JP3097773B2 - 高気圧作業室からの排土処理装置 - Google Patents
高気圧作業室からの排土処理装置Info
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- Air Transport Of Granular Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、潜函（ニューマチック
ケーソン）基礎工や高気圧作業室内の函内からの、掘削
土砂の排土処理方法に関する。
ケーソン）基礎工や高気圧作業室内の函内からの、掘削
土砂の排土処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トンネル内に圧縮空気を送り、涌
き水を抑えて切羽の安定を図りながら掘削する工法があ
る。この工法では、高気圧作業室内から大気圧中への土
砂の排出は、高気圧作業室内の圧力を維持するために、
次のようにして実施されている。
き水を抑えて切羽の安定を図りながら掘削する工法があ
る。この工法では、高気圧作業室内から大気圧中への土
砂の排出は、高気圧作業室内の圧力を維持するために、
次のようにして実施されている。
【０００３】図４に示すように、手堀式シールド推進工
法では、掘削作業を行う高気圧作業室１に接してロック
室２を設け、まず高気圧作業室１内で生じた掘削土砂を
ロック室２内へ移動する。次に、このロック室２内を、
圧力調整バルブ３を作動させて減圧し、大気圧下にす
る。そしてロック室２の端部に設けたロック室ドア４を
開けてロック室３内の前記土砂を坑外に搬出している。
法では、掘削作業を行う高気圧作業室１に接してロック
室２を設け、まず高気圧作業室１内で生じた掘削土砂を
ロック室２内へ移動する。次に、このロック室２内を、
圧力調整バルブ３を作動させて減圧し、大気圧下にす
る。そしてロック室２の端部に設けたロック室ドア４を
開けてロック室３内の前記土砂を坑外に搬出している。
【０００４】また潜函基礎工では、図５に示すように、
高気圧作業室１に土砂搬出バケット５を設置し、適当な
土砂積込装置によってこれに掘削土砂を積み込む。そし
て、土砂搬出用のクレーン７によりこれを引き上げ、高
気圧が維持されたマテリアルシャフト８内を通過し、マ
テリアルロック９に到達させる。その後、マテリアルロ
ック９内を高気圧から大気圧に減圧してロックドア１０
を開け、引き上げた土砂バケット５を取り出して、坑外
へ搬出している。
高気圧作業室１に土砂搬出バケット５を設置し、適当な
土砂積込装置によってこれに掘削土砂を積み込む。そし
て、土砂搬出用のクレーン７によりこれを引き上げ、高
気圧が維持されたマテリアルシャフト８内を通過し、マ
テリアルロック９に到達させる。その後、マテリアルロ
ック９内を高気圧から大気圧に減圧してロックドア１０
を開け、引き上げた土砂バケット５を取り出して、坑外
へ搬出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方法では、ロック室３を介して土砂の搬出や土
砂搬出用バケット５の出し入れを行っているので作業ス
ピードが遅いことが大きな問題となっている。その他に
も、ロック室内での圧縮空気の消費が多いことや、後者
では、ワイヤーロープ１１の通し孔からの騒音、及びマ
テリアルロック９からの排気騒音が大きい問題点が指摘
されている。
た従来の方法では、ロック室３を介して土砂の搬出や土
砂搬出用バケット５の出し入れを行っているので作業ス
ピードが遅いことが大きな問題となっている。その他に
も、ロック室内での圧縮空気の消費が多いことや、後者
では、ワイヤーロープ１１の通し孔からの騒音、及びマ
テリアルロック９からの排気騒音が大きい問題点が指摘
されている。
【０００６】さらにはロック室３のドアの開閉の度毎に
圧縮空気の供給が必要であり、後者ではクレーン７の操
作に人力を要するので、作業が大規模なものとなり必然
的に工事費が高くなる。
圧縮空気の供給が必要であり、後者ではクレーン７の操
作に人力を要するので、作業が大規模なものとなり必然
的に工事費が高くなる。
【０００７】本発明は、上述したような問題に対処する
ために開発されたものであって、高気圧作業室内から大
気圧内への排土作業の能率の向上、及び簡素化を達成で
きる排土処理方法を提供することを目的とする。
ために開発されたものであって、高気圧作業室内から大
気圧内への排土作業の能率の向上、及び簡素化を達成で
きる排土処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的の達成
のために以下のような構成としている。すなわち、掘削
作業を実施する高気圧作業室内から大気圧中への掘削土
砂の排出において、切羽に臨む高気圧作業室内に土砂圧
送用装置を設置し、切羽において発生した土砂の流動性
を高める工程と、高気圧作業室内の気圧を保持したま
ま、前記土砂を、前記土砂圧送用装置を作動させて圧送
管を経由して大気圧中まで連続して圧送をする工程を含
むものである。
のために以下のような構成としている。すなわち、掘削
作業を実施する高気圧作業室内から大気圧中への掘削土
砂の排出において、切羽に臨む高気圧作業室内に土砂圧
送用装置を設置し、切羽において発生した土砂の流動性
を高める工程と、高気圧作業室内の気圧を保持したま
ま、前記土砂を、前記土砂圧送用装置を作動させて圧送
管を経由して大気圧中まで連続して圧送をする工程を含
むものである。
【０００９】また切羽において発生した土砂の流動性を
高めるために、土砂攪拌を行い、土砂の性質によって
は、水等の流動化剤、減摩剤、気泡剤から選ばれた一ま
たは二以上の添加物を添加することが望ましい。通常
は、土砂をコンクリートポンプ等の圧送装置により圧送
可能な状態にするため、スクリューコンベアによる土砂
攪拌やシルトミキサーの攪拌で改良する。
高めるために、土砂攪拌を行い、土砂の性質によって
は、水等の流動化剤、減摩剤、気泡剤から選ばれた一ま
たは二以上の添加物を添加することが望ましい。通常
は、土砂をコンクリートポンプ等の圧送装置により圧送
可能な状態にするため、スクリューコンベアによる土砂
攪拌やシルトミキサーの攪拌で改良する。
【００１０】上記の方法を実施するための装置は、切羽
に臨む高気圧作業室内に掘削土砂の攪拌装置と、攪拌し
た土砂を圧送する土砂圧送用装置を設置し、この土砂圧
送用装置と大気圧の外部とを連通する圧送管を配設し、
この圧送管には開閉弁を設けた構成である。
に臨む高気圧作業室内に掘削土砂の攪拌装置と、攪拌し
た土砂を圧送する土砂圧送用装置を設置し、この土砂圧
送用装置と大気圧の外部とを連通する圧送管を配設し、
この圧送管には開閉弁を設けた構成である。
【００１１】前記掘削土砂の攪拌装置には、上記の添加
剤等の土砂改良剤の注入装置を、注入パイプを介して連
結することができる。さらに土質によっては、圧送装置
に送り込む前に、礫を破砕するクラッシャーを設置する
とよい。
剤等の土砂改良剤の注入装置を、注入パイプを介して連
結することができる。さらに土質によっては、圧送装置
に送り込む前に、礫を破砕するクラッシャーを設置する
とよい。
【００１２】さらにまた、高気圧作業室に設置した圧送
装置に、テレビカメラやセンサーを設置することによっ
て、土砂排出の無人化への対応が可能となり、高気圧下
の作業性の向上も図れる。
装置に、テレビカメラやセンサーを設置することによっ
て、土砂排出の無人化への対応が可能となり、高気圧下
の作業性の向上も図れる。
【００１３】
【作用】本発明は、高気圧作業室内の土砂圧送用装置を
作動させて、土砂をロック室内を通過させずに排土する
ことにより、切羽や函内において発生した土砂は圧送管
を通して大気圧の外部に連続的に、迅速に搬送される。
作動させて、土砂をロック室内を通過させずに排土する
ことにより、切羽や函内において発生した土砂は圧送管
を通して大気圧の外部に連続的に、迅速に搬送される。
【００１４】この圧送中には圧管内には土砂が充填さ
れ、その圧力抵抗値が大きいため、高気圧作業室内の高
圧により空気が排土管を通して噴出することはない。作
業中断時には排土管を開閉する安全弁を閉じて、高気圧
作業室１の気密性を保持する。
れ、その圧力抵抗値が大きいため、高気圧作業室内の高
圧により空気が排土管を通して噴出することはない。作
業中断時には排土管を開閉する安全弁を閉じて、高気圧
作業室１の気密性を保持する。
【００１５】また、土砂搬出時に発生するロックの開閉
による騒音がなく、ワイヤーの通し孔からの圧縮空気の
流出も発生しない。地上では、設備上の任意の場所に排
土場所を決定でき、作業ヤードの活性が図れる。
による騒音がなく、ワイヤーの通し孔からの圧縮空気の
流出も発生しない。地上では、設備上の任意の場所に排
土場所を決定でき、作業ヤードの活性が図れる。
【００１６】
【実施例１】次に本発明の一実施例について添付図面に
基づき説明する。図１は、本発明に係る排土処理方法の
実施例１を示す概略図である。坑内の切羽面に接して高
気圧作業室１が設けられている。この高気圧作業室１に
隣接して、気密性が保持できるロック室２が設けられて
いる。また坑道２４の外部には、コンプレッサ１６が設
置され、このコンプレッサ１６からロック室２と高気圧
作業室１に至る送気管１５によって、上記高圧作業室１
とロック室２に圧縮空気を送ることができる。
基づき説明する。図１は、本発明に係る排土処理方法の
実施例１を示す概略図である。坑内の切羽面に接して高
気圧作業室１が設けられている。この高気圧作業室１に
隣接して、気密性が保持できるロック室２が設けられて
いる。また坑道２４の外部には、コンプレッサ１６が設
置され、このコンプレッサ１６からロック室２と高気圧
作業室１に至る送気管１５によって、上記高圧作業室１
とロック室２に圧縮空気を送ることができる。
【００１７】また、高気圧作業室１と坑外（地上の適
所）は、安全バルブ１９を設けた土砂圧送パイプ１８に
よって連通され、その際、この土砂圧送パイプ１８は高
気圧作業室１からロック室２を貫通して坑外へ伸びてい
る。
所）は、安全バルブ１９を設けた土砂圧送パイプ１８に
よって連通され、その際、この土砂圧送パイプ１８は高
気圧作業室１からロック室２を貫通して坑外へ伸びてい
る。
【００１８】そして、コンプレッサ１６からの圧縮空気
は、送気管１５及び圧力隔壁１４を通り、高気圧作業室
１内に送られ、その内部は一定の高気圧に維持される。
高気圧作業室１への出入りや材料の出し入れは、ロック
室２を介して行われる。すなわち、高気圧作業室１へ入
るには、ロック室２内に入り、その端部に設けたロック
室ドア４ａを閉めて、圧力調整バルブ３を作動させてロ
ック室２内を高気圧作業室１と同等の高圧にする。その
後、ロック室２と高気圧作業室１の境にあるドア４ｂを
開け、高気圧作業室１に入る。また高気圧作業室１から
出る場合は、上記の逆の手順による。
は、送気管１５及び圧力隔壁１４を通り、高気圧作業室
１内に送られ、その内部は一定の高気圧に維持される。
高気圧作業室１への出入りや材料の出し入れは、ロック
室２を介して行われる。すなわち、高気圧作業室１へ入
るには、ロック室２内に入り、その端部に設けたロック
室ドア４ａを閉めて、圧力調整バルブ３を作動させてロ
ック室２内を高気圧作業室１と同等の高圧にする。その
後、ロック室２と高気圧作業室１の境にあるドア４ｂを
開け、高気圧作業室１に入る。また高気圧作業室１から
出る場合は、上記の逆の手順による。
【００１９】この高気圧作業室１内には、図２のよう
に、土砂圧送用コンクリートポンプ１２と塑性攪拌用シ
ルトミキサー１３が配置され、坑内において掘削機１６
により掘削した土砂２２を、スクリューコンベア１７と
塑性攪拌用シルトミキサー１３を経由して、土砂圧送用
コンクリートポンプ１２に送る。ここから、土砂２２は
土砂圧送パイプ１８内を順次送られ、地上の所定場所２
３へ連続的に排出される。また高気圧作業室１内に設置
した土砂圧送パイプ１８には安全バルブ１９を設け、圧
送排土作業の中断時にはこれを閉じて安全を確保する。
に、土砂圧送用コンクリートポンプ１２と塑性攪拌用シ
ルトミキサー１３が配置され、坑内において掘削機１６
により掘削した土砂２２を、スクリューコンベア１７と
塑性攪拌用シルトミキサー１３を経由して、土砂圧送用
コンクリートポンプ１２に送る。ここから、土砂２２は
土砂圧送パイプ１８内を順次送られ、地上の所定場所２
３へ連続的に排出される。また高気圧作業室１内に設置
した土砂圧送パイプ１８には安全バルブ１９を設け、圧
送排土作業の中断時にはこれを閉じて安全を確保する。
【００２０】
【実施例２】次に、本発明の実施例２を説明する。図３
は、本発明に係る排土処理方法の実施例２を示す概略図
である。
は、本発明に係る排土処理方法の実施例２を示す概略図
である。
【００２１】この実施例は、本発明を潜函工において使
用した例である。ここでは土砂圧送用コンクリートポン
プ１２と、塑性攪拌用ミキサー１３の他に、土砂改良剤
注入装置２０及び土砂改良剤注入パイプ２１を配置し
て、切羽からの土砂圧送を行うものである。本実施例で
は、高気圧作業室１内が潜函２５により隔絶されてい
る。そして坑内において掘削した土砂を、塑性攪拌用シ
ルトミキサー１３に送る土砂積み込み装置６が設置され
ている。そして塑性攪拌用シルトミキサー１３は、土砂
改良剤注入パイプ２１を介して、地上の土砂改良剤注入
装置２０に連結されている。
用した例である。ここでは土砂圧送用コンクリートポン
プ１２と、塑性攪拌用ミキサー１３の他に、土砂改良剤
注入装置２０及び土砂改良剤注入パイプ２１を配置し
て、切羽からの土砂圧送を行うものである。本実施例で
は、高気圧作業室１内が潜函２５により隔絶されてい
る。そして坑内において掘削した土砂を、塑性攪拌用シ
ルトミキサー１３に送る土砂積み込み装置６が設置され
ている。そして塑性攪拌用シルトミキサー１３は、土砂
改良剤注入パイプ２１を介して、地上の土砂改良剤注入
装置２０に連結されている。
【００２２】排土をするには、先ず掘削土砂２２を、土
砂積み込み装置６により塑性攪拌用シルトミキサー１３
に送り、通常、水や流動化剤、減摩剤の添加、または気
泡剤等の土砂改良剤の添加をおこない攪拌し、土砂の流
動性を高める。
砂積み込み装置６により塑性攪拌用シルトミキサー１３
に送り、通常、水や流動化剤、減摩剤の添加、または気
泡剤等の土砂改良剤の添加をおこない攪拌し、土砂の流
動性を高める。
【００２３】その後、流動性が改良された土砂は、土砂
圧送用コンクリートポンプ１２を作動させることによ
り、土砂圧送パイプ１８内を順次送られ、地上の所定場
所２３へ排土される。また高気圧作業室１内に設置した
土砂圧送パイプ１８には安全バルブ１９を設け、圧送排
土作業の中断時にはこれを閉じて安全を確保する。
圧送用コンクリートポンプ１２を作動させることによ
り、土砂圧送パイプ１８内を順次送られ、地上の所定場
所２３へ排土される。また高気圧作業室１内に設置した
土砂圧送パイプ１８には安全バルブ１９を設け、圧送排
土作業の中断時にはこれを閉じて安全を確保する。
【００２４】なお、高気圧作業室１への出は入りは、図
示しないロック室を利用して行う。
示しないロック室を利用して行う。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明における高
気圧作業室からの排土処理装置によれば、特に、切羽に
臨む高気圧作業室に接して高気圧作業室内への出入りの
ためのロック室を備える掘進工法において、高気圧作業
室内に、掘削された土砂を攪拌する攪拌装置、及びこの
攪拌装置で攪拌されて流動化された土砂を圧送するコン
クリートポンプを設置し、このコンクリートポンプに接
続された圧送パイプをロック室を貫通して坑外へ伸長す
るように配設したことから、切羽において発生した土砂
を大気圧中まで連続して圧送することができ、その結
果、高気圧作業下の作業の急速施工が図られ、圧気工法
採用の手堀式シールド工法や推進工法、そして潜函基礎
工の施工能率を飛躍的に向上させることができる。
気圧作業室からの排土処理装置によれば、特に、切羽に
臨む高気圧作業室に接して高気圧作業室内への出入りの
ためのロック室を備える掘進工法において、高気圧作業
室内に、掘削された土砂を攪拌する攪拌装置、及びこの
攪拌装置で攪拌されて流動化された土砂を圧送するコン
クリートポンプを設置し、このコンクリートポンプに接
続された圧送パイプをロック室を貫通して坑外へ伸長す
るように配設したことから、切羽において発生した土砂
を大気圧中まで連続して圧送することができ、その結
果、高気圧作業下の作業の急速施工が図られ、圧気工法
採用の手堀式シールド工法や推進工法、そして潜函基礎
工の施工能率を飛躍的に向上させることができる。
【００２６】また、本発明における高気圧作業室からの
排土処理装置によれば、掘削された土砂をコンクリート
ポンプを利用して坑外に圧送する圧送パイプがロック室
を貫通して設置されているため、高気圧作業室を区画す
る隔壁を圧送パイプが貫通する部分の気密構造の設計が
容易で、しかも当該気密構造の耐久性も高く、長期に渡
り安全に当該設備の維持を図ることができる。
排土処理装置によれば、掘削された土砂をコンクリート
ポンプを利用して坑外に圧送する圧送パイプがロック室
を貫通して設置されているため、高気圧作業室を区画す
る隔壁を圧送パイプが貫通する部分の気密構造の設計が
容易で、しかも当該気密構造の耐久性も高く、長期に渡
り安全に当該設備の維持を図ることができる。
【図１】 本発明に係る排土処理方法の実施例１を示す
概略図
概略図
【図２】 排土処理装置の主要部分を示す図
【図３】 本発明に係る排土処理方法の実施例２を示す
概略図
概略図
【図４】 従来の手堀式シールド推進工法における排土
処理装置の概略図
処理装置の概略図
【図５】 従来の潜函基礎工における排土処理装置の概
略図
略図
１ 高気圧作業室 ２ ロック室 １２ 土砂圧送用コンクリートポンプ １３ 塑性攪拌用シルトミキサー １５ 送気管 １８ 土砂圧送パイプ ２０ 土砂改良剤注入装置 ２１ 改良剤注入パイプ
Claims (1)
- 【請求項１】 切羽に臨む高気圧作業室に接して前記高
気圧作業室内への出入りのためのロック室を備える掘進
工法における高気圧作業室からの排土処理装置であっ
て、 前記高気圧作業室内に設置され、掘削された土砂を攪拌
する攪拌装置と、前記高気圧作業室内に設置され、前記
攪拌装置で攪拌されて流動化された土砂を圧送するコン
クリートポンプと、このコンクリートポンプの突出口に
一端が接続され、他端が前記ロック室を貫通して坑外へ
伸長する土砂圧送パイプと、前記高気圧作業室内に位置
する前記土砂圧送パイプに設けられた安全バルブとから
構成されている ことを特徴とする高気圧作業室からの排
土処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25260591A JP3097773B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 高気圧作業室からの排土処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25260591A JP3097773B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 高気圧作業室からの排土処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586799A JPH0586799A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3097773B2 true JP3097773B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=17239695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25260591A Expired - Fee Related JP3097773B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 高気圧作業室からの排土処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3097773B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104131819A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-05 | 扬州斯普森机械制造有限公司 | 自主推进式土压平衡顶管掘进机 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP25260591A patent/JP3097773B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0586799A (ja) | 1993-04-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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