JP3638798B2

JP3638798B2 - Muddy water condition measurement system, shield excavation system and muddy water supply method

Info

Publication number: JP3638798B2
Application number: JP25195998A
Authority: JP
Inventors: 匡剛安本; 義雄岩井; 康彦浅井; 功郎斎藤; 英吉田; 俊夫鈴木; 裕治佐久間; 昭夫浦矢; 勝安河内
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2018-08-21
Also published as: JP2000064772A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、泥水式シールド工法におけるシールド機のチャンバー内の泥水性状測定システム並びにシールド掘削システムおよび泥水供給方法に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
従来、シールド機の掘進経路において、上側の土層が砂質土層で下側の土層がシルト粘土層のように土層が異なる、すなわち、互層となっている地山の場合、掘削は困難であった。
【０００３】
このような場合、例えば、泥水の粘性を低下させる分散剤を添加した送泥水を一律にチャンバーに供給すると下側のシルト粘土層に対しては有効だが、上側の砂質土層に対しては粘性等の泥水の性状調整がうまくいかず、切羽の崩壊等が発生する。
【０００４】
一方、泥水の粘性を高める増粘剤を添加した送泥水を一律にチャンバーに供給すると、上側の砂質土層に対しては有効だが、下側のシルト粘土層に対しては粘性等の泥水の性状調整がうまくいかない。
【０００５】
このような問題に対して、チャンバーへの送泥水の供給口を隔壁の上下左右の異なる位置に複数設け、あらかじめボーリング調査等により地山の土層を調査し、必要に応じて適切な供給口から送泥水をチャンバーに供給する方法も考えられる。
【０００６】
しかし、単純にこの方法を適用した場合、供給口が多く必要であり、供給口の増加に応じて制御箇所も増加してしまう。特に、近年のように大口径のシールド機が適用される状況では、できるだけ供給口を少なくし、チャンバー内泥水の調泥すべき箇所を、適切かつ迅速に調泥できる泥水供給方法が求められている。
【０００７】
また、このように、チャンバー内泥水の調泥すべき箇所を正確に把握するためには、チャンバー内泥水の性状をチャンバー内の複数地点で測定することが必要である。
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、泥水式シールド工法におけるシールド機のチャンバー内の泥水性状測定システム並びにシールド掘削システムおよび泥水供給方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、泥水式シールド工法におけるシールド機のチャンバー内の泥水性状測定システムであって、
前記チャンバー内の泥水を取り込めるよう、前記チャンバーの異なる位置に設けられた複数の泥水取り込み部と、
この泥水取り込み部と接続して設けられた測定路と、
この測定路に設けられた泥水性状測定手段と、
前記測定路に設けられ、前記測定路を開閉する複数の流路開閉部と、
この流路開閉部の開閉を制御する制御手段と、
を有し、
前記測定路は、
前記泥水取り込み部と接続して設けられた複数の泥水取り込み路と、
この泥水取り込み路を流路下流側において１つに集合させる泥水集合路と、
を含み、
前記泥水性状測定手段は、前記泥水集合路における泥水の性状を測定することを特徴とする。
【００１０】
本発明による泥水性状測定システムによれば、チャンバーの異なる位置からチャンバー内の泥水を取り込んで泥水性状を測定できる。これにより、チャンバー内の上下左右といった異なる位置で泥水性状が変化している場合でも適切に把握することができる。
【００１１】
特に、大口径シールドや、互層のように、チャンバー内の泥水性状がチャンバー内の位置によって異なりやすい場合に有効である。
【００１２】
なお、ここで、泥水性状とは、泥水の比重、粘性等をいう。
【００１３】
また、ここで、チャンバーの異なる位置としては、シールド機の進行方向に対してチャンバーの後方にある隔壁だけでなく、チャンバーの上方、下方であってもよいが、隔壁であることが好ましい。
【００１４】
また、前記泥水取り込み部には、大型の固形物の取り込みを防止する大型固形物除去手段を設けることが好ましい。ここで、大型の固形物とは、礫等をいう。これによれば、礫等の取り込みを行わずに測定できるため、正確に測定できる。
【００１５】
【００１６】
また、本発明によれば、測定路を開閉することにより、異なる位置からの泥水取り込みを選択的に行うことができる。これにより、不要と思われる箇所の泥水性状測定は行わず、泥水性状測定が必要な箇所の泥水性状のみ測定できるため、測定の効率化と省力化が図れる。
【００１７】
【００１８】
また、本発明によれば、泥水性状測定を１箇所で行うことができるため、泥水性状測定の効率化と省力化が図れる。すなわち、流路開閉部を制御することにより、チャンバー内の測定が必要な箇所からのみ泥水を取り込み、他の箇所からの泥水取り込みを行わないことが可能であるため、泥水性状測定箇所を１箇所にした場合でもチャンバー内の任意の箇所の泥水性状測定が可能である。
【００１９】
また、流路開閉を行って泥水性状測定を行う場合に必要な時間は数秒程度であるため、ほぼリアルタイムに測定可能である。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１において、
前記泥水性状測定手段は、比重計および粘度計の少なくとも一方を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、比重計により泥水の比重を測定し、粘度計により泥水の粘性を測定することができる。
【００２４】
また、請求項３記載の発明は、泥水式シールド工法におけるシールド掘削システムであって、
請求項１、２のいずれかに記載の泥水性状測定システムと、
泥水供給システムと、
を含み、
前記泥水性状測定システムによる泥水性状測定結果に基づき、前記チャンバーに供給する泥水の性状を調整する泥水性状調整手段と、
性状を調整した泥水を前記チャンバーに供給する複数の泥水供給路と、
前記チャンバーの異なる位置に設けられ、前記泥水供給路からの泥水を前記チャンバーに供給する複数の泥水供給部と、
前記泥水性状調整手段および前記泥水供給部を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記泥水供給部を制御し、任意の泥水供給部を介して、前記性状を調整した泥水をチャンバーに供給させることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、隔壁の複数の異なる任意の位置から泥水をチャンバーに供給でき、大口径のシールドであってもチャンバー内の泥水性状を適切に調整できる。
【００２６】
なお、ここで、チャンバーの異なる位置としては、シールド機の進行方向に対してチャンバーの後方にある隔壁だけでなく、チャンバーの上方、下方であってもよいが、隔壁であることが好ましい。
【００２７】
また、請求項４記載の発明は、請求項３において、
前記制御手段は、前記泥水供給部を制御し、前記チャンバー内の任意の箇所へ向け、前記性状を調整した泥水を吐出させることを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、泥水供給部は、チャンバー内の任意の箇所へ向け泥水を供給するよう形成されているため、大口径のシールドに適用する場合であっても、泥水供給部を必要最小限の個数とすることができる。
【００２９】
また、請求項５記載の発明は、請求項３、４のいずれかにおいて、
前記泥水性状調整手段は、前記各泥水供給路ごとに異なる性状の泥水を生成可能な泥水生成部を有し、
前記制御手段は、前記泥水供給路に設けられた流路開閉部を開閉制御し、前記泥水性状調整手段により調整された異なる性状の泥水を、前記複数の泥水供給部を介して前記チャンバーに供給可能であることを特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、複数の泥水供給部から異なる性状の泥水を同時にチャンバーに供給することができる。これにより、同一掘削断面において、切羽の性状が異なる互層の場合であっても、各箇所に適切な泥水をチャンバーに供給することができる。
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
また、請求項６記載の発明は、泥水式シールド工法におけるシールド機のチャンバー内に泥水を供給する泥水供給方法であって、
前記シールド機のチャンバー内の泥水を所定の流路に取り込む泥水取り込み工程と、
当該所定の流路における泥水の性状を測定する泥水性状測定工程と、
当該泥水性状測定工程における泥水性状測定結果に基づき、前記チャンバーに供給する泥水の性状を調整する泥水性状調整工程と、
この性状を調整した泥水を、前記シールド機の隔壁の異なる位置に設けられた複数の泥水供給部のうち、任意の泥水供給部を介して前記チャンバーに供給する泥水供給工程と、
を含み、
前記泥水性状調整工程は、異なる性状の泥水を生成する泥水生成工程を含み、
前記泥水供給工程は、
泥水供給路に設けられた流路開閉部を開閉制御する制御工程と、
前記異なる性状の泥水を、任意の泥水供給部を介して前記チャンバーに供給する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００３８】
本発明によれば、隔壁の複数の異なる任意の位置から泥水をチャンバーに供給でき、大口径のシールドであってもチャンバー内の泥水性状を適切に調整できる。
【００３９】
【００４０】
また、本発明によれば、異なる性状の泥水を同時にチャンバーに供給することができる。これにより、同一掘削断面において、切羽の性状が異なる互層の場合であっても、各地に適切な泥水をチャンバーに供給することができる。
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
また、本発明によれば、あらかじめ泥水を供給する箇所の泥水性状を測定した上で、その箇所に供給する泥水の性状を調整できるため、正確に調泥することができ、大口径シールドや互層の場合であってもチャンバー内の泥水性状を最適に調整することができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００４８】
（第１の実施例）
図１は、本実施の形態の一例に係るシールド掘削システムの全体図を示す。
【００４９】
シールド機２の掘進経路にある切羽３００の地山は、上側の土層が砂質土層３０２で、下側の土層がシルト粘土層３０４のように土層が異なる、すなわち、互層となっている。
【００５０】
このような場合、例えば、泥水の粘性を低下させる分散剤を添加した送泥水を一律にチャンバーに供給すると下側のシルト粘土層に対しては有効だが、上側の砂質土層に対しては粘性等の泥水の性状調整がうまくいかず、切羽の崩壊等が発生することがある。
【００５１】
一方、泥水の粘性を高める増粘剤を添加した送泥水を一律にチャンバーに供給すると、上側の砂質土層に対しては有効だが、下側のシルト粘土層に対しては粘性等の泥水の性状調整がうまくいかない。
【００５２】
そこで、本実施の形態では、チャンバー２０内の泥水の調泥すべき箇所を正確に把握するためには、チャンバー２０内の泥水の性状をチャンバー２０内の複数地点で測定し、チャンバー２０内の複数地点に異なる性状の泥水を供給することにより、上記の問題を解決する。
【００５３】
（全体の説明）
図１に示すように、シールド掘削システム２は、面板２２、隔壁２４およびフード２８に囲まれたチャンバー２０内に調泥した泥水を供給して切羽圧に対抗し、排泥ポンプ８０により排泥管９８を介して泥水を排出し、セグメント３０を組みながらトンネルを構築している。
【００５４】
シールド掘削システム２は、泥水性状測定システム１００と、泥水供給システム２００とを含んで構成されている。
【００５５】
泥水性状測定システム１００は、チャンバー２０内の泥水性状を測定するためのシステムであって、チャンバー２０内の泥水を取り込めるよう、チャンバー２０の異なる位置に設けられた複数の泥水取り込み部７０と、泥水取り込み部７０と接続して設けられた測定路９０と、測定路９０に設けられた泥水性状を測定する測定部１９０とを含んで構成されている。
【００５６】
また、泥水供給システム２００は、送泥管９６から送られた泥水の性状を調整する調泥部２９０と、チャンバー２０までの泥水経路である複数の泥水供給路９４と、チャンバー２０の異なる位置に設けられ、泥水供給路９４からの泥水をチャンバー２０に吐出する複数の泥水供給部４０と、調泥部２９０および泥水供給部４０を制御する制御装置６０とを含んで構成されている。
【００５７】
なお、泥水性状測定システム１００については図３を用い、泥水供給システム２００については図５を用いて後に詳述する。
【００５８】
図２は、本実施の形態の一例に係る隔壁２４の正面図である。図２に示すように、隔壁２４には、シャフト２６に対して、チャンバー２０内の泥水を取り込むための泥水取り込み口７０−１〜４が上下左右に設けられ、泥水供給部４０−１が取り付けられている送泥口７４−１が泥水取り込み口７０−１付近に、泥水供給部４０−２が取り付けられている送泥口７４−２が泥水取り込み口７０−２付近に、それぞれ設けられている。
【００５９】
また、隔壁２４には、通常使用される排泥口７６や、泥水性状を測定した泥水をチャンバー２０に環流するための泥水環流口７２が設けられている。
【００６０】
このように、泥水取り込み口７０を用いてチャンバー２０内の異なる位置の泥水性状を測定し、この測定結果に基づき性状調整した泥水を送泥口７４−１、２を介してチャンバー２０内の所望の地点に供給することにより、上記の問題を解決できる。
【００６１】
以下に泥水性状測定システム１００および泥水供給システム２００について詳細に説明する。
【００６２】
（泥水性状測定システムの説明）
図３は、本実施の形態の一例に係る泥水性状測定システム１００の概要図である。
【００６３】
泥水性状測定システム１００は、チャンバー２０内の泥水性状を測定するためのシステムであって、チャンバー２０内の泥水を取り込めるよう、チャンバー２０の異なる位置に設けられた複数の泥水取り込み部７０と、泥水取り込み部７０と接続して設けられた測定路９０と、測定路９０に設けられた泥水性状を測定する測定部１９０とを含んで構成されている。ここで、泥水性状とは、泥水の比重、粘性等をいう。
【００６４】
また、測定路９０は、泥水取り込み部７０−１、２と接続して設けられた複数の泥水取り込み路９１−１、２と、泥水取り込み路９１−１、２を流路下流側において１つに集合させ、測定部１９０により泥水の性状測定が行われる泥水集合路１２０と、測定後の泥水を、泥水環流口７２を介してチャンバー２０に環流する泥水環流路９２とを含んで構成されている。
【００６５】
測定部１９０は、具体的には、比重計１４０と、粘度計１４２とを含んで構成されている。
【００６６】
これによれば、比重計１４０により取り込んだ泥水の比重を測定し、粘度計１４２により泥水の粘性を測定することができる。
【００６７】
また、泥水環流路９２を設け、性状測定後の泥水をチャンバー２０に環流することにより、チャンバー２０内の泥水性状を変化させることなく、測定することが可能である。
【００６８】
また、泥水取り込み部７０−１、２には、大型の固形物の取り込みを防止する大型固形物除去部１１０−１、２がそれぞれ設けられている。ここで、大型の固形物とは、礫等をいう。これにより、礫等の取り込みを行わずに測定できるため、正確に測定できる。
【００６９】
さらに、大型固形物除去部１１０を通過した泥水から固形物を除去できるよう、泥水集合路１２０には、減速器１１８が設けられている。減速器１１８は、泥水集合路１２０よりも口径の大きな減速路１１４と、口径の差を調整する減速路の上流側にあるレジューサー１１２および減速路の下流側にあるレジューサー１１６とを含んで構成されている。
【００７０】
これにより、減速器１１８で泥水を減速させ、減速により固形物は、減速器１１８の下部と接続された減速環流路９９から泥水環流路を介してチャンバー２０に環流される。
【００７１】
これにより、固形物は減速器１１８の下流側に流れないため、減速器１１８の下流側に設けられた粘度計１４２で泥水粘性を測定する場合も、粘度計１４２の破損等を防止し、正確に測定できる。
【００７２】
なお、図３では、減速器１１８の上流側に比重計１４０を設けているが、比重計１４０を減速器１１８の下流側に設けてもよい。
【００７３】
なお、ここで、上述したチャンバー２０の異なる位置としては、シールド機の進行方向に対してチャンバー２０の後方にある隔壁２４に限定されるものではなく、チャンバー２０の上方、下方のフード部２８であってもよい。
【００７４】
図４は、図３に示す泥水性状測定システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。
【００７５】
例えば、図２で示したように上下左右４箇所に泥水取り込み口７０−１〜４を設け、泥水取り込み口７０−１からチャンバー２０内の泥水を取り込んで性状を測定する場合の例について以下に説明する。
【００７６】
まず、チャンバー２０内の泥水性状測定箇所を決定する（ステップ２）。この場合、泥水取り込み口７０−１が泥水性状測定箇所である。
【００７７】
次に、泥水取り込み口７０−１から泥水を取り込めるよう泥水取り込み路９１−１〜４にそれぞれ設けられた流路開閉機能を有するバルブ１３０−１〜４の開閉を制御する（ステップ４）。この場合、バルブ１３０−１を開き、残りのバルブ１３０−２〜４を閉じる。なお、泥水取り込み口７０−３、４、大型固形物除去部１１０−３、４、泥水取り込み路９１−３、４、バルブ１３０−３、４については図示を省略している。
【００７８】
また、バルブ１３０の開閉を制御するのは制御装置６０が行う。制御装置６０は、同様に、減速環流路９９に設けられたバルブ１３４の開閉および泥水集合路１２０に設けられたポンプ８２を制御する。
【００７９】
次に、泥水取り込み口７０−１から取り込んだ泥水の性状を測定する（ステップ６）。具体的には、比重計１４０により泥水の比重を測定し、粘度計１４２により泥水の粘性を測定する。
【００８０】
これらの泥水性状測定結果は、制御装置６０に伝送される（ステップ８）。
【００８１】
以上説明した泥水性状測定システム１００によれば、チャンバー２０の異なる位置７０−１〜４からチャンバー内の泥水を取り込んで泥水性状を測定できる。これにより、チャンバー内の上下左右といった異なる位置で泥水性状が変化している場合でも適切に把握することができる。
【００８２】
特に、大口径シールドや、互層のように、チャンバー内の泥水性状がチャンバー２０内の位置によって異なりやすい場合に有効である。
【００８３】
また、泥水取り込み路９１を開閉することにより、異なる位置からの泥水取り込みを選択的に行うことができる。これにより、不要と思われる箇所の泥水性状測定は行わず、泥水性状測定が必要な箇所の泥水性状のみ測定できるため、測定の効率化と省力化が図れる。
【００８４】
また、泥水性状測定を測定部１９０の１箇所で行うことができるため、泥水性状測定の効率化と省力化が図れる。すなわち、バルブ１３０を制御することにより、チャンバー２０内の測定が必要な箇所からのみ泥水を取り込み、他の箇所からの泥水取り込みを行わないことが可能であるため、泥水性状測定箇所を１箇所にした場合でもチャンバー２０内の任意の箇所の泥水性状測定が可能である。
【００８５】
また、流路開閉を行って泥水性状測定を行う場合に必要な時間は数秒程度であるため、ほぼリアルタイムに測定可能である。
【００８６】
（泥水供給システムの説明）
次に、泥水供給システム２００について説明する。図５は、本実施の形態の一例に係る泥水供給システム２００の概要図である。
【００８７】
図５に示すように、泥水供給システム２００は、チャンバー２０に供給するため、送泥管９６から送られた泥水の性状を調整する調泥部２９０と、性状を調整した泥水をチャンバー２０に供給する複数の泥水供給路９４−１、２と、チャンバー２０の異なる位置に設けられ、泥水供給路９４からの泥水をチャンバー２０に供給する複数の泥水供給部４０−１、２と、調泥部２９０および泥水供給部４０を制御する制御装置６０とを含んで構成されている。
【００８８】
調泥部２９０は、各泥水供給路９４ごとに異なる性状の泥水を生成可能な泥水生成部を有している。
【００８９】
具体的には、泥水生成部は、泥水の粘性を高める増粘剤を泥水に添加するための増粘剤タンク２５０、ポンプ８４および増粘剤添加路の開閉を行う２３４と、切羽３００の目詰めを行うための目詰め剤を泥水に添加するための目詰め剤タンク２５２、ポンプ８６および目詰め剤添加路の開閉を行うバルブ２３５と、泥水の粘性を下げる分散剤を泥水に添加するための分散剤タンク２５４、ポンプ８８、分散剤添加路の開閉を行うバルブ２３６とを含んで構成されている。
【００９０】
また、泥水供給路９４−１においては、増粘剤および目詰め剤が添加された泥水は、内部に複数の撹拌羽を有するスタティックミキサー２７０により撹拌混合され、性状測定部５０−１としての流量計２６２および粘度計２６０により、流量および粘性が測定され、それぞれの測定結果は制御装置６０に伝送される。
【００９１】
泥水供給路９４−２においても同様に、目詰め剤が添加された泥水は、スタティックミキサー２７２により撹拌混合され、性状測定部５０−２としての流量計２６６および粘度計２６４により、流量および粘性が測定され、それぞれの測定結果は制御装置６０に伝送される。
【００９２】
制御装置６０は、泥水供給路９４−１、２にそれぞれ設けられた流路開閉部であるバルブ２３７、２３８を開閉制御し、調泥部２９０により調整された異なる性状の泥水を、複数の泥水供給部７４−１、２を介してチャンバー２０に供給するよう制御する。
【００９３】
また、制御装置６０は、泥水供給路９４−１、２にそれぞれ設けられたバルブ２３０、２３１の開閉を制御する。さらに、制御装置６０は、バルブ２３０と粘度計２６０の間の泥水供給路９４−１と、バルブ２３１と粘度計２６４の間の泥水供給路９４−２とを結ぶ分岐路に設けられたバルブ２３３、泥水供給部４０−１とバルブ２３０の間の泥水供給路９４−１と泥水供給部４０−２とバルブ２３１の間の泥水供給路９４−２とを結ぶ分岐路に設けられたバルブ２３２を開閉制御する。
【００９４】
例えば、分散剤を添加した泥水を泥水供給部４０−１に供給する場合、制御装置６０は、送泥管９６から分岐した泥水供給路９４−１に設けられたバルブ２３７を閉じ、送泥管９６から分岐した泥水供給路９４−２に設けられたバルブ２３８を開く。これにより、送泥管９６からの泥水は、泥水供給路９４−２に流れる。
【００９５】
制御装置６０は、バルブ２３６を開き、分散剤を送泥水に添加する。さらに、制御装置６０は、バルブ２３１およびバルブ２３２を閉じ、バルブ２３３およびバルブ２３０を開くことにより、分散剤の添加された泥水を泥水供給部４０−１に供給する。
【００９６】
また、制御装置６０は、バルブ２３２およびバルブ２３３を閉じ、バルブ２３７、バルブ２３８、バルブ２３０およびバルブ２３１を開くことにより、増粘剤および目詰め剤の添加された泥水を泥水供給部４０−１に供給し、分散剤の添加された泥水を泥水供給部４０−２に供給することができる。
【００９７】
このように、複数の泥水供給部４０−１、２から異なる性状の泥水を同時にチャンバーに供給することができる。これにより、図５に示すように、同一掘削断面において、上側が砂質土層３０２、下側がシルト粘土層３０４のように、切羽３００の性状が異なる互層の場合であっても、チャンバー２０内泥水の上部に増粘剤および目詰め剤を添加した泥水を供給し、チャンバー２０内泥水の下部に分散剤を添加した泥水を供給することにより、切羽３００を安定させて掘削することができる。
【００９８】
また、制御装置６０は、泥水性状測定システム１００の泥水性状測定結果に基づき、性状部６０を制御し、泥水性状を調整する。
【００９９】
これにより、あらかじめ泥水を供給する箇所の泥水性状を測定した上で、その箇所に供給する泥水の性状を調整できるため、正確に調泥することができ、大口径シールドや互層の場合であってもチャンバー内の泥水性状を最適に調整することができる。
【０１００】
図７は、本実施の形態の一例に係る泥水供給部４０の断面図である。
【０１０１】
泥水供給部４０は、回転により任意の方向に吐出可能に形成された吐出管４３０を含み、制御装置６０は、吐出管４３０を回転制御し、決定した方向でチャンバー２０に泥水を供給する。
【０１０２】
これによれば、回転によりチャンバー２０内の任意の方向に供給泥水を吐出させることにより、チャンバー内の泥水性状を均一なものとすることができる。
【０１０３】
ここで、吐出管４３０としては、種々の形状の送泥管を適用することが可能であるが、本実施の形態では、くの字形の送泥管を適用している。
【０１０４】
くの字形とすることにより、他の形状とすることに比べて泥水吐出時の抵抗を抑えることができる。また、この吐出管の屈曲部をチャンバー内に配置し、回転させることにより、チャンバー内の異なる方向に向けて泥水を供給することが可能となる。
【０１０５】
図６は、図５に示す泥水供給システム２００の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１０６】
図６を用いて以上説明してきた泥水供給システム２００の動作について説明する。
【０１０７】
まず、チャンバー２０のどこに泥水を供給するか供給箇所を決定し、そこにどのような性状の泥水を供給するか泥水性状について決定する（ステップ２２）。
【０１０８】
この場合、上述したように、泥水性状測定システム１００や性状測定部５０の泥水性状測定結果に基づき、どのような粘性等にするか泥水性状を決定する。
【０１０９】
次に、制御装置６０は、決定した供給箇所に泥水を供給できるよう吐出管４３０を回転制御する（ステップ２４）。
【０１１０】
次に、制御装置６０は、バルブ２３０〜２３８を開閉制御し、泥水を流す流路を形成する（ステップ２６）。
【０１１１】
次に、調泥部２９０により、増粘剤等の薬剤を添加し、泥水性状を調整する（ステップ２８）。
【０１１２】
次に、調泥した泥水を泥水供給部４０を介してチャンバー２０に供給する（ステップ３０）。
【０１１３】
以上のようにして、バルブ２３０〜２３３の開閉制御により調泥した異なる性状の泥水を異なる箇所からチャンバー２０に同時供給することができる。
【０１１４】
また、吐出管４３０を回転制御することにより、必要最小限の供給箇所から泥水を、チャンバー２０の任意の箇所に供給することができる。
【０１１５】
以下に吐出管４３０を含む泥水供給部４０について詳述する。
【０１１６】
図７は、本実施の形態の一例に係る泥水供給部４０の断面図である。
【０１１７】
泥水供給部４０は、回転により任意の方向に吐出可能に形成された吐出管４３０と、吐出管４３０を回転駆動する回転駆動部４４と、回転角度検出部４６０とを含む。
【０１１８】
吐出管４３０は、隔壁２４よりもチャンバー２０側に設けられた吐出口４３２と、吐出管４３０の胴部の周囲に設けられたギヤ４３６と、ギア４３６の回転軸を受ける軸受け４４０と、泥水供給方向に対して軸受け４４０の前後に設けられた止水シール４５０とを含む。
【０１１９】
吐出口４３２は、図１に示すように、下流側先端の径を上流側先端の径に比べて絞っている。
【０１２０】
これによれば、吐出管４３０の先端を絞ることにより、チャンバー２０内の遠くの位置まで泥水を供給することができる。これにより、大口径のシールド機に適用する場合でも、吐出管４３０を必要最小限の個数に抑えることができる。
【０１２１】
また、止水シール４５０により、吐出管４３０を回転させた場合であっても、チャンバー２０内の泥水が隔壁２４よりシールド機内部に浸入することを防止できる。
【０１２２】
回転駆動部４４は、吐出管４３０のギヤ４３６と咬み合うピニオン４２０と、ピニオン４２０を回転させる油圧モーター４１０とを含む。
【０１２３】
回転駆動部４４は、制御装置６０により回転駆動される。
【０１２４】
回転角度検出部４６０は、具体的には、光センサーであり、ギヤ４３６に近接して設けられ、吐出管４３０の回転角度を検出し、検出結果を制御装置６０に伝送する。
【０１２５】
これによれば、吐出管４３０の回転角度を検出することにより、吐出管４３０の回転を正確に制御し、泥水供給を正確に行うことができる。
【０１２６】
以上のように、吐出管４３０の回転制御によってチャンバー２０内の任意の方向に供給泥水を吐出させることにより、チャンバー２０内の泥水性状を適切なものとすることができる。
【０１２７】
ここで、吐出管４３０としては、種々の形状の吐出管を適用することが可能であるが、くの字形の吐出管を適用することが好ましい。
【０１２８】
くの字形とすることにより、他の形状とすることに比べて泥水吐出時の抵抗を抑えることができる。また、この吐出管の屈曲部をチャンバー内に配置し、回転させることにより、チャンバー内の異なる方向に向けて泥水を供給することが可能となる。
【０１２９】
【０１３０】
【０１３１】
【０１３２】
【０１３３】
【０１３４】
【０１３５】
【０１３６】
なお、本実施の形態は、上述したものに限られない。例えば、泥水供給部４４として、一つの泥水供給路９４から複数の異なる方向に向いた吐出口がチャンバー２０内に設けられた吐出管の適用も可能である。複数の吐出口を開閉制御することにより、一つの泥水供給路９４から異なる方向に泥水を供給することができ、上述した吐出管４３０と同様の作用効果を奏する。
【０１３７】
また、面板２２の口径に合わせて泥水取り込み口７０や、送泥口７４を増加減少させることはもちろん、必要な個数は多くなるが、吐出管４３０を回転制御せずに、単に泥水を供給する吐出管として適用することも可能である。
【０１３８】
【図面の簡単な説明】
【図１】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シールド掘削システムの全体図である。
【図２】本実施の形態の一例に係る隔壁の正面図である。
【図３】本実施の形態の一例に係る泥水性状測定システムの概要図である。
【図４】図３に示す泥水性状測定システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態の一例に係る泥水供給システムの概要図である。
【図６】図５に示す泥水供給システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態の一例に係る吐出管の断面図である。
【符号の説明】
２０チャンバー
２２面板
２４隔壁
２６シャフト
４０泥水供給部
６０制御装置
７０泥水取り込み口
７２泥水環流口
７４送泥口
７６排泥口
１００泥水性状測定システム
１３０、１３４、２３０〜２３８バルブ
１４２、２６０、２６４粘度計
２００泥水供給システム
２５０増粘剤タンク
２５２目詰め剤タンク
２５４分散剤タンク
２６２、２６６流量計
２７０、２７２スタティックミキサー
２９０調泥部
３００切羽
４１０油圧モーター
４２０ピニオン
４３０吐出管
４３６ギヤ
４４０軸受け
４５０止水シール
４６０回転検出センサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a muddy water state measuring system in a chamber of a shield machine in a muddy water type shield construction method, andShield drillingSystem andMud supplyRegarding the method.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
  Conventionally, in the shield machine excavation path, the upper soil layer is a sandy soil layer and the lower soil layer is a silt clay layer so that the soil layers are different, i.e. It was difficult.
[0003]
  In such a case, for example, if the muddy water to which the dispersant for reducing the viscosity of the muddy water is added is uniformly supplied to the chamber, it is effective for the lower silt clay layer, but for the upper sandy soil layer. Adjustment of properties of mud such as viscosity is not successful, and face collapse occurs.
[0004]
  On the other hand, it is effective for the upper sandy soil layer to supply muddy water with a thickener added to increase the viscosity of the mud water, but it is effective for the lower silt clay layer. The property adjustment is not successful.
[0005]
  In response to such problems, a plurality of mud water supply ports to the chamber are provided at different positions on the upper, lower, left and right sides of the partition wall. A method of supplying muddy water to the chamber is also conceivable.
[0006]
  However, when this method is simply applied, many supply ports are required, and the number of control points increases as the number of supply ports increases. Especially in the situation where a large-diameter shield machine is applied as in recent years, the supply of muddy water can be adjusted appropriately and quickly by reducing the number of supply ports as much as possible and adjusting the position of the muddy water in the chamber.MethodIs required.
[0007]
  Also, in order to accurately grasp the location where mud in the chamber is to be adjusted, it is necessary to measure the properties of the mud in the chamber at a plurality of points in the chamber.
[0008]
  The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a muddy water state measurement system in a chamber of a shield machine in a muddy water type shield construction method, andShield drillingSystem andMud supplyTo provide a method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  To solve the above problem,Invention of Claim 1Is a muddy water state measuring system in the chamber of the shield machine in the muddy water type shield method,
  A plurality of muddy water intake portions provided at different positions of the chamber so as to take muddy water in the chamber;
  A measurement path connected to the muddy water intake section;
  Muddy water state measuring means provided in this measuring path,
  A plurality of flow path opening and closing portions that are provided in the measurement path and open and close the measurement path;
  Control means for controlling the opening and closing of the flow path opening and closing unit;
  HaveAnd
  The measurement path is
  A plurality of muddy water intake channels provided in connection with the muddy water intake unit;
  A muddy water collecting path for collecting the muddy water intake paths into one on the downstream side of the flow path;
  Including
  The muddy water condition measuring means measures muddy water characteristics in the muddy water collecting path.It is characterized by doing.
[0010]
  According to the muddy water state measurement system of the present invention, muddy water state can be measured by taking muddy water in the chamber from different positions of the chamber. Thereby, even when the muddy water state changes at different positions such as up, down, left, and right in the chamber, it is possible to appropriately grasp.
[0011]
  This is particularly effective when the muddy water state in the chamber is likely to vary depending on the position in the chamber, such as a large-diameter shield or alternate layers.
[0012]
  Here, the muddy water refers to the specific gravity, viscosity, etc. of muddy water.
[0013]
  Here, the different positions of the chamber may be not only the partition wall behind the chamber with respect to the traveling direction of the shield machine but also the upper and lower portions of the chamber, but the partition wall is preferable.
[0014]
  Moreover, it is preferable to provide the said muddy water intake part with the large-sized solid removal means which prevents uptake | capture of a large-sized solid. Here, the large solid material means gravel or the like. According to this, since it can measure without taking in gravel etc., it can measure correctly.
[0015]
[0016]
  Also,According to the present invention, it is possible to selectively take in muddy water from different positions by opening and closing the measurement path. This makes it possible to measure only the muddy water state at a place where the muddy water state measurement is required without performing the muddy water state measurement at a place which is considered unnecessary, so that measurement efficiency and labor saving can be achieved.
[0017]
[0018]
  Also,According to the present invention, since the muddy water state measurement can be performed at one place, the efficiency and labor saving of the muddy water state measurement can be achieved. That is, by controlling the flow path opening / closing part, it is possible to take in muddy water only from a place where measurement is required in the chamber and not take up muddy water from other places. Even in this case, it is possible to measure the muddy water state at any point in the chamber.
[0019]
  Moreover, since the time required for measuring the muddy water state by opening and closing the flow path is about several seconds, it can be measured almost in real time.
[0020]
[0021]
[0022]
  Also,The invention according to claim 2 is the first aspect.In
  The muddy water state measuring means has at least one of a hydrometer and a viscometer.It is characterized by.
[0023]
  According to the present invention, the specific gravity of muddy water can be measured with a hydrometer, and the viscosity of muddy water can be measured with a viscometer.
[0024]
  Also,Invention of Claim 3Shield in the muddy water type shield methodExcavationA system,
  Claim 12A muddy water state measurement system according to any one of
  A muddy water supply system;
  Including
  MudA muddy water condition adjusting means for adjusting the muddy water characteristics supplied to the chamber based on a muddy water condition measurement result by an aqueous condition measuring system;
  A plurality of muddy water supply passages for supplying muddy water with adjusted properties to the chamber;
  A plurality of muddy water supply units that are provided at different positions of the chamber and supply muddy water from the muddy water supply path to the chamber;
  Control means for controlling the muddy water condition adjusting means and the muddy water supply unit;
  Have
  The control means controls the muddy water supply unit to supply muddy water whose properties have been adjusted to the chamber via an arbitrary muddy water supply unit.
[0025]
  According to the present invention, muddy water can be supplied to the chamber from a plurality of different arbitrary positions of the partition wall, and the muddy water state in the chamber can be appropriately adjusted even with a large-diameter shield.
[0026]
  Here, the different positions of the chamber may be not only the partition wall behind the chamber with respect to the traveling direction of the shield machine but also the upper and lower portions of the chamber, but the partition wall is preferable.
[0027]
  Also,The invention according to claim 4 is the invention according to claimIn
  The control means controls the muddy water supply unit, and discharges muddy water whose properties are adjusted toward an arbitrary location in the chamber.It is characterized by.
[0028]
  The present inventionAccording to the present invention, the muddy water supply section is formed so as to supply muddy water to an arbitrary location in the chamber. Therefore, even if it is applied to a large-diameter shield, the minimum number of muddy water supply sections is required. It can be.
[0029]
  Also,The invention according to claim 5 is any one of claims 3 and 4.In
  The muddy water condition adjusting means has a muddy water generating section capable of generating muddy water having different properties for each muddy water supply path,
  The control means controls opening / closing of a flow path opening / closing section provided in the muddy water supply path, and supplies muddy water having different properties adjusted by the muddy water condition adjusting means to the chamber via the plurality of muddy water supply sections. Is possibleIt is characterized by.
[0030]
  The present inventionAccordingly, muddy water having different properties can be simultaneously supplied to the chamber from a plurality of muddy water supply units. Thereby, in the same excavation cross section, even in the case of alternating layers with different face properties, appropriate muddy water can be supplied to the chamber at each location.
[0031]
[0032]
[0033]
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]
  Also,Invention of Claim 6Is a muddy water supply method for supplying muddy water into the chamber of the shield machine in the muddy water type shield construction method,
  A muddy water intake step for taking muddy water in the chamber of the shield machine into a predetermined flow path;
  A muddy water state measuring step for measuring the properties of the muddy water in the predetermined flow path;
  Based on the muddy water state measurement result in the muddy water state measurement step,A muddy water condition adjusting step for adjusting the muddy water characteristics supplied to the chamber;
  A muddy water supply step of supplying muddy water with adjusted properties to the chamber via an arbitrary muddy water supply unit among a plurality of muddy water supply units provided at different positions of the partition wall of the shield machine,
  IncludingSee
  The muddy water condition adjusting step includes a muddy water generating step for generating muddy water of different properties,
  The muddy water supply step includes
  A control process for controlling opening and closing of the channel opening and closing unit provided in the muddy water supply channel;
  Supplying the muddy water having the different properties to the chamber via an arbitrary muddy water supply unit;
  includingIt is characterized by that.
[0038]
  According to the present invention, muddy water can be supplied to the chamber from a plurality of different arbitrary positions of the partition wall, and the muddy water state in the chamber can be appropriately adjusted even with a large-diameter shield.
[0039]
[0040]
  Also,According to the present invention, muddy water having different properties can be simultaneously supplied to the chamber. Thereby, even in the case of alternating layers with different face properties in the same excavation cross section, appropriate muddy water can be supplied to the chambers in various places.
[0041]
[0042]
[0043]
[0044]
[0045]
[0046]
  Also,According to the present invention, after measuring the muddy water state of the location where the muddy water is supplied in advance, the properties of the muddy water supplied to the location can be adjusted, so that the mud can be accurately adjusted, and in the case of a large-diameter shield or alternating layers Even so, the muddy water state in the chamber can be optimally adjusted.
[0047]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments to which the invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0048]
  (First embodiment)
  FIG. 1 relates to an example of the present embodiment.Shield drillingAn overall view of the system is shown.
[0049]
  The ground of the face 300 in the excavation route of the shield machine 2 has different soil layers such as the sandy soil layer 302 on the upper soil layer and the silt clay layer 304 on the lower soil layer, that is, alternate layers. ing.
[0050]
  In such a case, for example, when the muddy water to which the dispersant for reducing the viscosity of the muddy water is added is uniformly supplied to the chamber, it is effective for the lower silt clay layer, but for the upper sandy soil layer. The properties of mud such as viscosity may not be adjusted properly, and the face may collapse.
[0051]
  On the other hand, it is effective for the upper sandy soil layer to supply muddy water with a thickener added to increase the viscosity of the mud water, but it is effective for the lower silt clay layer. The property adjustment is not successful.
[0052]
  Therefore, in the present embodiment, in order to accurately grasp the location where the mud in the chamber 20 should be mud, the properties of the mud in the chamber 20 are measured at a plurality of points in the chamber 20 and The above problem is solved by supplying muddy water having different properties to a plurality of points.
[0053]
(Overall description)
  As shown in FIG. 1, the shield excavation system 2 supplies mud that has been conditioned in the chamber 20 surrounded by the face plate 22, the partition wall 24, and the hood 28 to counter the face pressure, and the mud pump 80 discharges the mud. The muddy water is discharged through the pipe 98, and the tunnel is constructed while the segments 30 are assembled.
[0054]
  The shield excavation system 2 includes a muddy water state measurement system 100 and a muddy water supply system 200.
[0055]
  The muddy water state measurement system 100 is a system for measuring the muddy water state in the chamber 20, and a plurality of muddy water intake portions 70 provided at different positions of the chamber 20 so as to take in the muddy water in the chamber 20, and muddy water. A measurement path 90 provided in connection with the capturing section 70 and a measurement section 190 for measuring the muddy water state provided in the measurement path 90 are configured.
[0056]
  Further, the mud supply system 200 includes a mud conditioning unit 290 that adjusts the properties of the mud sent from the mud pipe 96, a plurality of mud supply paths 94 that are mud paths up to the chamber 20, and different positions in the chamber 20. A plurality of mud supply units 40 that discharge muddy water from the mud supply channel 94 to the chamber 20 and a control device 60 that controls the mud conditioning unit 290 and the mud supply unit 40 are provided.
[0057]
  The muddy water state measurement system 100 will be described later in detail with reference to FIG. 3, and the muddy water supply system 200 will be described in detail later with reference to FIG.
[0058]
  FIG. 2 is a front view of the partition wall 24 according to an example of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the partition wall 24 is provided with muddy water intake ports 70-1 to 70-4 for taking muddy water in the chamber 20 with respect to the shaft 26 at the top, bottom, left and right, and the muddy water supply unit 40-1 is attached. The muddy water inlet 74-1 is provided near the muddy water intake port 70-1, and the muddy water supply port 74-2 to which the muddy water supply unit 40-2 is attached is provided near the muddy water intake port 70-2. Yes.
[0059]
  Further, the partition wall 24 is provided with a normally used mud outlet 76 and a mud water circulation port 72 for circulating mud water whose muddy water state is measured to the chamber 20.
[0060]
  In this way, the muddy water state at different positions in the chamber 20 is measured using the muddy water intake port 70, and the muddy water whose properties are adjusted based on the measurement result is supplied to the desired state in the chamber 20 through the muddy port 74-1,2. The above problem can be solved by supplying to this point.
[0061]
  The muddy water state measurement system 100 and the muddy water supply system 200 will be described in detail below.
[0062]
(Explanation of the muddy water state measurement system)
  FIG. 3 is a schematic diagram of a muddy water state measurement system 100 according to an example of the present embodiment.
[0063]
  The muddy water state measurement system 100 is a system for measuring the muddy water state in the chamber 20, and a plurality of muddy water intake portions 70 provided at different positions of the chamber 20 so as to take in the muddy water in the chamber 20, and muddy water. A measurement path 90 provided in connection with the capturing section 70 and a measurement section 190 for measuring the muddy water state provided in the measurement path 90 are configured. Here, the muddy water state means specific gravity, viscosity and the like of muddy water.
[0064]
  The measurement path 90 includes a plurality of muddy water intake paths 91-1 and 9-2 connected to the muddy water intake sections 70-1 and 2 and one muddy water intake path 91-1 and 2 on the downstream side of the flow path. The muddy water collecting path 120 where the measurement of the property of the muddy water is performed by the measuring unit 190 and the muddy water circulation channel 92 for circulating the muddy water after the measurement to the chamber 20 via the muddy water circulation port 72 are configured. Yes.
[0065]
  Specifically, the measuring unit 190 includes a specific gravity meter 140 and a viscometer 142.
[0066]
  According to this, the specific gravity of the muddy water taken in by the hydrometer 140 can be measured, and the viscosity of the muddy water can be measured by the viscometer 142.
[0067]
  Further, by providing the muddy water circulation channel 92 and circulating muddy water after property measurement to the chamber 20, it is possible to perform measurement without changing the muddy water state in the chamber 20.
[0068]
  The muddy water intake units 70-1 and 70-2 are respectively provided with large solids removal units 110-1 and 110-2 that prevent the intake of large solids. Here, the large solid material means gravel or the like. Thereby, since it can measure without taking in gravel etc., it can measure correctly.
[0069]
  Furthermore, the muddy water collecting path 120 is provided with a speed reducer 118 so that the solid material can be removed from the muddy water that has passed through the large-sized solid material removing unit 110. The decelerator 118 includes a decelerating path 114 having a larger diameter than the muddy water collecting path 120, a reducer 112 on the upstream side of the decelerating path for adjusting the difference in the caliber, and a reducer 116 on the downstream side of the decelerating path. It is configured.
[0070]
  Accordingly, the muddy water is decelerated by the speed reducer 118, and the solid matter is circulated from the speed reduction ring flow path 99 connected to the lower portion of the speed reducer 118 to the chamber 20 via the muddy water ring flow path.
[0071]
  As a result, since solids do not flow downstream of the speed reducer 118, even when the viscosity of the muddy water is measured by the viscometer 142 provided on the downstream side of the speed reducer 118, the damage of the viscometer 142 can be prevented and accurate. Can be measured.
[0072]
  In FIG. 3, the hydrometer 140 is provided on the upstream side of the speed reducer 118, but the hydrometer 140 may be provided on the downstream side of the speed reducer 118.
[0073]
  Here, the different positions of the chamber 20 described above are not limited to the partition wall 24 at the rear of the chamber 20 with respect to the traveling direction of the shield machine, but the hood portions 28 above and below the chamber 20. There may be.
[0074]
  FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the muddy water state measurement system 100 shown in FIG.
[0075]
  For example, as shown in FIG. 2, an example in which muddy water intake ports 70-1 to 70-4 are provided at four places in the top, bottom, left, and right, and muddy water in the chamber 20 is taken in from the muddy water intake port 70-1 to measure properties. explain.
[0076]
  First, the muddy water state measurement location in the chamber 20 is determined (step 2). In this case, the muddy water intake port 70-1 is a muddy water state measurement location.
[0077]
  Next, the opening and closing of valves 130-1 to 4 having a channel opening / closing function provided in the muddy water intake passages 91-1 to 91-4 so as to take muddy water from the muddy water intake port 70-1 is controlled (step 4). In this case, the valve 130-1 is opened and the remaining valves 130-2 to 4 are closed. In addition, illustration is abbreviate | omitted about the muddy water intake 70-3, 4, the large sized solid removal part 110-3, 4, the muddy water intake path 91-3, 4 and the valve | bulb 130-3.
[0078]
  The controller 60 controls the opening / closing of the valve 130. Similarly, the control device 60 controls the opening and closing of the valve 134 provided in the deceleration ring flow path 99 and the pump 82 provided in the muddy water collecting path 120.
[0079]
  Next, the property of the muddy water taken in from the muddy water intake port 70-1 is measured (step 6). Specifically, the specific gravity of the muddy water is measured by the hydrometer 140, and the viscosity of the muddy water is measured by the viscometer 142.
[0080]
  These muddy water state measurement results are transmitted to the control device 60 (step 8).
[0081]
  According to the muddy water state measurement system 100 described above, muddy water state can be measured by taking muddy water in the chamber from different positions 70-1 to 4 of the chamber 20. Thereby, even when the muddy water state changes at different positions such as up, down, left, and right in the chamber, it is possible to appropriately grasp.
[0082]
  In particular, this is effective when the muddy water in the chamber tends to vary depending on the position in the chamber 20, such as a large-diameter shield or alternate layers.
[0083]
  Further, by opening and closing the muddy water intake path 91, muddy water can be selectively taken in from different positions. This makes it possible to measure only the muddy water state at a place where the muddy water state measurement is required without performing the muddy water state measurement at a place which is considered unnecessary, so that measurement efficiency and labor saving can be achieved.
[0084]
  Moreover, since the muddy water state measurement can be performed at one place of the measuring unit 190, the efficiency and labor saving of the muddy water state measurement can be achieved. That is, by controlling the valve 130, it is possible to take in muddy water only from a place where measurement is required in the chamber 20 and not take up muddy water from other places. Even in this case, it is possible to measure the muddy water state at an arbitrary location in the chamber 20.
[0085]
  Moreover, since the time required for measuring the muddy water state by opening and closing the flow path is about several seconds, it can be measured almost in real time.
[0086]
(Explanation of mud supply system)
  Next, the muddy water supply system 200 will be described. FIG. 5 is a schematic diagram of a muddy water supply system 200 according to an example of the present embodiment.
[0087]
  As shown in FIG. 5, the mud supply system 200 supplies the chamber 20 with the mud conditioning unit 290 that adjusts the properties of the mud sent from the mud pipe 96, and supplies the mud with adjusted properties to the chamber 20. A plurality of muddy water supply channels 94-1 and 94-2, and a plurality of muddy water supply units 40-1 and 40-2 provided at different positions of the chamber 20 to supply muddy water from the muddy water supply channel 94 to the chamber 20, and a mud conditioning unit 290 and the control apparatus 60 which controls the muddy water supply part 40 are comprised.
[0088]
  The mud conditioning unit 290 includes a mud generation unit that can generate mud having different properties for each mud supply channel 94.
[0089]
  Specifically, the muddy water generation unit opens and closes the thickener tank 250, the pump 84, and the thickener addition path for adding a thickener that increases the viscosity of the muddy water to the muddy water, To add a filling agent tank 252 for adding a filling agent for filling to the mud, a valve 235 for opening and closing the filling agent addition path, and a dispersing agent for lowering the viscosity of the mud. And a valve 236 for opening and closing the dispersant addition path.
[0090]
  Further, in the muddy water supply path 94-1, the muddy water to which the thickener and the plugging agent are added is stirred and mixed by the static mixer 270 having a plurality of stirring blades therein, and the flow rate as the property measuring unit 50-1 The flow rate and viscosity are measured by the meter 262 and the viscometer 260, and each measurement result is transmitted to the control device 60.
[0091]
  Similarly, in the muddy water supply path 94-2, the muddy water to which the filling agent is added is stirred and mixed by the static mixer 272, and the flow rate and the viscosity are measured by the flow meter 266 and the viscometer 264 as the property measuring unit 50-2. Each measurement result is transmitted to the control device 60.
[0092]
  The control device 60 controls the opening and closing of the valves 237 and 238 which are flow path opening / closing sections provided in the muddy water supply paths 94-1 and 94-2, respectively, and the muddy water having different properties adjusted by the mud conditioning section 290 is supplied to a plurality of muddy water. It controls to supply to the chamber 20 via the supply parts 74-1 and 74-2.
[0093]
  Moreover, the control apparatus 60 controls opening and closing of the valves 230 and 231 provided in the muddy water supply paths 94-1 and 94-2, respectively. Further, the control device 60 has a valve 233 provided in a branch path connecting the muddy water supply path 94-1 between the valve 230 and the viscometer 260 and the muddy water supply path 94-2 between the valve 231 and the viscometer 264. , A valve 232 provided in a branch path connecting the muddy water supply path 94-1 between the muddy water supply section 40-1 and the valve 230 and the muddy water supply path 94-2 between the muddy water supply section 40-2 and the valve 231. Open / close control.
[0094]
  For example, when supplying the muddy water to which the dispersant is added to the muddy water supply unit 40-1, the control device 60 closes the valve 237 provided in the muddy water supply path 94-1 branched from the muddy water supply pipe 96, and the muddy water supply pipe. The valve | bulb 238 provided in the muddy water supply path 94-2 branched from 96 is opened. Thereby, the muddy water from the mud pipe 96 flows into the muddy water supply path 94-2.
[0095]
  The controller 60 opens the valve 236 and adds the dispersant to the muddy water. Further, the control device 60 closes the valve 231 and the valve 232 and opens the valve 233 and the valve 230, thereby supplying the muddy water to which the dispersant is added to the muddy water supply unit 40-1.
[0096]
  Further, the control device 60 closes the valve 232 and the valve 233 and opens the valve 237, the valve 238, the valve 230 and the valve 231, thereby supplying the mud water to which the thickener and the filling agent are added to the muddy water supply unit 40-1. The muddy water to which the dispersant is added can be supplied to the muddy water supply unit 40-2.
[0097]
  In this way, muddy water having different properties can be simultaneously supplied to the chamber from the plurality of muddy water supply units 40-1 and 40-2. As a result, as shown in FIG. 5, even in the same excavation cross section, even if the upper surface is a sandy soil layer 302 and the lower side is a silt clay layer 304, even if the properties of the face 300 are different, By supplying the muddy water to which the thickener and the filling agent are added to the upper part of the muddy water and the muddy water to which the dispersant is added to the lower part of the muddy water in the chamber 20, the face 300 can be stably excavated.
[0098]
  Moreover, the control apparatus 60 controls the property part 60 based on the muddy water condition measurement result of the muddy water condition measurement system 100, and adjusts muddy water condition.
[0099]
  This makes it possible to adjust the properties of the muddy water at the location where the muddy water is supplied in advance and then adjust the properties of the muddy water supplied to that location, so that it can be adjusted accurately, and in the case of a large-diameter shield or alternate layers. The muddy water in the chamber can be adjusted optimally.
[0100]
  FIG. 7 is a cross-sectional view of the muddy water supply unit 40 according to an example of the present embodiment.
[0101]
  The muddy water supply unit 40 includes a discharge pipe 430 formed to be capable of discharging in any direction by rotation, and the control device 60 controls the rotation of the discharge pipe 430 and supplies muddy water to the chamber 20 in the determined direction.
[0102]
  According to this, the muddy water in the chamber can be made uniform by discharging the supplied muddy water in an arbitrary direction in the chamber 20 by rotation.
[0103]
  Here, as the discharge pipe 430, various shapes of mud feeding pipes can be applied. In this embodiment, a dogleg shaped mud feeding pipe is used.
[0104]
  By adopting a square shape, resistance during muddy water discharge can be suppressed as compared to other shapes. Further, by arranging and rotating the bent portion of the discharge pipe in the chamber, it becomes possible to supply muddy water in different directions in the chamber.
[0105]
  FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the muddy water supply system 200 shown in FIG.
[0106]
  The operation of the muddy water supply system 200 described above will be described with reference to FIG.
[0107]
  First, the supply location of the muddy water to be supplied to the chamber 20 is determined, and the nature of the muddy water to be supplied is determined for the muddy water condition (step 22).
[0108]
  In this case, as described above, based on the muddy water state measurement results of the muddy water state measuring system 100 and the property measuring unit 50, the viscosity of the muddy water is determined.
[0109]
  Next, the control device 60 controls the rotation of the discharge pipe 430 so that muddy water can be supplied to the determined supply location (step 24).
[0110]
  Next, the control device 60 controls the opening and closing of the valves 230 to 238 to form a flow path for flowing muddy water (step 26).
[0111]
  Next, a chemical such as a thickener is added by the mud conditioning unit 290 to adjust the muddy water state (step 28).
[0112]
  Next, the mud thus prepared is supplied to the chamber 20 through the muddy water supply unit 40 (step 30).
[0113]
  As described above, muddy water having different properties adjusted by opening / closing control of the valves 230 to 233 can be simultaneously supplied to the chamber 20 from different locations.
[0114]
  In addition, by controlling the rotation of the discharge pipe 430, muddy water can be supplied from a minimum necessary supply location to any location in the chamber 20.
[0115]
  The muddy water supply unit 40 including the discharge pipe 430 will be described in detail below.
[0116]
  FIG. 7 is a cross-sectional view of the muddy water supply unit 40 according to an example of the present embodiment.
[0117]
  The muddy water supply unit 40 includes a discharge pipe 430 formed so as to be able to discharge in an arbitrary direction by rotation, a rotation drive unit 44 that rotationally drives the discharge pipe 430, and a rotation angle detection unit 460.
[0118]
  The discharge pipe 430 includes a discharge port 432 provided closer to the chamber 20 than the partition wall 24, a gear 436 provided around the body of the discharge pipe 430, a bearing 440 that receives the rotation shaft of the gear 436, and a muddy water supply And a water stop seal 450 provided before and after the bearing 440 with respect to the direction.
[0119]
  As shown in FIG. 1, the discharge port 432 has a diameter at the downstream end that is narrower than that at the upstream end.
[0120]
  According to this, muddy water can be supplied to a far position in the chamber 20 by narrowing the tip of the discharge pipe 430. Thereby, even when applied to a large-diameter shield machine, the number of discharge pipes 430 can be suppressed to the minimum necessary number.
[0121]
  Further, even when the discharge pipe 430 is rotated by the water stop seal 450, it is possible to prevent the muddy water in the chamber 20 from entering the shield machine from the partition wall 24.
[0122]
  The rotation drive unit 44 includes a pinion 420 that meshes with the gear 436 of the discharge pipe 430 and a hydraulic motor 410 that rotates the pinion 420.
[0123]
  The rotational drive unit 44 is rotationally driven by the control device 60.
[0124]
  Specifically, the rotation angle detection unit 460 is an optical sensor, is provided close to the gear 436, detects the rotation angle of the discharge pipe 430, and transmits the detection result to the control device 60.
[0125]
  According to this, by detecting the rotation angle of the discharge pipe 430, the rotation of the discharge pipe 430 can be accurately controlled and muddy water can be supplied accurately.
[0126]
  As described above, the muddy water in the chamber 20 can be made appropriate by discharging the supplied muddy water in an arbitrary direction in the chamber 20 by controlling the rotation of the discharge pipe 430.
[0127]
  Here, as the discharge pipe 430, discharge pipes having various shapes can be applied, but it is preferable to apply a dog-shaped discharge pipe.
[0128]
  By adopting a square shape, resistance during muddy water discharge can be suppressed as compared to other shapes. Further, by arranging and rotating the bent portion of the discharge pipe in the chamber, it becomes possible to supply muddy water in different directions in the chamber.
[0129]
[0130]
[0131]
[0132]
[0133]
[0134]
[0135]
[0136]
  Note that the present embodiment is not limited to the one described above. For example, a discharge pipe in which a plurality of discharge ports directed in different directions from one muddy water supply path 94 are provided in the chamber 20 can be used as the muddy water supply unit 44. By controlling the opening and closing of the plurality of discharge ports, muddy water can be supplied from one muddy water supply path 94 in different directions, and the same effect as the above-described discharge pipe 430 is achieved.
[0137]
  In addition to increasing and decreasing the number of the muddy water intake ports 70 and the muddy port 74 according to the diameter of the face plate 22, the necessary number is increased, but the muddy water is simply supplied without controlling the rotation of the discharge pipe 430. It is also possible to apply as a discharge pipe.
[0138]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a muddy water type shield construction method according to an embodiment of the present invention.Shield drilling1 is an overall view of a system.
FIG. 2 is a front view of a partition wall according to an example of the present embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram of a muddy water state measurement system according to an example of the present embodiment.
4 is a flowchart showing an example of the operation of the muddy water state measurement system shown in FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram of a muddy water supply system according to an example of the present embodiment.
6 is a flowchart showing an example of the operation of the muddy water supply system shown in FIG.
FIG. 7 is a sectional view of a discharge pipe according to an example of the present embodiment..
[Explanation of symbols]
  20 chambers
  22 face plate
  24 Bulkhead
  26 Shaft
  40 Mud supply section
  60 Control device
  70 Muddy water intake
  72 Muddy Water Circulation
  74
  76 Mud outlet
  100 Muddy water state measurement system
  130, 134, 230-238 valve
  142, 260, 264 Viscometer
  200 Mud supply system
  250 Thickener tank
  252 Packing agent tank
  254 Dispersant tank
  262,266 flow meter
  270, 272 Static mixer
  290 Mud control section
  300 face
  410 Hydraulic motor
  420 Pinion
  430 Discharge pipe
  436 Gear
  440 bearing
  450 Water seal
  460 Rotation detection sensor

Claims

A muddy water state measurement system in a chamber of a shield machine in the muddy water type shield method,
A plurality of muddy water intake portions provided at different positions of the chamber so as to take muddy water in the chamber;
A measurement path connected to the muddy water intake section;
Muddy water state measuring means provided in this measuring path,
A plurality of flow path opening and closing portions that are provided in the measurement path and open and close the measurement path;
Control means for controlling the opening and closing of the flow path opening and closing unit;
Have
The measurement path is
A plurality of muddy water intake channels provided in connection with the muddy water intake unit;
A muddy water collecting path for collecting the muddy water intake paths into one on the downstream side of the flow path;
Including
The muddy water condition measuring means measures muddy water characteristics in the muddy water collecting path.

Oite to claim 1,
The muddy water state measuring means has at least one of a specific gravity meter and a viscometer.

A shield excavation system in a muddy water shield construction method,
The muddy water state measurement system according to any one of claims 1 and 2 ,
A muddy water supply system;
Including
The muddy water supply system includes:
Based on the mud properties measured result by the mud aqueous shape measurement system, the mud properties adjusting means for adjusting the properties of the mud supplied to the chamber,
A plurality of muddy water supply passages for supplying muddy water with adjusted properties to the chamber;
A plurality of muddy water supply units that are provided at different positions of the chamber and supply muddy water from the muddy water supply path to the chamber;
Control means for controlling the muddy water condition adjusting means and the muddy water supply unit;
Have
The said control means controls the said muddy water supply part, and supplies the muddy water which adjusted the said property to the chamber via arbitrary muddy water supply parts, The shield excavation system characterized by the above-mentioned.

In claim 3 ,
The said control means controls the said muddy water supply part, and discharges the muddy water which adjusted the said property toward the arbitrary locations in the said chamber, The shield excavation system characterized by the above-mentioned.

In any one of Claims 3 and 4 ,
The muddy water condition adjusting means has a muddy water generating section capable of generating muddy water having different properties for each muddy water supply path,
The control means controls opening / closing of a flow path opening / closing section provided in the muddy water supply path, and supplies muddy water having different properties adjusted by the muddy water condition adjusting means to the chamber via the plurality of muddy water supply sections. Shield drilling system characterized in that it is possible.

A muddy water supply method for supplying muddy water into a chamber of a shield machine in a muddy water type shield construction method,
A muddy water intake step for taking muddy water in the chamber of the shield machine into a predetermined flow path;
A muddy water state measuring step for measuring the properties of the muddy water in the predetermined flow path;
Based on the muddy water state measurement result in the muddy water state measurement step, a muddy water state adjustment step of adjusting the properties of the muddy water supplied to the chamber;
A muddy water supply step of supplying muddy water with adjusted properties to the chamber via an arbitrary muddy water supply unit among a plurality of muddy water supply units provided at different positions of the partition wall of the shield machine,
Including
The muddy water condition adjusting step includes a muddy water generating step for generating muddy water of different properties,
The muddy water supply step includes
A control process for controlling opening and closing of the channel opening and closing unit provided in the muddy water supply channel;
Supplying the muddy water having the different properties to the chamber via an arbitrary muddy water supply unit;
A method for supplying muddy water, comprising: