(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側面の下部位置に水密に開閉扉を備えた排水口を設け、上面に吸引管と汲み上げ端末管とバルブ付の給水管とを固設した貯水タンクと、水流式真空ポンプと、前記貯水タンクと水流真空ポンプを固定する架台と、前記水流式真空ポンプの吸引口と前記貯水タンクの吸引管と連結する吸引ゴムホースと、前記水流式真空ポンプの吐出しゴムホースと、前記汲み上げ端末管に接続し、終端に円筒形チゼルを固設する掘削具をその終端部に連結した汲み上げゴムホースと、上部両側面に引上げロープの一端をそれぞれ結着した先導掘削パイプと、前記先導掘削パイプと同径であって掘削パイプ継手により下端部を前記先導掘削パイプの上端部に着脱自在に接続する継足し掘削パイプと、上端部に下端部を前記掘削パイプ継手により順次着脱自在に連接する複数の継足し掘削パイプと、前記先導掘削パイプの上端部に着脱自在に外嵌する重り載せ板と、この重り載せ板上に吊上げ自在に載せる重りとを備え、前記重りと重り載せ板と先導掘削パイプおよび継足し掘削パイプを、前記吐出しゴムホースと汲み上げゴムホースを挿通させるものにした、ポンプ揚水管の設置穴掘削装置。
【請求項２】
前記重り載せ板が、表面中心部に前記吐出しゴムホースと汲み上げゴムホースを同時に挿通する挿通孔を開口した平面視円形の台形突起部を固着し、この台形突起部の裏面中心部に前記先導掘削パイプ上端に着脱自在に外嵌する円筒部を固着するとともに、前記先導掘削パイプ上端面に当接する段部を前記挿通孔の下周縁部に形成したものである、請求項１記載のポンプ揚水管の設置穴掘削装置。
【請求項３】
前記重りが、長方形鋼板の底部重り板の両側縁中央部に、それぞれ断面角形の吊バーを左右対向にかつ同じ高さに垂設し、前記底部重り板と同形で両側縁中央部に前記吊バーに嵌入する吊バー嵌入凹所を設けた複数の単位重り板を、前記左右の吊バーに前記吊バー嵌入凹所を嵌め込んで積み上げ、下面より上方へ前記重り載せ板の台形突起部に外嵌する下方拡開孔を穿設するとともに、この下方拡開孔の上方に吐出しゴムホースと汲み上げゴムホースを挿通する挿通孔を形成し、左右の吊バー上端部にシャックルを取付けているものである、請求項１記載のポンプ揚水管の設置穴掘削装置。
【請求項４】
前記先導掘削パイプの上端部と継足し掘削パイプの下端部および継足し掘削パイプの上下端部を連接する掘削パイプ継手を、これら掘削パイプの外径と同径の中間バンド部の上下に、前記掘削パイプに内嵌する円筒部を備えたものにした、請求項１記載のポンプ揚水管の設置穴掘削装置。
【請求項５】
前記吸引ゴムホースおよび汲み上げゴムホースが、それぞれ透明パイプを備えた吸引検知パイプおよび汲み上げ検知パイプを、中間部に設けているものである、請求項１記載のポンプ揚水管の設置穴掘削装置。
【請求項６】
前記掘削具が、汲み上げホースの終端にプラスチックの上部パイプを接続し、この上部パイプの下端にプラスチックの中間部パイプとこの中間部パイプの下端にプラスチックの下部パイプを連接し、この下部パイプの下端部にプラスチックの円筒形チゼルを固設し、台形状に折り曲げた複数の鉄線を外方へ凸にし、その上下端部をそれぞれ前記中間部パイプに上下動自在に外嵌する円筒部に固着し、縦格子状に形成した掘削具ガイドを備えたものである、請求項１記載のポンプ揚水管の設置穴掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砂地においてポンプ揚水管を設置する立穴を掘削する装置に関し、とくに砂地にさし込んだ掘削パイプ底部の砂を水流で崩壊し、掘削パイプ上端に載せた重りによって掘削パイプを地中に沈下する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、地下水を取水する手段として、地中に管を打ち込みポンプで揚水することが行われている。管の打ち込みにはパーカッション式とロータリー式が周知である。また、砂地における揚水管の設置穴を掘削するものとして、図２３、図２４に示す人力掘削具４７がある。人力掘削具４７は、外径６０．５ｍｍ、長さ約１ｍのガス管の下端を斜めに切り落としてチゼル部４９にし、上端に左右対向に固着したアーム５３、５４の上端部に連結ピン５５でロッド５６を連結している。図示を省略したが、ロッド５６は順次に長さ約１ｍ、径１２ｍｍの丸鋼の上下端をピンで連結し、全長約１０ｍにして掘削深さに対応させている。
【０００３】
また、鋼パイプ４８の下端部内部に開閉弁５０の一端部をヒンジ５２によって旋回動自在に取付け、開閉弁５０より下方の鋼パイプ４８内周にリング状の開閉弁ストッパー５１を水平に固着し、開閉弁５０が開閉弁ストッパー５１に接して、下方旋回が止められるようになっている。開閉弁５０は、図２４のように、外周縁が鋼パイプ４８の内周面と対向する約３/４円周に形成されている。
【０００４】
以上に説明した人力掘削具４７は、チゼル部４９を人力で砂地に突きさしロッド５６を上下動し、鋼パイプ４８を砂地中に貫入させると、開閉弁５０が上方旋回し掘削された砂が鋼パイプ４８内に進入する。適当な貫入深になったところで鋼パイプ４８を砂中から引き上げると、開閉弁５６が下方旋回し鋼パイプ４８中の砂の落下を止める。引き上げた人力掘削具４７を逆さにし、鋼パイプ４８中の掘削砂を上部開口から落下させ、再び鋼パイプ４８を掘削穴にさし込み、ロッド５６を上下動し砂地にポンプ揚水管の設置穴の掘削を継続する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
比較的掘進が容易な砂地の場合は、家庭用の散水や融雪等のいわゆる雑用水の取水に、高価なパーカッション式やロータリー式の掘進機械を用いるのは、出費がかさむという欠点がある。前述した人力掘削具は低廉ではあるが、掘削に多大の労力と時間を要するという欠点がある。したがって、比較的簡易にポンプ揚水管を設置する立穴を掘削できる装置が望まれている。
【０００６】
最近、積雪地帯においてシヤワー注水式の家庭用融雪槽が普及し、これに必要な多量の水に都市水道水を使用することは出費が多くなる。したがって、地下水汲み上げの揚水ポンプを設置することが必要になっている。発明者は、これらの必要性に鑑み、注水により砂が崩壊する現象に注目し、砂地に立てた掘削パイプとポンプとの間に水を循環するとともに、掘削パイプに重りを加え掘削パイプを砂中に沈下し、ポンプ揚水管の立穴を掘削できる装置を提供することを、本発明が解決しようとする課題とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一側面の下部位置に水密に開閉扉を備えた排水口を設け、上面に吸引管と汲み上げ端末管とバルブ付の給水管を固設した貯水タンクと、水流式真空ポンプと、前記貯水タンクと水流式真空ポンプを固定する架台と、前記水流式真空ポンプの吸引口と前記貯水タンクの吸引管とを連結する吸引ゴムホースと、前記水流式真空ポンプの吐出口に接続する吐出しゴムホースと、前記汲み上げ端末管に接続し、終端に円筒形チゼルを固設する掘削具をその終端部に連結した汲み上げゴムホースと、上部両側面に引上げロープの一端をそれぞれ結着した先導掘削パイプと、前記先導掘削パイプと同径であって掘削パイプ継手により下端部を前記先導掘削パイプの上端部に着脱自在に接続する継足し掘削パイプと、上端部に下端部を前記掘削パイプ継手により順次着脱自在に連接する複数の継足掘削パイプと、前記先導掘削パイプの上端部に着脱自在に外嵌する重り載せ板と、この重り載せ板上に吊上げ降下自在に載せる重りとを備え、前記重りと重り載せ板と先導掘削パイプおよび継足し掘削パイプを、前記吐出しゴムホースと汲み上げゴムホースを挿通させるものにし、ポンプ揚水管の設置穴掘削装置を提供したものである。
【０００８】
また、前記重り載せ板を、表面中心部に前記吐出しゴムホースと汲み上げゴムホースを同時に挿通可能な挿通孔を開口した平面視円形の台形突起部を固着し、この台形突起部の裏面中心部に前記先導掘削パイプ上端に着脱自在に外嵌する円筒部を固着するとともに、前記先導掘削パイプ上端面に当接する段部を前記挿通孔の下周縁部に形成するものにした。
【０００９】
また、前記重りを、長方形鋼板の底部重り板の両側縁中央部に、それぞれ断面角形の吊バーを左右対向にかつ同じ高さに垂設し、前記底部重り板と同形で両側縁中央部に前記吊バーに嵌入する吊バー嵌入凹所を設けた複数の単位重り板を、前記左右の吊バーに吊バー嵌入凹所を嵌め込んで積み上げ、下面より上方へ前記重り載せ板の台形突起部に外嵌する下方拡開孔を穿設するとともに、この下方拡開孔の上方に吐出しゴムホースと汲み上げゴムホースを挿通する挿通孔を形成し、左右の吊バー上端部にシャックルを取付けているものにした。
【００１０】
また、前記先導掘削パイプの上端部と継足し掘削パイプの下端部および継足し掘削パイプの上下端部を連接する掘削パイプ継手を、これら掘削パイプの外径と同径の中間バンド部の上下に、前記掘削パイプに内嵌する円筒部を備えたものにした。
【００１１】
また、前記吸引ゴムホースおよび前記汲み上げホースを、それぞれ透明パイプを備えた吸引検知パイプおよび汲み上げ検知パイプを、中間部に設けているものにした。
【００１２】
また、前記掘削具を、汲み上げホースの終端にプラスチックの上部パイプを接続し、この上部パイプの下端にプラスチックの中間部パイプとこの中間部パイプの下端にプラスチックの下部パイプを連接し、この下部パイプの下端部にプラスチックの円筒形チゼルを固設し、台形状に折り曲げた複数の鉄線を外方へ凸にし、その上下端部をそれぞれ前記中間部パイプに上下動自在に外嵌する円筒部に固着し、縦格子状に形成した掘削具ガイドを備えたものにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、砂中にさし込んだ先導掘削パイプの上端に重りを載せ、貯水タンク上面に連結し終端に掘削具を連結した汲み上げゴムホースを、前記重りを貫通して前記先導掘削パイプに挿通し、掘削具を先導掘削パイプの下底部に到達させる。また、水流式真空ポンプの吸引口と貯水タンク上面の吸引管とを吸引ゴムホースで連結し、水流式真空ポンプの吐出口に連結した吐出しゴムホースを、重りを貫通させ前記先導掘削パイプ内に挿入する。貯水タンクを上面のバルブ付給水管から水道水を供給し満タンにしてバルブを閉め、水流式真空ポンプも満タンにする。
【００１４】
次に、水流式真空ポンプを運転し貯水タンクの水を吸引し、水流式真空ポンプの吐出しゴムホースを経て先導掘削パイプ内に供給する。供給された水は先導掘削パイプの底部に溜まり汲み上げゴムホース終端の掘削具が水に浸かる。先導掘削パイプ底部の砂は水によって崩され、掘削具を上下動させることによって更に崩壊する。崩壊した砂は、水流式真空ポンプの運転によって先導掘削掘削パイプ底部の水とともに汲み上げられ、汲み上げゴムホースを通過し貯水タンクに還流し、再び吐出しゴムホースにより先導掘削パイプに供給される。先導掘削パイプ底部の砂が汲み出されると、重りによって先導掘削パイプが砂中に沈下する。
【００１５】
すなわち、本発明装置の掘削作用は、水流式真空ポンプにより貯水タンクと先導掘削パイプの底部に水を循環させ、砂に対する水の崩壊作用と重りの負荷によって掘削パイプを地中に沈下させ、ポンプ揚水管の設置穴を掘削するものである。水の循環には、貯水タンク内に空気をなくすることが重要である。そのために、貯水タンクへの給水をバルブ付給水管で行い、貯水タンク満水後に空気が進入しないようにバルブを閉止できるようになっている。
【００１６】
【実施例】
次に、図面を参照して実施例を説明する。図１において、１は長方形の架台で、上面に貯水タンク２と水流式真空ポンプ９を左右にならべて固定する。貯水タンク２は、内径約８０cm、長さ１２０cm、内容積約６００リットルの鋼板製である。貯水タンク２は、図５のように、上面に手動バルブ４付のバルブ付給水管３とタンク側吸引管１１および汲み上げ端末管１７ａを、貯水タンク内に開口させて固設する。図１中のＳは砂地の表示である。
【００１７】
図２乃至図４を参照して説明すると、貯水タンク２には、一方の側面の下部位置に開閉扉６を備えた排水口５を設ける。開閉扉６は、内面にゴムパッキンを装着して水密にする。排水口５は角形枠板５ａの右側にヒンジ６aを固設し、開閉扉６を開閉自在に装着する。開閉扉６は、外面にクランププレート６ｂを上下および左側に固着し、角形枠板５ａに固設したクランプボルト７にクランププレート６ｂを係合し、クランプボルト７にアイナット８を締付けて固定され、アイナット８を緩めて開くようになっている。
【００１８】
排水口５を下部位置に設けるのは、後述するように貯水タンク２に吸い上げられた砂を、開閉扉６を開け排水口５から排出する際に、図４のように、貯水タンク２の下底板と排水口５の下底板がほぼ同位置になり、容易に砂を排出できるようにするためである。
【００１９】
水流式真空ポンプ（以下、真空ポンプという）９は、鶴見製作所（大阪）製のＥＶＭ−９６０を使用した。真空ポンプ９は、図１のように、ストップバルブ１４ａを設けた吸引口１４と吐出し口１５を備え、円筒タンクの内部に水中ポンプ１０を設け、満水の円筒タンク内で水中ポンプ１０が発生する水流の吸引作用によってノズル内部に真空を生成し、安定した吸引効果が連続的に得られるものである。吸込み性能は、無負荷清水時の最大吐出し量が１１０ｌ／ｍｉｎ、モータ出力は０．９６ＫＷである。
【００２０】
真空ポンプ９の吸引口１４および吐出し口１５とにそれぞれ吸引ゴムホース１２および吐出しゴムホース１６を連結し、吸引ゴムホース１２の始端部を貯水タンク２の吸引管１１に接続する。貯水タンク２の汲み上げ端末管１７ａには、汲み上げゴムホース１７の一端を接続する。汲み上げゴムホース１７の端末には掘削具１９を連結する。汲み上げゴムホース１７は、地下水位に達する長さ以上が必要であり、約２５mである。また、汲み上げゴムホース１７の中間部には、掘削状態を知るために、後述する汲み上げ検知パイプ１８を設けることが好ましい。
【００２１】
図１において、２０は先導掘削パイプであり、呼び径１２５mm（外径１４０mm）の硬質塩化ビニル管を長さ約２mにし、図１５のように、上部両側面に引上げロープ２２の一端をロープ結着片２１で取付けている。ロープ結着片２１は、長方形の中央部にロープを挿通し結着する円環部を設け、先導掘削パイプ２０の内面に固定板３４を当接しリベットかしめ３５で固定する。ロープ結着片２１の固定位置は、先導掘削パイプ２０の上端部に後述の重り載せ板２４の円筒部２４ｃを外嵌したとき、上縁が円筒部２４ｃの下端に当接しない位置である（図１５参照）。引上げロープの長さは、地下水位の深さに対応して決めるが、少なくとも１５m以上にする。
【００２２】
２３は継足し掘削パイプであり、先導掘削パイプ２０と同径、同材質で長さ約１．５mである。継足し掘削パイプ２３は、下端部が先導掘削パイプ２０の上端部に掘削パイプ継手３０によって連接するものである。掘削パイプ継手３０は、図１６に示すように、先導掘削パイプ２０の外径と同径の中間バンド部３０ａの上下に、それぞれ先導掘削パイプ２０と継足し掘削パイプ２３にそれぞれ内嵌する外径の円筒部３０ｂおよび３０ｃを形成する。
【００２３】
すなわち、先導掘削パイプ２０の上端部に円筒部３０ｃを嵌め込み、継足し掘削パイプ２３の下端部に円筒部３０ｂを内嵌し、先導掘削パイプ２０と継足し掘削パイプ２３とを連接するようになっている。また、図示を省略したが、継足し掘削パイプ２３と同一または長さを変えた継足し掘削パイプを、地下水位の深さに対応できるように複数本用意する。地下水位１０ｍに対応して掘削するには、長さ２ｍの先導掘削パイプと長さ１．５ｍの継足し掘削パイプ6本で、全長11ｍを使用する。
【００２４】
図１３、図１４は、本発明における重り載せ板２４を示し、四角形鋼板のプレート部２４ｂの表面中心部に平面視が円形の台形突起部２４ａを突設し、裏面に台形突起部２４ａと中心が一致する円筒部２４ｃを固着している。また、先導掘削パイプ２０（継足し掘削パイプ２３も同じ）の上端面に接する段部２４ｄを台形突起部２４ａの下周縁部に形成し、円筒部２４ｃは先導掘削パイプ２０、継足し掘削パイプ２３の上端部に着脱自在に外嵌するようになっている。
【００２５】
２５は重りであり、図６乃至図１２はその詳細である。図９、図１０において、２５ａは底部重り板で、厚さ１２mm、幅約６０cm、長さ約８０cmの長方形鋼板の両側縁部中央に、吊バー２７が基部を溶着３２され、左右対向かつ垂直に立設されている。吊バー２７の上端部には、吊ロープ２９を結着するためのシャックル２８が、シャックルピン３１で枢着されている。また、図１０のように、底部重り板２５ａの中心部には、前記の台形突起２４ａが嵌入する台形突起嵌入孔２６ａが穿設されている。台形突起嵌入孔２６ａは、図１２における下方拡開孔３３の最下部になっている。
【００２６】
重り２５には、下方拡開孔３３の上方に、吐出しゴムホース１６、汲上げゴムホース１７を挿通する丸穴のホース挿通孔２６を穿設する。下方拡開孔３３が重り載せ板２４の台形突起部２４ａに外嵌すると、両者のテーパー面が接合し重り２５のホース挿通孔２６と台形突起部２４ａのホース挿通孔２４ｅ（図１４参照）の中心が自動的に一致するようになっている。
【００２７】
図１１は単位重り板２５ｂの斜視図である。単位重り板２５ｂは、底部重り板２５ａと同形の長方形鋼板の両側縁部中央に、それぞれ吊バー嵌入凹所２５ｃを刻設し、中央部に丸穴のホース挿入孔２６を設ける。重り２５は、図９で説明した底部重り板２５ａ上面に複数の単位重り板２５ｂを、吊バー嵌入凹所２５ｃを吊バー２７に嵌め込み、順次上方に積み上げ形成する。重り２５は、単位重り板２５ｂの枚数を加減し、重量を調節する。重り２５は、重量約４０ｋｇの単位重り板２５ｂを１５枚、総重量約６００ｋｇを標準とし、先導掘削パイプ２０、継足し掘削パイプ２３が破壊しない重量８００ｋｇを最大重量にしている。
【００２８】
次に、図１７は掘削具１９の正面図である。掘削具１９は、汲み上げゴムホース１７に接続する上部パイプ３６の下端部にパイプ継手３７を接着し、パイプ継手３７の下端部に中間部パイプ３８を接着している。さらに、掘削具１９は、中間部パイプ３８の下端部に接着したパイプ継手３７ａの下端部に下部パイプ４１を接着し、下部パイプ４１の下端部に異径パイプ４２を接着し、異径パイプ４２の大径部に円筒形チゼル４３を接着している。これらは材質が硬質プラスチックである。掘削具１９は、全長が約１．５m、上部と下部のパイプ３６、４１および中間部のパイプは外径３８mm、円筒形チゼル４３は外径６０mm、肉厚４．５ｍｍである。円筒形チゼル４３は、先導掘削パイプ２０底部の砂を崩すために、下周縁3等分箇所に三角形切欠部４３ａを形成している。円筒形チゼル４３は、下端部を斜めに切り落とした形状にしてもよい。
【００２９】
図１７において、３９は掘削具ガイドであり、両端部を折り曲げて台形状にした6本の径３．２mm鉄線４０を外方へ凸にし、その上下端部を円筒部３９ａ、３９ａに等間隔に固着し、長さ約５０ｃｍの縦格子状円筒に形成する。上下の円筒部３９ａは、中間部パイプ３８に沿って上下動自在に外嵌されている。縦格子状円筒の中間部は、外径が約７ｃｍである。
【００３０】
図１、図18における１８は、汲み上げホース17の中間部に設ける汲み上げ検知パイプである。図１８において、４５はホースバンド、４６は硬質プラスチック製のソケットである、両側のソケット４６，４６の間に外径４８ｍｍ、長さ約３５ｃｍの透明プラスチックパイプ４４の両端部をそれぞれ接着し、汲み上げられる水と砂の状態を観察できるようになっている。
【００３１】
図５における１３は、吸引ゴムホース１２の中間部に設ける吸引検知パイプである。吸引検知パイプ１３は、構成が汲み上げ検知パイプ１８と同様であり、掘削中に貯水タンク２に汲み上げられた砂がどの位の量になっているかを、透明プラスチックパイプで観察し判断するものである。すなわち、吸引検知パイプ１３を通過する砂の量が多くなれば、貯水タンク２中に砂が多量に堆積されたことが判断できる。吸引検知パイプ１３を省略することもできる。
【００３２】
次に、本発明装置の使用状態を説明する。先ず貯水タンク２、真空ポンプ９に水を満タンにする。次に、砂地Ｓにスコップまたは直径１５ｃｍの人力オーガで深さ約６０ｃｍ〜１５０ｃｍに穴を掘削し、この穴に先導掘削パイプ２０を埋め込んで立てる。図１９は、本発明の装置による掘削初期状態の模式説明図であり、砂地に立てた先導掘削パイプ２０の上端部に重り載せ板２４の円筒部２４ｃを外嵌し、重り２５に結着した吊ロープ２９、２９をクレーンのフック５８に引っ掛けて重り２５を吊上げ、重り載せ板２４の上面に載せる。重り２５の吊上げには、例えばトヨタのダイナクレーン付トラック（ユニック）を用いる。
【００３３】
次に、吐出しゴムホース１６、汲み上げゴムホース１７を重り２５、重り載せ板２４および先導掘削パイプ２０に挿通し、汲み上げゴムホース１７先端部の掘削具１９の円筒形チゼル４３を先導掘削パイプ２０の底部に当接する（図１参照）。そして、掘削具１９の中間部まで浸かるように、先導掘削パイプ２０に水道水を注水する。
【００３４】
次に、真空ポンプ９に通電し運転を開始し、吸引口１４のストップバルブ１４ａを開くと、貯水タンク２の水が吸引ゴムホース１２を通過し真空ポンプ９に連結した吐出しゴムホース１６から先導掘削パイプ２０に供給され、掘削具１９の円筒形チゼル４３の先端部から汲み上げゴムホース１７を通過し貯水タンク２に還流するとともに、貯水タンク２と先導掘削パイプ２０とを水が循環する。
【００３５】
人力で掘削具１９を上下動すると、先導掘削パイプ２０底部の砂が円筒形チゼル４３で崩壊され、水とともに汲み上げられ、貯水タンク２に入り貯水タンク２の底部に沈殿する。汲み上げ状態は、汲み上げ検知パイプ１８の透明プラスチックパイプ４４で観察することによって判断する。
【００３６】
上述したように、先導掘削パイプ２０への水の供給と、掘削具１９の上下動により先導掘削パイプ２０底部の砂が崩壊される。砂が崩壊したところに重り２５が作用し、図２０のように先導掘削パイプ２０が地表近くまで沈下する。次いで、真空ポンプ９を停止し、吐出しゴムホース１６、汲み上げゴムホース１７を、先導掘削パイプ２０、重り載せ板２４、重り２５から引き抜き、先導掘削パイプ２０上端部の重り２５（一点鎖線で示している）を実線の位置に吊上げ、重り載せ板２４を先導掘削パイプ２０の上端部から取外す。
【００３７】
次ぎに、先導掘削パイプ２０の上端部に掘削パイプ継手３０下部の円筒部３０ｃ（図１６参照）を内嵌し、同じく掘削パイプ継手３０上部の円筒部３０ｂを継足し掘削パイプ２３の下端部に内嵌し、図２１のように、継足し掘削パイプ２３を先導掘削パイプ２０の上方に立設する。次に、継足し掘削パイプ２３上端部に重り載せ板２４の円筒部２４ｃを外嵌し、吊上げていた重り２５を降下し重り載せ板２４上に載せる。
【００３８】
次に、引き抜いていた吐出しゴムホース１６と汲み上げゴムホース１７を、重り２５から重り載せ板２４、継足し掘削パイプ２３、継手パイプ３０および先導掘削パイプ２０に挿通し、汲み上げゴムホース１７に連結した掘削具１９の円筒形チゼル４３の先端部を、先導掘削パイプ２０下底面の砂に当接する。
【００３９】
次に、再び真空ポンプ９を作動させ、貯水タンク２の水を吸引し、吐き出しゴムホース１６で継足し掘削パイプ２３から先導掘削パイプ２０に供給し、汲み上げゴムホース１７の掘削具１９を上下動し、円筒形チゼル４３で先導掘削パイプ２０下底の砂を崩す。そうすると、汲み上げゴムホース１７で砂と水が貯水タンク２に還流されるとともに、先導掘削パイプ２０と貯水タンク２の間を水が循環する。
【００４０】
水の循環と掘削具１９の上下動によって先導掘削パイプ２０下底の砂が崩壊され、重り２５が作用して継足し掘削パイプ２３、先導掘削パイプ２０が、図２２のように、継足し掘削パイプ２３の上端部が地表面近くになるまで地中に沈下する。この沈下により、先導掘削パイプ２０の上端部両側に一端が結着されている引上げロープ２２の一部が砂中に引き込まれる。また、図２２中のＷは、雨水の溜り水であり、ポンプ揚水ですぐに無くなるものである。したがって、溜り水Ｗよりも深い位置に存在する地下水まで掘削をする必要がある。図２２は、一本目の継足し掘削パイプ２３が地中に沈下したとき、先導掘削パイプ２０が溜り水Ｗを貫通しているが、地下水上の溜り水の存在位置はいろいろである。
【００４１】
図２２のように、継足し掘削パイプ２３、先導掘削パイプ２０が砂中に沈下すれば、真空ポンプ９を停止し、吐出しゴムホース１６、汲み上げゴムホース１７を引き抜き、図２０で説明したように、重り２５を吊上げ、重り載せ板２４を継足し掘削パイプ２３の上端部から取外し、沈下している継足し掘削パイプ２３の上端部に掘削パイプ継手３０で新たな継足し掘削パイプ２３の下端部を接合する。次に、新たな継足し掘削パイプ２３の上端に重り載せ板２４と重り２５を載せ、吐出しゴムホース１６と汲み出しゴムホース１７を、図２１で説明したように、重り２５、重り載せ板２４、継足し掘削パイプ２３の２本と先導掘削パイプ２０に挿通する。そして、再び真空ポンプ９を運転すると、先導掘削パイプ２０下底部で掘削が行われ、掘削パイプが砂中に沈下する。
【００４２】
以上に説明したようにして、順次に継足し掘削パイプの継足しと重り２５の載せ替えを繰返し、地下水位に達するまで先導掘削パイプ２０、継足し掘削パイプ２３を沈下させる。地下水位に達するまで先導掘削パイプ２０と複数の継足し掘削パイプ２３が地中に沈下したら、真空ポンプ９を停止し、吐出しゴムホース１６と汲み上げゴムホース１７を引上げ、重り２５を吊上げて地上に下ろし、重り載せ板２４を外し、先導掘削パイプ２０と複数の継足し掘削パイプ２３を地中に残しておく。
【００４３】
次いで、貯水タンク２は、アイナット８を緩め、開閉扉６を開け、排水し底部から砂を掻き出す。砂の掻き出しは、地下水位が地下１０ｍの場合、2箇所を掘削後でよい。ポンプ揚水管の設置は、揚水管の先端にスクリーンパイプを取付け、地中に残置した掘削パイププ中に挿入し、先端を地下水中に位置させて設置する。ポンプ揚水管の設置後、先導掘削パイプ２０に結着した引上げロープ２２をクレーンで引上げ、地中の先導掘削パイプ２０、複数の継足し掘削パイプ２３を地上に抜き上げる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、真空ポンプにより貯水タンクの水を地中に立てた掘削パイプとの間に循環させることと、掘削具の上下動によって、掘削パイプ内の砂地を崩壊させ、掘削パイプ上端部に載せた重りの負荷によって、掘削パイプを地中に沈下させることができる。したがって、掘削労力と経費を大幅に削減することができる。また、先導掘削パイプに複数の継足し掘削パイプを継足すことによって、一般的な地下水位までの掘削に十分に対応することができる。
【００４５】
請求項２の発明によれば、重り載せ板の中心部に平面視が円形の台形突起部を固着したので、重りの下底部中心に設けた下方拡開孔に前記台形突起部が内嵌し、重り載せ板と重りとの中心合わせが自動的にでき、掘削パイプの中心に負荷することができる。また、請求項３の発明は、重りを底部重り板上に単位重り板を積み上げるものにしたので、単位重り板の枚数によって重りの重量を調節することができる。
【００４６】
請求項４の発明によれば、掘削パイプを連接する掘削パイプ継手を、掘削パイプと同径の中間バンド部の上下に掘削パイプに内嵌する円筒部を備えるものにしたので、掘削パイプを連接したとき中間バンドが外側に突出しないものになる。したがって、突出部がないので、掘削パイプと砂との間に生じる沈下抵抗を小さくし、掘削パイプの沈下をスムースにすることできる。
【００４７】
請求項５の発明によれば、掘削時に汲み上げられる水と砂の状態を、汲み上げゴムホース中間部に設けた汲み上げ検知パイプによって観察することができ、汲み上げ水が清澄になれば、掘削が地下水位に達したことを知ることができる。吸引ゴムホースの中間部に設けた吸引検知パイプによって、貯水タンク内に汲み上げられた砂の状態を知ることができ、吸引検知パイプを通過する砂の量が多くなれば、貯水タンク内に多量の砂があることが判断できる。すなわち、汲み上げ検知パイプおよび吸引検知パイプによって掘削状態を判断し、掘削作業の進行を的確にコントロールすることができる。
【００４８】
請求項６の発明によれば、台形に折曲げた複数の鉄線で縦格子状に形成する掘削具ガイドの外周面が、先導掘削パイプの内周面に当接することによって、掘削具の上部パイプ、中間部パイプおよび下部パイプを先導掘削パイプの内周面に接しさせないので、掘削具を容易に上下動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の概略模式正面図である。
【図２】同じく一部の側面図である。
【図３】同じく一部の正面図である。
【図４】Ａ−Ａ線矢視の断面図である。
【図５】同じく一部省略の要部斜視図である。
【図６】一部品の正面図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】図６の平面図である。
【図９】図６の一部分の正面図である。
【図１０】図６を下方から見た底面図である。
【図１１】一部品の斜視図である。
【図１２】Ｂ−Ｂ線矢視断面図である。
【図１３】一部品の正面図である。
【図１４】Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図１５】一部を破断した一部品の一部省略の正面図である。
【図１６】一部品の斜視図である。
【図１７】一部分の正面図である。
【図１８】一部品の一部破断の正面図である。
【図１９】掘削初期状態の模式説明図である。
【図２０】掘削中間期の態様を示す摸式説明図である。
【図２１】図２０よりも掘削が進行した態様の摸式説明図である。
【図２２】図２１よりも掘削が進行した態様の模式説明図である。
【図２３】従来の人力掘削具を一部破断した正面図である。
【図２４】Ｄ−Ｄ線矢視の断面図である。
【符号の説明】
１      架台
２      貯水タンク
３      バルブ付給水管
５      排水口
６      開閉扉
９      水流式真空ポンプ
１１    吸引管
１２    吸引ゴムホース
１３    吸引検知パイプ
１５    吐出口
１６    吐出しゴムホース
１７    汲み上げゴムホース
１７ａ  汲み上げ端末管
１８    汲み上げ検知パイプ
１９    掘削具
２０    先導掘削パイプ
２２    引上げロープ
２３    継足し掘削パイプ
２４    重り載せ板
２４ａ  台形突起部
２４ｃ  円筒部
２４ｄ  段部
２５    重り
２５ａ  底部重り板
２５ｂ  単位重り板
２５ｃ  吊バー嵌入凹所
２６    ホース挿通孔
２７    吊バー
２８    シャックル
３０    掘削パイプ継手
３０ａ  中間バンド部
３０ｂ、３０ｃ  円筒部
３３    下方拡開孔
３６    上部パイプ
３８    中間部パイプ
３９    掘削具ガイド
３９ａ  円筒部
４０    鉄線
４３    円筒形チゼル
４４    透明プラスチックパイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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