JPH061634Y2 - ニューマチックケーソン用土砂搬出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はニューマチックケーソン工法により地中にコン
クリート構造物を構築する際に、内部の作業室から土砂
の搬出を行うニューマチックケーソン用土砂搬出装置に
関する。

（従来の技術） 従来から、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、ニ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、例えば第３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によって圧気作業室
３を区画し、この作業室３にて作業者または掘削機構４
により掘削された土砂は、スラブ２の略中央に設けられ
た気筒５およびエアロック室８を介して、バケット７に
より外部に搬出される。

すなわち、圧気作業室３に連通する気筒５の上部にはエ
アロック室８が形成されており、このエアロック室８の
作用により前記圧気作業室３内は常に高気圧状態に維持
され、作業室３内の地盤を確認しながら掘削が行われ
る。前記エアロック室８には上下に上部ハッチ９と下部
ハッチ10の２枚扉が設けられており、作業室３にて掘削
された土砂はワイヤ６によって吊下されたバケット７に
積み込まれ、第４図のような両開き型の上部ハッチ９と
下部ハッチ10を交互に開閉することにより、圧気作業室
３内のエアが漏れないようにされている。また、上部ハ
ッチ９の中央部には、バケット７を吊下するためのワイ
ヤ通し穴11が設けられており、この通し穴11の周囲のゴ
ム等で気密状態に保護されている。

なお、このようなハッチの従来技術として、本件出願人
の出願に係る実開昭61-76840号公報に記載の技術が提案
されている。

以上において、従来、土砂の搬出作業を効率化するため
に、２個のバケット7a,7bを用い、一方のバケット7aが
気筒５およびエアロック室８を通って排土している間
に、他方のバケット7bに土砂の積み込みを行い、空バケ
ット7aが降下してきた時に作業者が他方のバケット7bと
交換するという作業を行っていた。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、この種ニューマチックケーソン工法にお
ける省力化は無人化を図る上で、前記バケット7a,7bの
作業者による交換作業は対応が複雑になる等、煩雑なた
め作業工数も増大し、また、作業の自動化を図る上での
障害となる等の課題があった。

この考案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、主として土砂の搬出作業の自
動化ならびに無人化を図ることのできるニューマチック
ケーソン用土砂搬出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、本考案は、ハッチを介して
外気と連通・遮断可能なエアロック室と、該エアロック
室に接続される気筒と、この気筒の下部に形成され前記
気通に連通される圧気作業室と、前記エアロック室およ
び気筒内を昇降自在に設けられ圧気作業室内における土
砂を外部に搬出する土砂搬出装置を備えたニューマチッ
クケーソンにおいて、前記土砂搬出装置は油圧クラムシ
ェルバケットからなり、この油圧クラムシェルバケット
はその上部に移動扉を載置すると共に、前記エアロック
室には挟持手段が配置され、バケット降下時に前記挟持
手段により井戸扉を挟持固定して該移動扉とバケットと
を分離することによりこの移動扉でハッチを形成し、バ
ケット上昇時に前記移動扉を再び載置して移動扉とバケ
ットとを結合するようにしたことを特徴とする （作用） 前記構成により、本考案によれば、エアロック室は外気
と連通・遮断可能な上下ハッチを有していて、バケット
降下時に先ず上ハッチを開いてバケットをエアロック室
に入れ、次に上ハッチを閉じてエアロック室の圧力を圧
気作業室内の圧力と等しくしてから下ハッチを閉じ、気
筒内の圧力を一定に保持した状態で、バケットは気筒内
を降下し圧気作業室に入ることができる。

本考案において、前記バケットは油圧クラムシェルバケ
ットからなると共にその上部に移動扉が載置されてお
り、前記上ハッチはこの移動扉で形成されている。すな
わち、移動扉を載置したバケットが降下してきてエアロ
ック室に位置すると、該エアロック室に配置された挟持
手段により前記移動扉を挟持固定して移動扉とバケット
とが分離される。こうして、エアロック室に残された移
動扉で上ハッチが形成され、一方、バケットは圧気作業
室に向けそのまま降下する。

バケットが作業室に到達したら、その油圧作動部を制御
してバケットを開き、シャベル部で掘削された土砂を掴
み取る。このとき、シャベル部は油圧により開閉駆動さ
れるので、その駆動力は強大であり必要な場合は掘削作
業をも行うことができる。

次に、バケット上昇時に該バケットはエアロック室で上
ハッチを形成している移動扉を再び載置して、移動扉と
バケットを結合し、更に上昇して土砂ホッパに向かう。

以上により、ニューマチックケーソン工法における省力
化、無人化を図ることが可能となる。

（実施例） 以下、図面に基づき本考案の好ましい実施例を説明す
る。

第１図には、本考案装置によりニューマチックケーソン
内から土砂を搬出するときの全体構成が示されている。
なお、前述した第３図および第４図と同一または相当す
る部材には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略
する。

先ず本考案においては、ハッチを介して外気と連通・遮
断可能なエアロック室と、該エアロック室に接続される
気筒と、この気筒の下部に形成され前記気筒に連通され
る圧気作業室と、前記エアロック室および気筒内を昇降
自在に設けられ圧気作業室内における土砂を外部に搬出
する土砂搬出装置を備えている。

すなわち、ケーソン本体１内には、後述するように上部
ハッチに相当する移動扉22を介して外気と連通・遮断可
能なエアロック室８と、下部ハッチ10を介して前記エア
ロック室８と連通する気筒５が設けられており、更にこ
の気筒８の下部には該気筒８に連通する圧気作業室３が
形成されている。前記下部ハッチ10は円板状の片開き又
は両開き扉から成っている。また、前記エアロック室８
には、図示しないが室内の圧力を高めるための送気孔が
設けられている。前記圧気作業室３内は常に高気圧状態
に保持されており、地盤を確認しながら掘削機構４等に
より掘削された土砂は、エアロック室８および気筒５内
を昇降自在に設けられたバケット17により外部に搬出さ
れる。

ここで本考案の特徴的なことは、前記土砂搬出装置は油
圧クラムシェルバケットからなり、この油圧クラムシェ
ルバケットはその上部に移動扉を載置すると共に、前記
エアロック室には挟持手段が配置されていることであ
る。

本実施例において、前記バケット17は油圧クラムシェル
バケットであり、土砂をすくうシャベル部17aと油圧作
動部12を備えている。前記油圧作動部12は電動モータと
油圧ポンプおよび油圧シリンダから成っており、この油
圧作動部12には、該バケット17を昇降自在に吊下するワ
イヤ６が取付けられていると共に、ストッパ21を介して
移動扉22がその自重で載置されている。このストッパ21
と移動扉22とは一体的に固定されており、また、ストッ
パ21の内側には巻取リール14が設けられていて、この巻
取リール14に巻回されたケーブル15を介して油圧作動部
12の電動モータに電力供給が行われる。

前記移動扉22は、第２図に示されるように円板状をな
し、その中心部近傍にワイヤ通し穴11とケーブル通し穴
16とが設けられている。

前記エアロック室８には、その上部に挟持手段としての
油圧ジャッキ23が配置されていて、バケット17が移動扉
と共に上方から降下してきて移動扉22を検出すると、油
圧ジャッキ23が動作してこの移動扉22を周囲から挟持固
定するようになっている。この固定された移動扉22によ
り、前述した上部ハッチに相当する気密扉が形成される
と共に、バケット17は前述移動扉22と分離されて該バケ
ット17のみが降下する。

このバケット17は、油圧ポンプを介して油圧シリンダが
作動するとシャベル部17aが開閉され、これによって土
砂の掴み取りが行われる。なお、シャベル部17aは油圧
で駆動されるため、。そのパワーは協力であり、掘削機
構４の役目をも果たすことができる。

前記ケーソン本体１の上方にはレール18が固定されてお
り、バケット17を支持するキャリア19はこのレール18に
沿って移動し、土砂は土砂ホッパ20に排出される。な
お、このバケット17はクレーン等により持ち上げること
もできる。

以上の構成に係る本実施例装置の作動を説明する。

移動扉22を載置したバケット17がエアロック室８の上方
に位置した状態から降下すると、移動扉22が油圧ジャッ
キ23により挟持固定され、バケット17のみがエアロック
室８を通過する。このとき、エアロック室８の下部ハッ
チ10は閉じられている。続いて、エアロック室８内に送
気され、エアロック室８内の圧力が圧気作業室３内の圧
力と同じ値に設定される。

次に、下ハッチ10を開いてバケット17を吊下しているワ
イヤ６を緩めると、ヤイヤ６は移動扉22のワイヤ通し穴
11を通過し、バケット17はその自重により降下する。こ
のとき、ケーブル15は移動扉22のケーブル通し穴16に拘
束された状態で固定され、バケット17の降下に伴って巻
取リール14が回転して必要長さのケーブル15が供給され
る。

圧気作業室３内に入ったバケット17は、気筒５のほぼ真
下に集積された土砂を掴み、再びエアロック室８内に引
き上げられる。続いて、ハケット17の上昇時において、
例えばバケット17が移動扉22の下部に固定されたストッ
パ21に当接したことを検出すると、油圧ジャッキ23が移
動扉22を解放するように作動し、以後、移動扉22はバケ
ット17の上部に再び載置されて該バケット17と共に上昇
する。そして、バケット17を更に上方に引き上げた後、
レール18に沿いバケット17をキャリア19と共に土砂ホパ
20の上方まで移動させ、シャベル部17aを開いて排土す
る。

以上により、本実施例によれば、移動扉22がハッチの役
目をなすと共に、ケーブル15の巻取りリール14は移動扉
側に固定されて降下しないため、例えば圧気作業室３内
に水が溢れることがあっても、巻取りリール14自身は水
につかることがないため、漏電等のおそれもなく安全で
ある。

（考案の効果） 以上説明した通り、本考案は、ハッチを介して外気と連
通・遮断可能なエアロック室と、該エアロック室に接続
される気筒と、この気筒の下部に形成され前記気筒に連
通される圧気作業室と、前記エアロック室および気筒内
を昇降自在に設けられ圧気作業室内における土砂を外部
に排出する土砂搬出装置を備えたニューマチックケーソ
ンにおいて、前記土砂搬出装置は油圧クラムシェルバケ
ットからなり、この油圧クラムシェルバケットはその上
部に移動扉を載置すると共に、前記エアロック室には挟
持手段が配置され、バケット降下時に前記挟持手段によ
り移動扉を挟持固定して該移動扉をバケットとを分離す
ることによりこの移動扉でハッチを形成し、バケット上
昇時に前記移動扉を再び載置して移動扉とバケットとを
結合するようにしたことにより、ニューマチックケーソ
ン内における土砂の搬出等を自動化して作業時間の短縮
を図ることができ、ひいては作業の無人化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るニューマチックケーソン用土砂搬
出装置の概略断正面図、第２図は移動扉の平面図、第３
図は従来のニューマチックケーソン用土砂搬出装置の概
略断正面図、第４図は上部ハッチの平面図である。 １・・・ケーソン本体 ３・・・圧気作業室 ５・・・気筒 ７，17・・・バケット ８・・・エアロック室 10・・・下部ハッチ 12・・・油圧作動部 22・・・移動扉 23・・・油圧ジャッキ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハッチを介して外気と連通・遮断可能なエ
   アロック室と、該エアロック室に接続される気筒と、こ
   の気筒の下部に形成され前記気筒に連通される圧気作業
   室と、前記エアロック室および気筒内を昇降自在に設け
   られ圧気作業室内における土砂を外部に搬出する土砂搬
   出装置を備えたニューマチックケーソンにおいて、 前記土砂搬出装置は油圧クラムシェルバケットからな
   り、この油圧クラムシェルバケットはその上部に移動扉
   を載置すると共に、前記エアロック室には挟持手段が配
   置され、バケット降下時に前記挟持手段により移動扉を
   挟持固定して該移動扉とバケットとを分離することによ
   りこの移動扉でハッチを形成し、バケット上昇時に前記
   移動扉を再び載置して移動扉とバケットとを結合するよ
   うにしたことを特徴とするニューマチックケーソン用土
   砂搬出装置。