JPH073036Y2 - 泥水推進工法用中継サンドポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は泥水推進工法において、狭小なる管内（小口径
推進工法）用サンドポンプに関するものである。

［従来の技術］ 従来、土木建設工事において、水又はベントナイトを噴
出しながら回転掘削装置を地中に横方向に推進させ狭小
なる小口径の管状孔を削孔する泥水推進工法がある。こ
の工法では、その掘削工事による噴射水、及び管内に生
じた泥水や砂、礫混じりの水を排除するため、前記回転
掘削装置に関連して水中横型サンドポンプを設け、該ポ
ンプの駆動によって泥水を輸送ラインを経て地上に排出
するようにしていた。

一般にサンドポンプには、縦軸形の水中ポンプと、ポン
プケーシングの前面中央に吸込口が設けられた水中横形
サンドポンプがあり、上記の泥水推進工法では、地中に
トンネル状に形成される狭小なる管内（小口径推進工
法）用中継サンドポンプとして後者のものが用いられ
る。

また、このサンドポンプは泥水推進工法の掘削装置の推
進につれて、移動させることが必要であり、ポンプケー
シングの吐出口が上部にあるものでは、輸送ラインの配
管並びに狭小な管内を移動させる不適で、そのため、イ
ンペラー回転軸方向に平行して吐出口及び排出管を設
け、その排出管に接続した泥土水輸送配管ラインを経て
排出するようにしている。

［考案が解決しようとする課題］ 前記泥水推進工法において、回転掘削装置の進路は、削
孔の方向、直進性を赤外線ビームで測定し検出して定め
ながら誘導して作業が推進されることから、その赤外線
ビームを遮蔽することがないように、前記サンドポンプ
は管内径の1/2以下のできるだけ背丈が低いものとする
ことが必要である。

また、この種ポンプでは、泥水、礫混じりの水等が扱わ
れるものであるから、電動機とポンプ部の軸封水機構に
考慮しなければならないことは勿論のこと、水密電動機
の冷却方式は非常に難しいく、電動機の焼損対策も重要
な課題である。

本考案は、これらの問題点を解消した中継用サンドポン
プを得ることを目的としており、さらに背丈を低くで
き、また狭小なる管内での移動が容易にでき、さらに水
中、陸上兼用サンドポンプを提供することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案の泥水推進工法用中
継サンドポンプにおいては、モータ側ケース３の前部に
軸封水機構箱６を介して取付けるポンプケーシング２
は、ボリュート式でその排出口７をモータ主軸５と平行
して背面側に設け、その排出口７にモータ主軸５と平行
に排出管８を取付けて泥水を後方へ排送するように構成
する。また、ポンプケーシング２内にはモータ主軸５に
スクリュー形状のインペラー９を取付け、さらに前記モ
ータ側ケース３の外側方に中空室10を設け、該中空室の
後面に推進管内敷設の送水管（図示せず）と連結しベン
トナイト液等を送込む連結管12を、前面には中空室10を
経てベンナイト液を掘削装置に噴出する接続管13をモー
タ主軸５と平行に着脱自在に取付ける。この接続管13は
容易に接続できるように、可撓性、柔軟性を持たせ通常
のワンタッチジョイント方式で接合するものとする。

また、ポンプケーシング２及びモータ側ケース３の下方
の前部及び後部に移動用の車輪（キャスター）15を取付
ける。

前記中空室10はモータ側ケース３の外側面に、モータ軸
方向に沿って横長の箱形11に一体成形する。

前記排出口７を形成するためのポンプケーシング２の延
出部2aと、中空室10を形成する横長の箱形部11はそれぞ
れポンプケーシング２とモータケース３の上部の斜め側
方、又は上部の真横に突出形成することが望ましい。

ポンプケーシング２の前面内側には、スクリュー形イン
ペラー９と近接して超耐摩耗材使用の環状プレート16を
配置する。

ポンプの軸封水機構箱６内のメカニカルシール18とスク
リュー形インペラー９の後端部との間のモータ主軸５
に、軸封水機構側に向かって羽根を設けた減圧インペラ
ー17を設けて、軸封水機構にポンプ圧力がかからないよ
うに構成する。

さらに、軸封水機構箱６のメカニカルシールによる軸封
部と軸受19の間に下方に出口ａを有する空室21を設け
て、万が一泥水が軸封部を通過しても軸封部と軸受（負
荷側）との間に設けた空室21より出口ａを経て機外へ排
出させ、モータへの直接浸入を防止する。また、軸受前
面に封水オイルシール20を設けてモータへの浸水を防止
する。

［作用］ この中継用サンドポンプは、土木建設工事において泥水
推進工法による小口径管掘削工事では、動力掘削装置の
掘進作業に追従して移動させ、且つ推進管内敷設の送水
管（ベントナイト）の連結管12への接続により、ベント
ナイト液を中空室10、接続管13を経て掘削作動部へ送
り、地中に噴出させて土質を柔軟にして、削孔効率を高
めて泥土推進工法を助長するものであって、掘削により
生じた泥水や砂、及び礫混じりの水は、モータ駆動によ
るスクリュー形インペラー９の回転によって吸込口１か
ら吸込まれ、モータ主軸方向に平行に設けた排出口７か
ら排出管８を経て後方へ移送され、泥土輸送管ラインを
経て所定場所に排出されて小口径の狭小なる管内掘削が
行われる。

この際、掘削に用いられる送水管（ベントナイト液、水
等）から送込まれるベントナイト液は、モータ側ケース
３の外面の側方部に並設した中空室10を通って掘削装置
部に送出されるので、その中空室10内を通過するベント
ナイト液、あるいは水等によって、モータ側ケース３が
冷却され、モータの自冷却効果を促し、運転中に生じる
発熱温度を低下させることができる。

また、インペラー９はサンドポンプでは初めてのスクリ
ュー形状とした為に、無閉塞に排泥ができるとともに、
通常の羽根車に比してポンプの直径を小さくでき、サン
ドポンプの背丈を低くできる。

さらに、モータ４とポンプ部の軸封機構として、メカニ
カルシール18を採用し、水中ポンプでは、初めて減圧イ
ンペラー17を軸封水機構側に向けて羽根を設けたことに
より、軸封水機構にポンプ圧力が直接かからない。

また、軸封部のメカニカルシール18が寿命を来たし、万
が一泥水が軸封部を通過しても泥水はモータ４へ直接浸
入せず、軸封部と軸受（負荷側）との間に設けた空室21
の下部の出口ａより機外へ排出される。

［実施例］ 実施例について図面を参照して説明する。

第１図〜第３図において、１は泥水推進工法用中継サン
ドポンプの吸込口、２はポンプケーシング、３はモータ
４を内蔵したモータ側ケース、５はモータ主軸、６はモ
ータ側ケース２の前部に取付けた軸封水機構箱である。

ポンプケーシング２は、ボリュート式でその排排出口７
をモータ主軸と平行して背面側に設け、その排出口７に
モータ主軸４と平行して排出管８を取付けて泥水を後方
へ排送するようする。

前記排出口７を形成するためのポンプケーシング２の延
出部2aと、中空室10を形成する横長の箱形部11はそれぞ
れポンプケーシング２とモータケース３の斜め側方、又
は横方向に延設することが望ましい。

また、ポンプケーシング２内にはモータ主軸５にスクリ
ュー形インペラー９を取付け、さらに前記モータ側ケー
ス３の外側面に中空室10を設ける。この中空室10は、モ
ータ側ケース３の外側の斜上方、即ちほぼ45度の側面に
モータ主軸に平行して横長の箱体11でモータ側ケース３
と一体に形成する。

12は前記中空室10の後面において、推進管内敷設の送水
管（図示せず）と接続する連結管、13は連結管12より中
空室10を経て送込まれる水、またはベントナイト液を泥
水推進工法に於ける掘削装置に送出するための接続管
で、前記中空室10の前壁に形成した連結部14にモータ主
軸４と平行して取付ける。

この接続管13は容易に連結できるように、可撓性を持た
せワンタッチジョイント方式で接合する。また、ポンプ
ケーシング６及びモータ側ケース２の下部に移動用の車
輪（キャスター）15を取付ける。

16はポンプケーシング２の前面内側に取付けた超対摩耗
材使用の環状プレートで、内側面が円錐面に形成されス
クリュー形インペラー９の前部に近接するよう取付けら
れている。

軸封水箱６とスクリュー形インペラー９の後端部の間の
モータ主軸５の周囲には、軸封水機構に向かって羽根を
設けた減圧インペラー17を取付け、軸封水機構にポンプ
圧力が掛からないようにする。

18は軸封水箱６内に軸封機構として装置されたメカニカ
ルシール、19は軸受である。この軸受18の前面には封水
オイルシール20を設けてモータへの浸水を防止しモータ
の絶縁抵抗値の低下を防ぐ。

さらに、軸封水箱６のメカニカルシール18による軸封部
と軸受19の間に下方に出口ａを有する空室21を設けて、
万一泥水がメカニカルシール（軸封部）18を通過しても
泥水はモータへ直接侵入せず、軸封部18と軸受（負荷
側）19との間に設けた空室21より機外へ排出される。

第４図は、排出口７を形成するためのポンプケーシング
の延設部2aを該ケーシングの上部の真横に延出形成し、
また、モータ側ケース３の外側面に設ける中空室10の箱
体11もモータケースの上部の真横に突出形成したもの
で、このようにすることによって、本中継サンドポンプ
をシールド管内径Ｄの1/2以下にポンプ背丈をより低
く、小型化できる。

［考案の効果］ 本考案は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

横形水中サンドポンプにおいて、ボリュート式のポンプ
ケーシングの排出口をモータ主軸と平行して背面側に設
けこれに取付けた排出管を通して、吸込口から吸込んだ
泥水や砂、礫混じりの水を後方に排出するようにしてあ
るので、泥水推進工法の掘削装置に関連して配置される
サンドポンプの背丈が狭小な管内に設置可能に小型化で
き、しかもインペラーはサンドポンプで初めてのスクリ
ュー形状のインペラーとしたから、ポンプの背丈を大幅
に縮小でき、小口径の管内削孔の進路、方向性の測定、
及び誘導性を司る為に用いられる赤外線ビームを妨げる
事がないよう管内径の1/2以下の背丈の小さいサンドポ
ンプが容易に得られる。また、背が低いことと、車輪の
取付けで狭小なるシールド管内での移動が容易にできる
と共に、狭小なる管内の小口径掘削推進工法に最適なサ
ンドポンプが得られる。

また、この種泥水推進工法に用いられる水やベントナイ
ト液をモータ側ケースの外面に形成した中空室を通って
送水するようにしたから、この送水液により、ポンプの
モータ自冷効果を促し、水密モータでは冷却方式が非常
に難しかったポンプ運転中に生ずる発熱温度を低下させ
て焼損を防止することができる。

請求項２の軸封水機構を用いると、軸封水機構にポンプ
圧力が直接かからない構造で、メカニカルシール等軸封
部が長寿命となった。

請求項３の軸封水機構を用いると、メカニカルシールが
寿命を来たし万が一泥水が軸封部を通過しても、空室よ
り機外へ排出され、モータへ直接侵入せず、モータの水
密機能を果たすことができき、また、軸受前面に封水オ
イルシールを設ければ、モータへの浸水を防止しモータ
の絶縁抵抗値の低下を防止して請求項２の構成と併せて
ポンプの寿命を長持ちさせることができる。

また、このサンドポンプは中継用ばかりでなく、異常増
水などによる水没現場でも使用できる水中、陸上兼用サ
ンドポンプが得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の中継用サンドポンプの正面図、第２図
は第１図のＡ−Ｃ線断面図、第３図は同Ｂ−Ｃ線断面
図、第４図は本考案の他の実施例を示す説明図である。 １…吸込口、２…ポンプケーシング、2a…延出部、３…
モータ側ケース、４…モータ、５…モータ主軸、６…軸
封水機構箱、７…排出口、８…排出管、９…スクリュー
形状のインペラー、10…中空室、12…連結管、13…接続
管、15…車輪、16…環状プレート、17…減圧インペラ
ー、21…空室、ａ…出口

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ側ケースの前部に軸封水箱を介して
   取付けた、前面に吸込口を有するポンプケーシングを、
   ボリュート式でその排出口をモータ主軸と平行する背面
   側に設けて排出管を取付けて泥水を後方へ排送するよう
   に構成し、またポンプケーシング内にはモータ主軸にス
   クリュー形のインペラーを取付け、前記モータ側ケース
   の外側面に中空室を形成し、該中空室の後部にベントナ
   イト液等を送込む連結管を、前面にそれを送出する泥水
   推進用の接続管をモータ主軸と平行に着脱自在に取付
   け、下部の前後に車輪を付設してなる泥水推進工法用中
   継サンドポンプ。
2. 【請求項２】軸封水箱内のメカニカルシールによる軸封
   部とスクリュー形インペラーの後端部との間において、
   モータ主軸に、軸封部に向かう背面に羽根を設けた減圧
   インペラーを設けて、軸封水機構にポンプ圧力がかから
   ないようにした請求項１記載の泥水推進工法用中継サン
   ドポンプ。
3. 【請求項３】軸封水箱に設けたメカニカルシールによる
   軸封部と負荷側の軸受との間に下部に排出孔を備えた空
   室を設けた請求項１記載の泥水推進工法用中継サンドポ
   ンプ。