JP3527935B2 - 土砂の圧送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は土砂の圧送方法に関
するものであり、さらに詳しくは回転式カッタを備えた
メカニカルシールド機により土砂を掘削し、掘削した土
砂を排出移送するために使用する土砂の圧送方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、砂層、細砂層、砂礫層などの掘削
に好ましいシールド工法の一種として掘削した土砂をポ
ンプを用いて泥土輸送管中を圧送して排出移送する泥土
圧式シールド工法が開発されている。従来の泥土圧式シ
ールド機の一例を図１及び図２に示す。図１は泥土圧式
シールド工法を適用する泥土圧式シールド機の設備の一
例を示す概略説明図、及び図２は図１の泥土圧式シール
ド機の要部の拡大図である。この泥土圧式シールド機１
は、一種の密閉型シールド機であり、掘削土砂に不透水
性を与えると共に流動性を与えるために掘削用液として
の泥漿を注入する工法を適用するものであり、モータ１
６により駆動される切羽即ちカッタ１５を前面に設けた
隔壁１１の後方にチャンバ２を形成している。該チャン
バ２内には、カッタ１５で掘削した掘削土砂と泥漿を混
練する攪拌翼１４、該混練物即ち泥土をチャンバ２外へ
送り出すモータ１７により駆動されるスクリューコンベ
ヤ１３ａ等を備えている。

【０００３】この泥土圧式シールド機１については、チ
ャンバ２内の掘削土砂は、加圧手段で積極的に加圧され
る場合、土砂自体の土圧或いは掘削された土砂によって
土圧がかかる場合がある。チャンバ２には、該泥漿を注
入するため泥漿注入口１２が設けられている。この泥漿
は、ベントナイトを分散させた分散液貯槽６から泥漿圧
送ポンプ１９によって泥漿フロー９を経て坑内に設けた
注入ポンプ１０に送り込まれる。更に、注入ポンプ１０
に送り込まれた泥漿は、泥漿フロー９を経て調節バルブ
２０で注入量を調節されて泥漿注入口１２からチャンバ
２内へ注入される。必要があれば、水注入配管７から水
を混合し希釈して注入することもできる。一方、カッタ
１５で掘削した掘削土砂は、チャンバ２内に注入された
泥漿と攪拌翼１４によって混合され、チャンバ２から排
出に好ましい状態、即ち、適度な流動性、不透水性即ち
止水性に好ましい泥土に作られる。

【０００４】チャンバ２に充填された泥土は、シールド
ジャッキ２２の作動で発生する推力によってチャンバ２
内の泥土に泥土圧を発生させ、該泥土圧をカッタ１５に
作用する土砂圧及び水圧に対抗させ、泥土圧式シールド
機１の掘進と排土を行うものである。掘削土砂と泥漿と
が混合されて生成した泥土は、チャンバ２の一部を構成
するハウジング２３ａ内に配置したスクリューコンベヤ
１３ａによって移送され、さらにこのスクリューコンベ
ヤに連結されたハウジング２３ｂ内に配置したスクリュ
ーコンベヤ１３ｂによって移送された後、第１の圧送ポ
ンプ３ａにより泥土輸送管２１中を圧送され立坑下に設
けられた第２の圧送ポンプ３ｂに移送され、この圧送ポ
ンプ３ｂにより泥土輸送管４中を上方に圧送され坑外の
泥土ホッパ５へ運び出され、該泥土はセメントなどの固
化剤を必要により混合されて泥土ホッパ５からダンプ車
８等で所定の場所へ運び去られる。なお、図中、１８は
ケースジャッキである。

【０００５】上記の泥土圧式シールド工法を用いて地盤
をシールド掘削する際、掘削土砂の流動性が悪くチャン
バ内やスクリューコンベヤ内で掘削土砂が詰まったりす
る問題を避けるために従来、一般的には、ベントナイト
のような微細土粒子分散液から成る泥漿にＣＭＣ、ポリ
カルボン酸、ナフタレンスルホン酸・ホルムアルデヒド
縮合物などの、多価アニオン性水溶性高分子からなる分
散剤を添加した泥漿を添加する工法が行われている。

【０００６】しかしながら、ベントナイトのような微細
土粒子分散液は凡そ６０〜７０重量％もの多量の微細土
粒子を含むものが用いられており、しかも掘削する土砂
とほぼ同量の微細土粒子を用いる必要があるので、大型
の装置が必要となる、操作が煩雑になる、不経済となる
などの欠点があった。

【０００７】泥土圧式シールド工法において掘削された
土砂を凝集状態の泥土にするためにアクリル酸塩、２−
アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アク
リルアミドを特定量含むアクリル系水溶性高分子、シル
ト粘土および水からなる３成分を掘削された土砂に混練
して凝集状態の泥土にする技術が提案されているが（特
公平７−１６６８０号公報）、このアクリル系水溶性高
分子は、掘削した土砂を流動性のある泥土としてポンプ
を用いて泥土輸送管中を圧送できるようにするために高
分子化すると、泥土輸送管中を圧送中に固液分離して水
分だけが先に流出する現象が起こり、泥土輸送管を閉塞
する問題がある。

【０００８】同様に、泥土圧式シールド工法において掘
削された土砂に、水に対して、アクリルアミドとアクリ
ル酸の共重合体（分子量３００以上）のアクリル系樹脂
を単独または他の作泥材とともに添加した泥土圧系シー
ルド工事および泥土圧系推進工事における土木用加泥材
を添加する技術が提案されているが（特開平５−３３９
５６４号公報）、この土木用加泥材は、前記と同様に泥
土輸送管中を圧送中に固液分離して水分だけが先に流出
する現象が起こり、泥土輸送管を閉塞する問題がある。

【０００９】また、シールド掘進機の先端の空間部に加
圧した気体を充填して行う圧気型シールド掘削工法にお
いて、掘削する切羽面に対して繊維質材料、吸水粘着性
の高分子材料を用いて漏気防止層を連続的に形成しなが
ら地盤を掘進するシールド工法が提案されているが（特
開平７−１３３６８９号公報）、この技術は特殊な工法
であって現在は試験施工が行われている段階であり、ま
た、この技術において繊維質材料、吸水粘着性の高分子
材料を用いるのは、上記のようにシールド掘進機の先端
の空間部からの気体の漏気防止であって、掘削した土砂
をポンプを用いて泥土輸送管中を圧送するためのもので
はない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
記の問題を解決することであり、多量の微細土粒子を用
いることなく、掘削した土砂に混合するだけで掘削した
土砂を流動性のある泥土としてポンプを用いて泥土輸送
管中を圧送して排出移送できる土砂の圧送方法を提供す
ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題に
鑑み鋭意研究した結果、スルホン基を含む単量体を主と
して含有する水溶性ビニル単量体を逆相エマルジョン重
合して得られる特定の水溶性アニオン性共重合体を水に
溶解した液を土砂の圧送助剤として掘削した土砂に少量
混合するだけで掘削した土砂を流動性のある泥土として
ポンプを用いて泥土輸送管中を圧送して容易に排出移送
できることを見いだし本発明に到達した。

【００１２】本発明の請求項１の発明は、スルホン基を
有する単量体を３０〜１００モル％含有する水溶性ビニ
ル単量体を重合して得られる水溶性アニオン性（共）重
合体を水に溶解した液を主成分とする液を、掘削した含
水土砂に添加して流動性のある泥土とした後、ポンプに
より配管中を移動させることを特徴とする土砂の圧送方
法である。

【００１３】本発明の請求項２の発明は、請求項１に記
載の土砂の圧送方法において、前記水溶性アニオン性
（共）重合体の１規定食塩水中における固有粘度が３ｄ
ｌ／ｇ以上であることを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項３の発明は、請求項１ある
いは請求項２に記載の土砂の圧送方法において、前記ス
ルホン基を有する単量体がアクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸あるいはその塩であることを特徴と
する。

【００１５】本発明の請求項４の発明は、請求項１から
請求項３のいずれかに記載の土砂の圧送方法において、
前記スルホン基を有する単量体と共重合させる単量体が
アクリルアミドおよび／又はアクリル酸塩であることを
特徴とする。

【００１６】本発明の請求項５の発明は、請求項１から
請求項４のいずれかに記載の土砂の圧送方法において、
前記水溶性アニオン性（共）重合体が、（Ａ）スルホン
基を有する単量体を３０〜１００モル％含有する水溶性
ビニル単量体水溶液、（Ｂ）少なくとも１種類の炭化水
素から成る油状相、（Ｃ）逆相エマルジョンを生成する
に有効な量とＨＬＢである少なくとも１種類の界面活性
剤の混合体を強攪拌し、微細単量体相液滴を形成させた
後に重合操作を行い、水に溶解したものであることを特
徴とする。

【００１７】本発明の請求項６の発明は、請求項１から
請求項５のいずれかに記載の土砂の圧送方法において、
前記含水土砂１ｍ³ に対し、前記水溶性アニオン性
（共）重合体を純分で０．１〜５ｋｇ添加することを特
徴とする。

【００１８】本発明の請求項７の発明は、請求項１から
請求項６のいずれかに記載の土砂の圧送方法において、
前記含水土砂の種類が土圧系シールド工法によるトンネ
ル工事の掘削残土であることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明に用いられるスルホン基を
含む単量体の具体例としては、アクリルアミド−２−メ
チルプロパンスルホン酸の塩、ビニルスルホン酸の塩、
スチレンスルホン酸の塩およびこれらの混合物を挙げる
ことができる。

【００２０】本発明においては、スルホン塩基を含む水
溶性ビニル単量体とともに水溶性非イオン性ビニル単量
体を共重合してもよい。水溶性非イオン性ビニル単量体
の具体例としては（メタ）アクリルアミド、ビニルメチ
ルエーテル、ビニルエチルエーテルなどを挙げることが
できる。

【００２１】本発明においては、他の共重合可能な水溶
性ビニル単量体として、（メタ）アクリル酸、イタコン
酸、マレイン酸、フマール酸およびその塩などのアニオ
ン性単量体を共重合してもよい。

【００２２】本発明においては、生成する水溶性アニオ
ン性（共）重合体の分子量を調整するために必要に応じ
て連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤の具体
例としては、アルコール、メルカプタン、ホスファイ
ト、サルファイトまたはこれらのいずれかの混合物を挙
げることができる。

【００２３】本発明に用いられるスルホン基を含む水溶
性ビニル単量体の量は３０モル％以上１００モル％以下
であり、好ましくは５０モル％以上９５モル％以下であ
る。３０モル％未満ではスルホン基の分散作用が十分で
なく、潤滑剤または保水剤としての働きが不十分とな
り、掘削した土砂に少量混合するだけで掘削した土砂を
流動性のある泥土としてポンプを用いて泥土輸送管中を
圧送して容易に排出移送できなくなる。

【００２４】本発明の水溶性アニオン性（共）重合体
が、土砂の圧送助剤として有用なためには分子量が高い
必要があり、１規定食塩水中における固有粘度が３ｄｌ
／ｇ以上、好ましくは４ｄｌ／ｇ以上、さらに好ましく
は５ｄｌ／ｇ以上である。３ｄｌ／ｇ未満では分子量が
低過ぎて潤滑剤または保水剤としての働きが不十分とな
る。また３０ｄｌ／ｇ超では分子量が高過ぎて泥土の粘
度が高くなり流動性のある泥土として排出移送できなく
なる。

【００２５】本発明に用いられる水溶性アニオン性
（共）重合体は、通常使用されている公知の重合法によ
って共重合することができる。例えば、水溶液中で重合
してもよく、疎水性溶剤中での懸濁重合、逆相エマルジ
ョン重合も採用できる。重合温度は開始剤の種類により
異なるので特に限定されず、開始剤が機能する温度であ
れば差し支えない。また、使用する重合開始剤も一般的
に使用されているレドックス系、アゾ系などどのような
ものでも使用でき特に限定されない。特に疎水性界面活
性剤と有機溶剤中で水溶性ビニル単量体を必要に応じて
連鎖移動剤の存在下に共重合する逆相エマルジョン重合
方法が好ましい。たとえば、スルホン基を含む単量体を
少なくとも３０モル％含有する水溶性ビニル単量体と連
鎖移動剤を含む水溶液と、ＨＬＢが３〜６である疎水性
界面活性剤を含む有機分散媒とを混合し乳化させた後、
ラジカル重合触媒の存在下、温度３０〜８０℃で重合さ
せ油中水型アニオン性重合体エマルジョンを製造する方
法がある（特開昭６１−２３６２５０号）。この油中水
型エマルジョンに親水性界面活性剤を添加して水に混合
し、水中油型のエマルジョンに転相し使用する。

【００２６】このような土砂の圧送助剤の形状は特に限
定されず、乾燥した粉状でも、エマルジョン、サスペン
ション等の液状品であっても良いが、水分散性の良好な
エマルジョンが好ましい。またその平均粒子径は１０μ
ｍ以下、好ましくは１μｍ以下のものである。

【００２７】このような土砂の圧送助剤の添加量は、含
水土砂１ｍ³ に対して、水溶性アニオン性（共）重合体
純分として好ましくは０．１〜５ｋｇ程度である。掘削
した土砂にこの程度の量を混合するだけで、多量の微細
土粒子を用いることなく、掘削した土砂を流動性のある
泥土としてポンプを用いて泥土輸送管中を圧送して容易
に排出移送できる。本発明においては、このような土砂
の圧送助剤とともに各種の公知の界面活性剤を添加する
ことができる。

【００２８】本発明においては、図１および図２に示し
た従来の泥土圧式シールド機を用いたシールド工法にお
いて、掘削した土砂に土砂の圧送助剤を添加できるよう
にすることでそのまま使用できる。掘削した土砂に土砂
の圧送助剤を添加する位置は特に限定されず、例えば、
分散液貯槽６、泥漿フロー９、ポンプ３ａ、泥漿入口１
２、分散液貯槽６から泥漿入口１２までの管路、チャン
バ２など、あるいはこれらの複数の箇所などを挙げるこ
とができる。次に図１に示した従来の泥土圧式シールド
機の分散液貯槽６で添加剤を添加する例について説明す
る。

【００２９】土砂の圧送助剤は分散液貯槽６において必
要な量添加、混合、溶解されて、必要に応じて添加され
る水やベントナイトのような粘土とともに粘度、濃度、
比重などが調整された泥漿とされ、この泥漿は圧送ポン
プ１９によって泥漿フロー９を経て坑内に設けた注入ポ
ンプ１０に送り込まれる。更に、注入ポンプ１０に送り
込まれたこの泥漿は、泥漿フロー９を経て調節バルブ２
０で注入量を調節されて泥漿注入口１２からチャンバ２
内へ注入される。カッタ１５で掘削した掘削土砂は、チ
ャンバ２内に注入されたこの泥漿と攪拌翼１４によって
混合され、チャンバ２から排出に好ましい状態、即ち、
適度な流動性、不透水性即ち止水性に好ましい泥土に作
られる。

【００３０】掘削土砂とこの泥漿とが混合されて生成し
た泥土はスクリューコンベヤ１３ａによって移送され、
さらにこのスクリューコンベヤに連結されたスクリュー
コンベヤ１３ｂによって移送された後、第１の圧送ポン
プ３ａにより泥土輸送管２１中を圧送され立坑下に設け
られた第２の圧送ポンプ３ｂに移送され、この圧送ポン
プ３ｂにより泥土輸送管４中を上方に圧送され坑外の泥
土ホッパ５へ運び出され、該泥土はセメントなどの固化
剤を必要により混合されて泥土ホッパ５からダンプ車８
等で所定の場所へ運び去られる。土砂の圧送助剤を分散
液貯槽６で添加する例を示したが、上記のように添加箇
所はここに限定されるものではない。

【００３１】また、上記の例では、掘削土砂と泥漿とが
混合されて生成した泥土は、チャンバ２→スクリューコ
ンベヤ１３ａ→スクリューコンベヤ１３ｂ→圧送ポンプ
３ａ→泥土輸送管２１→圧送ポンプ３ｂ→泥土輸送管４
→泥土ホッパ５→ダンプ車８の経路を経て所定の場所へ
運び去られる例を示したが、泥土を移送する方法はこれ
に限定されない。例えば、スクリューコンベヤ１３ｂの
代わりに、ポンプを用いてポンプ圧送する、パイプ排土
方式などを用いることができる。圧送ポンプ３ａは複数
備えてもよく、また圧送ポンプに泥土が移送される前に
粉砕機を配設して大きな土砂、石などを粉砕し、分離す
る装置を設けてもよい。

【００３２】掘削土砂と泥漿とが混合されて生成した泥
土の粒度組成は特に限定されないが７５μｍ以下の含有
率１５％以上、２ｍｍ以下の含有率８５％以上、５０ｍ
ｍ以上の含有率０％を満足することが好ましい。

【００３３】本発明において泥土の圧送を行う送排泥ポ
ンプ、中継ポンプなどのポンプはピストンポンプ、１軸
スクリューポンプ、伸縮式筒状ポンプ、回転羽根ポンプ
など何れでも使用できるが、その構造により圧送可能な
距離や土砂性状などが異なるので、地盤などに応じて適
宜選定して使用することが好ましい。

【００３４】

【作用】本発明で用いる土砂の圧送助剤はスルホン基の
分散作用により潤滑剤または保水剤として働くので、多
量の微細土粒子を用いることなく、掘削用液に少量添加
して掘削した土砂に混合するだけで掘削した土砂を流動
性のある泥土としてポンプを用いて泥土輸送管中を圧送
して排出移送できる。本発明で用いる土砂の圧送助剤は
掘削土砂によく浸透して解膠し易くなり、且つ土砂の粘
着性を低下させるので、回転式カッタを備えたメカニカ
ルシールド機により土砂を掘削して、掘削した土砂を泥
土としてポンプ圧送方式により容易に排出移送できる。

【００３５】

【実施例】以下に実施例を示して本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。

【００３６】（試料調製例１） 攪拌機および温度制御装置を備えた反応槽に沸点１９０
℃ないし２３０℃のイソパラフィン１２０．０Ｋｇおよ
びソルビタンモノオレート７．５Ｋｇを仕込んだ。脱塩
水２００Ｋｇおよびアクリルアミド−２−メチルプロパ
ンスルホン酸ソーダ（ＡＭＰＳ）９５．０モル％、アク
リル酸ソーダ（ＡＡｃ）５．０モル％の組成のモノマー
１６５Ｋｇの混合物を添加し、ホモジナイザーにて攪拌
乳化した。 得られたエマルジョンに窒素置換の後、ジ
メチルアゾビスイソブチレート４０ｇを加え、温度５０
℃に制御しながら重合反応を完結させ、その後ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル７．５Ｋｇを添加混
合して試験に供する試料（試料−１）（土砂の圧送助
剤）とした。得られたエマルジョンポリマーの固有粘度
を表１に記載する。

【００３７】（試料調製例２） アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ
（ＡＭＰＳ）５０．０モル％、アクリルアミド（ＡＡ
ｍ）５０．０モル％の組成のモノマー１６５Ｋｇの混合
物を用いた以外は実施例１と同様にして試験に供する試
料（試料−２）（土砂の圧送助剤）を作った。得られた
エマルジョンポリマーの固有粘度を表１に記載する。

【００３８】（試料調製例３） アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ
（ＡＭＰＳ）５０．０モル％、アクリル酸ソーダ（ＡＡ
ｃ）１０．０モル％、アクリルアミド（ＡＡｍ）４０．
０モル％の組成のモノマー１６５Ｋｇの混合物を用いた
以外は実施例１と同様にして試験に供する試料（試料−
３）（土砂の圧送助剤）を作った。得られたエマルジョ
ンポリマーの固有粘度を表１に記載する。

【００３９】（試料調製例４） アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ
（ＡＭＰＳ）３０．０モル％、アクリル酸ソーダ（ＡＡ
ｃ）３０．０モル％、アクリルアミド（ＡＡｍ）４０．
０モル％の組成のモノマー１６５Ｋｇの混合物を用いた
以外は実施例１と同様にして試験に供する試料（試料−
４）（土砂の圧送助剤）を作った。得られたエマルジョ
ンポリマーの固有粘度を表１に記載する。

【００４０】（試料調製例５） アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ
（ＡＭＰＳ）４９．７モル％、アクリル酸ソーダ（ＡＡ
ｃ）０．３モル％、アクリルアミド（ＡＡｍ）５０．０
モル％の組成のモノマー１６５Ｋｇの混合物を用いた以
外は実施例１と同様にして試験に供する試料（試料−
５）（土砂の圧送助剤）を作った。得られたエマルジョ
ンポリマーの固有粘度を表１に記載する。

【００４１】（試料調製例６） アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ
（ＡＭＰＳ）４０．０モル％、アクリルアミド（ＡＡ
ｍ）６０．０モル％の組成のモノマー１６５Ｋｇの混合
物を用いた以外は実施例１と同様にして試験に供する試
料（試料−６）（土砂の圧送助剤）を作った。

【００４２】（比較試料調製例１） アクリル酸ソーダ（ＡＡｃ）３０．０モル％、アクリル
アミド（ＡＡｍ）７０．０モル％の組成のモノマー１６
５Ｋｇの混合物を用いた以外は実施例１と同様にして試
験に供する試料（試料−７）を作った。得られたエマル
ジョンポリマーの固有粘度を表１に記載する。

【００４３】（比較試料調製例２） アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ
（ＡＭＰＳ）２０．０モル％、アクリルアミド（ＡＡ
ｍ）８０．０モル％の組成のモノマー１６５Ｋｇの混合
物を用いた以外は実施例１と同様にして試験に供する試
料（試料−８）を作った。得られたエマルジョンポリマ
ーの固有粘度を表１に記載する。

【００４４】（比較試料調製例３） アクリル酸ソーダ（ＡＡｃ）９５．０モル％、アクリル
アミド（ＡＡｍ）５．０モル％の組成のモノマー１６５
Ｋｇの混合物を用いた以外は実施例１と同様にして試験
に供する試料（試料−９）を作った。

【００４５】（実施例１〜６） 孔径２ｍの土圧系シールド工法によるトンネル工事現場
において、前述したごとく、ベントナイト分散液中に試
料１〜６を溶解し、泥土１ｍ³ に対してポリマー添加量
１．５Ｋｇとなるようにチャンバー内に注入して掘削処
理を行い、スクリュウコンベヤ１３ｂの後に設けられた
１軸スクリュウポンプ３ａ及び３ｂにより、それぞれの
長さが１０ｍである泥土輸送管２１および４中をポンプ
圧送した結果を表２に示す。

【００４６】（比較例１〜３） 実施例１〜６と同様にして試料−７〜９を用いてポンプ
圧送した結果を表２に示す。

【００４７】（実施例７〜９） 実施例１〜６と同様にして試料−１を用いて、泥土１ｍ
³ に対してポリマー添加量０．５（実施例７）、１．５
（実施例８）、３．５（実施例９）となるようにチャン
バー内に注入して掘削処理を行い、スクリュウコンベヤ
１３ｂの後に設けられた１軸スクリュウポンプ３ａ及び
３ｂにより、それぞれの長さが１０ｍである泥土輸送管
２１および４中をポンプ圧送した結果を表３に示す。

【００４８】（実施例１０〜１２） 実施例１〜６と同様にして試料−４を用いて、泥土１ｍ
³ に対してポリマー添加量０．５（実施例１０）、１．
５（実施例１１）、３．５（実施例１２）となるように
チャンバー内に注入して掘削処理を行い、スクリュウコ
ンベヤ１３ｂの後に設けられた１軸スクリュウポンプ３
ａ及び３ｂにより、それぞれの長さが１０ｍである泥土
輸送管２１および４中をポンプ圧送した結果を表３に示
す。

【００４９】（比較例４〜６） 実施例１〜６と同様にして試料−７を用いて、泥土１ｍ
³ に対してポリマー添加量０．５（比較例４）、１．５
（比較例５）、３．５（比較例６）となるようにチャン
バー内に注入して掘削処理を行い、スクリュウコンベヤ
１３ｂの後に設けられた１軸スクリュウポンプ３ａ及び
３ｂにより、それぞれの長さが１０ｍである泥土輸送管
２１および４中をポンプ圧送した結果を表３に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】

【表３】

【００５３】

【発明の効果】本発明で用いる土砂の圧送助剤を掘削し
た土砂に少量混合するだけで、多量の微細土粒子を用い
ることなく、掘削した土砂を流動性のある泥土としてポ
ンプを用いて泥土輸送管中を圧送して排出移送できる。
本発明で用いる土砂の圧送助剤を掘削した土砂に少量混
合するだけで、低カッタートルクで、チャンバ内に掘削
土砂が付着することがなく、掘削土砂の流動性を向上さ
せて、回転式カッタを備えた従来のメカニカルシールド
機により土砂を掘削して、掘削した土砂を流動性のある
泥土としてポンプを用いて泥土輸送管中を圧送して容易
に排出移送できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 土砂の圧送助剤を適用するシールド機の要部
の概略説明図である。

【図２】 図１の泥水式シールド機の要部の拡大図であ
る。

【符号の説明】

１ 泥土圧式シールド機 ２ チャンバ ３ａ、３ｂ 圧送ポンプ ４ 泥土輸送管 ５ 泥土ホッパ ６ 分散液貯槽 ７ 水注入配管 ８ ダンプ車 ９ 泥漿フロー １０ 注入ポンプ １１ 隔壁 １２ 泥漿注入口 １３ａ、１３ｂ スクリューコンベヤ １４ 攪拌翼 １５ カッタ １６、１７ モータ １８ ケースジャッキ １９ 泥漿圧送ポンプ ２０ 調節バルブ ２１ 泥土輸送管 ２２ シールドジャッキ２２ ２３ａ、２３ｂ ハウジング

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 103:00 Ｅ２１Ｄ 9/06 ３０１Ｓ (56)参考文献 特開 平１−310087（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7706（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−131400（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−193382（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−126619（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−339564（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−176626（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/12 E21D 9/06 C09K 7/00 - 7/02 C09K 17/20 - 17/22 C09K 103:00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スルホン基を有する単量体を３０〜１０
   ０モル％含有する水溶性ビニル単量体を重合して得られ
   る水溶性アニオン性（共）重合体を水に溶解した液を主
   成分とする液を、掘削した含水土砂に添加して流動性の
   ある泥土とした後、ポンプにより配管中を移動させるこ
   とを特徴とする土砂の圧送方法。
2. 【請求項２】 前記水溶性アニオン性（共）重合体の１
   規定食塩水中における固有粘度が３ｄｌ／ｇ以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載の土砂の圧送方法。
3. 【請求項３】 前記スルホン基を有する単量体がアクリ
   ルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸あるいはその
   塩であることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に
   記載の土砂の圧送方法。
4. 【請求項４】 前記スルホン基を有する単量体と共重合
   させる単量体がアクリルアミドおよび／又はアクリル酸
   塩であることを特徴とする請求項１から請求項３のいず
   れかに記載の土砂の圧送方法。
5. 【請求項５】 前記水溶性アニオン性（共）重合体が、
   （Ａ）スルホン基を有する単量体を３０〜１００モル％
   含有する水溶性ビニル単量体水溶液、（Ｂ）少なくとも
   １種類の炭化水素から成る油状相、（Ｃ）逆相エマルジ
   ョンを生成するに有効な量とＨＬＢである少なくとも１
   種類の界面活性剤の混合体を強攪拌し、微細単量体相液
   滴を形成させた後に重合操作を行い、水に溶解したもの
   であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれ
   かに記載の土砂の圧送方法。
6. 【請求項６】 前記含水土砂１ｍ³ に対し、前記水溶性
   アニオン性（共）重合体を純分で０．１〜５ｋｇ添加す
   ることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに
   記載の土砂の圧送方法。
7. 【請求項７】 前記含水土砂の種類が土圧系シールド工
   法によるトンネル工事の掘削残土であることを特徴とす
   る請求項１から請求項６のいずれかに記載の土砂の圧送
   方法。