JPS5996395A

JPS5996395A - シ−ルド掘削工法

Info

Publication number: JPS5996395A
Application number: JP20523582A
Authority: JP
Inventors: 義正近藤; 有野沢; 俊男佐藤
Original assignee: Aoki Construction Co Ltd
Current assignee: Aoki Construction Co Ltd
Priority date: 1982-11-22
Filing date: 1982-11-22
Publication date: 1984-06-02
Also published as: JPS6349035B2

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】本発明はシールドを使用する土庄系掘進機の切羽面と対
向するチャンバー内に、適量の気泡を圧送しながら掘削
を行うシールド掘削工法に関するものである。

従来、シールド掘進機により滞水した砂質土層（砂れき
層を含む）を掘進する場合、切羽の安定は掘進機のチャ
ンバー内に掘削土砂を充満させることによって保たれて
いる０ところが内部摩擦角の大きい土砂をチャンバー内
に充満させると、掘進機のカッターの回転抵抗が大きく
なり、場合によってはカッターの回転が不能、あるいは
極度に悪くなる結果、掘進速度が著しく低下するという
問題があった０この抵抗力を減少させる方法としては、泥しよう材（水
とベントナイト、粘土等の粘土鉱物との混合物）をチャ
ンバー内に注入して、掘削土と混合させることにより、
掘削土を泥ねい状にしてカッターの回転抵抗を軽減する
方法が従来性われているが、この方法による泥ねい状の
混合土は産業廃棄物あつかいになるため、廃棄処理に困
難を伴うという問題があった０本発明は上述の問題点を解決するためなされたもので、
シールド４屈進機の切羽のチャンバー内に−気泡を圧入
して掘削土と混合させることにより、その混合土のせん
断力を低下させて、カッ々−の回転抵抗を軽減させるも
のである。

実験結果によれば、マサ±（粗砂）と気泡とを体積比で
、１　：　０．２５の割合で混合すると、混合前におい
て、スランプ１８ｃｍのマサ土がスランプ測定不能にな
るほどの流動性を持つことが判った。

このように気泡の混合により土はせん断抵抗力を著しく
減する０また気泡を混合した混合土は、土捨場に運搬して放置す
れば、気泡は自然に消滅して、通常の掘削土の状態にも
どるため、特に産業廃棄物あつか　、いをする必要がな
いｏしたがって公害対策上非常に有効である。

本発明は上述のように、シールド掘進機の切羽のチャン
バー内のカッターの回転抵抗を軽減すると共に、掘削土
を産業廃棄物あつかいする必要のない公害対策上からも
有利なシールド掘削工法を提供することを目的とするも
のである０以下図面について本発明の詳細な説明する０図中１は地
盤、１ａは立坑、２（第１図参照）はシールド掘進機、
２′　（第２図参照）は推進用シールド掘進機、８は切
羽面と対向するチャンバー、４はスクリュー排土機、５
（第１図参照）はセグメント、６（第２図参照）は推進
管、７は推進ジヤツキで、第１図の場合は掘進機２とセ
グメント５の前端間に子袋してあり、第２図の場合は掘
進機２′の後部と接続して配列した推進管６の立坑ｌａ
内の後端部を推進するように配置しである０また８はス
クリュ一式排土機４と接続して設置した排土用コンベヤ
ーである０９は発泡装置で、第１図の場合は立坑ｌａ内に設け、８
２図の場合は地盤１上に設置しであるＯ第８図はこの発
泡装置９の構成略図を示すもので、１０は発泡管である
０この発泡管１０には送気管１１と、送液管１２とが接
続されており、送気管１１には圧力調整弁１８と、流量
制御弁１４が介挿しである。１．４　ａは流量制御弁１
４の弁調整レバーである０また送液管１２には発泡液タンク１５から発泡液を吸入
して発泡管ｌＯへ送る可変ポンプ１６と、逆止弁１７が
介挿しであるｏ　１６ａは可変ポンプ１６の流量調整レ
バーであり、１８はこのレバー１６ａを制御する電動シ
リンダー、１８′は前記の弁調整レバー１４ａを制御す
る電動シリンダーである０１９は一端を発泡管１０に接
続した送泡パイプで、その他端は掘進機のチャンバー８
内に接続しである０また２０は前記推進ジヤツキ７の変位検出器で、２１は
この変位検出器２０の出力信号を制御部２２に導入する
導線であるＯａ＄４図はこの制御部２２の一例を示す回路ブロック図
で、２３はロータリーエンコーダー、２４はパルスカウ
ンター、２５はクロック、２６はＤ／Ａ変換器、２７は
制御器、２８は電動シリンダー電源、２９はポテンシオ
メータ−１３０は制御器である０本発明工法においては、上述の装置を使用してシールド
掘進機２，２′の掘進速度に応じて、発泡装置９よりチ
ャンバー８内に圧送する気泡の量を適当に制御する０なお前記タンク１５内に入れて使用する発泡液としては
、界面活性剤、またはタンパク質系の起泡剤が適当であ
り、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエ
ーテル硫酸ナトリウムを主成分とするエスコー）Ｌ（商
品名）、または、部分加水分解タンパク質を主成分とす
るニスコートＫ（商品名）等がある０つぎに上述のように構成した装置による本発明工法を説
明する。本発明工法は掘進時、可変ポンプ１６を駆動し
て、タンク１５内の発泡液を発泡管１０内に送り込むと
共に、送気管１１より空気を送入して発泡させ、発泡し
た泡を送泡パイプ１９により掘進機２．２′のチャンバ
ー８内に活り込む。このようにするとチャンバーａ内の
柑ら１゜土砂は泡の混入によって流動性が大きくなるた
め、カッターの回転抵抗を減じて掘進性能を同上ぎせる
ことができる。掘削された気泡との混合土砂はスクリュ
一式排土機るよりコンベヤー８上に排量され、コンベヤ
ー８を介して外部に搬出されるがこの気泡混合土砂は土
捨場に放置すれば、目然に気泡が消滅して通常の掘削土
砂と同様になるため、公害対策上問題となるおそれはな
い。

また本発明工法においては、上記の気泡の圧送量を掘進
機２，２′の掘進速度に応じて適当に制御するものであ
る◇ すなわち推進ジヤツキ７による変位を変位検出器２０が
検出し、その信号出力が導線２１を介してロータリーエ
ンコーダ・−２３に入ると、パルスに変換され、そのパ
ルスがパルスカウンター２４によってカウントされ、ク
ロック２５による単位時間当りのパルス数がＤ／Ａ変換
器２６によりＤＡ変換され、このアナログ信号が制御器
２７に送られる。この制御器２７は電動シリンダー電源
２８を制御して電動シリンダー１８．１８’を介して調
整レバー１４ａ、１６ａを作動させることにより、発泡
装置９の発生する気泡量を制御する。

またこの場合、電動シリンダー１８．１８’の動きをボ
テンシオメ−４２９に入れてその電源を逆にし、制御器
８０を通して電動シリンダー電源２８に入れることによ
り、速度に比例した調整を行うことができる。

本発明工法は上述の通りであるから、この工法ニヨれば
、シールド掘進機の切羽のチャンバー内のカッ々−の回
転抵抗を軽減して掘進性能を向上させると共に、掘削土
を座業廃棄物あつかいする必要のないものとすることに
より、公害対策上非常に有利になるというすぐれた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明工法による地盤の掘削状態
を示す立断面図、第８図はその発泡装置の構成略図、第４図は制御部の一例を示す回路ブロック図である。１・・・地盤、１ａ・・・立坑、２・・・シールド掘進
機、２′、・、推進用シールド掘進ｍ、：３山−ｙ−ヤ
＞　バー〜４・・・スクリュー排土機、５・・・セグメ
ント、６・・・推進管、７・・・推進ジヤツキ、８・・
・排土用コンベヤー、９・・・発泡装置、ｉｏ・・・発
泡管、１１・・・送気管、１２・・・送液管、１３・・
・圧力調整弁、１４・・・流量制御弁、１４ａ・・・弁
調整レバー、１５・・・発泡液タンク、１６・・・可変
ポンプ、１６ａ・・・流ｆｉＪ［Ｅレバー、１７・・・
逆止弁、１８，１８′・・・電動シリンダー、１９・・
・送泡バイブ、２ｏ・・・変位検出器、２１・・・導Ｍ
、２２・・・Ｍ御ｍ、２３・・・ロータリーエンフーダ
ー、２４・・・パルスカウンター、２５・・・クロック
、２６・・・Ｄ／Ａ変換器、２７・・・制＃器、２８・
・・電動シリンター電源、２９・・・ポテンシオメータ
−１８０・・・制御器〇

Claims

【特許請求の範囲】

Ｌ　シールド掘進機の前面の切羽部に気泡を圧送して掘
削土と混合し、この気泡の送給量をシールド掘進機の推
進量に応じて制御するようにしたことを特徴とするシー
ルド掘削工法Ｑ