JPH0374760B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ 本発明はシールド掘進機で坑道を掘削する際に
掘削土砂に気泡を滞有させた気泡混合ズリの処理
方法に関する。

≪従来の技術とその問題点≫ 従来、例えば非イオン活性剤のポリオキシ化合
物またスルホン化合物からなる空気連行剤や起泡
剤を使用し掘削ズリ中に発生、もしくは混入させ
た気泡は、ズリに流動性と止水性を付与するの
で、カツターの切削抵抗の軽減やズリの排出上有
効であり、シールド式トンネル掘進工法において
利用されている。

しかしながら、例えば滞水レキ層における施工
では、上述した起泡剤の他に高吸水性樹脂やメチ
ルセルロースなどの高分子添加剤を加えて、気泡
の強化が行なわれることがある。

このような添加剤を加えると得られる気泡は、
添加剤や起泡剤の気泡粒子が水溶液中に分散した
状態となり、単位重量が増し、気泡粒子相互の結
束力が大きくなると考えられているが、気泡を強
化しているので、気泡を滞有した掘削ズリを放置
して自然に消泡をさせることが殆ど期待できな
い。

そこで、気泡を化学的に消滅させるために、界
面活性剤や高級アルコールなどの消泡剤を使用す
ることが考えられる。

しかし、このような消泡剤を使用したとして
も、前述した添加剤を用いた気泡は、消泡が難し
いのでその消費量が増加するとともに、シールド
工法で排出するズリの量が多量なので、大量の消
泡剤を使わなければならなかつた。

また、消泡剤を使用すると処理後のズリが水分
を増し、運搬、捨土などの取扱が面倒となり、そ
の上環境に影響を及ぼす惧れもあつた。

この発明は、前述した従来の問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は、消泡剤を使用せ
ず材料コストの低減と環境汚染の心配のない気泡
混合ズリの処理方法を提供することにある。

≪問題点を解決するための手段≫ 上記の目的を達成するため、本発明はシールド
掘進機の加圧域から排出された気泡混合ズリを密
閉可能な容器内に収容し、この容器内を減圧する
ことによつて気泡混合ズリの気泡を消泡するよう
にしている。

≪作用≫ シールド掘進機の加圧域から排出された気泡混
合ズリを密閉自在な容器内に収容し、この容器内
を、例えば真空ポンプなどによつて減圧すると、
気泡混合ズリ中の気泡が吸引されてズリから分離
され易くなるとともに、気泡膜の内外での圧力差
が大きくなつて、気泡が破壊されるので速やかに
消泡できる。

≪実施例≫ 以下、この発明の好適な実施例について添附図
面を参照にして説明する。

第１図はこの発明に係る気泡混合ズリの処理方
法の第１実施例を示しており、同図に示す処理方
法は本発明をいわゆる気泡シールド工法に適用し
た場合を例示している。

同図において、１０はシールド掘進機を示し、
掘進機１０はその後方に掘進に伴つて設置される
セグメント１２に反力を担持させる推進ジヤツキ
１４，１４を備え、また、その前部には土砂を掘
削するためのカツターヘツド１６を回転可能に支
承し、且つ、カツターヘツド１６の後方にあつて
掘削された土砂（ズリ）を取り込むとともに、こ
の土砂を所定の圧力状態に維持して切羽に対抗さ
せる土圧室１８が隔壁２０によつて隔成されてい
る。

カツターヘツド１６と隔壁２０には、それぞれ
気泡注入管２２，２２が配置され、気泡注入管２
２には発泡器２４からそれぞれ気泡供給管を介し
て気泡が供給される。

発泡器２４では、起泡剤、添加剤を収容したタ
ンク２６からポンプ２８によつて送られた薬剤
と、コンプレツサ３０からの空気とでシユークリ
ーム状の強化された緻密な気泡を生成する。

一方、上記土圧室１８内には、隔壁２０を貫通
するようにして、ズリ搬出用のスクリユーコンベ
ア３２が設けられ、スクリユーコンベア３２の後
方には土圧室１８内の圧力低下を来たすことなく
ズリを外部に排出するためのロータリー式のバル
ブ３４が設けてある。

そして、バルブ３４の下方には、取入口３６と
取出口３８とを備え、これらを閉止することで密
閉される容器４０が配置され、容器４０にはその
内部を減圧するための真空ポンプ４２が接続され
ているとともに、容器４０の取出口３８の下方に
は、ズリ排出用のベルトコンベア４４が発進立坑
側に向けて延設されている。

さて、以上のような構成で施工されるシールド
工法では、シールド掘進機１０の掘進とともに、
カツターヘツド１６に配置された気泡注入管２２
から気泡が切羽に向けて放出され、これによりカ
ツターの掘削抵抗が軽減された状態で土砂を掘削
し、掘削された土砂すなわちズリは気泡とともに
土圧室１８内に取り込まれる。

土圧室１８内でも掘削ズリには、隔壁２０に取
着された気泡注入管２２を介して気泡が注入さ
れ、例えば土圧室１８内に設けられた攪拌機によ
つて混合攪拌されて、ズリは軟練りモルタル状に
流動化させられる。

この場合、例えば掘削地盤が滞水レキ層であれ
ば、気泡の混合比率を増加させたり、あるいは起
泡剤に高分子添加剤を加える。

このようにして、流動化された気泡混合ズリ
は、圧縮性に富んだものとなり、土圧室１８内の
圧力を低下させることなくスクリユーコンベア３
２によつて後方に送られ、バルブ３４から常圧域
に排出される。

排出されたズリは、容器４０の取入口３６か
ら、その内部に収容した後、取入口３６を閉止し
て密閉した後、真空ポンプ４２を駆動して減圧さ
れる。

容器４０内が所定の減圧状態になると、気泡膜
の内外での圧力差が大きくなり、これにより気泡
が破壊されて速やかに消泡される。

消泡処理が終了すると、ズリは容器４０の取出
口３８を開けてベルトコンベア４４に移し替えら
れた後外部に搬出される。

この実施例のように、土圧室１８から常圧域に
取出した直後に消泡処理をすれば処理後の運搬な
どの取扱が用意にできる。

第２図はこの発明の処理方法の第２実施例を示
しており、以下にその特徴点についてのみ説明す
る。

同図に示す処理方法は、常圧域に取出した気泡
混合ズリを、その直後に消泡処理を施さず、ポン
プ圧送管４６によつて地上まで搬出し、ゲート４
８を閉止することで密閉される容器４０′内に収
容し、容器４０′内を真空ポンプ４２′によつて減
圧することで消泡処理を行なう。

この実施例のようにズリを地上に搬出した後に
消泡処理を行なえば、容器４０′、真空ポンプ４
２′の維持管理や、所要の処理設備の大型化への
対応などの面でより好都合になる。

≪発明の効果≫ 以上、実施例で詳細に説明したように、この発
明係る気泡混合ズリの処理方法によれば、ズリを
密閉可能な容器内に収容して減圧することによつ
て気泡を破壊消滅させるので、強化された気泡で
あつても消泡剤を使用することなく速やかに消泡
できるとともに、輸送、処理コストの低減が図ら
れ、且つ環境問題の心配もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明処理方法の第１実施例を示す全
体図、第２図は同処理方法の第２実施例を示す要
部説明図である。 １０……シールド掘進機、１６……カツターヘ
ツド、１８……土圧室、２０……隔壁、２２……
気泡注入管、３６……取入口、３８……取出口、
４０……容器、４２……真空ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シールド掘進機で坑道を掘削する際に掘削土
   砂に気泡を滞有させた気泡混合ズリの処理方法に
   おいて、前記シールド掘進機の加圧域から排出さ
   れた前記気泡混合ズリを密閉可能な容器内に収容
   し、該容器内を減圧することによつて前記気泡を
   消泡することを特徴とする気泡混合ズリの処理方
   法。