JPS594026B2

JPS594026B2 - 圧気エネルギ−による気水力推進工法

Info

Publication number: JPS594026B2
Application number: JP12595177A
Authority: JP
Inventors: 孝深井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-20
Filing date: 1977-10-20
Publication date: 1984-01-27
Also published as: JPS5458910A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、圧気エネルギーによる気水力推進工法に関
する。

水は勿論、グラウト注入、滑材注入、泥水排水、泥水脱
水な圧気エネルギーによって、一貫してシステム化した
工法であり、刃口に装備された芯抜ノズル、象限ノズル
、抵抗排除ノズル、抵抗板等を有することを特徴として
いる。

従来の水力推進工法は、水にエネルギーを与えるための
ポンプと、刃口の方向、勾配を修正する油圧ジヤツキを
必要としており、これらの原動機のモーターを作動させ
るのには電気回路、又は油圧機器等の設備と、これらに
付随する機械器具、高圧パイプ、ケーブル線等の多額の
費用を要する機材を必要とし、更に以上の設備を装備す
る刃口を製作するには、又多額の費用を要する。

本発明の工法によれば、前記のような多額の費用を要す
る設備、器材を必要としないので、設備、器材等の設備
費を大巾に軽減することができる。

従ってコストを大巾に引下げられる。

次に機構系統図によって、実施例を具体的に説明する。

沈澱槽１からの水は、給水管２によってＴ管５の縦管か
ら給水され、又コンプレッサー３からの圧縮空気はエア
ーホース４によって該Ｔ管５の横管の給気口から給気さ
れる。

該Ｔ管５の構造は、縦管には前記した給水管２の接続部
以外に、滑材用ホース２８、脱水ホース２６の接続部を
有し、横管の内部はや＼小径のパイプが設けられ、この
パイプに給気するエアーホース４に接続する構造となっ
ている。

該パイプから排気される早い空気流によってＴ管５の内
部は負圧の状態となる。

給水された水は排気口側で気流により気水の状態となり
、該Ｔ管５の排気口側に接続した送気水管６によって配
気水型１に送気水される。

該配気水型１には、刃口１２に装備した芯抜ノズル管１
４゜４象限ノズル曽１３、抵抗排除ノズル管１５に送気
水する気水制御用の元コック１０と、これに装着した芯
抜ノズル用コック１９．４象限ノズルコック１７．１Ｂ
、２０，２１、抵抗排除用ノズル用コック１６．２２等
を装備し、更に気水を掘削に使用しない時に沈澱槽に返
送気水するバイパス管８と、バイパス管用コック９を装
着している。

該配気水型７は前述したコックの操作によって、気水を
制御する機能を有し、推進の進行状況に対応して、最も
効果的な掘削を行うことができる。

推進工を進めるに当って、日付より順を追って説明する
。

捷づ沈澱槽１より給水管２を通してＴ管５の縦管から給
水すると共に、コンプレッサー３かも圧縮空気をエアー
ホース４を通して該Ｔ管５の横管に給気する。

この時水は、排気口より早い気流によって気水の状態と
なり、送気水管６によって配気土器７に達する。

気水は該配気土器１に装着されたノズル元コック１０を
閉じ、バイパス管用コック９を開いて、泥水排水管１１
を通じて沈澱槽１に返送される。

この排出する気水の状態を観察して、給水量を調整する
。

給水量は掘削土質、掘削量によって調整するが、通常土
質では給気量１０００容に対して２５０容程度とする。

つぎにノズル元コック１０、続いて芯抜ノズル用コック
１９．４象限ノズル用コック１７．１８゜２０．２１．
抵抗排除用ノズルコック１６．２２を、つぎつぎに開い
て、ノズルよりの気水の噴射状態を観察し、各々のコッ
クの開閉の度合を調整し、その度合を記録して、実堀進
のときの参考とする。

つぎにバイパス管用コック９を開くと共に、ノズル元コ
ック１０を閉じ、バイパス送気水に切替え、ノズルより
の噴射を一旦中止し、元押装置によって、坑ロエを施工
した押込口の地盤に管体の先端に装着した刃口１２を圧
入し、一旦押込を中断する。

つぎに、４象限ノズル用コツク１１゜１８．２０．２１
．抵抗排除用コック１６．２２を閉じた後に、ノズル元
１０を開き、バイパス送気水をバイパス管用コック９を
閉じ、気水な掘削用に切替える。

この時芯抜ノズル用コック１９を全開して、芯抜ノズル
管１４のノズルより噴射をして集中的に芯抜掘削を行い
、自由面を拡げ、その周辺の掘削を容易する。

噴射された気水中の水は掘削される土砂に吸着されて泥
水となり、刃口１２の下部の泥水取込口３２に流下すと
同時に供給される圧縮空気によって、刃口１２と掘削面
との狭い空間は加圧された状態となり、直ちに泥水取込
口３２に接続した泥水排水管１１を通じて沈澱槽１に排
出される。

ここで泥水取込口３２は、径５ａｍ以上の礫を捕捉する
網を設けた着脱可能な構造となる。

中心部の芯抜掘削が刃口の直径の１一〜−程度進んだ段階で、４象限用コツク１１゜４１８．２０．２１と、抵抗排除用コック１６゜２２を開
いて、４象限ノズル管１３のノズルと、抵抗排除ノズル
管１５のノズルより気水を噴射して掘削し、元押装置を
作動させて推進を進めて行く。

推進中は推進の状態を観察し乍らノズル用コックを操作
し、計画路線に沿って推進をする。

路線より外れることのないよう推進することは勿論であ
るが、もし外れようとした場合にはこれを修正しなげれ
ばならない。

外れる様態を観察してこれに対応した適切なコック操作
、押込操作をしなければならないが、例えば上向に外れ
た場合は、１３、第４象限用ノズルコック１７，２１．
および抵抗排除ノズル用コック１６．２２を大きく開き
、気水の噴射を強めて、下部を多く掘削し、推進が進む
につれて、刃口１２と管体の自重によって修正される。

又、下向きに外れた場合は、第１、第２象限ノズル用コ
ック２０．１８を大きく開いて噴射を強めて上部を多く
掘削し、上部の抵抗を少なくすると共に抵抗排除用ノズ
ル用コック１６゜２２を閉じて、ノズルより気水の噴射
を止めることによって前面の地盤の掘削が行われないた
め、迎角をなす抵抗板２３との抵抗が増大して、推進が
進むにつれて上向に修正される。

以上の例かられかるように、修正しようとする側を多く
掘削して、地盤による抵抗を少なくして修正する。

なおここで抵抗板２３は刃口１２の第３、第４象限のそ
れぞれの中心の位置に、刃１２の円周の一〜０一程度に当る部分が進行方向に対して、１０度２程度の迎角ななしており、後方は掘削した泥土が通過で
きる間隙を設け、前方部には抵抗排除ノズル管１５を装
着した構造とする。

つぎに、沈澱槽１に排出された泥水の泥土は、脱水槽２
４に移し替えて脱水する。

脱水は該脱水槽２４の中心部に円錐形をした脱水管２５
に接続した脱水ホース２６を、Ｔ管５の縦管の側面に接
続して、エアーホース４から給気される圧縮空気の早い
流速によってＴ管５の管内は負圧となり、泥土中の水は
吸引されると同時に、該Ｔ管５の横管に接続されている
脱水ホース２６より排出されて掘削水として利用される
。

ここで脱水管２５の内部はフィルター材が充てんされて
おり、泥水を沢過する構造となっている。

推進がある程度進んだ段階で、滑材を注入する場合は、
ミキサー２１で滑材を混和調整するため、攪拌パイプ３
０の側面にある多数のｌド化から空気を噴出するようエ
アーホース４に、攪拌エアーホース３１を接続して給気
スる。

又、該ミキサー２１からの滑材は滑材用ホース２８によ
ってＴ管５の縦管の側面の接続具に接続して滑材が供給
され、該Ｔ管５の横管にエアーホース４から給気される
圧縮空気の圧気によって、横管の排気口に接続した送気
水管６によって圧送され、該送気管６に接続した滑材注
入管２９によって注入される。

グラウト注入の場合は、滑材注入の機能がそのま＼活用
できる。

以上のように本工法は元押装置を除いて殆んど圧縮空気
の圧気エネルギーによって一貫したシステム化された機
構であり、その機構は殆んど管によって構成されている
ことから、機械的回転部が皆無で、故障率が少なく、そ
の他運転管理が容易であり、多額の費用を要する機械、
機器類の設備を必要としないので大巾なコストを低減す
ることができる。

本工法は主として通常土質、シルト質、砂質等の比較的
軟質の地盤中に横穴を掘削するのに極めて効率的な工法
である。

因に空気吐出量１ｍ’ ／ｍ、レンバー圧カフに９
／ｃｒＡの圧気エネルギーによる場合の概略を数量的に
記載する。

この場合、推進速度は４ｃｍ／ｍ、送気水管径５ｃｒ／
Ｌ、泥水排水管径５ｃｒｎとし、空気、水、土の比率を
１０００容：２５０容＝８０容として、外径１．５ｍ、
長さ２．４３の管を深度６０ｍの地下に１時間で貫入す
ることができる。

なお送気水管内の流速はほぼ８．５ｍ／ｓとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る工法の機構系統図である。１・・・沈澱槽、２・・・給水管、３・・・コンプレッ
サー、４・・・エアーホース、５・・・Ｔ管、６・・・
送気水管、１・・・配気水５．８・・・バイパスＬ９
・・・バイパス管コック、１０・・・ノズル元コック、
１１・・・泥水排水管、１２・・・刃口、１３・・・４
象限ノズル管、１４・・・芯抜ノズル管、１５・・・抵
抗排除ノズル管、１６．２２・・・抵抗排除用ノズル用
コック、１７．１８，２０゜２１・・・４象限ノズル用
コツク、１９・・・芯抜ノズル用コック、２３・・・抵
抗板、２４・・・脱水槽、２５・・・脱水管、２６・・
・脱水ホース、２７・・・ミキサー、２８・・・滑材用
ホース、２９・・・滑材注入管、３０・・・攪拌バイブ
、３１・・・攪拌エアーホース、３２・・・泥水取込口
。

Claims

【特許請求の範囲】１空気圧縮機による圧気エネルギーによって、水をＴ
管の縦管に供給し、横管の給気口に圧縮空気を給気して
横管の排気口より気水の状態として送気水管に送気水す
る。これを配気水型に接続し、該配気水型より刃口に装備し
た、芯抜ノズル管、象限ノズル管、抵抗排除ノズル管に
それぞれ接続して、気水を配気水型に装着したコックを
操作することによって、気水をノズルより噴射し、芯抜
、象限別の掘削と、刃口に装備した抵抗板の抵抗と、象
限別の掘削法によって、推進の路線の修正を行う気水力
推進工法。