JPS5847560B2 - 起泡剤を使用した土圧シ−ルド掘進方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に砂質あるいは砂レキのような地盤でかつ
湧水の多い切羽にかける土圧シールド掘進方法に関する
ものである。

従来よりこの種の方法としては、一般にカッターヘッド
と隔壁との間の土圧室内に回転駆動されるスクリューコ
ンベアの開口した先端部が挿入されたタイプの土庄シー
ルド掘進機を使用して、カッターヘッドにより掘削され
たすりを土圧室内に取り込み充満へついで、スクリュー
コンベアによって外部へ排土するものが行なわれている
。

しかしながら、特に滞水した砂質地盤あるいは砂レキ地
盤に掘進する場合、切羽の掘削から排土に至るまでの一
連した工程にかいて、スクリューコンベア内での止水効
果があ１り期待できず、水の流出が切羽の崩壊を誘起し
たり、１た、それを防止するため排土口に取り付けたバ
ルブなどで水を絞ろうとすると土圧室内でアーチング現
象を生じて排土不能となり、カッターヘッドのトルク不
足を来たすなどの問題点があった。

このような現象を排除し施工性を向上させるため、従来
より砂質地盤あるいは砂レキ地盤については、ベントナ
イトその他の作泥土材を土圧室内に注入し、砂質あるい
は砂レキなどの掘削ずりの流動性を計ると同時に止水性
を高めるような方法が取られていた。

しかし掘削すりに流動性と止水性を付与するに屯多量の
作泥土材を注入しなければならず、そのため排出された
掘削ずりの一次．二次処理が必要となることが多かった
。

本発明は土圧シールドにかける上記の問題点を解消した
もので、切羽面などに起泡剤を含む液体を発泡して生じ
る気泡を吹き付けることにより、カッターヘッドと切羽
との摩擦を低減し掘削すりに流動性と止水性を付与して
、土圧室内でのアーチング現象を防止し、施工性を向上
させるシールド掘進方法を提供することにある。

以下、本発明方法をその一実施例につき図面に従って説
明する。

第１図、第２図釦よび第３図において、１は土圧シール
ド掘進機、２は該土圧シールド掘進機１の前頭部に設け
られたカッターヘッドである。

該カッターヘッド２はシール３と回転台軸受４により支
持され、伝達機構５を介して駆動モーター６により回転
駆動される。

前記カッターヘッド２の後方には隔壁７が設けられ、該
カッターヘッド２と隔壁７との間に土庄室８が形威され
る。

９はスクリュージンベアであり、ピニオン１０を介して
駆動モーター１１により回転駆動さへ該スクリューコン
ベア９の開口した先端部は前記隔壁７を貫通して土圧室
８内に挿入される。

１２は土圧室８内にあって掘削ずりをかき上げるかき上
げ板であり、該カッターヘッド２の背面部に支持されて
いる。

１３はスクリューコンベア９によって搬出される排土量
を調整するためのバルブであり、該バルブ１３は油圧ジ
ャッキ１４により操作され任意の位置に停止する機能を
有する。

１５はベルトコンベア、１６はシールド推進ジャッキ、
１７はセグメントである。

１た、前記カッターヘッド２は数条のフォーク１８と該
フォーク１８に固着されたフェースプレー｝１９＄−よ
び複数個のカッタービット２０により構成される。

該フォーク１８と該フェースプレート１９との間には掘
削ずりを取り込むためのスリット開口部２１を設けてい
る。

更に、２２は例えば、本発明方法に使用する起泡剤を含
む液体を入れた貯液タンク、２３は任意量供給できるコ
ンプレッサー、２４は前記スクリューコンベア９の軸に
内設された流体圧送管である。

該流体圧送管２４の一端部には枝管２５を介した該貯液
タンク２２、更に該コンプレッサー２３に接続される。

一方、該流体圧送管２４の他端部には該カッターヘッド
２内に組み入れられた分岐管２６に接続されている。

該分岐管２６は、切羽面ｋよびカッタービット２０の裏
側からスリット開口部２１に向けて配設された複数のノ
ズル２７および２７′に接続されている。

該ノズル２７．２７’には、起泡剤を発泡させて気泡に
変える複数の抵抗体（図示せず）が内備されている。

１た、必要に応じて、隔壁７に、土圧室８に向けて、流
体圧送管（図示せず）を介して、貯液タンク２２および
コンプレッサー２３に接続されたノズル（図示せず）を
設けてもよい。

な釦、２８はユニバーサルジョイント、２９はボールジ
ョイントである。

つぎに、起泡剤を使用した本発明方法の実施について、
図面に従って説明する。

１ず、土圧シールド掘進機１は、該土圧シールド掘進機
１内部の後方に組み立てられたセグメント１７に反力を
取り、該土圧シールド掘進機１に一端を固定されたシー
ルド推進ジャッキ１６により切羽側に推進される。

これと同時に、貯液タンク２２に予め、水で任意の濃度
に稀釈されて、入れられた起泡剤がコンプレッサー２３
からの空気の流れによって吸い上げられ、液体圧送管２
４、分岐管２６を経て、回転駆動中のカッターヘッド２
内のノズル２７，２７′に圧送される。

そして、該ノズル２７，２７′では、該ノズル２７．２
７’に内備された複数の抵抗体（図示せず）によって、
起泡剤を緻密な気泡に変えて、該ノズル２７．２７’の
先端から切羽面およびスリット開口部２１に向けて気泡
を吹き付ける。

カッターヘッド２によって掘削されたすりは気泡と共に
スリット開口部２１から土圧室８内へ流入される。

土圧室８内でカッターヘッド２とともに回転駆動中のか
き上げ板１２によって掘削ずりと気泡が混合攪拌され、
流動性釦よび止水性に富む気泡をかびた掘削ずりが作成
される。

かくして、土圧室８内で充満された気泡を釦びた掘削ず
りがその土圧によって、切羽の土圧釦よび地下水の水圧
を抑圧しながら土圧室８内を移動し、スクリューコンベ
ア９の開口部に搬入される。

油圧ジャッキ１４の操作で、関口されたバルプ１３の調
節により、スクリューコンベア９から排出された気泡を
おびた掘削すりは、ベルトコンベア１５などにより、硼
トロッコ（図示せず）１で運搬されて坑外に搬出される
。

そして搬出された掘削すり中の気泡は時間の経過ととも
に、徐々に消泡され、もとの気泡を釦びない掘削すりに
戻る。

本発明方法に使用する起泡剤としては、メンパク系の発
泡剤釦よび界面活性剤などを用いることができる。

前者は、例えば毒性のない動物性加水分解蛋白質があり
、これは、起泡作用にすぐれ、１た、泡に安定性がある
。

後者は、例えばアニオン系界面活性剤の高級アルキルエ
ーテル硫酸エステル塩などがあり、特にラウリルエーテ
ル硫酸エステルナトリウムなどは起泡作用にすぐれてい
る。

起泡剤を使用した本発明方法によると、つぎのような効
果をもつものである。

土圧シールド掘進機のカッターヘッド前面の切羽訃よび
スリット開口部に起泡剤を発泡して生ずる気泡を吹き付
けることにより、カッターヘッドと切羽面との間の摩擦
抵抗を低減しカッタートルクの減少を計るとともに、流
動性かよび止水性に富む気泡を訃びた掘削ずりを作或し
て、その土庄で切羽の土庄お−よび地下水の水圧を抑圧
し、更に土庄室内に卦ける掘削ずりのアーチング現象の
防止を計ることができる。

１た土圧室内に充満された気泡をかびた掘削ずりがスク
リューコンベア内にスムーズに流れ、そして、止水性を
高めることができるので施工能率がきわめてよくなる。

１たスクリューコンベアから排出された掘削すり中Ｃ気
泡は、時間の経過とともに、徐々に消泡され、もとの気
泡をかびない掘削すりに戻る性質を備えているため従来
のように多量のベントナイトその他の作泥土材をおびた
掘削ずりのように排出後Ｃ一次−二次処理が必要でない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する土庄シールド摺進機の一
例の断面図、第２図はその上圧シールド掘進機の正面図
、第３図は第１図の土圧シールド掘進機のＡ−Ａ断面図
である。 １：土圧シールド掘進機、２：カッターヘッド６：カッ
ターヘッド回転用駆動モーター、７：隔壁、８：土圧室
、９：スクリューコンベア、１１：スクリューコンベア
回転用駆動モーター、１２：かき上げ板、１３：バルプ
、２１：スリツ｝［４口部、２２：貯液タンク、２３：
コンプレッサー２４：流体圧送管、２６：分岐管、２７
．２７’：ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 土圧シールドの掘進方法にかいて、切羽面またはス
   リット開口部に、起泡剤を含む液体を発泡して生じる気
   泡を吹き付けること、土圧室内に取り込１れた掘削ずり
   と気泡とを混合攪拌すること、気泡をかびた掘削ずりの
   土圧により、切羽の土圧釦よび地下水の水圧を抑圧しな
   がら切羽を掘削すること、掘削ずりの気泡により、スク
   リューコンベア内での流動性、止水性を保ちながら掘削
   ずりを排出すること、その後掘削ずりを坑外へ搬出する
   ことを含む起泡剤を使用した土圧シールド掘進方法。 ２ 起泡剤がタンパク系の発抱剤から戒る特許請求の範
   囲第１項記載０起泡剤を使用した土圧シールド掘進方法
   。 ３ 起泡剤が界面活性剤から成る特許請求の範囲第１項
   記載の起泡剤を使用した土庄シールド掘進方法。