JPH10115180A - 泥水式シールド工法のトンネル内泥水排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トンネル内に溜まった泥水を、立坑の底部に溜
めることなく直接地上に排出する泥水式シールド工法の
トンネル内泥水排出装置を提供する。 【解決手段】立坑４の底部からシールド掘進機１０によ
りトンネル１０を掘削し、地上に設置した泥水処理設備
１８から切羽面１０ａまで送泥水管１４及び排泥水管１
６を配設し、これら送泥水管及び排泥水管により加圧し
た泥水を切羽面に向けて循環して泥水式シールド工法を
行う。そして、立坑の底部からトンネル内の泥水が溜ま
っている位置まで排水管２０を配設し、この排水管の泥
水出口にバキュームポンプ２２を接続してトンネル内の
泥水を吸引する。そして、バキュームポンプの吐出口２
２ａと排泥水管１６との間にバイパス管３２を接続し、
このバイパス管にサンドポンプ３４を介装して泥水を前
記排泥水管に送り込むようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、泥水式シールド工
法においてトンネル内に溜まった泥水を地上に排出する
トンネル内泥水排出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に示すものは、泥水式シールド工法
によるトンネルの構築を示すものである。この図の符号
２は、立坑４の底部からカッタヘッド６の回転により地
中を掘削していくシールド掘進機であり、このシールド
掘進機２の後部でセグメント８による覆工を行うことに
よりトンネル１０が構築されていく。

【０００３】このシールド掘進機２には、カッタヘッド
６近くに配置した隔壁部材１２と切羽面１０ａとの間に
送泥水管１４、排泥水管１６の端部が配設されている。
送泥水管１４は、地上に設置した泥水処理設備１８と接
続しており、泥水処理設備１８から送泥水管１４を介し
て切羽面１０ａに向けて加圧した泥水が供給される。

【０００４】また、排泥水管１６はその管路に排出ポン
プ１７を介装しており、排出ポンプ１７が駆動すると、
切羽面１０ａの掘削した土砂が泥水として排泥水管１６
を介して泥水処理設備１８に排出される。このように、
送泥水管１４及び排泥水管１６によって切羽面１０ａに
向けて泥水を循環させることにより、切羽面１０ａの安
定掘削を図っている。

【０００５】なお、泥水処理設備１８は、排泥水管１６
から排出された泥水を土砂と泥水とに分離し、所定の比
重、粘性に調整した泥水を、再度、送泥水管１４を介し
て切羽面１０ａに向けて供給するようになっている。

【０００６】ところで、トンネル１０を構築する際には
掘削地盤に泥水が溜まり、随時泥水排出作業を行わない
と工事に支障をきたすので、泥水排出装置を設置してい
る。この泥水排出装置は、立坑４から掘削地盤の泥水発
生位置まで泥水吸入管（排水管）２０を配設し、この泥
水吸入管２０を立坑４の底部に設置したバキュームポン
プ２２に接続している。また、立坑４の底部に揚水ポン
プ２４を設置し、この揚水ポンプ２４に接続した泥水送
出管２６を地上まで立ち上げ、泥水処理設備１８のシッ
クナー１８ａに接続している。

【０００７】これにより、掘削地盤に溜まった泥水はバ
キュームポンプ２２の吸引によって立坑４の底部に一時
的に排出される。そして、立坑４の底部に所定量溜まっ
た泥水は、揚水ポンプ２４により吸い上げられて泥水排
出管２６を介してシックナー１８ａへ排出されていく。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た泥水排出装置は、立坑４の底部に泥水を溜めるための
貯溜槽を設け、立坑４の底部から泥水処理設備１８まで
長尺な泥水送出管２６を配設しなければならず、さらに
は、吐出能力を増大させた揚水ポンプ２４を設置しなけ
ればならないので、工期の長期化、設備費の面で問題が
ある。

【０００９】また、立坑３の底部には、揚水ポンプ２４
によって泥水を排出しても泥土が残留しやすいので、定
期的に底部清掃作業を行わなければならない。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、トンネル内に溜まった泥水を立坑の底部に溜め
ることなく直接地上に排出し、しかも工期を短縮し、工
事費及び労力を低減することが可能な泥水式シールド工
法のトンネル内泥水排出装置を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は立坑の底部からシールド掘
進機によりトンネルを掘削し、地上に設置した泥水処理
設備から切羽面まで送泥水管及び排泥水管を配設し、こ
れら送泥水管及び排泥水管により加圧した泥水を前記切
羽面に向けて循環させる泥水式シールド工法において、
前記立坑の底部から前記トンネル内の泥水が溜まってい
る位置まで排水管を配設し、この排水管の泥水出口にバ
キュームポンプを接続して前記トンネル内の泥水を吸引
するとともに、前記バキュームポンプの吐出口と前記排
泥水管との間にバイパス管を接続し、このバイパス管に
サンドポンプを介装して前記泥水を前記排泥水管に送り
込むようにした装置である。また、請求項２記載の発明
は、請求項１記載の泥水式シールド工法のトンネル内泥
水排出装置において、前記サンドポンプの吐出口と前記
排泥水管との間の前記バイパス管に、前記排泥水管側か
ら前記バイパス管側への泥水の流れを阻止する逆止弁を
介装した。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の泥水式シールド工
法のトンネル内泥水排出装置について図１を参照して説
明する。なお、図２に示した構成と同一構成部分には、
同一符号を付してその説明を省略する。

【００１３】本実施形態では、従来装置のように長尺な
泥水排出管２６や揚水ポンプ２４を設置せず、バキュー
ムポンプ２２と排泥水管１６との間に泥水排出装置３０
を設けている。

【００１４】すなわち、この泥水排出装置３０は、バキ
ュームポンプ２２の吐出口２２ａと排出ポンプ１７の吸
入口１７ａ側の排泥水管１６との間に接続したバイパス
管３２と、このバイパス管３２のバキュームポンプ２２
側に介装されたサンドポンプ３４と、バイパス管３２の
送泥水管１６側に介装された逆止弁３６とで構成されて
いる。

【００１５】前記サンドポンプ３４は、耐摩耗材料によ
り製作したうず巻きポンプであり、バキュームポンプ２
２の吐出口２２ａから吐出された泥水を、送泥水管１６
に向けて圧送するポンプである。

【００１６】また、逆止弁３６は、例えば弁体内部にポ
ペット３６ａを内蔵した構造であり、サンドポンプ３４
側から送泥水管１６側への流体の流れを許容するが、排
泥水管１６側からサンドポンプ３４側への流体の流れ
は、ポペット３６ａが弁体流路を閉塞することで阻止す
るバルブである。

【００１７】上記構成の泥水排出装置によると、掘削地
盤に溜まった泥水は、バキュームポンプ２２の駆動によ
って泥水吸入管２０の先端部から順次吸引されていく。
そして、バキュームポンプ２２に吸引された泥水は、バ
イパス管３２を介してバキュームポンプ２２と接続して
いるサンドポンプ３０の駆動により、バイパス管３２、
逆止弁３６を介して排泥水管１６に送り出されていく。
そして、排泥水管１６に送りだされた泥水は、排出ポン
プ１７の駆動により泥水処理設備１８に排出されてい
く。

【００１８】また、切羽面１０ａ側から多量の泥水が排
出され排泥水管１６の内圧がバイパス管３２の内圧より
高い場合であっても、バイパス管３２には逆止弁３６が
介装されているので、排泥水管１６からバイパス管３２
へ泥水が逆流することもない。

【００１９】したがって、本実施形態では、従来装置の
ように長尺な泥水排出管２６や、吐出能力を増大させた
揚水ポンプ２４が不要となり、立坑４の底部に一時的に
泥水を溜めるための貯溜槽も不要となるので、設備費の
低減化を図ることができる。そして、立坑３の底部に泥
土が残留しないので清掃作業等を行う必要がなく、大幅
に労力を削減することができる。

【００２０】また、本実施形態の泥水排出装置３０は、
バキュームポンプ２２の吐出口２２ａと排出ポンプ１７
の吸入口１７ａ側の排泥水管１６との間に接続したバイ
パス管３２と、このバイパス管３２のバキュームポンプ
２２側に介装されたサンドポンプ３４と、バイパス管３
２の送泥水管１６側に介装された逆止弁３６とで構成さ
れているので、装置を配設するための工事を単時間で完
了することができる。

【００２１】なお、本実施形態では、立坑４の底部に泥
水排出装置３０を設置したが、本発明はこれに限定する
ものではなく、例えばトンネル１０内に泥水排出装置３
０を設置して排泥水管１６に接続しても、同様の作用効
果を得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の泥水式シールド工法のトンネル内泥水排出装置に
よると、従来装置のように立坑の底部に溜まった泥水を
泥水処理設備まで送り込む長尺な泥水送出管や、吐出能
力を増大させたポンプが不要となり、また、立坑の底部
に一時的に泥水を溜めるための貯溜槽も不要となるの
で、設備費の低減化を図ることができる。そして、立坑
の底部に泥土が残留しないので清掃作業を行う必要がな
く、大幅に労力を削減することができる。

【００２３】また、本発明の泥水排出装置は、バキュー
ムポンプの吐出口と排泥水管との間にバイパス管を接続
し、このバイパス管にサンドポンプを介装しただけの構
成なので、この装置を設置するための工事を短時間で終
了するとができる。

【００２４】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の効果を得ることができるとともに、トンネルの掘削
中に切羽面側から多量の泥水が排泥水管に排出されて排
泥水管の内圧がバイパス管の内圧より高い場合であって
も、バイパス管に逆止弁を介装しているので排泥水管か
らバイパス管へ泥水が逆流することがなく正常に泥水の
排出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトンネル内泥水排出装置を示す概
略図である。

【図２】従来の泥水式シールド工法のトンネル内泥水排
出装置を示す概略図である。

【符号の説明】

２ シールド掘進機 ４ 立坑 １０ トンネル １０ａ 切羽面 １４ 送泥水管 １６ 排泥水管 １７ 排出ポンプ １７ａ 吸入口 １８ 泥水処理設備 １８ａ シックナー ２０ 泥水吸入管（排水管） ２２ バキュームポンプ ２２ａ 吐出口 ２４ 揚水ポンプ ２６ 泥水排出管 ３０ 泥水排出装置 ３２ バイパス管 ３４ サンドポンプ ３６ 逆止弁 ３６ａ ポペット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立坑の底部からシールド掘進機によりト
   ンネルを掘削し、地上に設置した泥水処理設備から切羽
   面まで送泥水管及び排泥水管を配設し、これら送泥水管
   及び排泥水管により加圧した泥水を前記切羽面に向けて
   循環させる泥水式シールド工法において、 前記立坑の底部から前記トンネル内の泥水が溜まってい
   る位置まで排水管を配設し、この排水管の泥水出口にバ
   キュームポンプを接続して前記トンネル内の泥水を吸引
   するとともに、前記バキュームポンプの吐出口と前記排
   泥水管との間にバイパス管を接続し、このバイパス管に
   サンドポンプを介装して前記泥水を前記排泥水管に送り
   込むようにしたことを特徴とする泥水式シールド工法の
   トンネル内泥水排出装置。
2. 【請求項２】 前記サンドポンプの吐出口と前記排泥水
   管との間の前記バイパス管に、前記排泥水管側から前記
   バイパス管側への泥水の流れを阻止する逆止弁を介装し
   たことを特徴とする請求項１記載の泥水式シールド工法
   のトンネル内泥水排出装置。