JPS60223599A

JPS60223599A - シ−ルド工法

Info

Publication number: JPS60223599A
Application number: JP8067984A
Authority: JP
Inventors: 三島　享介; 脇田　恒夫
Original assignee: Okumura Corp; Okumuragumi KK
Current assignee: Okumura Corp; Okumuragumi KK
Priority date: 1984-04-20
Filing date: 1984-04-20
Publication date: 1985-11-08
Also published as: JPH0332676B2

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】本発明は高濃度泥水と低濃度泥水とを併用したシールド
工法に関するものである。

シールド工法を構成する主要素は、掘削、切羽安定、排
土、覆工。測量などである。これらの各要素をどのよう
な方法で実行するか、またどのような組合せるかによっ
て種々の工法が考えられる。

最近のシールド工法は、社会的、経済的要請によって切
羽安定と排土の要素についての研究開発が重点的に行な
われてきた。一方、シールド工法は粘土、砂、礫等の輻
軽する地盤へ適用することが不可欠となってきている。

このような事情から種々な工法が開発さｔｌでいるが、
上記した地盤に適用し得るに充分なシールド工法は未だ
開発さｎていないのが現状である。

従来の工法は、泥水加圧工法と泥土加圧工法とに大別さ
れるが、泥水加圧工法はベシナイト等を混合した泥水を
トシネル内に配設した管を通じてシールド切羽部の隔室
内に供給し、かつ加圧しながら立坑、隔室、立坑と循環
させるもので、切羽に泥水膜を形成して不透水膜となし
、泥水圧を切羽に作用させることによって切羽の安定を
図っている。ところが、この工法は、泥水によって切羽
を押えることと、掘削土砂を管輸送で排出するという両
面の作用を行なわしめておシ、例えば、砂地盤や礫地盤
では泥水濃度を高めることが必要となり、また一方管輸
送のためには泥水濃度が低い方が望ましいという矛盾が
生じる。また全断面力゛ジター板のシールド機では、カ
ッター板のスリツトからしか地盤へ泥水が作用しないこ
とがら地盤はカッターによって直接的に切削さｎ１泥水
圧を切羽に有効に作用させることができないという欠点
がある。

また泥土工法は、シールド機の隔壁前方の隔室に掘削土
砂を充満させることによって切羽の安定をはかるととも
に、堀削土砂号粘性化することによって地下水の流出を
防止する工法であり、土砂排出は主としてト０（運搬車
）によって行なわれており、排出土砂の長距輸送を要す
る場合や、小口径断面のトシネルエ事には不適である。

その上隔室内の圧力測定が泥水工法の泥水圧を測定する
場合に比し不充分であり、さらにカッターの回転に大き
な動力を要するなどの欠点を有してい−る。

本発明は、上述した従来のシールド工法の欠点を改善す
ることを目的としてなされたものであシ、泥水圧を切羽
部に有効に作用させることができ、土砂分離が容易であ
り、小容量の排泥ポジづでもって排出土砂の長距離輸送
が達成されるシールド工法を提供するものである。

（以下、添付した実施例図面にもとづいて本発明を説明す
ると、第１図は本発明によるシールド工法の動作線図、
第２図はカッタ一部の正面図そして第３図は側面図を示
しているものであって、（１）はシールド機を表わし、
（２）は覆工、（３）は覆土（２）を反力受けとしてシ
ールド機を推進させる推進ジャワ↑、（４）ｔ′Ｌ地盤
、そして（５）は立坑を表わしている。

（６）はシールド機（１）に設けた＠壁、（７）は隔壁
（６）の中心を貫通する回転軸（８）によって地盤（４
）を切削する全面閉塞型のカーター板であυ、該カッタ
ー板（７）にはスリット（９）が開口さｎ１カツター板
（７）の後方側にはカッターツースＱＯが該カッター板
（７）の前面側に突出して固着されまた。カッター板（
７）の背面には、ジャワ＋Ｑυによって動作され、上記
スリット（９）の開口度を調節するためのゲートθカが
設けられているｏ　Ｑ３は送泥管でベシトナイト等存土
砂の間隙の目詰となる材料を混練した高濃度の泥水を地
上のタシクα〜からボシプＱＳによって、立坑（５）、
覆土（２）の中部および回転軸（８）の中心を経てカッ
ター板（７）の背面に配した管（ト）に供給するもので
ある。

該管ＱＱｔｊ、カッターツースａ０の回転方向後方のカ
ッター板（７）の背面に固定して取付けられ、カッター
板（７）を貫通した吐出孔αηを通して切羽面ＱＥ９に
泥水が吐出され、ガラター板（７）の前面に突出したカ
ッターツース（ＩＩによって地盤（４）が切削されるこ
とによって生じるカッターツースＱＯの背後の空間Ｏ呻
に噴流出されるようになっている。なお上記孔α７）に
はカッター板（７）の半径方向に延びる細長孔の方が望
ましく、また上記孔０７）に代えて、あるいは孔ａ力の
ほかにカッターツースＱＯの回転方向側後方に適宜数の
透孔翰翰を穿設し、該透孔翰翰から泥水を吐出させるよ
うになしてもよい。（至）はカッター円板の中心位置に
設けられたセシター切削ツースである０、　第１図における（ハ）および翰は送水管および排泥
）管であって、該送水管＠は本実施例においては地上に配
設されている残土処理タシク■からポジづに）を介して
立坑（５）、覆土（２）内を通ってシールド機（１）の
隔壁（６）を貫通して隔室に）に連通され、該処理タシ
ク（財）の処理水、即ち土砂等の混入した低濃度の泥水
、または他の送水源からの清水を隔室（ホ）内に供給す
るものであｐｌまた排泥管＠は隔室（イ）内の泥水を上
記残土処理タシク（財）にポジづ■によって送り込むも
のであって、該送水管（イ）を処理タシづ（ハ）および
（ロ）の回転数、即ち送入量を調節制御することによっ
て、送水管（２）および排泥管−内の流量や流速を所望
値に保ち、隔室（ホ）内における水圧を所定圧に維持す
る。一方、前記した高濃度泥水タシクＱ４）からボシプ
に）によって送泥管（至）を経て送られたゲル状の高濃
度泥水は、前記した孔αηからカッター板（７）の前面
と切羽面（至）との間、あるいはカッターツースＱＧの
背後の空隙Ｑ傷に供給され、カッター板（７］の回転に
よって切羽面（至）に該高濃度泥水を塗シ付け、切羽面
（ト）に常時不透水性の泥水膜形成するものである。（
ハ）は送水管（財）に設けた水圧計、翰は排泥管■に設
けた流量計、そして（７）は送泥管α］に設けた流量計
であって、該送水管翰内の水田、該排泥管翰内の排泥量
および該送泥管ａ３からの高濃度泥水の流出量をこれら
の各計測機器によって検出し、各ポジづ０Ｆ９（イ）（
財）の回転数を制御することによって送水管（イ）から
の供給水量および高なお前記したゲート（２）は高濃度
泥水が空隙０１内に過剰に供給されて隔室曽内に浸入す
るのを防止するものであって、送泥ポジづ０９からの送
泥量が流量計（１）によって測定され過剰であることが
検知されると、油圧式のゲート、；セラ士Ｕυに指令し
てゲートシャツ士ｑ〃を作動させてゲート（２）を移動
させ、それによってスリット（９）を閉じるか、あるい
は開口度を小さくシ、高濃度泥水の隔室（ホ）内への浸
入を阻止する。かくしてスリツ目９）からは常時ツース
ＱＯによって切削された土砂とそれに付着している泥膜
のみが隔室（ホ）に取り入れられ高濃度泥水がＯスなく
効果的に活用することができる０このように本発明によ
るシールド工法は、シールド機の前部に隔壁を設けて該
隔壁により隔室とトシネル部とを区画し、該隔室と地上
に設置された」二砂分離タシクとを送水管および排泥管
によって連結連通し、更に地上に高濃度泥水タシクを設
置してπ句高濃度泥水タシクとシールド機前面のカッタ
ー板背面部とを送泥管でもって連結連通せしめて高濃度
泥水を回転するカッターツースの背後に供給し、切羽面
に泥膜を形成させるとともに上記隔室内に清水あるいは
低濃度泥水を加圧循環させて切羽面を加圧し、カッター
板のスリットから該隔室内に削り入れられた掘削土砂を
上記排泥管によって排出するものであり、切羽面に泥膜
を形成するための高濃度泥水と、隔室内を加圧し、掘削
土砂を希釈して排出するための清水または低濃度泥水と
を分離して別ルートで供給しているので、掘削土砂のカ
ッターからの分離が円滑に行なわれて順次効果的に水と
混合され、排泥管内の抵抗が小さくなって小容量の排泥
ポジづで排出が達成されるとともに、排泥の長距離輸送
が可能となる。

また高濃度泥水を直接切羽面とカッター板との間やカッ
ターツースとの空隙に供給し、カッター板でもって切羽
面にその高濃度泥水を塗シ付けるので、切羽面には確実
に泥膜が形成さｎ、したがって砂地盤や礫地盤の掘削に
おいても、高濃度泥水の混合割合を調節することによっ
て切羽面に泥膜を形成することができ、またこの泥膜に
よって地盤内への泥水の逸出が防止されるから、泥水の
消費量が少なくなる。更に隔室内が低濃度泥水によって
充満されるので隔室内の圧力管理が容易となり、この圧
力を適正に保持することによりガラター板の回転負荷の
過大化が防止さｎる。また従来の泥水加圧シールド工法
は循環泥水によって泥膜を形成していたので泥水濃度が
変化し、砂地盤や礫地盤の掘削が不円滑であったが本発
明においては泥水濃度の管理が調整ができ砂地盤や礫地
盤に対しも円Ｉ′＃な掘削を遂行することができる。更
にまたトコネル。内はすべて配管によってシールド機と
地上とを連通させているのでト０運搬のための空間を必
要としないばかシでなくトシネル内における作業員も必
らずしも要しないため、全自動運転が可能となるなどの
多大の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の実施例を示しているものであって、
第１図は１−シネルの掘削状態の簡略説明図、第２図は
１」ツタ一部分の背面図、第８図は切羽面部分での力・
ンタ一部の１部省略断面側面図、そして第４図は高濃度
泥水９送水および排泥の制御系を示した説明図である。（１）・・・シールド機、（６）・・・隔壁、（７）・
・・カッター板、（９）・・・スリット、０１・・・カ
ッターツース、　Ｑ、ｌ・・・送泥管、　Ｑ４１・・・
高濃度泥水タシク、（至）・・・切羽面、（２）・・・
送水管、＠・・・排泥管、（ハ）・・・土砂分離タシク
、（ホ）・・・隔室）Ａ　５　Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

゛　シールド機の前部に＠壁を設けて該隔壁によシ隔室
とトシネル部とを区画し、該隔室と地上に設：置された
土砂分離タシクとを清水管もしくは低濃度泥水管と排泥
管とによって連結連通し、更に地上に高濃度泥水タシク
を設置して該高濃度泥水タシクと該シールド機の前面の
カッター板背面部とを送泥管でもって連結連通せしめ、
該高濃度泥水を回転するカッターツースの背後から切羽
面に供給することにより切羽面に泥膜を形成させるとと
もに上記隔室内に清水もしくは低濃度泥水を加圧循環さ
せて切羽面を加圧し、カッター板のスリットから該隔室
内に削り入れられた掘削土砂を上記排泥管を通じて排出
するようになしたことを特徴とするシールド工法。