JPS62125196A - 泥漿を用いた土圧系シ−ルド掘進方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、泥漿を用いた土圧系シールド掘進方法に関す
る。

〔従来技術〕

粒度分布が広く、地下水の豊富な砂、砂レキ、玉石層に
おけるシールド掘進工事においては、水の流出に起因し
て切羽の崩壊が起こりやすい等の問題があるため、ベン
トナイト、粘度を主成分とする泥漿を注入しつつ切羽を
掘削する泥漿を用いた土圧系シールド掘進方法が使用さ
れている。この掘進方法は、泥漿シールド掘進機のカッ
ター部により泥漿を注入しつつ切羽を掘削し、この掘削
による土砂すなわち掘削ずりと前記注入泥漿とを前記カ
ッター部後面の土圧室内に充満させつつ、内部で回転す
るかき上げ板により撹拌して生コン状にしこの上圧室内
に充満された混合掘削ずりにより切羽面に対する対坑土
圧を発生させて切羽土圧及び地下水圧を抑圧しながら切
羽掘削を継続し、土圧室内の混合撹拌ずりをその充満状
態を維持しつつリボンスクリュー等の排出手段により泥
漿シールド掘進機の後方外部に撹拌しつつ排出し、この
排出された混合掘削ずりをベルトコンベア等の搬送手段
により坑外に搬出するというものである。

前記排出手段にリボンスクリューを用いた場合には、そ
の排出口にサンドプラグゾーンが形成され、ここに混合
掘削ずりを充填することで対抗土圧が発生する。更にス
ライドゲートがあり、この部分でも対抗土圧を発生する
。このように泥漿の注入により掘削ずりが流動性及び止
水性に富む生コン状となるため、土圧室において充分な
対坑土圧を発生させることができ、これにより切羽の崩
壊等を防止して安定な掘削が可能となり、今まで掘削で
きなかった地盤でも旋工可能となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、地下水の豊富な砂、砂レキ、玉石層等の地層
においては、カッター部と切羽面との摩擦抵抗が大きく
、従ってカッター部の負荷が相当大きくなり、掘進が停
止することがあるという問題があった。また、泥漿を用
いた掘進方法では、最終的に坑外に搬出される掘削すり
中に多量の泥漿が混入することとなるため公害防止の見
地から。

その泥漿の混入量を少なくする後処理に手間がかかると
いう問題があった。単に泥漿の注入量自体を少なくする
と掘削ずりの流動性及び止水性の向上が不充分となる・ 本発明の目的は、泥漿シールド掘進機のカッター部が切
羽面から受ける負荷を低減することができ、更に、掘削
ずりの流動性及び止水性を低下させることなく坑外に搬
出された最終の掘削すり中に混入する泥漿量を少なくす
ることができ、これらにより掘進作業の安定化と掘削ず
りの後処理の容易化を図ることのできる泥漿を用いた土
圧系シールド掘進方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、気
泡を混入した泥漿を用いることにより、切羽面に泥漿と
一緒に気泡を当て、該気泡によりカッター部が切羽面か
ら受けろ負荷を低減し、また、泥漿に気泡を混入させた
容積骨だけ注入される泥漿量の低減を図り、これにより
最終の掘削すり中に混入する泥漿量を少なくし、注入さ
れる泥漿量の減少分は気泡によって補填することにより
掘削ずりの流動性及び止水性の低下を防止するようにし
たものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を工程順に従って説明する。

泥漿シールド掘進機のカッター部により、気泡を混入し
た泥漿を注入しつつ切羽を掘削する。気泡の混入は、起
泡剤を発泡させてできた緻密な気泡を泥漿中に混入させ
て行なう。起泡剤の種類としては、タンパク系の発泡剤
や界面活性剤等を用いる。尚、他の方法によって泥漿中
に気泡を混入させてもよいことは勿論である。気泡の混
入量は適宜であるが、泥漿の割合が低下すれば、生コン
状の掘削ずりができにくくなるため、体積比にして１：
１程度が望ましい。これにより、気泡が切羽に当ること
により、カッター部が切羽面から受ける負荷が低下する
。

切羽から掘削された土砂すなわち掘削ずりと前記注入泥
漿とを土圧室内に充満させ且つ混合撹拌する。これによ
り掘削ずりと泥漿と更に気泡とが混合され、生コン状の
混合掘削すりどなる。このようにしてできた生コン状の
混合掘削ずりが土圧室内に充満することにより対坑土圧
が発生し、切羽土圧及び地下水圧を抑圧し、この状態で
掘削が継続される。この混合掘削すりは泥漿の混合割合
が減少しているが、その分だけ気泡が混入されているた
め、混合撹拌ずりの流動性及び止水性は、低下しない。

図は、泥漿だけを注入したときの混合掘削ずりの流動性
と、体積比にして１：１の割合で気泡を混入した泥漿を
注入したときの混合掘削ずりの流動性を示す。この図か
ら、気泡を混入することにより泥漿量自体が減少しても
流動性が低下しないことがわかる。注入量の少ない範囲
（３５％以下）では、むしろ気泡を混入させた泥漿の方
が混合掘削ずりの流動性を高めていることがねかる。従
って、気泡を混入した泥漿を用いることにより混合掘削
ずりの流動性及び止水性を低下させることなく掘削すり
中に混入する泥漿の凧を低減することができる。

土圧室内の混合掘削すりは、その充満状態を維持しつつ
リボンスクリュー等の排出手段により泥漿シールド掘進
機の後方外部に排出される。このとき、混合掘削ずりの
流動性及び止水性は低下していないため、土圧室におい
て発生する対抗土圧を一定に保持したまま、混合掘削ず
りを安定した状態で排出することができる。尚、排出手
段にリボンスクリューを用いた場合、泥漿を用いずに気
泡だけを用いると混合掘削ずり中の気泡がリボンスクリ
ューから漏れてしまい、前記対坑土圧を一定に保持でき
ないが、泥漿を用いることにより気泡漏れの問題も防Ｉ
Ｅできる。このようにして排出された混合掘削すりはベ
ルトコンベア等の搬送手段により坑外に搬出される。こ
の最終の混合掘削ずり中の泥漿混入量は前記の如く、気
泡混入分だけ減少しているため、公害防止の見地から、
泥漿の混入量を少なくする後処理が容易となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、気泡を混入した泥漿を用いたので、こ
の気泡によってカッター部が切羽面から受ける負荷を低
減することができ、これにより掘進の停止という問題を
解決することができる。また、気泡を混入した分だけ注
入される泥漿量が減少し、最終の掘削すり中に混入する
泥漿量が少なくなるため、公害防止の見地からに６棄す
る泥漿の混入量を少なくする後処理が容易となる。更に
、泥漿の注入量は減っても気泡によって補填され、掘削
ずりの流動性及び止水性が低下しないため、掘進作業を
安定した状態で行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図は、泥漿だけを注入したときの混合掘削ずりの流動性
と気泡混入泥漿を注入したときの同流動性を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 泥漿シールド掘進機のカッター部により泥漿を注入しつ
   つ切羽を掘削し、掘削ずりと前記注入泥漿とを前記カッ
   ター部後面の土圧室内に充満させ且つ混合撹拌し、この
   充満された混合掘削ずりにより対坑土圧を発生させて切
   羽土圧及び地下水圧を抑圧しながら切羽掘削を継続し、
   土圧室内の混合掘削ずりをその充満状態を維持しつつ排
   出手段により泥漿シールド掘進機の後方外部に排出し、
   この排出された混合掘削ずりを搬送手段により坑外に搬
   出する泥漿を用いた土圧系シールド掘進方法において、
   前記泥漿に気泡が混入されていることを特徴とする泥漿
   を用いた土圧系シールド掘進方法。