JP2023000042A - Shield machine and method for measuring earth and sand pressure of shield machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シールド掘進機およびシールド掘進機の土砂圧力測定方法に関し、特に、チャンバ内の土砂の圧力を測定するシールド掘進機およびシールド掘進機の土砂圧力測定方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a shield machine and a soil pressure measuring method for the shield machine, and more particularly to a shield machine for measuring the pressure of soil in a chamber and a soil pressure measuring method for the shield machine.
従来、チャンバ内の土砂の圧力を測定するシールド掘進機およびシールド掘進機の土砂圧力測定方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a shield machine for measuring the pressure of earth and sand in a chamber and a method for measuring the earth and sand pressure of the shield machine are known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、土圧室(チャンバ)と、土圧室内の土砂の間隙水圧を測定する間隙水圧計とを備えるシールド掘進機が開示されている。ここで、上記特許文献1には明記されていないが、間隙水圧計は、フィルタ部により土粒子を捕捉して、土砂に含まれる水分のみを受圧部側に通過させるように構成されている。したがって、間隙水圧計は、土砂に含まれる土粒子に起因する圧力(有効応力)を測定することなく、土砂に含まれる水分のみに起因する圧力(間隙水圧)を測定するように構成されている。
The
しかしながら、上記特許文献1に記載のシールド掘進機では、フィルタ部が土砂に含まれる水分のみを受圧部側に通過させるように構成されているため、すべての土粒子をフィルタ部により捕捉する必要があり、土粒子による間隙水圧計の目詰まりが発生しやすいという不都合がある。このため、間隙水圧計により継続的に(繰り返し)チャンバ内の土砂の水分に起因する圧力を測定することができないという問題点がある。
However, in the shield machine described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、継続的にチャンバ内の土砂の水分に起因する圧力を測定することが可能なシールド掘進機およびシールド掘進機の土砂圧力測定方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a shield excavation apparatus capable of continuously measuring the pressure caused by the moisture content of earth and sand in a chamber. To provide a sediment pressure measuring method for machine and shield machine.
上記目的を達成するために、この発明のシールド掘進機は、掘削された土砂が貯留されるチャンバと、チャンバ内の土砂に含まれる細粒分および水分に起因する間隙泥水圧を測定する間隙泥水圧計と、チャンバ内の土砂の土圧を測定する土圧計と、を備え、間隙泥水圧計は、チャンバ内の土砂から間隙泥水圧を受ける受圧部と、チャンバ内の土砂に含まれる細粒分が通過可能な開口を有するフィルタ部と、フィルタ部により覆われる開放部が設けられ、内部に受圧部が配置される筐体部と、筐体部に設けられ、筐体部の内部に流体を供給する流体供給部と、を含む。なお、「細粒分」とは、粒径が0.075mm未満の土粒子を意味する。 In order to achieve the above object, the shield machine of the present invention comprises a chamber in which excavated earth and sand is stored, and a pore mud water pressure caused by fine grains and moisture contained in the earth and sand in the chamber. Equipped with a pressure gauge and a soil pressure gauge for measuring the soil pressure of the soil in the chamber, the pore mud water pressure gauge includes a pressure receiving part that receives the pore mud water pressure from the soil in the chamber, and a fine particle contained in the soil in the chamber. A filter portion having an opening through which passage is possible, a housing portion provided with an open portion covered by the filter portion, and a pressure receiving portion disposed therein, and a housing portion provided in the housing portion for supplying a fluid to the inside of the housing portion. and a fluid supply. The term "fine particles" means soil particles having a particle size of less than 0.075 mm.
このシールド掘進機では、上記のように、チャンバ内の土砂に含まれる細粒分および水分に起因する間隙泥水圧を測定する間隙泥水圧計を設けるとともに、間隙泥水圧計に対して、チャンバ内の土砂に含まれる細粒分が通過可能な開口を有し、内部に受圧部が配置される筐体部の開放部を覆うフィルタ部を設ける。これによって、従来のようにすべての土粒子をフィルタ部において捕捉するのではなく、土砂の細粒分を細粒分が通過可能な開口を有するフィルタ部を通過させることによって、細粒分がフィルタ部に付着して目詰まりを招くことを抑制することができる。また、間隙泥水圧計に対して、筐体部の内部に流体を供給する流体供給部を設けることによって、フィルタ部に目詰まりが発生したとしても、流体供給部により筐体部の内部に流体を供給することができるので、供給した流体によりフィルタ部を洗浄して、フィルタ部の目詰まりを解消することができる。以上の結果、間隙泥水圧計により、継続的に(繰り返し)チャンバ内の土砂の水分に起因する圧力を測定することができる。なお、フィルタ部を通過する細粒分は、間隙水に浮遊している状態であるため、間隙泥水圧計の受圧部による測定値にほとんど影響することがない。また、土圧計を設けることによって、チャンバ内の土砂の間隙泥水圧だけでなく、土圧も取得することができるので、測定により得られた間隙泥水圧および土圧に基づいて、チャンバ内の土質をより適切に推定すること可能となる。 In this shield machine, as described above, a pore mud pressure gauge is provided for measuring the pore mud water pressure caused by fine particles and moisture contained in the soil in the chamber. A filter portion is provided which has an opening through which fine particles contained in the pressure-receiving portion can pass, and which covers the open portion of the housing portion in which the pressure receiving portion is arranged. As a result, instead of trapping all the soil particles in the filter part as in the conventional method, the fine particles of the soil are passed through the filter part having openings through which the fine particles can pass. It is possible to suppress the clogging caused by adhering to the part. In addition, by providing the fluid supply unit for supplying fluid to the inside of the housing for the interstitial mud pressure gauge, even if the filter unit is clogged, the fluid supply unit supplies the fluid to the inside of the housing. Since the fluid can be supplied, it is possible to clean the filter section with the supplied fluid and eliminate the clogging of the filter section. As a result, the interstitial mud pressure gauge can continuously (repeatedly) measure the pressure caused by the moisture content of the soil in the chamber. The fine particles that pass through the filter section are in a state of floating in the interstitial water, so they have almost no effect on the values measured by the pressure-receiving section of the interstitial mud pressure gauge. In addition, by providing a soil pressure gauge, it is possible to acquire not only the pore mud pressure of the earth and sand in the chamber but also the soil pressure. can be estimated more appropriately.
上記シールド掘進機において、好ましくは、流体供給部は、流体として、掘削対象の地山に含まれる土中水(地下水)よりも大きな粘度を有する流体を筐体部の内部に供給するように構成されている。このように構成すれば、高粘性の流体を筐体部の内部に充填することができるので、粘性の低い土中水(地下水)や細粒分を含む土粒子が筐体部の内部へ浸入することを抑制することができる。 In the above shield machine, the fluid supply unit is preferably configured to supply fluid having a viscosity higher than that of underground water (groundwater) contained in the ground to be excavated to the inside of the housing unit. It is With this configuration, the inside of the casing can be filled with a highly viscous fluid, so that soil water (groundwater) with low viscosity and soil particles including fine particles can enter the casing. can be suppressed.
上記シールド掘進機において、好ましくは、フィルタ部は、0.075mm以上0.125mm以下の目開きを有する形状に形成されている。このように構成すれば、細粒分がフィルタ部を通過可能にするとともに、有効応力を主に担う比較的大きな土粒子をフィルタ部で確実に捕捉することができる。 In the above shield machine, preferably, the filter section is formed in a shape having an opening of 0.075 mm or more and 0.125 mm or less. With this configuration, fine particles can pass through the filter portion, and comparatively large soil particles that mainly bear the effective stress can be reliably captured by the filter portion.
上記シールド掘進機において、好ましくは、土圧計の測定値と間隙泥水圧計の測定値との差異に基づいて、チャンバ内において加泥材が不足しているか否かを判断する制御部をさらに備える。このように構成すれば、土圧計の測定値と間隙泥水圧計の測定値との差異に基づいてチャンバ内において加泥材が不足しているか否かを判断することができるので、加泥材が不足していると判断された場合に、加泥材を供給することにより、チャンバ内の土砂に対して必要とされる塑性流動性および不透水性を適切に付与することができる。 The shield machine preferably further comprises a control unit that determines whether or not the mud additive is insufficient in the chamber based on the difference between the measured value of the soil pressure gauge and the measured value of the pore mud pressure gauge. With this configuration, it is possible to determine whether or not there is a shortage of the mud addition material in the chamber based on the difference between the measured value of the soil pressure gauge and the measured value of the pore mud pressure gauge. If it is determined that the soil is insufficient, it is possible to appropriately impart the required plastic fluidity and impermeability to the soil in the chamber by supplying the mud additive.
この場合、好ましくは、制御部は、土圧計の測定値と間隙泥水圧計の測定値との差異に基づいて土質を推定することにより、カッタヘッドの前面側に供給する加泥材が不足しているか否かを判断するように構成されている。このように構成すれば、土質を推定した上で、チャンバ内において加泥材が不足しているか否かを判断することができるので、加泥材が不足しているか否かをより適切に判断することができる。このため、チャンバ内の土砂に対して必要とされる塑性流動性および不透水性をより適切に付与することができる。 In this case, preferably, the control unit estimates the soil quality based on the difference between the measured value of the soil pressure gauge and the measured value of the pore mud water pressure gauge, so that the amount of mud added to the front side of the cutter head is insufficient. It is configured to determine whether or not there is With this configuration, it is possible to determine whether or not the mud addition material is insufficient in the chamber after estimating the soil quality, so it is possible to more appropriately determine whether or not the mud addition material is insufficient. can do. Therefore, the required plastic fluidity and water impermeability can be more appropriately imparted to the earth and sand in the chamber.
上記シールド掘進機において、好ましくは、土圧計および間隙泥水圧計は、掘進方向前方から見て、チャンバを形成する隔壁の中央の近傍位置、および、チャンバ内から土砂を排出する土砂排出装置の近傍位置の少なくとも一方に配置されている。このように構成すれば、土圧計および間隙泥水圧計を、チャンバを形成する隔壁の中央の近傍位置に配置した場合、カッタヘッドの内周側に位置するために土砂が留まりやすく、加泥材が不足しがちな箇所の土砂の土圧および間隙泥水圧を測定することができる。また、土圧計および間隙泥水圧計を、チャンバ内から土砂を排出する土砂排出装置の近傍位置に配置した場合、土砂排出装置により土砂の移動が激しく、塑性流動性および不透水性の状態が変わりやすい箇所の土砂の土圧および間隙泥水圧を測定することができる。 In the shield excavator, preferably, the soil pressure gauge and the pore mud pressure gauge are positioned near the center of the partition wall forming the chamber and near the earth and sand discharging device for discharging earth and sand from the chamber when viewed from the front in the excavation direction. are placed in at least one of the According to this configuration, when the earth pressure gauge and the pore mud pressure gauge are arranged near the center of the partition wall forming the chamber, the earth and sand are likely to stay because they are located on the inner peripheral side of the cutter head, and the mud addition material is removed. It is possible to measure the soil pressure and pore mud pressure in areas where there is a tendency to be insufficient. In addition, when the earth pressure gauge and the pore mud pressure gauge are arranged near the earth and sand discharge device that discharges earth and sand from the chamber, the earth and sand move rapidly by the earth and sand discharge device, and the state of plastic fluidity and water impermeability tends to change. It can measure soil pressure and pore mud pressure at the site.
この発明のシールド掘進機の土砂圧力測定方法は、細粒分が通過可能な開口を有するフィルタ部を有する間隙泥水圧計の筐体部の内部の受圧部により、チャンバ内の土砂に含まれる細粒分および水分に起因する間隙泥水圧を測定する工程と、土圧計により、チャンバ内の土砂の土圧を測定する工程と、土圧計の測定値と間隙泥水圧計の測定値との差異に基づいて、チャンバ内で加泥材が不足しているか否かを判断する工程と、間隙泥水圧計による間隙泥水圧の測定前に、間隙泥水圧計の流体供給部により、筐体部の内部に流体を供給する工程と、を備える。 In the method for measuring the sediment pressure of a shield machine according to the present invention, fine grains contained in the sediment in the chamber are detected by a pressure receiving portion inside a casing of a pore mud pressure gauge having a filter portion having an opening through which fine grains can pass. measuring the pore mud pressure due to moisture and moisture; measuring the soil pressure of the soil in the chamber with a soil pressure gauge; a step of judging whether or not there is a shortage of the mud additive in the chamber; and supplying fluid to the inside of the housing by the fluid supply section of the pore mud pressure gauge before measuring the pore mud pressure with the pore mud pressure gauge. and a step of.
このシールド掘進機の土砂圧力測定方法では、上記のように、間隙泥水圧計に対して、チャンバ内の土砂に含まれる細粒分が通過可能な開口を有し、内部に受圧部が配置される筐体部の開放部を覆うフィルタ部を設け、間隙水圧計によりチャンバ内の土砂に含まれる細粒分および水分に起因する間隙泥水圧を測定する工程を設ける。これによって、従来のようにすべての土粒子をフィルタ部において捕捉するのではなく、土砂の細粒分を細粒分が通過可能な開口を有するフィルタ部を通過させることによって、細粒分がフィルタ部に付着して目詰まりを招くことを抑制することができる。また、流体供給部により筐体部の内部に流体を供給する工程を設けることによって、フィルタ部に目詰まりが発生したとしても、流体供給部により筐体部の内部に流体を供給することができるので、供給した流体によりフィルタ部を洗浄して、フィルタ部の目詰まりを解消することができる。以上の結果、間隙泥水圧計により、継続的に(繰り返し)チャンバ内の土砂の水分に起因する圧力を測定することができる。なお、フィルタ部を通過する細粒分は、間隙水に浮遊している状態であるため、間隙泥水圧計の受圧部による測定値にほとんど影響することがない。また、土圧計により土圧を測定する工程を設けることによって、チャンバ内の土砂の間隙泥水圧だけでなく、土圧も取得することができるので、測定により得られた間隙泥水圧および土圧に基づいて、チャンバ内の土質をより適切に推定することが可能となる。 In this earth and sand pressure measuring method for a shield machine, as described above, the pore mud water pressure gauge has an opening through which the fine particles contained in the earth and sand in the chamber can pass, and the pressure receiving portion is arranged inside. A filter section is provided to cover the opening of the housing section, and a step of measuring pore mud water pressure caused by fine particles and moisture contained in the earth and sand in the chamber by a pore water pressure gauge is provided. As a result, instead of trapping all the soil particles in the filter part as in the conventional method, the fine particles of the soil are passed through the filter part having openings through which the fine particles can pass. It is possible to suppress the clogging caused by adhering to the part. Further, by providing the step of supplying the fluid to the inside of the housing by the fluid supply unit, even if the filter unit is clogged, the fluid can be supplied to the inside of the housing by the fluid supply unit. Therefore, it is possible to wash the filter portion with the supplied fluid and eliminate the clogging of the filter portion. As a result, the interstitial mud pressure gauge can continuously (repeatedly) measure the pressure caused by the moisture content of the soil in the chamber. The fine particles that pass through the filter section are in a state of floating in the interstitial water, so they have almost no effect on the values measured by the pressure-receiving section of the interstitial mud pressure gauge. In addition, by providing the process of measuring the soil pressure with a soil pressure gauge, it is possible to acquire not only the pore mud pressure of the soil in the chamber, but also the soil pressure. Based on this, it becomes possible to estimate the soil quality in the chamber more appropriately.
本発明によれば、上記のように、継続的にチャンバ内の土砂の水分に起因する圧力を測定することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to continuously measure the pressure caused by the moisture content of the sediment in the chamber.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施形態]
図1~図7を参照して、実施形態によるシールド掘進機100について説明する。
[Embodiment]
A
(シールド掘進機の全体構成)
図1に示すシールド掘進機100は、シールド工法によるトンネル施工に用いる掘進機である。シールド掘進機100は、いわゆる泥土圧式の掘進機である。
(Overall Configuration of Shield Machine)
A
図1に示すように、シールド掘進機100は、カッタヘッド1と、筒状の胴体2と、隔壁3と、チャンバ(作泥土室)4と、推進ジャッキ5と、土砂排出装置6と、加泥材注入装置7と、土圧計8および間隙泥水圧計9と、制御部10とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
各図では、シールド掘進機100の前後方向をX方向により示し、X方向のうち掘進方向(前方)をX1方向により示し、掘進方向の逆方向(後方)をX2方向により示す。
In each figure, the X direction indicates the front-rear direction of the
各図では、シールド掘進機100の上下方向をZ方向により示し、Z方向のうち上方をZ1方向により示し、下方をZ2方向により示す。
In each figure, the vertical direction of the
各図では、シールド掘進機100の左右方向(幅方向)をY方向により示す。なお、Y方向は、X方向およびZ方向の両方に対して直交する方向である。
In each figure, the horizontal direction (width direction) of the
各図では、カッタヘッド1の回転中心に位置する軸線を回転中心軸線αにより示す。
In each figure, the axis positioned at the center of rotation of the
カッタヘッド1は、掘進方向に延びる回転中心軸線α回りに回転することに伴い掘進方向の前方に移動して、地山を掘削するように構成されている。カッタヘッド1には、回転中心軸線α回りの回転力を付与するカッタ駆動部1aが設けられている。カッタ駆動部1aは、たとえば、油圧モータにより構成される。カッタヘッド1の回転は、掘削状況などに応じて、正転および逆転を切り換え可能なように構成されている。
The
胴体2は、前胴部2aおよび後胴部2bから構成されている。前胴部2aは、掘進方向の前方の先端にカッタヘッド1が設置されている。後胴部2bは、前胴部2aの掘進に伴って、トンネルの周壁を形成するために、エレクタ(図示せず)によってセグメントSGを壁面に配列しながら進行する部分である。胴体2の内部空間は、掘進方向側のチャンバ4と、チャンバ4の後方の作業空間WSとの2つの空間に、隔壁3によって仕切られている。
The
チャンバ4は、カッタヘッド1により掘削された土砂を貯留する空間である。チャンバ4は、カッタヘッド1の後面、胴体2の内面、および、隔壁3の前面により形成されている。すなわち、チャンバ4は、カッタヘッド1、胴体2および隔壁3によって囲まれた空間である。チャンバ4内の泥土圧は、チャンバ4内への加泥材の注入量が調整されることにより、地山側からカッタヘッド1に作用する圧力と概ね平衡状態となるように維持される。
The
詳細には、泥土圧式のシールド掘進機100では、カッタヘッド1の前面側に加泥材注入装置7により加泥材が注入されて掘削土砂と混合されることにより、掘削土砂が不透水性と塑性流動性を持つ泥土に変換され、チャンバ4内に充満する。シールド掘進機100は、掘削土砂(泥土)をチャンバ4内に充満させた状態を維持して推進ジャッキ5の推力によりチャンバ4内に泥土圧を発生させることにより、地山側の圧力(切羽の土圧および地下水圧)に対抗させる。シールド掘進機100は、掘進量と排土量とのバランスによって圧力の平衡を保ちながら掘進する。なお、加泥材注入装置7により注入される加泥材が不足している場合には、圧力の平衡が適切に保たれなくなり、地山の崩れや、シールド掘進機100の故障などの問題が引き起こされることがある。
More specifically, in the mud pressure
詳細には、「加泥材が不足している」状態では、チャンバ4内に発生した泥土圧と、地山側の圧力(切羽の土圧および地下水圧)との平衡を適切に保つことができないため、地山の崩れなどが発生する場合がある。また、「加泥材が不足している」状態では、チャンバ4内の土砂に必要な不透水性および塑性流動性が付与されないため、土砂排出装置6による土砂の排出が適切に行われない場合がある。
Specifically, in a state of "insufficient mud-addition material", it is not possible to properly balance the mud pressure generated in the
そこで、このような問題を抑制するために、シールド掘進機100(制御部10)は、土圧計8の測定値および間隙泥水圧計9の測定値との差異に基づいて、チャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断するように構成されている。詳細については後述する。
Therefore, in order to suppress such a problem, the shield machine 100 (control unit 10) adds mud in the
推進ジャッキ5は、セグメントSGを後方(X2方向)に押圧してシールド掘進機100を推進させるように構成されている。推進ジャッキ5は、胴体2の周方向に沿って並ぶように複数設けられている。
The
土砂排出装置6は、たとえば、スクリュコンベアにより構成されている。土砂排出装置6の前方端部の開口6aは、チャンバ4の下方側に連通している。土砂排出装置6は、内部のスクリュ60を回転させることによって、チャンバ4内から土砂を取り込み、作業空間WSに排出するように構成されている。土砂排出装置6から作業空間WSに排出された土砂は、ベルトコンベアなどの土砂搬送装置(図示せず)により抗外に向けて搬送される。
The earth and
加泥材注入装置7は、カッタヘッド1の前面側に加泥材を注入するように構成されている。一例ではあるが、加泥材とは、ベントナイトを主成分とする土砂への添加材料である。加泥材注入装置7は、カッタヘッド1の前面側に連通する加泥材注入管70と、加泥材注入管70に加泥材を圧送する加泥材注入ポンプ(図示せず)とを含んでいる。加泥材注入装置7は、カッタヘッド1の前面側への加泥材の注入量を自在に調整可能に構成されている。
The mud addition device 7 is configured to inject the mud addition material into the front side of the
(土圧計および間隙泥水圧計の構成)
図2に示すように、1つの土圧計8および1つの間隙泥水圧計9を1組とした場合に、5組の土圧計8および間隙泥水圧計9がシールド掘進機100の隔壁3に設けられている。
(Structure of soil pressure gauge and pore mud pressure gauge)
As shown in FIG. 2, when one
各組の土圧計8および間隙泥水圧計9は、略同じ高さ位置に配置されている。各組の土圧計8および間隙泥水圧計9は、左右方向(Y方向)に隣接して配置されるとともに、互いに近傍に配置されている。一例として、土圧計と間隙泥水圧計との離間距離は、土圧計の直径の5倍以下としてもよい。
Each set of
5組の土圧計8および間隙泥水圧計9のうちの1組は、掘進方向から見て、隔壁3の中央の近傍位置に配置されている。「隔壁3の中央の近傍位置」とは、隔壁3の中央位置と、隔壁3の中央位置から僅かに離間した位置とのいずれかの位置という意味である。
One set of the five sets of
5組の土圧計8および間隙泥水圧計9のうちの他の1組は、掘進方向から見て、チャンバ4内から土砂を排出する土砂排出装置6の近傍位置に配置されている。「土砂排出装置6の近傍位置」とは、土砂排出装置6の開口6aに隣接する位置と、開口6aから僅かに離間した位置とのいずれかの位置という意味である。詳細には、5組の土圧計8および間隙泥水圧計9のうちの他の1組は、土砂排出装置6の開口6aの下方側に配置されている。
The other set of the five sets of
5組の土圧計8および間隙泥水圧計9のうちの残りの3組は、掘進方向から見て、中央の1組(土圧計8および間隙泥水圧計9)の直上(Z1方向)の位置、中央の1組の左方(Y方向の一方)の位置、および、中央の1組の右方(Y方向の他方)の位置に、それぞれ1組ずつ配置されている。
The remaining three sets of the five sets of
図1に示す土圧計8は、チャンバ4内の土砂の土圧を測定するように構成されている。土圧計8は、受圧部がチャンバ4内に直接露出しており、受圧部がチャンバ4内の土砂に直接接触するように構成されている。したがって、土圧計8は、土砂に含まれる土粒子からの圧力(有効応力)および水分からの圧力を、土圧として測定するように構成されている。
The
間隙泥水圧計9は、チャンバ4内の土砂に含まれる細粒分P(図5参照)および水分に起因する間隙泥水圧を測定するように構成されている(図3参照)。一例ではあるが、「細粒分P」とは、粒径が0.075mm未満の土粒子を意味する。要するに、「細粒分P」とは、粒径が小さな土粒子である。なお、「細粒分P」よりも大きな粒径を有する土粒子は「粗粒分」という。「粗粒分」には、細砂などの砂や、礫が含まれる。
The pore
図4に示すように、間隙泥水圧計9は、筐体部90と、フィルタ部91と、受圧部92と、流体供給部93とを備えている。
As shown in FIG. 4 , the pore
間隙泥水圧計9の筐体部90は、中空に形成されている。筐体部90の内部には、受圧部92が配置されている。筐体部90の前方端部には、開放部90aが設けられている。
A
間隙泥水圧計9のフィルタ部91は、開放部90aを覆うようにして筐体部90に取り付けられている。すなわち、フィルタ部91は、受圧部92が配置される筐体部90の内部空間と、チャンバ4内とを隔てている。フィルタ部91は、チャンバ4内の土砂に含まれる細粒分Pが通過可能な目開き(開口)91aを有する網状の形状に形成されている。一例ではあるが、フィルタ部91は、直線状の繊維が格子状に編み込まれることにより形成されている。すなわち、フィルタ部91には、マトリクス状に配列された矩形の目開き(穴部)91aが無数に設けられている。
A
一例ではあるが、フィルタ部91は、0.075mm以上0.125mm以下の目開き91aを有する網状に形成されている。すなわち、上記の矩形の目開き(穴部)91aの一辺の大きさLは、0.075mm以上0.125mm以下の大きさである(図5参照)。したがって、フィルタ部91の目開き91aは、細粒分Pよりも大きいため、細粒分Pを通過させることが可能である。
Although it is an example, the
間隙泥水圧計9の受圧部92は、チャンバ4内の土砂から間隙泥水圧を受けるように構成されている。間隙泥水圧を測定する圧力センサーである。一例ではあるが、受圧部92は、間隙泥水圧の大きさに応じた電気信号を生成して、電気的に間隙泥水圧を測定するように構成されている。なお、受圧部92は、機械的に間隙泥水圧を測定するように構成されていてもよい。
A
ここで、いわゆる「間隙水圧計」は、極めて小さな目開きを有するフィルタ部により受圧部が配置される空間への土粒子の浸入を防ぎ、純粋な水分のみに起因する圧力を測定するように構成されている。本実施形態の間隙泥水圧計9は、フィルタ部91の目開き91aを0.075mm以上0.125mm以下として、「間隙水圧計」の目開きよりも大きくしている。
Here, the so-called "pore water pressure gauge" is configured to prevent soil particles from entering the space where the pressure receiving part is arranged by means of a filter part having an extremely small opening, and to measure the pressure caused only by pure moisture. It is In the pore
これによって、本実施形態の間隙泥水圧計9は、水分だけでなく細粒分Pに起因する圧力も測定可能なように構成されている。また、本実施形態の間隙泥水圧計9は、あえて細粒分Pが通過可能なようにフィルタ部91を形成することにより、フィルタ部91に細粒分Pが付着により捕捉されることに起因してフィルタ部91に細粒分Pなどが詰まることを抑制している。このように、間隙泥水圧計9は、フィルタ部91に土粒子が詰まりにくい構成を有している。
Thus, the pore
なお、細粒分Pは、フィルタ部91を通過する細粒分Pは、間隙水に浮遊している状態であるため、受圧部92による測定にほとんど影響することがない。すなわち、「間隙水圧計」によりチャンバ4内の土砂の圧力を測定した場合と、間隙泥水圧計9によりチャンバ4内の土砂の圧力を測定した場合とでは、同じ測定環境下であれば測定値がほとんど変わることがない。
The fine particles P passing through the
間隙泥水圧計9の流体供給部93は、筐体部90に設けられ、筐体部90の内部に流体Rを供給するように構成されている。流体供給部93は、間隙泥水圧計9による間隙泥水圧の測定前に、筐体部90の内部に流体Rを供給する。
A
流体供給部93は、流体供給管93aと、流体貯留部93bと、流体供給ポンプ93cとを含んでいる。
The
流体供給管93aは、筐体部90の内部に一端が連通している。流体貯留部93bは、流体供給管93aの他端に連通しており、筐体部90の内部に供給するための流体Rが貯留されている。流体供給ポンプ93cは、筐体部90の内部に流体Rを圧送するように構成されている。
One end of the
流体供給部93は、流体Rとして、掘削対象の地山に含まれる土中水(地下水)よりも大きな粘度を有する高粘性の流体Rを、筐体部90の内部に供給するように構成されている。一例ではあるが、「高粘性の流体R」とは、グリスや、高粘性タイプの加泥材(高分子系の加泥材、高吸水性樹脂系の加泥材)などである。
The
流体供給部93は、高粘性の流体Rを筐体部90の内部に供給して、高粘性の流体Rを筐体部90の内部に充填させるように構成されている。高粘性の流体Rが筐体部90の内部に充填した場合、水分および細粒分P(図5参照)が、チャンバ4内からフィルタ部91を介して筐体部90の内部に浸入することが抑制される。また、高粘性の流体Rが筐体部90の内部に充填した場合、粘性が低い土中水がある筐体部90の外部への高粘性の流体Rの拡散を抑制し、筐体部90の内部に高粘性の流体Rを留めることができる。
The
流体供給部93は、高粘性の流体Rを筐体部90の内部に供給して、高粘性の流体Rを筐体部90の内部に充填させるとともに、フィルタ部91を通過させることによって、高粘性の流体Rを筐体部90の内部から外部に向けて流出させるように構成されている。これにより、流体供給部93は、高粘性の流体Rによりフィルタ部91を洗浄(逆洗)するように構成されている。その結果、フィルタ部91に付着した比較的細かい土粒子およびフィルタ部91に詰まった比較的粗い土粒子などが、フィルタ部91から取り除かれる。このように、間隙泥水圧計9は、流体供給部93によりフィルタ部91から土粒子を取り除くことが可能な構成を有している。
The
したがって、間隙泥水圧計9は、フィルタ部91に土粒子が詰まりにくい構成、および、流体供給部93によりフィルタ部91から土粒子を取り除くことが可能な構成を有していることから、チャンバ4内であっても精度の高い測定を継続して繰り返し行うことが可能である。
Therefore, the interstitial
(制御部の構成)
一例ではあるが、図1に示す制御部10は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等を含む回路基板である。
(Configuration of control section)
As an example, the
制御部10は、土圧計8の測定値および間隙泥水圧計9の測定値との差異(差分)に基づいて、チャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断するように構成されている。詳細には、制御部10は、土圧計8の測定値および間隙泥水圧計9の測定値との差異(差分)に基づいて土質を推定することにより、チャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断するように構成されている。制御部10には、加泥材が不足しているなどの制御結果を出力する出力装置10aが設けられている。一例ではあるが、出力装置10aは、ディスプレイなどにより構成される。
The
ここで、土圧計8の測定値および間隙泥水圧計9の測定値と、チャンバ4内への加泥材の注入との関係の一例について説明する。説明では、比較的粗い土粒子により構成される「砂礫層」と、比較的細かい土粒子により構成される「粘土層」とについて順に述べる。なお、地山が「砂礫層」および「粘土層」などのいずれによって構成されているかについては、シールド掘進機100による掘進に先立って行われるボーリング調査などにより判別される。なお、以下で説明する図6および図7のグラフでは、横軸がチャンバ4内の土砂の加泥材含有率を示し、縦軸がチャンバ4内の土砂の土圧計8の測定値に対するチャンバ4内の土砂の間隙泥水圧計9の測定値の割合を示している。
Here, an example of the relationship between the measured value of the
〈砂礫層について〉
まず、図6に示す「砂礫層」の場合について説明する。土圧計8の測定値に対する間隙泥水圧計9の測定値の割合は、加泥材含有率が大きくなるにつれて徐々に大きくなる。そして、間隙泥水圧計9の測定値の割合は、加泥材含有率がA1に到達すると、増加割合が急激に大きくなる。さらに、間隙泥水圧計9の測定値の割合は、加泥材含有率がA1よりも大きいA2に到達すると、再び増加割合が小さくなる。
<Regarding the gravel layer>
First, the case of the "gravel layer" shown in FIG. 6 will be described. The ratio of the measured value of the pore
上記のような土圧計8の測定値に対する間隙泥水圧計9の測定値の割合の変動が生じる理由は、A1以下では砂礫層を構成する土粒子の多くが互いに接触している状態(接触状態)になる一方、A2以上では砂礫層を構成する土粒子の多くが加泥材中に浮遊して互いに離間している状態(浮遊状態)になるためと考えられる。
The reason why the ratio of the measured value of the pore
したがって、少なくとも、加泥材含有率がA2未満、特に、A1未満では、砂礫層を構成する土粒子間に加泥材が閉じ込められているような状態となり、切羽圧力を加泥材が十分に伝播可能な状態ではなく、加泥材が不足している状態であるといえる。すなわち、少なくとも、加泥材含有率がA2未満では、塑性流動性および不透水性が十分ではないといえる。 Therefore, at least when the content of the mud addition material is less than A2, particularly less than A1, the mud addition material is trapped between the soil particles constituting the gravel layer, and the face pressure is sufficiently reduced by the mud addition material. It can be said that it is not in a state where it can be propagated, but in a state where the mud addition material is insufficient. That is, it can be said that plastic fluidity and water impermeability are not sufficient at least when the mud addition material content is less than A2.
一例ではあるが、実際の測定により得られた土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差分が、加泥材のしきい値T1における土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差分よりも大きい場合には、チャンバ4内への加泥材の供給が不足していると判断することが可能である。なお、しきい値T1は、少なくともA2以上の所定の値に設定される。
Although it is an example, the difference between the ratio of the measured value of the
すなわち、制御部10は、実際の測定により得られた土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差分と、しきい値T1における土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差分との大小を比較して、土質を推定することにより、チャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断するように構成されている。
That is, the
なお、上記のようなしきい値T1を利用する制御部10の判断は、シールド掘進機100による実際の掘進により得られる土圧計8の測定値および間隙泥水圧計9の測定値のデータの蓄積があって初めて実施することが可能となる。つまり、しきい値T1は、土圧計8の測定値および間隙泥水圧計9の測定値のデータの蓄積により初めて設定することが可能となる。
The determination by the
そこで、少なくとも上記のようなデータの蓄積がなされるまでは、制御部10は、土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差異(差分)の時間変化に基づいて土質変化を推定することにより、チャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断するように構成されている。一例ではあるが、「土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差異(差分)の時間変化に基づいて土質変化を推定する」には、シールド掘進機100による実際の掘進に伴う時間変化の中で、土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差異(差分)が急激に大きく変動することなどにより、加泥材が不足しているかもしれないと推定することなどが含まれる。
Therefore, at least until the data is accumulated as described above, the
〈粘土層について〉
次に、図7に示す「粘土層」の場合について説明する。土圧計8の測定値に対する間隙泥水圧計9の測定値の割合は、加泥材含有率が大きくなるにつれて徐々に大きくなる。なお、「砂礫層」の場合のように、土圧計8の測定値に対する間隙泥水圧計9の測定値の割合が大きく変動する変曲点は存在しない。加泥材の供給が少ない場合には、塑性流動性が低くなり土砂が密度の大きな硬い状態の塊になるため、土砂が間隙泥水圧計9のフィルタ部91を通過しにくくなり、間隙泥水圧計9の測定値の割合は、土圧計8と比較して小さくなる。一方、加泥材が十分に供給された場合には、塑性流動性が高くなり土砂が軟らかい粘土塊になるため、土砂が間隙泥水圧計9のフィルタ部91を通過しやすくなり、間隙泥水圧計9の測定値の割合が大きくなる。
<About the clay layer>
Next, the case of the "clay layer" shown in FIG. 7 will be described. The ratio of the measured value of the pore
一例ではあるが、実際の測定により得られた土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差分が、加泥材のしきい値T2における土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差分よりも大きい場合には、チャンバ4内への加泥材の供給が不足していると判断することが可能である。なお、しきい値T2は、少なくとも加泥材のA3未満の所定の値に設定される。A3は、土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合とが略等しくなる際における加泥材含有率である。
Although it is an example, the difference between the ratio of the measured value of the
すなわち、制御部10は、実際の測定により得られた土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差分と、しきい値T2における土圧計8の測定値の割合とおよび間隙泥水圧計9の測定値の割合との差分との大小を比較して、土質を推定することにより、チャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断するように構成されている。
That is, the
なお、上記のようなしきい値T2を利用する制御部10の判断は、シールド掘進機100による実際の掘進により得られる土圧計8の測定値および間隙泥水圧計9の測定値のデータの蓄積があって初めて実施することが可能となる。つまり、しきい値T2は、土圧計8の測定値および間隙泥水圧計9の測定値のデータの蓄積により初めて設定することが可能となる。
The determination by the
そこで、少なくとも上記のようなデータの蓄積がなされるまでは、制御部10は、土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差異(差分)の時間変化に基づいて土質変化を推定することにより、チャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断するように構成されている。一例ではあるが、「土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差異(差分)の時間変化に基づいて土質変化を推定する」には、シールド掘進機100による実際の掘進に伴う時間変化の中で、土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差異(差分)が急激に大きく変動することなどにより、加泥材が不足しているかもしれないと推定することなどが含まれる。
Therefore, at least until the data is accumulated as described above, the
(土砂圧力測定方法)
シールド掘進機100による土砂圧力測定方法について説明する。土砂圧力測定方法は以下の各工程を備えている。
(Sediment pressure measurement method)
A sediment pressure measuring method by the
土砂圧力測定方法は、間隙泥水圧計9による間隙泥水圧の測定前において、間隙泥水圧計9の筐体部90に設けられた流体供給部93により、筐体部90の内部に高粘性の流体Rを供給する工程を備えている。その結果、筐体部90の内部には高粘性の流体Rが充填されるとともに、フィルタ部91に土粒子の付着などがある場合には高粘性の流体Rによりフィルタ部91から土粒子が取り除かれる。これにより、間隙泥水圧計9による測定の準備が整えられる。
In the sediment pressure measurement method, before the interstitial mud pressure is measured by the interstitial
また、土砂圧力測定方法は、チャンバ4内の土砂に含まれる細粒分P(図5参照)が通過可能な目開き91aを有する網状のフィルタ部91を有する間隙泥水圧計9の筐体部90の内部に配置された受圧部92により、チャンバ4内の土砂に含まれる細粒分Pおよび水分に起因する間隙泥水圧を測定する工程を備えている。この際、間隙泥水圧計9は土砂に含まれる水分だけでなく、細粒分Pに起因する圧力を測定することになるが、細粒分Pは、土粒子の中でも特に小さな粒子であるため、受圧部92による測定にほとんど影響することがない。間隙泥水圧計9による測定は、カッタヘッド1が停止した状態で行われる。
In addition, the sediment pressure measurement method includes a pore mud
また、土砂圧力測定方法は、間隙泥水圧計9の近傍に配置された土圧計8により、チャンバ4内の土砂の土圧を測定する工程を備えている。土圧計8による測定は、通常、間隙泥水圧計9による測定と略同じタイミングで行われる。土圧計8による測定は、カッタヘッド1が停止した状態で行われる。
Moreover, the earth and sand pressure measuring method includes a step of measuring the earth pressure of the earth and sand in the
また、土砂圧力測定方法は、土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差異(差分)に基づいて、チャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断する工程を備えている。具体例として、土圧計8の測定値の割合と間隙泥水圧計9の測定値の割合との差異(差分)の時間変化に基づいて土質変化を推定することにより、チャンバ4内に供給する加泥材が不足しているか否が判断される。この他、土圧計8の測定値および間隙泥水圧計9の測定値のデータの蓄積がある場合には、加泥材含有率について所定のしきい値T1またはT2を設定した上で、土質変化を推定することにより、チャンバ4内に供給する加泥材が不足しているか否が判断される。
In addition, the sediment pressure measuring method determines whether or not the mud additive is insufficient in the
(実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of Embodiment)
The following effects can be obtained in this embodiment.
本実施形態では、上記のように、チャンバ4内の土砂に含まれる細粒分Pおよび水分に起因する間隙泥水圧を測定する間隙泥水圧計9を設けるとともに、間隙泥水圧計9に対して、チャンバ4内の土砂に含まれる細粒分Pが通過可能な目開き(開口)91aを有し、内部に受圧部92が配置される筐体部90の開放部90aを覆うフィルタ部91を設ける。これによって、従来のようにすべての土粒子をフィルタ部91において捕捉するのではなく、土砂の細粒分Pを細粒分Pが通過可能な目開き91aを有するフィルタ部91を通過させることによって、細粒分Pがフィルタ部91に付着して目詰まりを招くことを抑制することができる。また、間隙泥水圧計9に対して、筐体部90の内部に流体Rを供給する流体供給部93を設けることによって、フィルタ部91に目詰まりが発生したとしても、流体供給部93により筐体部90の内部に流体Rを供給することができるので、供給した流体Rによりフィルタ部91を洗浄して、フィルタ部91の目詰まりを解消することができる。以上の結果、間隙泥水圧計9により、継続的に(繰り返し)チャンバ4内の土砂の水分に起因する圧力を測定することができる。なお、フィルタ部91を通過する細粒分Pは、間隙水に浮遊している状態であるため、間隙泥水圧計9の受圧部92による測定値にほとんど影響することがない。また、土圧計8を設けることによって、チャンバ4内の土砂の間隙泥水圧だけでなく、土圧も取得することができるので、測定により得られた間隙泥水圧および土圧に基づいて、チャンバ4内の土質をより適切に推定することが可能となる。
In the present embodiment, as described above, the pore
本実施形態では、上記のように、流体供給部93は、流体Rとして、掘削対象の地山に含まれる土中水(地下水)よりも大きな粘度を有する流体Rを筐体部90の内部に供給するように構成されている。これによって、高粘性の流体Rを筐体部90の内部に充填することができるので、粘性の低い土中水(地下水)や細粒分Pを含む土粒子が筐体部90の内部へ浸入することを抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, the
本実施形態では、上記のように、フィルタ部91は、0.075mm以上0.125mm以下の目開き91aを有する形状に形成されている。これによって、細粒分Pがフィルタ部91を通過可能にするとともに、有効応力を主に担う比較的大きな土粒子をフィルタ部91で確実に捕捉することができる。
In this embodiment, as described above, the
本実施形態では、上記のように、土圧計8の測定値と間隙泥水圧計9の測定値との差異に基づいて、チャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断する制御部10をさらに備える。これによって、土圧計8の測定値と間隙泥水圧計9の測定値との差異に基づいてチャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断することができるので、加泥材が不足していると判断された場合に、加泥材を供給することにより、チャンバ4内の土砂に対して必要とされる塑性流動性および不透水性を適切に付与することができる。
In this embodiment, as described above, based on the difference between the measured value of the
本実施形態では、上記のように、制御部10は、土圧計8の測定値と間隙泥水圧計9の測定値との差異に基づいて土質を推定することにより、カッタヘッド1の前面側に供給する加泥材が不足しているか否かを判断するように構成されている。これによって、土質を推定した上で、チャンバ4内において加泥材が不足しているか否かを判断することができるので、加泥材が不足しているか否かをより適切に判断することができる。このため、チャンバ4内の土砂に対して必要とされる塑性流動性および不透水性をより適切に付与することができる。
In this embodiment, as described above, the
本実施形態では、上記のように、土圧計8および間隙泥水圧計9は、掘進方向前方から見て、チャンバ4を形成する隔壁3の中央の近傍位置、および、チャンバ4内から土砂を排出する土砂排出装置6の近傍位置の少なくとも一方に配置されている。これによって、土圧計8および間隙泥水圧計9を、チャンバ4を形成する隔壁3の中央の近傍位置に配置した場合、カッタヘッドの内周側に位置するために土砂が留まりやすく、加泥材が不足しがちな箇所の土砂の土圧および間隙泥水圧を測定することができる。また、土圧計8および間隙泥水圧計9を、チャンバ4内から土砂を排出する土砂排出装置6の近傍位置に配置した場合、土砂排出装置6により土砂の移動が激しく、塑性流動性および不透水性の状態が変わりやすい箇所の土砂の土圧および間隙泥水圧を測定することができる。
In the present embodiment, as described above, the
[変形例]
なお、今回開示された実施形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments and modifications disclosed this time should be considered as examples in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
たとえば、上記実施形態では、流体供給部から供給される流体を、掘削対象の地山に含まれる土中水よりも大きな粘度を有する高粘性の流体とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、流体供給部から供給される流体を、掘削対象の地山に含まれる土中水よりも小さな粘度を有する流体としてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the fluid supplied from the fluid supply unit is a high-viscosity fluid having a higher viscosity than the underground water contained in the ground to be excavated. is not limited to In the present invention, the fluid supplied from the fluid supply unit may be a fluid having a lower viscosity than underground water contained in the ground to be excavated.
また、上記実施形態では、土圧計および間隙泥水圧計を、5組設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、土圧計および間隙泥水圧計を、1~4組または6組以上設けてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example in which five sets of soil pressure gauges and pore mud pressure gauges are provided has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, 1 to 4 sets or 6 or more sets of soil pressure gauges and pore mud pressure gauges may be provided.
また、上記実施形態では、フィルタ部として網状で目開きを有するものを示したが、千鳥形状であるものや、ハニカム構造となっているもの、パンチングメタルのような構造のものであってもよい。フィルタ部として、細粒分が通過可能であれば網状でなくてもよい。 In addition, in the above-described embodiment, the mesh-like filter portion having openings is shown, but it may be a staggered filter portion, a honeycomb structure, or a structure such as punching metal. . The filter portion may not have a mesh shape as long as fine particles can pass through it.
また、上記実施形態では、フィルタ部の目開きの大きさを、0.075mm以上0.125mm以下とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、細粒分が通過可能であるならば、フィルタ部の目開きの大きさを、0.075mm以上0.125mm以下とは異なる大きさにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example was shown in which the size of the opening of the filter portion was 0.075 mm or more and 0.125 mm or less, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the mesh size of the filter portion may be set to a size other than 0.075 mm or more and 0.125 mm or less as long as fine particles can pass through.
また、上記実施形態では、カッタヘッドの前面側に加泥材を供給する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、チャンバ内に加泥材を直接供給するようにしてもよい。また、制御部は、土圧計の測定値と間隙泥水圧計の測定値との差異に基づいて土質を推定し、チャンバ内に供給する加泥材が不足しているか否かを判断するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the mud addition material is supplied to the front side of the cutter head was shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the mud addition material may be supplied directly into the chamber. In addition, the control unit estimates the soil quality based on the difference between the measured value of the soil pressure gauge and the measured value of the pore mud pressure gauge, and determines whether or not there is a shortage of the mud additive supplied to the chamber. good too.
また、上記実施形態で示した土圧計および間隙泥水圧計の隔壁に対する配置は一例にすぎず、上記実施形態とは異なる位置において、隔壁に対して土圧計および間隙泥水圧計を配置してもよい。 The arrangement of the soil pressure gauge and the pore mud pressure gauge with respect to the partition wall shown in the above embodiment is only an example, and the soil pressure gauge and the pore mud pressure gauge may be arranged with respect to the partition wall at positions different from those in the above embodiment.
また、上記実施形態では、土圧計および間隙泥水圧計を、隔壁に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、土圧計および間隙泥水圧計を、胴体の内周面やカッタヘッドの後面などに設けてもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which the earth pressure gauge and the pore mud pressure gauge are provided on the partition wall has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the soil pressure gauge and the pore mud pressure gauge may be provided on the inner peripheral surface of the body, the rear surface of the cutter head, or the like.
また、上記実施形態では、シールド掘進機が、土圧計および間隙泥水圧計の測定値に基づく所定の制御を行う制御部を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、シールド掘進機が、制御部を備えていなくてもよい。この場合、土圧計および間隙泥水圧計の測定値がそのまま出力される。 Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the shield machine includes a control unit that performs predetermined control based on the measured values of the soil pressure gauge and the pore mud pressure gauge, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the shield machine does not have to include the controller. In this case, the measured values of the soil pressure gauge and the pore mud pressure gauge are output as they are.
1 カッタヘッド
3 隔壁
4 チャンバ
6 土砂排出装置
8 土圧計
9 間隙泥水圧計
10 制御部
90 (間隙泥水圧計の)筐体部
90a (筐体部の)開放部
91 (間隙泥水圧計の)フィルタ部
91a (間隙泥水圧計の)目開き
92 (間隙泥水圧計の)受圧部
93 (間隙泥水圧計の)流体供給部
100 シールド掘進機
P 細粒分
R 流体
1
Claims (7)
前記チャンバ内の土砂に含まれる細粒分および水分に起因する間隙泥水圧を測定する間隙泥水圧計と、
前記チャンバ内の土砂の土圧を測定する土圧計と、を備え、
前記間隙泥水圧計は、
前記チャンバ内の土砂から間隙泥水圧を受ける受圧部と、
前記チャンバ内の土砂に含まれる前記細粒分が通過可能な開口を有するフィルタ部と、
前記フィルタ部により覆われる開放部が設けられ、内部に前記受圧部が配置される筐体部と、
前記筐体部に設けられ、前記筐体部の内部に流体を供給する流体供給部と、を含む、シールド掘進機。 a chamber in which excavated earth and sand are stored;
a pore mud water pressure gauge for measuring pore mud water pressure caused by fine grain content and moisture contained in the earth and sand in the chamber;
and a soil pressure gauge that measures the soil pressure of the soil in the chamber,
The pore mud pressure gauge is
a pressure receiving portion that receives interstitial mud water pressure from earth and sand in the chamber;
a filter portion having an opening through which the fine particles contained in the earth and sand in the chamber can pass;
a housing portion provided with an open portion covered by the filter portion and having the pressure receiving portion disposed therein;
A shield machine comprising: a fluid supply unit provided in the housing and supplying a fluid to the inside of the housing.
土圧計により、前記チャンバ内の土砂の土圧を測定する工程と、
前記土圧計の測定値と前記間隙泥水圧計の測定値との差異に基づいて、前記チャンバ内で加泥材が不足しているか否かを判断する工程と、
前記間隙泥水圧計による間隙泥水圧の測定前に、前記間隙泥水圧計の流体供給部により、前記筐体部の内部に流体を供給する工程と、を備える、シールド掘進機の土砂圧力測定方法。
The pore mud water pressure caused by the fine particles and moisture contained in the earth and sand in the chamber is measured by the pressure receiving part inside the housing part of the pore mud pressure gauge having a filter part having an opening through which the fine particles can pass. process and
measuring the earth pressure of earth and sand in the chamber with an earth pressure gauge;
a step of determining whether or not there is a shortage of mud additive in the chamber based on the difference between the measured value of the earth pressure gauge and the measured value of the pore mud pressure gauge;
and a step of supplying a fluid to the inside of the casing from a fluid supply unit of the pore mud pressure gauge before measuring the pore mud pressure by the pore mud pressure gauge.
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