JP6561104B2 - Slime treatment method in cast-in-place pile method - Google Patents
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Description
本発明は建築物の基礎杭としての場所打ち杭工法において、泥水を安定液として掘削を完了した地中孔内に、泥水とともに残存するスライムを水中サンドポンプで吸引して地中孔外に排出する場所打ち杭工法におけるスライム処理方法に関するものである。
In the cast-in-place pile method as a foundation pile of a building, the slime remaining together with the muddy water is sucked with a submersible sand pump into the underground hole that has been excavated using the muddy water as a stable liquid and discharged out of the underground hole. The present invention relates to a slime processing method in the cast-in-place pile method.
従来から建築物の基礎杭としての場所打ち杭工法として、アースドリル工法,ベノト工法,リバースサーキュレーション工法等が実施されている。いずれの工法においても掘削土砂の搬出,掘削機の冷却,地下水等の噴出防止,孔壁の崩壊防止等のため、安定液として、水−ベントナイト懸濁液を主体とした泥水を地中孔内に満して掘削作業を行なっている。使用済みの泥水は劣化して比重が大きくなり、掘削によって生じた微細な泥砂等の残渣であるスライムを含んでいる。そこで、掘削完了後、次工程の生コンクリートの打設を行う前に、使用済みの泥水を新しい泥水と交換するとともに、スライムを除去する必要がある。 Conventionally, as a cast-in-place pile method as a foundation pile of a building, an earth drill method, a Benoto method, a reverse circulation method and the like have been implemented. In any method, mud water mainly composed of water-bentonite suspension is used as a stable liquid in the underground hole to carry out excavated sediment, cool excavator, prevent groundwater discharge, prevent collapse of hole wall, etc. The excavation work is underway. Used muddy water deteriorates to increase its specific gravity and contains slime, which is a residue such as fine mud sand generated by excavation. Therefore, after completion of excavation and before placing the ready-mixed concrete in the next process, it is necessary to replace the used mud with new mud and remove the slime.
スライムが残存したままの状態では、地中孔の掘削状況を確認する超音波測定において、孔底の掘削先端部や孔壁を測定できないことがあり、所定の掘削ができているか否かを確認する上での障害となってしまうという大きな問題がある。なにより、孔底にスライムが残存したままの状態で、次工程の生コンクリートを打設して杭を構築すると、杭底と掘削した支持層との間にスライムの層が存在して、緩衝材の役割を果たすため、打設した杭が本来の性能,支持力を果たすことができないことがある。場所打ち杭工法において、スライムの除去、中でも孔底に沈殿しているスライムの除去は最も重要な課題の一つである。 When the slime remains, the ultrasonic drilling to confirm the excavation status of the underground hole may not be able to measure the drilling tip or hole wall at the bottom of the hole, and check whether the predetermined drilling has been performed. There is a big problem that it becomes an obstacle to doing. Above all, when the pile is constructed by placing the ready-mixed concrete in the next process with the slime remaining in the hole bottom, there is a slime layer between the pile bottom and the excavated support layer. Because of the role of the material, the placed pile may not be able to fulfill its original performance and support. In the cast-in-place pile method, the removal of slime, especially the removal of slime deposited on the bottom of the hole, is one of the most important issues.
そのため、従来より効果的なスライム除去手段として、繰り出し・巻き取り可能な吊支索に吊支した水中サンドポンプを、泥水を安定液として掘削を完了した地中孔内に下降させて泥水中に浮遊したり、孔底に沈殿したり孔壁に付着しているスライムを泥水とともに吸引し、地上に揚泥して排出するスライム処理装置が知られている。このスライム処理装置における水中サンドポンプには、吸引した泥水を地上に揚泥する揚泥ホースとともに、水中サンドポンプに動力源としての電力を供給するキャブタイヤが連結されている。 Therefore, as a more effective slime removal means than before, the submersible sand pump suspended on a suspension branch that can be unwound and taken up is lowered into the underground hole where excavation has been completed using the muddy water as a stable liquid and put into the muddy water. There is known a slime treatment device that sucks slime that floats, settles at the bottom of a hole, or adheres to a hole wall together with muddy water, and discharges the slime to the ground. The submersible sand pump in this slime treatment apparatus is connected to a cab tire that supplies power as a power source to the submersible sand pump, together with a mud hose that pumps the sucked mud water to the ground.
更に近時はスライム吸引時の種々の課題に対応するために、前記したスライム処理装置に改良を加えた手段も種々提供されている。例えば、水中サンドポンプの起動時における反力を受けて、その回動を抑制することができるように水中サンドポンプを吊支する吊支索を特定のゴムベルトとする手段や(特許文献1)、スライムを確実に除去して、荷重支持力に優れた良質の場所打ち杭を構築するために、孔底部に設置した吸引ポンプにより吸引した泥水を噴射ノズルから孔底の外周に向けて噴射することによってスライムを泥水中に浮遊させる手段(特許文献2)も提供されている。 Recently, various means for improving the above-described slime treatment apparatus have been provided in order to cope with various problems during slime suction. For example, a means for using a suspension rubber for suspending the underwater sand pump as a specific rubber belt so as to receive a reaction force at the start of the underwater sand pump and suppress its rotation (Patent Document 1), In order to remove the slime and build a high-quality cast-in-place pile with excellent load bearing capacity, the muddy water sucked by the suction pump installed at the bottom of the hole is sprayed from the spray nozzle toward the outer periphery of the hole bottom. (Patent Document 2) is also provided to float the slime in the muddy water.
特許文献1によれば、水中サンドポンプの起動時の回転力に起因する反力による捩れを防止することができる。特許文献2によれば、泥水を広範囲に噴射して、孔底に沈殿したり孔壁に付着しているスライムを泥水中に浮遊させて、泥水とともに吸引可能な状態とすることができ、特許文献1,2に示すそれぞれの課題を解決することが可能である。
According to
一方において、場所打ち杭や場所打ち杭工法の有用性や汎用性は、近時益々高く評価されており、掘削する地中孔の深さも従来の40m程度までの深さから、60m〜70m程度の深さに至り、場合によっては100mを超える深さの地中孔も掘削されている。この地中孔の高深度化の傾向は今後益々高くなると思われる。同時に高深度化に連れて次のような新たな課題が生じている。 On the other hand, the usefulness and versatility of cast-in-place piles and cast-in-place pile methods have been increasingly evaluated recently, and the depth of underground holes to be excavated is also about 60 to 70 m from the conventional depth of about 40 m. In some cases, underground holes with a depth exceeding 100 m are also excavated. The trend of deepening the underground borehole is expected to increase in the future. At the same time, the following new issues have arisen with increasing depth.
スライムとともに泥水を吸引する水中サンドポンプには、水中サンドポンプを吊支するための吊支索,泥水を地上に揚泥するための揚泥ホース,水中サンドポンプに電力を供給するためのキャブタイヤが連結されており、それぞれ地上において、吊支索は吊支索巻取ドラムに、揚泥ホースは揚泥ホース巻取ドラムに、キャブタイヤはキャブタイヤ巻取ドラムに繰り出し・巻き取り自在に巻回されている。そして、吊支索巻取ドラムは吊支用油圧モータによって、揚泥ホース巻取ドラムは揚泥用油圧モータによって、キャブタイヤ巻取ドラムは給電用油圧モータによってそれぞれ回転駆動される。 The submersible sand pump that sucks mud together with the slime has a suspension rope for suspending the submersible sand pump, a mud hose for lifting mud on the ground, and a cab tire for supplying power to the submersible sand pump. On the ground, the suspension branch is wound around the suspension branch winding drum, the lifting mud hose is wound around the lifting mud winding drum, and the cab tire is wound around the cab tire winding drum. It has been turned. The suspension branch winding drum is rotated by a suspension support hydraulic motor, the lifting mud winding drum is rotated by a lifting mud hydraulic motor, and the cabtire winding drum is rotated by a power feeding hydraulic motor.
水中サンドポンプの地中孔内への下降時においては、揚泥ホース巻取ドラム及びキャブタイヤ巻取ドラムを巻き取り方向に回転駆動させている状態で、吊支索巻取ドラムを繰り出し方向に回転駆動させて吊支索を繰り出すことにより、水中サンドポンプを地中孔内の所定位置まで下降させている。すなわち、吊支索巻取ドラムは、揚泥ホース巻取ドラム及びキャブタイヤ巻取ドラムの巻き取り方向の回転力に打ち勝って吊支索を繰り出すことにより、水中サンドポンプを下降させている。また、揚泥ホース巻取ドラム及びキャブタイヤ巻取ドラムの巻き取り方向の回転力に打ち勝って吊支索巻取ドラムを制動することによって、水中サンドポンプ100を地中孔内の所定の位置に停止させている。よって、揚泥ホース及びキャブタイヤは水中サンドポンプの地中孔内への下降時、制動時、上昇時のいずれの場面においても常に巻き取り方向に緊張されている。
When the submersible sand pump is lowered into the underground hole, the suspended hoist winding drum is moved in the unwinding direction while the mud hoist winding drum and the cabtire winding drum are driven to rotate in the winding direction. The submersible sand pump is lowered to a predetermined position in the underground hole by rotating and driving the suspension branch. That is, the suspension branch winding drum lowers the submersible sand pump by overcoming the rotational force in the winding direction of the mud hoist winding drum and the cabtire winding drum and feeding the suspension branch. Further, the
一方、水中サンドポンプを地中孔内から上昇させる場合は、吊支索巻取ドラムを巻き取り方向に回転駆動させて吊支索を巻き取ることにより、水中サンドポンプを上昇させる。このとき、揚泥ホース巻取ドラム及びキャブタイヤ巻取ドラムも巻き取り方向に回転駆動されているため、揚泥ホース及びキャブタイヤもともに巻き取られる。 On the other hand, when raising the submersible sand pump from the underground hole, the submersible sand pump is raised by rotating the suspension branch winding drum in the winding direction and winding the suspension branch. At this time, the lifting mud hose winding drum and the cab tire winding drum are also driven to rotate in the winding direction, so that the lifting mud hose and the cab tire are both wound.
よって、吊支索巻取ドラムの動力源としての吊支用油圧モータは、吊支索の繰り出し時において、揚泥ホース巻取ドラム及びキャブタイヤ巻取ドラムの巻き取り力に抗して吊支索を繰り出して、水中サンドポンプを下降させることが可能な圧力に設定されている。 Therefore, the suspension hydraulic motor as a power source for the suspension branch take-up drum is a suspension support against the take-up force of the lifting hose take-up drum and the cabtire take-up drum when the suspension branch is extended. The pressure is set so that the rope can be extended to lower the submersible sand pump.
揚泥用油圧モータ及び給電用油圧モータは、揚泥ホースやキャブタイヤの繰り出し時も巻き取り時も、ともに一定の固定した圧力で巻き取り方向に回転駆動するように設定されている。40m程度までの深さの地中孔であれば、特に大きな問題を生じることなく、水中サンドポンプによる各作業に伴う各種の繰り出し動作及び巻き取り動作に対応することが可能であった。しかしながら、地中孔の掘削深さが60m〜70m、場合によっては100m以深と深くなるに連れ、地中孔内に繰り出される揚泥ホースやキャブタイヤの長さも長くなり、巻取荷重も増加する。特に揚泥ホースは地上に揚泥する泥水が内部に充満しており、地中孔の泥水面からスライム処理装置まで所定距離離間している場合には、地中孔の泥水面からスライム処理装置までの長さが加味されることとなる。なお、地中孔内の泥水中においては、揚泥ホースは自身の浮力によって、巻き取り重量が軽減されるが、地中孔の泥水面からスライム処理装置までは、揚泥ホースの重量の全てが直接加わるため、より大きな巻き取り力が必要となる。このことはキャブタイヤを巻き取るキャブタイヤ巻取ドラムにおいても同様である。 The lifting mud hydraulic motor and the feeding hydraulic motor are set so as to be driven to rotate in the winding direction at a fixed pressure both when the lifting mud hose and the cabtyre are fed and wound. If the underground hole has a depth of up to about 40 m, it is possible to cope with various feeding operations and winding operations associated with each operation by the submersible sand pump without causing a particularly large problem. However, as the excavation depth of the underground hole increases from 60 m to 70 m, and in some cases deeper than 100 m, the length of the mud hose and cab tire fed out into the underground hole also increases, and the winding load also increases. . In particular, when the mud hose is filled with muddy water that is pumped to the ground and is spaced a predetermined distance from the muddy water surface of the underground hole to the slime treatment device, the slime treatment device from the muddy water surface of the underground hole The length up to will be taken into account. In addition, in the muddy water in the underground hole, the take-up weight of the muddy hose is reduced by its own buoyancy, but from the muddy water surface of the underground hole to the slime treatment device, all the weight of the muddy hose is Since it is added directly, a larger winding force is required. The same applies to the cabtire winding drum for winding the cabtire.
そのため、揚泥ホース巻取ドラムを回転駆動する揚泥用油圧モータや、キャブタイヤ巻取ドラムを回転駆動する給電用油圧モータは、地中孔の高深度化や地上におけるスライム処理装置の設置場所に対応して、揚泥ホースやキャブタイヤを巻き取る必要があるため、より大きな巻き取り力を得ることができる圧力に設定する必要がある。また、揚泥用油圧モータや給電用油圧モータの圧力設定に抗して、吊支索を繰り出すことができるように吊支用油圧モータの圧力を設定する必要がある。そのため、現状では必要とする巻き取り力に応じて揚泥用油圧モータや給電用油圧モータの圧力を設定している。すなわち、揚泥用油圧モータや給電用油圧モータの圧力設定は、掘削する地中孔の深さやスライム処理装置の設置場所を基準として必要とする巻き取り力に応じた最大の出力を基準として行われ、繰り出し時の操作性や精確性については全く考慮されていない。 Therefore, the mud hydraulic motor that rotates the mud hose take-up drum and the power feeding hydraulic motor that drives the cabtyre take-up drum rotate deeper in the underground hole and the installation place of the slime treatment equipment on the ground. In response to this, since it is necessary to wind up the mud hose and the cab tire, it is necessary to set the pressure so that a larger winding force can be obtained. Further, it is necessary to set the pressure of the suspension hydraulic motor so that the suspension support can be extended against the pressure setting of the lifting mud hydraulic motor and the power feeding hydraulic motor. Therefore, in the present situation, the pressures of the lifting mud hydraulic motor and the feeding hydraulic motor are set according to the required winding force. In other words, the pressure setting of the pumping hydraulic motor and power feeding hydraulic motor is based on the maximum output corresponding to the required winding force based on the depth of the underground hole to be excavated and the installation location of the slime treatment equipment. However, no consideration is given to the operability and accuracy during feeding.
しかしながら、地中孔の高深度化や地上におけるスライム処理装置の設置場所に対応するための巻き取り動作に焦点を合わせた揚泥用油圧モータの圧力設定では、水中サンドポンプを地中孔内に下降させるための繰り出し作業を効率よく、かつ、精確に行うことが困難となる。これは水中サンドポンプへの揚泥ホースの連結位置が水中サンドポンプの外周部にあり、又繰り出しの開始時には、揚泥ホースはその反発力によって鉛直方向よりやや円弧を描いた状態で吊支されているため、揚泥ホースの繰り出し時において水中サンドポンプを垂直方向から横方向へ傾けようとする力が発生することとなり、水中サンドポンプを地中孔の孔壁に接触することなく、地中孔内の中央に垂下させることが困難となり、スライムの吸引に斑が生じ、スライムの除去精度や効率に直接的な悪影響を生じてしまうためである。詳細については後述する。 However, when setting the pressure of the hydraulic motor for lifting mud, focusing on the deepening of the underground hole and the winding operation to cope with the installation location of the slime treatment equipment on the ground, the submersible sand pump is placed in the underground hole. It becomes difficult to carry out the feeding work for lowering efficiently and accurately. This is because the position of the connection of the mud hose to the submersible sand pump is on the outer periphery of the submersible sand pump, and at the start of feeding, the mud hose is suspended in a state of drawing a slight arc from the vertical direction by its repulsive force. Therefore, when the mud hose is extended, a force to tilt the submersible sand pump from the vertical direction to the lateral direction is generated, and the submersible sand pump does not contact the hole wall of the underground hole. This is because it becomes difficult to hang down in the center of the hole, so that slime is spotted, and the slime removal accuracy and efficiency are directly adversely affected. Details will be described later.
そこで、本発明は上記課題を解決し、地中孔の掘削深さが一定以上であったり、スライム処理装置を地中孔の泥水面から一定距離離間させて設置した場合であっても、水中サンドポンプを精確に制御した状態での地中孔内への下降を可能とするとともに、十分な巻上力を有することによって、すなわち、操作性が要求される繰り出し時においても、又大きな巻上力が要求される巻き取り時の双方に対応することによって、スライムを効率的に除去することが可能な場所打ち杭工法におけるスライム処理方法を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problem, even when the excavation depth of the underground hole is more than a certain level, or when the slime treatment device is installed at a certain distance from the muddy water surface of the underground hole, By allowing the sand pump to descend into the underground hole with precise control, and having sufficient hoisting force, that is, during unwinding where operability is required, large hoisting is also possible. by supporting both during the winding force is required, and its object is to provide a slime treatment method that prevails place pile method to efficiently remove slime.
本発明はその目的を達成するために、請求項1により、吊支索巻取ドラムに繰り出し・巻き取り可能に巻回した吊支索に吊支した水中サンドポンプと、揚泥ホース巻取ドラムに繰り出し・巻き取り可能に巻回して水中サンドポンプに連結した揚泥ホースと、水中サンドポンプに電力を供給するためにキャブタイヤ巻取ドラムに繰り出し・巻き取り可能に巻回して水中サンドポンプに連結したキャブタイヤを具備した場所打ち杭工法におけるスライム処理装置の水中サンドポンプを、泥水を安定液として掘削を完了した地中孔内に下降させて泥水とともにスライムを吸引し、揚泥ホースを介して地上に揚泥して排出する場所打ち杭工法におけるスライム処理方法において、吊支索巻取ドラムを吊支用油圧モータによって巻き取り方向又は繰り出し方向に回転駆動可能とし、揚泥ホース巻取ドラムを揚泥用油圧モータによって巻き取り方向にのみ回転駆動可能とし、水中サンドポンプの下降時には、揚泥ホース巻取ドラムを巻き取り方向に回転駆動させて揚泥ホースを緊張させた状態で、吊支索巻取ドラムを繰り出し方向に回転駆動させることによって、吊支索を繰り出して水中サンドポンプを地中孔内に下降させるとともに、揚泥ホースを揚泥ホース巻取ドラムから繰り出し、水中サンドポンプの上昇時には、揚泥ホース巻取ドラム及び吊支索巻取ドラムを巻き取り方向に回転駆動させ、吊支索を吊支索巻取ドラムに巻き取り、水中サンドポンプを上昇させるとともに、揚泥ホースを揚泥ホース巻取ドラムに巻き取り、揚泥用油圧モータの圧力を、水中サンドポンプの下降時と上昇時において異なる圧力を選択して揚泥ホースを巻き取ることを特徴とする場所打ち杭工法におけるスライム処理方法を基本として提供する。
In order to achieve the object, the present invention provides, according to
請求項2により、揚泥用油圧モータの圧力を、水中サンドポンプの下降に伴う揚泥ホースの繰り出し時には、水中サンドポンプの姿勢を鉛直方向に保ちやすい低圧に、水中サンドポンプの上昇に伴う揚泥ホースの巻き取り時には、揚泥ホースの巻き取り重量に対応した高圧に設定可能とした方法を提供する。
The 請 Motomeko 2, the pressure of the hydraulic motor Agedoro, during feeding of the lift mud hose due to lowering of water sand pump, to easily low pressure keeping the posture of the underwater sand pump in the vertical direction, with increasing water sand pump Provided is a method capable of setting a high pressure corresponding to the winding weight of the lifting mud hose when winding the lifting mud hose .
請求項3により、揚泥用油圧モータの低圧時の圧力を40Kg/Cm2以下とし、高圧時の圧力を50Kg/Cm2〜80Kg/Cm2とした方法を提供する。
The 請
請求項4により、キャブタイヤ巻取ドラムを給電用油圧モータによって巻き取り方向にのみ回転駆動可能とし、水中サンドポンプの下降時には、キャブタイヤ巻取ドラムを巻き取り方向に回転駆動させてキャブタイヤを緊張させた状態で、キャブタイヤをキャブタイヤ巻取ドラムから繰り出し、水中サンドポンプの上昇時には、キャブタイヤ巻取ドラムを巻き取り方向に回転駆動させてキャブタイヤをキャブタイヤ巻取ドラムに巻き取り、給電用油圧モータの圧力を、水中サンドポンプの下降時と上昇時において異なる圧力で制御する方法を提供する。
The 請
請求項5により、給電用油圧モータの圧力を、水中サンドポンプの下降に伴うキャブタイヤの繰り出し時には、水中サンドポンプの姿勢を鉛直方向に保ちやすい低圧に、水中サンドポンプの上昇に伴うキャブタイヤの巻き取り時には、キャブタイヤの巻き取り重量に対応した高圧に設定可能とした方法を提供する。
According to
請求項6により、給電用油圧モータの低圧時の圧力を30Kg/Cm 2 以下とし、高圧時の圧力を50Kg/Cm 2 〜55Kg/Cm 2 とした方法を提供する。
The 請 Motomeko 6, the pressure of the low-pressure feeding hydraulic motor and 30 Kg / Cm 2 or less, to provide a method in which the pressure during the high pressure and 50Kg / Cm 2 ~55Kg / Cm 2 .
請求項7により、スライム処理装置を地中孔の泥水面から所定距離離間させて設置する方法を、請求項8により、スライム処理装置を地中孔の泥水面から高さ方向に所定距離離間させて設置する方法を提供する。
The 請
請求項9により、スライム処理装置を地中孔の泥水面から所定高さを有する構台上に設置する方法を提供する。
The 請
以上記載した本発明の特徴の第1は、揚泥ホース巻取ドラムの駆動源としての揚泥用油圧モータの圧力を吊支索の繰り出し時と巻き取り時において異なる圧力、具体的には吊支索を繰り出して水中サンドポンプを地中孔内に下降させる場合は低圧で、一方吊支索を巻き取って水中サンドポンプを上昇させる場合は高圧に制御することである。すなわち、泥水とともにスライムを吸引して地上に揚泥するために、水中サンドポンプに連結した揚泥ホースを巻回した揚泥ホース巻取ドラムを回転駆動するための揚泥用油圧モータを、水中サンドポンプを下降させる場合には、その姿勢を精確に制御するために、揚泥ホース巻取ドラムを低圧で巻き取り方向に回転駆動させ、一方、水中サンドポンプを上昇させる場合には、地中孔の掘削深さに合わせて繰り出された揚泥ホースを巻き取るために必要とする大きな巻き取り力を得るために、水中サンドポンプの吊支索の巻き取り時には揚泥ホース巻取ドラムを高圧で巻き取り方向に回転駆動することである。そのため、揚泥ホースを作業状態に応じて円滑に制御することができる。 The first of the features of the present invention described above is that the pressure of the hydraulic motor for lifting mud as the driving source of the lifting mud hose winding drum is different from that at the time of unwinding and winding of the suspension branch. When extending the branch and lowering the submersible sand pump into the underground hole, the pressure is controlled at a low pressure, and when winding the suspended support and raising the submersible sand pump, the control is performed at a high pressure. That is, in order to suck the slime together with the muddy water and raise it to the ground, a muddy hydraulic motor for rotating the muddy hose winding drum wound with a muddy hose connected to an underwater sand pump is When lowering the sand pump, in order to accurately control its posture, the hoist drum is rotated at a low pressure in the winding direction, while when the submersible sand pump is raised, In order to obtain the large winding force required to wind up the mud hose drawn out according to the drilling depth of the hole, the winding mud hose take-up drum is pressurized at the time of winding the suspended support of the submersible sand pump. And rotationally driving in the winding direction. Therefore, the mud hose can be smoothly controlled according to the working state.
本発明の特徴の第2は、キャブタイヤ巻取ドラムの駆動源としての給電用油圧モータの圧力を吊支索の繰り出し時と巻き取り時において異なる圧力、具体的には吊支索を繰り出して水中サンドポンプを地中孔内に下降させる場合は低圧で、一方吊支索を巻き取って水中サンドポンプを上昇させる場合は高圧に制御することである。すなわち、電力を供給するために水中サンドポンプに連結したキャブタイヤを巻回したキャブタイヤ巻取ドラムを回転駆動するための給電用油圧モータについても、水中サンドポンプを下降させる場合には、その姿勢を精確に制御するために、キャブタイヤ巻取ドラムを低圧で巻き取り方向に回転駆動させ、一方、水中サンドポンプを上昇させる場合には、地中孔の掘削深さに合わせて繰り出されたキャブタイヤを巻き取るために必要とする大きな巻き取り力を得るために、水中サンドポンプの吊支索の巻き取り時にはキャブタイヤ巻取ドラムを高圧で巻き取り方向に回転駆動することである。そのため、キャブタイヤを作業状態に応じて円滑に制御することができる。 The second feature of the present invention is that the pressure of the power feeding hydraulic motor as the drive source of the cabtyre wind-up drum is set so that the pressure differs between when the suspension branch is extended and when it is wound, specifically, when the suspension branch is extended. When the submersible sand pump is lowered into the underground hole, it is controlled at a low pressure. On the other hand, when the submerged sand pump is lifted by winding the suspension branch, it is controlled at a high pressure. That is, when the submersible sand pump is lowered, the posture of the hydraulic motor for power feeding for rotationally driving the cabtyre take-up drum wound with the cabtyre connected to the submersible sand pump to supply power When the cabtyre wind drum is rotated in the winding direction at a low pressure and the submersible sand pump is raised, the cab fed out according to the excavation depth of the underground hole is controlled. In order to obtain a large winding force necessary for winding the tire, the cabtire winding drum is driven to rotate in the winding direction at a high pressure when winding the suspension branch of the submersible sand pump. Therefore, the cab tire can be smoothly controlled according to the working state.
本発明の特徴の第3は、スライム処理装置を地中孔の泥水面から一定距離離間した場所、例えば段差のある地形や、既存構築物の地下に地中孔を掘削するために地中孔の泥水面から一定高さを有する構台上に設置することが可能となることである。スライム処理装置を地中孔の泥水面から一定距離離間した場所に設置した場合には、地中孔の泥水面からスライム処理装置の設置場所までの高さが加味される。そのため、地中孔の泥水面からスライム処理装置の設置場所までの長さ分の揚泥ホースの重量が直接加味されるため、揚泥ホース巻取ドラムにはスライム処理装置の設置場所に伴った巻き取り力が必要となる。その際、揚泥ホース内の泥水の重量は、泥水を吸引するために水中サンドポンプに設置したインペラによって支持されるため、揚泥ホース巻取ドラムの巻き取り力に影響しない。同様に、キャブタイヤを巻き取るキャブタイヤ巻取ドラムにおいても地中孔の泥水面からスライム処理装置の設置場所までの長さ分のキャブタイヤの重量が加味されるため、キャブタイヤ巻取ドラムにもスライム処理装置の設置場所に伴った巻き取り力が必要となる。本発明によれば、スライム処理装置を地中孔の泥水面から一定距離離間した場所に設置した場合であっても、水中サンドポンプの下降時の精確な姿勢制御を犠牲とすることなく、地中孔の泥水面からスライム処理装置の設置場所までの長さ分の揚泥ホースやキャブタイヤを巻き取ることが可能な巻き取り力を揚泥ホース巻取ドラム及びキャブタイヤ巻取ドラムに付与することができる。 A third feature of the present invention is that the slime treatment device is located at a certain distance from the muddy water surface of the underground hole, such as a stepped terrain or an underground hole for excavating the underground hole in the underground of an existing structure. It is possible to install on a gantry having a certain height from the muddy water surface. When the slime treatment device is installed at a location spaced apart from the muddy water surface of the underground hole, the height from the muddy water surface of the underground hole to the installation location of the slime treatment device is taken into account. Therefore, since the weight of the lifting mud hose for the length from the muddy water surface of the underground hole to the installation location of the slime treatment device is directly taken into account, the lifting mud hoist drum is accompanied by the installation location of the slime treatment device. Winding force is required. At that time, the weight of the muddy water in the lifting mud hose is supported by the impeller installed in the submersible sand pump in order to suck the mud water, and therefore does not affect the winding force of the lifting mud hose winding drum. Similarly, in the cabtyre windup drum that winds up the cabtyre, the weight of the cabtire from the muddy water surface of the underground hole to the place where the slime treatment device is installed is taken into account. In addition, a winding force associated with the installation location of the slime treatment device is required. According to the present invention, even when the slime treatment device is installed at a position spaced apart from the muddy water surface of the underground hole, the ground control can be performed without sacrificing accurate posture control when the submersible sand pump is lowered. A winding force that can wind up the muddy hoses and cabtyres for the length from the muddy water surface of the medium hole to the installation site of the slime treatment device is applied to the hoisting drums and cabtyre winder drums. be able to.
具体的には、揚泥ホース巻取ドラムやキャブタイヤ巻取ドラムを低圧での駆動を可能とすることによって、揚泥ホースの精確な制御と位置決めが要求される地中孔内への下降時に、水中サンドポンプの姿勢を鉛直方向に保つように制御することができる。また、高圧での駆動を可能とすることによって、地中孔の掘削深さが深くなり、揚泥ホースやキャブタイヤの繰り出し長さが長くなった場合や、スライム処理装置を地中孔の泥水面から一定距離離間した場所に設置した場合でも、地中孔の深さや地中孔の泥水面からスライム処理装置迄の距離に応じて確実に地上まで巻き上げることができ、スライム除去作業を効率的に行うことが可能である。しかも、低圧と高圧の切換操作に格別の技能の習得を必要としないため、操作が容易である。 Specifically, by enabling the low-pressure drive of the hoisting hose take-up drum and the cabtyre take-up drum, when the hoisting hose take-down drum is lowered into the underground hole where precise control and positioning are required. The submersible sand pump can be controlled so as to keep the posture of the submersible sand pump in the vertical direction. Also, by enabling high-pressure driving, the depth of excavation of the underground hole becomes deep and the feed length of the lifting mud hose and cabtyre increases, and the slime treatment device is connected to the underground hole mud. Even if it is installed at a certain distance from the surface, it can be reliably rolled up to the ground according to the depth of the underground hole and the distance from the muddy water surface of the underground hole to the slime treatment device, making slime removal work efficient Can be done. In addition, since it is not necessary to acquire special skills for the switching operation between the low pressure and the high pressure, the operation is easy.
以下図面に基づいて本発明にかかる場所打ち杭工法におけるスライム処理方法の実施形態を説明する。図1は本発明の要旨を示す説明図、図2は本発明にかかるスライム処理方法で使用するスライム処理装置1の全体構成図である。先ず、図2を用いてスライム処理装置1の基本構成を説明する。
An embodiment of the slime treatment method in place pile method according to the present invention based on the following drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing the gist of the present invention, and FIG. 2 is an overall configuration diagram of a
図において、旋回台2の上に、所定幅寸法を有して平面視が矩形状に形成された基台3が旋回自在に搭載されている。この基台3の略中央部における幅方向両端部に所定高さ寸法を有する側面視が矩形状の一対の支持ブラケット4が立設されている。この一対の支持ブラケット4の上端部の側面にそれぞれ突設した支持部4aに2本に分割形成したブーム5の基部5bが軸支されている。3aはアウトリガーであり、基台3の安定性を維持するために、基台3の角部に付設している。
In the figure, a
前記ブーム5の中途部と支持ブラケット4の下端部の側面に設けた支持部4b間には、起伏用シリンダ6が配設されている。上記支持ブラケット4の上面の両端部に配置した軸受部7には、主軸8が回転可能に軸架されている。図3の揚泥ホース巻取ドラム31及び吊支索巻取ドラム41の要部説明図、及び図4の揚泥ホース巻取ドラム31の要部説明図に示すように、主軸8に揚泥ホース巻取ドラム31の中心軸37が回転可能に軸架されている。中心軸37は中空であり、揚泥ホース30の基端部を連結する揚泥ホース接続口37aが設置されており、この揚泥ホース接続口37aに、掘削する地中孔22の深さD(図10参照)に応じた所定長さを有する揚泥ホース30の基端部を連結して、揚泥ホース巻取ドラム31に繰り出し・巻き取り可能に巻回するとともに、先端を水中サンドポンプ100に連結する。主軸8の一方側に連結したスプロケット34と、揚泥用油圧モータ32の出力軸32aに連結したスプロケット35との間にチェーン36が掛け渡されている。
A hoisting cylinder 6 is disposed between the middle portion of the
主軸8の他方側は中空であり、揚泥ホース巻取ドラム31の中心軸37と連通しているとともに、開口端部に吐出管23が連結され、吐出管23には吐出管バルブ24を連結している。そして、吐出管バルブ24には後述するように、配管25が接続され、地中孔22内から水中サンドポンプ100によって揚泥した、スライム21を含む泥水20を排泥槽26に貯留する(図8参照)。
The other side of the
図3及び図5,図6の吊支索巻取ドラム41の要部説明図に示すとおり、揚泥ホース巻取ドラム31の両側に左右一対の吊支索巻取ドラム41が揚泥ホース巻取ドラム31と同軸の主軸8上に回転可能に軸架されている。この吊支索巻取ドラム41に、掘削する地中孔の深さDに応じた所定長さを有するゴムベルトからなる左右一対の吊支索40の基端部を連結して、吊支索巻取ドラム41に繰り出し・巻き取り自在に巻回するとともに、先端を水中サンドポンプ100に連結して、水中サンドポンプ100を吊支している。主軸8に連結した左右一対のスプロケット44と、基台3に設置した吊支用油圧モータ42の駆動軸に連結した減速機46の回転軸46aの両端に連結した左右一対のスプロケット45との間に左右一対のチェーン47が掛け渡されている。そのため、吊支用油圧モータ42によって、吊支索巻取ドラム41を回転駆動することによって、吊支索巻取ドラム41に巻回された吊支索40を自在に繰り出し、巻き取り、或いは任意の位置で停止させることが可能である。
As shown in the explanatory view of the main part of the suspended
この左右一対の吊支索巻取ドラム41に巻回した2本の吊支索40がブーム5の先端部5aに配設した吊支索用シーブ43に導出され、この吊支索用シーブ43から下方に懸垂され、その先端部がアーム状のトラバーサ10に連結されて水中サンドポンプ100を吊支している。このトラバーサ10は地中孔22内に吊支した水中サンドポンプ100を水平に維持するためのものである。なお、水中サンドポンプ100を吊支する吊支索40として、本実施形態では、水中サンドポンプ100の稼働時の反力に起因する回動を抑制するため特許文献1に示すゴムベルトを使用した。なお、ゴムベルトに限ることなく、チェーンその他の適宜の吊支索40を採用することも可能である。
The two
揚泥ホース巻取ドラム31に巻回された揚泥ホース30は、吊支索用シーブ43の近傍に配設した揚泥ホース用シーブ33に導出され、この揚泥ホース用シーブ33から下方に懸垂されて、先端部が水中サンドポンプ100に連結されている。
The
前記した揚泥ホース巻取ドラム31は揚泥用油圧モータ32によって、吊支索巻取ドラム41は吊支用油圧モータ42によって、それぞれ独立して回転駆動する構成を採用している。そして、揚泥ホース巻取ドラム31は揚泥用油圧モータ32によって巻き取り方向にのみ回転駆動可能に設定してあり、水中サンドポンプ100の下降時には、揚泥ホース巻取ドラム31を巻き取り方向に回転駆動させて揚泥ホース30を緊張させた状態で、吊支索巻取ドラム41を吊支用油圧モータ42によって、繰り出し方向に回転駆動させることによって、吊支索40を繰り出して水中サンドポンプ100を地中孔22内に下降させるとともに、揚泥ホース30を揚泥ホース巻取ドラム31から、その巻き取り力に抗して繰り出す構成である。すなわち、水中サンドポンプ100の下降時において、[揚泥ホース巻取ドラム31の巻き取り力<吊支索巻取ドラム41の繰り出し力]の関係にあるため、揚泥ホース30は緊張した状態で、吊支索40の繰り出しによって水中サンドポンプ100が下降する動作によって、揚泥ホース巻取ドラム31から繰り出されてゆく。
The above-described lifting mud take-
更に前記基台3に立設した一対の支持ブラケット4よりもリヤR方向に一対の支持ブラケット11が立設されていて、この支持ブラケット11の上面に配設した軸受部12に回転軸13が支持され、この回転軸13にキャブタイヤ巻取ドラム51が回転可能に軸架されている。このキャブタイヤ巻取ドラム51に、掘削する地中孔の深さDに応じた所定長さを有するキャブタイヤ50の基端部を連結して、キャブタイヤ巻取ドラム51に繰り出し・巻き取り自在に巻回している。図7のキャブタイヤ巻取ドラム51の要部説明図に示すとおり、回転軸13に連結したスプロケット54と、支持ブラケット11に設置した給電用油圧モータ52の駆動軸に連結したスプロケット55との間にチェーン56が掛け渡されている。
Further, a pair of
このキャブタイヤ巻取ドラム51に巻回した給電用のキャブタイヤ50がブーム5の先端部5aに配設したキャブタイヤ用シーブ53にまで導出されており、このキャブタイヤ用シーブ53から下方に懸垂されて、先端部が水中サンドポンプ100に装備したモータ(図示略)に給電可能に連結されている。57は回転軸13に装備した給電用のスリップリンクである。
The power supply cab tire 50 wound around the cab tire take-
ブーム5は2本に分割形成されており、それぞれのブーム先端部5aの上面に側面視が略三角枠状のガイド14が突設されるとともに、連結杆15で連結されている。キャブタイヤ50は連結杆15に支持されてキャブタイヤ用シーブ53に導出され、吊支索40はガイド14に穿設したガイド孔を通過して、吊支索用シーブ43に導出されている。
The
キャブタイヤ巻取ドラム51は、給電用油圧モータ52によって巻き取り方向にのみ回転駆動可能に設定してあり、水中サンドポンプ100の下降時には、キャブタイヤ巻取ドラム51を巻き取り方向に回転駆動させてキャブタイヤ50を緊張させた状態で、キャブタイヤ50をキャブタイヤ巻取ドラム51から繰り出し、キャブタイヤ50をキャブタイヤ巻取ドラム51から、その巻き取り力に抗して繰り出す構成である。すなわち、水中サンドポンプ100の下降時において、[キャブタイヤ巻取ドラム51の巻き取り力<吊支索巻取ドラム41の繰り出し力]の関係にあるため、キャブタイヤ50は緊張した状態で、吊支索40の繰り出しによって水中サンドポンプ100が下降する動作によって、キャブタイヤ巻取ドラム51から繰り出されてゆく。
The
スライム処理装置1は、繰り出し・巻き取り可能な吊支索40に吊支した水中サンドポンプ100を、泥水20を安定液として掘削を完了した地中孔22内に挿入し、地中孔22内の泥水20中に浮遊し、或いは地中孔22の孔底22aに沈殿したり孔壁22bに付着しているスライム21を水中サンドポンプ100によって吸引し地上に揚泥することによって、地中孔22外に排出して除去するものである。その概要を図8に基づいて説明する。
The
図8に示すように、掘削を完了した地中孔22内には、掘削によって劣化するとともに、掘削によって生じた微細な泥砂等の残渣であるスライム21を含んだ安定液としての泥水20が満たされている。この地中孔22近傍の所定の位置にスライム処理装置1を設置して、旋回台2を所定の位置に回転させて基台3の位置を決定し、アウトリガー3aによって姿勢を安定化させる。次に起伏用シリンダ6を駆動してブーム5の起伏動作を行い、該ブーム5の先端部5aに配設した吊支索用シーブ43の位置を決定してから、左右一対の吊支索巻取ドラム41から2本のゴムベルトからなる吊支索40を繰り出すことにより、水中サンドポンプ100を地中孔22内の泥水の比重の高い領域、即ち劣化している領域に至るまで下降させる。
As shown in FIG. 8, the
このときに吊支索巻取ドラム41と同軸に配備した揚泥ホース巻取ドラム31は、揚泥用油圧モータ32によって巻き取り方向に回転駆動されており、同様にキャブタイヤ巻取ドラム51も給電用油圧モータ52によって巻き取り方向に回転駆動されている。そのため、吊支索巻取ドラム41が吊支用油圧モータ42によって繰り出し方向に回転駆動され、吊支索40が繰り出されて水中サンドポンプ100が地中孔22内に下降することによって、水中サンドポンプ100に連結された揚泥ホース30及びキャブタイヤ50も巻き取り方向に緊張した状態で繰り出されてゆく。
At this time, the lifting
次に、キャブタイヤ50に給電することにより、水中サンドポンプ100に装備したモータ(図示略)を駆動させて、泥水20の揚泥を開始し、吊支索40を地中孔22の孔底22aにまで徐々に下降させることにより、水中サンドポンプ100の働きによって泥水20中に浮遊し、或いは孔底22aに沈殿しているスライム21を泥水20とともに吸引し、揚泥ホース30を介して地上に揚泥する。更に2本のゴムベルトからなる吊支索40を順次引き上げることによって地中孔22内の泥水20中に浮遊するスライム21を泥水20とともに吸引する。水中サンドポンプ100に吸引したスライム21を含む泥水20は、揚泥ホース30を介して地中孔22の外部へ揚泥し、スライム処理装置1の中心軸37の揚泥ホース接続口37aに揚泥ホース30の基端部を連結するとともに、中心軸37に連結した吐出管23(図3参照)に装備した吐出管バルブ24に接続した配管25を介して排泥槽26に貯留して最終処分を行う。よって、吐出管バルブ24の開閉動作及び開閉の程度を制御することによって、泥水20の揚泥の有無及び揚泥量を設定・管理することができる。併せて、泥水槽60から新しい泥水61を泥水供給用水中サンドポンプ62によって配管63を介して地中孔22に補充し、スライムの混入した劣化した泥水20と新しい泥水61を置換している。
Next, by supplying power to the cabtyre 50, a motor (not shown) provided in the
図9に示すように、水中サンドポンプ100に設置したインペラ9に吸引された泥水20を地上に揚泥するために、揚泥ホース30はインペラ9の外周部に接続されていることが多い。また、揚泥ホース30は地中孔22内へ下降するための揚泥ホース30の繰り出し開始時において、その反発力によって鉛直方向よりやや円弧を描いた状態で吊支されることとなる。そのため、水中サンドポンプ100を垂直方向から横方向へ傾けようとする力が発生することとなり、水中サンドポンプ100を地中孔22の孔壁22bに接触することなく、地中孔22内の中央に垂下させることが困難となり、スライム21の吸引に斑が生じ、スライム21の除去精度や効率に直接的な悪影響を生じてしまうこととなる。特に地中孔22を深く掘削する場合や、口径の小さい地中孔22において、その傾向が強い。
As shown in FIG. 9, the
揚泥ホース30の繰り出し開始時から地中孔22内への下降時においては、水中サンドポンプ100の姿勢を精確に制御することが要請される。そのため従来は、揚泥ホース巻取ドラム31を回転駆動する揚泥用油圧モータ32の圧力を、揚泥ホース30の繰り出し動作に適した圧力、すなわち、図10に示すように水中サンドポンプ100の姿勢を鉛直方向に制御することが容易な圧力に設定して作業を行っていた。キャブタイヤ巻取ドラム51を回転駆動する給電用油圧モータ52の圧力も、水中サンドポンプ100の姿勢を鉛直方向に制御することが容易な圧力に設定していた。
It is required to accurately control the posture of the
上記した揚泥用油圧モータ32の圧力設定により、図10に示すように、地中孔22内へ下降するための揚泥ホース30の繰り出し開始時において、水中サンドポンプ100を鉛直方向に吊支し、かつ、図11に示すように、地中孔22内への下降途中においても孔壁22bに接触することなく、地中孔22内の中央に垂下させて、図12に示すように孔底22aの所定の位置に着底させている。
As shown in FIG. 10, the
スライム21が分散した泥水20の揚泥作業を行いながら、水中サンドポンプ100を上昇させる場合、すなわち、揚泥ホース30の巻き取り作業においても、従来、揚泥用油圧モータ32の圧力は、繰り出し作業時の圧力と同一の固定した圧力に設定されて作業を行っている。40m程度までの深さDの地中孔22であれば、従来のように水中サンドポンプ100の姿勢を鉛直方向に制御することを優先して揚泥用油圧モータ32の圧力を設定したとしても特に大きな問題を生じることなく、水中サンドポンプ100による各作業に伴う各種の繰り出し動作及び巻き取り動作に対応することが可能であった。
In the case where the
しかしながら、場所打ち杭や場所打ち杭工法の有用性や汎用性は、近時益々高く評価されており、掘削する地中孔22の深さDも従来の40m程度までの深さDから、60m〜70m程度の深さDに至り、場合によっては100mを超える深さDの地中孔22も掘削されている。この地中孔22の深度化の傾向は今後益々高くなると思われる。このように、掘削する地中孔22の深さDが60mを超えて深くなるに連れ、当然ながら地中孔22内に繰り出される揚泥ホース30の長さも長くなる。揚泥ホース30の地上での重量は4.5kg/m程度、水中での重量は1.0kg/m程度であり、泥水20で満たされた揚泥ホース30の繰り出し長さが長ければ長いほど、又地中孔22外において、スライム処理装置1から繰り出した長さが長ければ長いほど、繰り出し長さに比例して重量が増大し、繰り出した長さ分の揚泥ホース30の重量が直接加味されるため、揚泥ホース巻取ドラム31にはスライム処理装置1の設置場所に伴って、より大きな巻き取り力が必要となる。
However, the usefulness and versatility of cast-in-place piles and cast-in-place pile methods have been increasingly evaluated recently, and the depth D of the
なお、水中サンドポンプ100は、地中孔22内の泥水20中においては自身の浮力によって巻き取り重量が軽減されるが、巻き取り長さが長くなれば、その長さに比例して大きな巻き取り力が必要となることに相違ない。
The
図13は、地中孔22の開口部の地面GLから高さ方向に所定距離離間させて、一定高さTを有する構台Pにスライム処理装置1を設置した施工場所である。この場合も地面GLから構台Pまでの長さ分の揚泥ホース30の重量が直接加味されるため、より大きな巻き取り力が必要となる。地面GLから構台P迄の高さTは、2,3mから15m程度まで、工事環境により様々である。今後はより高い位置での設置も考えられる。巻き取り時に大きな巻き取り力を必要とすることはキャブタイヤ50を巻き取るキャブタイヤ巻取ドラム51においても同様である。なお、構台Pは地形の高低差を利用したものや、構築物、既存の建物等スライム処理装置1を設置できるスペースと地中孔22に隣接して一定の高さを有する場所であれば、自然物、人工物を問わない。
FIG. 13 is a construction site where the
加えて近時は、段差地,狭隘地,既存の構築物や建築物の隣接地,地下等々様々な施工場所で場所打ち杭を施工することも多くなっている。例えば、図14,図15に示すように、段差地70に建築されている2つの建築物71,72の内、上段地70bの建築物72を解体し、新たな建築物のための基礎杭として地中孔22を掘削する施工場所である。かかる段差地70では、上段地70bから地中孔22を掘削し、地中孔22内の開口部まで泥水20を満たしてしまうと、地盤によっては傾斜地70cから泥水20が漏水して、下段地70aの建築物71や環境に被害を与えるおそれがある。
In addition, in recent years, cast-in-place piles are often constructed at various construction sites such as stepped land, narrow land, adjacent land of existing structures and buildings, and underground. For example, as shown in FIGS. 14 and 15, among the two
そのため、かかる段差地70の上段地70bのような施工場所において、泥水20を使用して地中孔22を掘削する場合は、地中孔22の開口部から所定長さのケーシングチューブ75を挿通して、孔壁22bの崩壊を防止した上で、泥水面22cが下段地70aの地面GL1のレベル近傍に止まるように泥水20を供給している。これにより、泥水20に起因する傾斜地70cからの漏水やその他の被害を防ぐことができる。
Therefore, when excavating the
一方において、泥水面22cから、スライム処理装置1を設置した上段地70bの地面GL2までは高さ方向に一定距離Tだけ離間することとなり、この一定距離T間は揚泥ホース30の重量が直接加味されるため、より大きな巻き取り力が必要となる。
On the other hand, the muddy water surface 22c is separated from the ground GL2 of the
また、図16,図17に示すように、地下構造を有する既存の建築物80を解体し、新たな建築物のための基礎杭として地下81に地中孔22を掘削する施工場所においては、地下構造物を解体した後に、地上の地面GL3迄の高さを有する所定の構台82を構築し、この構台82の上面82aから公知のケーシングドライバ85によってケーシングチューブ83を地下の地面GL4から回転圧入し、その後、地下の地面GL4から泥水20を使用して地中孔22を掘削している。
In addition, as shown in FIGS. 16 and 17, in the construction site where the existing
そのため、地下の地面GL4から地中孔22を掘削する場合は、泥水面22cから、地上の地面GL3又は構台82の上面82aに設置したスライム処理装置1までは高さ方向に一定距離Tだけ離間することとなり、この一定距離T間は揚泥ホース30の重量が直接加味されるため、より大きな巻き取り力が必要となる。
Therefore, when excavating the
前記したような掘削する地中孔22の深さDが深かったり、地中孔22を地下に掘削したり、或いはスライム処理装置1を、地中孔の開口部や泥水面から一定距離Tを有する場所に設置することによって、スライム処理装置1の設置場所が地中孔22の泥水面22cから一定距離離間していることに起因して、繰り出し時における水中サンドポンプ100の姿勢制御に適した設定圧力の揚泥用油圧モータ32では、揚泥ホース30を巻き取ることができないケースが生じていた。揚泥ホース30の巻き取りができなければ、揚泥作業を行うことができないため、揚泥用油圧モータ32の設定圧力を巻き取り時に必要とされる圧力を基準として設定するようになっている。給電用油圧モータ52についても同様に巻き取り時に必要とされる圧力を基準として設定されている。すなわち、揚泥用油圧モータ32や給電用油圧モータ52の圧力設定は、必要とする巻き取り力に応じた出力を基準として行われ、繰り出し時の操作性や精確性については考慮されなくなっている。
As described above, the depth D of the
しかしながら、揚泥ホース30の巻き取り動作に焦点を合わせた揚泥用油圧モータ32の圧力設定では、水中サンドポンプ100を地中孔22内に下降させるための繰り出し作業時の圧力としては出力が大きすぎて、水中サンドポンプ100の姿勢を精確に制御して、水中サンドポンプ100を地中孔22の孔壁22bに接触することなく、地中孔22内の中央に垂下させることが困難となってしまい、スライム21の吸引に斑が生じ、スライム21の除去精度や効率に直接的な悪影響が生じている。
However, in the pressure setting of the lifting mud
そこで、本発明は、常に巻き取り方向に回転駆動されている揚泥ホース巻取ドラム31の動力源である揚泥用油圧モータ32の圧力を、揚泥ホース30の繰り出し時と、水中サンドポンプ100の起動時及び揚泥ホース30の巻き取り時において異なる圧力で制御可能とするようにした。具体的には、揚泥用油圧モータ32の圧力を、繰り出し時は低圧に、起動時・巻き取り時は高圧の2段階に制御可能とした。その特徴を図1の本発明の要旨を示す説明図に基づいて説明する。
Therefore, the present invention uses the pressure of the lifting mud
図1に示すように、スライム処理装置1には、吊支索40を繰り出し・巻き取り可能に巻回した吊支索巻取ドラム41と、揚泥ホース30を繰り出し・巻き取り可能に巻回した揚泥ホース巻取ドラム31と、キャブタイヤ50を繰り出し・巻き取り可能に巻回したキャブタイヤ巻取ドラム51を装備し、吊支索40によって水中サンドポンプ100を繰り出し・巻き取り可能に吊支するとともに、揚泥ホース30及びキャブタイヤ50を水中サンドポンプ100に連結している。吊支索巻取ドラム41は吊支用油圧モータ42の油圧によって、繰り出し方向及び巻き取り方向の双方に回転駆動され、吊支索40を油圧によって繰り出し・巻き取ることができる。揚泥ホース巻取ドラム31は揚泥用油圧モータ32の油圧によって、キャブタイヤ巻取ドラム51は給電用油圧モータ52の油圧によって、巻き取り方向にのみ回転駆動され、それぞれ吊支索40,揚泥ホース30,キャブタイヤ50を油圧によって巻き取ることができ、又、吊支索40の繰り出しによる水中サンドポンプ100の下降によって、巻き取り方向の回転に抗して繰り出すことが可能である。
As shown in FIG. 1, the
本発明では、前記したような掘削する地中孔22の深さDが深かったり、地中孔22を地下に掘削したり、或いはスライム処理装置1を、地中孔22の開口部や泥水面から一定距離Tを有する場所に設置することによって、スライム処理装置1の設置場所が地中孔22の泥水面22cから一定距離離間していることに起因して、地中孔22内への水中サンドポンプ100の下降に伴う揚泥ホース30の繰り出し時Fは低圧Lに、地中孔22内における水中サンドポンプ100の起動時(始動時及び稼働中)及び巻き取り時Wは高圧Hの2段階に制御する。よって、揚泥用油圧モータ32は、水中サンドポンプ100による泥水20の吸引時及び水中サンドポンプ100の巻き取り時は常に高圧に制御されている。具体的には、低圧L時の圧力を40Kg/Cm2以下とし、高圧H時の圧力を50Kg/Cm2〜80Kg/Cm2とする。更には、地中孔22の掘削深度が50mより以浅の場合は、揚泥用油圧モータ32の高圧H時の圧力を50Kg/Cm2とし、地中孔22の掘削深度が50mより以深の場合は、揚泥用油圧モータ32の高圧H時の圧力を80Kg/Cm2とする。
In the present invention, the depth D of the
同様に、給電用油圧モータ52の圧力を、地中孔22内への水中サンドポンプ100の下降に伴うキャブタイヤ50の繰り出し時Fと、地中孔22内における水中サンドポンプ100の起動時(始動時及び稼働中)・巻き取り時Wにおいて異なる圧力で制御することとし、繰り出し時Fは低圧L1に、起動時及び巻き取り時Wは高圧H1の2段階に制御する。よって、給電用油圧モータ52は、水中サンドポンプ100による泥水20の吸引時及び水中サンドポンプ100の巻き取り時は常に高圧に制御されている。具体的には、低圧L1時の圧力を30Kg/Cm2以下とし、高圧H1時の圧力を50Kg/Cm2〜55Kg/Cm2とする。
Similarly, the pressure of the
揚泥ホース30やキャブタイヤ50の繰り出し時Fにおいて、揚泥用油圧モータ32及び給電用油圧モータ52を低圧L,L1で出力することにより、水中サンドポンプ100を地中孔22内に下降させる際に位置決めが精確にでき、しかも操作が容易である。また、水中サンドポンプ100の地中孔22内への下降時においても、その姿勢を容易に制御することができ、揚泥ホース30や水中サンドポンプ100で孔壁22bを損壊することを防ぐことができる。従来、揚泥用油圧モータ32及び給電用油圧モータ52では単一の油圧と回路を使用していたが、地中孔22が高深度の場合に作業不能状況が生じたため、油圧を上げることにより作業自体の不能には対応してきたが、その一方で、負荷の少ない繰り出し時において高圧にて動作することとなり、地中孔22内への下降時の操作性が悪くなっていた課題を解消することができる。
When the
以上記載した本発明によれば、揚泥ホース巻取ドラムの駆動源としての揚泥用油圧モータの圧力を吊支索の繰り出し時と巻き取り時において異なる圧力、具体的には吊支索を繰り出して水中サンドポンプを地中孔内に下降させる場合は低圧で、一方吊支索を巻き取って水中サンドポンプを上昇させる場合は高圧に制御することである。すなわち、泥水とともにスライムを吸引して地上に揚泥するために、水中サンドポンプに連結した揚泥ホースを巻回した揚泥ホース巻取ドラムを回転駆動するための揚泥用油圧モータを、水中サンドポンプを下降させる場合には、その姿勢を精確に制御するために、揚泥ホース巻取ドラムを低圧で巻き取り方向に回転駆動させ、一方、水中サンドポンプを上昇させる場合には、地中孔の掘削深さに合わせて繰り出された揚泥ホースを巻き取るために必要とする大きな巻き取り力を得るために、水中サンドポンプの吊支索の巻き取り時には揚泥ホース巻取ドラムを高圧で巻き取り方向に回転駆動することである。そのため、揚泥ホースを作業状態に応じて円滑に制御することができる。 According to the present invention described above, the pressure of the lifting mud hydraulic motor as the driving source of the lifting mud hose winding drum is set to different pressures when the suspension branch is unwound and when it is wound. When the submersible sand pump is lowered into the underground hole, it is controlled at a low pressure. On the other hand, when the submerged sand pump is wound up and the submersible sand pump is raised, it is controlled at a high pressure. That is, in order to suck the slime together with the muddy water and raise it to the ground, a muddy hydraulic motor for rotating the muddy hose winding drum wound with a muddy hose connected to an underwater sand pump is When lowering the sand pump, in order to accurately control its posture, the hoist drum is rotated at a low pressure in the winding direction, while when the submersible sand pump is raised, In order to obtain the large winding force required to wind up the mud hose drawn out according to the drilling depth of the hole, the winding mud hose take-up drum is pressurized at the time of winding the suspended support of the submersible sand pump. And rotationally driving in the winding direction. Therefore, the mud hose can be smoothly controlled according to the working state.
また、キャブタイヤ巻取ドラムの駆動源としての給電用油圧モータの圧力を吊支索の繰り出し時と巻き取り時において異なる圧力、具体的には吊支索を繰り出して水中サンドポンプを地中孔内に下降させる場合は低圧で、一方吊支索を巻き取って水中サンドポンプを上昇させる場合は高圧に制御することである。すなわち、電力を供給するために水中サンドポンプに連結したキャブタイヤを巻回したキャブタイヤ巻取ドラムを回転駆動するための給電用油圧モータについても、水中サンドポンプを下降させる場合には、その姿勢を精確に制御するために、キャブタイヤ巻取ドラムを低圧で巻き取り方向に回転駆動させ、一方、水中サンドポンプの上昇させる場合には、地中孔の掘削深さに合わせて繰り出されたキャブタイヤを巻き取るために必要とする大きな巻き取り力を得るために、水中サンドポンプの吊支索の巻き取り時にはキャブタイヤ巻取ドラムを高圧で巻き取り方向に回転駆動することである。そのため、キャブタイヤを作業状態に応じて円滑に制御することができる。 Also, the pressure of the hydraulic motor for power feeding as the drive source of the cabtyre winder drum is different from the pressure at the time of unwinding and winding of the suspension branch. When it is lowered, it is controlled at a low pressure, and when it is wound up on the one hand and the underwater sand pump is raised, it is controlled at a high pressure. That is, when the submersible sand pump is lowered, the posture of the hydraulic motor for power feeding for rotationally driving the cabtyre take-up drum wound with the cabtyre connected to the submersible sand pump to supply power In order to accurately control the cabtyre wind drum, the cabtyre wind drum is driven to rotate in the winding direction at a low pressure, and when the submersible sand pump is raised, the cab is fed in accordance with the excavation depth of the underground hole. In order to obtain a large winding force necessary for winding the tire, the cabtire winding drum is driven to rotate in the winding direction at a high pressure when winding the suspension branch of the submersible sand pump. Therefore, the cab tire can be smoothly controlled according to the working state.
さらに、スライム処理装置を地中孔の泥水面から一定距離離間した場所、例えば段差のある地形や、既存構築物の地下に地中孔を掘削するために地中孔の泥水面から一定高さを有する構台上に設置することが可能となることである。スライム処理装置を地中孔の泥水面から一定距離離間した場所に設置した場合には、地中孔の泥水面からスライム処理装置の設置場所までの高さが加味される。そのため、地中孔の泥水面から設置場所までの長さ分の揚泥ホースの重量が直接加味されるため、揚泥ホース巻取ドラムにはスライム処理装置の設置場所に伴った巻き取り力が必要となる。同様に、キャブタイヤを巻き取るキャブタイヤ巻取ドラムにおいても地中孔の泥水面からスライム処理装置の設置場所までの長さ分のキャブタイヤの重量が加味されるため、キャブタイヤ巻取ドラムにもスライム処理装置の設置場所に伴った巻き取り力が必要となる。本発明によれば、スライム処理装置を地中孔の泥水面から一定距離離間した場所に設置した場合であっても、水中サンドポンプの下降時の精確な姿勢制御を犠牲とすることなく、地中孔の泥水面から設置場所までの長さ分の揚泥ホースやキャブタイヤを巻き取ることが可能な巻き取り力を揚泥ホース巻取ドラム及びキャブタイヤ巻取ドラムに付与することができる。 In addition, place the slime treatment device at a certain distance from the muddy water surface of the underground hole, such as a stepped terrain, or a certain height from the muddy water surface of the underground hole to excavate the underground hole under the existing structure. It is possible to install it on the gantry that has it. When the slime treatment device is installed at a location spaced apart from the muddy water surface of the underground hole, the height from the muddy water surface of the underground hole to the installation location of the slime treatment device is taken into account. Therefore, since the weight of the lifting mud hose for the length from the mud surface of the underground hole to the installation location is directly taken into account, the winding hose take-up drum has a winding force associated with the installation location of the slime treatment device. Necessary. Similarly, in the cabtyre windup drum that winds up the cabtyre, the weight of the cabtire from the muddy water surface of the underground hole to the place where the slime treatment device is installed is taken into account. In addition, a winding force associated with the installation location of the slime treatment device is required. According to the present invention, even when the slime treatment device is installed at a position spaced apart from the muddy water surface of the underground hole, the ground control can be performed without sacrificing accurate posture control when the submersible sand pump is lowered. A winding force capable of winding up the lifting mud hose and the cab tire for the length from the muddy water surface of the medium hole to the installation location can be imparted to the lifting mud winding drum and the cab tire winding drum.
具体的には、揚泥ホース巻取ドラムやキャブタイヤ巻取ドラムを低圧での駆動を可能とすることによって、揚泥ホースの精確な制御と位置決めが要求される地中孔への下降時に、水中サンドポンプの姿勢を鉛直方向に保つように制御することができる。また、高圧での駆動を可能とすることによって、地中孔の掘削深さが深くなり、揚泥ホースやキャブタイヤの繰り出し長さが長くなった場合や、スライム処理装置を地中孔の泥水面から一定距離離間した場所に設置した場合でも、地中孔の深さや地中孔の泥水面からスライム処理装置迄の距離に応じて確実に地上まで巻き上げることができ、スライム除去作業を効率的に行うことが可能である。しかも、低圧と高圧の切換操作に格別の技能の習得を必要としないため、操作が容易である。 Specifically, by enabling the low-pressure drive of the hoisting hose take-up drum and the cabtyre take-up drum, when descending to the underground hole where precise control and positioning of the hoisting hose is required, It is possible to control the posture of the submersible sand pump to be maintained in the vertical direction. Also, by enabling high-pressure driving, the depth of excavation of the underground hole becomes deep and the feed length of the lifting mud hose and cabtyre increases, and the slime treatment device is connected to the underground hole mud. Even if it is installed at a certain distance from the surface, it can be reliably rolled up to the ground according to the depth of the underground hole and the distance from the muddy water surface of the underground hole to the slime treatment device, making slime removal work efficient Can be done. In addition, since it is not necessary to acquire special skills for the switching operation between the low pressure and the high pressure, the operation is easy.
1…スライム処理装置
2…旋回台
3…基台
4,11…支持ブラケット
5…ブーム
6…起伏用シリンダ
7,12…軸受部
8…主軸
9…インペラ
10…トラバーサ
13…回転軸
14…ガイド
15…連結杆
20…泥水
21…スライム
22…地中孔
22a…孔底
22b…孔壁
22c…泥水面
23…吐出管
24…吐出管バルブ
25,63…配管
26…排泥槽
30…揚泥ホース
31…揚泥ホース巻取ドラム
32…揚泥用油圧モータ
33…揚泥ホース用シーブ
34,35,44,45,54,55…スプロケット
36,47,56…チェーン
37…中心軸
40…吊支索
41…吊支索巻取ドラム
42…吊支用油圧モータ
43…吊支索用シーブ
46…減速機
50…キャブタイヤ
51…キャブタイヤ巻取ドラム
52…給電用油圧モータ
60…泥水槽
61…新しい泥水
62…泥水供給用水中サンドポンプ
70…段差地
70a…下段地
70b…上段地
70c…傾斜地
71,72,80…建築物
75,83…ケーシングチューブ
81…地下
P,82…構台
82a…上面
85…ケーシングドライバ
100…水中サンドポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
泥水を安定液として掘削を完了した地中孔内に下降させて泥水とともにスライムを吸引し、揚泥ホースを介して地上に揚泥して排出する場所打ち杭工法におけるスライム処理方法において、
吊支索巻取ドラムを吊支用油圧モータによって巻き取り方向又は繰り出し方向に回転駆動可能とし、揚泥ホース巻取ドラムを揚泥用油圧モータによって巻き取り方向にのみ回転駆動可能とし、
水中サンドポンプの下降時には、揚泥ホース巻取ドラムを巻き取り方向に回転駆動させて揚泥ホースを緊張させた状態で、吊支索巻取ドラムを繰り出し方向に回転駆動させることによって、吊支索を繰り出して水中サンドポンプを地中孔内に下降させるとともに、揚泥ホースを揚泥ホース巻取ドラムから繰り出し、
水中サンドポンプの上昇時には、揚泥ホース巻取ドラム及び吊支索巻取ドラムを巻き取り方向に回転駆動させ、吊支索を吊支索巻取ドラムに巻き取り、水中サンドポンプを上昇させるとともに、揚泥ホースを揚泥ホース巻取ドラムに巻き取り、
揚泥用油圧モータの圧力を、水中サンドポンプの下降時と上昇時において異なる圧力を選択して揚泥ホースを巻き取ることを特徴とする場所打ち杭工法におけるスライム処理方法。 A submersible sand pump suspended on a suspension branch wound so as to be able to be unwound and wound on a suspension winding winding drum, and connected to an underwater sand pump so that it could be unwound and wound on a winding hose winding drum. Of a slime treatment device in a cast-in-place pile construction method equipped with a pumping hose and a cab tire connected to an underwater sand pump wound around a cabtyre wind drum to supply power to the underwater sand pump. Submersible sand pump,
Mud is lowered into the ground hole to complete the excavation as a stable liquid by sucking slime with mud, the slime treatment method in place pile method for discharging by Agedoro on land via a lift mud hose,
The suspension branch winding drum can be driven to rotate in the winding direction or the feeding direction by the suspension support hydraulic motor, and the lifting hose winding drum can be driven to rotate only in the winding direction by the lifting mud hydraulic motor,
When the submersible sand pump descends, the lifting support hose winding drum is rotated in the winding direction and the lifting hose winding drum is rotated while the lifting hose winding drum is in tension. Pull out the rope and lower the submersible sand pump into the underground hole, and feed the mud hose out of the hoist drum.
When the submersible sand pump is lifted, the hoisting hose winding drum and the suspension branch winding drum are driven to rotate in the winding direction, the suspension branch is wound around the suspension branch winding drum, and the submersible sand pump is raised. , Wind the mud hose around the drum
The pressure of the hydraulic motor Agedoro, slime treatment method in place pile method, wherein the winding the Agedoro hose by selecting different pressure during rising and when descending underwater sand pump.
水中サンドポンプの下降に伴う揚泥ホースの繰り出し時には、水中サンドポンプの姿勢を鉛直方向に保ちやすい低圧に、
水中サンドポンプの上昇に伴う揚泥ホースの巻き取り時には、揚泥ホースの巻き取り重量に対応した高圧に設定可能とした請求項1記載の場所打ち杭工法におけるスライム処理方法。 The pressure of the hydraulic motor for pumping mud
At the time of the feeding of fried mud hose due to the downward movement of the underwater sand pump, the easy low pressure to maintain the posture of the underwater sand pump in the vertical direction,
During winding of the lifting mud hose with increasing water sand pump, slime treatment method in place pile method of claim 1, wherein the settable to a high pressure corresponding to the winding weight of Agedoro hose.
水中サンドポンプの下降時には、キャブタイヤ巻取ドラムを巻き取り方向に回転駆動させてキャブタイヤを緊張させた状態で、キャブタイヤをキャブタイヤ巻取ドラムから繰り出し、
水中サンドポンプの上昇時には、キャブタイヤ巻取ドラムを巻き取り方向に回転駆動させてキャブタイヤをキャブタイヤ巻取ドラムに巻き取り、
給電用油圧モータの圧力を、水中サンドポンプの下降時と上昇時において異なる圧力で制御する請求項1,2又は3記載の場所打ち杭工法におけるスライム処理方法。 The key Yabutaiya winding drum and only rotatably driven in the winding direction by the power supply for the hydraulic motor,
When the submersible sand pump descends, the cab tire take-up drum is unwound from the cab tire take-up drum while the cab tire take-up drum is rotated in the take-up direction and the cab tire is in tension.
When the submersible sand pump rises, the cab tire winding drum is rotated in the winding direction to wind the cab tire around the cab tire winding drum,
The pressure of the feed hydraulic motor, slime treatment method in place pile method according to claim 1, wherein controlling at different pressures during rising and when descending underwater sand pump.
水中サンドポンプの下降に伴うキャブタイヤの繰り出し時には、水中サンドポンプの姿勢を鉛直方向に保ちやすい低圧に、
水中サンドポンプの上昇に伴うキャブタイヤの巻き取り時には、キャブタイヤの巻き取り重量に対応した高圧に設定可能とした請求項4記載の場所打ち杭工法におけるスライム処理方法。 The pressure of the hydraulic motor for power feeding
At the time of feeding of the cab tire due to the downward movement of the underwater sand pump, the easy low pressure to maintain the posture of the underwater sand pump in the vertical direction,
During winding of cabtire with increasing water sand pump, slime treatment method in place pile method configurable with claims 4, wherein the pressure corresponding to the winding weight of cabtire.
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