JPS5894599A - 水溶性高分子を使用した土圧系シ−ルド掘削工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水溶性高分子等を使用してトンネルを掘削する
土庄系シールド工法に関する。

シールド工法は地下鉄、地下洞道、下水道などの建設に
あたってトンネルの施工に伴う付近住民に対する建設公
害−道路交通に与える影響が少ないので多用される。な
がでも土庄系シールド工法は、一般に切羽からカッター
で切削した土砂をカッタードラム内に充満させて切羽の
崩壊を防止しつつ、土砂をスクリューコンベア等で搬出
し、その後セグメントを組み立ててトンネルを構築する
工法であるが、圧気式シールド工法に比べて作業環境が
すぐれ、また補助工法を必要としないなどの利点があり
、さらに泥水加圧シールド工法に比べて、土砂分離設備
や泥水処理設備を必要としないなどの利点がある。

しかしながら、従来の土庄系シールド工法は切羽の土庄
掘削を行う際、掘削土砂の土質によってはカッタードラ
ム内に土砂のアーチング現象が発生したり、あるいは土
砂が付着したりして切羽に対する切削抵抗が増大し、さ
らに地下水の豊富な地盤では地山の水を大量に呼び込み
、掘進不能に陥ることなどが多々ある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは掘削土砂の土質によって切羽に
対する切削抵抗が増大することなく、また地山の水を大
量に呼び込むことなく）トンネルを能率よく掘進するこ
とができる土庄系シールド掘削工法を提供することにあ
る。

以下、本発明の実−施例を図面に従って説明する。

ｌは土庄系シールド掘進機、コは該掘進機ｌの前頭部に
設けたカッタードラムである。該カッタードラムコはシ
ール３と回転台軸受ダにより支持され、伝達機構Ｓを介
して駆動モータ６により回転駆動される。該カッタード
ラムコは後方にシールドスキンプレートク側に固定され
た隔壁ざに軸着されている。９はスクリューコンベアで
ある。該スクリューコンベアラの先端開口部／　’ＯＱ
ま該隔壁ざを貫通してカッタードラムコ内に挿入される
。／／は掘削土砂をがき上げるかき上げ板であり、該カ
ッタードラムコ内の周壁面に適宜間隔固設される。該カ
ッタ−ドラム２前面のカッター７エイス／コには切羽Ａ
に向けて複数の噴射ノズル／３が設けられている。該噴
射ノズル１３は分岐パイプ／り、中間パイプ１５Ｓスイ
ベルジヨイン）／Ａを介して供給パイプ／７に連通され
ている。該隔壁ｇには該カッタードラムコ内に向けて複
数の噴射ノズルｉｇが設けられ、供給バイブ／９に連曲
されている。

２０はセグメント、２／はシールド推進ジヤツキ１．２
２は土砂排出口、＝２３．２’Ｉはバルブである。

つぎに、本発明に係る作用を図面に従って説明する。

土庄系シールド掘進機ｌは、該掘進機／後方に組み立て
られたセグメント２’Ｑに反力をとり、該掘進機ｌに一
端を固定されたシールド推進ジヤツキ：ｌｌにより切羽
Ａ側に推進される。そして、回転駆動のカッタードラム
コ前面のカッターフェイス１．２によって、切−ＷＡか
ら掘削された土砂がカッタードラムコ内に取り込まれる
。

一方、噴射ノ、ズル１３からは切羽Ａに向けて、また噴
射ノズル／ｇからはカッタードラムコ内に取り込まれた
掘削土砂に向けて、供給ポンプ（図示せず）によって水
溶性高分子と油の混合物が噴射注入される。ここで、本
発明に係ル水溶性高分子と油の混合物にあって、水溶性
高分子はＣＭ（１！、メチルセルローズ、ポリアクリル
アミド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキサイ
ド、ポリビニールアルコルなどを単独、あるいは２種以
上混合したもので、掘削土砂中の余剰水を吸収し、掘削
土砂を塑性化する機能を有し、また油は流動性がっ不揮
発性の油脂が好ましく、大豆油１綿実油、機械油などが
あり、前記水溶性高分子の分散剤として、また該水溶性
高分子を掘削土砂中に均一に混合させる助剤としての機
能を有する。

かくして、切羽Ａおよびカッタードラム、２内に取り込
まれた掘削土砂に前記水溶性高分子・油混合物が噴射注
入されると、切羽Ａに対する機械掘削の際の切削抵抗が
増大することなく、切羽の安定を保持しながら、力・ジ
タードラムａ内に取り込まれた大量の水を含む掘削土砂
が該水溶性高分子・油混合物と回転するカッタードラム
コのかき上げ板／／によって攪拌混合されて塑性化され
、スクリューコンベアラの先端開口部／θに移動する。

その際、流動性を帯びた塑性化の該掘削土砂はカッター
ドラムコ内に、アーチング現象の発生を起したり、ある
いは付着を起したりすることなく、スクリューコンベア
タ内に搬入される。その後、該掘削土砂は土砂排出口２
−を経てベルトコンベア、トロッコなどの排出手段（図
示せず）で坑外へ一搬出される。

すなわち、本発明に係る水溶性高分子・油混合物は、切
羽Ａ５対する機械切削の際の切削抵″抗の減少を計り、
またカッタードラムコ内に取り込まれた掘削土砂中の大
量の余剰水を吸収して掘削土砂の塑性化を計り、そして
塑性化された掘削土砂の流動性の向上などを計るもので
ある。

本発明によれば、切羽面およびカッタードラム内に取り
込まれた大量の余剰水を含む掘削土砂に水溶性高分子と
油の混合物を噴射注入したから、切羽に対する機械掘削
の際の切削抵抗の減少を計るとともに、カッタードラム
内に取り込まれた掘削土砂中の大量の余剰水を吸収し、
掘削土砂を塑性化するのでカッタードラム内の掘削土砂
のアーチング現象の発生や付着の防止を計ることができ
、さらに塑性化された掘削土砂の流動性を向上させるの
で掘削土砂がスクリューコンベア内をスムーズに移動す
るとともに、スクリューコンベアの土砂排出口等におけ
る掘削土砂の水圧による噴発の防止を計ることができる
。

【図面の簡単な説明】

１１図は本発明に係る土庄系シールド掘進機の縦断面図
である。 ｌ：土庄系シールド掘進機 コニカツタ−ドラム ｇ、隔　　　　壁 デースクリユーコンベア １３．７ｇ：噴射ノズル Ａ：切　　　　羽 特許出願人　株式会社　大杯　組

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 土庄系シールド掘削工法において、切羽およびカッター
   ドラム内に水溶性高分子と油の混合物を噴射注入して、
   トンネルを掘削することを特徴とする水溶性高分子を使
   用した土庄糸シールド掘削工法。