JP3571997B2 - Mud water supply and drainage device in propulsion method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、推進工法における泥水の給排装置に関し、詳しくは、下水道管などの敷設施工に利用される推進工法のうち、掘削面に泥水を供給し掘削された土砂を泥水とともに排出する泥水推進工法における泥水の給排に用いる装置を対象にしている。
【0002】
【従来の技術】
泥水推進工法は、先導体で掘削する地盤に泥水を供給することによって掘削が容易になる。また、掘削された土砂を泥水と混合することで流動性が良くなり、効率的に排出することができる。地盤の掘削面に泥水の圧力を加えておくことで、掘削面の地盤が崩壊してしまったり、先導体に地下水が流れ込むことを防いだりして、切り羽を安定させることもできる。
一般的な泥水推進工法では、地表に泥水を貯える泥水槽を備えておき、泥水槽から立坑を経て埋設管の内部に泥水供給配管を延ばす。埋設管の内部を先導体まで延ばした泥水供給配管は、先導体の前部に配置された隔壁から圧力室に開口される。圧力室の前方には掘削ビット等を備えて回転する掘削盤が配置されている。泥水供給配管の途中にはモータ等で駆動されるポンプが装着され、泥水を圧送する。先導体の隔壁には泥水排出配管が接続され、掘削盤で掘削された土砂が泥水とともに取り込まれる。泥水排出配管は、埋設管の内部を経て立坑から地表の泥水槽へと配置されており、土砂および泥水が泥水槽に戻る。泥水排出配管の途中にもポンプが装着され、土砂および泥水を圧送する。泥水槽には、泥水と土砂とを分離する泥水処理装置を備えており、土砂が分離された泥水は再び泥水供給配管に送り込まれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記した泥水推進工法では、推進距離が延びるにしたがって、泥水の給排が行い難くなる。
例えば、泥水排出配管で泥水を排出する場合、泥水排出配管の先端である先導体の前部から、埋設管の内部の泥水排出配管を介して、地表に設置されたポンプで泥水および土砂を吸い上げようとすると、ポンプの吸い込み圧力(負圧)は極めて大きなものとなる。ポンプの特性として、大きな負圧を発生させるのは難しいため、先導体の掘削面における泥水および土砂の吸い込み能力が弱くなる。特に、泥水だけであればそれほど問題ではなくても、泥水に加えて土砂が存在すると、泥水排出配管における通過抵抗も大きくなるため、余計にポンプの圧力あるいは容量を大きくしなければならなくなる。
【0004】
なお、ポンプや配管で発生できる負圧の大きさには実用的な限界があるので、泥水推進工法の推進距離がある程度以上まで延びると、地表に設置されたポンプでは、いくら大容量のポンプを用いても、泥水および土砂の排出は実質的に不可能になる。
そこで、泥水排出用のポンプを、先導体あるいは埋設管列の先頭側に配置し、泥水排出配管に吸い込んだ泥水および土砂を、後方の埋設管を経て地表の泥水槽まで正圧で圧送することが考えられる。正圧の場合には前記した負圧におけるような制限はないので、大容量のポンプを使用しさえすれば、泥水および土砂の排出は可能である。
【0005】
しかし、推進工法における埋設管および先導体の内部スペースは極めて狭く、大容量すなわち大型のポンプを設置することは困難である。
そこで、比較的に小型のポンプを、埋設管の内部に間隔をあけて多数配置しておくことで、個々のポンプの能力は低くても、長距離にわたる泥水および土砂の排出を可能にすることが提案されている。ポンプの設置間隔は、土質条件や泥水濃度、配管径などの条件によって異なるが、通常は、200〜300m程度置きに設けられる。泥水推進工法における推進距離は、全長が1000mを超える場合があるので、埋設管列の全長では数個所以上にポンプを設置しなければならない。
【0006】
しかし、いくら小型のポンプであっても、埋設管内部の狭いスペースに間隔をあけて多数が配置されていると、先導体の点検や操作、測量などを行う作業員が、埋設管内を移動する際には、いちいち多数のポンプの位置を乗り越えて移動する必要があり、作業員に与える負担が過重になる。しかも、埋設管内に飛び飛びに存在する多数のポンプを点検したり修理したりする手間も大変である。さらに、推進工法の進行に伴って埋設管を継ぎ足す際には、泥水排出配管とともに順次ポンプを取り付けていく作業が必要であるため、推進工法の作業性を大幅に低下させることにもなる。
【0007】
本発明の課題は、前記した泥水推進工法において、埋設管内に多数のポンプを設置することによる作業性の低下などの問題を解消し、泥水の給排を効率的に行えるようにすることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる泥水の給排装置は、先導体で地盤を掘削して埋設孔を形成しながら先導体とその後方に連結された埋設管とを埋設孔に推進させていく推進工法において、先導体による地盤の掘削面に泥水を供給し、掘削された土砂を泥水とともに排出する装置であって、埋設孔の外から埋設管の内部を経て先導体の掘削面まで敷設された泥水供給配管と、先導体の掘削面から埋設管の内部を経て埋設管の外まで敷設された泥水排出配管と、泥水供給配管および泥水排出配管の途中に配置され、泥水を圧送するポンプ手段とを備え、少なくとも泥水排出配管に配置されたポンプ手段が、埋設管の内部に配置された基台と、基台上に前後に隣接して配置された複数組のポンプおよびポンプを駆動するモータと、上流側のポンプの吐出口を下流側のポンプの吸入口に連結する連結配管とを有する縦列ポンプ装置である。
〔泥水推進工法〕
推進工法は、先導体で地盤を掘削して埋設孔を形成しながら先導体とその後方に連結された埋設管とを埋設孔に推進させていく。
【0009】
泥水推進工法では、先導体による地盤の掘削面に泥水を供給し、掘削された土砂を泥水とともに排出する。
泥水推進工法の基本的な作業装置や作業手順、作業条件などは、通常の泥水推進工法の場合と同様でよい。
泥水推進工法に用いる先導体には、前面に配置された掘削盤の後方に隔壁が設けられ、隔壁と掘削盤との間の空間である圧力室に泥水が供給され、掘削された土砂が泥水とともに排出される。
泥水供給配管は、埋設孔の外から埋設管の内部を経て先導体の掘削面すなわち圧力室まで配置される。泥水排出配管は、先導体の掘削面すなわち圧力室から埋設管の内部を経て埋設管の外まで配置される。
【0010】
泥水供給配管および泥水排出配管は、埋設管の外で、地表あるいは立坑内に設置された泥水の処理設備に接続される。泥水の処理設備には、泥水排出配管から送られた泥水と土砂との混合物から泥水だけを分離する泥水処理装置や処理済みの泥水を貯えておく貯留槽などを備えておくことができる。
泥水供給配管および泥水排出配管の途中には、泥水を圧送するポンプ手段を備える。
ポンプ手段としては、泥水あるいは土砂を含む泥水が圧送できれば、通常の泥水推進工法におけるポンプ手段を組み合わせて用いることができる。このポンプ手段の一部に縦列ポンプ装置を用いる。
【0011】
〔縦列ポンプ装置〕
基台は、複数組のポンプおよび駆動モータを支持可能であるとともに埋設管の内部に設置可能な寸法構造を備えていれば、通常の機械装置における支持盤や基台と同様の構造が採用できる。通常は、鋼板や形鋼材などを組み合わせて構成することができる。
基台上には、前後に隣接して複数組のポンプが配置される。それぞれのポンプにはポンプを駆動するモータが取り付けられる。複数組のポンプおよび駆動モータの回転中心を同一軸上に配置すれば、全体の外径を単独のポンプおよび駆動モータの外径とほぼ同じ程度にすることができる。
【0012】
ポンプとしては、通常の泥水用ポンプあるいはサンドポンプが用いられる。但し、縦列ポンプ装置の全体で発生させるポンプ圧力が高くなる場合には、ポンプの耐圧力を高いものにしておくのが好ましい。具体的には、ポンプ内で液体と回転軸とが摺動する個所に高耐圧のメカニカルシールを装着しておくことが有効である。メカニカルシートの耐圧として、例えば0〜1MPaで使用できるものが用いられる。複数組のポンプのうち、上流側のポンプを下流側のポンプに比べて高耐圧にしておくことが望ましい。
土砂や礫が通過するポンプの内部空間は、礫が通過可能な流路径を確保しておくことが好ましい。内部空間の突出部分を丸めておいたり、角落とししておいたりすることが望ましい。内部空間に礫などが詰まったときに排出を容易にするため、比較的に広い面積の点検蓋を設けておけば、点検蓋を開けて礫などを取り出すのが容易である。点検蓋は、ポンプの羽根車の位置に設けば、羽根車に引っ掛かった礫などの取り出しが行い易い。
【0013】
複数組のポンプは、上流側のポンプの吐出口を下流側のポンプの吸入口に連結配管を用いて連結される。連結配管は、出来るだけポンプの外形よりも外側に張り出さないようにポンプの外形に沿って配置しておくことが望ましい。
縦列ポンプ装置の全長は、縦列ポンプ装置を設置する埋設管の全長よりも長くならないようにすることが望ましい。通常は、埋設管の全長に比べて約50cm程度は短いものが好ましい。
縦列ポンプ装置を埋設管の内部に取り付けたり取り外したり移動したりする作業を行い易くするために、縦列ポンプ装置の基台に一対の支持バーを備えておくことができる。支持バーは、埋設管の軸方向と平行に間隔をあけて配置され、両端が丸められた円柱状をなす。一対の支持バーは、その中間に配置された支持枠材で連結しておくことができる。縦列ポンプ装置を埋設管に設置するときは、埋設管の内面に支持バーが当接する状態で配置される。支持バーを埋設管の内面に沿って滑らせることで縦列ポンプ装置の移動や位置調整が容易になる。
【0014】
縦列ポンプ装置の移動を容易にするため、基台に車輪やキャスターを取り付けておくこともできる。
縦列ポンプ装置は、泥水供給配管および泥水排出配管の何れにも設置できる。但し、ポンプ手段を埋設管の外に設置しても支障のない場合には、通常のポンプを用いることができるので、縦列ポンプ装置は、埋設管の内部にポンプ手段を設置する必要があるところ、あるいは、埋設管の内部にポンプ手段を設置することで性能や作業性を向上できる個所に採用するのが好ましい。
具体的には、縦列ポンプ装置を、泥水排出配管のポンプ手段に採用するのが好ましい。泥水排出配管のうち、先導体の掘削面に近い個所に縦列ポンプ装置を配置すれば、掘削面から縦列ポンプ装置までの間に作用する吸い込み圧力は小さくて済む。ポンプ圧力の高い縦列ポンプ装置は、埋設管の内部を経て地表などに設置された泥水処理設備までの長い距離にわたって泥水を圧送できる。
【0015】
泥水推進工法における推進距離すなわち接続される埋設管の本数が増えた場合には、埋設管列の途中の泥水排出配管にも縦列ポンプ装置を設置することができる。この場合でも、従来のように、単独のポンプを多数設置しておくのに比べれば、ポンプの設置個所が少なくなり、埋設管内における作業の邪魔になることが少なくなる。
縦列ポンプ装置として、2台のポンプを組み合わせた場合、ポンプを単独で用いる従来の方法に比べて、ポンプ手段の設置間隔を約2倍以上に伸ばすことができる。例えば、単独のポンプでは設置間隔を200〜300mにしか設定できないのに比べて、2台のポンプを用いた縦列ポンプ装置では、設置間隔を500〜800mにも増やすことが可能になる。
【0016】
縦列ポンプ装置には、保護カバーを取り付けておくことができる。保護カバーは、比較的に薄い金属板や金属メッシュ板、合成樹脂材料などが使用できる。保護カバーを取り付けておくことで、埋設管の内部で作業員が縦列ポンプ装置の部材に引っ掛かったり、作業工具などが縦列ポンプ装置に当たって損傷させたりすることが防止できる。
縦列ポンプ装置に、吊り上げ用のフックを取り付けておけば、縦列ポンプ装置の持ち運びや設置作業が容易になる。
【0017】
【発明の実施形態】
〔泥水推進工法〕
図1に示す実施形態は、本発明の泥水給排装置を採用した泥水推進工法の全体構成を示している。
推進工法は、地表から地盤Eに掘削された立坑Hで作業を行う。立坑Hの側壁から地盤Eに対して水平方向に先導体10が送り込まれる。先導体10の後方には順次、ヒューム管などからなる埋設管20が接続されて、先導体10とともに推進させられる。
【0018】
先導体10および埋設管20の推進は、立坑Hに設置された推進ジャッキ60を用いて行う。図示を省略しているが、推進ジャッキ60の先端を埋設管20の後端に押し当てた状態で、推進ジャッキ60の先端を前方に伸ばせば、推進ジャッキ60から埋設管20および先導体10へと推進力が加えられる。
推進ジャッキ60による推進と同時に、先導体10の先端では、前面に掘削ビットを備えた掘削盤12を回転させて地盤Eを掘削する。この掘削作業の際に、掘削盤12とその背面の隔壁14との間の空間すなわち圧力室16に泥水を送り込む。泥水の圧力が、地盤Eの崩壊や地下水の浸入を抑え、切り羽を安定させる。掘削盤12で掘削された土砂は泥水に混ざるので、圧力室16から泥水を排出することで、泥水とともに土砂を排出することができる。
【0019】
1本の埋設管20が地盤Eに推進されれば、地表から立坑Hの内部に新たな埋設管20を送り込み、推進中の埋設管20の最後尾に新たな埋設管20を設置して、前記同様に、推進ジャッキ60による推進作業を行う。このような作業を繰り返すことで、地盤Eの内部に送り込まれる埋設管20が延びていく。先導体10が、予め設置された目的の立坑まで到達すれば、1連の推進工法が完了することになる。
〔泥水の給排〕
泥水の給排について詳しく説明する。
【0020】
先導体10および埋設管20の内部を通り、立坑Hから地表までにわたって、泥水供給配管40および泥水排出配管30が設置されている。両配管30、40の先端は、先導体10の隔壁14から圧力室16に開口している。
泥水排出配管30は、後方に延びて、地表に設置された泥水処理装置50に連結されている。泥水処理装置50は、排出された泥水に含まれる土砂を分離し、土砂を除いた泥水を調整槽52に送り込む。泥水は調整槽52に貯えられる。調整槽52では、泥水の粘度や成分を調整する薬剤などが加えられる。
調整槽52には泥水供給配管40が接続されている。泥水供給配管40の調整槽52に近い位置には、送泥ポンプ42が設置されている。この送泥ポンプ42は、スペースに制限の少ない地表に設置されるので、必要な能力や容量に合わせて、一般的な構造のポンプを用いればよい。送泥ポンプ42を稼働させれば、調整槽52に貯えられた泥水が泥水供給配管40を通って、先導体10の圧力室16へと泥水が供給される。
【0021】
泥水排出配管30のうち、先導体10の直ぐ後方に接続された埋設管20の内部には、縦列ポンプ装置100が装着されている。縦列ポンプ装置100は、先導体10の圧力室16から泥水および土砂を吸い込み、泥水排出配管30を通って泥水処理装置50まで泥水と土砂を送り込む。縦列ポンプ装置100と先導体10の圧力室16との間の距離は短いので、縦列ポンプ装置100は大きな負圧を発生させる必要はない。
なお、泥水供給配管40および泥水排出配管30の途中には、必要に応じてバルブ34、44やバイパス配管などが設けられる。
【0022】
〔縦列ポンプ装置〕
図2は、縦列ポンプ装置の詳しい構造を示している。
縦列ポンプ装置100は、基台140の上に、一対の同一構造のポンプ110が設置されている。ポンプ110は遠心ポンプであり、中心位置に吸入口114、外周位置に吐出口112が配置されている。ポンプの構造のうち、液体と回転軸とが摺動する個所には高耐圧のメカニカルシールが装着されていて、ポンプ110に高い圧力が加わっても支障がないようにしている。ポンプの外周面にはポンプ内部を観察できる点検蓋116が設けられている。この点検蓋116を開けることで、内部の点検だけでなく、ポンプ内部に詰まった礫などの異物を除去するためにも利用される。
【0023】
吸入口114と同心線上でポンプ110の背面側には駆動モータ120が組み込まれている。駆動モータ120の外径はポンプ110の外径と同じ程度が少し小さな程度になっている。駆動モータ120はインバータ制御により稼働させられ、ポンプ110の能力を自由に増減させて、泥水の圧送能力や圧送距離を調整できるようになっている。これによって、同じ縦列ポンプ装置を、比較的に短い距離から長い距離までの推進工法に効率的に使用できるようになる。
使用時に上流側になるポンプ110(A)の吐出口112と、下流側になるポンプ110(B)の吸入口114とが連結配管132によって連結されている。下流側のポンプ110(B)の吐出口112には、さらに下流側に延びる延長配管130が接続されている。
【0024】
下流側のポンプ110(B)の吐出口112につながる延長配管130が、泥水排出配管30の下流側に接続され、上流側のポンプ110(A)の吸入口114が、泥水排出配管30の上流側に接続される。
したがって、縦列ポンプ装置100では、上流側のポンプ110(A)の吸入口112から吸い込んだ泥水および土砂を、下流側のポンプ110(B)の吐出口112につながる延長配管130から送りだすことで、泥水および土砂を圧送する。
縦列ポンプ装置100のポンプ能力あるいは圧力は、2台のポンプ110を合わせたものになり、1台のポンプ110のみを用いる場合に比べて約2倍以上の圧力あるいは能力を有するものとなる。
【0025】
一対のポンプ110および駆動モータ120を設置する基台140は、左右に間隔をあけて平行に配置された円柱状の支持バー142を備えている。支持バー142の両端は丸められている。左右の支持バー142の間には、溝形鋼などの形鋼材をかけ渡して、全体を厚板状の枠構造に構成している。このような基台140の上部にポンプ110および駆動モータ120が取り付けられている。
〔ポンプの詳細構造〕
図3に示すように、ポンプ110は、駆動モータ120で回転される回転軸117に羽根車118が取り付けられている。ポンプ110の内部空間で羽根車118を回転させることで、中心側の吸入口114から吸い込まれた泥水を、羽根車118を通過させて、外周側の吐出口112へと送り出す。点検蓋116は、羽根車118の外周に対応する位置に設けられており、点検蓋116を開けると、羽根車118に引っ掛かった礫などを容易に取り出すことができる。
【0026】
ポンプ110の内部空間は、比較的に大きな礫でも通過できるように流路を広く設定している。また、礫などが衝突したときに損傷しないように滑らかな内面形状にしている。具体的には、回転軸117の先端を覆うキャップ119の外形を球面状にしている。キャップ119と対向する位置の内壁は角落とし115されていて、キャップ119との間の間隙を広くしている。
〔保護カバー〕
図4は、縦列ポンプ装置110に保護カバー150を取り付けた状態を示している。縦列ポンプ装置110を泥水推進工法に使用する際には、設置や撤去などの作業時に、作業員が縦列ポンプ装置110の部材に引っ掛かったり、縦列ポンプ装置110の部材を損傷したりする可能性がある。特に、狭い埋設管20の内部に縦列ポンプ装置110を設置した状態で、埋設管20の内部を作業員が移動すると、縦列ポンプ装置110に接触する可能性が高い。
【0027】
そこで、縦列ポンプ装置110の全体を、鋼板やメッシュ鋼板などからなる保護カバー150で覆っておくことで、上記したような問題を改善することができる。
保護カバー150は、ボルトや金具を用いて縦列ポンプ装置110に着脱自在に取り付けられる。保護カバー150は、縦列ポンプ装置110のほぼ全体を覆っているが、吐出口となる延長配管130の端部および上流側の吸入口114の端部については保護カバー150の外に露出している。また、基台140についても、保護カバー150の下側に露出した状態になっている。
【0028】
図4(b) に示すように、埋設管20の内部に、保護カバー150付きの縦列ポンプ装置110を設置した状態では、基台140の左右の支持バー142、142が埋設管20の内面に当接した状態で支持される。埋設管20の内面に沿って支持バー142、142を滑らせるようにすれば、埋設管20の内部で縦列ポンプ装置110を移動させるのが容易である。特に、支持バー142、142の両端が丸められているので、埋設管20の内面に沿って滑らせたときに、引っ掛かることが防げる。
保護カバー150の上部には複数個所に吊りフック152が取り付けられており、吊りフック152をクレーン装置などで吊り上げれば、保護カバー150とともに縦列ポンプ装置110の全体を容易に持ち運ぶことができる。
【0029】
保護カバー150を取り付けた状態で、縦列ポンプ装置110の全長は、設置する埋設管20の全長とほぼ同じか少し短く設定されている。具体的には、約3mの埋設管20に対して、全長2772mmの縦列ポンプ装置110が用いられる。
【0030】
【発明の効果】
本発明にかかる泥水の給排装置は、複数台のポンプが前後に隣接して配置された縦列ポンプ装置を用いて、泥水の供給および/または排出を行う。
その結果、単独のポンプに比べて、圧力あるいはポンプ能力の高いポンプ手段を、スペースの少ない埋設管の内部にも容易に設置することが可能になる。縦列ポンプ装置のポンプ能力は、複数台のポンプの能力を相乗的に合わせたものとなりながら、その断面積は単独のポンプとあまり違いのないものとなるので、狭い埋設管の内部に設置しても、各種作業の邪魔になることが少ない。
【0031】
したがって、従来の泥水給排方法では、泥水の給排が困難であった、長距離の推進工法にも何ら問題なく適用することができ、推進工法の作業性向上あるいは施工コストの削減に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を表す泥水推進工法の全体構成図
【図2】縦列ポンプ装置の正面図(a) および側面図(b)
【図3】ポンプの詳細構造を示す断面図
【図4】カバー装着時の縦列ポンプ装置の正面図(a) および側面図(b)
【符号の説明】
10 先導体
20 埋設管
30 泥水排出配管
40 泥水供給配管
42 送泥ポンプ
50 泥水処理装置
60 推進ジャッキ
100 縦列ポンプ装置
110 ポンプ
112 吐出口
114 吸入口
120 駆動モータ
130 延長配管
132 連結配管
140 基台
142 支持バー
150 保護カバー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet HaiSo location mud in jacking method, particularly, among the jacking method utilized for laying construction of sewage pipe, mud and supplying muddy water to the excavating surface excavated earth and sand is discharged together with the muddy water directed to a equipment to be used for supply and discharge of the mud in the jacking method.
[0002]
[Prior art]
The muddy water propulsion method facilitates excavation by supplying muddy water to the ground to be excavated by the leading conductor. In addition, by mixing the excavated earth and sand with muddy water, the fluidity is improved and the water can be efficiently discharged. By applying the muddy water pressure to the excavated surface of the ground, the ground of the excavated surface can be collapsed, and groundwater can be prevented from flowing into the leading conductor, thereby stabilizing the face.
In a general muddy water propulsion method, a muddy water tank for storing muddy water is provided on the ground surface, and a muddy water supply pipe is extended from the muddy water tank to a buried pipe through a shaft. The muddy water supply pipe which extends the inside of the buried pipe to the leading conductor is opened to the pressure chamber from a partition arranged in front of the leading conductor. A drilling machine that rotates with a drilling bit and the like is arranged in front of the pressure chamber. A pump driven by a motor or the like is mounted in the middle of the muddy water supply pipe to pump muddy water. A muddy water discharge pipe is connected to the partition wall of the leading conductor, and sediment excavated by the excavator is taken in together with the muddy water. The mud discharge pipe is arranged from the shaft to the mud tank on the ground surface through the inside of the buried pipe, and the sediment and mud return to the mud tank. A pump is also installed in the middle of the muddy water discharge pipe to pump soil and muddy water. The mud tank is provided with a mud treatment device for separating mud and sediment, and the mud from which the sediment is separated is sent back to the mud supply pipe.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described muddy water propulsion method, it becomes difficult to supply and discharge muddy water as the propulsion distance increases.
For example, when discharging muddy water with a muddy water discharge pipe, the muddy water and sediment are sucked up from the front of the tip conductor, which is the tip of the muddy water discharge pipe, through a muddy water discharge pipe inside the buried pipe by a pump installed on the ground surface. In such a case, the suction pressure (negative pressure) of the pump becomes extremely large. As a characteristic of the pump, since it is difficult to generate a large negative pressure, the ability to suck in muddy water and sediment on the excavated surface of the leading conductor is weakened. In particular, if muddy water alone is not a serious problem, the presence of earth and sand in addition to the muddy water increases the passage resistance in the muddy water discharge pipe, so that the pump pressure or capacity must be further increased.
[0004]
Note that there is a practical limit to the magnitude of the negative pressure that can be generated by pumps and pipes. Even if used, the discharge of muddy water and sediment becomes virtually impossible.
Therefore, a pump for discharging muddy water should be placed at the leading end of the conductor or buried pipe line, and the muddy water and sediment sucked into the muddy water discharge pipe should be pumped under positive pressure to the mud tank on the ground via the buried pipe at the back. Can be considered. In the case of positive pressure, there is no limitation as in the case of the negative pressure, so that muddy water and sediment can be discharged only by using a large-capacity pump.
[0005]
However, the internal space of the buried pipe and the leading conductor in the propulsion method is extremely narrow, and it is difficult to install a large-capacity or large-sized pump.
Therefore, by disposing a large number of relatively small pumps at intervals inside the buried pipe, it is possible to discharge muddy water and sediment over long distances even if the capacity of each pump is low. Has been proposed. The installation intervals of the pumps vary depending on conditions such as soil conditions, muddy water concentration, and pipe diameter, but are usually provided at intervals of about 200 to 300 m. Since the total length of the muddy water propulsion method may exceed 1000 m, pumps must be installed in several places or more in the total length of the buried pipe row.
[0006]
However, no matter how small the pump is, if a large number of pumps are arranged in a narrow space inside the buried pipe at intervals, workers who inspect, operate, survey, etc. the tip conductor will move inside the buried pipe In such a case, it is necessary to move over the positions of a large number of pumps, so that the burden on the operator becomes excessive. In addition, it is troublesome to check and repair a large number of pumps that are scattered in the buried pipe. Further, when the buried pipe is added with the progress of the propulsion method, it is necessary to sequentially install a pump together with the muddy water discharge pipe, which greatly reduces the workability of the propulsion method.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a muddy water propulsion method as described above, which can solve problems such as a decrease in workability due to installing a large number of pumps in a buried pipe, and can efficiently supply and discharge muddy water. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A muddy water supply / discharge device according to the present invention is a leading method in a propulsion method in which a ground is excavated with a leading conductor to form a burial hole, and the leading conductor and a buried pipe connected behind the leading conductor are propelled into the burial hole. It is a device that supplies muddy water to the excavated surface of the ground by the body, and discharges excavated earth and sand together with muddy water, and the muddy water supply pipe laid from the outside of the buried hole through the inside of the buried pipe to the excavated surface of the leading conductor A muddy discharge pipe laid from the excavated surface of the leading conductor to the outside of the buried pipe through the inside of the buried pipe, and a pump means that is disposed in the middle of the muddy water supply pipe and the muddy water discharge pipe and pumps the muddy water, at least A pump means arranged in the muddy water discharge pipe has a base arranged inside the buried pipe, a plurality of sets of pumps arranged in front and rear on the base and motors for driving the pumps, and an upstream side Connect the pump outlet to the downstream A tandem pump device having a connection pipe for connecting the inlet of the pump.
[Muddy water propulsion method]
In the propulsion method, while excavating the ground with a leading conductor to form a buried hole, the leading conductor and a buried pipe connected behind the leading conductor are propelled into the buried hole.
[0009]
In the muddy water propulsion method, muddy water is supplied to the excavated surface of the ground by the leading conductor, and the excavated earth and sand is discharged together with the muddy water.
Basic working equipment, working procedures, working conditions, and the like of the muddy water propulsion method may be the same as those of the ordinary muddy water propulsion method.
The leading conductor used in the muddy water propulsion method is provided with a bulkhead behind the excavator arranged on the front side, muddy water is supplied to the pressure chamber, which is the space between the bulkhead and the excavator, and the excavated earth and sand is muddy. It is discharged with.
The muddy water supply pipe is arranged from the outside of the burial hole to the excavation surface of the leading conductor, that is, the pressure chamber through the inside of the buried pipe. The muddy water discharge pipe is arranged from the excavated surface of the leading conductor, that is, the pressure chamber, to the outside of the buried pipe through the inside of the buried pipe.
[0010]
The muddy water supply pipe and the muddy water discharge pipe are connected to muddy water treatment equipment installed on the ground surface or in a shaft, outside the buried pipe. The muddy water treatment equipment can be provided with a muddy water treatment device that separates only muddy water from a mixture of muddy water and earth and sand sent from a muddy water discharge pipe, a storage tank for storing processed muddy water, and the like.
In the middle of the muddy water supply pipe and the muddy water discharge pipe, pump means for pumping muddy water is provided.
As the pumping means, as long as muddy water or muddy water containing earth and sand can be pumped, a pumping means in a usual muddy water propulsion method can be used in combination. A tandem pump device is used as a part of this pump means.
[0011]
[Cascade pump device]
As long as the base can support a plurality of sets of pumps and drive motors and has a dimensional structure that can be installed inside a buried pipe, a structure similar to a support plate or a base in a normal mechanical device can be adopted. . Usually, it can be configured by combining a steel plate or a shaped steel material.
On the base, a plurality of sets of pumps are arranged adjacent to each other in front and rear. Each pump is provided with a motor for driving the pump. If the rotation centers of a plurality of sets of pumps and drive motors are arranged on the same axis, the overall outer diameter can be made approximately the same as the outer diameter of a single pump and drive motor.
[0012]
As the pump, a normal muddy water pump or a sand pump is used. However, when the pump pressure generated in the whole cascade pump device becomes high, it is preferable to make the withstand pressure of the pump high. Specifically, it is effective to mount a high pressure-resistant mechanical seal at a position where the liquid and the rotating shaft slide in the pump. A mechanical sheet that can be used at a pressure of, for example, 0 to 1 MPa is used. It is desirable that the upstream pump of the plurality of pumps has a higher withstand pressure than the downstream pump.
It is preferable that the inside space of the pump through which earth and sand and gravel pass has a flow path diameter through which gravel can pass. It is desirable that the protruding portion of the internal space be rounded or cut off. If a relatively large area inspection lid is provided to facilitate the discharge of gravel or the like when the internal space is clogged, it is easy to open the inspection lid and take out the gravel or the like. If the inspection lid is provided at the position of the impeller of the pump, it is easy to take out gravel or the like caught on the impeller.
[0013]
The plurality of sets of pumps are connected by using a connection pipe from a discharge port of an upstream pump to a suction port of a downstream pump. It is desirable that the connecting pipe be arranged along the outer shape of the pump so as not to protrude outside the outer shape of the pump as much as possible.
It is desirable that the total length of the tandem pump device is not longer than the entire length of the buried pipe in which the tandem pump device is installed. Usually, it is preferable that the length of the buried pipe is shorter by about 50 cm than the entire length.
A pair of support bars may be provided on the base of the cascade pump device to facilitate the work of attaching, detaching, and moving the cascade pump device inside the buried pipe. The support bar is arranged at intervals in parallel with the axial direction of the buried pipe, and has a cylindrical shape with both ends rounded. The pair of support bars can be connected by a support frame member disposed therebetween. When the tandem pump device is installed in a buried pipe, the support bar is arranged so as to abut against the inner surface of the buried pipe. Sliding the support bar along the inner surface of the buried pipe facilitates movement and position adjustment of the tandem pump device.
[0014]
Wheels and casters may be attached to the base to facilitate movement of the cascade pump device.
The tandem pump device can be installed in both the muddy water supply pipe and the muddy water discharge pipe. However, if there is no problem even if the pump means is installed outside the buried pipe, an ordinary pump can be used. Therefore, the tandem pump device requires the pump means to be installed inside the buried pipe. Alternatively, it is preferable to adopt a location where performance and workability can be improved by installing a pump means inside the buried pipe.
Specifically, it is preferable to employ a tandem pump device as the pump means of the muddy water discharge pipe. If the tandem pump device is arranged at a location near the excavation surface of the leading conductor in the muddy water discharge pipe, the suction pressure acting from the excavation surface to the tandem pump device can be reduced. A tandem pump device with a high pump pressure can pump muddy water over a long distance through a buried pipe to a muddy water treatment facility installed on the ground surface or the like.
[0015]
When the propulsion distance in the muddy water propulsion method, that is, the number of connected buried pipes increases, the tandem pump device can be installed also in the muddy water discharge pipe in the middle of the buried pipe row. Even in this case, the number of installation points of the pumps is reduced as compared with the case where a large number of single pumps are installed as in the related art, and the operation in the buried pipe is less hindered.
When two pumps are combined as a cascade pump device, the installation interval of the pump means can be extended to about twice or more as compared with the conventional method using the pump alone. For example, an installation interval can be set to only 200 to 300 m with a single pump, whereas an installation interval can be increased to 500 to 800 m with a tandem pump device using two pumps.
[0016]
A protective cover can be attached to the tandem pump device. For the protective cover, a relatively thin metal plate, a metal mesh plate, a synthetic resin material, or the like can be used. By attaching the protective cover, it is possible to prevent a worker from being caught on a member of the tandem pump device inside the buried pipe, and to prevent a work tool or the like from hitting and damaging the tandem pump device.
If a lifting hook is attached to the tandem pump device, the carrying and installation work of the tandem pump device become easy.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Muddy water propulsion method]
The embodiment shown in FIG. 1 shows the entire configuration of a muddy water propulsion method employing the muddy water supply / discharge device of the present invention.
In the propulsion method, work is performed in a shaft H excavated from the ground surface to the ground E. The leading
[0018]
The propulsion of the leading
At the same time as the propulsion by the
[0019]
When one buried
[Supply and discharge of muddy water]
The muddy water supply and discharge will be described in detail.
[0020]
A muddy
The muddy
The muddy
[0021]
In the muddy
In the middle of the muddy
[0022]
[Cascade pump device]
FIG. 2 shows a detailed structure of the tandem pump device.
In the
[0023]
A
In use, the
[0024]
An
Therefore, in the
The pump capacity or pressure of the
[0025]
The base 140 on which the pair of
[Detailed structure of pump]
As shown in FIG. 3, the
[0026]
The internal space of the
[Protective cover]
FIG. 4 shows a state where the
[0027]
Therefore, by covering the entire
The
[0028]
As shown in FIG. 4B, when the
Hanging hooks 152 are attached to the upper portion of the
[0029]
With the
[0030]
【The invention's effect】
The muddy water supply / discharge device according to the present invention supplies and / or discharges muddy water using a tandem pump device in which a plurality of pumps are arranged adjacent to each other in front and rear.
As a result, it becomes possible to easily install a pump means having a higher pressure or a pumping ability as compared with a single pump even inside a buried pipe having a small space. The pump capacity of the tandem pump device is a synergistic combination of the capabilities of multiple pumps, but its cross-sectional area is not much different from a single pump, so it is installed inside a narrow buried pipe. Also, it is less likely to interfere with various operations.
[0031]
Therefore, the conventional muddy water supply / discharge method can be applied to the long-distance propulsion method without any problem, which is difficult to supply and discharge muddy water, and is useful for improving the workability of the propulsion method or reducing the construction cost. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a muddy water propulsion method representing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view (a) and a side view (b) of a tandem pump device.
FIG. 3 is a sectional view showing a detailed structure of the pump. FIG. 4 is a front view (a) and a side view (b) of the tandem pump device with a cover attached.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
埋設孔の外から埋設管の内部を経て先導体の掘削面まで敷設された泥水供給配管と、
先導体の掘削面から埋設管の内部を経て埋設管の外まで敷設された泥水排出配管と、
泥水供給配管および泥水排出配管の途中に配置され、泥水を圧送するポンプ手段とを備え、
少なくとも泥水排出配管に配置されたポンプ手段が、埋設管の内部に配置された基台と、基台上に前後に隣接して配置された複数組のポンプおよびポンプを駆動するモータと、上流側のポンプの吐出口を下流側のポンプの吸入口に連結する連結配管とを有する縦列ポンプ装置である
泥水の給排装置。In the propulsion method of excavating the ground with a leading conductor to form a burial hole and propel the leading conductor and a buried pipe connected behind it to the burial hole, mud water is supplied to the excavated surface of the ground with the leading conductor. A device for discharging excavated earth and sand together with muddy water,
Muddy water supply pipe laid from the outside of the burial hole through the inside of the buried pipe to the excavation surface of the leading conductor,
Muddy water discharge pipe laid from the excavated surface of the leading conductor through the inside of the buried pipe to the outside of the buried pipe,
Pump means for pumping muddy water, which is arranged in the middle of the muddy water supply pipe and the muddy water discharge pipe,
At least a pump means arranged in the muddy water discharge pipe has a base arranged inside the buried pipe, a plurality of sets of pumps arranged in front and rear on the base and motors for driving the pumps, and an upstream side Muddy water supply / discharge device which is a tandem pump device having a connection pipe for connecting a discharge port of the pump to a suction port of a downstream pump.
請求項1に記載の泥水の給排装置。The base of the tandem pump device is disposed at an interval in parallel with the axial direction of the buried pipe, a support bar having a cylindrical shape with both ends rounded, and a support bar disposed in the middle of a pair of support bars. The muddy water supply / discharge device according to claim 1 , further comprising a supporting frame member to be connected.
請求項1〜2の何れかに記載の泥水の給排装置。The muddy water supply / discharge device according to any one of claims 1 to 2 , wherein a plurality of sets of pumps provided in the tandem pump device have a higher withstand pressure in an upstream pump than in a downstream pump.
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