JP2003239686A - 推進シールド工法および推進シールド掘進機 - Google Patents
推進シールド工法および推進シールド掘進機Info
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- JP2003239686A JP2003239686A JP2002044397A JP2002044397A JP2003239686A JP 2003239686 A JP2003239686 A JP 2003239686A JP 2002044397 A JP2002044397 A JP 2002044397A JP 2002044397 A JP2002044397 A JP 2002044397A JP 2003239686 A JP2003239686 A JP 2003239686A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、地下空間に管路を敷設する場合に
おいて、地盤の沈下、隆起、周辺構造物への影響をおこ
さず、また産業廃棄物として処理されていた、泥状土の
有効利用を可能とする推進シールド工法および推進シー
ルド掘進機を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 本発明は、掘進機１のカッター部２後方
の掘削室と連通状とした排泥制御室９内への送・排泥水
による水搬排土システムを形成する工程と、上記送泥水
と排泥水の流量及び圧力の調整により生じる、排泥制御
室内泥水圧により掘削室内の土砂排土量を制御して取り
込み、混合撹拌して排出する構成とする。
おいて、地盤の沈下、隆起、周辺構造物への影響をおこ
さず、また産業廃棄物として処理されていた、泥状土の
有効利用を可能とする推進シールド工法および推進シー
ルド掘進機を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 本発明は、掘進機１のカッター部２後方
の掘削室と連通状とした排泥制御室９内への送・排泥水
による水搬排土システムを形成する工程と、上記送泥水
と排泥水の流量及び圧力の調整により生じる、排泥制御
室内泥水圧により掘削室内の土砂排土量を制御して取り
込み、混合撹拌して排出する構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は推進シールド工法お
よび推進シールド掘進機に関する。詳しくは、泥土圧式
及び泥濃式推進工法によって生成される高濃度の排泥土
を送泥水と排泥水の還流域の中で混合撹拌しながら、加
圧力と排泥量を容易に制御することができる推進シール
ド工法および推進シールド掘進機に係るものである。
よび推進シールド掘進機に関する。詳しくは、泥土圧式
及び泥濃式推進工法によって生成される高濃度の排泥土
を送泥水と排泥水の還流域の中で混合撹拌しながら、加
圧力と排泥量を容易に制御することができる推進シール
ド工法および推進シールド掘進機に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、地中埋設管の敷設工事にあって
は、泥水をカッター室に送って掘削土砂と混合撹拌さ
せ、目詰め効果のある液状体を作り、切羽部における地
下水圧より０．０２ＭＰa以上の加圧力により泥膜を形
成させ、またその加圧力を保持することで切羽部を安定
させて埋設管を推進させていた。
は、泥水をカッター室に送って掘削土砂と混合撹拌さ
せ、目詰め効果のある液状体を作り、切羽部における地
下水圧より０．０２ＭＰa以上の加圧力により泥膜を形
成させ、またその加圧力を保持することで切羽部を安定
させて埋設管を推進させていた。
【０００３】しかし、地山が玉石層、砂礫層など透水性
の高い地盤であった場合、上記液状体が地山に逸散する
ことにより泥膜の形成ができず、安定した泥水圧の保持
ができないことで掘削土の取り込みが過剰となり、地盤
の沈下を引き起こしたり、掘進機及び埋設管と地山との
摩擦抵抗が大きくなり、押圧力が過大となる問題点を有
する。
の高い地盤であった場合、上記液状体が地山に逸散する
ことにより泥膜の形成ができず、安定した泥水圧の保持
ができないことで掘削土の取り込みが過剰となり、地盤
の沈下を引き起こしたり、掘進機及び埋設管と地山との
摩擦抵抗が大きくなり、押圧力が過大となる問題点を有
する。
【０００４】そこで、上述の問題点を解消する工法とし
て、泥土圧式推進工法及び泥濃式推進工法で知られる泥
土系推進工法がある。この泥土系推進工法は図７および
図８に示すように、掘進機１０１の切羽部１０２前面か
ら作泥材を注入し、掘削土砂と撹拌・混合することによ
り止水性と流動性を備えた泥状土が形成される。
て、泥土圧式推進工法及び泥濃式推進工法で知られる泥
土系推進工法がある。この泥土系推進工法は図７および
図８に示すように、掘進機１０１の切羽部１０２前面か
ら作泥材を注入し、掘削土砂と撹拌・混合することによ
り止水性と流動性を備えた泥状土が形成される。
【０００５】推進、押圧にともなって連続的に作られて
いく泥状土の排出量の制御を、図７に示す排泥バルブ１
０３の開閉または、図８に示すスクリューコンベア１０
４の回転によって行うことで、掘削室内に所要の圧力を
発生させて掘進機前面の地山の崩壊を防いでいる。また
排泥バルブ及びスクリューコンベアの排泥口はいずれも
大気圧となっており、排出された泥状土は圧送ポンプ
や、バキュームポンプ、トロッコ等で坑外へ搬出され
る。
いく泥状土の排出量の制御を、図７に示す排泥バルブ１
０３の開閉または、図８に示すスクリューコンベア１０
４の回転によって行うことで、掘削室内に所要の圧力を
発生させて掘進機前面の地山の崩壊を防いでいる。また
排泥バルブ及びスクリューコンベアの排泥口はいずれも
大気圧となっており、排出された泥状土は圧送ポンプ
や、バキュームポンプ、トロッコ等で坑外へ搬出され
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図７に示
す排泥バルブ１０３の開閉による土圧の管理は、掘削室
に設置された土圧計の値を基に行い、通常下限を地下水
圧＋０．０２ＭＰa、上限を地下水圧＋０．０５〜０．
０７ＭＰa程度となるよう、オペレータが直接または遠
隔にせよ手動での開閉を注意深く、また絶え間なく操作
している。その際オペレータの熟練度や判断によって
は、掘削室内の圧力が急激に変動し、掘進機前面の地山
が不安定になりやすかった。
す排泥バルブ１０３の開閉による土圧の管理は、掘削室
に設置された土圧計の値を基に行い、通常下限を地下水
圧＋０．０２ＭＰa、上限を地下水圧＋０．０５〜０．
０７ＭＰa程度となるよう、オペレータが直接または遠
隔にせよ手動での開閉を注意深く、また絶え間なく操作
している。その際オペレータの熟練度や判断によって
は、掘削室内の圧力が急激に変動し、掘進機前面の地山
が不安定になりやすかった。
【０００７】また、図８に示すスクリューコンベア１０
４を用いた土圧の管理は、該スクリューコンベアの回転
速度によって調整することから、掘削室内の圧力をコン
トロールしやすいが、スクリューコンベアの排出口は大
気圧であるので、地山の地下水圧が高い場合には、スク
リューコンベア内に水道ができて、泥状土が、地下水と
共に噴出するケースが少なくない。この場合、掘削室の
所要圧が確保できないので、掘進機前面の地山が崩落す
るという問題を有する。
４を用いた土圧の管理は、該スクリューコンベアの回転
速度によって調整することから、掘削室内の圧力をコン
トロールしやすいが、スクリューコンベアの排出口は大
気圧であるので、地山の地下水圧が高い場合には、スク
リューコンベア内に水道ができて、泥状土が、地下水と
共に噴出するケースが少なくない。この場合、掘削室の
所要圧が確保できないので、掘進機前面の地山が崩落す
るという問題を有する。
【０００８】更に上述の泥土系推進工法においては、排
出される泥状土が高濃度であることから、ほとんどの場
合、排出されるすべての泥状土を産業廃棄物として処理
が行なわれており、資源の有効利用がしづらいという問
題がある。
出される泥状土が高濃度であることから、ほとんどの場
合、排出されるすべての泥状土を産業廃棄物として処理
が行なわれており、資源の有効利用がしづらいという問
題がある。
【０００９】本発明は、以上の点に鑑みて創案されたも
のであって、地下空間に管路を敷設する場合において、
地盤の沈下、隆起、周辺構造物への影響をおこさず、ま
た産業廃棄物として処理されていた、泥状土の有効利用
を可能とする推進シールド工法および推進シールド掘進
機を提供することを目的とするものである。
のであって、地下空間に管路を敷設する場合において、
地盤の沈下、隆起、周辺構造物への影響をおこさず、ま
た産業廃棄物として処理されていた、泥状土の有効利用
を可能とする推進シールド工法および推進シールド掘進
機を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る推進シールド工法は、掘進機のカッ
ターを回転させ、地山の土砂と作泥材を混合しながら押
圧推進し、掘削室に止水性と流動性をそなえた泥状土を
充満加圧することによって、地山を安定させつつ推進を
行う泥土圧式及び泥濃式推進シールド工法であって、上
記掘削室と連通状とした排泥制御室内への送・排泥水に
よる水搬排土システムを形成する工程と、上記送泥水と
排泥水の流量及び圧力の調整により生じる、排泥制御室
内泥水圧により掘削室内の泥状土排土量を制御して取り
込み、混合撹拌する工程とを備える。
めに、本発明に係る推進シールド工法は、掘進機のカッ
ターを回転させ、地山の土砂と作泥材を混合しながら押
圧推進し、掘削室に止水性と流動性をそなえた泥状土を
充満加圧することによって、地山を安定させつつ推進を
行う泥土圧式及び泥濃式推進シールド工法であって、上
記掘削室と連通状とした排泥制御室内への送・排泥水に
よる水搬排土システムを形成する工程と、上記送泥水と
排泥水の流量及び圧力の調整により生じる、排泥制御室
内泥水圧により掘削室内の泥状土排土量を制御して取り
込み、混合撹拌する工程とを備える。
【００１１】ここで上記掘削室と連通状とした排泥制御
室内への送・排泥水による水搬排土システムを形成する
工程とは、発進立坑より配管される送泥水管および排泥
水管が排泥制御室内へ貫設されることにより形成され
る。この水搬排土システムは、送泥水および排泥水の流
量と圧力を調整することで排泥制御室内に生じる泥水圧
を自在に制御することが可能となる。
室内への送・排泥水による水搬排土システムを形成する
工程とは、発進立坑より配管される送泥水管および排泥
水管が排泥制御室内へ貫設されることにより形成され
る。この水搬排土システムは、送泥水および排泥水の流
量と圧力を調整することで排泥制御室内に生じる泥水圧
を自在に制御することが可能となる。
【００１２】さらに上記泥水圧は、止水性のある泥状土
を介して掘進機前面の切羽に伝播されることから、地山
への泥水の逸散がなく、所要の圧力を効率よく保持する
事が可能となる。
を介して掘進機前面の切羽に伝播されることから、地山
への泥水の逸散がなく、所要の圧力を効率よく保持する
事が可能となる。
【００１３】そして押圧推進によって順次形成され掘削
室内に収まらなくなった止水性と流動性を備えた泥状土
は、排出量の過不足のないように制御されながら連通部
を通じて排泥制御室内に移動流入し、泥水と混合撹拌さ
れて排泥水管によって坑外へ搬送される。
室内に収まらなくなった止水性と流動性を備えた泥状土
は、排出量の過不足のないように制御されながら連通部
を通じて排泥制御室内に移動流入し、泥水と混合撹拌さ
れて排泥水管によって坑外へ搬送される。
【００１４】また上記掘削室と排泥制御室との連通部に
は、この連通部に沿って周回する切削刃により切削する
ことによって連通部の目詰まりを防止し、かつ水流によ
って搬送し易い構成とするものである。
は、この連通部に沿って周回する切削刃により切削する
ことによって連通部の目詰まりを防止し、かつ水流によ
って搬送し易い構成とするものである。
【００１５】さらに、掘削室内でコーンクラッシャによ
って泥状土中の礫、玉石を破砕する工程とは、玉石層や
砂礫層のある地山では、カッター部のみでの掘削では水
搬できる大きさに充分に破砕することができないため、
コーンクラッシャによって破砕しながら作泥材と混合し
て止水性と流動性を備えた泥状土を形成するものであ
る。
って泥状土中の礫、玉石を破砕する工程とは、玉石層や
砂礫層のある地山では、カッター部のみでの掘削では水
搬できる大きさに充分に破砕することができないため、
コーンクラッシャによって破砕しながら作泥材と混合し
て止水性と流動性を備えた泥状土を形成するものであ
る。
【００１６】上記の目的を達成するために、本発明に係
る推進シールド掘進機は、掘進機のカッターを回転さ
せ、地山の土砂と作泥材を混合しながら押圧推進し、掘
削室に止水性と流動性をそなえた泥状土を充満加圧する
ことによって、地山を安定させつつ推進を行う泥土圧式
及び泥濃式推進シールド掘進機であって、上記掘削室と
連通状とした排泥制御室内への送・排泥水による水搬排
土システムを形成する手段と、上記送泥水と排泥水の流
量及び圧力の調整により生じる、排泥制御室内泥水圧に
より掘削室内の泥状土排土量を制御して取り込み、混合
撹拌する手段とを備える。
る推進シールド掘進機は、掘進機のカッターを回転さ
せ、地山の土砂と作泥材を混合しながら押圧推進し、掘
削室に止水性と流動性をそなえた泥状土を充満加圧する
ことによって、地山を安定させつつ推進を行う泥土圧式
及び泥濃式推進シールド掘進機であって、上記掘削室と
連通状とした排泥制御室内への送・排泥水による水搬排
土システムを形成する手段と、上記送泥水と排泥水の流
量及び圧力の調整により生じる、排泥制御室内泥水圧に
より掘削室内の泥状土排土量を制御して取り込み、混合
撹拌する手段とを備える。
【００１７】ここで上記掘削室と連通状とした排泥制御
室内への送・排泥水による水搬排土システムを形成する
手段とは、発進立坑より配管される送泥水管および排泥
水管が排泥制御室内へ貫設されることにより形成され
る。この水搬排土システムは、送泥水および排泥水の流
量と圧力を調整することで排泥制御室内に生じる泥水圧
を自在に制御することが可能となる。
室内への送・排泥水による水搬排土システムを形成する
手段とは、発進立坑より配管される送泥水管および排泥
水管が排泥制御室内へ貫設されることにより形成され
る。この水搬排土システムは、送泥水および排泥水の流
量と圧力を調整することで排泥制御室内に生じる泥水圧
を自在に制御することが可能となる。
【００１８】さらに上記泥水圧は、止水性のある泥状土
を介して掘進機前面の切羽に伝播されることから、地山
への泥水の逸散がなく、所要の圧力を効率よく保持する
事が可能となる。
を介して掘進機前面の切羽に伝播されることから、地山
への泥水の逸散がなく、所要の圧力を効率よく保持する
事が可能となる。
【００１９】そして押圧推進によって順次形成され掘削
室内に収まらなくなった止水性と流動性を備えた泥状土
は、排出量の過不足のないように制御されながら連通部
を通じて排泥制御室内に移動流入し、泥水と混合撹拌さ
れて排泥水管によって坑外へ搬送される。
室内に収まらなくなった止水性と流動性を備えた泥状土
は、排出量の過不足のないように制御されながら連通部
を通じて排泥制御室内に移動流入し、泥水と混合撹拌さ
れて排泥水管によって坑外へ搬送される。
【００２０】また上記掘削室と排泥制御室との連通部に
は、この連通部に沿って周回する切削刃により切削する
ことによって連通部の目詰まりを防止し、かつ水流によ
って搬送し易い構成とするものである。
は、この連通部に沿って周回する切削刃により切削する
ことによって連通部の目詰まりを防止し、かつ水流によ
って搬送し易い構成とするものである。
【００２１】さらに、掘削室内でコーンクラッシャによ
って泥状土中の礫、玉石を破砕する手段とは、玉石層や
砂礫層のある地山では、カッター部のみでの掘削では水
搬できる大きさに充分に破砕することができないため、
コーンクラッシャによって破砕しながら作泥材と混合し
て止水性と流動性を備えた泥状土を形成するものであ
る。
って泥状土中の礫、玉石を破砕する手段とは、玉石層や
砂礫層のある地山では、カッター部のみでの掘削では水
搬できる大きさに充分に破砕することができないため、
コーンクラッシャによって破砕しながら作泥材と混合し
て止水性と流動性を備えた泥状土を形成するものであ
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００２３】図１に本発明を適用した推進シールド工法
の一例を説明するための概略図であって、地山Ａに掘削
した発進立坑（図示せず）より掘削推進する推進シール
ド掘進機１は、その先端のカッター部２前面の作泥材吐
出口６より作泥材Ｅを地山Ａ中に吐出、浸透させ、カッ
ター部２前面に地下水が作泥材Ｅに置換された、浸透ゾ
ーンＢを形成する。シールド掘進機１内に設置された駆
動装置３および減速機４によってカッター部２を駆動回
転させることで、カッター部２前面で掘削された浸透ゾ
ーンＢの土砂は順次注入される作泥材Ｅと撹拌され、止
水性と流動性を備えた泥状土Ｃを形成していく。
の一例を説明するための概略図であって、地山Ａに掘削
した発進立坑（図示せず）より掘削推進する推進シール
ド掘進機１は、その先端のカッター部２前面の作泥材吐
出口６より作泥材Ｅを地山Ａ中に吐出、浸透させ、カッ
ター部２前面に地下水が作泥材Ｅに置換された、浸透ゾ
ーンＢを形成する。シールド掘進機１内に設置された駆
動装置３および減速機４によってカッター部２を駆動回
転させることで、カッター部２前面で掘削された浸透ゾ
ーンＢの土砂は順次注入される作泥材Ｅと撹拌され、止
水性と流動性を備えた泥状土Ｃを形成していく。
【００２４】この泥状土Ｃは発進立坑（図示せず）の推
進ジャッキの伸長によって生じる推進力が埋設管を介し
て伝播し掘進機が前進することによって、順次造成され
ていき、カッター部２後方の掘削室７を満たしていくと
共に、シールド掘進機１背面を通じて掘削ボイド部Ｆに
充満する。
進ジャッキの伸長によって生じる推進力が埋設管を介し
て伝播し掘進機が前進することによって、順次造成され
ていき、カッター部２後方の掘削室７を満たしていくと
共に、シールド掘進機１背面を通じて掘削ボイド部Ｆに
充満する。
【００２５】そして押圧推進によって掘削室７内に収ま
らなくなった泥状土Ｃは、連通部１１を通じて筒状の排
泥制御室９内に流入してくる。この泥状土Ｃの流入量
を、排泥制御室９内において送泥水管１４より吐出され
る送泥水および排泥水管１５より排出される排泥水の流
量および圧力を調整して生じた排泥制御室９内の泥水圧
により排出量の過不足のないようにコントロールする。
らなくなった泥状土Ｃは、連通部１１を通じて筒状の排
泥制御室９内に流入してくる。この泥状土Ｃの流入量
を、排泥制御室９内において送泥水管１４より吐出され
る送泥水および排泥水管１５より排出される排泥水の流
量および圧力を調整して生じた排泥制御室９内の泥水圧
により排出量の過不足のないようにコントロールする。
【００２６】具体的には、フード部１０の外周部および
内周部に設置される土圧計１６を見ながら、フード部１
０の外周部および内周部の土圧計を地下水圧＋０．０２
ＭＰa以上保持するように、送泥ポンプおよび排泥ポン
プによって排泥制御室９内への送泥水および排泥水の流
量と圧力を調整する。ここで排泥制御室９内の泥水は、
止水性のある泥状土Ｃにより逸散することなく密封され
た状態のまま、掘進機前面の切羽に対して泥状土Ｃを介
して所要の圧力を保持する事が可能となる。
内周部に設置される土圧計１６を見ながら、フード部１
０の外周部および内周部の土圧計を地下水圧＋０．０２
ＭＰa以上保持するように、送泥ポンプおよび排泥ポン
プによって排泥制御室９内への送泥水および排泥水の流
量と圧力を調整する。ここで排泥制御室９内の泥水は、
止水性のある泥状土Ｃにより逸散することなく密封され
た状態のまま、掘進機前面の切羽に対して泥状土Ｃを介
して所要の圧力を保持する事が可能となる。
【００２７】このようにして排泥制御室９内へ移動し流
入する排泥土Ｃは、撹拌翼２３によって排泥制御室９内
で送泥水に混合撹拌されて、排泥水管１５内の泥水の流
れにのって発進立坑（図示せず）上の泥水処理プラント
に運ばれて処理が行われ、作泥材料として再利用される
泥水と有効利用される土砂等に分離される。
入する排泥土Ｃは、撹拌翼２３によって排泥制御室９内
で送泥水に混合撹拌されて、排泥水管１５内の泥水の流
れにのって発進立坑（図示せず）上の泥水処理プラント
に運ばれて処理が行われ、作泥材料として再利用される
泥水と有効利用される土砂等に分離される。
【００２８】図２に本発明を適用した推進シールド工法
の一例を説明するための概略図であって、地山Ａに掘削
した発進立坑（図示せず）より掘削推進する推進シール
ド掘進機１は、その先端のカッター部２前面の作泥材吐
出口６より作泥材Ｅを地山Ａ中に吐出、浸透させ、カッ
ター部２前面に地下水が作泥材Ｅに置換された、浸透ゾ
ーンＢを形成する。シールド掘進機１内に設置された駆
動装置３および減速機４によってカッター部２を駆動回
転させることで、カッター部２前面で掘削された浸透ゾ
ーンＢの土砂は順次注入される作泥材Ｅと撹拌され、止
水性と流動性を備えた泥状土Ｃを形成していく。
の一例を説明するための概略図であって、地山Ａに掘削
した発進立坑（図示せず）より掘削推進する推進シール
ド掘進機１は、その先端のカッター部２前面の作泥材吐
出口６より作泥材Ｅを地山Ａ中に吐出、浸透させ、カッ
ター部２前面に地下水が作泥材Ｅに置換された、浸透ゾ
ーンＢを形成する。シールド掘進機１内に設置された駆
動装置３および減速機４によってカッター部２を駆動回
転させることで、カッター部２前面で掘削された浸透ゾ
ーンＢの土砂は順次注入される作泥材Ｅと撹拌され、止
水性と流動性を備えた泥状土Ｃを形成していく。
【００２９】この泥状土Ｃは発進立坑（図示せず）の推
進ジャッキの伸長によって生じる推進力が埋設管を介し
て伝播し掘進機が前進することによって、順次造成され
ていき、カッター部２後方の掘削室７を満たしていくと
共に、シールド掘進機１背面を通じて掘削ボイド部Ｆに
充満する。
進ジャッキの伸長によって生じる推進力が埋設管を介し
て伝播し掘進機が前進することによって、順次造成され
ていき、カッター部２後方の掘削室７を満たしていくと
共に、シールド掘進機１背面を通じて掘削ボイド部Ｆに
充満する。
【００３０】この掘削室７内にはコ−ンクラッシャ８が
設けられており、泥状土Ｃ中に混在する玉石又は砂礫等
の塊状の土砂をシールド掘進機１内に設置された駆動装
置３および減速機４によってコ−ンクラッシャ８を駆動
回転させることで細かく破砕する。
設けられており、泥状土Ｃ中に混在する玉石又は砂礫等
の塊状の土砂をシールド掘進機１内に設置された駆動装
置３および減速機４によってコ−ンクラッシャ８を駆動
回転させることで細かく破砕する。
【００３１】そこで掘削室７の後方には排泥制御室９が
形成され、この排泥制御室９は掘削室７のフード部１０
とコ−ンクラッシャ８後端の狭小部に沿って開口される
連通部１１を通じて連通状とした構成とするものであ
る。
形成され、この排泥制御室９は掘削室７のフード部１０
とコ−ンクラッシャ８後端の狭小部に沿って開口される
連通部１１を通じて連通状とした構成とするものであ
る。
【００３２】又排泥制御室９内には、連通部１１に沿っ
て回転し、泥状土Ｃを切削、撹拌する切削刃１３が設け
られ、更に発進立坑（図示せず）より送泥水管１４およ
び排泥水管１５が配管された水搬環流システムが形成さ
れる。
て回転し、泥状土Ｃを切削、撹拌する切削刃１３が設け
られ、更に発進立坑（図示せず）より送泥水管１４およ
び排泥水管１５が配管された水搬環流システムが形成さ
れる。
【００３３】この排泥制御室９内に配管される送泥水管
１４より吐出される送泥水および排泥水管１５より排出
される排泥水の流量および圧力を調整して排泥制御室９
内に泥水圧を生じさせる。
１４より吐出される送泥水および排泥水管１５より排出
される排泥水の流量および圧力を調整して排泥制御室９
内に泥水圧を生じさせる。
【００３４】従って押圧推進によって掘削室７内に収ま
らなくなった泥状土Ｃは、連通部１１を通じて排泥制御
室９内に移動し流入してくる。この流入量を排泥制御室
９内への送泥水管１４を通じて吐出される送泥水および
排泥水管１５を通じて排出される排泥水の流量および圧
力の調整によって生じる泥水圧により排出量の過不足の
ないようにコントロールする。具体的には、フード部１
０の外周部および内周部に設置される土圧計１６を見な
がら、フード部１０の外周部および内周部の土圧計を地
下水圧＋０．０２ＭＰa以上保持するように、送泥ポン
プおよび排泥ポンプによって排泥制御室９内への送泥水
および排泥水の流量と圧力を調整する。ここで排泥制御
室９内の泥水は、止水性のある泥状土Ｃにより逸散する
ことなく密封された状態のまま、掘進機前面の切羽に対
して泥状土Ｃを介して所要の圧力を保持する事が可能と
なる。
らなくなった泥状土Ｃは、連通部１１を通じて排泥制御
室９内に移動し流入してくる。この流入量を排泥制御室
９内への送泥水管１４を通じて吐出される送泥水および
排泥水管１５を通じて排出される排泥水の流量および圧
力の調整によって生じる泥水圧により排出量の過不足の
ないようにコントロールする。具体的には、フード部１
０の外周部および内周部に設置される土圧計１６を見な
がら、フード部１０の外周部および内周部の土圧計を地
下水圧＋０．０２ＭＰa以上保持するように、送泥ポン
プおよび排泥ポンプによって排泥制御室９内への送泥水
および排泥水の流量と圧力を調整する。ここで排泥制御
室９内の泥水は、止水性のある泥状土Ｃにより逸散する
ことなく密封された状態のまま、掘進機前面の切羽に対
して泥状土Ｃを介して所要の圧力を保持する事が可能と
なる。
【００３５】このようにして排泥制御室９内へ移動流入
する泥状土Ｃは、連通部１１で加圧制御された状態で切
削刃１３によって切削されながら取り込まれ、排泥制御
室９内の送泥水に混合撹拌されて、排泥水管１５内の泥
水の流れにのって発進立坑（図示せず）上の泥水処理プ
ラントに運ばれて処理が行われ、作泥材料として再利用
される泥水と有効利用される土砂等に分離される。
する泥状土Ｃは、連通部１１で加圧制御された状態で切
削刃１３によって切削されながら取り込まれ、排泥制御
室９内の送泥水に混合撹拌されて、排泥水管１５内の泥
水の流れにのって発進立坑（図示せず）上の泥水処理プ
ラントに運ばれて処理が行われ、作泥材料として再利用
される泥水と有効利用される土砂等に分離される。
【００３６】図３に本発明を適用したシールド掘進機の
例を示すものであり、シールド掘進機１は、外筒１７の
先端にフード部１０が装着され、このフード部１０の先
端側にカッター部２が設けられるものである。
例を示すものであり、シールド掘進機１は、外筒１７の
先端にフード部１０が装着され、このフード部１０の先
端側にカッター部２が設けられるものである。
【００３７】又カッター部２後方には掘削室７が設けら
れ、外筒１７内に設置される駆動装置３および減速機４
によって駆動回転自在とした機構とするものである。
れ、外筒１７内に設置される駆動装置３および減速機４
によって駆動回転自在とした機構とするものである。
【００３８】更にカッター部２の中心部および、カッタ
ー部２の周辺の少なくとも１カ所以上には作泥材吐出口
６が設けられ、この作泥材吐出口６から作泥材を吐出さ
せる構成とするものである。
ー部２の周辺の少なくとも１カ所以上には作泥材吐出口
６が設けられ、この作泥材吐出口６から作泥材を吐出さ
せる構成とするものである。
【００３９】次に掘削室７の下部には筒状の排泥制御室
９が連通状に連結されるものであり、この排泥制御室９
の連通部１１には、図４に示すように切削カッター１３
Ａが電動機２３に直結される回転軸２２に連結されるも
のである。
９が連通状に連結されるものであり、この排泥制御室９
の連通部１１には、図４に示すように切削カッター１３
Ａが電動機２３に直結される回転軸２２に連結されるも
のである。
【００４０】従ってカッター部２によって作泥材と地山
の土砂が混合された泥状土は、押圧推進によって順次形
成されていき掘削室６内に収まらなくなり、排泥制御室
９内に移動流入する際に、切削カッター１３Ａによって
切削されながら、排泥制御室９内の送泥水と撹拌翼２３
によって混合撹拌されることとなる。
の土砂が混合された泥状土は、押圧推進によって順次形
成されていき掘削室６内に収まらなくなり、排泥制御室
９内に移動流入する際に、切削カッター１３Ａによって
切削されながら、排泥制御室９内の送泥水と撹拌翼２３
によって混合撹拌されることとなる。
【００４１】排泥制御室９の外周部には、送泥水管１４
および排泥水管１５が連通状に連結される。この送泥水
管１４および排泥水管１５は、発進立坑（図示せず。）
より配管され、送泥ポンプおよび排泥ポンプ（図示せ
ず。）によって排泥制御室９内への送泥水量および排泥
制御室９内からの排泥水量と圧力を個々にコントロール
することにより排泥制御室９内で泥水圧を生じさせた水
搬排土システムが構成されるものである。
および排泥水管１５が連通状に連結される。この送泥水
管１４および排泥水管１５は、発進立坑（図示せず。）
より配管され、送泥ポンプおよび排泥ポンプ（図示せ
ず。）によって排泥制御室９内への送泥水量および排泥
制御室９内からの排泥水量と圧力を個々にコントロール
することにより排泥制御室９内で泥水圧を生じさせた水
搬排土システムが構成されるものである。
【００４２】更にフード部１０の外周部および内周部に
土圧計１６をそれぞれ配置した構成とするものである。
なお図中２０は、シールド掘進機の進行方向を修正する
修正ジャッキを示し、図中２１は埋設管を示すものであ
る。
土圧計１６をそれぞれ配置した構成とするものである。
なお図中２０は、シールド掘進機の進行方向を修正する
修正ジャッキを示し、図中２１は埋設管を示すものであ
る。
【００４３】以上の構成より成る本発明装置では、図１
および図２に示すように、地山Ａに掘削した発進立坑よ
り掘削推進する推進シールド掘進機１は、その先端のカ
ッター部２中心および、カッター部２の周辺の少なくと
も１カ所以上の作泥材吐出口６より作泥材Ｅを吐出しな
がら、シールド掘進機１内に設置された駆動装置３およ
び減速機４によって駆動回転させることで、カッター部
２前面で掘削された浸透ゾーンＢの土砂は作泥材Ｅと撹
拌され、止水性および流動性をもった泥状土Ｃを形成し
ていく。
および図２に示すように、地山Ａに掘削した発進立坑よ
り掘削推進する推進シールド掘進機１は、その先端のカ
ッター部２中心および、カッター部２の周辺の少なくと
も１カ所以上の作泥材吐出口６より作泥材Ｅを吐出しな
がら、シールド掘進機１内に設置された駆動装置３およ
び減速機４によって駆動回転させることで、カッター部
２前面で掘削された浸透ゾーンＢの土砂は作泥材Ｅと撹
拌され、止水性および流動性をもった泥状土Ｃを形成し
ていく。
【００４４】この泥状土Ｃは発進立坑（図示せず）の推
進ジャッキの伸長によって生じる推進力が埋設管を介し
て伝播し掘進機が前進することによって、順次造成され
ていき、カッター部２後方の掘削室７を満たしていくと
共に、シールド掘進機１背面を通じて掘削ボイド部Ｆに
充満する。
進ジャッキの伸長によって生じる推進力が埋設管を介し
て伝播し掘進機が前進することによって、順次造成され
ていき、カッター部２後方の掘削室７を満たしていくと
共に、シールド掘進機１背面を通じて掘削ボイド部Ｆに
充満する。
【００４５】そして掘削室７内に収まらなくなった泥状
土Ｃは、連通部１１を通じて排泥制御室９内に流入して
くる。そこでフード部９の外周部および内周部に設置さ
れる土圧計１６を見ながら、フード部１０の外周部およ
び内周部の土圧計を地下水圧＋０．０２ＭＰa以上保持
するように、この泥状土Ｃの流入量を、排泥制御室９内
への送泥水管１４からの送水量および圧力と、排泥水管
１５の排水量および圧力の調整によって生じる泥水圧に
よりコントロールする。
土Ｃは、連通部１１を通じて排泥制御室９内に流入して
くる。そこでフード部９の外周部および内周部に設置さ
れる土圧計１６を見ながら、フード部１０の外周部およ
び内周部の土圧計を地下水圧＋０．０２ＭＰa以上保持
するように、この泥状土Ｃの流入量を、排泥制御室９内
への送泥水管１４からの送水量および圧力と、排泥水管
１５の排水量および圧力の調整によって生じる泥水圧に
よりコントロールする。
【００４６】更に排泥制御室９内で送泥水に混合撹拌さ
れて、排泥水管１５内の泥水の流れにのって発進立坑上
の泥水処理プラントに運ばれて処理が行われ、作泥材料
として再利用される泥水と有効利用される土砂等に分離
される。
れて、排泥水管１５内の泥水の流れにのって発進立坑上
の泥水処理プラントに運ばれて処理が行われ、作泥材料
として再利用される泥水と有効利用される土砂等に分離
される。
【００４７】図５に本発明を適用したシールド掘進機の
別の例を示すものであり、シールド掘進機１は、外筒１
７の先端にフード部１０が装着され、このフード部１０
の先端側にカッター部２が設けられるものである。
別の例を示すものであり、シールド掘進機１は、外筒１
７の先端にフード部１０が装着され、このフード部１０
の先端側にカッター部２が設けられるものである。
【００４８】又カッター部２後方の掘削室７内にはコー
ンクラッシャ８が設けられるものであり、これらのカッ
ター部２およびコーンクラッシャ８は外筒１７内に設置
される駆動装置３および減速機４に連結される駆動軸１
８に取り付けられることで駆動回転自在とした機構とす
る。
ンクラッシャ８が設けられるものであり、これらのカッ
ター部２およびコーンクラッシャ８は外筒１７内に設置
される駆動装置３および減速機４に連結される駆動軸１
８に取り付けられることで駆動回転自在とした機構とす
る。
【００４９】更にカッター部２の中心部および、カッタ
ー部２の周辺の少なくとも１カ所以上には作泥材吐出口
６が設けられ、この作泥材吐出口６から作泥材を噴射さ
せる構成とするものである。
ー部２の周辺の少なくとも１カ所以上には作泥材吐出口
６が設けられ、この作泥材吐出口６から作泥材を噴射さ
せる構成とするものである。
【００５０】次に掘削室７の後方には排泥制御室９が形
成される。この排泥制御室９はコーンクラッシャ８およ
びフード部１０の基端側の狭窄部１９に沿って開口され
た連通部１１によって連通状とし、更に連通部１１に沿
って周回する切削刃１３が駆動軸１８に取り付られた構
成とするものである。
成される。この排泥制御室９はコーンクラッシャ８およ
びフード部１０の基端側の狭窄部１９に沿って開口され
た連通部１１によって連通状とし、更に連通部１１に沿
って周回する切削刃１３が駆動軸１８に取り付られた構
成とするものである。
【００５１】従って図６に示すようにコーンクラッシャ
８の基端円周に沿って円環状の連通部１１が開口され、
この連通部１１に沿って切削刃１３が周回することとな
る。これにより泥状土Ｃ中に混在する玉石又は砂礫等の
塊状の土砂は、フード部１０とコーンクラッシャ８との
間の狭窄部１９によって連通部１１を通過できる粒径に
破砕されながら、更に切削刃１３によって切削されなが
ら排泥制御室９内に取り込まれる構成とするものであ
る。
８の基端円周に沿って円環状の連通部１１が開口され、
この連通部１１に沿って切削刃１３が周回することとな
る。これにより泥状土Ｃ中に混在する玉石又は砂礫等の
塊状の土砂は、フード部１０とコーンクラッシャ８との
間の狭窄部１９によって連通部１１を通過できる粒径に
破砕されながら、更に切削刃１３によって切削されなが
ら排泥制御室９内に取り込まれる構成とするものであ
る。
【００５２】一方排泥制御室９の後部上下位置には、送
泥水管１４および排泥水管１５が連通状に連結される。
この送泥水管１４および排泥水管１５は、発進立坑（図
示せず。）より配管され、送泥ポンプおよび排泥ポンプ
（図示せず。）によって排泥制御室９内への送泥水量と
圧力および排泥制御室９内からの排泥水量と圧力を個々
に調整することにより、排泥制御室９内で泥水圧を生じ
させた水搬排土システムが構成されるものである。
泥水管１４および排泥水管１５が連通状に連結される。
この送泥水管１４および排泥水管１５は、発進立坑（図
示せず。）より配管され、送泥ポンプおよび排泥ポンプ
（図示せず。）によって排泥制御室９内への送泥水量と
圧力および排泥制御室９内からの排泥水量と圧力を個々
に調整することにより、排泥制御室９内で泥水圧を生じ
させた水搬排土システムが構成されるものである。
【００５３】更にフード部１０の外周部および内周部に
土圧計１６をそれぞれ配置した構成とするものである。
なお図中２０は、シールド掘進機の進行方向を修正する
修正ジャッキを示し、図中２１は埋設管を示すものであ
る。
土圧計１６をそれぞれ配置した構成とするものである。
なお図中２０は、シールド掘進機の進行方向を修正する
修正ジャッキを示し、図中２１は埋設管を示すものであ
る。
【００５４】
【発明の効果】以上述べて来た如く本発明によれば、掘
削室内からの泥状土の排出量を連通状とした排泥制御室
内の泥水圧の調整によって行うことによりスムーズな制
御が可能となる。
削室内からの泥状土の排出量を連通状とした排泥制御室
内の泥水圧の調整によって行うことによりスムーズな制
御が可能となる。
【００５５】更に排泥制御室内の泥水圧は、送泥水およ
び排泥水の流量及び圧力によって生じさせる構成とする
ことによって圧力調整が容易に行えるとともに、掘進機
前面の切羽に対して止水性のある泥状土Ｃを介して圧力
を伝達することから、透水性が高く崩壊しやすい地盤で
あっても適正な掘削土砂の排出となるので、地盤の沈
下、隆起、周辺構造物への影響が生じにくいものとな
る。かつ泥状の排泥土を泥水と混合撹拌して排出される
ことから、現場において泥水処理プラントによって、作
泥材料として再利用される泥水と有効利用される土砂等
に分離されることにより、産業廃棄物処理量の減量化と
資源の有効利用を可能とする効果を奏する。
び排泥水の流量及び圧力によって生じさせる構成とする
ことによって圧力調整が容易に行えるとともに、掘進機
前面の切羽に対して止水性のある泥状土Ｃを介して圧力
を伝達することから、透水性が高く崩壊しやすい地盤で
あっても適正な掘削土砂の排出となるので、地盤の沈
下、隆起、周辺構造物への影響が生じにくいものとな
る。かつ泥状の排泥土を泥水と混合撹拌して排出される
ことから、現場において泥水処理プラントによって、作
泥材料として再利用される泥水と有効利用される土砂等
に分離されることにより、産業廃棄物処理量の減量化と
資源の有効利用を可能とする効果を奏する。
【図１】本発明を適用した推進シールド工法の一例を示
す概略説明図である。
す概略説明図である。
【図２】本発明を適用した推進シールド工法の他の例を
示す概略説明図である。
示す概略説明図である。
【図３】本発明を適用した推進シールド掘進機の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】上記図３における掘削室と排泥制御室との連通
状態を示す説明図である。
状態を示す説明図である。
【図５】本発明を適用した推進シールド掘進機の他の例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】上記図５における掘削室と排泥制御室との連通
状態を示す説明図である。
状態を示す説明図である。
【図７】従来の泥土系推進工法の一例を示す説明図であ
る。
る。
【図８】従来の泥土系推進工法の他の例を示す説明図で
ある。
ある。
１ 推進シールド掘進機
６ 作泥材吐出口
７ 掘削室
８ コーンクラッシャ
９ 排泥制御室
１１ 連通部
１４ 送泥水管
１５ 排泥水管
フロントページの続き
(72)発明者 松山 広宣
熊本県熊本市川尻４丁目６番14号 宏正工
業株式会社内
Ｆターム(参考） 2D054 AC18 CA04 CA07 CA08 CA09
DA12 DA33 FA12 GA10 GA52
GA58 GA63 GA93
Claims (6)
- 【請求項１】 掘進機のカッターを回転させ、地山の土
砂と作泥材を混合しながら押圧推進し、掘削室に止水性
と流動性をそなえた泥状土を充満加圧することによっ
て、地山を安定させつつ推進を行う泥土圧式及び泥濃式
推進シールド工法であって、上記掘削室と連通状とした
排泥制御室内への送・排泥水による水搬排土システムを
形成する工程と、上記送泥水と排泥水の流量及び圧力の
調整により生じる、排泥制御室内泥水圧により掘削室内
の泥状土排土量を制御して取り込み、混合撹拌する工程
とを備える推進シールド工法。 - 【請求項２】 上記掘削室と排泥制御室との連通部に排
泥制御室内へ取り込む泥状土を切削する工程を備える請
求項１記載の推進シールド工法。 - 【請求項３】 上記掘削室内でコーンクラッシャによっ
て泥状土中の礫、玉石を破砕する工程を備える請求項１
又は２記載の推進シールド工法。 - 【請求項４】 掘進機のカッターを回転させ、地山の土
砂と作泥材を混合しながら押圧推進し、掘削室に止水性
と流動性をそなえた泥状土を充満加圧することによっ
て、地山を安定させつつ推進を行う泥土圧式及び泥濃式
推進シールド掘進機であって、上記掘削室と連通状とし
た排泥制御室内へ送泥水管および排泥水管を連通状に設
けた水搬排土システム手段と、上記送泥水と排泥水の流
量及び圧力の調整により生じる、排泥制御室内泥水圧に
より掘削室内の土砂排土量を制御して取り込み、混合撹
拌する手段とを備える推進シールド掘進機。 - 【請求項５】 上記掘削室と排泥制御室との連通部に排
泥制御室内へ取り込む土砂を切削する手段を備える請求
項４記載の推進シールド掘進機。 - 【請求項６】 上記掘削室内でコーンクラッシャによっ
て泥状土中の礫、玉石を破砕する手段を備える請求項４
又は５記載の推進シールド掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002044397A JP2003239686A (ja) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | 推進シールド工法および推進シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002044397A JP2003239686A (ja) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | 推進シールド工法および推進シールド掘進機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003239686A true JP2003239686A (ja) | 2003-08-27 |
| JP2003239686A5 JP2003239686A5 (ja) | 2004-09-30 |
Family
ID=27783797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002044397A Pending JP2003239686A (ja) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | 推進シールド工法および推進シールド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003239686A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100902364B1 (ko) | 2007-09-19 | 2009-06-12 | 해지에스제이건설 주식회사 | 쉴드 터널링 장치 및 그 공법 |
| KR101007587B1 (ko) | 2010-06-28 | 2011-01-14 | 가부시키가이샤 다니에르 소고켄큐쇼 | 이농형 추진 및 실드 조인트리 공법과 이에 이용되는 굴진기 |
| CN104695971A (zh) * | 2015-01-07 | 2015-06-10 | 同济大学 | 一种环形顶管施工方法 |
| CN108086982A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-05-29 | 中国铁建港航局集团有限公司 | 一种顶管工具及其顶进方法 |
| CN108952747A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-07 | 淮南中泰矿山装备制造有限公司 | 顶管掘进机进排泥装置 |
| CN109372532A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-02-22 | 中建四局第六建筑工程有限公司 | 复杂地址环境下顶管施工工法 |
-
2002
- 2002-02-21 JP JP2002044397A patent/JP2003239686A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100902364B1 (ko) | 2007-09-19 | 2009-06-12 | 해지에스제이건설 주식회사 | 쉴드 터널링 장치 및 그 공법 |
| KR101007587B1 (ko) | 2010-06-28 | 2011-01-14 | 가부시키가이샤 다니에르 소고켄큐쇼 | 이농형 추진 및 실드 조인트리 공법과 이에 이용되는 굴진기 |
| CN104695971A (zh) * | 2015-01-07 | 2015-06-10 | 同济大学 | 一种环形顶管施工方法 |
| CN108086982A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-05-29 | 中国铁建港航局集团有限公司 | 一种顶管工具及其顶进方法 |
| CN108086982B (zh) * | 2017-11-10 | 2024-03-12 | 中国铁建港航局集团有限公司 | 一种顶管工具及其顶进方法 |
| CN108952747A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-07 | 淮南中泰矿山装备制造有限公司 | 顶管掘进机进排泥装置 |
| CN109372532A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-02-22 | 中建四局第六建筑工程有限公司 | 复杂地址环境下顶管施工工法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060314 |