JPH1082277A

JPH1082277A - 泥土圧シールド工法における掘削土リサイクル方法及びその装置

Info

Publication number: JPH1082277A
Application number: JP23608996A
Authority: JP
Inventors: Meiji Watanabe; 邊明治渡; Toshiaki Umeki; 木敏明楳; Makoto Kato; 藤誠加; Yutaka Ishimaru; 丸裕石; Katsumi Inomata; 又勝美猪; Tetsuya Sasaki; 哲也佐々木; Takanori Sanou; 納位記左
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 1998-03-31
Anticipated expiration: 2016-09-06
Also published as: JP3379680B2

Abstract

(57)【要約】【課題】掘削土砂の再利用を図ると共に、セグメント
等の作業場所を確保する。【解決手段】掘削土砂をシールド機（１）のスクリュ
ーコンベア（２）の吐出口に設けた土砂圧送ポンプ
（３）により土砂圧送管（Ｈ１）を介して後続台車
（Ｃ）に設けた混合器（１０）に送り、調整槽（３２）
から送られＰＡＣが添加された送泥管（Ｈ２）からの泥
水と混合し、排泥管（Ｈ３）で地上の処理プラント（３
３）に送り、残土として分離し再利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、泥土圧シールド工
法における掘削土リサイクル方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、シールド工法として泥土圧式、泥
水加圧式が主流になっており、これらの工法は、地盤や
作業場所の広さなどを考慮して選択される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】泥土圧式シールド工法
では、土砂のみでは掘削・ポンプ圧送が不能なので、加
泥することにより施工しているが、加泥することにより
産業廃棄物となり、再利用することができない。

【０００４】土圧バランス加水式シールド工法では、ス
クリューコンベアの吐出口に設けた排土用調整槽の加圧
状態の管理が難しく、場合によっては自然水がスクリュ
ーコンベアを通って切羽に流れ、切羽が崩壊するおそれ
がある。

【０００５】また、排土用調整槽のために作業場所が狭
くなり、セグメントの搬入、組立て等が行いにくくな
る。

【０００６】本発明は、掘削土砂の再利用を図ると共に
セグメント等の作業場所を確保することができる泥土圧
シールド工法における掘削土リサイクル方法およびその
装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による工法は、泥
土圧シールド工法において、シールド機のスクリューコ
ンベアの吐出口に土砂圧送ポンプを設け、該土砂圧送ポ
ンプで圧送した掘削土砂を、後続台車に設けた混合手段
により地上から送られた粘性低下剤が添加されている泥
水と混合して地上まで運搬し、地上の処理設備の一次処
理機により泥水から残土として分離し、該残土を再利用
することを特徴としている。

【０００８】本発明による装置は、泥土圧シールド機の
スクリューコンベアの吐出口に設けられた土砂圧送ポン
プと、該シールド機に後行する後続台車と、該後続台車
に設けれた混合器であって、一部が前記土砂圧送ポンプ
に土砂圧送管により接続され、一部が送泥管により地上
の調整槽に接続され、一部が排泥管により処理プラント
に接続されたものと、掘削トンネル内に設けられ前記送
泥管及び排泥管を伸縮自在に支持するホースドラム装置
と、送泥管に接続された粘性低下剤添加手段とを備えて
いる。

【０００９】更に本発明によれば、混合器は、閉回路で
流速増加手段が設けられている。

【００１０】また本発明によれば、混合器は、閉回路で
乱流発生手段が設けられている。

【００１１】また本発明によれば、混合器は、閉回路で
攪拌手段が設けられている。

【００１２】更に本発明によれば、粘性低下剤は、ＰＡ
Ｃ（ポリ塩化アルミニウム）などの電気的中和を起こす
ものである。

【００１３】上記のように構成された本発明において、
掘削土砂は、混合器で泥水と好適に混合され、更に粘性
低下剤により粘性が低下され、液体輸送効率良く地上の
処理プラントに送られ、泥水から残土として容易に分離
され、再利用される。

【００１４】また、混合器は後続台車に設けられ、シー
ルド機にはセグメントの搬入、組立て等の作業場所が確
保される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１において、掘削トンネルＴの先
端に位置する泥土圧シールド機１の後方には、所定の間
隔Ｄを設けて後続台車Ｃが移動自在に設けられている。
そのシールド機１の掘削土砂を搬出するスクリューコン
ベア２の吐出口には、土砂圧送ポンプ３が設けられ、こ
のポンプ３の吐出口には、土砂圧送管Ｈ１が接続されて
いる。

【００１６】前記後続台車Ｃには、混合手段である混合
器１０が設けられている。その混合器１０は大気に解放
する事がない閉回路で、図２及び図３にも示すように、
Ｔ字状の本体１１の頂部には、エルボ管１２が接続さ
れ、前側には、直管１３が接続され、内部前側には、流
速増加手段であるノズル部１４が設けられており、後側
には、ベンチュリ管１５が接続されている。そして、エ
ルボ管１２には、土砂圧送管Ｐ１が、直管１３には、送
泥管Ｈ２が、ベンチュリ管１５には、排泥管Ｈ３がそれ
ぞれ接続されている。

【００１７】前記送泥管Ｈ２は、トンネルＴ内の立坑Ｖ
側に設けられたホースドラム装置３０を介して地上Ｇに
設けられた調整槽３２に接続され、排泥管Ｈ３は、ホー
スドラム装置３１を介して調整槽２２の上方に設けられ
た処理プラント３３に接続されている。そして、送泥管
Ｈ２の調整槽２２の出口付近には、配管３４を介して粘
性低下剤に用いられるＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）
など（電気的中和を起こす物）のタンク３５が接続され
ている。なお、図中の符号Ｐ１〜Ｐ７はポンプ、Ｓ１〜
Ｓ６はポンプ起動装置、３６は中央監視室、３７はホー
スドラム制御装置である。

【００１８】次に、掘削土リサイクルの態様を説明す
る。シールド機１の掘進に際し、ポンプＰ１〜Ｐ６を運
転し、調整槽３２の泥水を送泥管Ｈ２から混合器１０を
介して排泥管Ｈ３から処理プラント３３に還流すると共
に、ポンプＰ７を運転して泥水にタンク３５のＰＡＣな
どを添加する。掘進による掘削土砂は、スクリューコン
ベア２を介し土砂圧送ポンプ３により土砂圧送管Ｈ１を
介して混合器１０に送られる。

【００１９】混合器１０において、送泥管Ｈ２からの泥
水は、ノズル部１４で絞られて流速が増速され、土砂圧
送管Ｈ１からの掘削土砂を好適に混合してペンチュリ管
１５で減速されて排泥管Ｈ３に送られる。この状態で、
土砂が混合された泥水（以下混合泥水という）は、ＰＡ
Ｃにより粘性が下げられているので、ポンプＰ２〜Ｐ６
により処理プラント３３に効果的に流体輸送される。

【００２０】処理プラント３３において、図示しない一
次処理機により混合泥水から掘削土砂が残土として分離
される。この際、添加されたＰＡＣにより分離が効果的
に行われる。そして、分離された残土は、公知態様によ
り再利用される。

【００２１】図４及び図５には、混合器の別の実施例が
示されている。この混合器２０の円筒形の本体２１の上
下には、左右に偏心して一対のエルボ管２２が接続さ
れ、前面中央には、直管２３が接続され、後面下部に
は、直管２４が接続され、内部中央には、乱流発生手段
であるコーン角αが例えば９０度の邪魔板２５が設けら
れている。前記直管２３には、土砂圧送管Ｈ１が、エル
ボ管２２には、送泥管Ｈ２が、直管２４には、排泥管Ｈ
３がそれぞれ接続されている。この実施例では、掘削土
砂と泥水とが邪魔板２５に衝突して乱流が発生し、好適
に混合され、液体輸送効率が更に向上される。

【００２２】図６及び図７には、混合器の別の実施例が
示されている。この混合器２０Ａの角筒形の本体２１Ａ
の上下には、左右に偏心して一対のエルボ管２２が接続
され、前面中央には直管２３が接続され、後面下部両側
には、一対の直管２４が接続され、内部中央には、コー
ン角βが例えば１２０度の邪魔板２６が設けられ、内部
後方には、モータ２７で駆動される攪拌手段である攪拌
羽根２８が設けられている。前記直管２３には、土砂圧
送管Ｈ１が、エルボ管２２には、送泥管Ｈ２が、直管２
４には、排泥管Ｈ３がそれぞれ接続されている。この実
施例では、掘削土砂と泥水とが邪魔板２６に衝突して混
合され更に、回転する攪拌羽根２８で好適に混合され、
液体輸送効率が更に向上される。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。（１）掘削土を再利用することにより、コストダウン
を図ることができる。（２）シールド機におけるセグメントの搬入、組立て
等の作業場所を確保し、作業性を向上することができ
る。（３）粘性低下剤により、掘削土砂と泥水との混合泥
水の粘性を下げ、液体輸送効果を向上し、輸送動力を削
減すると共に、混合泥水からの残土の分離性を向上する
ことができる。（４）泥水加圧工法で施工すると、泥水が逸水してコ
ストアップするような砂地盤に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す全体構成図。

【図２】図１の混合器の一例を示す正面図。

【図３】図２の側面図。

【図４】混合器の他の例を示す正面断面図。

【図５】図４の側面図。

【図６】混合器の他の例を示す正面断面図。

【図７】図６の側面図。

【符号の説明】

Ｃ・・・後続台車Ｄ・・・間隔Ｇ・・・地上Ｈ１・・・土砂圧送管Ｈ２・・・送泥管Ｈ３・・・排泥管Ｐ１〜Ｐ７・・・ポンプＳ１〜Ｓ６・・・ポンプ起動装置Ｔ・・・掘削トンネルＶ・・・立坑１・・・泥土圧シールド機２・・・スクリューコンベア３・・・土砂圧送ポンプ１０、２０、２０Ａ・・・混合器１１、２１、２１Ａ・・・本体１２、２２・・・エルボ管１３、２３、２４・・・直管１４・・・ノズル部１５・・・ベンチュリ管２５、２６・・・邪魔板２７・・・モータ２８・・・攪拌羽根３０、３１・・・ホースドラム装置３２・・・調整槽３３・・・処理プラント３４・・・配管３５・・・タンク３６・・・中央監視室３７・・・ホースドラム制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石丸裕東京都港区元赤坂１丁目３番８号鹿島建設株式会社東京支店内 (72)発明者猪又勝美東京都港区元赤坂１丁目３番８号鹿島建設株式会社東京支店内 (72)発明者佐々木哲也東京都港区元赤坂１丁目３番８号鹿島建設株式会社東京支店内 (72)発明者左納位記東京都港区元赤坂１丁目３番８号鹿島建設株式会社東京支店内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】泥土圧シールド工法において、シールド
機のスクリューコンベアの吐出口に土砂圧送ポンプを設
け、該土砂圧送ポンプで圧送した掘削土砂を、後続台車
に設けた混合手段により地上から送られた粘性低下剤が
添加されている泥水と混合して地上まで運搬し、地上の
処理設備の一次処理機により泥水から残土として分離
し、該残土を再利用することを特徴とする泥土圧シール
ド工法における掘削土リサイクル方法。
【請求項２】泥土圧シールド機のスクリューコンベア
の吐出口に設けられた土砂圧送ポンプと、該シールド機
に後行する後続台車と、該後続台車に設けれた混合器で
あって、一部が前記土砂圧送ポンプに土砂圧送管により
接続され、一部が送泥管により地上の調整槽に接続さ
れ、一部が排泥管により処理プラントに接続されたもの
と、掘削トンネル内に設けられ前記送泥管及び排泥管を
伸縮自在に支持するホースドラム装置と、送泥管に接続
された粘性低下剤添加手段とを備えていることを特徴と
する泥土圧シールド工法における掘削土リサイクル装
置。
【請求項３】混合器に、流速増加手段が設けられてい
る請求項２記載の泥土圧シールド工法における掘削土リ
サイクル装置。
【請求項４】混合器に乱流発生手段が設けられている
請求項２記載の泥土圧シールド工法における掘削土リサ
イクル装置。
【請求項５】混合器に、攪拌手段が設けられている請
求項２記載の泥土圧シールド工法における掘削土リサイ
クル装置。
【請求項６】粘性低下剤は、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミ
ニウム）である請求項２記載の泥土圧シールド工法にお
ける掘削土リサイクル装置。