JPH0218886B2

JPH0218886B2 -

Info

Publication number: JPH0218886B2
Application number: JP60156107A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tsura; Nobuyuki Kadokura
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1985-07-17
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1990-04-27
Also published as: JPS6219212A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）シールドトンネル掘進工法における掘削土砂の
処理方法に関し、特にシールド本体の隔壁前方で
掘削土砂に気泡を付与し、該掘削土砂を前記隔壁
の前方から後方へ排出し、前記隔壁後方に排出さ
れた掘削土砂の気泡を消去する掘削土砂の処理方
法に関する。

（従来技術）シードトンネル掘進工法の１つに、切羽地盤の
ロータリカツタの切削抵抗の軽減または掘削土砂
に対する流動性および止水性の付与のために、シ
ールド本体の隔壁前方に起泡剤を供給して地盤ま
たは掘削土砂に気泡を付与し、ロータリカツタま
たは撹拌装置の作動に伴なつて気泡が混入した掘
削土砂を、隔壁前方の加圧域の圧力降下による切
羽の崩壊を生じることがないように考慮しつつ、
隔壁後方の大気圧域へ連続的または断続的に排出
する掘削工法がある。

このような掘削工法における気泡入り掘削土砂
は、従来、気泡を消去することなく、そのまま土
捨場に搬入され、捨てられていた。このため、土
捨場に推積された掘削土砂には、その中に気泡が
封じ込まれて残在する。このように、推積された
掘削土砂に気泡が残在すると、地盤が気泡入り土
砂により軟弱になり、また気泡入り土砂が雨水と
共に河川、湖沼に流出する欠点がある。

このような欠点を除去する処理方法の１つに、
隔壁後方に排出された気泡入り掘削土砂に消泡剤
を添加し、該土砂を撹拌混合することにより、土
砂内の気泡を消去する方法がある。しかし、この
処理方法は、起泡剤として非イオン活性剤のポリ
オキシ化合物、スルホン化合物のような空気連行
剤を用い、消泡剤としてエチルアルコールのよう
な界面活性剤を用いることにより、掘削土砂内の
気泡を消去するため、気泡は消去されても起泡剤
および消泡剤が分解されることなく土砂に残在
し、該起泡剤または雨水と共に河川、湖沼に流出
し、自然破壊のような公害を発生する問題があ
る。

（発明の目的）本発明は、気泡を確実に消去することができ、
また起泡剤および消泡剤により公害を発生するお
それのない掘削土砂の処理方法を提供することを
目的とする。

（発明の構成）本発明の掘削土砂の処理方法は、酵素により分
解可能の起泡剤により生起された気泡をシールド
本体の隔壁前方に供給して掘削土砂に前記気泡を
付与し、該掘削土砂を前記隔壁後方に排出し、前
記起泡剤を分解する前記酵素を前記隔壁の後方に
排出された掘削土砂に加えて前記起泡剤を分解さ
せる。

前記起泡剤としては、加水分解蛋白類またはス
テアリン酸系の脂防酸を用いることができる。ま
た、酵素としては、起泡剤が加水分解蛋白類であ
ればプロテアーゼ、また起泡剤がステアリン酸系
の脂防酸であればリパーゼを用いることができ
る。

（発明の効果）本発明によれば、起泡剤として酵素により分解
可能のものを用い、かつ消泡剤として前記起泡剤
を分解可能の酵素を用いるため、前記起泡剤が前
記酵素により分解されて気泡が確実に消去され
る。また、酵素自体が無害な物質であり、かつ起
泡剤や酵素により無害な物質に分解されるため、
起泡剤および消泡剤により公害を発生することが
ない。

（実施例）以下、図面に示す本発明の実施例について説明
する。

図に示すシールドトンネル掘進装置１０は、土
圧シールド掘進機であり、筒状のシールド本体１
２と、該本体を前進させる複数のジヤツキ１４と
を含む。ジヤツキ１４は、トンネルの掘進に伴な
つて本体１２の後方に配置されるセグメント１６
に反力を得る。本体１２内には隔壁１８が設けら
れ、該隔壁により本体１２内は隔壁前方の圧力域
２０と、隔壁後方の大気圧域２２とに分離されて
いる。

隔壁１８には、カツタヘツド２４が回転可能に
支持されている。カツタヘツト２４は、駆動機構
２６により回転されて切羽２８を掘削する。カツ
タヘツド２４により掘削された土砂は、土砂排出
機３０により圧力域２０から大気圧域２２に排出
される。

土砂排出機３０は、図示の例ではスクリユーコ
ンベア３２と、これを駆動する駆動機構３４とを
備え、圧力域２０の圧力降下による切羽２８の崩
壊を生じない速度で掘削土砂を排出し、これを排
出口３６からベルトコンベア３８上に放出する。
ベルトコンベア３８に放出された掘削土砂は、ベ
ルトコンベア３８によりさらに後方へ搬送され、
該ベルトコンベア３８からずりトロのような他の
運搬機により地上に搬送される。

掘進装置１０は、また、隔壁１８の前方へ気泡
を供給する気泡添加機４０と、隔壁１８の後方へ
排出された掘削土砂に消泡剤を添加する消泡剤添
加機４２とを備える。また、カツタヘツド２４
は、気泡供給用の穴４４と、該穴に供給された気
泡を切羽に向けて噴出する複数の噴出口４６と、
掘削土砂を撹拌して該掘削土砂に流動性を付与す
る撹拌羽根４８とを有する。

気泡添加機４０は、起泡剤を収納するタンク４
９と、該タンクからパイプ５１を経て圧縮空気と
共に供給される前記起泡剤により気泡を生起させ
る起泡機５０と、前記気泡の送給管５２とを備
え、起泡機５０において生起した気泡を送給管５
２を経て圧力域２０およびカツタヘツド２４の穴
４４を経て切羽２８に供給する。

消泡剤添加機４２は、消泡剤を収能するタンク
５４と、消泡剤を散布する散布機５６とを備え、
タンク５４内の消泡剤をパイプ５８を経て散布機
５６に供給する。散布機５６は、ベルトコンベア
３８の搬送終端部の上方に配置されており、ベル
トコンベア３８により搬送される掘削土砂に消泡
剤を散布する。消泡剤は、隔壁の後方へ排出され
た掘削土砂に供給すればよいから、土砂排出機３
０による排出途中の掘削土砂、ベルトコンベア３
８またはずりトロのような他の搬送装置による地
上への搬送途中の掘削土砂、地上に搬送した掘削
土砂のいずれに添加してもよい。

タンク４９に収納されている起泡剤は、加水分
解蛋白類、ステアリン酸系の脂防酸のように、酵
素により分解可能のものである。水溶性の起泡剤
は水に溶解されて収納タンク４９に収納されてお
り、非水溶性の起泡剤は水に分散されてタンク４
９に収納されている。

タンク５４に収納されている消泡剤は、プロテ
アーゼ、リパーゼのように、前記の起泡剤を分解
する酵素である。これらの消泡剤は、水溶性であ
るため水に溶解されてタンク５４に収納されてい
る。

掘削時、掘削装置１０は、前記起泡剤を含む液
体により生起された気泡を気泡添加機４０から圧
力域２０および切羽２８に供給しつつカツタヘツ
ド２４により切羽２８を掘削する。このため、掘
削土砂は、カツタヘツド２４の回転に伴つて撹拌
羽根４８が回転することにより撹拌され、前記気
泡を付与される。

気泡を付与された掘削土砂は、土砂排出機３０
により圧力域２０から大気圧域２２に排出され、
ベルトコンベア３８によりさらに後方へ搬送され
る。

ベルトコンベア３８により搬送される掘削土砂
には、消泡剤としての前記酵素を含む液体が消泡
剤散布機４２により散布される。これにより掘削
土砂内の起泡剤が酵素により分解されるため、掘
削土砂内の気泡は消去される。

起泡剤としての加水分解蛋白類には、商品名
「テルフオーマー55」（株式会社デルナイト製）が
ある。このテルフオーマー55は水溶性であり、ま
たその性状は次の通りである。

主成分：動物性加水分解蛋白質（原料は牛の蹄角粉）外観：黒褐色の液体比重：1.16 PH：中性テルフオーマー55を分解する酵素としては、商
品名「ビオブラーゼ」、「デナプシン」（長瀬産業
株式会社製）がある。これらは水溶性であり、ま
た主成分がプロテアーゼである。

テルフオーマー55により気泡を付与した掘削土
砂に前記の酵素を散布すると、起泡剤は、蛋白質
が酵素により分解されてアミノ酸に変化し、アミ
ノ酸は、さらに、掘削土砂中の細菌により分解さ
れてアンモニア、水、炭酸ガスになる。また、掘
削土砂中の気泡は、蛋白質が酵素により分解され
てアミノ酸に変化する過程で消泡する。

起泡剤として脂肪酸には、商品名「ノプコDC
−100−Ａ」（サンノプコ株式会社製）がある。こ
のノプコDC−100−Ａは、アンモニウムステアレ
ート水分散液であり、またその性状は次の通りで
ある。

主成分：ステアリン酸アンモニウム（原料は牛脂）外観：白色液状固形分：分33％粘度：50cPs（25度Ｃ）ノプコDC−100−Ａを分解する酵素としては、
商品名「リパーゼAP」、「リパーゼＭ−AP」（天
野製薬株式会社製）がある。これらは水溶性であ
り、また主成分がリパーゼである。

ノプコDC−100−Ａにより気泡を付与した掘削
土砂に前記の酵素を散布すると、リパーゼはアン
モニアステアレートを分解し、気泡をなくす。

上記のような起泡剤および酵素を用いると、掘
削土砂中の気泡を観実に消去することができ、ま
た起泡剤が酵素および掘削土砂中の細菌により無
害な物質に分解されるため、起泡剤および消泡剤
により公害を発生することがない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明を実施する掘進装置の一実施例を示
す断面図である。１２：シールド本体、２０：隔壁、２４：カツ
タヘツド、４０：気泡添加機、４２：消泡剤散布
機。

Claims

【特許請求の範囲】１酵素により分解可能の起泡剤により生起され
た気泡をシールド本体の隔壁前方に供給して掘削
土砂に前記気泡を付与し、該掘削土砂を前記隔壁
後方に排出し、前記起泡剤を分解する前記酵素を
前記隔壁の後方に排出された掘削土砂に加えて前
記起泡剤を分解させる、掘削土砂の処理方法。２前記起泡剤は、加水分解蛋白類であり、前記
酵素はプロテアーゼである、特許請求の範囲第１
項に記載の掘削土砂の処理方法。３前記起泡剤はステアリン酸系の脂肪酸であ
り、前記酵素はリパーゼである、特許請求の範囲
第１項に記載の掘削土砂の処理方法。