JP2006200250A - 泥土圧シールド工法における泥土処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポンプ圧送される泥土の高い含水比を予備的に低減して添加混合される改質剤の使用量を少なくし、残土処理のコストダウンを図ることのできる泥土圧シールド工法における泥土処理方法を提供する。
【解決手段】 泥土圧シールド掘進機からポンプ圧送される高含水比の泥土１２を、残土運搬車両１３によって運搬可能な状態に改質して搬出させるための泥土処理方法であって、ポンプ圧送された泥土１２に温風１４を送風して含水比を低減させる工程と、含水比を低減させた泥土１２に改質剤を添加混合して残土運搬車両１３に積み込む工程とからなり、温風１３を送風して含水比を低減させる工程は、搬送ベルト１３ａ，１３ｂ・・を内部に備える送風室１６において、搬送ベルト１３ａ，１３ｂ・・に泥土１２を敷設した状態で連続搬送すると共に、温風１４を搬送ベルト１３ａ，１３ｂ・・による泥土１２の搬送方向Ｘと反対の方向Ｙに送風することによって行われる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、泥土圧シールド工法における泥土処理方法に関し、特にシールド掘進機からポンプ圧送される高含水比の泥土を、残土搬送車両によって搬送可能な状態に改質して搬出させるための泥土圧シールド工法における泥土処理方法に関する。

シールド工法は、シールド掘進機の先端の切端面を、泥土、泥水、圧気等によって押さえ付けつつカッターによって地山を掘削すると共に、シールド掘進機の後方にセグメントによるトンネル覆工体を組み立てながら地中にトンネルを掘進してゆく工法である。また泥土圧シールド工法は、円筒形のシールドフレームの先端に円盤状のカッタフェイスを備えたシールド掘進機を用いて行われ、カッタフェイスの回転によって地山から掘削された掘削土砂を、カッタフェイスに形成されたスリットから、これの背面の密閉チャンバ内に導入して泥土として塑性流動化させ、スクリュコンベア等を介して密閉チャンバから排出する。

そして、泥土圧シールド工法では、密閉チャンバから排出される泥土は含水比が高く、残土搬送車両による運搬や残土処理が困難なものであるため、密閉チャンバから排出される泥土の含水比を低減させたり固化させたりした後に、泥土を運搬処理する方法が種々開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開平８−２６０８９２号公報 特開平９−３１７８３６号公報

また、泥土圧シールド工法では、密閉チャンバから排出される泥土をトンネルの坑内から坑外まで搬送する作業の効率化を図るべく、排泥管を介してポンプ圧送によって地上の作業ヤードまで泥土を圧送する方法が採用される場合がある。泥土をポンプ圧送する際には特に、泥土を含水比の高い状態に保持しておく必要があるため、トンネルの坑外に搬送された泥土は、地山の含水比よりも２０〜３０％程度含水比を増加させて、例えば６０〜８５％程度の高い含水比の掘削残土となっている。したがって、従来の泥土圧シールド工法では、ポンプ圧送されてきた含水比の高い泥土は、地上の作業ヤードにおいて例えば珪酸カリウム、珪酸ナトリウム、石灰等からなる改質剤を添加混合することよって改質処理され、ダンプトラック等の残土運搬車両によって運搬可能な状態となるように含水比を低減させたり、さらには普通残土として再利用できるようにする工夫がなされていた。

しかしながら、ポンプ圧送される泥土の高い含水比を効果的に低減させる珪酸カリウム、珪酸ナトリウム、石灰等からなる改質剤は、高価なものであるため、シールド工事の進行に伴って大量に発生する泥土を運搬可能な状態や再利用可能な状態にまで改質するには、多大なコストを要することになる。

本発明は、ポンプ圧送される泥土の高い含水比を、改質剤の混合前に簡易且つコンパクトな設備を用いて予備的に低減することにより、泥土に添加混合する改質剤の使用量を少なくして、残土処理のコストダウンを効果的に図ることのできる泥土圧シールド工法における泥土処理方法を提供することを目的とする。

本発明は、泥土圧シールド工法において、シールド掘進機からポンプ圧送される高含水比の泥土を、残土運搬車両によって運搬可能な状態に改質して搬出させるための泥土処理方法であって、ポンプ圧送されてきた泥土に温風を送風して含水比を低減させる工程と、該含水比を低減させた泥土に改質剤を添加混合して残土運搬車両に積み込む工程とからなり、前記温風を送風して含水比を低減させる工程は、搬送ベルトを内部に備える送風室において、前記搬送ベルトに前記泥土を敷設した状態で連続搬送すると共に、温風を前記搬送ベルトによる前記泥土の搬送方向と反対の方向に送風することによって行われる泥土圧シールド工法における泥土処理方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。

また、本発明の泥土圧シールド工法における泥土処理方法によれば、前記泥土は５０ｍｍ以下の厚さで前記搬送ベルトに敷設されることが好ましい。

さらに、本発明の泥土圧シールド工法における泥土処理方法によれば、前記温風の温度を３０℃以上とすることが好ましい。

さらにまた、本発明の泥土圧シールド工法における泥土処理方法によれば、前記送風室は、上下に複数段に区画されていて、各区画室に各々前記搬送ベルトが設けられており、上下に隣接する区画室では、前記搬送ベルトによる前記泥土の搬送方向及び前記温風の送風方向が反対方向となっており、且つ上段の区画室に設けられた搬送ベルトの終端部分の直下部分に下段の区画室に設けられた搬送ベルトの始端部分が配置されていて、上下の区画室を連通する連通路を介して上段の搬送ベルトの終端部分から下段の搬送ベルトの始端部分に前記泥土を送り出しつつ、前記泥土をジグザグ状に搬送しながら前記温風を反対方向に送風して、前記泥土の含水比を低減させるようにすることが好ましい。

本発明の泥土圧シールド工法における泥土処理方法によれば、前記泥土は、圧密状態で押し出されることにより強制圧密排水されながら前記搬送ベルトに敷設されるようにすることが好ましい。

本発明の泥土圧シールド工法における泥土処理方法によれば、ポンプ圧送される泥土の高い含水比を、改質剤の混合前に簡易且つコンパクトな設備を用いて予備的に低減することにより、泥土に添加混合する改質剤の使用量を少なくして、残土処理のコストダウンを効果的に図ることができる。

本発明の好ましい一実施形態に係る泥土圧シールド工法における泥土処理方法は、例えば泥土圧シールド工法によるトンネル工事として、硬質粘性土の地盤に対して掘削外径が例えば４ｍ程度の泥土圧式シールド掘進機を用いてシールドトンネルを掘削施工する際に、発生する掘削土砂を泥土として密閉チャンバ内から排出すると共に、図１及び図２に示すように、排出した泥土１２を排泥管１１を介してポンプ圧送して地上の作業ヤード１０に圧送した後に、圧送した泥土１２を、ダンプトラック等の残土運搬車両１３によって運搬可能な状態となるように含水比を低減させ、好ましくは普通残土として再利用可能なように改質処理して搬出できるようにする際に採用されたものである。

すなわち、本実施形態の泥土圧シールド工法における泥土処理方法は、泥土圧シールド工法において、シールド掘進機（図示せず）からポンプ圧送される高含水比の泥土１２を、残土搬送車両１３によって搬送可能な状態に改質して搬出させるための泥土処理方法であって、図３にも概念図として示すように、ポンプ圧送されてきた泥土１２に温風１４を送風して含水比を低減させる工程と、この含水比を低減させた泥土１２に改質剤を添加混合して残土搬送車両１３に積み込む工程とからなり、温風１４を送風して含水比を低減させる工程は、搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを内部に備える送風室１６において、搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに泥土１２を敷設した状態で連続搬送すると共に、温風１４を搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによる泥土１２の搬送方向Ｘと反対の方向Ｙに送風することによって行われる。

また、本実施形態では、泥土１２は３０〜５０ｍｍの厚さで搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに敷設されるようになっており、温風１４の温度は３０〜５０℃となっている。

さらに、本実施形態では、送風室１６は、仕切り板１７によって上下に複数段（４段）に区画されていて、各区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに各々搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが設けられており、上下に隣接する区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄでは、搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによる泥土１２の搬送方向Ｘ及び温風１４の送風方向Ｙが反対方向となっており、且つ上段の区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃに設けられた搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃの終端部分１９の直下部分に下段の区画室１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに設けられた搬送ベルト１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの始端部分１８が配置されている。また、上下の区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを連通する、仕切り板１７に設けられた連通路２０を介して上段の搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃの終端部分１９から下段の搬送ベルト１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの始端部分１８に泥土１２を送り出しつつ、泥土１２をジグザグ状に搬送しながら温風１４を反対方向Ｙに送風して、泥土１２の含水比を低減させるようになっている。

本実施形態によれば、地上の作業ヤード１０には、図１及び図２に示すように、圧送されてきた泥土を改質処理して搬出する設備として、土砂ホッパ２１、可変式スクリューコンベア２２、改質処理設備架台２３、土砂ピット２４、積込み重機２５、残土搬送車両１３等が配置されており、また改質処理設備架台２３には、搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを内部に備える、例えば長さ１０００ｃｍ、幅１５０ｃｍ、高さ３５０ｃｍ程度の大きさの上述の送風室１６や、泥土敷設ホッパー２６、改質剤用サイロ２７、二軸パドル式改質剤混合装置２８等が設けられている。

そして、本実施形態では、排泥管１１を介してシールド掘進機からポンプ圧送されてきた泥土１２は、土砂ホッパ２１に一旦蓄積された後に、土砂ホッパ２１と泥土敷設ホッパー２６とを接続する可変式スクリューコンベア２２を経て泥土敷設ホッパー２６に供給される。泥土敷設ホッパー２６に供給された泥土１２は、図３に示すように、当該泥土敷設ホッパー２６によって、送風室１６の最上段の区画室１６ａに設けられた、例えばベルトコンベアによる好ましくは１２０ｃｍ以上の幅の搬送ベルト１５ａの始端部分１８に、好ましくは３０〜５０ｍｍの厚さで敷設される。敷設された泥土１２は、搬送ベルト１５ａの駆動によってＸ方向に連続搬送されると共に、温風１４が送風されて、含水比を低減させる工程が行われる。

すなわち、本実施形態では、最上段の区画室１６ａ及びこれより下方の２〜４段目の区画室１６ｂ，１６ｃ，１６ｄには、搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの終端部分１９側の端面に開口して、温風ダクト２９と連通する吹込み口３０が各々形成されており、搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの始端部分１８側の端面に開口して、排気口３１が各々形成されている。これによって、温風ファン３２から温風ダクト２９及び吹込み口３０を介して各区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに給送される、好ましくは３０〜５０℃の温風１４は、始端部分１８から終端部分１９に向かう搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによる泥土１２の搬送方向Ｘとは反対の、吹込み口３０から排気口３１に向かう方向Ｙに送風される。各区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにおける温風１４の送風方向Ｙを、泥土１２の搬送方向Ｘとは反対の方向とすることにより、泥土１２に含まれる水分の泥土１２の表面を経た蒸発や乾燥を効率良く促進させて、泥土１２の含水比を効果的に低減させることが可能になる。

本実施形態では、最上段の区画室１６ａで搬送ベルト１５ａにより搬送されて終端部分１９に至った泥土１２は、仕切り板１７に設けられた連通路２０を介して２段目の区画室１６ｂの搬送ベルト１５ｂの始端部分１８に送り出され、搬送ベルト１５ｂによって、最上段の区画室１６ａにおける搬送方向Ｘとは反対の搬送方向Ｘに搬送される。また、２段目の区画室１６ｂで搬送ベルト１５ｂにより搬送されて終端部分１９に至った泥土１２は、仕切り板１７に設けられた連通路２０を介して３段目の区画室１６ｃの搬送ベルト１５ｃの始端部分１８に送り出され、搬送ベルト１５ｃによって、２段目の区画室１６ｂにおける搬送方向Ｘとは反対の搬送方向Ｘに搬送される。さらに、３段目の区画室１６ｃで搬送ベルト１５ｃにより搬送されて終端部分１９に至った泥土１２は、仕切り板１７に設けられた連通路２０を介して４段目の区画室１６ｄの搬送ベルト１５ｄの始端部分１８に送り出され、搬送ベルト１５ｄによって、３段目の区画室１６ｃにおける搬送方向Ｘとは反対の搬送方向Ｘに搬送される。

ここで、本実施形態では、上下の区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを連通する各連通路２０には、上段の区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃの搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃによって搬送される泥土１２の層厚と同様の層厚で、下段の区画室１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの搬送ベルト１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに泥土１２を送り出すための、層厚保持反転ホッパー３３が各々設けられている。層厚保持反転ホッパー３３は、例えば上段の搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃの終端部分から落下する泥土１２を上端の投入開口を介して受領して下部に堆積させると共に、下部側面に開口する、スリット幅を調整可能な送出しスリット開口から、堆積した泥土１２を順次下段の搬送ベルト１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに所定の層厚で送り出すことができるようになっている。

本実施形態によれば、上下に隣接する区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄでは、吹込み口３０及び排気口３１が交互に逆向きに配置されていて、温風１４の送風方向Ｙが一段毎に逆方向を向くようになっている。これらによって、上下に隣接する区画室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄでは、搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによる泥土１２の搬送方向Ｘ及び温風１４の送風方向Ｙが反対方向となり、送風室１６の内部で泥土１２をジグザグ状に搬送しながら、泥土１２の表面を経た水分の蒸発や乾燥を促進させることが可能になり、送風室１６の形状をコンパクトに保持したまま、反対方向に温風１４を送風しつつ泥土１２を搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによって搬送移動させる距離を増大させて、泥土１２の含水比をさらに効果的に低減させることが可能になる。

また、本実施形態では、送風室１６の最上段の区画室１６ａに設けられた搬送ベルト１５ａに泥土１２を敷設する泥土敷設ホッパー２６には、その下端部に、敷設される泥土１２の層厚を調整可能とするスリット幅調整機構３４が設けられている。スリット幅調整機構３４は、例えば図４（ａ），（ｂ）に拡大して示すように、弧状断面の固定調整板３４ａと、弧状断面部分を備える略Ｌ字断面形状の可動調整板３４ｂと、可動調整板３４ｂを泥土敷設ホッパー２６の外周面に沿って上下にスライド移動させるジャッキ３４ｃとからなり、ジャッキ３４ｃを伸縮させて固定調整板３４ａと可動調整板３４ｂとの間のスリット幅を調整することにより、敷設される泥土１２の層厚ｔを容易に調整することができるようになっている。

なお、本実施形態では、搬送ベルト１５ａに敷設される泥土１２の層厚ｔは、３０〜５０ｍｍとすることが好ましい。泥土１２の層厚ｔが３０ｍｍよりも小さいと、処理能力が不足することになり、泥土１２の層厚ｔが５０ｍｍよりも大きいと、敷設層の深い部分における泥土１２の含水比の低減効果が十分に得られないことになる。

さらに、本実施形態では、図５に示すように、可変式スクリューコンベア２２を介した土砂ホッパ２１からの送り出しによって、泥土敷設ホッパー２６には泥土１２が圧密状態で供給されている。また供給された圧密状態の泥土１２が、可変式スクリューコンベア２２の作動によってスリット幅調整機構３４から搬送ベルト１５ａにさらに押し出されることにより搬送ベルト１５ａに敷設される際に、泥土１２は強制圧密排水されることによって、内部に含まれる水分が敷設層の表面に表面水として浮き出てくることになる。したがって、この表面水を温風１４の送風によって乾燥除去することにより、泥土１２の含水比をさらに効率良く低減させることが可能になる。

そして、本実施形態によれば、上述の送風室１６において、温風１４を送風することによって含水比が予備的に低減された泥土１２は、例えば最下段の区画室１６ｄに設けられた搬送ベルト１５ｄの終端部分１９から、作業ヤード１０に設けられた二軸パドル式改質剤混合装置２８に投入され、投入された泥土１２に改質剤を添加混合して残土運搬車両１３に積み込む工程が行われる（図１参照）。すなわち、含水比を低減させた泥土１２に改質剤を添加混合して残土運搬車両１３に積み込む工程では、従来より公知の常法に従って、泥土１２が投入された二軸パドル式改質剤混合装置２８に例えば珪酸カリウム、珪酸ナトリウム、石灰等からなる所定の配合量の改質剤を添加混合することよって泥土１２を改質処理すると共に、土砂ピット２４に堆積する。また、土砂ピット２４に堆積された、ダンプトラック等の残土運搬車両１３によって運搬可能な状態となるように含水比が低減され、或いはさらに普通残土として再利用できるように改質された泥土１２は、例えばバックフォー等の積込み重機２５を介して残土搬送車両１３に積み込まれ、所定の土捨場や盛土現場等に搬出されることになる。

したがって、本実施形態の泥土圧シールド工法における泥土処理方法によれば、ポンプ圧送される泥土１２の高い含水比を、改質剤の混合前に、泥土１２を敷設した状態で連続搬送する搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと、搬送ベルト１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによる搬送方向Ｘと反対方向Ｙに温風１４を送風する機構とを備えた送風室１６による簡易且つコンパクトな設備を用いて予備的に低減することにより、泥土１２に添加混合する改質剤の使用量を少なくして、残土処理のコストダウンを容易且つ効果的に図ることが可能になる。

また、本実施形態によれば、送風室１６によって予備的に低減される泥土の含水比は、例えば数％〜数１０％程度であるが、このような含水比の低減によっても、発生する泥土１２が大量であることから、送風室１６等を設けるための設備費の増加分と比較して、改質剤の使用量の低減によるコストの減少分の方が相当程度大きくなることから、本実施形態の泥土圧シールド工法における泥土処理方法の有効性が認められる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、区画室や搬送ベルトを送風室に４段設ける必要は必ずしもなく、５段以上又は３段以下に増減させて、温風を送風しながら搬送ベルトによって敷設された泥土を搬送する長さを適宜調整することができる。また、送風室を上下に区画することなく、搬送ベルトを１段のみ設けた場合でも、泥土の含水比を低減することが可能である。さらに、搬送ベルトはベルトコンベアによるものである必要は必ずしも無く、可変式スクリューコンベアを介して泥土敷設ホッパーに圧密状態で泥土を供給する必要は必ずしもない。

さらにまた、図６に示すように、例えば土層反転ガイド３５及び層厚制御板３６を取り付けて、上段の搬送ベルト３７ａの泥土１２の層構成を上下に反転させつつ下段の搬送ベルト３７ｂに送り出すことにより、温風による水分除去効果が顕著な泥土１２の表面部分を上下に入れ替えつつ、さらに効率良く泥土１２の含水比を低減させることが可能になる。

以下、実施例１及び泥土の温風による乾燥実験により、本発明の泥土圧シールド工法における泥土処理方法の効果についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

〔実施例１〕
掘削外径が４ｍの泥土圧式シールド掘進機によって、掘削土質が硬質粘性土の地盤に対して、２時間でセグメント１リング分（１ｍ）の施工サイクル（掘進〜セグメント組立）で掘進作業を行った。セグメント１リング分（１ｍ）の掘削土砂は、略５０ｍ³であることから、掘削土砂によって発生する泥土の処理速度を、1時間当たり略２５ｍ³（０．４２ｍ³／min）として設定した。また、シールド掘進機からポンプ圧送される泥土の含水比は８０％だった。

上記実施形態における送風室と略同様の構成を備え、６段の区画室に区画された送風室において、幅Ｗ＝１２００ｍｍ、実質搬送長さＬ＝８ｍの６台のベルトコンベアを各区画室に各々配置すると共に、各区画室において、ベルトコンベアによる搬送方向とは反対方向に、風速４０ｍ／ｓで温度５０℃の温風を送風した。

上述の施工条件及び設備条件から、ベルトコンベア上における泥土の敷設厚さを３ｃｍとすると、敷設された泥土の断面積Ａは、１．２ｍ×０．０３ｍ＝０．０３６ｍ²である。またベルトコンベア上における泥土の移動速度ｖは、０．４２ｍ³／min÷０．０３６ｍ²＝１１．６７ｍ／minである。さらに、６台のベルトコンベア上における温風による乾燥時間Ｔ（６台のベルトコンベア上での移動時間）は、（８ｍ×６台）÷１１．６７ｍ／min＝４．１minとなって、送風室では、温風による４．１分間の乾燥時間が確保されることになる。

上述の温度５０℃の温風による乾燥時間（４．１分）が確保されることにより、ポンプ圧送時に８０％であった泥土の含水比が、乾燥処理後に６６％まで低減していることが確認された。泥土の改質剤として、珪酸カリウム・珪酸ナトリウムからなるＡ剤（液体）、及び過燐酸石灰からなるＫＣ剤（粉体）による中性無機改質剤（商品名「ＳＴ−エコロ」小野田ケミコ社製）を用いた場合、Ａ剤：１０Ｌ、及びＫＣ剤：９kgを基本配合として、高含水比の泥土を、例えばコーン指数ｑc＝４００kN／ｍ²の改質目標に達するように改質するには、高含水比の１ｍ³の泥土について、図７に示す基本配合に対する配合倍率の改質剤を必要とすることが公知である。泥土の含水比が８０％から６６％に低減していることにより、１ｍ³について約１倍の配合率の改質剤を節約できることになり、例えば改質剤の基本配合当たりの単価を１１６５円とした場合、シールド掘進機による掘削土量が１８０００ｍ³（掘削延長略３６０ｍ）を超えると、２０００万円以上の改質剤が節約されることになる。したがって、上述の泥土圧式シールド掘進機による３６０ｍを超える施工延長のシールド工事では、送風室等を設けるための設備費を十分に回収できる計算となる。

〔泥土の温風による乾燥実験〕
図８に示すような深さ５０ｍｍの断熱容器４０に泥土４１を入れ、泥土４１による土層の表面に沿って温風４２を流し、風速や温度をパラメトリックに変化させつつ、深さ毎の含水比の変化を経時的に整理した。含水比は深さ方向の土層毎（１０ｍｍ毎）に試料を採取して実測した。試料土となる泥土４１は硬質粘性土とし、初期含水比はポンプ圧送を想定して８３．５％とした。温度３０℃の温風４２を風速４０ｍ／ｓで送風した際の深さ毎の含水比の変化を図９に、温度５０℃の温風４２を風速４０ｍ／ｓで送風した際の深さ毎の含水比の変化を図１０に各々示す。

上述の泥土の温風による乾燥実験によれば、乾燥時間にほぼ比例して含水比の低下量が大きくなること判明した。また風速が大きくなるほど、温風の温度が高くなるほど、含水比の低下量は大きくなることが判明した。さらに、図９及び図１０に示す実験結果から、温風の影響は土層の浅い部分ほど大きく、深さの小さい部分では含水比の低下量が大きいことが判明する。また、土層が浅くなるほど含水比低下量は指数関数的に大きくなるが、温風による乾燥効果が顕著に見られるの深さ１０ｍｍ程度までで、２０〜５０ｍｍ程度の深さではある程度その効果がみられ、それよりも下部では乾燥効果はあまりみられないことが判明する。

本発明の好ましい一実施形態に係る泥土圧シールド工法における泥土処理方法を行うための諸設備が設けられた地上の作業ヤードを例示する説明図である。 図１のＡ−Ａに沿った断面図である。 ポンプ圧送されてきた泥土に温風を送風して含水比を低減させる工程の説明図である。 （ａ），（ｂ）は、泥土敷設ホッパーに設けられたスリット幅調整機構の説明図である。 可変式スクリューコンベアを介した土砂ホッパからの送り出しによって、泥土敷設ホッパーに泥土が圧密状態で供給される状況の説明図である。 土層反転ガイドを介して、上段の搬送ベルトの泥土の層構成を上下に反転させて、下段の搬送ベルトに送り出す状況の説明図である。 高含水比の泥土を所定の改質目標に達するように改質するために必要とされる、改質剤の基本配合に対する配合倍率を例示するチャートである。 泥土の温風による乾燥実験の概要を示す説明図である。 温度３０℃の温風を風速４０ｍ／ｓで送風した際の深さ毎の含水比の変化を示すチャートである。 温度５０℃の温風を風速４０ｍ／ｓで送風した際の深さ毎の含水比の変化を示すチャートである。

符号の説明

１０ 作業ヤード
１１ 排泥管
１２ 泥土
１３ 残土運搬車両
１４ 温風
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，３７ａ，３７ｂ 搬送ベルト
１６ 送風室
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 送風室の区画室
１７ 仕切り板
１８ 搬送ベルトの始端部分
１９ 搬送ベルトの終端部分
２０ 連通路
２１ 土砂ホッパ
２２ 可変式スクリューコンベア
２３ 改質処理設備架台
２４ 土砂ピット
２５ 積込み重機
２６ 泥土敷設ホッパー
２７ 改質剤用サイロ
２８ 二軸パドル式改質剤混合装置
２９ 温風ダクト
３０ 吹込み口
３１ 排気口
３２ 温風ファン
３３ 層厚保持反転ホッパー
３４ スリット幅調整機構
３５ 土層反転ガイド
３６ 層厚制御板
ｔ 泥土の層厚
Ｘ 搬送ベルトによる泥土の搬送方向
Ｙ 送風方向（搬送ベルトによる泥土の搬送方向と反対の方向）

Claims (5)

1. 泥土圧シールド工法において、シールド掘進機からポンプ圧送される高含水比の泥土を、残土運搬車両によって運搬可能な状態に改質して搬出させるための泥土処理方法であって、
   ポンプ圧送されてきた泥土に温風を送風して含水比を低減させる工程と、該含水比を低減させた泥土に改質剤を添加混合して残土運搬車両に積み込む工程とからなり、
   前記温風を送風して含水比を低減させる工程は、搬送ベルトを内部に備える送風室において、前記搬送ベルトに前記泥土を敷設した状態で連続搬送すると共に、温風を前記搬送ベルトによる前記泥土の搬送方向と反対の方向に送風することによって行われる泥土圧シールド工法における泥土処理方法。
2. 前記泥土は５０ｍｍ以下の厚さで前記搬送ベルトに敷設される請求項１に記載の泥土圧シールド工法における泥土処理方法。
3. 前記温風の温度は３０℃以上である請求項１又は２に記載の泥土圧シールド工法における泥土処理方法。
4. 前記送風室は、上下に複数段に区画されていて、各区画室に各々前記搬送ベルトが設けられており、上下に隣接する区画室では、前記搬送ベルトによる前記泥土の搬送方向及び前記温風の送風方向が反対方向となっており、且つ上段の区画室に設けられた搬送ベルトの終端部分の直下部分に下段の区画室に設けられた搬送ベルトの始端部分が配置されていて、上下の区画室を連通する連通路を介して上段の搬送ベルトの終端部分から下段の搬送ベルトの始端部分に前記泥土を送り出しつつ、前記泥土をジグザグ状に搬送しながら前記温風を反対方向に送風して、前記泥土の含水比を低減させる請求項１〜３のいずれかに記載の泥土圧シールド工法における泥土処理方法。
5. 前記泥土は、圧密状態で押し出されることにより強制圧密排水されながら前記搬送ベルトに敷設される請求項１〜４のいずれかに記載の土砂改質装置。
   

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