JPH0635796B2 - シールド工法及び同工法用泥漿材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は市街地等におけるトンネルの構築工事に適用さ
れる泥漿シールド工法に係るものである。

（従来の技術） 従来のこの種のシールド工法は次のような方法で行なわ
れていた。

ｉ）先ず、トンネル構築計画区間の始点と終点に、夫々
トンネル掘削用の発進立坑及び到達立坑を構築する。

ii）始点側の発進立坑内にシールド掘進機を配置したの
ち、同掘進機による掘進を開始する。

iii）掘削中は、掘削機前面の切羽の安定を図るため、
地上に設置した泥漿材作泥プラントにより、配管を通じ
て坑内に配置された泥漿材注入用ポンプに泥漿材を送り
込み、そこから注入管により掘削機前面に同泥漿材を注
入しながら掘進する。

前記泥漿材としては、次の２種類のうち、いずれかが使
用される。

a) （水＋ベントナイト＋粉末粘土）を混練した泥漿
材。

b) （水＋ＣＭＣ＋粉末粘土）を混練した泥漿材。

iv）掘作土砂は、排出用ベルトコンベアを通して、坑内
に配置された▲ずり▼運搬車に積込み、そこからバツテ
リー式機関車等によって発進立坑に運搬され、地上のク
レーンによって土砂ポツパーへ投入される。そこからダ
ンプトラツクで、一旦、仮置場へ運搬し、そこで天日乾
燥して良質土と混合した後一般残土として処分するか、
遠隔地の産業廃棄物処理場へ運搬して産業廃棄物として
処分する。

ｖ）一方、掘削に並行して、順次掘削機後部に１リング
ごと鋼製またはコンクリート製のセグメントを円筒状に
巻立てていく。

vi）前記iii）〜ｖ）の工程を繰り返しながら、到達立
坑までのセグメント巻立てが完了すると、到達立坑より
シールド掘削機を地上へ引き上げる。以上で一次覆工が
完了する。

vii）なお、鋼製セグメントを使用する場合には、さら
に二次覆工として、セグメントの内側をコンクリートで
所定の厚さに巻立てて、トンネルを構築する。

（発明が解決しようとする課題） 従来のこの種の工法は、前記したように泥漿材を使用す
るため、次のような問題点があった。

即ち、 a) ベントナイトを混入した泥漿材を使用する場合に
は、公害の問題が発生するため、産業廃棄物として残土
処理する必要があり、一般の処分地で処理できず、遠隔
地の産業廃棄物処理場へ運搬して処分するか、または仮
置場へ掘削土砂を運搬し、そこで天日乾燥した後、一般
の良質土と混合して一般残土として処理する必要があ
り、そのため広大な面積の仮置場を確保しなければなら
ない。

b) またベントナイトを混入した泥漿材を使用する場合
には、ベントナイト、粉末粘土とも大量に使用するた
め、大規模なプラント設備と広いストツクヤードが必要
である。

c) 更にＣＭＣを混入した泥漿材を使用する場合には、
ＣＭＣがイオン性で塩に弱いこと、耐酸素性が弱いた
め、腐敗し易いこと、界面活性が低いため潤滑効果が低
いこと等の理由から泥漿材としての性状が変り易く、安
定した施工管理が困難となる。

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、公害を招来することが
なく、而も安定した施工管理が行なわれるシールド工法
及び同工法に使用される泥漿材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おいては、水と非イ
オン性のセルロースエーテルを主成分とした粘稠材と粉
末粘土とを配合して泥漿材を構成したものであり、更に
同泥漿材をシールド掘削機の前面切羽側に注入する泥漿
シールド工法を提供するものである。

（作用） 本発明によれば前記したように、水と非イオン性のセル
ロースエーテルを主成分とした粘稠材と、粉末粘土とを
配合して無公害の泥漿材を調整し、同泥漿材をシールド
掘削機の前面切羽側に注入することによって切羽の安定
を図るとともに、無公害の泥漿材を使用することによ
り、掘削残土を一般の処分地で処分できる。

また前記泥漿材の水、非イオン性のセルロースエーテル
及び粉末粘土の配合量を変えることによって、切羽の性
状に対応して泥漿材の粘性、比重を調整するものであ
る。

（実施例） 以下本発明を実施例について説明する。

地上における小規模の泥漿材作泥プラント(1)において
水と非イオン性のセルロースエーテルを主成分とした粘
稠材と粉末粘土とを配合して泥漿材を調整する。

次に同泥漿材の配合例を挙げる。

なお前記した（水＋ベントナイト＋粉末粘土）を混練し
た泥漿材、及び（水＋ＣＭＣ＋粉末粘土）を混練した泥
漿材の配合例をも対照例として挙げる。

前記作泥プラント(1)より配管(2)を介して、シールド掘
削機(3)によって掘進された坑内に配置された泥漿材注
入用ポンプ(4)に泥漿材を供送し、同ポンプ(4)によって
注入管(5)を介してシールド掘削機(3)の前面切羽(6)側
に注入し、切羽の安定を図りながら掘進する。

掘削土砂(7)は▲ずり▼出しスクリユウコンベヤ(8)及び
排土用ベルトコンベヤ(9)を経て坑内に配設された▲ず
り▼運搬車(10)に積み込み、バツテリー式機関車(11)に
よって発進立坑(12)に搬送し、地上のクレン(13)によっ
て土砂ホッパ(14)に投入し、そこからダンプトラツク(1
5)で搬出し、一般残土として処分する。

図中(16)はセグメント、(17)はカツター、(18)は推進ジ
ヤツキである。

（発明の効果） 本発明に係るシールド工法においては前記したように、
水と非イオン性のセルロースエーテルを主成分とした粘
稠材と粉末粘土とを配合して無公害の泥漿材を調整し、
同泥漿材をシールド掘削機の前面切羽側に注入すること
によって、切羽の安定を図りながらトンネル穴を掘進す
るものであり、無公害の泥漿材を使用するために残土処
分が産業廃棄物扱いにならず、一般の処分地で処分でき
るので、従来のように広大な面積の仮置場を確保する必
要がなく、残土処分の大幅なコストダウンが図られる。

また切羽の安定を図るために、前記泥漿材は切羽土質の
粒度分布等に対応してその粘性、比重及び注入量を調整
したものを使用する必要があるが、同泥漿材の粘性及び
比重は、水、非イオン性のセルロースエーテルの配合量
を変えるだけで、容易に調整できる。

また泥漿材に使用するセルロースエーテルの１m³当りの
使用量が少ないため、プラント設備やストツクヤードが
小規模で済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシールド工法の一実施例の実施状
況を示す縦断側面図である。 (1)……泥漿材作泥プラント、(2)……配管、 (3)……シールド掘削機、(4)……泥漿材注入用ポンプ、 (5)……注入管、(6)……切羽。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大倉 吉雅 東京都渋谷区千駄ケ谷４丁目６番15号 フ ジタ工業株式会社内 (72)発明者 野間 達也 東京都渋谷区千駄ケ谷４丁目６番15号 フ ジタ工業株式会社内 (72)発明者 村山 秀幸 東京都渋谷区千駄ケ谷４丁目６番15号 フ ジタ工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−203591（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−91280（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水と非イオン性のセルロースエーテルを主
   成分とした粘稠材と粉末粘土とを配合してなる泥漿材
   を、シールド掘削機の前面切羽側に注入することを特徴
   とするシールド工法。
2. 【請求項２】水と非イオン性のセルロースエーテルを主
   成分とした粘稠材と粉末粘土とを配合してなるシールド
   工法用泥漿材。