のレキ等の固形物を分離するようにしてある。
【０００６】
このような装置において、地上の真空ポンプ３４を駆動すると、縦坑の真空タンク３３内が陰圧にされることによって横坑の管３６に吸引力が生じる。この横坑の管３６の吸込口においては、泥水の上面に隙間を開けて空気を同時に吸わせ、この空気の流れによって泥水を真空タンク３３内へ送り込むようにしてある。そして、真空タンク３３内に流入した泥水は、この真空タンク３３内のポンプ３２を駆動することによって地上に送出するようにしてある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この装置においては、縦坑内の真空タンク３３内のポンプ３２に接続された管３８の先端は地上にて大気圧に解放されているため、この管３８を介して大気圧の影響を受ける結果、縦坑の真空タンク３３内のポンプ３２の送出能力が大気圧分だけ減殺される。このため、縦坑３０の深さが１０ｍ程度になると、上記のポンプ３２では縦孔の真空タンク３３内の泥水を地上まで送出することが不可能となる。
【０００８】
この排出力の不足を補うために、縦坑内の真空タンク３３の横位置に大気中に置かれた他のポンプを設け、このポンプで縦坑の真空タンク３３内の泥水を吸い込んで地上に排出する方法も考えられるが、設備コストが高くなり、また増設したポンプの分だけ縦坑３０内が狭くなって、縦坑３０での作業の邪魔になるという不都合が生じる。
【０００９】
さらに、従来の吸引装置においては、縦孔３０内の真空タンク３３内に泥水中のセメント水分が沈殿して、真空タンク３３内の底面に固化した状態で付着するという問題がある。この真空タンク３３内を清掃するには、泥水の排出作業を一旦停止して真空タンク３３を解放する必要があるため、装置の連続運転の停止を余儀なくされる。
【００１０】
また、図４に示すように、真空タンク３３内にレキ等の固形物が沈殿するのを防止するため、横坑３５内の管３６の途中に分離器３９を設けると、この分離器３９にも泥水中のセメント成分が沈殿する。この沈殿物を除去するには、やはり装置を停止する必要があり、連続運転の支障となるのである。
【００１１】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、地上の大気圧の影響をなくすことによって、ポンプが本来有する能力を最大限に発揮させることにより、従来装置の数倍の送出力を発揮させ、深度の大きい掘削縦坑内の泥水を地上に排出することができるようにした地下工事における泥水吸引装置を提供することを目的とする。
【００１２】
さらに、本発明は、セメント成分が固化して真空タンク内に付着しないように自動的に処理することにより、真空タンク内の清掃の手間をなくし、しかもこの自動排出作業を装置を停止することなく、連続運転の途中に行うようにした地下工事における泥水吸引装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の地下工事における泥水吸引装置は、坑内の真空タンク内のポンプに接続した管を地上で大気圧中に解放することなく真空タンクに接続することにより、従来の問題点であった大気圧の影響をなくして圧力差のないタンク間でのポンプによる泥水移送を行うことができ、これによって、坑内の真空タンク内のポンプは本来の能力を発揮することができ、送出能力を従来装置に比べてはるかに増大することが可能となる。
【００１４】
また、坑内の真空タンクと地上の真空タンクとを接続した管の径を横坑内に設けた管の径よりも小さくしたことにより、地上の真空タンクの方が縦坑のタンクよりも大なる陰圧となって、これが縦坑の真空タンク内の泥水に対して吸引力を発揮し、この真空タンクに設けられたポンプの送出能力を一層向上することが可能となる。
【００１５】
さらに、坑内の真空タンクの底面に設けた排出口に自重によって開閉するインナーゲートを設けると共に、該排出口の流下側に設けた保留室の排出口に排出ゲートを設け、該排出ゲートはシリンダ駆動によって開閉することにより、排出ゲートを閉じたとき、インナーゲートを自重によって開口する一方、排出ゲートを開いたとき、インナーゲートを大気圧によって閉塞することができ、吸引装置の運転中でも真空タンク内のレキ等の固形物等を排出することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本発明の泥水吸引装置の実施例を示す概略図である。図２は図１の縦坑内の真空タンクの排出口付近の部分断面図であり、排出ゲートを閉じた状態を示す。図３は図１の縦坑内の真空タンクの排出口付近の部分断面図であり、排出ゲートを開いた状態を示す。
【００１８】
図１において、地盤に縦坑１を掘削し、縦坑１の底部には横坑２を掘削してある。縦坑１内には複数の梁を施してあり、最下段の梁３にポンプ５を内蔵した真空タンク６を設置する。また、この縦坑の真空タンク６には横坑２内に導く管７を接続してある。
【００１９】
地上には、内部にポンプ８を設けた真空タンク９を設置すると共に、この地上の真空タンク９を縦坑の真空タンク６に管１０を介して接続する。
【００２０】
また、地上の真空タンク９には、管１２を介して地上に設置した真空ポンプ１１を接続する。
【００２１】
このような構成によって、真空ポンプ１１を作動すると、地上の真空タンク９が陰圧にされるに伴い、縦坑の真空タンク６が陰圧にされるため、横坑２内に敷設した管７に吸引力が生じる。
【００２２】
従って、この横坑の管７を泥水の溜り部に導き、この管７の吸込口を泥水の上面に隙間を開けた状態にして空気を吸わせることにより、空気を吸引する流れによって泥水を同時に吸込み、縦坑の真空タンク６の内部に送出することができる。なお、このようにして吸い込んだ泥水は、水分とレキ等の固形物と空気とを含むものである。
【００２３】
一方、縦坑の真空タンク６内のポンプ５は、途中に逆止弁１３ａを連結した管１３を介して地上の真空タンク９に接続してある。このような構成によって、縦孔の真空タンク６内のポンプ５を作動することにより、真空タンク６内の泥水Ｄを管１３を介して地上の真空タンク９内に送出することができる。
【００２４】
また、地上の真空タンク９に排出された泥水Ｄは、この真空タンク９内のポンプ８を作動することにより、管１４を介して、外部の泥水貯留器（不図示）等に送出することができる。
【００２５】
この地上の真空タンク９内のポンプ８に接続された管１４の途中には逆止弁１４ａが設けてあり、管１４を流通する泥水の逆行を防止すると共に、地上の真空タンク９内に大気圧が侵入しないようにしてある。
【００２６】
このような構成においては、上述の通り、地上の真空タンク９は大気圧と遮断された状態で真空ポンプ１１の作動によって陰圧にされる。しかもこの地上の真空タンク９と縦坑の真空タンク６とは管１０によって接続されているため、この縦坑の真空タンク６と地上の真空タンク９とは略同圧となり、縦坑の真空タンク６内のポンプ５の能力を本来有する最大限に発揮させることができる。
【００２７】
また、本実施例の吸引装置において、縦坑の真空タンク６と地上の真空タンク９とを接続した管１０に２インチ径の管を用い、横坑２内に敷設した管７に４インチ径の管を用いるというように、管１０のほうを小径にすることにより、地上の真空タンク９の方が縦坑のタンク６よりも大なる陰圧となって、これが縦坑の真空タンク６内の泥水Ｄに対して吸引力を発揮し、この真空タンク６に設けられたポンプ５の送出能力を一層向上することとなる。
【００２８】
また、本実施例の吸引装置においては、図２及び図３に示すように、縦坑の真空タンク６の底部に排出口６ａを設け、該排出口６ａにヒンジにより自由に開閉するインナーゲート１５を設ける。さらに、排出口６ａの流下側に保留室１６を構成する管１７を連結し、この保留室１６の排出口１７ａにヒンジにより開閉する排出ゲート１８を設け、この排出ゲート１８をシリンダ１９の駆動によって開閉するようにした二重ロックゲートを構成してある。
【００２９】
なお、図２、図３には、インナーゲート１５として排出口６ａに一個だけ設けたものを示してあるが、この排出口６ａに二個のインナーゲートを観音開き式に設けるようにしてもよい。
【００３０】
このような構成によって、図２に示すように、排出ゲート１８をシリンダー１９の駆動によって閉じた状態にしておくと、真空タンク６内は密閉されるため、インナーゲート１５は自重によって開口し、この開口を通して保留室１６に流下したレキ等の固形物は、排出ゲート１８の面上に沈殿する。
【００３１】
また、図３に示すように、排出ゲート１８をシリンダー１９の駆動によって開くと、保留室１６に侵入する大気圧によってインナーゲート１５が自動的に閉じられ、真空タンク６内の圧力を一定に保つと同時に、排出ゲート１８の開口によってこのゲート１８の面上の沈殿物を外方に排出させることができる。
【００３２】
従って、このような構成によれば、排出ゲート１８を開閉するシリンダー１９の操作だけで、インナーゲート１５の開閉を自動的に行うことができ、また真空タンク６内の圧力を一定に保つことができるため、本実施例の吸引装置の連続運転が可能となる。
【００３３】
このため、縦坑の真空タンク６内の沈殿物に含まれるセメント成分が固化しないうちに頻繁に排出ゲート１８を開閉すれば、レキ等の固形物が真空タンク６内に溜まらないため、タンク内を清掃する必要がなくなる。
【００３４】
さらに、本実施例の吸引装置においては、図１に示すように、縦坑の真空タンク６の下方に泥水Ｄの水分と固形物とを分離させる分離器２０を設けてある。
【００３５】
この分離器２０は、網部材によって水分とレキ等の固形物とを分離させるもので、固形物は回収容器２１に移送し、水分を分離器２０の下方に設けた水容器２２に流下させ、この水容器２２を途中に開閉弁２３ａを連結した管２３を介して縦坑内の真空タンク６に接続し、この真空タンク６の陰圧によって容器２３の水分を自動的に吸引することにより、真空タンク６内に回収することができる。
【００３６】
なお、上記の実施例においては、地盤に掘削した縦坑を縦坑と記し、この縦坑の底部に横坑を掘削するようにしてあるが、本発明はこのような縦坑の形態に限定されるものではなく、縦坑が傾斜したりする場合もあり、ともかく地上より深度のある縦坑の底部から泥水を地上に送出するためにポンプを使用する吸引装置全般に適用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の地下工事における泥水吸引装置によれば、地下トンネル等を掘削する際において、縦坑内の真空タンクに内蔵したポンプを地上の真空タンクに管を介して接続することにより、従来の問題点であったこの管に作用する大気圧の影響をなくすことができ、これによって縦坑内に設けられた真空タンク内のポンプは、本来の能力を発揮することができる。
【００３８】
また、従来の装置に対して地上にポンプ内蔵の真空タンクを増設するだけで本発明の吸引装置を構成することができるため、低コストであって、また縦坑内の支障となるものは特になく、作業スペースの確保に資するものである。
【００３９】
また、縦坑内の真空タンクと地上の真空タンクとを接続した管の径を横坑に敷設した管の径よりも小さくすることによって、地上の真空タンクと縦坑のタンクとに圧力差を生じさせ、これによってポンプの送出能力を一層向上させることができ、使用する管も金属パイプではなく、簡便なホースを用いることが可能となる。
【００４０】
さらに、縦坑内の真空タンクの排出口にインナーゲートとシリンダ駆動によって開閉する排出ゲートを設けた構成により、本発明の吸引装置の連続運転の最中にも、このシリンダ操作だけで、真空タンク内の圧力を一定に保った状態で内部に沈殿したレキ等の固形物を排出することができ、タンク内に固形物を沈殿することがなくなり、タンク内の清掃の手間を省くことが可能となる。
【００４１】
さらにまた、縦坑内の真空タンクの下流に泥水を分離させる分離器を設け、該分離器によって分離された水分を掘削縦坑内の真空タンクに吸引して回収することにより、分離器で分離されたレキ等の固形物だけを搬出すればよいことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の泥水吸引装置の実施例を示す概略図である。
【図２】図２は図１の縦坑内の真空タンクの排出口６ａ付近の部分断面図であり、排出ゲート１８を閉じた状態を示す。
【図３】図３は図１の縦坑内の真空タンクの排出口６ａ付近の部分断面図であり、排出ゲート１８を開いた状態を示す。
【図４】図４は従来の泥水吸引装置の概略図である。
【符号の説明】
１…縦坑
２…横坑
３…最下段の梁
５…縦坑の真空タンク内のポンプ
６…縦坑の真空タンク
６ａ…排出口
７…管
８…地上の真空タンク内のポンプ
９…地上の真空タンク
１０…管
１１…真空ポンプ
１２…管
１３…管
１３ａ…逆止弁
１４…管
１４ａ…逆止弁
１５…インナーゲート
１６…保留室
１７…大径の管
１８…排出ゲート
１９…シリンダ
２０…分離器
２１…回収容器
２２…水容器
２３ａ…開閉弁
２３…管
Ｄ…泥水
【図１】
0003790935.tif 000002
【図２】
0003790935.tif 000003
【図３】
0003790935.tif 000004
【図４】
0003790935.tif 000005