JP2010013905A - Excavated soil treating system in shield method - Google Patents

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Yoshio Iwai
義雄 岩井
Toshiyuki Kasai
利幸 香西
Masashi Tsuji
昌志 辻
Jun Takahashi
潤 高橋
Taizo Nakamura
太三 中村
Susumu Mori
進 毛利
Tsutomu Otsuka
勉 大塚
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SANEE IND CO Ltd
Toda Corp
Aktio Corp
Sanee Industrial Co Ltd
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SANEE IND CO Ltd
Toda Corp
Aktio Corp
Sanee Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excavated soil treating system in a shield method capable of reducing construction period and cost, protecting environment, and saving an area for a starting base when a shield with a super large cross section and a long-distance shield are constructed. <P>SOLUTION: This excavated soil treating system includes a solid matter recovering system section 40 which cuts out and excavates an earth in a solid state by a cutter head 22, conveys the cutout and excavated solid recovered matter to a primary filter 42 in a pit together with slurry by a mud discharge pump P2, and takes out the solid recovered matter from a mud discharge pipe 52 by the primary filter 42 and discharges the solid recovered matter to a ground by a belt conveyor 44; and an invert construction treating system section 120 which concentrates the excess slurry other than the solid recovered matter separated by the primary filter 42 by a slurry concentrating system section 60 and constructs an invert section by adding a hardener to the concentrated slurry concentrated by the slurry concentrating system section 60. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、シールド工法における掘削土砂処理システムに関し、特に、発進基地の省面積化を考慮したシールド工法における掘削土砂処理システムに関する。   The present invention relates to a drilling earth and sand treatment system in a shield construction method, and more particularly, to an excavation earth and sand treatment system in a shield construction method in consideration of area saving of a starting base.

近年、都市機能の過密化で、インフラとしての道路整備はシールド工法が主流となっている。   In recent years, due to overcrowding of urban functions, shield construction methods have become the mainstream for road maintenance as infrastructure.

このようなシールド工法においては、地上の発進基地に泥水処理設備を設置し、広いヤードが必要とされ、都市部のような広いヤードが確保できにくい地域での施工が困難となっており、しかも、シールド掘進により生じた掘削土は産業廃棄物として処理されており、処理費用がかさむものであった。   In such a shield method, a muddy water treatment facility is installed at the starting base on the ground, a large yard is required, and construction in an area where it is difficult to secure a large yard such as an urban area is difficult. The excavated soil produced by the shield excavation was treated as industrial waste, and the processing cost was high.

このような事情に鑑みて、特許文献1に示されるように、坑内にシールドチャンバー内に送られる送泥水の性状をリアルタイムに調整して送泥する性状調整設備を設置して地上発進基地の省面積化を図るとともに、シールド掘進により生じる掘削土を固形回収物として回収することにより、掘進に伴って発生する建設副産物(掘削土砂)のリサイクルの推進を図って産業廃棄物としての処理費用の低減を図った技術が提案されている。
特許第3245572号公報
In view of such circumstances, as shown in Patent Document 1, a property adjustment facility that adjusts the property of the mud sent to the shield chamber in real time and sends the mud in real time is installed to save the ground starting base. Reducing disposal costs as industrial waste by promoting the recycling of construction by-products (digging earth and sand) generated by excavation by increasing the area and collecting excavated soil generated by shield excavation as solid recovered material A technology that aims to achieve this has been proposed.
Japanese Patent No. 3245572

ところで、最近では、施工技術の向上等により、超大断面シールド、長距離シールドの要請があり、このような要請に対しては、前記特許文献1に示される技術を用いた場合でも、広大な発進基地ヤードの確保、固形回収物以外の余剰泥水の処理量、処理コスト、処理時間等、いまだ解決すべき問題が残されている。   By the way, recently, due to improvement in construction technology, there is a demand for a super-large cross-section shield and a long-distance shield. In response to such a demand, even when the technique shown in Patent Document 1 is used, a vast start There are still problems to be solved, such as securing the base yard, the amount of excess mud other than the solid recovered, the processing cost, and the processing time.

また、インバート打設方法においても、打設材料を地上から立抗下に下ろし、ミキサー車で坑内を運搬するという工期とコストのかかる方法で計画されているのが現状である。   Also, the invert placing method is currently planned in a costly manner with a construction period in which the casting material is lowered from the ground and transported in the mine by a mixer truck.

本発明の目的は、超大断面シールド、長距離シールド等の施工に際しても、工期短縮、コスト削減、環境保全、発進基地の省面積化を実現するシールド工法における掘削土砂処理システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an excavation earth and sand treatment system in a shield method that realizes shortening of construction period, cost reduction, environmental conservation, and area saving of a starting base even in the construction of a super large cross-section shield, a long distance shield, and the like. .

(1)前記目的を達成するため、本発明のシールド工法における掘削土砂処理システムは、送泥管によりシールドチャンバー内に泥水を供給し、カッタヘッドにより掘進経路にある地山を掘削して掘削土及び泥水を排泥管により取り出すシールド工法における掘削土砂処理システムであって、前記カッタヘッドにより前記地山を固形状態で切り出し掘削し、前記切り出し掘削した固形回収物を排泥ポンプにより泥水とともに坑内の一次フィルターまで搬送して前記一次フィルターにて前記固形回収物を前記排泥管より取り出して前記固形回収物をベルトコンベアにて地上に搬出する掘削土の固形回収システム部と、前記一次フィルターで分離した前記固形回収物以外の余剰泥水を泥水濃縮システム部で濃縮し、前記泥水濃縮システム部で濃縮した濃縮泥水に硬化材を添加してインバート部を施工するインバート施工処理システム部とを有することを特徴とする。   (1) In order to achieve the above object, the excavation soil treatment system in the shield method of the present invention supplies mud water into the shield chamber by a mud pipe and excavates a ground in the excavation path by a cutter head to excavate the soil. And excavating earth and sand processing system in shield method to take out muddy water through a sludge pipe, and excavating and excavating the natural ground in the solid state with the cutter head, and collecting the excavated solid material together with muddy water in a mine with a mud pump. A solid recovery system unit for excavated soil that transports to a primary filter and takes out the solid recovery product from the mud pipe by the primary filter and transports the solid recovery product to the ground by a belt conveyor, and is separated by the primary filter. Concentrate excess mud other than the collected solids in the mud concentration system and concentrate in the mud concentration system And having a invert construction processing system unit for applying a invert portion by adding a curing material to concentrate the mud was.

本発明によれば、固形回収システム部により掘進に伴って切り出し掘削した固形回収物を固形土として坑内の一次フィルターにて取り出し、ベルトコンベアにて地上に搬送し、残りの泥土は泥水濃縮システム部で濃縮してインバート施工処理システム部にて硬化材を添加してインバート施工に用いることができる。   According to the present invention, the solid recovered material cut and excavated by the solid recovery system unit is extracted with the primary filter in the mine as solid soil, conveyed to the ground by the belt conveyor, and the remaining mud is the muddy water concentration system unit. Then, it can be concentrated in the invert construction processing system part and added with a hardener and used for invert construction.

したがって、固形回収物は改質を必要としないため、地上の設備が残土ストックのためのピットとバックホー等の積み込み設備だけとなり、一次処理設備、二次処理設備が不要となる。   Therefore, since the solid recovery does not require modification, the ground facilities are only loading facilities such as pits and backhoes for the remaining soil stock, and the primary processing facilities and the secondary processing facilities are not required.

また、残りの泥水はインバート施工に用いることで、泥水の処理設備が不要となる。
したがって、泥水処理に要する場所、時間が不要で、産業廃棄物の発生を極力抑えることができる。
Further, the remaining muddy water is used for invert construction, so that no muddy water treatment facility is required.
Therefore, the place and time required for muddy water treatment are unnecessary, and generation of industrial waste can be suppressed as much as possible.

その結果、超大断面シールド、長距離シールド等の施工に際しても、工期短縮、コスト削減、環境保全、発進基地の省面積化を実現することが可能となる。   As a result, it is possible to shorten the construction period, reduce costs, preserve the environment, and reduce the area of the starting base even when constructing a super-large shield, a long distance shield, and the like.

(2)本発明においては、(1)において、前記一次フィルターで分離した前記固形回収物以外の余剰泥水は一旦坑内に配設された調整槽に送られ、前記調整槽内のアンダー泥水が泥水濃縮システム部に供給され、オーバー泥水は、そこから前記送泥管を経て前記シールドチャンバー内に供給されて送泥水として用いられるようにすることができる。   (2) In the present invention, in (1), surplus muddy water other than the solid recovery separated by the primary filter is once sent to a regulating tank disposed in the pit, and the under mud in the regulating tank is muddy water. The over mud water supplied to the concentration system unit can be supplied from there through the mud pipe and into the shield chamber and used as mud water.

このような構成とすることにより、調整槽内のアンダー泥水をインバート施工用とし、オーバー泥水を送泥用に用いるため、不要となる余剰水の発生を極力抑えて有効利用を図ることができる。   By setting it as such a structure, since the under mud in a control tank is used for invert construction, and an over mud is used for mud feeding, generation | occurrence | production of the excess water which becomes unnecessary can be suppressed as much as possible, and effective utilization can be aimed at.

(3)本発明においては、(2)において、前記泥水濃縮システム部で濃縮された後に生じる余剰泥水は坑内に配設した前記調整槽に送られ、そこから前記送泥管を経て前記シールドチャンバー内に供給されて送泥水として用いられるようにすることができる。   (3) In the present invention, in (2), the surplus mud produced after being concentrated in the mud concentrating system section is sent to the adjusting tank disposed in the pit, and from there through the mud pipe, the shield chamber It can be supplied to the inside and used as muddy water.

このような構成とすることにより、泥水濃縮システム部で濃縮された後に生じる余剰泥水は坑内に配設した前記調整槽に送られて送泥水として利用されるため、より一層不要となる余剰水の発生を極力抑えて有効利用を図ることができる。   By having such a configuration, surplus water generated after being concentrated in the muddy water concentrating system is sent to the adjustment tank disposed in the pit and used as muddy water. Generation can be suppressed as much as possible and effective use can be achieved.

(4)本発明においては、(1)〜(3)のいずれかにおいて、前記インバート施工処理システム部では、泥水濃縮システム部で濃縮泥水の比重が所定値に管理された濃縮スラリーに硬化材を添加して、ポンプ圧送によりインバート施工を行うようにすることができる。   (4) In the present invention, in any one of (1) to (3), in the invert construction processing system unit, the hardened material is added to the concentrated slurry in which the specific gravity of the concentrated mud water is controlled to a predetermined value in the mud concentration system unit. It is possible to add and invert by pumping.

このような構成とすることにより、濃縮泥水の比重を所定値に管理して、ポンプ圧送によりインバート施工を行うことで、良好な品質状態でインバート施工を行うことができ、しかも、ミキサー車が不要となり、インバート施工の工期短縮とコスト削減が可能となる。   By adopting such a configuration, the specific gravity of the concentrated mud water is controlled to a predetermined value, and the invert operation is performed by pumping, so that the invert operation can be performed in a good quality state and a mixer truck is unnecessary. Thus, it is possible to shorten the construction period and cost of the invert construction.

(5)本発明においては、(1)〜(4)のいずれかにおいて、前記送泥管により前記シールドチャンバー内に供給される泥水は、坑内に配設され、送泥水の粘性を粘土センサーにより連続的に計測し、増粘材添加装置により適宜増粘材を添加するリアルタイム切羽安定管理システム部により適正な性状に制御されるようにすることができる。   (5) In the present invention, in any one of (1) to (4), the mud supplied to the shield chamber by the mud pipe is disposed in the mine, and the viscosity of the mud is measured by a clay sensor. It can measure continuously and can be controlled to an appropriate property by the real-time face stability control system part which adds a thickener suitably with a thickener addition apparatus.

このような構成とすることにより、リアルタイム切羽安定管理システム部により、大掛かりな泥水の調整設備を用いることなく、コンパクトに構成することができる。   By adopting such a configuration, the real-time face stability control system unit can be configured compactly without using large-scale muddy water adjustment equipment.

(6)本発明においては、(1)〜(5)のいずれかにおいて、前記泥水濃縮システム部は、濃縮デカンタ及び濃縮プレスを有し、地山の性状の変化によって濃縮後の泥水の性状がインバート施工に適さないようになった場合、前記濃縮プレスによって固形化した後、前記ベルトコンベアにて地上に搬出するようにすることができる。   (6) In the present invention, in any one of (1) to (5), the muddy water concentration system unit has a concentration decanter and a concentration press. When it becomes unsuitable for invert construction, after solidifying with the concentration press, it can be carried out on the ground by the belt conveyor.

このような構成とすることにより、排泥管や排泥ポンプ等を用いることなく、固形回収物搬出用のベルトコンベアによって不適な性状の泥水を固形化して搬出することができる。   By adopting such a configuration, it is possible to solidify and carry out unsuitable properties of muddy water using a belt conveyor for carrying out the solid recovery product without using a mud pipe, a mud pump, or the like.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1〜図5は、本発明の一実施の形態にかかるシールド工法における掘削土砂処理システムを泥水式シールド工法に用いた状態を示す図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
1-5 is a figure which shows the state which used the excavation earth and sand processing system in the shield construction method concerning one embodiment of this invention for the muddy water type shield construction method.

図1は、本実施の形態に係る泥水式シールド工法における掘削土砂処理システムの全体概略図である。   FIG. 1 is an overall schematic diagram of the excavated sediment treatment system in the muddy water shield method according to the present embodiment.

この泥水式シールド工法は、送泥管50により泥水をシールド掘進機2内部のシールドチャンバー210に供給して切羽200の安定を図りながら、シールド掘進機2のカッタヘッド22を回転させることにより、地山を掘削してトンネルを構築するようになっている。   In this muddy water type shield construction method, muddy water is supplied to the shield chamber 210 inside the shield machine 2 by the mud pipe 50 and the cutter head 22 of the shield machine 2 is rotated while rotating the cutter head 22 while stabilizing the face 200. Tunnels are constructed by excavating mountains.

シールド掘進機2は、掘進に伴ってセグメント26を順次継ぎ足し、セグメント26にシールドジャッキで反力を取りながら、シールドチャンバー210に供給された泥水圧によって切羽圧に対抗しつつ、カッタヘッド22を回転させて地山を掘削する。   The shield machine 2 sequentially adds the segments 26 along with the excavation, and rotates the cutter head 22 while counteracting the face pressure by the muddy water pressure supplied to the shield chamber 210 while taking reaction force to the segments 26 with a shield jack. Let me excavate the natural ground.

シールド掘進機2内部のシールドチャンバー210に供給される泥水は、送泥管50を介して送泥ポンプP0により送られるものであり、切羽200の安定に用いられた泥水は、シールドチャンバー210内で掘削土砂と撹拌混合され、排泥管52を介して排泥ポンプP2により取り出されるようになっている。   The muddy water supplied to the shield chamber 210 inside the shield machine 2 is sent by the mud pump P0 through the mud pipe 50, and the muddy water used to stabilize the face 200 is contained in the shield chamber 210. It is agitated and mixed with the excavated earth and sand, and is taken out by the mud pump P2 through the mud pipe 52.

送泥管50は、シールド掘進機2の後方に接続された図示せぬ後続台車上に配設された調整槽10に接続され、この調整槽10内のオーバー泥水がシールドチャンバー210へと送られるようになっている。   The mud pipe 50 is connected to an adjustment tank 10 disposed on a subsequent carriage (not shown) connected to the rear of the shield machine 2, and the excess mud water in the adjustment tank 10 is sent to the shield chamber 210. It is like that.

また、地上設備には清水槽12が設置され、この清水槽12から送水管14を介して坑内の後続台車に配設した水槽16へと適宜清水が供給されるようになっており、この水槽16から適宜調整槽10へと清水が供給されるようになっている。   In addition, a fresh water tank 12 is installed in the ground facility, and fresh water is appropriately supplied from the fresh water tank 12 to a water tank 16 disposed in a subsequent carriage in the mine via a water pipe 14. Fresh water is supplied from 16 to the adjustment tank 10 as appropriate.

これによって、調整槽10内の送泥水が不足するのを防止している。   This prevents a shortage of muddy water in the adjustment tank 10.

さらに、この送泥系統には、リアルタイム切羽安定管理システム部30が設けられ、排泥系統には、固形回収システム部40と、泥水濃縮システム部60と、インバート施工処理システム部120とがそれぞれ後続台車上に配設されている。   Further, this mud feed system is provided with a real-time face stability management system unit 30, and the waste mud system is followed by a solid recovery system unit 40, a muddy water concentration system unit 60, and an invert construction processing system unit 120. It is arranged on the carriage.

リアルタイム切羽安定管理システム部30は、調整槽10からシールドチャンバー210にいたる送泥管50の途中に配設されて、送泥水に必要な性状調整を行うようになっている。   The real-time face stability control system unit 30 is arranged in the middle of the mud pipe 50 from the adjustment tank 10 to the shield chamber 210, and adjusts the properties necessary for the mud water.

具体的には、図示せぬが、増粘材を貯留する増粘材タンクと、送泥管50に設けられ、増粘材タンクから供給された増粘材と泥水とを混合撹拌するスタティックミキサーと、この混合撹拌後の泥水性状を測定する粘性計とを含んで構成されている。   Specifically, although not shown, a static mixer for mixing and stirring the thickening material tank for storing the thickening material and the thickening material tank provided in the mud feeding pipe 50 and the mud water supplied from the thickening material tank. And a viscometer for measuring the muddy water after mixing and stirring.

そして、排泥水の粘性、性状をセンサーで検出しながら必要に応じて増粘材タンクから所定の増粘材が添加され、スタティックミキサーにより撹拌混合された送泥水は、粘性計により粘性が測定され、シールドチャンバー210に供給される。   Then, a predetermined thickener is added from the thickener tank as needed while detecting the viscosity and properties of the wastewater, and the viscosity of the mud sent and mixed by a static mixer is measured by a viscometer. , And supplied to the shield chamber 210.

粘性計による測定結果は、制御装置に送られ、制御装置は、この測定結果に基づき増粘材の添加を調整する。   The measurement result by the viscometer is sent to the control device, and the control device adjusts the addition of the thickener based on the measurement result.

一方、排泥系統における固形回収システム部40は、カッタヘッド22により地山を固形状態で切り出し掘削し、切り出し掘削した固形回収物を排泥ポンプP2により泥水とともに坑内の後続台車に配設した一次フィルター42まで搬送して一次フィルター42にて固形回収物を排泥管52より取り出して固形回収物を搬送システム部である延長型のベルトコンベア44にて地上に搬出するようにしている。   On the other hand, the solid recovery system unit 40 in the sludge system cuts and excavates the natural ground in the solid state with the cutter head 22, and the solid recovered material that has been cut and excavated is disposed on the subsequent carriage in the mine together with the mud water by the mud pump P2. The collected solid product is taken out from the mud pipe 52 by the primary filter 42 after being transported to the filter 42, and the solid collected product is carried out to the ground by an extended belt conveyor 44 which is a transport system unit.

この場合、図2に示すように、シールド掘進機2のカッタヘッド22には、切羽200に所定間隔で筋状の先行掘削溝を形成する先行ビット70〜80と、この先行掘削溝の間に掘り残された部分の地山を、固形状態で切り出し掘削する後行ビット90、91が配置されている。   In this case, as shown in FIG. 2, the cutter head 22 of the shield machine 2 has a leading bit 70 to 80 that forms a streak leading excavation groove at a predetermined interval on the face 200 and a space between the preceding excavation groove. Subsequent bits 90 and 91 for excavating the excavated portion of the natural ground in a solid state are disposed.

なお、先行ビット70〜80としては、掘進方向に進退可能な先行ビット70〜75と、カッタヘッド22に固定された先行ビット80とを、適切にカッタヘッド22に配置することが好ましい。   As the leading bits 70 to 80, it is preferable that the leading bits 70 to 75 that can advance and retreat in the digging direction and the leading bits 80 fixed to the cutter head 22 are appropriately arranged on the cutter head 22.

ここで、固形状態とは、掘削に際して土粒子の骨格構造を地山状態と同様に保持したままの状態を意味し、切り出し掘削とは、先行掘削溝間の掘り残された地山凸部を、固形状態でほぼ一定の大きさ以下に切削することを意味する。   Here, the solid state means a state in which the skeletal structure of the soil particles is maintained in the same manner as the natural ground state during excavation, and the excavated excavation refers to the uncovered convex portion of the natural ground between the preceding excavation grooves. In other words, it means cutting to a substantially constant size or less in a solid state.

先行ビット70〜80および後行ビット90、91は、地山をほぼ一定の大きさで切り出し掘削するよう、カッタヘッド22の回転に伴って生じる位相差を考慮した上で、カッタヘッド22に配置されている。   The leading bits 70 to 80 and the trailing bits 90 and 91 are arranged on the cutter head 22 in consideration of a phase difference caused by the rotation of the cutter head 22 so as to cut and excavate a natural ground with a substantially constant size. Has been.

例えば、図2に示す2点鎖線は、各先行ビット70〜80の軌跡であり、各先行ビット70〜80の各軌跡がほぼ等間隔になるよう、先行ビット70〜80がカッタヘッド22に配置され、各軌跡の間、すなわち、先行ビット70〜80で掘削されなかった地山を掘削するよう後行ビット90、91がカッタヘッド22に配置されている。   For example, the two-dot chain line shown in FIG. 2 is the locus of each preceding bit 70-80, and the preceding bits 70-80 are arranged on the cutter head 22 so that each locus of each preceding bit 70-80 is substantially equally spaced. The succeeding bits 90 and 91 are arranged on the cutter head 22 so as to excavate the natural ground that has not been excavated by the preceding bits 70 to 80 between the trajectories.

具体的には、先行ビット74、75で掘削されなかった地山を、後行ビット90−1、2で掘削する。   Specifically, a natural ground that has not been excavated by the preceding bits 74 and 75 is excavated by the succeeding bits 90-1 and 90-2.

同様に、先行ビット70、71に対しては、後行ビット90−3、4が対応し、先行ビット72、73に対しては、後行ビット90−5、6が対応する。
その他の先行ビット70〜80と、後行ビット90、91との対応についても同様である。
Similarly, the subsequent bits 90-3 and 4 correspond to the preceding bits 70 and 71, and the succeeding bits 90-5 and 6 correspond to the preceding bits 72 and 73, respectively.
The same applies to the correspondence between the other preceding bits 70 to 80 and the succeeding bits 90 and 91.

図3は、先行ビット74、75と後行ビット90−1の相互作用による地山の掘削状態を立体的に示す概略図であり、図3(A)〜(C)は先行ビット74、75と後行ビット90−1による地山の掘削状態を示す。   FIG. 3 is a schematic diagram three-dimensionally showing the excavation state of the natural ground due to the interaction between the preceding bits 74 and 75 and the succeeding bit 90-1, and FIGS. And the excavation state of the natural ground by the succeeding bit 90-1 is shown.

図3(A)に示すように、先行ビット74、75で地山300に筋状の溝を2つ形成する。次に、図3(B)に示すように、後行ビット90―1で帯状に残された先行掘削溝間の地山300の一部を切り出し掘削する。   As shown in FIG. 3A, two streak grooves are formed in the natural ground 300 by the leading bits 74 and 75. Next, as shown in FIG. 3B, a part of the natural ground 300 between the preceding excavation grooves left in a strip shape is cut and excavated by the trailing bit 90-1.

そうすると、図3(C)に示すように、ほぼ立方体の形状の掘削物110が地山300から切り出される。
排泥ポンプP2は、図4に示すように、内部に回転する複数の羽根体100−1、2を含む。
Then, as shown in FIG. 3 (C), the excavation object 110 having a substantially cubic shape is cut out from the natural ground 300.
As shown in FIG. 4, the mud pump P2 includes a plurality of blade bodies 100-1 and 2 that rotate inside.

この場合、先行掘削溝相互の間隔を、例えば図4に示す羽根体100相互の純間隔Lと同程度にすることにより、カッタヘッド22の回転により当該部分を掘削した場合、固形状態の掘削土砂の大きさをほぼLの大きさに揃えることができる。   In this case, when the interval between the preceding excavation grooves is set to be approximately the same as the pure interval L between the blade bodies 100 shown in FIG. 4, for example, when the portion is excavated by the rotation of the cutter head 22, Can be made substantially equal to the size of L.

これにより、掘削物110の大きさを排泥ポンプ102等の輸送設備につまらない最大の大きさとすることができ、クラッシャー等の土石破砕設備を不要とし、できるだけ大きな大きさで排泥することができる。   As a result, the size of the excavated material 110 can be set to the maximum size that is not boring with transport equipment such as the mud pump 102, and debris crushing equipment such as a crusher is not necessary, and mud can be drained as large as possible. .

一次フィルター42は、配泥管52により送られてきた固形回収物としての掘削物110及び泥水をフィルターにかけ、掘削物110のみを取り出してベルトコンベア44上に供給し、他の掘削土砂を含む余剰泥水をポンプPにて調整槽10へと送るようになっている。   The primary filter 42 filters the excavated material 110 and mud water as solid recovered material sent by the mud pipe 52, takes out only the excavated material 110, supplies it to the belt conveyor 44, and includes surplus containing other excavated earth and sand. The muddy water is sent to the adjustment tank 10 by the pump P.

この場合、掘削土砂の80〜85%が固形回収物とされ、残りのもの20〜15%がインバート施工処理システム部120でインバート施工に用いられるようになっている。   In this case, 80 to 85% of the excavated earth and sand is taken as a solid recovery, and the remaining 20 to 15% is used for invert construction in the invert construction processing system unit 120.

ベルトコンベア44上に供給された固形回収物は、ベルトコンベア44によって水平方向及び垂直方向に搬送されて地上設備の土砂ピット46へと搬出され、バックホー等で外部に搬出されて一般建設残土としてリサイクルされることとなる。   The solid recovered material supplied on the belt conveyor 44 is conveyed in the horizontal direction and the vertical direction by the belt conveyor 44, and is transported to the earth and sand pit 46 of the ground facility, and is transported to the outside by a backhoe and recycled as general construction residual soil. Will be.

調整槽10に送られた余剰泥水は、調整槽10内で沈殿処理が行われ、そのアンダー泥水がポンプPにて泥水濃縮システム部60へと送られるようになっている。   The surplus muddy water sent to the adjustment tank 10 is subjected to a precipitation process in the adjustment tank 10, and the under muddy water is sent to the muddy water concentration system section 60 by the pump P.

泥水濃縮システム部60は、濃縮デカンタ62と、濃縮プレス(フィルタープレス)64とを有し、それぞれが調整槽10と接続され、濃縮デカンタ62及び濃縮プレス(フィルタープレス)64で濃縮された前述の20〜15%の掘削土がインバート施工処理システム部120へと供給されるようになっている。   The muddy water concentration system unit 60 includes a concentration decanter 62 and a concentration press (filter press) 64, each of which is connected to the adjustment tank 10 and concentrated by the concentration decanter 62 and the concentration press (filter press) 64. 20 to 15% of excavated soil is supplied to the invert construction processing system unit 120.

また、濃縮デカンタ62及び濃縮プレス(フィルタープレス)64で生じた余剰水は、それぞれ調整槽10へと供給され、さらに沈殿処理がなされて送泥水としてシールドチャンバー22に供給されるようになっている。   Further, surplus water generated in the concentration decanter 62 and the concentration press (filter press) 64 is supplied to the adjustment tank 10, further subjected to precipitation treatment, and supplied to the shield chamber 22 as muddy water. .

この泥水濃縮システム部60では、図示せぬが、供給側泥水の流量及び密度を計測する第1の流量計及び密度計と、排出側に設けられた満水調整官側でオーバー泥水の流量及び密度を計測する第2の流量計及び密度系との計測値に基づきアンダー泥水の流量を演算し、かつ、アンダー泥水の密度を演算する演算部とによって、インバート施工処理システム部120で用いる濃縮スラリーの比重を例えば1.5に維持するように管理している。   In this muddy water concentration system unit 60, although not shown, the flow rate and density of over mud water on the first water flow meter and density meter for measuring the flow rate and density of the supply side muddy water and the full water regulator provided on the discharge side. The flow rate of the under slurry is calculated based on the measurement value of the second flow meter and the density system, and the density of the under slurry is calculated by the calculation unit for calculating the density of the under slurry. The specific gravity is managed to be maintained at 1.5, for example.

インバート施工処理システム部120は、図5に示すように、濃縮デカンタ62及び濃縮プレス(フィルタープレス)64から供給された例えば比重1.5に維持管理され濃縮スラリー化された掘削土砂を濃縮スラリー貯留槽122に貯留し、そこで攪拌して、ポンプP5にてスラリープラント124へと供給して、そこで流動化材サイロ126より流動化材(硬化材)を添加して攪拌し、スクイズポンプ128によりインバート施工部へと供給するようにしている。   As shown in FIG. 5, the invert construction processing system unit 120 stores the excavated sediment that has been maintained and managed to have a specific gravity of 1.5, for example, concentrated slurry, supplied from the concentration decanter 62 and the concentration press (filter press) 64. It is stored in the tank 122, stirred there, and supplied to the slurry plant 124 by the pump P 5, where the fluidizing material (curing material) is added and stirred from the fluidizing material silo 126, and inverted by the squeeze pump 128. Supply to the construction department.

したがって、ミキサー車を用いることなくインバート施工が可能で、工費短縮、コスト削減が可能となる。   Therefore, invert construction is possible without using a mixer truck, and the construction cost and cost can be reduced.

このように、固形回収システム部40により掘進に伴って切り出し掘削した固形回収物を固形土として坑内の一次フィルター42にて取り出し、ベルトコンベア44にて地上に搬送し、残りの泥土は泥水濃縮システム部60で濃縮してインバート施工処理システム部120にて硬化材を添加してインバート施工に用いることができる。   In this way, the solid recovered material cut and excavated by the solid recovery system unit 40 is extracted as solid soil by the primary filter 42 in the mine, transported to the ground by the belt conveyor 44, and the remaining mud is a muddy water concentration system. It can concentrate in the part 60, can add a hardening | curing material in the invert construction processing system part 120, and can use it for invert construction.

したがって、固形回収物は改質を必要としないため、地上の設備が残土ストックのための土砂ピット46とバックホー等の積み込み設備だけとなり、一次処理設備、二次処理設備が不要となる。   Accordingly, since the solid recovered material does not require modification, the ground facilities are only the sediment pits 46 for the remaining soil stock and the loading facilities such as the backhoe, and the primary treatment facility and the secondary treatment facility are unnecessary.

また、残りの泥水はインバート施工に用いることで、泥水の処理設備が不要となる。
したがって、泥水処理に要する場所、時間が不要で、産業廃棄物の発生を極力抑えことができる。
Further, the remaining muddy water is used for invert construction, so that no muddy water treatment facility is required.
Therefore, the place and time required for muddy water treatment are unnecessary, and generation of industrial waste can be suppressed as much as possible.

その結果、超大断面シールド、長距離シールド等の施工に際しても、工期短縮、コスト削減、環境保全、発進基地の省面積化を実現することが可能となる。   As a result, it is possible to shorten the construction period, reduce costs, preserve the environment, and reduce the area of the starting base even when constructing a super-large shield, a long distance shield, and the like.

なお、泥水濃縮システム部60は、大断面シールドの施工等によって、互層による地山の性状の変化によって濃縮後の泥水の性状がインバート施工に適さないようになった場合、前記濃縮プレス64によって固形化した後、前記ベルトコンベアにて地上に搬出するようにするようにすることで、排泥官や排泥ポンプ等を用いることなく、固形回収物搬出用のベルトコンベアによって不適な性状の泥水を固形化して搬出することができる。   In addition, the mud concentrating system section 60 is solidified by the concentrating press 64 when the properties of the mud after the concentration become unsuitable for invert construction due to the change in the properties of the natural ground due to alternate layers due to construction of a large section shield or the like. By using the belt conveyor, the muddy water having an inappropriate property can be discharged by the belt conveyor for carrying out the solid collection without using a sludge officer or a sludge pump. It can be solidified and carried out.

本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified into various forms within the scope of the gist of the present invention.

例えば、前記実施の形態では、泥水式シールド工法について説明したが、この例に限定されるものではなく、泥土圧シールド工法にも適用可能である。   For example, in the above-described embodiment, the muddy water type shield method has been described. However, the present invention is not limited to this example, and the muddy water type shield method can also be applied.

本発明の実施の形態の一例に係る泥水式シールド工法における掘削土さの処理システムの全体概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the whole schematic diagram of the processing system of the excavation soil in the muddy water type | mold shield method which concerns on an example of embodiment of this invention. 図1に示すシールド掘進機のカッタヘッドの正面図である。It is a front view of the cutter head of the shield machine shown in FIG. 先行ビットと後行ビットの進退による地山の掘削状態を立体的に示す概略図であり、(A)〜(C)は先行ビットと後行ビットによる地山の掘削状態を示す図である。It is the schematic which shows the excavation state of the natural ground by the advance and retreat of a preceding bit and a succeeding bit in three dimensions, (A)-(C) is a figure which shows the excavation state of the natural mountain by a preceding bit and a succeeding bit. 図1に示す排泥ポンプの断面図である。It is sectional drawing of the mud pump shown in FIG. 図1のインバート施工処理システム部の模式図である。It is a schematic diagram of the invert construction processing system part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 シールド掘進機
10 調整槽
22 カッタヘッド
30 リアルタイム切羽安定管理システム部
40 固形回収システム部
42 一次フィルター
44 ベルトコンベア
46 土砂ピット
50 送泥管
52 排泥管
60 泥水濃縮システム部
62 濃縮デカンタ
64 濃縮プレス
120 インバート施工処理システム部
210 シールドチャンバー
2 Shield machine 10 Adjusting tank 22 Cutter head 30 Real-time face stability control system part 40 Solid recovery system part 42 Primary filter 44 Belt conveyor 46 Sediment pit 50 Mud pipe 52 Mud pipe 60 Mud concentration system part 62 Concentration decanter 64 Concentration press 120 Invert construction processing system part 210 Shield chamber

Claims (6)

送泥管によりシールドチャンバー内に泥水を供給し、カッタヘッドにより掘進経路にある地山を掘削して掘削土及び泥水を排泥管により取り出すシールド工法における掘削土砂処理システムであって、
前記カッタヘッドにより前記地山を固形状態で切り出し掘削し、前記切り出し掘削した固形回収物を排泥ポンプにより泥水とともに坑内の一次フィルターまで搬送して前記一次フィルターにて前記固形回収物を前記排泥管より取り出して前記固形回収物をベルトコンベアにて地上に搬出する掘削土の固形回収システム部と、
前記一次フィルターで分離した前記固形回収物以外の余剰泥水を泥水濃縮システム部で濃縮し、前記泥水濃縮システム部で濃縮した濃縮泥水に硬化材を添加してインバート部を施工するインバート施工処理システム部とを有することを特徴とするシールド工法における掘削土砂処理システム。
An excavation sediment treatment system in a shield construction method in which mud is supplied into a shield chamber by a mud pipe and excavated soil and mud are taken out by a mud pipe by excavating a ground in the excavation path by a cutter head.
The ground is cut and excavated in a solid state by the cutter head, and the solid recovered material that has been excavated and excavated is transported to a primary filter in a mine along with mud by a mud pump, and the solid recovered material is discharged to the primary mud by the primary filter. A solid recovery system part of excavated soil that is taken out from the pipe and carried out on the ground by a belt conveyor;
An invert construction processing system part for concentrating surplus mud other than the solid recovered separated by the primary filter in a mud concentrating system part and adding a curing material to the concentrated mud concentrated in the mud concentrating system part to construct an invert part The excavation sediment processing system in the shield method characterized by having.
請求項1において、
前記一次フィルターで分離した前記固形回収物以外の余剰泥水は一旦坑内に配設された調整槽に送られ、前記調整槽内のアンダー泥水が前記泥水濃縮システム部に供給され、オーバー泥水は、そこから前記送泥管を経て前記シールドチャンバー内に供給されて送泥水として用いられることを特徴とするシールド工法における掘削土砂処理システム。
In claim 1,
Surplus muddy water other than the solid recovered separated by the primary filter is once sent to the adjustment tank disposed in the pit, the under muddy water in the adjustment tank is supplied to the muddy water concentration system unit, The excavated sediment treatment system in the shield method is supplied to the shield chamber through the mud pipe and used as mud water.
請求項2において、
前記泥水濃縮システム部で濃縮された後に生じる余剰泥水は坑内に配設した前記調整槽に送られ、そこから前記送泥管を経て前記シールドチャンバー内に供給されて送泥水として用いられることを特徴とするシールド工法における掘削土砂処理システム。
In claim 2,
The surplus mud generated after being concentrated in the mud concentrating system is sent to the adjusting tank disposed in a pit, and then supplied to the shield chamber through the mud pipe and used as mud water. Excavation sediment treatment system in the shield method.
請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記インバート施工処理システム部では、泥水濃縮システム部で濃縮泥水の比重が所定値に管理された濃縮スラリーに硬化材を添加して、ポンプ圧送によりインバート施工を行うことを特徴とするシールド工法における掘削土砂処理システム。
In any one of Claims 1-3,
In the invert construction processing system section, excavation in the shield construction method is characterized in that a hardener is added to the concentrated slurry in which the specific gravity of the concentrated mud water is controlled to a predetermined value in the mud concentration system section and the invert construction is performed by pumping. Sediment treatment system.
請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記送泥管により前記シールドチャンバー内に供給される泥水は、坑内に配設され、槽泥水の粘性を粘土センサーにより連続的に計測し、増粘材添加装置により適宜増粘材を添加するリアルタイム切羽安定管理システム部により適正な性状に制御されることを特徴とするシールド工法における掘削土砂処理システム。
In any one of Claims 1-4,
The muddy water supplied into the shield chamber by the mud pipe is arranged in the mine, continuously measures the viscosity of the tank mud by a clay sensor, and adds a thickener appropriately by a thickener addition device. The excavated sediment treatment system in the shield method, which is controlled to an appropriate property by the face stability management system section.
請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記泥水濃縮システム部は、濃縮デカンタ及び濃縮プレスを有し、地山の性状の変化によって濃縮後の泥水の性状がインバート施工に適さないようになった場合、前記濃縮プレスによって固形化した後、前記ベルトコンベアにて地上に搬出することを特徴とするシールド工法における掘削土砂処理システム。
In any one of Claims 1-5,
The muddy water concentration system unit has a concentration decanter and a concentration press.If the properties of the muddy water after concentration become unsuitable for invert construction due to changes in the properties of the natural ground, after solidifying by the concentration press, The excavation earth and sand processing system in the shield method characterized by carrying out to the ground with the said belt conveyor.
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