JPH0243874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、泥水シールド工法に関し、特に切
羽面圧力の変動を防止し、切羽面の圧力を常に一
定に維持できる泥水シールド工法における切羽圧
力保持方法に関するものである。

泥水シールド工法は、砂質あるいは砂礫のよう
な地盤地の掘削において採用され、この工法で
は、地盤の性質上、切羽面の圧力を常時一定に保
持することが地盤の崩壊・沈下を防止する上で最
も重要な条件である。

しかしながら、従来の工法では切羽面の圧力を
常時一定に保つ上で問題があつた。

すなわち、従来の工法で使用されていた掘進機
は、泥水を供給する送泥管を掘進機の近傍で伸縮
管と称する二重管とし、掘削に伴つてこれを延長
していたが、二重管が伸びきつてしまうと掘進機
をそれ以上前進させることができないため、送泥
を一時中断し新たな管材を継ぎ足して掘削を行な
つていた。

従つて、この継ぎ足し作業時に、当然切羽面の
圧力は低化し、地盤が崩壊・沈下する恐れが極め
て大きかつた。

また、この種の工法では、通常掘削後の土砂と
ベントナイトを分離し、ベントナイトの再使用を
行つているが、これを土砂から完全に分離するこ
とは不可能であり、若干の土砂が混在していた。

従つて、長時間掘削作業を中止すると、切羽面
内の泥水は、時間の経過とともに地盤中に浸透し
圧力低化をきたすとともに、良質な泥水よりも土
砂が混入していると沈澱速度が早くなり、さらに
圧力低化を促進し、地盤崩壊の危険性が大きくな
り、また長期間の中止は、上記送泥管内にベント
ナイトが沈澱・堆積し、再開時にこれを排除しな
ければならず、掘削作業の再開にかなりの手間と
時間を費していた。

このような問題に対して、例えば、特開昭50−
61853号公報には、圧力調整用の送泥管を既設の
送、排泥管とは別に設ける技術が開示されてい
る。

しかしながら、この公報に示されている技術で
は、送泥管に小容量の可変吐出ポンプを設置し、
このポンプを圧力検出器の大きさに応じて制御し
ているので、切羽が複数ある場合には個別にこれ
らを設けなければならず、構成が複雑になるとと
もに、作動の確認には坑道に入らなければならな
いので、取扱いも煩雑なものとなつていた。

この発明は、上述のような問題点に鑑みなされ
たもので、その目的とするところは、掘削作業の
中断・中止等のように切羽面の圧力が低化する際
に、比較的簡単な構成によりこれを有効且つ確実
に防止することで、地盤の崩壊・沈下を妨げる泥
水シールド工法における切羽圧力保持方法を提供
するところにある。

上記目的を達成するため、この発明は、ベント
ナイトを含有した泥水を切羽面に供給しながら掘
削し、この後に前記泥水と掘削土砂との混濁物を
排出しトンネル等の坑道を掘削する泥水シールド
工法において、一端に圧力調整用のバイパス管を
有し、他端が前記切羽面に連通される伸長可能な
複数の切羽圧力調整用送泥管を備えた送泥装置を
地上に設置し、前記切羽圧力調整用送泥管を前記
切羽面に接続して、前記バイパス管内に泥水を充
満させて前記切羽圧力調整用送泥管に常時一定圧
力の泥水を送出することで、掘削作業の中断・中
止時に前記切羽面の圧力を所定圧に維持すること
を特徴とする。

以下に、この発明の好適な実施例を添付図面に
基づいて説明する。

図は、この発明に係る泥水シールド工法におけ
る切羽圧力保持方法の一実施例を示すものであ
る。

同図に示す切羽圧力保持方法は、タンク等に貯
留されたベントナイトを含有した泥水を切羽面１
２にポンプ等を介して供給する既設送泥管１４
と、泥水シールド掘進機１６でもつて掘削した土
砂と泥水の混濁物を排出する排泥管１８とを備
え、泥水を供給しながら掘進機を駆動し、トンネ
ル等の坑道を掘削するいわゆる泥水シールド工法
に適用した場合を示すものである。

そして、同図に示す方法は、以下に示すような
特徴を有するものである。

すなわち、同図に示す方法では、上記既設送泥
管１４とは別個に切羽圧力調整用送泥管２０を設
けており、この送泥管２０を備えた送泥装置は、
地上に設置されている。

送泥装置は、良質な泥水１０、つまり回収した
ベントナイトを一切含有しない新規なベントナイ
トを混合した泥水１０を貯蔵したタンク２４と、
第１の送泥バルブ２６と、サンドポンプ２８とを
有し、このサンドポンプ２８の出力側は、二叉状
に分岐され、一方は、圧力調整用バルブ３０を介
して前記タンク２４にリターンする圧力調整用バ
イパス管３２であり、他方は、エアー抜きバルブ
３４と圧力ゲージ３６を備えた圧力タンク３８と
なつている。

この実施例では、圧力タンク３８には一対の第
２の送泥バルブ４０が設けられ、この送泥バルブ
４０にはそれぞれを圧力調整用送泥管２０が接続
されている。

圧力調整用送泥管２０の他端は、上記従来工法
で使用する伸縮管やフレキシブルチユーブ等を、
上記掘進機１６の近傍に配置し伸長可能としそれ
ぞれ別の切羽面１２に連通している。

なお、図中４２は注水バルブ、４４は圧力確認
ゲージを示すものである。

以上の構成において、例えば掘削作業の中断・
中止時に先ず掘進機１６を停止し既設送泥管１４
および排泥管１８のバルブを閉じた後、圧力確認
ゲージ４４により圧力を確認して、切羽面１２に
直結された圧力計４６の支持圧力の低化にあわせ
て送泥バルブ４２を開閉して、切羽面１２の圧力
が一定になるよう調節する。

このとき、既設の送、排泥管１４，１８とは別
に設けた切羽圧力調整用送泥管２０には、その一
端にバイパス管３２が設けられているので、この
送泥管２０に常時一定圧力の泥水１０を送出する
ことができ、常時一定圧力の泥水１０を送泥管２
０に送出しておけば、送泥管２０の他端が切羽面
１２に連通しているので、切羽面１２の圧力が低
下すると、送泥管２０から泥水１０が送り込まれ
て、その圧力を上昇させ、また、切羽面２０の圧
力が高くなると、バイパス管３２の通過量が多く
なつて、切羽面１２の圧力を低下させ、自動的に
切羽面１２の圧力を所定圧に維持できる。

従つて、長時間作業を中止する場合でも、上述
のように上記圧力調整用バイパス管３２の作用に
より切羽面１２は、常時一定圧力に保持されるた
め、地盤中に泥水１０が浸透しても圧力が低化す
ることがなく、また掘削作業の中止前に切羽面１
２を良質の泥水１０で充填しておけば、回収ベン
トナイトを含有する泥水よりも分離速度を遅くで
き、切羽面１２がより安定し望ましいところであ
る。

また、上記圧力調整用送泥管２０を設置するこ
とは緊急用の切羽圧力保持系統が二系統となり安
全度が増加するだけでなく、例え既設送泥管１４
内にベントナイトが沈澱・滞積した場合でも新設
送泥管２０を使用して掘削作業ができるため、長
時間停止後の作業の再開はスムーズに行うことが
できる。

以上のように本発明方法は、泥水シールド工法
において、一端に圧力調整用のバイパス管を有
し、他端が前記切羽面に連通される伸長可能な複
数の切羽圧力調整用送泥管を備えた送泥装置を地
上に設置し、前記切羽圧力調整用送泥管を前記切
羽面に接続して、前記バイパス管内に泥水を充満
させて前記切羽圧力調整用送泥管に常時一定圧力
の泥水を送出することで、掘削作業の中断・中止
時に前記切羽面の圧力を所定圧に維持するもので
あり、これにより、掘削作業を長時間中止した場
合や、既設送泥管の継ぎ足し時等においても切羽
面の崩壊を確実に防止できる。

また、切羽面の圧力を維持する圧力調整用の送
泥管は、その一端にバイパス管が設けてあればよ
いので、構成が簡単で操作が容易に行えるととも
に、作動の確認も簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示す概略図である。 １０……泥水、１２……切羽面、１６……泥水
シールド掘進機（掘進機）、２０……圧力調整用
送泥管、３０……圧力調整用バルブ、３２……圧
力調整用バイパス経路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベントナイトを含有した泥水を切羽面に供給
   しながら掘削し、この後に該泥水と掘削土砂との
   混濁物を排出しトンネル等の坑道を掘削する泥水
   シールド工法において、一端に圧力調整用のバイ
   パス管を有し、他端が該切羽面に連通される伸長
   可能な複数の切羽圧力調整用泥管を備えた送泥装
   置を地上に設置し、該切羽圧力調整用送泥管を該
   切羽面に接続して、該バイパス管内に泥水を充満
   させて該切羽圧力調整用送泥管に常時一定圧力の
   泥水を送出することで、掘削作業の中断・中止時
   に該切羽面の圧力を所定圧に維持することを特徴
   とする泥水シールド工法における切羽圧力保持方
   法。