特許 7315403 水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去方法及び当該方法に用いる砂除去装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-18

(45)【発行日】2023-07-26

(54)【発明の名称】水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去方法及び当該方法に用いる砂除去装置

(51)【国際特許分類】

   H02G 1/06 20060101AFI20230719BHJP

   H02G 9/06 20060101ALI20230719BHJP

【ＦＩ】

H02G1/06

H02G9/06

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019139156

(22)【出願日】2019-07-29

(65)【公開番号】P2021023056

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-06-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000141060

【氏名又は名称】株式会社関電工

(73)【特許権者】

【識別番号】505280705

【氏名又は名称】三由工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075410

【弁理士】

【氏名又は名称】藤沢 則昭

(74)【代理人】

【識別番号】100135541

【弁理士】

【氏名又は名称】藤沢 昭太郎

(72)【発明者】

【氏名】戸矢 貴幸

(72)【発明者】

【氏名】吉本 正浩

(72)【発明者】

【氏名】足立 倫海

(72)【発明者】

【氏名】井口 昌之

(72)【発明者】

【氏名】廣田 純生

(72)【発明者】

【氏名】石崎 勉

【審査官】岩井 一央

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２７４８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２９２７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７１１９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｇ １／０６

Ｈ０２Ｇ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力ケーブルが１本又は複数本収納されたトラフの、前記電力ケーブルの上部のトラフの断面より小さい断面を有する先端治具を設け、
当該先端治具の前面には管体から成る複数の空気吸引口及び当該空気吸引口の上方に複数の水噴射ノズルを並べて夫々設け、前記複数の空気吸引口の管体の後方でこれらを一体に纏めた大径管体を設け、
当該大径管体の後端にバキュームホースを内蔵した可とう性のガイド管の先端を接続し、また、前記水噴射ノズルの後端に給水管の先端を接続し、
当該先端治具、これに続く前記ガイド管及び給水管を砂の充填されたトラフ内に押し込む延線機を設け、前記ガイド管内のバキュームホースの他端は吸引装置に接続し、また、前記給水管の他端は高圧水供給装置に接続し、
前記トラフの一端開口部から、電力ケーブルの上の砂に向けて、前記先端治具、前記ガイド管及び給水管をトラフ内に前記延線機で押し込み、これにより前記先端冶具、バキュームホース及び給水管をトラフ内に挿入し、前記先端治具の水噴射ノズルにより水を前方の砂に噴射させて、当該先端治具の前方の砂を緩くし、砂が液状化しない状態で前記空気吸引口から砂を吸引させることを特徴とする、トラフ内の砂を除去する方法。

【請求項2】

電力ケーブルが１本又は複数本収納されたトラフの、前記電力ケーブルの上部のトラフの断面より小さい断面を有する枠体から成る先端治具を設け、
当該先端治具の前面開口部を空気吸引口とし、当該前面開口部内の両側に複数の水噴射ノズルを縦に並べて設け、前記空気吸引口の後方に設けた管体の後端にバキュームホースを内蔵した可とう性のガイド管の先端を接続し、
また、前記ノズルの後端の接続管を前記先端治具の枠体から外に導出し、当該接続管の後端に給水管の先端を接続し、
当該先端治具、これに続く前記ガイド管及び給水管を砂の充填されたトラフ内に押し込む延線機を設け、前記ガイド管内のバキュームホースの他端は吸引装置に接続し、また、前記給水管の他端は高圧水供給装置に接続し、
前記トラフの一端開口部から、電力ケーブルの上の砂に向けて、前記先端治具、前記ガイド管及び給水管をトラフ内に前記延線機で押し込み、これにより前記先端治具、バキュームホース及び給水管をトラフ内に挿入し、前記先端治具の水噴射ノズルにより水を前方の砂に噴射させて、当該先端治具の前方の砂を緩くし、砂が液状化しない状態で前記空気吸引口から砂を吸引させることを特徴とする、トラフ内の砂を除去する方法。

【請求項3】

電力ケーブルが１本又は複数本収納されたトラフの、前記電力ケーブルの上部のトラフの断面より小さい断面を有する枠体から成る先端治具を設け、
当該先端治具の前面開口部を空気吸引口とし、当該前面開口部内の中央に回転式の水噴射ノズルを設け、当該水噴射ノズルの前部は前記先端治具の前方に突出させ、当該突出した水噴射ノズルの前部に、斜め前方に噴射するノズル孔を設け、当該水噴射ノズルの両脇の前面開口部内に２つのガイド突出片を設け、
前記空気吸引口の後方に設けた管体の後端にバキュームホースを内蔵した可とう性のガイド管の先端を接続し、
また、前記水噴射ノズルの後端の接続管を前記先端治具の枠体から外に導出し、当該接続管の後端に給水管の先端を接続し、
当該先端治具、これに続く前記ガイド管及び給水管を砂の充填されたトラフ内に押し込む延線機を設け、前記ガイド管内のバキュームホースの他端は吸引装置に接続し、また、前記給水管の他端は高圧水供給装置に接続し、
前記トラフの一端開口部から、電力ケーブルの上の砂に向けて、前記先端治具、前記ガイド管及び給水管をトラフ内に前記延線機で押し込み、これにより前記先端治具、バキュームホース及び給水管をトラフ内に挿入し、前記先端治具の水噴射ノズルにより水を前方の砂に噴射させて、当該先端治具の前方の砂を緩くし、砂が液状化しない状態で前記空気吸引口から砂を吸引させることを特徴とする、トラフ内の砂を除去する方法。

【請求項4】

前記ガイド管内のバキュームホースの他端は一旦横向きのドラムに前記ガイド管を巻き付け前記吸引装置に接続することを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載のトラフ内の砂を除去する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、地中に埋設されたトラフ内に布設されている不要な電力ケーブルを撤去するに際し、トラフ内の前記電力ケーブルの周囲に充填されている砂を除去する除去方法及び当該方法に用いる除去装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、地中に埋設されたトラフ内に布設されている電力ケーブルの周囲には砂が充填されている。この状態で不要となった電力ケーブルを一方から引っ張って電力ケーブルを撤去するには多大な労力を有し、極めて困難である。

【0003】

そこで、地中に埋設されたトラフに沿って、地表面を開削し、掘削溝内でトラフを露出させ、トラフ本体と同時に電力ケーブルを撤去していた。そして、撤去した後の掘削溝に土砂を埋め戻していた。

【0004】

この工法ではトラフ上面の地上部をトラフに沿って開口、掘削しなければならず、掘削範囲が大きく、掘削土砂も多量となり、手間がかかると同時に、工期が長く、工事費が高くなっていた。

【0005】

一方、特許文献１に示す様に、洞道内に布設されたトラフでは、トラフの上面の蓋を開け、当該トラフ内の砂をまず除去し、その後、電力ケーブルを当該トラフから撤去する工法も開発されている。

【0006】

また、土中に埋設されたトラフの上の地上に建物や工作物がある場合には開削は不可能である。そのため、トラフの一定長の一端から他端までの電力ケーブルを切断し、当該電力ケーブルが埋設されているトラフ内の砂をまず抜き取り、その後当該トラフに入っている電力ケーブルを引き抜く工法が、特許文献２及び３に示す様に開発されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００７－２９１６９２号公報

【文献】特開２００７－２７４８３９号公報

【文献】特開平１０－２８６５４０号

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記特許文献１は吸引によりトラフ内の砂を除去する装置であるが、洞道内のトラフに使用するものであり、トラフの蓋を開けて、トラフ内の砂を吸い出すものである。しかしながら、トラフの蓋を開けるのには手間がかかる。まして、土中に直接埋設されたトラフでは、この方式は、上述の様に、地表面から開削しなければならず、極めて手間のかかる等の欠点がある。

【0009】

また、特許文献２のものは、トラフ内でまず水を砂内に噴出して、砂を流動化させ、当該流動化した砂をトラフ内で吸引して砂をトラフから除去する方法及び装置であるが、この方法及び装置ではトラフ内の砂に水を吹き付けて締まった状態の砂を流動化させ、その流動化した砂を吸引するもので、流動化に手間がかかるものである。また、多量の水を要する。

【0010】

また、特許文献３のものは、地中管路の開口端から挿入されて管路内に洗浄用の流体を供給する供給ホースと、供給ホースの先端に設けられるとともに流体を管路内に噴出する噴射ノズルとを備え、さらに前記供給ホースを管路内に押し込むための押込みロッドを備えたもので、流動化した砂を管路の開口部側に流し、これを開口部で吸引して地上に排出する工法であるが、この場合も多量の水を要する。

【0011】

さらに、上記の方法とは別に、一定長の埋設されたトラフの両端に地面から開口部を設け、当該一端の開口部から空気吸引ノズルを用いてトラフ内の砂を吸引除去する装置や方法（特願２０１８－１４２５５６）、また、ウォータジェットの噴霧でトラフ内の砂を崩して除去する装置や方法が開発されている（特願２０１８－１４４２５６）。しかしながら、空気吸引だけの砂除去方法では、砂を崩壊しながら吸い込むことにより、施工時間が長くかかる。

【0012】

また、トラフの端部からバキュームホースで砂を吸い込む場合、トラフの中心部の砂が吸引されて、トラフの両側の砂が吸引されずに残り、吸引口に対向した砂の先端部が相互に締め固まってその先端部の形状がアーチ状になる、いわゆるアーチ効果が働き、砂が吸引できなくなる恐れがある。また、トラフ内の砂の付着力が高い場合、電力ケーブルと砂、トラフ内面と砂、それぞれの粘着力が高くなり、バキュームの吸い込み力では吸いきれない可能性がある。

【0013】

また、ウォータジェットだけでの砂除去方法は、流動化した砂の処理に手間がかかる。また、ウォータジェットを前後に噴射して砂を崩しながらノズル装置を前進させる場合、ノズルの先端が暴れてしまい、進みにくい。また、ノズルがトラフ内で暴れたり、複数のケーブルの間やケーブルとトラフ内面に挟まり、ノズル装置がトラフ内で動けなくなる可能性がある。さらに、この方法においても施工時間が非常に長いことが問題である。

【0014】

そこで、この発明は上述の課題を解決するため、トラフの蓋を開けずにトラフの端部から水噴射と砂吸引を同時に可能とした先端冶具により、効率的にトラフ内の砂を除去する方法及び当該方法に使用する装置を提供することを目的としたものである。また、この発明では、ケーブル挿入時に使用する延線機でガイド管をトラフ内に押し込み、水噴射で緩めた砂を吸引する構成とした。

【課題を解決するための手段】

【0015】

請求項１の発明は、電力ケーブルが１本又は複数本収納されたトラフの、前記電力ケーブルの上部のトラフの断面より小さい断面を有する先端治具を設け、
当該先端治具の前面には管体から成る複数の空気吸引口及び当該空気吸引口の上方に複数の水噴射ノズルを並べて夫々設け、前記複数の空気吸引口の管体の後方でこれらを一体に纏めた大径管体を設け、当該大径管体の後端にバキュームホースを内蔵した可とう性のガイド管の先端を接続し、また、前記水噴射ノズルの後端に給水管の先端を接続し、当該先端治具、これに続く前記ガイド管及び給水管を砂の充填されたトラフ内に押し込む延線機を設け、前記ガイド管内のバキュームホースの他端は吸引装置に接続し、また、前記給水管の他端は高圧水供給装置に接続し、前記トラフの一端開口部から、電力ケーブルの上の砂に向けて、前記先端治具、前記ガイド管及び給水管をトラフ内に前記延線機で押し込み、これにより前記先端冶具、バキュームホース及び給水管をトラフ内に挿入し、前記先端治具の水噴射ノズルにより水を前方の砂に噴射させて、当該先端治具の前方の砂を緩くし、砂が液状化しない状態で前記空気吸引口から砂を吸引させる、トラフ内の砂を除去する方法とした。

【0016】

また、請求項２の発明は、電力ケーブルが１本又は複数本収納されたトラフの、前記電力ケーブルの上部のトラフの断面より小さい断面を有する枠体から成る先端治具を設け、当該先端治具の前面開口部を空気吸引口とし、当該前面開口部内の両側に複数の水噴射ノズルを縦に並べて設け、前記空気吸引口の後方に設けた管体の後端にバキュームホースを内蔵した可とう性のガイド管の先端を接続し、また、前記ノズルの後端の接続管を前記先端治具の枠体から外に導出し、当該接続管の後端に給水管の先端を接続し、当該先端治具、これに続く前記ガイド管及び給水管を砂の充填されたトラフ内に押し込む延線機を設け、前記ガイド管内のバキュームホースの他端は吸引装置に接続し、また、前記給水管の他端は高圧水供給装置に接続し、前記トラフの一端開口部から、電力ケーブルの上の砂に向けて、前記先端治具、前記ガイド管及び給水管をトラフ内に前記延線機で押し込み、これにより前記先端治具、バキュームホース及び給水管をトラフ内に挿入し、前記先端治具の水噴射ノズルにより水を前方の砂に噴射させて、当該先端治具の前方の砂を緩くし、砂が液状化しない状態で前記空気吸引口から砂を吸引させる、トラフ内の砂を除去する方法とした。

【0017】

また、請求項３の発明は、電力ケーブルが１本又は複数本収納されたトラフの、前記電力ケーブルの上部のトラフの断面より小さい断面を有する枠体から成る先端治具を設け、当該先端治具の前面開口部を空気吸引口とし、当該前面開口部内の中央に回転式の水噴射ノズルを設け、当該水噴射ノズルの前部は前記先端治具の前方に突出させ、当該突出した水噴射ノズルの前部に、斜め前方に噴射するノズル孔を設け、当該水噴射ノズルの両脇の前面開口部内に２つのガイド突出片を設け、前記空気吸引口の後方に設けた管体の後端にバキュームホースを内蔵した可とう性のガイド管の先端を接続し、また、前記水噴射ノズルの後端の接続管を前記先端治具の枠体から外に導出し、当該接続管の後端に給水管の先端を接続し、当該先端治具、これに続く前記ガイド管及び給水管を砂の充填されたトラフ内に押し込む延線機を設け、前記ガイド管内のバキュームホースの他端は吸引装置に接続し、また、前記給水管の他端は高圧水供給装置に接続し、前記トラフの一端開口部から、電力ケーブルの上の砂に向けて、前記先端治具、前記ガイド管及び給水管をトラフ内に前記延線機で押し込み、これにより前記先端治具、バキュームホース及び給水管をトラフ内に挿入し、前記先端治具の水噴射ノズルにより水を前方の砂に噴射させて、当該先端治具の前方の砂を緩くし、砂が液状化しない状態で前記空気吸引口から砂を吸引させる、トラフ内の砂を除去する方法とした。

【0018】

また、請求項４の発明は、前記ガイド管内のバキュームホースの他端は一旦横向きのドラムに前記ガイド管を巻き付け前記吸引装置に接続する、請求項１～３のいずれかに記載のトラフ内の砂を除去する方法とした。

【発明の効果】

【0020】

請求項１～３の発明によれば、先端治具の断面が、電力ケーブルが１本又は複数本収納されたトラフの、前記電力ケーブルの上部のトラフの断面より小さい断面を有し、かつ先端治具の水噴射ノズルにより前方の砂を緩くしながら同時に砂を吸引するため、短時間で砂を容易に吸い取り、除去できる。しかも水噴射により砂を液状化するものでないため水の大量消費が不要となる。

【0021】

また、延線機により前記ガイド管の両側面を挟持して、当該ガイド管をトラフ内に押し込むため、砂の吸引に応じて速度調整が容易であり、それ故、先端治具、ガイド管及び給水管をスムーズにトラフ内を推進させることができる。

【0022】

また、先端治具の断面が、電力ケーブルが１本又は複数本収納されたトラフの、前記電力ケーブルの上部のトラフの断面より小さい断面を有し、かつ、先端治具の前面に空気吸引口及び水噴射ノズルを有するため、トラフ内で、水噴射ノズルにより前方の砂に水を噴霧して、硬くなった砂を緩くしながら同時に砂を吸引するため、砂を効率的に短時間で除去できる。また、請求項４の発明によれば、バキュームホースを内蔵したガイド管は横向きのドラムに巻き付けているため、ガイド管内のバキュームホースの高さを常に低く保ち、吸引抵抗を小さくしているため、バキュームホースの先端の先端治具の空気吸引口での吸引力を充分に大きくできるようにし、トラフ内の砂を吸引し易いようにしている。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】この発明の実施の形態例１の水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去装置の概略構成図である。

【図2】この発明の実施の形態例１の水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去装置の先端治具、バキュームホース、及びガイド管の一部断面図である。

【図3】この発明の実施の形態例１の水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去装置の延線機の平面図である。

【図4】この発明の実施の形態例１の水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去装置の先端治具の正面図である。

【図5】この発明の実施の形態例１の水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去装置の先端治具の平面図である。

【図6】この発明の実施の形態例１の水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去装置の先端治具の斜視図である。

【図7】この発明の実施の形態例１の水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去装置の先端治具を砂に押し込んだ状態のトラフの縦断面図である。

【図8】この発明の実施の形態例１の水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去装置をトラフ内に挿入した状態の拡大断面図である。

【図9】この発明の実施の形態例２の水噴射及び空気吸引ノズルを用いたトラフ内の砂除去装置の先端治具の正面図である。

【図10】この発明の実施の形態例２の水噴射及び空気吸引ノズルを用いたトラフ内の砂除去装置の先端治具の平面図である。

【図11】この発明の実施の形態例２の水噴射及び空気吸引ノズルを用いたトラフ内の砂除去装置の先端治具の側面断面図である。

【図12】この発明の実施の形態例３の水噴射及び空気吸引ノズルを用いたトラフ内の砂除去装置の先端治具の正面図である。

【図13】この発明の実施の形態例３の水噴射及び空気吸引ノズルを用いたトラフ内の砂除去装置の先端治具の平面図である。

【図14】この発明の実施の形態例３の水噴射及び空気吸引ノズルを用いたトラフ内の砂除去装置の先端治具の側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（実施の形態例１）
この発明の実施の形態例１の水噴射及び空気吸引を利用したトラフ内の砂除去装置Ａを図１～図８に基づいて説明する。

【0025】

まず、前記砂除去装置Ａを使用するトラフ１について説明する。図１に示すように、土中に埋設された一定長のトラフ１の両端に立坑２を設けている。このトラフ１内には１条又は複数条の電力ケーブル３が挿通され、さらに砂４が充填されている。そして、前記各立坑２内で電力ケーブル３が切断されている。前記一定長のトラフ１の両端にマンホールがある場合は各マンホールを利用し、立坑２を設ける必要はない。

【0026】

砂除去装置Ａは、図１及び図２に示すように、前記トラフ１の一端が露出した立坑２からトラフ１内に挿入する先端治具５が設けられている。この先端治具５には、空気吸引口６及び水噴射ノズル７が設けられている。また、当該先端治具５の後部には、図２に示すように、前記空気吸引口６とつながったバキュームホース８を内蔵したガイド管９の先端が接続され、また、前記水噴射ノズル７とその一端が接続された給水管１０が設けられている（図６参照）。

【0027】

また、前記立坑２内には前記先端治具５及びガイド管９を前記トラフ１内に押し込む延線機１１が設けられている。当該延線機１１は、図３に示すように、ガイド管９の両側を無限軌道１１ａ、１１ａで挟持しながら、ガイド管９を長手方向に移動させる構成となっている。また、前記ガイド管９及び給水管１０の他端は地上に伸び、ガイド管９の他端は地上に設けた横置きドラム１２に巻き付けられ、繰り出し、巻き付け自在となっている。そして、当該横置きドラム１２は地上の吸引車１３とつながっている。上述のように、前記ガイド管９の他端が横向きドラム１２に巻き付けられているため、ガイド管９及びバキュームホース８は高い位置に配置されず、低い位置を保持している。

【0028】

それ故、吸引車１３の作動により、前記空気吸引口６から吸引車１３まで空気が吸引される。また、前記給水管１０の他端は地上に設けた高圧洗浄車１４に接続されているため、高圧洗浄車１４から給水管１０を通って水噴射ノズル７から高圧水が噴射される構成となっている。

【0029】

前記先端治具５は、図４～図６に示すように、基板１５の上に３個の管体６ａから成る空気吸引口６が横並びに設けられている。これらの３個の管体６ａの後端は、基板１５に立設された支持体１６に接続され、当該支持体１６の後部に接続された大径管体１７に繋がっている。また、３個の管体６ａから成る空気吸引口６の上には５個の前記水噴出ノズル７が設けられている。

【0030】

この５個の水噴出ノズル７は、横向き円筒体７ａの側面の長手方向に沿って並べられている。そして、当該円筒体７ａの一側に接続管１８の一端が接続され、当該接続管１８の他端は前記支持体１６を貫通して、大径管体１７に沿って後方に伸び、前記給水管１０に接続されている。

【0031】

次に、この発明の実施の形態例１の砂除去装置Ａを用いた砂除去方法について図７に基づいて説明する。

【0032】

まず、前記砂除去装置Ａの先端治具５を、図７及び図８に示すように、前記トラフ１の一端内に入れる。このトラフ１の下部には２本の電力ケーブル３、３が配設されているため、これらの電力ケーブル３の上の砂４内に前記先端治具５の空気吸引口６からトラフ１内に図８に示す様に、押し込む。

【0033】

その際、前記先端治具５に接続されたカイド管９を、延線機１１を用いて押し込む。なお、トラフ１内に電力ケーブル３が１本収納されている場合があるが、その場合も電力ケーブル３の上の砂４に先端治具５を押し込む。

【0034】

これと同時に水噴射ノズル７により、砂４に水を噴霧する。これによりトラフ１内の砂４は緩くなって空気吸引口６の前に崩れ、この砂４は空気吸引口６からバキュームホース８内に吸引され、当該バキュームホース８を通り、地上の吸引車１３に排出される（図示省略）。

【0035】

そして、砂４の吸引と同時に前記延線機１１によりバキュームホース８が内蔵されたガイド管９をトラフ１内に押し込んでいき、トラフ１内の砂４を除去していく。この様にして、先端治具５をトラフ１の他端の立坑２まで移動させることにより、トラフ１内の砂４を取り除く。これにより、電力ケーブル３を一方の立坑２から容易に引き剥くことが出来る。

【0036】

（実施の形態例２）
次に、この発明の実施の形態例２の水噴射及び空気吸引ノズルを用いたトラフ内の砂除去装置Ｂを図９～図１１に基づいて説明する。なお、砂除去装置Ｂは前記実施の形態例１の砂除去装置Ａとは先端治具５のみが異なり、他の構成は同じである。従って、先端治具２０のみにつて説明する。

【0037】

前記電力ケーブルの上部のトラフの断面よりやや小さい断面を有する枠体２０ａから成る先端治具２０を設けている。当該先端治具２０は枠体２０ａは前面が開口し後端がややすぼまった箱型のもので、前面開口部を空気吸引口２１としている。また、当該空気吸引口２１内の両側に、２本の細径管２２を縦に設け、各細径管２２に夫々３個の水噴射ノズル２３を縦に並べて設けている。また、前記枠体２０ａのすぼまった後端に大径管体２４が設けられ、当該大径管体２４は前記空気吸引口２１と通じている。

【0038】

また、当該大径管体２４の後端に前記バキュームホース８を内蔵した、ステンレス製のじゃばら管から成る可とう性のガイド管９の先端が接続される構成となっている。また、前記水噴射ノズル２３の各細径管２２の上端には水平な接続管２５がそれぞれ接続され、当該接続管２５は前記先端治具２０の枠体２０ａの上面に配置されて１本に合体し、そこで当該接続管２５の後端に前記給水管１０の先端が接続される構成となっている。

【0039】

この先端治具２０についても前記吸引車１３から横置きドラム１２、バキュームホース８、大径管体２４を介して空気吸引口２１から砂が吸引される構成となっている。また、前記高圧洗浄車１４から給水管１０、接続管２５、細径管２２を介して各水噴射ノズル２３から高圧水が噴射される

【0040】

この実施の形態例２の砂除去装置Ｂの使用方法は、前記実施の形態例１の砂除去装置Ａと同様であるので、説明を省略する。

【0041】

（実施の形態例３）
次に、この発明の実施の形態例３の水噴射及び空気吸引ノズルを用いたトラフ内の砂除去装置Ｃを図１２～図１４に基づいて説明する。なお、砂除去装置Ｃは前記実施の形態例１の砂除去装置Ａとは先端治具５のみが異なり、他の構成は同じである。従って、先端治具２６のみについて説明する。

【0042】

前記電力ケーブルの上部のトラフの断面よりやや小さい断面を有する枠体２６ａから成る先端治具２６が設けられている。当該先端治具２６の枠体２６ａは前面が開口し後端がややすぼまった箱型のもので、前面開口部を空気吸引口２７としている。当該空気吸引口２７内の中央に回転式の水噴射ノズル２８が設けられている。当該水噴射ノズル２８の前部は前記先端治具２６の前方に突出しており、当該前部の外周の複数箇所に、斜め前方に噴射するノズル孔２８ａを設けている。

【0043】

また、当該水噴射ノズル２８の両脇の空気吸引口２７内に２つのガイド突出片２９、２９が前記水噴射ノズル２８と平行して設けられている。また、これらの各ガイド突出片２９の後端は枠体２６ａの背面より手前に位置し、空気吸引口２７の両側脇から後述の大径管体３０までの空気吸引経路を塞ぐものではない。前記枠体２６ａのすぼまった後端に大径管体３０が設けられ、当該大径管体３０の後端に前記バキュームホース８を内蔵した、ステンレス製のじゃばら管から成る可とう性のガイド管９の先端が接続される構成となっている。

【0044】

また、前記回転式の水噴射ノズルの後端の接続管３１を前記先端治具２６の枠体２６ａから外に導出し、当該接続管３１の後端に前記給水管１０の先端を接続する構成となっている。

【0045】

この先端治具２６についても前記吸引車１３から横置きドラム１２、バキュームホース８、大径管体３０を介して空気吸引口２７から砂が吸引される構成となっている。また、前記高圧洗浄車１４から給水管１０、接続管３１を介して各水噴射ノズル２８から高圧水が噴射される。

【0046】

この実施の形態例３の砂除去装置Ｃの使用方法は、前記実施の形態例１の砂除去装置Ａと同様であるので、説明を省略する。

【0047】

以上の実施の形態例１、２及び３の砂除去装置Ａ、Ｂ、Ｃを用いてトラフ１の砂４を取り除く方法によれば、噴出圧力５ＭＰa～１１ＭＰａ、水の吐出量４４リットル／分程度で砂が流動化状態とならず、処理し易くなった。しかも水噴射により砂を液状化するものでないため水の大量消費が不要となる。

【0048】

また、約２０ｍのトラフでの実証試験で砂の吸引力に対する効率の良い水噴射圧力（≒水供給量）を導き出したことから、従来０．１～０．２ｍ／分の砂除去速度が０．３５～０．４ｍ／分と約２倍に向上するとともに、従来１７０リットル／分の水供給量を２８リットル／分と１／６に大幅に低減させた。

【0049】

表１は、この発明の水噴射と同時に空気吸引する方法に関して砂除去時間と水注入量を前記従来技術で示した、空気吸引ノズルを用いてトラフ内の砂を吸引除去する装置や方法（特願２０１８－１４２５５６）及びウォータジェットの噴霧でトラフ内の砂を崩して除去する装置や方法（特願２０１８－１４４２５６）と比較した結果である。

【0050】

【表1】

【0051】

なお、表１で「吸引方式」とは前記空気吸引ノズルを用いてトラフ内の砂を除去する方法を示し、「洗浄方式」は前記ウォータジェットの噴霧でトラフ内の砂を崩して除去する方法を示し、「洗浄＋吸引方式」はこの発明による方法を示す。

【0052】

また、上記実施の形態例では先端治具５、２０、２６に接続したバキュームホース８を内蔵したガイド管９を延線機１１によりトラフ１内に押し込んでいるが、延線機１１に限るものではない。他の方法、例えば、先端治具５、２０、２６に押込み棒の先端を取付け、これを適宜接続して、トラフ１の一端の立坑２等から当該押込み棒を挿入して行って先端治具５、２０、２６をトラフ１内で推進させてもよい。

【0053】

また、前記実施の形態例では、空気吸引口の吸引は、バキュームホースを介して地上に設置した吸引車１３によっているが、これに限らず、他の吸引装置を用いることもできる。また、上記実施の形態例では水噴射ノズルの高圧水は、給水管１０を介して地上に設置した高圧洗浄車１４から供給しているが、これに限らず、他の高圧水供給装置を用いることも出来る。

【符号の説明】

【0054】

Ａ 砂除去装置 Ｂ 砂除去装置
Ｃ 砂除去装置
１ トラフ ２ 立坑
３ 電力ケーブル ４ 砂
５ 先端治具 ６ 空気吸引口
６ａ 管体 ７ 水噴射ノズル
７ａ 円筒体 ８ バキュームホース
９ ガイド管 １０ 給水管
１１ 延線機 １１ａ 無限軌道
１２ 横置きドラム １３ 吸引車
１５ 基板 １６ 支持体
１７ 大径管体 １８ 接続管
２０ 先端治具 ２０ａ 枠体
２１ 空気吸引口 ２２ 細径管
２３ 水噴射ノズル ２４ 大径管体
２５ 接続管 ２６ 先端治具
２６ａ 枠体 ２７ 空気吸引口
２８ 水噴射ノズル ２８ａ ノズル孔
２９ ガイド突出片 ３０ 大径管体
３１ 接続管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】