JPH0366898A - シールド工法における土砂搬出方法及び土質改良装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はシールド工法における土砂搬出方法及び土質改
良装置に係るものである。

（従来の技術） 泥漿シールド工法において、泥状掘削土の土質を改良し
ようとする場合、従来、坑外においてパドルやスクリュ
ウコンベヤを用いたり、バックホウ等の建設重機を用い
て土質改良を行っており、切羽においては土質改良は行
なわれていなかった。

（発明が解決しようとする課題） 従来、土質改良装置は撹拌羽根やオーガーを回転させる
ことによって土質改良剤を掘削土砂に混合していたので
、リボンスクリュウ式泥漿シールド工法における如く、
粒径３００〜４００ｎ＋ｍもの巨礫を含んだ掘削土砂を
混合することはできなかった。

またこのような７昆合装置は、坑外、あるいは竪坑内に
設けられるため、坑内での掘削土砂のｉｌｌは泥状のま
まで行なわなければならず、トロッコで運搬する場合は
、落ち溢れを防止するため、１台当りの運搬量を少なく
する必要があり、ｉ！ｌ！搬効率炉効率。

本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑みて提案され
たもので、その目的とする処は、シールド掘削機ムこよ
る掘削土砂が排土された直後に土質を改良し、土砂運搬
及び残土処分の効率を向上しうるシールド工法における
土砂搬出方法及び土質改良装置を提供する点にある。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明に係るシールド工法
における土砂搬出方法においては、シールド掘削機の排
土装置に土質改良装置を連設し、シールド掘削機による
掘削土砂を前記排土装置を介して前記土質改良装置に供
送し、同装置によって前記掘削土砂の土質を改良しなが
らトンネル坑外へ搬出するように構成されている。

また本発明に係るシールド工法における土質改良装置は
、坑内走行用台車上に夫々設置された土砂受ホッパーを
前端に具えたリボンスクリュウ型混合部と、土質改良剤
貯蔵タンクと、同タンクに接続された注入ポンプと、同
ポンプに接続され前記ホッパーに土質改良剤を供給する
注入管と、前記台車及びリボンスクリュウ型混合部との
間に配設された土量検知センサーと、同センサーの検出
信号を受けて前記ホッパーに対する土質改良剤の注入量
を制御する注入ポンプ制御装置とから構成されている。

（作用） 本発明の方法によれば、シールド掘削機による切羽の掘
削土砂が排土装置によって排出された直後、同排土装置
に連設された土質改良装置によって土質改良され、ヘド
ロ状から塑性状の土砂に変えられて坑内を運搬され、坑
外に搬出される。

本発明の装置によれば、坑内走行用台車上に設置された
リボンスクリュウ型混合部に、土砂受ホッパーを介して
巨礫を含む掘削土砂が投入されることに伴なう、同混合
部の重量変化を、前記土量検知センサーで検知し、同セ
ンサーの検知信号を受けた注入ポンプ制御装置によって
前記注入ポンプが制御され、同ポンプによって前記土質
改良剤貯蔵タンクから所定量の土質改良剤が前記ホッパ
ーに供給され、前記掘削土砂の土質がヘドロ状から塑性
状の土砂に改良され、坑内を搬送されて坑外に搬出され
る。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１図において（１）はシールド掘削機、（２）は切羽
の掘削土砂の排土装置を構成するリボンスクリュウで、
同リボンスクリュウ（２）の排土口の直後に後述の土質
改良装置（３）が連設されている。

同土質改良装置（３）の直後に土砂積込装置を構成する
ベルトコンヘヤ（４）が配設され、同ベルトコンベヤ（
４）を介して前記土質改良装置（３）から排出される土
砂が、シールドトンネル（５）内を走行するトロッコ（
６）に積込まれるようになっている。

第３図乃至第６図は土質改良装置（３）の一実施例を示
し、坑内走行用台車（７）上に、土砂受ホッパー（８）
を前端部に具えたリボンスクリュウ型混合部（９）が所
定の角度θを以って設置され、前記台車（３）とリボン
スクリュウ型混合部（９）との間に土量検知センサー０
０）が配設されている。

前記リボンスクリュウ型混合部（９）は外筒（９ａ）内
に中心軸なしのリボンスクリュウ（９ｂ）が配設され、
外筒（９ａ）に装架された駆動モーター（９ｃ）によっ
て駆動回転されるように構成されている。図中（９ｄ）
は改良土排出口である。前記リボンスクリュウ（９ｂ〉
の表面は第６図に示すように波形に形成されたり、第７
図に示すように小突起（９ｅ）が突設され、土質改良剤
と掘削土砂との混合効果が増大するように構成されてい
る。

前記台車（７）には土質改良剤貯蔵タンク（１１）及び
同タンク（Ｉｔ）に接続された土質改良剤の注入ポンプ
０２）が搭載され、同ポンプ０２）には前記ホッパー（
８）に土質改良剤を供給する注入管０３）が接続されて
いる。

更に前記台車（７）には、前記土量検知センサー００）
の検知信号を受けて、前記ポンプ０２）による土質改良
剤の注入量を制御する注入ポンプ制御装置０褐が配設さ
れている。

図示の実施例は前記したように構成されているので、シ
ールド掘削機（１）による掘削土砂は、１礫とともにリ
ボンスクリュウ（２）を介して土質改良装置（３）にお
けるリボンスクリュウ型混合部（９）内に、その前端部
の土砂受ホッパー（８）を介して投入され、リボンスク
リュウ（９ｂ）によって排出口（９ｄ）まで送られる。

この間、前記注入ポンプ０２）によって土質改良剤貯蔵
タンク（１１）内の高分子系、あるいはセメント系土質
改良剤が、注入管０３）を介して土砂受ホッパー０酊こ
注入され、前記掘削土砂と混合撹拌されながら送られ、
同掘削土砂の土質を改良する。

この際、前記土量検知センサーＧｏ）からのリボンスク
リュウ型混合器（９）内の土量の検出信号を受けて、注
入ポンプ制御装置０滲が土質改良剤の注入量を決定し、
注入ポンプ０２）を制御する。また掘削土砂の前記混合
器（９）に対する投入と排出とが定常状態になったとき
には、リボンスクリュウ（９ｂ）の回転数より単位時間
当りの土量を計算して土質改良剤を投入する。

なお前記混合器（９）には、中心軸なしのリボンスクリ
ュウ（９ｂ）が装架されているので、掘削土砂中に１礫
が含有されている場合も支障なく土質改良剤と混合撹拌
される。

かくして前記土質改良袋Ｊ　（３）によって土質を改良
されたシールド掘削機（１）からの排土砂は、ヘドロ状
から塑性状の土砂に変えられ、ベルトコンベヤ（４）を
介してトロッコ（６）に積込まれ、坑外に海山される。

第１図に示す実施例は比較的トンネル径が大きい場合を
示し、シールド掘削機（１）のリボンスクリュウ（２）
の排土口の直後に土質改良装置を配設したものであるが
、トンネル径が小さい場合には第２図に示す如くシール
ド掘削機（１）の土砂排出口と土質改良装置（３）との
中間にヘルドコンベヤ（４）を配設するものである。

（発明の効果） 本発明によれば前記したように、シールド掘削機の排土
装置に土質改良装置を連設し、シールド′掘削機による
掘削土砂を前記排土装置を介して土質改良装置に供送し
、同装置によって掘削土砂を坑内で改良しながら効率よ
く坑外に搬出するものである。このように改良された土
砂は、そのままの状態で締固め可能な土砂となり、将来
、埋土としての有効利用の可能性がある。

請求項２の発明は、坑内走行用台車上に設置された土砂
受ホッパーを前端に具えたリボンスクリュウ型の混合部
によって、シールド掘削機による掘削土砂を撹拌しなが
ら後方に搬送するとともに、前記台車上に配設された注
入ポンプによって、同台車上に搭載された土質改良剤貯
蔵タンクより注入管を介して土質改良剤を注入して前記
掘削土砂と撹拌混合し、同掘削土砂の土質を改良してヘ
ドロ状から塑性状の土砂に変えることによって、坑内の
運搬効率、及び残土処分効率を著しく向上しうるちので
ある。

また前記したように、中心軸のないリボンスクリュウ型
の混合器を使用することによって、１礫を含んだ掘削土
砂の連続的な土質改良が可能となり、土砂と礫との分離
も容易になる。

更に前記リボンスクリュウ型混合器に土質改良剤を注入
する注入ポンプは、前記台車とリボンスクリュウ型の混
合器との間に介装されて、同／昆合器内の土量を検知す
る土量検知センサーの検知信号を受けて動作する注入ポ
ンプ制御装置によって制御されるので、常に適正量の土
質改良剤が注入され、前記掘削土砂の土質改良が効果的
に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明に係るシールド工法にお
ける土砂搬出方法の各実施例の実施状況を示す縦断側面
図、第３図は土質改良装置の一実施例を示す縦断側面図
、第４図はその斜視図、第５図はその山部を示す斜視図
、第６図及び第７図は夫々リボンスクリュウの部分斜視
図である。 （１）・・・シールド掘削機、　（２）・・・リボンス
クリュウ、（３）・・・土質改良装置、　　（５）・・
・シールドトンネル、（７）・・・坑内走行台車、　　
（８）・・・土砂受ホッパー（９）・・・リボンスクリ
ュウ型混合部、００）・・・土量検知センサー （１１）・・・土質改良剤貯蔵タンク、ｑつ・・・注入
ポンプ、　　　０濁・・・注入管、０（１）・・・注入
ポンプ制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シールド掘削機の排土装置に土質改良装置を連設し
   、シールド掘削機による掘削土砂を前記排土装置を介し
   て前記土質改良装置に供送し、同装置によって前記掘削
   土砂の土質を改良しながらトンネル坑外へ搬出すること
   を特徴とするシールド工法における土砂搬出方法。 ２、坑内走行用台車上に夫々設置された土砂受ホッパー
   を前端に具えたリボンスクリュウ型混合部と、土質改良
   剤貯蔵タンクと、同タンクに接続された注入ポンプと、
   同ポンプに接続され前記ホッパーに土質改良剤を供給す
   る注入管と、前記台車及びリボンスクリュウ型混合部と
   の間に配設された土量検知センサーと、同センサーの検
   出信号を受けて前記ホッパーに対する土質改良剤の注入
   量を制御する注入ポンプ制御装置とからなることを特徴
   とするシールド工法における土質改良装置。