JP2009243130A - 泥水シールドにおける切羽崩落防止方法 - Google Patents
泥水シールドにおける切羽崩落防止方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】シールドマシン1内に設けた隔壁前方のチャンバー5内に泥水を供給し、切羽10の崩壊を防止しつつ切羽10を掘削して、シールドマシン1を推進させる泥水シールドにおいて、シールドマシン1の推進を長期間停止する際にはチャンバー5内の泥水を、泥水にゲル化剤を配合することにより生成したゲル化泥水と置換し、切羽10の崩壊を防止する。
【選択図】図1
Description
また、チャンバ内に供給する泥水が、泥粒子の沈降に伴って水と泥が分離し、上澄みの泥分が少ない泥水が供給されると、切羽に対して充分な圧力を加えられなくなるおそれがあった。このように、切羽に作用する圧力に変動が生じ、この圧力変動が大きくなれば切羽崩壊の危険度が増大し、かつ、供給しなければならない泥水量も増加する。
そこで、泥水が分離し比重等が偏ることを防止するため、例えば一日のうち、朝夕には泥水をバイパスを経由して循環させる運転を実施し、泥水の分離を防ぐようにしていた。
前記シールドの推進を長期間停止する際には前記チャンバー内の泥水を、泥水にゲル化剤を配合することにより生成したゲル化泥水と置換し、前記切羽の崩壊を防止することを特徴とする。
したがって、停電等によって泥水の供給ができない事態が生じても、ゲル化泥水による保持圧力の変化が少ないので、切羽を安定して保持することが可能である。
また、裏込材の供給ライン等の既存設備を使用してゲル化泥水を供給することで、新たな設備を必要としない利点がある。
シールドマシン1のフード部2とガーダー部3の間は隔壁4で仕切られている。この隔壁4と切羽10の間の空間はチャンバー5であり、このチャンバー5には、加圧した泥水が満たされる。すなわち、前記切羽10は隔壁4によって完全に密閉され、チャンバー5に満たされる泥水は、地上の発進基地に設置した調整槽14に貯留されて送泥水管12を介して送られ、ポンプ7で加圧されチャンバー5内に供給される。この泥水による加圧により切羽10の安定が図られている。
さらに、掘削したトンネル内に組み立てられたセグメント28と地山の間の間隙には、公知の裏込材を注入して、地山の変形防止・トンネルの安定化を図る。本発明の泥水シールド装置では、このような裏込材を貯留するための裏込プラント及び裏込材を前記裏込プラントから切羽手前まで送る裏込材の注入ライン(裏込材の注入ライン22、供給パイプ23)が設けられている。
なお、排出された泥水は、発進基地の泥水処理プラント15において泥水と土砂に分離され、泥水は再び利用される。
ところで、前記泥水シールドの推進を、例えば1日以上、長期にわたって停止するときは、次のような手順に従う。
最初に、ジャッキ17によるシールドの推進を止め、かつカッターヘッド6による掘削を止める。次に、チャンバー5内等の土砂が排出されたら、送泥水管12及び排泥水管13による泥水の循環を停止する。
その後、前記チャンバー5内の泥水と、泥水に珪酸ソーダを配合することにより生成したゲル化泥水とを置換する。
先ず、ベントナイト、粘土を含む泥水(A液)を調整し、裏込プラント20(図2)に
貯留する。
泥水をゲル化させるとパイプを経由して圧送することが困難になるので、先ずA液を裏
込材を送る裏込注入ライン22を使用してチャンバー5の手前まで送る。
一方、B液は、裏込材の注入ライン22に合流する供給パイプ23を介して送られ、チ
ャンバー5の手前でA液に混合される。前記供給パイプ23は、裏込材のB液を供給するためのラインであり、既存のものである。
A液とB液は次第に反応してゲル化泥水となりゲル化泥水供給管30を経由し、図3に示すように、チャンバー5の底部の注入バルブ24からチャンバー5内に供給される。
前記エアー抜き孔25からゲル化泥水が排出されるのを確認したら、ゲル化泥水の供給を停止する。その結果、前記チャンバー5内は、ゲル化泥水で満たされる。
泥水1m3あたり、水:ベントナイト:粘度=833kg:58kg:358kgとしてA液を調整した。
これを裏込注入剤と同様に、A液として裏込材プラントのタンクに貯留した。
一方、珪酸ソーダを含むB液を同じく裏込材プラントの別タンクに貯留した。
前記逸水量は、ゲル化泥水に置換する前の従来の泥水を使用する場合の逸水量(一日あたり0.684m3に比べて1/76であった。したがって、ゲル化泥水による切羽の保
持状態はきわめて安定していることがわかった。
また、チャンバー内にゲル化剤を直接投入することなく、泥水とゲル化剤は切羽の直前で混合され、これをチャンバー内の通常の泥水と置換するので、均一にチャンバー内にゲル化泥水を充填することができる。
2 フード部
3 ガーダー部
4 隔壁
5 チャンバー
6 カッターヘッド
7、8、9 ポンプ
10 切羽
12 送泥水管
13 排泥水管
14 調整槽
15 泥水処理プラント
16 圧力保持バルブ
17 ジャッキ
18 圧力センサ
20 裏込プラント
21 ゲル化剤供給槽
22 裏込材の注入ライン
23 供給パイプ
24 注入バルブ
25 エアー抜き孔
27 排出ライン
28 セグメント
30 ゲル化泥水供給管
Claims (3)
- シールド内に設けた隔壁前方のチャンバー内に泥水を供給し、切羽の崩壊を防止しつつ切羽を掘削して前記シールドを推進させる泥水シールドにおいて、
前記シールドの推進を長期間停止する際には前記チャンバー内の泥水を、泥水にゲル化剤を配合することで生成したゲル化泥水と置換し、前記切羽の崩壊を防止することを特徴とする泥水シールドにおける切羽崩落防止方法。 - 前記ゲル化泥水は、水、ベントナイト、粘土を含むA液と、ゲル化剤を含むB液を注入直前で混合して生成し、チャンバー内に送り込むことを特徴とする請求項1に記載の泥水シールドにおける切羽崩落防止方法。
- 前記ゲル化泥水は、裏込材を注入するために設けた裏込材注入ラインを経由してチャンバーの底部から注入し、チャンバー内にある泥水はチャンバー上部から排出することにより、泥水とゲル化泥水の置換をすることを特徴とする請求項1又は2に記載の泥水シールドにおける切羽崩落防止方法。
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- 2008-03-31 JP JP2008090370A patent/JP4939474B2/ja active Active
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