FR2686649A1

FR2686649A1 - METHOD OF WORKING WITH A MECHANICAL SHIELD USING A FOAMING AGENT.

Info

Publication number: FR2686649A1
Application number: FR9202353A
Authority: FR
Inventors: Fujiwara Toshio; Hanyuda Yoshinari; Yamagushi Yoshiaki
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1992-01-23
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1993-07-30
Anticipated expiration: 2012-02-28
Also published as: GB9204864D0; DE4206831C2; JPH05202693A; ES2051629B1; ITPN920011A0; NL9200434A; ITPN920011A1; ES2051629R; FR2686649B1; ES2051629A2; GB2263490A; GB2263490B; JP2768104B2; DE4206831A1; IT1259203B

Abstract

Une solution contenant un agent moussant diluée avec de l'eau et emmagasinée dans un réservoir (11), est agitée par un générateur de mousse (13) en même temps que de l'air provenant d'un compresseur (14) pour former par ce moyen de la mousse. La mousse ainsi produite est délivrée par des tuyaux (15, 16) à la face d'excavation et/ou à une chambre (7) à la pression du sol. La résistance de frottement entre la tête de coupe (2) et la face d'excavation est diminuée par l'action lubrifiante de la mousse. Le matériau extrait amené dans la chambre à la pression du sol (7) et la mousse sont agités et mélangés ensemble pour former un matériau extrait contenant des bulles d'air et ayant une fluidité augmentée et une perméabilité diminuée. Le matériau extrait est évacué à partir de la chambre à la pression du sol (7) au moyen d'un convoyeur à vis (8).A solution containing a foaming agent diluted with water and stored in a reservoir (11) is agitated by a foam generator (13) together with air from a compressor (14) to form by this foam means. The foam thus produced is delivered through pipes (15, 16) to the excavation face and / or to a chamber (7) at ground pressure. The frictional resistance between the cutting head (2) and the excavation face is reduced by the lubricating action of the foam. The extracted material supplied to the soil pressure chamber (7) and the foam are stirred and mixed together to form an extracted material containing air bubbles and having increased fluidity and decreased permeability. The extracted material is discharged from the chamber at soil pressure (7) by means of a screw conveyor (8).

Description

PROCEDE DE TRAVAIL AU BOUCLIER MECANIQUEWORKING PROCESS WITH THE MECHANICAL SHIELD

UTILISANT UN AGENT MOUSSANTUSING FOAMING AGENT

La présente invention se rapporte à l'amélioration d'un procédé de travail au bouclier mécanique, ou est liée à un tel procédé. Le travail au bouclier mécanique classique, en général, utilise une machine à bouclier à équilibrage de la pression du sol du type ayant l'extrémité ouverte d'un convoyeur à vis introduite dans une chambre à la pression du sol définie entre la tête de coupe et la cloison étanche, et le matériau extrait par la tête de coupe est amené dans la chambre et ensuite évacué de celle-ci vers The present invention relates to the improvement of a method of working with a mechanical shield, or is linked to such a method. Conventional mechanical shield work, in general, uses a soil pressure balancing shield machine of the type having the open end of a screw conveyor introduced into a chamber at the soil pressure defined between the cutting head and the bulkhead, and the material extracted by the cutting head is brought into the chamber and then evacuated therefrom to

l'extérieur par le convoyeur à vis. the exterior by the screw conveyor.

Avec le procédé mentionné ci-dessus, cependant, dans le cas d'excavation dans une couche de sable ou de gravier aquifère, l'eau du sol ne peut pas être efficacement étanchée ou isolée du convoyeur à vis au cours d'une série d'étapes de travail s'échelonnant de l'excavation au droit de la tête de coupe jusqu'à l'évacuation du matériau extrait et l'évacuation de l'eau peut parfois effondrer la face d'excavation De plus, une tentative pour restreindre le débit de l'eau du sol au moyen d'une vanne liée au convoyeur à vis au droit de son orifice d'évacuation du matériau extrait, afin d'empêcher un tel accident, a tendance à provoquer un phénomène de formation d'arche du matériau extrait dans la chambre à la pression du sol, rendant l'évacuation, à partir de celle-ci, du matériau extrait impossible ou abaissant le couple de la tête de With the above-mentioned method, however, in the case of excavation in a layer of sand or aquifer gravel, the soil water cannot be effectively sealed off or isolated from the screw conveyor during a series of '' working steps ranging from the excavation in line with the cutting head until the evacuation of the extracted material and the evacuation of water can sometimes collapse the excavation face In addition, an attempt to restrict the flow of water from the ground by means of a valve linked to the screw conveyor at the right of its orifice for evacuating the extracted material, in order to prevent such an accident, tends to cause an arch formation phenomenon of material extracted in the chamber at ground pressure, making the evacuation from it of the extracted material impossible or lowering the torque of the head

coupe jusqu'à un niveau insuffisant. cuts to an insufficient level.

Dans l'excavation d'un sol argileux par l'utilisation du procédé de la technique antérieure, le sol argileux, souvent adhère, ou colle, à la tête de coupe ou aux surfaces de paroi intérieure de la chambre à la pression du sol, et par conséquent, la résistance de frottement entre le bouclier et le sol environnant augmente, en empêchant In the excavation of a clay soil by the use of the method of the prior art, the clay soil, often adheres, or sticks, to the cutting head or to the interior wall surfaces of the chamber at the pressure of the soil, and therefore, the friction resistance between the shield and the surrounding soil increases, preventing

une excavation régulière.regular excavation.

Dans le but de résoudre les problèmes indiqués ci-dessus de la technique antérieure pour améliorer la malléabilité du matériau extrait, il a jusqu'à présent été adopté, pour l'excavation de couches sablonneuses ou de graveleuses, un procédé selon lequel de la bentonite ou d'autres boues liquides sont injectées au droit de la chambre à la pression du sol pour améliorer par ce moyen la fluidité du matériau sablonneux ou de graveleux extrait et en même temps pour réduire leur perméabilité Ce procédé, cependant, implique l'injection d'une grande quantité de boue liquide, et par conséquent fait appel à des traitements primaire et secondaire, en présentant ainsi un problème en termes de rendement En ce qui concerne l'excavation d'un sol argileux, aucune mesure efficace n'a In order to solve the above-mentioned problems of the prior art for improving the malleability of the extracted material, a method according to which bentonite has so far been adopted for the excavation of sandy or gravelly layers. or other liquid sludge is injected at the right of the chamber at ground pressure to thereby improve the fluidity of the sandy or gravelly material extracted and at the same time to reduce their permeability This process, however, involves the injection of '' a large amount of liquid sludge, and therefore requires primary and secondary treatment, thus presenting a problem in terms of yield With regard to the excavation of clay soil, no effective measure has

été proposée jusqu'ici.has been proposed so far.

C'est par conséquent un objectif de la présente invention que de créer un procédé de travail au bouclier mécanique qui permet une réduction du frottement entre la tête de coupe et la face d'excavation, qui améliore la fluidité du matériau extrait et qui abaisse sa perméabilité pour empêcher l'apparition du phénomène de formation d'arche du matériau extrait dans la chambre à la pression du sol et qui évite la nécessité d'un traitement ultérieur du matériau extrait évacué, et par conséquent qui donne une It is therefore an objective of the present invention to create a working process with a mechanical shield which allows a reduction of the friction between the cutting head and the excavation face, which improves the fluidity of the extracted material and which lowers its permeability to prevent the appearance of the arching phenomenon of the material extracted in the chamber at the pressure of the soil and which avoids the need for a further treatment of the extracted material discharged, and therefore which gives a

malléabilité excellente.excellent malleability.

Le procédé de travail au bouclier mécanique selon la présente invention comprend les étapes de: délivrance à au moins l'une d'une face d'excavation et d'une chambre à la pression du sol de mousse produite par l'émulsion d'une solution contenant un agent moussant; agitation et mélange du matériau extrait et de la mousse dans la chambre à la pression du sol pour produire du matériau extrait contenant des bulles d'air et ayant par conséquent une fluidité augmentée et une perméabilité diminuée; conduite de l'excavation au droit de la face d'excavation tout en maintenant la pression du sol et la pression de l'eau souterraine au droit de la face d'excavation au moyen du matériau extrait contenant les bulles d'air; et évacuation du matériau extrait hors de la chambre à la pression du sol. Avec le procédé de travail au bouclier mécanique utilisant un agent moussant selon la présente invention, puisque de la mousse est injectée au droit d'au moins l'une de la face d'excavation devant la tête de coupe et de la chambre à la pression du sol de la machine à bouclier à équilibrage de la pression du sol, la résistance de frottement entre la tête de coupe et la face d'excavation diminue en permettant la réduction du couple de coupe Il est également possible d'empêcher le phénomène de formation d'arche mentionné ci-dessus dans la chambre à la pression du sol, puisque le matériau extrait mélangé avec la mousse injectée et par conséquent ayant une fluidité augmentée et une perméabilité diminuée est utilisé pour contrer les The method of working with a mechanical shield according to the present invention comprises the steps of: supplying at least one of an excavation face and a pressure chamber of the soil of foam produced by the emulsion of a solution containing a foaming agent; stirring and mixing the extracted material and the foam in the soil pressure chamber to produce extracted material containing air bubbles and therefore having increased fluidity and decreased permeability; conducting the excavation to the right of the excavation face while maintaining the soil pressure and the pressure of the groundwater to the right of the excavation face by means of the extracted material containing the air bubbles; and evacuating the extracted material from the chamber at ground pressure. With the mechanical shield working process using a foaming agent according to the present invention, since foam is injected at the right of at least one of the excavation face in front of the cutting head and of the pressure chamber of the shield pressure balancing machine ground, the friction resistance between the cutting head and the excavation face decreases allowing the reduction of the cutting torque It is also possible to prevent the formation phenomenon arch above mentioned in the soil pressure chamber, since the extracted material mixed with the injected foam and therefore having increased fluidity and decreased permeability is used to counter the

pressions du sol et de l'eau souterraine dans la chambre. ground and groundwater pressures in the room.

De plus, le matériau extrait mélangé avec la mousse ou contenant des bulles d'air remplit la chambre à la pression du sol et il est amené régulièrement hors de celle-ci et dans le convoyeur à vis tout en conservant la perméabilité diminuée, et par conséquent le rendement du travail d'excavation devient très élevé En outre, la mousse dans le matériau extrait évacué du convoyeur à vis disparaît graduellement avec le temps, en permettant au matériau de revenir à l'état d'origine Par conséquent, le matériau extrait ne nécessite aucun traitement primaire ou secondaire après évacuation, contrairement au matériau extrait contenant, dans le passé, de la bentonite ou des In addition, the extracted material mixed with the foam or containing air bubbles fills the chamber at ground pressure and it is regularly brought out of it and into the screw conveyor while retaining the reduced permeability, and by therefore the yield of the excavation work becomes very high In addition, the foam in the extracted material discharged from the screw conveyor gradually disappears over time, allowing the material to return to the original state Consequently, the extracted material does not require any primary or secondary treatment after evacuation, unlike the extracted material containing, in the past, bentonite or

boues liquides en grande quantité.liquid sludge in large quantities.

Les caractéristiques et avantages de l'invention The characteristics and advantages of the invention

ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à will emerge from the description which follows

titre d'exemple en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe représentant un exemple d'une machine à bouclier à équilibrage de la pression du sol réalisant la présente invention; et la figure 2 est une vue de face de la machine à by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view showing an example of a ground pressure balancing shield machine embodying the present invention; and Figure 2 is a front view of the machine

bouclier montrée à la figure 1.shield shown in Figure 1.

En se référant maintenant aux dessins annexés, un mode de réalisation de la présente invention va être décrit La figure 1 est une vue en coupe d'une machine à bouclier à équilibrage de la pression du sol, cylindrique, creuse, utilisée dans le procédé de la présente invention, et la figure 2 est sa vue de face La machine à bouclier à équilibrage de la pression du sol, désignée globalement par 1, comporte à son extrémité avant une tête de coupe 2 servant à l'excavation La tête de coupe 2 est supportée au dos par une pluralité de montants supports 3 et elle est entraînée par un moteur d'entraînement 5 par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission 4 Disposée derrière la tête de coupe 2, on trouve une paroi de séparation ou cloison étanche 6 Une chambre à la pression du sol 7 est définie entre la cloison étanche 6 et la tête de coupe 2 La référence numérique 8 désigne un convoyeur à vis qui est entraîné par un moteur d'entraînement (non représenté) et dont la pointe d'extrémité traverse la cloison étanche 6 pour s'ouvrir dans la chambre à la pression du sol 7 Les montants supports 3 ont la fonction Referring now to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described. Figure 1 is a sectional view of a cylindrical, hollow, ground pressure balancing shield machine used in the process of the present invention, and FIG. 2 is its front view The shielding machine for balancing the pressure of the ground, generally designated by 1, comprises at its front end a cutting head 2 used for excavation The cutting head 2 is supported on the back by a plurality of support uprights 3 and it is driven by a drive motor 5 by means of a transmission mechanism 4 disposed behind the cutting head 2, there is a partition wall or watertight partition 6 A ground pressure chamber 7 is defined between the watertight bulkhead 6 and the cutting head 2 The reference numeral 8 designates a screw conveyor which is driven by a drive motor (not shown) and whose end point passes through the watertight bulkhead 6 to open in the chamber at ground pressure 7 The support uprights 3 have the function

de pales de mélange comme cela sera décrit dans la suite. mixing blades as will be described below.

Comme montré à la figure 2, l'avant de la tête de coupe 2 est formé par trois rayons 9, chacun supportant une pluralité de dents 19 qui y sont fixées Entre les rayons 9 sont formées des ouvertures 10 à travers lesquelles le matériau extrait est amené dans la chambre à la pression du As shown in Figure 2, the front of the cutting head 2 is formed by three spokes 9, each supporting a plurality of teeth 19 which are fixed therebetween The spokes 9 are formed openings 10 through which the extracted material is brought into the room at the pressure of the

sol 7.floor 7.

La référence numérique il désigne un réservoir de solution moussante, qui emmagasine une solution contenant un agent moussant et à partir duquel la solution est délivrée en une quantité déterminée à un générateur de mousse 13 par l'intermédiaire d'une pompe d'injection 12 disposée en avant du réservoir 11 Le générateur de mousse 13 comporte incorporé à l'intérieur une pluralité de diffuseurs (non montrés) ce par quoi la solution ainsi délivrée sous pression contenant l'agent moussant est émulsifiée par de l'air délivré à partir d'un compresseur 14 pour produire de la mousse La mousse ainsi produite est injectée dans la chambre à la pression du sol 7 et la face d'excavation au moyen, respectivement, de tuyaux d'injection de mousse 15 et 16 Les tuyaux d'injection 16 s'ouvrant à l'avant de la tête de coupe 2 sont ramifiés en des tuyaux d'alimentation de mousse de petit diamètre 16 a qui s'ouvrent sur la surface périphérique de la tête de The reference numeral it designates a foaming solution tank, which stores a solution containing a foaming agent and from which the solution is delivered in a determined quantity to a foam generator 13 via an injection pump 12 arranged in front of the reservoir 11 The foam generator 13 has incorporated therein a plurality of diffusers (not shown) whereby the solution thus delivered under pressure containing the foaming agent is emulsified by air supplied from a compressor 14 for producing foam The foam thus produced is injected into the chamber at ground pressure 7 and the excavation face by means of foam injection pipes 15 and 16, respectively. The injection pipes 16 opening at the front of the cutting head 2 are branched into small diameter foam supply pipes 16 a which open on the peripheral surface of the cutting head

coupe 2, comme cela est montré aux figures 1 et 2. section 2, as shown in Figures 1 and 2.

La référence numérique 17 désigne un vérin de poussée, la référence 18 désigne un segment, la référence 20 désigne The reference numeral 17 denotes a thrust cylinder, the reference 18 denotes a segment, the reference 20 denotes

un joint articulé, et la référence 21 une vanne. an articulated joint, and reference 21 a valve.

Maintenant, une description va être donnée d'une Now a description will be given of

application pratique du procédé selon la présente invention En premier, la machine à bouclier à équilibrage de la pression du sol 1 exerce une réaction sur le segment 18 assemblé à l'arrière de celle-ci et elle est poussée en direction de la face d'excavation par le vérin de poussée de bouclier 17 fixé par l'une de ses extrémités à la machine 1 En même temps, l'agent moussant dilué avec de l'eau jusqu'à une concentration souhaitée est préstocké dans le réservoir il et délivré sous pression par la pompe d'injection 12 au générateur de mousse 13 La solution contenant l'agent moussant est agitée, dans le générateur de mousse 13, par ses diffuseurs avec de l'air qui y est délivré à partir du compresseur 14 Ce par quoi la solution moussante est transformée en une mousse à bulles fines similaire à de la mousse à raser, ensuite elle est délivrée sous pression dans les tuyaux 15 et 16 La mousse ainsi délivrée est injectée dans la chambre à la pression du sol 7 à travers l'extrémité ouverte du tuyau d'injection 15 et, en même temps, elle est délivrée à la face d'excavation et à la surface périphérique 2 a de la tête de coupe 2 à travers les extrémités ouvertes respectives des tuyaux 16 et 16 a Ce dont il résulte que la résistance de frottement est diminuée entre l'avant de la tête de coupe 2 et la face d'excavation et entre la tôle de carénage extérieur de la machine à bouclier 1 et le sol environnant Lorsque le sol environnant est un sol argileux, le matériau extrait est empêché, par la mousse injectée de coller à la tête de coupe 2 ou à la tôle de carénage extérieur, par conséquent la réduction de la résistance au frottement est davantage remarquable. D'autre part le matériau extrait par la tête de coupe 2 s'écoule dans la chambre à la pression du sol 7 à travers les ouvertures découpées 10 en même temps que la mousse injectée Dans la chambre à la pression du sol 7 le matériau extrait et la mousse sont agités et mélangés par les montants supports 3 tournant avec la tête de coupe 2, ce par quoi il est produit un matériau extrait mélangé avec la mousse et qui a, par conséquent, une fluidité augmentée et une perméabilité diminuée Le matériau extrait supporté par la mousse remplissant la chambre à la pression du sol 7 se déplace dans celle-ci tout en résistant en même temps à la pression du sol et à la pression de l'eau souterraine au droit de la face d'excavation et il est amené dans l'extrémité ouverte du convoyeur à vis 8, il est ensuite extrait de la chambre à la pression du sol 7 Le matériau extrait évacué du convoyeur à vis 8 est amené à la surface du sol par un convoyeur à bande, un chariot, une pompe d'évacuation sous pression, une ligne de tuyau ou un moyen de transport similaire, non représenté La mousse dans le matériau extrait ainsi amenée à la surface du sol disparaît graduellement avec le temps et le matériau extrait retrouve son état d'origine qu'il avait avant d'être mélangé avec la practical application of the method according to the present invention First, the shield machine for balancing the pressure of the soil 1 exerts a reaction on the segment 18 assembled at the rear thereof and is pushed towards the face of excavation by the shield push cylinder 17 fixed by one of its ends to the machine 1 At the same time, the foaming agent diluted with water to a desired concentration is pre-stored in the tank il and delivered under pressure by the injection pump 12 to the foam generator 13 The solution containing the foaming agent is agitated, in the foam generator 13, by its diffusers with air which is supplied there from the compressor 14 What the foaming solution is transformed into a fine bubble foam similar to shaving foam, then it is delivered under pressure in the pipes 15 and 16 The foam thus delivered is injected into the chamber under pressure n of soil 7 through the open end of the injection pipe 15 and, at the same time, it is delivered to the excavation face and to the peripheral surface 2a of the cutting head 2 through the respective open ends pipes 16 and 16 a. As a result, the friction resistance is reduced between the front of the cutting head 2 and the excavation face and between the outer fairing sheet of the shield machine 1 and the surrounding soil. When the surrounding soil is a clay soil, the extracted material is prevented, by the injected foam from sticking to the cutting head 2 or to the external fairing sheet, consequently the reduction in the friction resistance is more remarkable. On the other hand, the material extracted by the cutting head 2 flows into the chamber at ground pressure 7 through the cut openings 10 at the same time as the injected foam. In the chamber at ground pressure 7 the extracted material and the foam are agitated and mixed by the support uprights 3 rotating with the cutting head 2, whereby an extracted material is produced mixed with the foam and which therefore has increased fluidity and decreased permeability The extracted material supported by the foam filling the chamber at soil pressure 7 moves therein while at the same time resisting the pressure of the soil and the pressure of the ground water at the level of the excavation face and it is brought into the open end of the screw conveyor 8, it is then extracted from the chamber at ground pressure 7 The extracted material discharged from the screw conveyor 8 is brought to the ground surface by a belt conveyor, a cha riot, a pressure evacuation pump, a line of pipe or a similar means of transport, not shown The foam in the extracted material thus brought to the ground surface gradually disappears over time and the extracted material returns to its state of origin it had before being mixed with the

mousse.foam.

Des agents moussants du type protéine et des agents tensio-actifs sont appropriés pour utilisation comme l'agent moussant de la présente invention Un exemple d'agent moussant du type protéine est une protéine hydrolitique d'origine animale, inoffensive, qui possède une excellente fonction de formation de mousse et donne une mousse stable Un exemple d'agent tensio-actif est un sulfate d'alkyléther élevé qui est un agent tensio-actif anionique ou un sulfate de sodium éther de lauryle qui est particulièrement excellent du point de vue de l'action moussante Il est également possible d'utiliser comme agent moussant une solution aqueuse d'éther de cellulose soluble dans l'eau, ou d'une substance similaire à haut poids moléculaire soluble dans l'eau Par exemple, une solution mélangée de cellulose de méthyle et d'une résine à haut pouvoir d'absorption d'eau comme substance à haut poids moléculaire soluble dans l'eau, est appropriée pour Protein-type foaming agents and surfactants are suitable for use as the foaming agent of the present invention. An example of a protein-type foaming agent is a harmless hydrolitic protein of animal origin which has excellent function. foaming agent and gives a stable foam An example of a surfactant is a high alkyl ether sulfate which is an anionic surfactant or a sodium lauryl ether sulfate which is particularly excellent from the point of view of Foaming action It is also possible to use as an foaming agent an aqueous solution of water-soluble cellulose ether, or of a similar substance with high water-soluble molecular weight. For example, a mixed solution of cellulose methyl and a high water absorbing resin as a water soluble high molecular weight substance is suitable for

utilisation comme agent moussant.use as a foaming agent.

Dans l'excavation d'un sol aquifère auquel cas les bulles d'air dans la mousse sont facilement brisées, en particulier, il est possible de produire des bulles d'air ayant des membranes résistantes, par addition à l'agent moussant d'un liquide dispersant l'eau contenant une résine In the excavation of an aquiferous soil in which case the air bubbles in the foam are easily broken, in particular, it is possible to produce air bubbles having resistant membranes, by addition to the foaming agent. a water dispersing liquid containing a resin

à haut pouvoir d'absorption d'eau.with high water absorption capacity.

Pour l'excavation d'un sol argileux, il est souhaitable d'utiliser une solution aqueuse de chlorure de benzalkonium ou une solution aqueuse de chlorure d'ammonium triméthyle dodécyle Ces solutions aqueuses peuvent également être ajoutées et mélangées avec de la cellulose de méthyle ou une substance analogue à haut poids For the excavation of a clay soil, it is desirable to use an aqueous solution of benzalkonium chloride or an aqueous solution of trimethyl dodecyl ammonium chloride. These aqueous solutions can also be added and mixed with methyl cellulose or a high-weight analogous substance

moléculaire soluble dans l'eau.molecular soluble in water.

Bien que dans le mode de réalisation décrit ci-dessus la pompe d'injection 12 et le générateur de mousse 13 sont commandés manuellement par un opérateur en fonction des conditions d'excavation par la machine à bouclier 1, il peut également être adapté de manière à ce que la quantité de mousse injectée et la pression d'injection soient automatiquement commandées par un calculateur incorporé Although in the embodiment described above the injection pump 12 and the foam generator 13 are controlled manually by an operator depending on the conditions of excavation by the shield machine 1, it can also be adapted so the quantity of foam injected and the injection pressure are automatically controlled by a built-in computer

dans la machine à bouclier 1.in the shield machine 1.

C'est-à-dire, que des moyens de détection de couple de coupe et des moyens de détection de la pression du sol dans la chambre à pression du sol 7 sont prévus dans la machine à bouclier 1 pour piloter les conditions d'excavation Les valeurs mesurées qui sont fournies à partir de ces moyens de détection en temps réel sont entrées dans des moyens de commande composés d'une CPU (unité centrale de traitement), d'une mémoire et d'une interface d'entrée/sortie, etc Sous la commande d'un programme mémorisé dans la mémoire, le moyen de commande calcule la vitesse de rotation du convoyeur à vis 8 pour transporter le matériau extrait à partir de la chambre à la pression du sol 7 et les vitesses de fonctionnement de la pompe à injection 12 et du générateur de mousse 13 pour commander la quantité de mousse qui doit être injectée dans chacune de la face d'excavation et de la chambre à la pression du sol 7, ainsi que la pression d'injection pour ce faire En se basant sur les valeurs calculées le convoyeur à vis 8, la pompe à d'injection 12 et le générateur de mousse 13 sont commandés par l'intermédiaire de l'interface d'entrée/sortie de manière à ce que l'excavation soit conduite avec un couple de coupe et une pression du sol maintenue à des valeurs appropriées. Incidemment, il doit être compris que la présente invention n'est pas limitée spécifiquement à la machine à bouclier à équilibrage de la pression du sol mentionnée ci-dessus en liaison avec le mode de réalisation mais qu'elle est applicable aussi à différents procédés de travail au bouclier mécanique sans sortir du domaine des That is to say, means for detecting cutting torque and means for detecting the soil pressure in the soil pressure chamber 7 are provided in the shield machine 1 to control the excavation conditions. The measured values which are supplied from these real-time detection means are entered into control means composed of a CPU (central processing unit), a memory and an input / output interface, etc. Under the control of a program stored in the memory, the control means calculates the speed of rotation of the screw conveyor 8 for transporting the material extracted from the chamber at the ground pressure 7 and the operating speeds of the injection pump 12 and of the foam generator 13 to control the quantity of foam which must be injected into each of the excavation face and of the chamber at ground pressure 7, as well as the injection pressure for this purpose. based on the calculated values the screw conveyor 8, the injection pump 12 and the foam generator 13 are controlled via the input / output interface so that the excavation is carried out with a torque cutting pressure and soil pressure maintained at appropriate values. Incidentally, it should be understood that the present invention is not specifically limited to the ground pressure balancing shield machine mentioned above in connection with the embodiment but that it is also applicable to different methods of mechanical shield work without leaving the field of

concepts nouveaux de la présente invention. new concepts of the present invention.

Claims

1 Process for working with a mechanical shield comprising the steps of: delivering a foam produced by the emulsification of a liquid containing a foaming agent in at least one of an excavation face and a soil pressure (7); stirring and mixing the extracted material and said foam in said soil pressure chamber (7) to produce an extracted material containing air bubbles and having increased fluidity and decreased permeability; conducting the excavation to the right of the excavation face while maintaining the soil pressure and the pressure of the groundwater to the right of the excavation face by means of the extracted material containing the air bubbles; and removing the extracted material from the chamber at the

soil pressure (7).

2 Excavation method for a shield machine for balancing the soil pressure (1), characterized in that it comprises: a step in which a solution containing a foaming agent and stored in a tank (11) is stirred by a foam generator (13) with air supplied from a compressor (14) to produce a foam and said foam is supplied via supply pipes (15, 16) to at least 1 one of an excavation face and a chamber at ground pressure (7); a step in which extracted material, brought into said chamber at soil pressure (7) through an opening cut in said cutting head (2), and said foam are agitated and mixed together to provide an extracted material containing bubbles air and having increased fluidity and decreased permeability; a step in which the excavation is carried out while resisting the pressure of the soil and the pressure of the groundwater in line with the excavation face by means of said extracted material containing air bubbles; and discharging said material extracted from said chamber at ground pressure (7) by a screw conveyor (8). 3 Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that said foaming agent

consists of a foaming agent of the protein type.

4 Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that said foaming agent

consists of a surfactant.

Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that said foaming agent consists of a high molecular weight substance

soluble in water.

6 Method according to claim 5, characterized in that said high molecular weight substance soluble in

water is a water-soluble cellulose ether.

7 Method according to claim 6, characterized in that said water-soluble cellulose ether is

methyl cellulose.

8 Method according to claim 6, characterized in that said water-soluble cellulose ether is

ethyl cellulose.

9 Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that said foaming agent consists of a resin with high water absorption power. A method according to claim 1 or claim 2, characterized in that said foaming agent

consists of a benzalkonium chloride.

11 Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that said foaming agent

consists of a trimethyl dodecyl ammonium chloride.

12 Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that it further comprises a step of delivering said foam in a space located between the outer peripheral surface of said il

shield machine (1) and the surrounding soil.

13 Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the feed rate of said foam and the pressure to supply said foam are controlled automatically by a means

control provided in said shield machine (1).