JP2863213B2 - ケーソンの作業員出入函装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ケーソン内圧気作業室と地上との間におけ
る作業者の出入りを容易としたケーソンの作業員出入函
装置に関する。

（従来の技術） 地中にコンクリート構造物を構築する方法の１つとし
て、チューマチックケーソン工法が知られている。

この工法は、高気圧下という環境で土砂の掘削や搬出
等の作業を行うもので、従来は、例えば第６図のよう
に、断面略Ｈ形をなすケーソン本体１のスラブ２により
上部気室３と下部の圧気作業室４とを区画し、圧気作業
室４にて作業者により掘削された土砂は、スラブ２の略
中央部に設けられた気筒５を介してバケット６により外
部に搬出していた。

すなわち、気筒５の内部に開閉可能なハッチ7,8等を
設け、土砂を搬出する時には、先ず一方のハッチ７を開
放してバケット６を上昇させ、次に前記ハッチ７を閉じ
て他方のハッチ８を開放することにより、圧気作業室４
内を高気圧下に保ったまま土砂を搬出していた。

このことは、作業者が圧気作業室４と地上との間を出
入りする際にも同様であり、前述と同様の操作が行われ
ていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、特に作業者の出入りの際には、徐々に
加圧・減圧を行う必要があるため、多くの時間を要し、
実際の作業能率は非常に悪くなるという課題があった。

しかも、最近は圧気工事も大深度の傾向にあり、作業
員の加圧・減圧時間が更に長くなるため、狭隘な場所で
の加減圧は作業員にとって容認の限度となりつつあると
いうのが実情であった。

この発明は斯る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、作業員の交替を短時間で
スムーズに行うと共に、加減圧時の環境条件を良くする
ことのできるケーソンの作業員出入函装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は、ケーソン本体
下方に設けられた圧気作業室を有し、地上と圧気作業室
との間における作業員の出入りを可能とするケーソンの
作業員出入函装置において、圧気作業室上方の気筒内に
昇降自在に吊下げられ、かつ内部の圧力は可変可能であ
って圧気作業室と通じる可動ハッチと連結可能な作業員
昇降用のカプセルと、ケーソン本体外に別体で配置され
た加減圧室とを備え、作業員の出入函時に前記カプセル
を移動させて加減圧室と連結し、この加減圧室を介して
作業員の出入りを可能としたことを特徴とする。

（作用） 前記構成により、本発明は、地上と圧気作業室との間
における作業員の出入りを、昇降自在に吊下げられた作
業員昇降用のカプセルと、別体で配置された加減圧室と
を介して行うものである。

例えば、作業員が圧気作業室から地上にでるときに
は、まずカプセル内の圧力を予め圧気作業室と同じに設
定しておいて、作業員が圧気作業室からカプセルに入り
込み、このカプセルを吊下しつつ気筒内を上昇させて移
動させ、これを加減圧室と連結させる。

このとき、加減圧室内の圧力は予めカプセル内圧力と
同じに設定されており、このため、作業員はハッチを介
してカプセルから加減圧室に入り込むことができる。こ
うして、この加減圧室内の圧力を徐々に大気圧に近づけ
ることにより、作業員は容易に加減圧室から地上に出る
ことができる。

また、作業員の交替を行うときは、交替要員を予めこ
の加減圧室内に待機させておき、カプセルを加減圧室に
連結させた時点で作業員の交替を同時に行うことができ
る。

すなわち、本発明によれば、作業員の交替等に要する
時間を極めて短時間で行うことが可能となる。

（実施例） 以下、図面に基づき本発明の好ましい実施例を説明す
る。

第１図には本発明装置の全体構成が示されている。

同図において、ケーソン本体11内には、外気と連通・
遮断可能な気筒13が設けられ、またその下方にはアンカ
ーハッチ14を介して前記気筒13と連通・遮断可能な圧気
作業室15が設けられている。そして、地上とこの圧気作
業室15との間を出入りする際には、圧気作業室15内を高
気圧下に保ちつつ作業員が気筒内を昇降することにより
行われる。

ここで本発明の特徴的なことは、昇降自在に吊下げら
れた作業員昇降用のカプセルと、別体で配置された加減
圧室とを備えていることである。

すなわち、前述した第１図において、気筒13は上部ハ
ッチ12を介して外気と連通・遮断可能となっており、こ
の気筒13内には作業員昇降用のカプセル16が吊下げられ
ている。前記カプセル16は複数の作業員を収容可能な中
空円筒状をなしており、吊下機構17により昇降自在に制
御される。

この気筒13内の下方部には、カプセル16に係着された
可動ハッチ24を下から受け止めるストッパ26が設けられ
ており、また、気筒13の中間部には、前記可動ハッチ24
を一時的にロックするためのハッチロック金具28が設け
られている。更に、気筒13の頂部に設けられた前記上部
ハッチ12は、固定金具30によりロック可能とされてい
て、このロックを解除することによりカプセル16と一体
となって移動できるようになっている。なお、気筒13の
上部には、該気筒内の送排気を行う送気バルブ47と排気
バルブ48が設けられている。

前記カプセル16を昇降自在に制御する吊下機構17は、
カプセル16の上部に取付けられたカプセル支持アーム19
と巻上ワイヤ18および図示しない制御部を含み、カプセ
ル16にはこのカプセル支持アーム19を介して前記巻上ワ
イヤ18が接続されていて、巻上ワイヤ18の周囲には緩衝
用のスプリング29が設けられている。

また、前記カプセル16には、上部ハッチ12に設けられ
た巻取りリール20a、20bを介して、カプセル16内に送気
を行う送気ホース21aや外部との応答を行うための信号
用ワイヤ21bが接続されており、送気バルブ36はそのた
めの開閉用バルブである。なお、このカプセル16には、
該カプセル16が地上にあるときに用いられる送気バルブ
37および排気バルブ40も設けられている。

更に、カプセル16の下部には、カプセルハッチ22を介
して外部と連通・遮断可能な筒状体23aが設けられ、こ
の筒状体23aは前記可動ハッチ24が設けられた筒状体23b
と同一形態をなしている。前記筒状体23bの下面には出
入りハッチ27が設けられ、これらの筒状体23a,23bは係
着金具25により係着されてカプセル16の下部に保持され
ている。

前記加減圧室31は、カプセル16よりも大き目な中空円
筒状をなし、前記気筒13とは別体となって気筒13の近傍
の地上に横置き配置されている。この加減圧室31は、そ
の上部に、前記カプセル側の筒状体23aとロック金具33
により連結される筒状体23cを有しており、これらの筒
状体23a,23cが連結されることによりその内側に装着室4
3が画成される。この装着室43は、送気バルブ38および
排気バルブ41により室内の送排気が可能となっている。
また、前記筒状体23cの下面には、加減圧室31の内部と
連通・遮断可能なハッチ32が設けられている。

加減圧室31の側部には、内方に主室用の出入りハッチ
34が設けられ、また外方に副室用の出入りハッチ35が設
けられていて、これらのハッチ34、35により加減圧室31
の内部は主室31aと副室31bとに区画されている。前記主
室31a内は送気バルブ39と排気バルブ42により送排気が
可能であり、副室31b内は送気バルブ44と排気バルブ45
により送排気が可能となっている。

次に、以上の構成に係る本実施例装置の作用を説明す
る。

先ず作業者が圧気作業室15から地上に出る場合は、第
１図において吊下機構17によりカプセル16を吊下しつつ
上方から該カプセル16を気筒13内に挿入し、巻上ワイヤ
18を制御しながら降下させる。こうして、カプセル16を
気筒13の下端近傍にまで降下させ、可動ハッチ24を気筒
13を下方部のストッパ26に当接させる。この可動ハッチ
24により圧気作業室15と気筒13内とが区画される。な
お、このときカプセル16内の圧力は圧気作業室15内の圧
力と等しくされている。

続いて、作業員はカプセル下部に係着された筒状体23
bの出入りハッチ27を開き、タラップ46を昇ってカプセ
ル16内に入り前記出入りハッチ27を締めてロックすると
共に、カプセルハッチ22も締める。そして、筒状体23b
の係着金具25がロックされているか否かを確かめてか
ら、カプセルバランス用の送気バルブ37を開き、カプセ
ル16内の圧力変動を防ぎながら巻上ワイヤ18を徐々に巻
上げる。

このようにして、カプセル16を上昇させ、第２図に示
されるように、可動ハッチ24が気筒13の中間部のハッチ
ロック金具28に当接したら、この可動ハッチ24をハッチ
ロック金具28によりロックした後、筒状体23bの係着金
具25のロックを解除する。

以上により、可動ハッチ24はカプセル16と分離され、
また、この可動ハッチ24により気筒13内は上部ロック室
13aと下部ロック室13bとに区画される。続いて、カプセ
ル16内から外部の操作員に連絡して排気バルブ48を開
き、上部ロック室13aの内圧を大気圧と同じ状態とす
る。

上部ロック室13aの内圧が大気圧状態となったら、上
部ハッチ12を固定している固定金具30のロックを解除
し、更にカプセル16を巻上ワイヤ18にて気筒13上方に巻
上げる。

こうして、第３図に示されるように、上部ハッチ12が
載置されたカプセルを吊下機構17により吊下げたまま、
このカプセル16を加減圧室31の上方に向け移動する。こ
のとき、加減圧室31内の圧力は予めカプセル16の内圧と
等しい圧力にしておく。

次に、第４図に示されるように、カプセル下部の筒状
体23aの加減圧室31の装着口の筒状体23cと合致させ、両
者を固定金具33にてロックする。

カプセル16と加減圧室31との連結が終了したら、装着
室43内の圧力をカプセル16および加減圧室31内の圧力と
等しくするため、送気バルブ38を開く。更に、カプセル
16側のカプセルハッチ22と加減圧室31側のハッチ32を開
き、作業員がカプセル16から加減圧室31に入室してから
ハッチ32を閉じる。このとき、装着室43の排気用バルブ
41にて排気を行うと、ハッチ32は自動的にロックされ
る。加減圧室31内では、予めセットされた減圧時間に基
づき自動的に減圧が開始される。加減圧室31内の圧力が
大気圧となったら、作業員は出入りハッチ34,35を開い
て外に出ることができる。なお、減圧中に地上空間から
加減圧室31内に入室するには、副室用の出入りハッチ35
を閉じてから副室31b内を圧気し、主室用の出入りハッ
チ34を開いて入室する。

更に、作業員を同時に交替させたい場合は、加減圧室
31の内圧をカプセル16の内圧と等しくしておいて、交替
要員を予め加減圧室31内に待機させて退函者を待つ。こ
うして、カプセル16から退函者が加圧室31内に降りた
ら、同時に交替要員をカプセル16に乗り込ませる。次
に、カプセルハッチ22とハッチ32を閉め、排気バルブ41
を操作して装着室43内の空気を抜いた後、ロック金具33
のロックを解除する。続いて、吊下機構17による巻上制
御により、カプセル16を徐々に巻上げて気筒13の上方に
移動させ、カプセル16を気筒13の上部ロック室13a内に
挿入する。

カプセル16が気筒13内に挿入されたら、操作員は上部
ハッチ12を固定金具30でロックし、次に送気バルブ47を
操作して上部ロック室13a内に送気を行う。こうしてカ
プセル16を吊下しつつこれを気筒13の中間部まで降下さ
せたら、ここでハッチロック金具28により筒状体23bを
ロックして接続し、可動ハッチ24をカプセル16と共に移
動可能とする。前述の上部ロック室13a内への送気によ
り、上部ロック室13aがカプセル16の内圧と等しくなっ
たら、操作員はハッチロック金具28のロックを解除して
カプセル16を更に降下させ、可動ハッチ24が気筒下部の
ストッパ26に当接したらカプセルハッチ22を開き、作業
員はカプセル16から圧気作業室15に降りて作業を行う。

第５図には、本発明の他の実施例が示されている。

前述の実施例では、気筒13全体が気閘室となり圧力調
整のために送排気量を多く必要としたが、この実施例で
は、上部ハッチ12を不要とし気筒内全体の圧力調整を行
わないようにして制御すべき送排気量を少なくしたもの
である。

すなわち、第５図において、符号24′は気筒13に直接
溶接された鏡板であり、この鏡板24′の中央部には筒状
体23b′が貫通して溶接し、密閉されている。また、カ
プセル下部の筒状体23aには、カプセル16内を通って送
排気管50が配管されており、バルブ51を開閉することに
より筒状体23a内への送排気が可能となっている。

本実施例装置の使用方法を簡単に説明すると、先ず気
筒13の下部ハッチ27が閉じられた状態でカプセル16が気
筒13内を降下してきて、カプセル下部の筒状体23aと鏡
板24′の筒状体23b′が係着金具25により接続される。
このとき、カプセル内のハッチ22は閉じた状態にあり、
続いて前記バルブ51を操作して、筒状体23a内の圧力を
カプセル16内の圧力および圧気作業室15内の圧力と同じ
くする。次にカプセル内ハッチ22と気筒内の下部ハッチ
27を開くことにより、カプセル16と圧気作業室15との間
で作業員の出入りが可能となる。

この実施例によれば、制御される送排気量が少なくて
済むので、より短時間で作業員の出入函を行うことがで
きる。

（発明の効果） この発明は以上説明した通り、ケーソン本体下方に設
けられた圧気作業室を有し、地上と圧気作業室との間に
おける作業員の出入りを可能とするケーソンの作業員出
入函装置において、圧気作業室上方の気筒内に昇降自在
に吊下げられ、かつ内部の圧力は可変可能であって圧気
作業室と通じる可動ハッチと連結可能な作業員昇降用の
カプセルと、ケーソン本体外に別体で配置された加減圧
室とを備え、作業員の出入函時に前記カプセルを移動さ
せて加減圧室と連結し、この加減圧室を介して作業員の
出入りを可能としたことにより、作業員の交替を短時間
でスムーズに行うことができると共に、加減圧室はケー
ソン本体外のため、加減圧室内の空間を大きくすること
ができ、作業員に対する加減圧時の環境条件を良くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の全体構成を示す図、第２図はカプ
セルを吊下して可動ハッチと共に気筒上方に移動させた
状態を示す図、第３図はカプセルを加減圧室の上方に移
動させて連結させる前の状態を示す図、第４図はカプセ
ルを加減圧室と連結させた状態を示す図、第５図は他の
実施例による本発明装置の全体構成を示す図、第６図は
従来装置によるケーソンからの土砂搬出作業を示す図で
ある。 11……ケーソン本体 12……上部ハッチ 13……気筒 15……圧気作業室 16……カプセル 17……吊下機構 18……巻上ワイヤ 24……可動ハッチ 24′……鏡板 31……加減圧室

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーソン本体下方に設けられた圧気作業室
   を有し、地上と圧気作業室との間における作業員の出入
   りを可能とするケーソンの作業員出入函装置において、
   圧気作業室上方の気筒内に昇降自在に吊下げられ、かつ
   内部の圧力は可変可能であって圧気作業室と通じる可動
   ハッチと連結可能な作業員昇降用のカプセルと、ケーソ
   ン本体外に別体で配置された加減圧室とを備え、作業員
   の出入函時に前記カプセルを移動させて加減圧室と連結
   し、この加減圧室を介して作業員の出入りを可能とした
   ことを特徴とするケーソン作業員出入函装置。