JPH0660558B2 - 土砂圧送方法 - Google Patents
土砂圧送方法Info
- Publication number
- JPH0660558B2 JPH0660558B2 JP63164933A JP16493388A JPH0660558B2 JP H0660558 B2 JPH0660558 B2 JP H0660558B2 JP 63164933 A JP63164933 A JP 63164933A JP 16493388 A JP16493388 A JP 16493388A JP H0660558 B2 JPH0660558 B2 JP H0660558B2
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- Japan
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- water
- gel
- pumping
- sand
- earth
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
- E21D9/13—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms using hydraulic or pneumatic conveying means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/0642—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield having means for additional processing at the front end
- E21D9/0678—Adding additives, e.g. chemical compositions, to the slurry or the cuttings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
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- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、土砂圧送方法に関し、特に、土砂をポンプ
で圧送する方法の改良に関するものである。
で圧送する方法の改良に関するものである。
《従来の技術》 周知のように、地下鉄トンネルなどの坑道の構築方法と
してシールド工法があり、各種の工法が提供されている
が、近時密閉型のシールド掘進機を使用するシールド工
法が比較的多用されている。
してシールド工法があり、各種の工法が提供されている
が、近時密閉型のシールド掘進機を使用するシールド工
法が比較的多用されている。
密閉型シールド工法では、通常、シールド掘進機の前部
側にチャンバ室を隔成し、このチャンバ室内に掘削土砂
を充満して、チャンバ内の圧力を高めて切羽に対向す
る。
側にチャンバ室を隔成し、このチャンバ室内に掘削土砂
を充満して、チャンバ内の圧力を高めて切羽に対向す
る。
そして、チャンバ室内に充満された掘削土砂はシールド
掘進機の推進とともに切羽の崩壊を防止しつつ外部に排
出されることになるが、このとき掘削土砂に流動性がな
いとその排出が困難になる。
掘進機の推進とともに切羽の崩壊を防止しつつ外部に排
出されることになるが、このとき掘削土砂に流動性がな
いとその排出が困難になる。
そこで、掘削土砂に流動性を付与するために減摩材とし
て球状の高吸水性樹脂を添加混合する方法が、特開昭６
２−２１１４９１号公報に開示されている。
て球状の高吸水性樹脂を添加混合する方法が、特開昭６
２−２１１４９１号公報に開示されている。
この公報に開示されている方法によると、掘削土砂に球
状の高吸水性樹脂を添加混合すると、樹脂のベアリング
効果により、排出が容易になるとされているが、特に、
掘削土砂をポンプ圧送するときに以下に説明するような
技術的課題があった。
状の高吸水性樹脂を添加混合すると、樹脂のベアリング
効果により、排出が容易になるとされているが、特に、
掘削土砂をポンプ圧送するときに以下に説明するような
技術的課題があった。
《発明が解決しようとする課題》 すなわち、本発明者らの実験によると、上記公報に開示
されている方法で掘削土砂をポンプ圧送すると、ポンプ
圧送できるほどの流動性を掘削土砂に与えることができ
ないこと、球状高吸水性樹脂が添加混合された掘削土砂
には間隙がかなり多く形成されるので、圧送中に水分が
先行して輸送管が閉塞されやすいという不具合があるこ
とが判明した。
されている方法で掘削土砂をポンプ圧送すると、ポンプ
圧送できるほどの流動性を掘削土砂に与えることができ
ないこと、球状高吸水性樹脂が添加混合された掘削土砂
には間隙がかなり多く形成されるので、圧送中に水分が
先行して輸送管が閉塞されやすいという不具合があるこ
とが判明した。
本発明者らは、このような不具合を解消すべく種々の実
験を繰返し、その結果、特殊な高吸水性樹脂を用いるこ
とによりこのような不具合がなくなることを知得し、こ
の知得に基づいて本発明を完成したものであり、その目
的とするところは、ポンプで圧送するのに必要な流動性
が得られるとともに、輸送管の閉塞を起こすことなく圧
送できる土砂圧送方法を提供することにある。
験を繰返し、その結果、特殊な高吸水性樹脂を用いるこ
とによりこのような不具合がなくなることを知得し、こ
の知得に基づいて本発明を完成したものであり、その目
的とするところは、ポンプで圧送するのに必要な流動性
が得られるとともに、輸送管の閉塞を起こすことなく圧
送できる土砂圧送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》 上記目的を達成するために、この発明は、土砂に減摩材
を混合して、ポンプを介して圧送する方法において、前
記減摩材として、連続状高吸水性樹脂のゲルであって、
アクリル酸カリウムと水混和性乃至水溶性ジビニル系化
合物とを含有し、之等単量体の濃度が５５〜８０重量％
の範囲にある加温水溶性に、重合反応開始剤を添加して
外部加熱を行うことなく重合反応を行わせると共に水分
を気化させて得られたポリアクリル酸塩架橋物乾燥固体
からなる吸水性樹脂乾燥固体により作成したゲルを用い
ることを特徴とする。
を混合して、ポンプを介して圧送する方法において、前
記減摩材として、連続状高吸水性樹脂のゲルであって、
アクリル酸カリウムと水混和性乃至水溶性ジビニル系化
合物とを含有し、之等単量体の濃度が５５〜８０重量％
の範囲にある加温水溶性に、重合反応開始剤を添加して
外部加熱を行うことなく重合反応を行わせると共に水分
を気化させて得られたポリアクリル酸塩架橋物乾燥固体
からなる吸水性樹脂乾燥固体により作成したゲルを用い
ることを特徴とする。
《作用および効果》 上記構成の土砂圧送方法によれば、掘削土砂に混合され
る減摩材としての、連続状高吸水性樹脂のゲルであっ
て、アクリル酸カリウムと水混和性乃至水溶性ジビニル
系化合物とを含有し、之等単量体の濃度が５５〜８０重
量％の範囲にある加温水溶液に、重合反応開始剤を添加
して外部加熱を行うことなく重合反応を行わせると共に
水分を気化させて得られたポリアクリル酸塩架橋物乾燥
固体からなる吸水性樹脂乾燥固体により作成したゲル
は、不定形の連続状高吸水性樹脂のゲルなので、このゲ
ルが掘削土砂の土粒子間を充満するような状態で介在す
ることになり、流動性が大きくなるとともに、間隙がほ
とんど形成されない。
る減摩材としての、連続状高吸水性樹脂のゲルであっ
て、アクリル酸カリウムと水混和性乃至水溶性ジビニル
系化合物とを含有し、之等単量体の濃度が５５〜８０重
量％の範囲にある加温水溶液に、重合反応開始剤を添加
して外部加熱を行うことなく重合反応を行わせると共に
水分を気化させて得られたポリアクリル酸塩架橋物乾燥
固体からなる吸水性樹脂乾燥固体により作成したゲル
は、不定形の連続状高吸水性樹脂のゲルなので、このゲ
ルが掘削土砂の土粒子間を充満するような状態で介在す
ることになり、流動性が大きくなるとともに、間隙がほ
とんど形成されない。
《実施例》 以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。
にして詳細に説明する。
第１図は、この発明の作用効果を確認するために行った
実験装置を示している。
実験装置を示している。
この実験では、球状の高吸水性樹脂Ａ（商品名Ａ−II
I）と、不定形な連続状ゲルになる高吸水性樹脂Ｃ（商
品名アラソープＳ−１００（荒川化学工業株式会社
製））とを準備し、これらを土砂に添加混合した時の圧
力保持性と止水性とを調べ、ポンプ圧送に対する適正を
判断した。
I）と、不定形な連続状ゲルになる高吸水性樹脂Ｃ（商
品名アラソープＳ−１００（荒川化学工業株式会社
製））とを準備し、これらを土砂に添加混合した時の圧
力保持性と止水性とを調べ、ポンプ圧送に対する適正を
判断した。
なお、ここでアラソープＳ−１００（荒川化学工業株式
会社製）は、当該荒川化学工業株式会社の出願に係る、
特公平２−１４９２５号公報（特開昭５８−７１９０７
号公報）に記載される製造方法によって製造される吸水
性樹脂乾燥固体と同等のものである。
会社製）は、当該荒川化学工業株式会社の出願に係る、
特公平２−１４９２５号公報（特開昭５８−７１９０７
号公報）に記載される製造方法によって製造される吸水
性樹脂乾燥固体と同等のものである。
実験装置としては、試料土を収容する試料土タンク１０
０（内径３００φ×高さ５００mm）と、このタンク１０
０とコック１０１，１０２を介して接続された水タンク
１０３とを準備し、試料土タンク１００の上端には圧力
計１０４と開放コック１０６とを取付け、タンク１００
の下端は電磁弁１０７を有するパイプ１０８を接続し
た。水タンク１０３の上端には開放コック１０９と圧縮
空気供給管１１０とを取付けた。
０（内径３００φ×高さ５００mm）と、このタンク１０
０とコック１０１，１０２を介して接続された水タンク
１０３とを準備し、試料土タンク１００の上端には圧力
計１０４と開放コック１０６とを取付け、タンク１００
の下端は電磁弁１０７を有するパイプ１０８を接続し
た。水タンク１０３の上端には開放コック１０９と圧縮
空気供給管１１０とを取付けた。
上記高吸水性樹脂Ａ，Ｃを添加する土砂材料は、礫とし
て極めて粒度分布が均一な直径５mmの豆砂利を準備し
た。この豆砂利は、高吸水性樹脂Ａ，Ｃと混合する前に
水きり状態にし、その飽和度がＳｒ＝１００％で、単位
堆積重量がγｔ＝１．９４gf／cmになるようにした。
て極めて粒度分布が均一な直径５mmの豆砂利を準備し
た。この豆砂利は、高吸水性樹脂Ａ，Ｃと混合する前に
水きり状態にし、その飽和度がＳｒ＝１００％で、単位
堆積重量がγｔ＝１．９４gf／cmになるようにした。
高吸水性樹脂Ａ，Ｃのゲルおよび試料土の作成は以下の
方法で行った。
方法で行った。
ゲルの作成 高吸水性樹脂Ａ，Ｃの粉末重量ＷＧ(g)に対して、水道
水１kg（１リットル）を吸水させ、２４時間放置したも
のを使用した。
水１kg（１リットル）を吸水させ、２４時間放置したも
のを使用した。
このときのゲル濃度ＣＧ（％）は、 ＣＧ（％）＝ＷＧ／１０００×１００＝０．１ＷＧ として表すことにする。
試料土の作成 水きり後の礫１０に対して、で作成したゲルを４
の割り合いで添加し、良く混合して試料土とした。
の割り合いで添加し、良く混合して試料土とした。
以上のようにして得られた各試料土を上記試料土タンク
１００内に、３層に分けて突棒で軽く突き固めながらそ
の高さが約４５cmになるように充填した。次いで、上記
コック１０１と電磁弁１０７とを開弁し、試料土の上方
にコック１０２を開弁して注水し、これと同時に開放コ
ック１０６を開弁して空気抜きを行った。そして、電磁
弁１０７は、水が試料土内を浸透してパイプ１０８から
流出し始めたら閉止した。
１００内に、３層に分けて突棒で軽く突き固めながらそ
の高さが約４５cmになるように充填した。次いで、上記
コック１０１と電磁弁１０７とを開弁し、試料土の上方
にコック１０２を開弁して注水し、これと同時に開放コ
ック１０６を開弁して空気抜きを行った。そして、電磁
弁１０７は、水が試料土内を浸透してパイプ１０８から
流出し始めたら閉止した。
以上のようにして、試料土タンク１００内の空気抜きお
よび試料土への水の浸透が完了した段階で、各コック１
０６，１０７を閉じ、コック１０１，１０２を開いた状
態で試料土に給水加圧した。この給水加圧による試料土
タンク１００内の設定圧力は、０．５，１．０，１．
５，２．０kgf／cm2にし、これらの所定圧力がセットさ
れたらコック１０１を閉弁し、試料土タンク１００内の
圧力をその状態に保持する。そして、電磁弁１０７を１
０秒間開放し、その間の試料土タンク１００内の圧力保
持状態を０．００５秒毎に圧力計１０４を介して測定記
録した。また、この間にパイプ１０８から流出する水の
量もビーカー１１１で測定した。
よび試料土への水の浸透が完了した段階で、各コック１
０６，１０７を閉じ、コック１０１，１０２を開いた状
態で試料土に給水加圧した。この給水加圧による試料土
タンク１００内の設定圧力は、０．５，１．０，１．
５，２．０kgf／cm2にし、これらの所定圧力がセットさ
れたらコック１０１を閉弁し、試料土タンク１００内の
圧力をその状態に保持する。そして、電磁弁１０７を１
０秒間開放し、その間の試料土タンク１００内の圧力保
持状態を０．００５秒毎に圧力計１０４を介して測定記
録した。また、この間にパイプ１０８から流出する水の
量もビーカー１１１で測定した。
第２図から第４図は上記圧力保持試験で得られた測定結
果を示している。
果を示している。
第２図は、高吸水性樹脂のゲルを全く添加しない場合の
測定結果であって、電磁弁１０７の開放０．７秒後に試
料土タンク１００内の圧力は、大気圧になり、その後も
水の流出が続くので、圧力は負の値になる。このときの
流出水量を表１に示している。当然のことながら、試料
土タンク１００内の設定圧力が高くなるほど流出水量は
多くなった。
測定結果であって、電磁弁１０７の開放０．７秒後に試
料土タンク１００内の圧力は、大気圧になり、その後も
水の流出が続くので、圧力は負の値になる。このときの
流出水量を表１に示している。当然のことながら、試料
土タンク１００内の設定圧力が高くなるほど流出水量は
多くなった。
第３図は、球状の高吸水性樹脂Ａのゲルを用いた場合を
示しており、この場合には、電磁弁１０７の開放６〜７
秒後に試料土タンク１００内の圧力が大気圧になった。
この間に電磁弁１０７から流出した水は、ゲルを全く添
加しない場合に比べて圧力保持性が良い分だけ多くな
り、約２倍となった。なお、ゲル濃度はＣＧ＝１．２％
とした。
示しており、この場合には、電磁弁１０７の開放６〜７
秒後に試料土タンク１００内の圧力が大気圧になった。
この間に電磁弁１０７から流出した水は、ゲルを全く添
加しない場合に比べて圧力保持性が良い分だけ多くな
り、約２倍となった。なお、ゲル濃度はＣＧ＝１．２％
とした。
第４図は、本発明にかかる不定形の連続状態のゲルとな
る高吸水性樹脂Ｃを用いた場合を示している。
る高吸水性樹脂Ｃを用いた場合を示している。
すなわち、高吸水性樹脂ＣとしてアラソープＳ−１００
を使用した場合であり、ゲル濃度がＣＧ＝０．６％（高
吸水性樹脂Ａの場合半分）のときの圧力保持性は、高吸
水性樹脂Ａを用いた場合に比べて極めて良好であって、
試料土タンク１００内の圧力は電磁弁１０７の開放１０
秒後においても変動が極めて少ない。
を使用した場合であり、ゲル濃度がＣＧ＝０．６％（高
吸水性樹脂Ａの場合半分）のときの圧力保持性は、高吸
水性樹脂Ａを用いた場合に比べて極めて良好であって、
試料土タンク１００内の圧力は電磁弁１０７の開放１０
秒後においても変動が極めて少ない。
また、流出する水量も高吸水性樹脂Ａの５０％以下に低
下し、極めて良好な止水性が認められた。
下し、極めて良好な止水性が認められた。
以上の結果において、圧力保持性が良好なことは土砂に
間隙が発生しにくいことを示し、また、止水性が良好な
ことは、土砂をポンプ圧送するときに、ポンプの圧力に
より土砂から水が分離して送られることが少くなり、圧
送中に水分が先行して輸送管を閉塞する惧れがなくな
る。
間隙が発生しにくいことを示し、また、止水性が良好な
ことは、土砂をポンプ圧送するときに、ポンプの圧力に
より土砂から水が分離して送られることが少くなり、圧
送中に水分が先行して輸送管を閉塞する惧れがなくな
る。
第１図は本発明方法の作用効果を確認するために行った
実験装置の説明図、第２図から第４図は同実験装置を使
用して行った圧力保持試験の結果を示すグラフである。 Ａ……球状高吸水性樹脂 Ｃ……不定形連続状高吸水性樹脂
実験装置の説明図、第２図から第４図は同実験装置を使
用して行った圧力保持試験の結果を示すグラフである。 Ａ……球状高吸水性樹脂 Ｃ……不定形連続状高吸水性樹脂
Claims (1)
- 【請求項１】土砂に減摩材を混合して、ポンプを介して
圧送する方法において、前記減摩材として、連続状高吸
水性樹脂のゲルであって、アクリル酸カリウムと水混和
性乃至水溶性ジビニル系化合物とを含有し、之等単量体
の濃度が５５〜８０重量％の範囲にある加温水溶液に、
重合反応開始剤を添加して外部加熱を行うことなく重合
反応を行わせると共に水分を気化させて得られたポリア
クリル酸塩架橋物乾燥固体からなる吸水性樹脂乾燥固体
により作成したゲルを用いることを特徴とする土砂圧送
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164933A JPH0660558B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 土砂圧送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164933A JPH0660558B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 土砂圧送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0216295A JPH0216295A (ja) | 1990-01-19 |
| JPH0660558B2 true JPH0660558B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=15802600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63164933A Expired - Lifetime JPH0660558B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 土砂圧送方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660558B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012058341A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-03 | Terrasimco, Inc. | Filling of partitioned film packages for anchoring systems for mines |
-
1988
- 1988-07-04 JP JP63164933A patent/JPH0660558B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012058341A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-03 | Terrasimco, Inc. | Filling of partitioned film packages for anchoring systems for mines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0216295A (ja) | 1990-01-19 |
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