JP4098310B2 - Vertical soil removal method and equipment for propulsion method, etc. - Google Patents

Vertical soil removal method and equipment for propulsion method, etc. Download PDF

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Description

本発明は、推進工法等で、各種の地下工事等に際し工事現場からの泥水等を高所の地上部等へ排出するための排土方法および装置に関するものである。   The present invention relates to a soil removal method and apparatus for discharging muddy water and the like from a construction site to a high place above ground or the like during various underground works by a propulsion method or the like.

推進工法を用いて行う下水道、地下鉄、共同溝等のトンネル施工では、図13に示すように発進用の立坑1に支圧壁2と元押ジャッキ3を設けて、先端にカッター4を配設した管体(ヒューム管)5の縦列を立坑1から掘進させていくものであるが、推進工法の中でも泥濃式推進工法では、掘進に伴い掘削した高濃度泥水(排泥)を立坑1を介して排出する。   In tunnel construction such as sewerage, subway, and joint ditch using the propulsion method, as shown in Fig. 13, the bearing shaft 2 and the main push jack 3 are provided in the starting shaft 1, and the cutter 4 is provided at the tip. The pipes (fume pipes) 5 are excavated from the vertical shaft 1, and among the propulsion methods, the mud concentration type propulsion method uses the vertical shaft 1 to remove the high-concentration mud water (drainage mud) excavated during the excavation. Discharged through.

この排泥は地上に設置したバキューム装置6により負圧をかけて行われる。土砂や礫などの固形物は、水及び空気が混合されプラグ流の状態で水平方向の管内を搬送される。   This drainage is performed by applying a negative pressure by the vacuum device 6 installed on the ground. Solids such as earth and sand and gravel are transported through a horizontal pipe in the form of a plug flow in which water and air are mixed.

しかし、鉛直方向の落差が8〜10m以上となる立坑では、地上に設置したバキューム装置6での真空圧のみを使った方法には真空圧と大気圧の差圧が一定のため原理的にも限界があり、実用上8m程度しか上がらない。   However, in a vertical shaft with a vertical drop of 8 to 10 m or more, the method using only the vacuum pressure in the vacuum device 6 installed on the ground is in principle because the differential pressure between the vacuum pressure and the atmospheric pressure is constant. There is a limit.

一方、推進工法の立坑深さは深くなる一方で、立坑の平面的広さも狭く中間(立坑中段部)に大きな真空ポンプやタンクも設置できず、狭いスペースでも10〜20m程度の立坑深さであってもの排土ができ、なおかつ水平方向の排土効率に影響しないものが求められている。   On the other hand, while the shaft depth of the propulsion method becomes deeper, the planar width of the shaft is narrow and a large vacuum pump or tank cannot be installed in the middle (in the middle part of the shaft), and the shaft depth is about 10-20m even in a narrow space. There is a need for soil that can be removed even though it does not affect the efficiency of horizontal soil removal.

現状の対策として8m以上の深さになると、8m以下では1台の真空ポンプでよかったものを2〜3台に増やし、空気圧の差圧で解決できない問題点に対し、空気量を増やし、エアーリフト効果により強制的に排土している。このとき、補助的に立坑下の水平部から鉛直方向に排土用配管が曲がる付近で大気を導き効果を高める(ジェット式)ようにしているがこれらの方法をとっても実用的には12m程度が限界であり、使用する電気代で見るとも2から3倍になり、使用量だけでなく受変電設備も大きくなるため、許認可まで時間もかかり設備用敷地増えてしまう。   As a current measure, when the depth is 8m or more, the number of air pumps that were good with one vacuum pump at 8m or less was increased to 2 to 3 units. The soil is forcibly discharged due to the effect. At this time, the atmosphere is guided to improve the effect in the vicinity where the drainage pipe bends in the vertical direction from the horizontal part under the shaft (jet type). However, even if these methods are used, about 12 m is practically used. It is the limit, and even if it sees in the electricity bill to be used, it will be 2 to 3 times, and not only the amount of use but also the power receiving / transforming equipment will increase, so it will take time to permit and increase the site for facilities.

しかし、これでも8m以下の深さに比べ排土効率は半減するために推進も日進長も著しく低下してしまう。   However, even if this is less than 8 m or less, the soil removal efficiency is halved, so that the propulsion and the advancement speed are significantly reduced.

出願人は先に深度がある地下工事現場からの排泥を立坑を介して行うのに、途中で堆積物を残すことなく、地上に効率的に排出できる高深度排泥システムとして下記特許文献1を出願した。
特願2000−141195号(特開2001−323775号)
The applicant performs the drainage from the underground construction site where the depth is first through the shaft, but as a high depth drainage system that can be efficiently discharged to the ground without leaving deposits on the way, the following patent document 1 Filed.
Japanese Patent Application No. 2000-141195 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-323775)

これは、図14に示すように立坑1の途中に、圧送ポンプとしてのスクイズポンプ13およびこのスクイズポンプ13に付設するものとして上部にエアー溜まり14、下部に土砂溜まり15を確保した排土タンク16を配設し、該タンク16のエアー溜まり14には地上のバキュームポンプ6aと排泥タンク6bからなるバキューム装置6へ接続するエアー排出管18を接続し、土砂溜まり15には水・土砂排出管19をスクイズポンプ13を介在させて接続したものである。図中17はエアー+土砂+泥水の排泥管、27は排泥タンク、26a,26bはバルブ、19a,19bは管である。   As shown in FIG. 14, a squeeze pump 13 serving as a pumping pump and an evacuation tank 16 having an air reservoir 14 in the upper part and a sediment reservoir 15 in the lower part are provided in the squeeze pump 13 as shown in FIG. The air reservoir 14 of the tank 16 is connected with an air discharge pipe 18 connected to the vacuum device 6 comprising the above-described vacuum pump 6a and the sludge tank 6b, and the water / sediment discharge pipe is connected to the sediment reservoir 15. 19 is connected via a squeeze pump 13. In the figure, 17 is an air + sediment + mud drain pipe, 27 is a mud tank, 26a and 26b are valves, and 19a and 19b are pipes.

前記図12は泥濃式推進工法の場合で、発進用の立坑1に元押ジャッキ3を設けて、先端にカッター4を配設した管体(ヒューム管)5の縦列を立坑1から掘進させていき、掘進に伴い掘削した高濃度泥水(排泥)を立坑1を介して排出する。   FIG. 12 shows the case of the mud-type propulsion method, in which a main push jack 3 is provided in the starting vertical shaft 1 and a column (fume tube) 5 having a cutter 4 disposed at the tip is advanced from the vertical shaft 1. The high-concentration mud water (drained mud) excavated along with the excavation is discharged through the shaft 1.

このようにして、立坑1の途中に圧送ポンプとしてのスクイズポンプ13を設けることでそのポンプ圧を利用して高所の地上まで排泥を搬送でき、しかもタンク16へ送り込まれるエアー・水・土砂は、エアーは上部のエアー溜まりへと、水および土砂は下部の土砂溜まりに分離し、エアー溜まりのエアーはバキューム装置へ吸引され、エアー溜まりは常に真空状態が維持されるので、土砂溜まりからの水・土砂排出管にはエアーによる悪影響のないスラグ流またはプラグ流を発生させることができる。   In this way, by providing the squeeze pump 13 as a pressure pump in the middle of the shaft 1, the pump pressure can be used to transport the waste mud to the ground at a high place, and the air, water, and earth sent to the tank 16 The air is separated into the upper air reservoir, the water and sediment are separated into the lower sediment reservoir, the air in the air reservoir is sucked into the vacuum device, and the air reservoir is always maintained in a vacuum state. Slag flow or plug flow that is not adversely affected by air can be generated in the water / sediment discharge pipe.

前記特許文献1では、立坑1の途中に圧送ポンプとしてのスクイズポンプ13を設けるが、スクイズポンプは脈動するという欠点があり、尖った礫(採石)が混じっていると押し出し用のチューブ部が破けてしまうおそれがあり、気体が混ざると著しく性能が低下してしまう。   In Patent Document 1, a squeeze pump 13 as a pumping pump is provided in the middle of the shaft 1, but the squeeze pump has a drawback that it pulsates, and if there is a mixture of pointed gravel (quarry), the tube portion for extrusion breaks. If the gas is mixed, the performance is significantly reduced.

また、立坑1内にはバキューム装置6へ接続するエアー排出管18とスクイズポンプ13からの水・土砂排出管19とが並存し、狭い立坑1内をより狭くしてしまう。   In addition, an air discharge pipe 18 connected to the vacuum device 6 and a water / sediment discharge pipe 19 from the squeeze pump 13 coexist in the vertical shaft 1, and the narrow vertical shaft 1 becomes narrower.

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、排土容量が大きく、かつ、脈動がなく、排土圧力が安定した排土が可能であり、機構が簡単で保守性が良く、尖った礫(採石)が混じっても機器を破損することなく安定して排土でき、また、地上への配管も1つですむので立坑内の有効利用も確保できる推進工法等における鉛直方向の排土方法および装置を提供することにある。   The object of the present invention is to eliminate the inconveniences of the conventional example, the soil removal capacity is large, there is no pulsation, the soil removal pressure is stable, soil removal is possible, the mechanism is simple, the maintainability is good, and the point is sharp Even if gravel (quarry) is mixed, it can be stably discharged without damaging the equipment, and since only one pipe to the ground is required, it can be effectively used in the vertical shaft, etc. It is to provide a method and apparatus.

本発明は前記目的を達成するため、推進工法等における鉛直方向の排土方法としては、地下工事現場からの排泥を立坑を介して地上に設置したバキューム装置へ送る推進工法等における排土方法において、立坑内で鉛直方向の配管途中に、内部のローターを回転させ、ローターと搬送流体との間に発生する粘性抵抗を利用して排出を行う粘性ポンプを設け、この粘性ポンプの排出力をもって地下工事現場からの排泥を立坑を介して地上へ送ることを要旨とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a soil removal method in a propulsion method or the like that sends waste mud from an underground construction site to a vacuum device installed on the ground via a vertical shaft as a soil removal method in the vertical direction in the propulsion method or the like. In the vertical shaft in the vertical shaft, a viscous pump that rotates the internal rotor and discharges using the viscous resistance generated between the rotor and the carrier fluid is provided. The gist is to send the mud from the underground construction site to the ground via a shaft.

推進工法等における鉛直方向の排土装置としては、第1に、地下工事現場からの排泥を立坑を介して地上に設置したバキューム装置へ送る推進工法等における排土方法に使用する装置として、立坑内で鉛直方向の配管途中に、内部のローターを回転させ、ローターと搬送流体との間に発生する粘性抵抗を利用して排出を行う粘性ポンプを設けたこと、第2に、 粘性ポンプと地上に設置したバキューム装置とは1流路としてのサクションホースで接続すること、第3に、粘性ポンプはその前段階に調圧タンクを設けることを要旨とするものである。 As a vertical earth removal device in the propulsion method, etc., firstly, as a device used for the earth removal method in the propulsion method etc. that sends the mud from the underground construction site to the vacuum device installed on the ground via the shaft, In the middle of the vertical shaft in the vertical shaft, there was provided a viscous pump that rotated the internal rotor and discharged using the viscous resistance generated between the rotor and the carrier fluid. Second, the viscous pump The gist is that the vacuum device installed on the ground is connected by a suction hose as one flow path, and thirdly, the viscosity pump is provided with a pressure regulating tank in the previous stage.

請求項1および請求項2記載の本発明によれば、内部のローターを回転させ、ローターと搬送流体との間に発生する粘性抵抗を利用して排出を行う粘性ポンプを設け、この粘性ポンプの排出力をもって地下工事現場からの排泥を立坑を介して地上に設置したバキューム装置へ送るものであり、強制うず運動を基に揚程を算出することができ、排土容量が大きく、脈動することがないので排土圧力が安定している。   According to the first and second aspects of the present invention, there is provided a viscous pump that rotates the internal rotor and discharges using the viscous resistance generated between the rotor and the carrier fluid. It is the one that sends the sludge from the underground construction site to the vacuum device installed on the ground through the shaft with the discharge power, and the head can be calculated based on the forced eddy motion, and the soil discharge capacity is large and pulsates. Since there is no, the pressure of the earth discharge is stable.

さらに、前記粘性ポンプは、機構が簡単で保守性が良く、スクイズポンプの場合では押し出し用のチューブ部が破けてしまう尖った礫(採石)混じりでも安定して排土できる。   Further, the viscous pump has a simple mechanism and good maintainability, and in the case of a squeeze pump, even if it is mixed with sharp gravel (quarrying) where the tube portion for extrusion is broken, it can be discharged stably.

また、前記粘性ポンプは、多段接続が可能であるので、使用台数を増加すれば、如何様な深度でも対応できる。   Moreover, since the said viscous pump can be connected in multistage, if the number of use is increased, it can respond to any depth.

さらに、粘性ポンプは鉛直方向の配管の中間部に設置するので、排土管に加わる過剰な圧力を抑えることができ、配管詰まり抑制の効果がある。   Furthermore, since the viscous pump is installed in the middle part of the pipe in the vertical direction, it is possible to suppress excessive pressure applied to the soil discharge pipe, and there is an effect of suppressing clogging of the pipe.

また、粘性ポンプは配管内にエアーがある場合は、通常、始動時には呼び水が必要であるが、この粘性ポンプとバキューム装置とを組み合わせることにより、配管内を塞ぐ機構がないので、バキューム装置のバキュームポンプによりエアーリフトを常に行い、別途呼び水装置が不要で、小型化可能である。   In addition, when there is air in the piping, the viscous pump normally requires priming water at the start, but there is no mechanism to block the piping by combining this viscous pump and the vacuum device, so the vacuum of the vacuum device An air lift is always performed by a pump, and a separate priming device is not required, and the size can be reduced.

請求項3記載の本発明によれば、前記作用に加えて、粘性ポンプと地上に設置したバキューム装置とは1流路としてのサクションホースで接続することで、地上への配管も1つですむので立坑内の有効利用も確保できる。   According to the third aspect of the present invention, in addition to the above action, the viscous pump and the vacuum device installed on the ground are connected by a suction hose as one flow path, so that only one piping to the ground is required. Therefore, effective use in the shaft can be secured.

請求項4記載の本発明によれば、前記作用に加えて、中間に調圧タンク(エアーテェンバー)を設けることにより、水平方向の吸引排土に影響を及ぼさず、排土管詰まりの原因となる大きな礫径もここにふるい落とすことが可能となる。   According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the above action, by providing a pressure adjusting tank (air chamber) in the middle, it does not affect the suction suction in the horizontal direction, and causes the clogging of the soil discharge pipe. It is possible to screen out the large gravel diameter.

以上述べたように本発明の推進工法等における排土方法は、排土容量が大きく、かつ、脈動がなく、排土圧力が安定した排土が可能であり、機構が簡単で保守性が良く、尖った礫(採石)が混じっても機器を破損することなく安定して排土できるものである。   As described above, the earth removal method in the propulsion method of the present invention has a large earth removal capacity, no pulsation, stable earth removal pressure, simple mechanism and good maintainability. Even if sharp gravel (quarry) is mixed, it can be discharged stably without damaging the equipment.

以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明の推進工法等における鉛直方向の排土方法および装置の第1実施形態を示す側面図で、従来例を示す図14と同じく泥濃式推進工法の場合である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of a vertical soil removal method and apparatus in the propulsion method and the like of the present invention, and is a case of the mud concentration type propulsion method as in FIG. 14 showing a conventional example.

発進用の立坑1に元押ジャッキ3を設けて、先端にカッター4を配設した管体(ヒューム管)5の縦列を立坑1から掘進させていき、掘進に伴い掘削した高濃度泥水(排泥)を立坑1を介して排出する。図中17は横引きのための排泥管である。   A main push jack 3 is provided on the starting shaft 1 and a column (fume tube) 5 having a cutter 4 disposed at the tip is excavated from the shaft 1, and the high-concentration mud water (drainage) excavated along with the excavation is discharged. Mud) is discharged through the shaft 1. In the figure, 17 is a sludge pipe for horizontal pulling.

この排泥は地上に設置したバキュームポンプ6aと排泥タンク6bからなるバキューム装置6により負圧をかけて行われるが、本発明は、立坑1の配管途中に、圧送ポンプとして、内部のローター8を回転させ、ローター8と搬送流体との間に発生する粘性抵抗を利用して排出を行う粘性ポンプ7を設けた。前記バキューム装置6と粘性ポンプ7を接続する立坑1の配管としては、1流路としてのサクションホース23を使用する。   This drainage is performed by applying a negative pressure by a vacuum device 6 comprising a vacuum pump 6a and a drainage tank 6b installed on the ground, but the present invention provides an internal rotor 8 as a pumping pump in the middle of the pipe of the shaft 1. , And a viscous pump 7 that discharges using the viscous resistance generated between the rotor 8 and the carrier fluid is provided. As piping of the shaft 1 connecting the vacuum device 6 and the viscous pump 7, a suction hose 23 as one flow path is used.

図3、図4に粘性ポンプ7の一例を示すと、駆動モータ9のシャフト10がポンプハウジング11内にあり、このシャフト10にディスクによるローター8が設けられる。   3 and 4 show an example of the viscous pump 7, the shaft 10 of the drive motor 9 is in the pump housing 11, and the shaft 10 is provided with a disk rotor 8.

粘性ポンプ7は、ポンプハウジング11の外周面の適所に吸込口12aと吐出口12bをそれぞれ設けている。図4に示すように、吸込口12aと吐出口12bを横に並べて設ける場合、吸込口12aや吐出口12bを形成する配管径がdであるとすると、ローター8のポンプハウジング11内の位置は駆動モータ9の反対側の空間を2/3d程度空けるものとした。   The viscous pump 7 is provided with a suction port 12 a and a discharge port 12 b at appropriate positions on the outer peripheral surface of the pump housing 11. As shown in FIG. 4, when the suction port 12a and the discharge port 12b are provided side by side, assuming that the pipe diameter forming the suction port 12a and the discharge port 12b is d, the position of the rotor 8 in the pump housing 11 is The space on the opposite side of the drive motor 9 was made about 2 / 3d.

これに対して、図6に示すように、吸込口12aと吐出口12bを縦(上下)に並べて設ける場合、吸込口12aや吐出口12bを形成する配管径がdであるとすると、ローター8のポンプハウジング11内の位置は駆動モータ9の反対側の空間をd/2程度空けるものとする。   On the other hand, as shown in FIG. 6, when the suction port 12a and the discharge port 12b are arranged vertically (up and down), assuming that the pipe diameter forming the suction port 12a and the discharge port 12b is d, the rotor 8 As for the position in the pump housing 11, the space on the opposite side of the drive motor 9 is made about d / 2.

前記ローター8の表面は粗面であることがローター8と搬送流体との間に発生する粘性抵抗を高める上で好ましいが、粗面の形成としては、図示は省略するが、小突起を点在させたもの、梨地状や波形、格子、その他の凹凸形状を表面に設けるものとする。   The surface of the rotor 8 is preferably a rough surface in order to increase the viscous resistance generated between the rotor 8 and the transport fluid. However, the rough surface is formed by dotted small protrusions although illustration is omitted. It is assumed that the surface is provided with a textured surface, corrugated shape, corrugated shape, lattice, or other uneven shape.

この粘性ポンプ7は、カスケードポンプの改良型であり、流体の特性(ベルヌーイの定理)と粘性を利用して搬送する。一般のカスケードポンプが自然うず運動を基に揚程を算出するのに対し、この粘性ポンプ7は、強制渦運動を基に揚程を算出する。   This viscous pump 7 is an improved type of cascade pump, and conveys it using the characteristics of fluid (Bernoulli's theorem) and viscosity. While a general cascade pump calculates a lift based on natural vortex motion, this viscous pump 7 calculates a lift based on forced vortex motion.

粘性ポンプ7での使用は、排水する流体中に、砂・礫・小石などを含む為、特に、羽根を有するカスケードポンプとは異なり、キャビテーション抑制とローターの破損防止として、前記凹凸形状がローター8の表面に存在し、カスケードポンプの羽根代わりとして機能させている。   The use in the viscous pump 7 includes sand, gravel, pebbles, etc. in the fluid to be drained. Therefore, unlike the cascade pump having blades, the uneven shape is used for the rotor 8 to suppress cavitation and prevent damage to the rotor. It acts as a substitute for cascade pump blades.

このようにして粘性ポンプ7はローター8にキャビテーションが発生しない範囲で使用可能である。また、ローター8の回転速度は内側の周速度で搬送流体の速度以上で回転させる。   Thus, the viscous pump 7 can be used in a range where cavitation does not occur in the rotor 8. Further, the rotation speed of the rotor 8 is rotated at the inner peripheral speed or higher than the speed of the carrier fluid.

また、粘性ポンプ7の流入側には調圧タンク20を接続した。この調圧タンク20は、地下工事現場としてカッター4のカッター室内から導かれるから排泥管17を前記エアー溜まり21に接続させて開口させる。エアー溜まり21は調圧タンク20の上から約1/3〜1/2を占めるように形成した。   A pressure regulating tank 20 was connected to the inflow side of the viscous pump 7. Since the pressure adjusting tank 20 is guided from the cutter chamber of the cutter 4 as an underground construction site, the mud pipe 17 is connected to the air reservoir 21 and opened. The air reservoir 21 was formed so as to occupy about 1/3 to 1/2 from the top of the pressure regulating tank 20.

また、調圧タンク20の土砂溜まり22は、調圧タンク20の下から約1/2〜2/3を占めるように形成する。この調圧タンク20の底部は土砂溜まり22を設けるためにロート状ではなく平坦なものとする。図11はその詳細を示すもので、排泥管17の接続管17aと、粘性ポンプ7へのサクションホース23の接続管23aとの関係は、調圧タンク20の高さをHとすると、サクションホースの接続管23aの調圧タンク20へ上からの差し込み長さが2/3〜1/3H=hであり、排泥管の接続管17aの上の部分の高さが約1/2hである。また、サクションホースの接続管23aの先端は尖らせて、楕円形の開口とする。   The sediment reservoir 22 of the pressure regulating tank 20 is formed so as to occupy about 1/2 to 2/3 from the bottom of the pressure regulating tank 20. The bottom portion of the pressure adjusting tank 20 is not a funnel shape but a flat surface in order to provide the sediment reservoir 22. FIG. 11 shows the details. The relationship between the connection pipe 17a of the mud pipe 17 and the connection pipe 23a of the suction hose 23 to the viscous pump 7 is as follows. The insertion length of the hose connection pipe 23a from above into the pressure regulating tank 20 is 2/3 to 1 / 3H = h, and the height of the upper part of the mud pipe connection pipe 17a is about 1 / 2h. is there. Further, the tip of the connection pipe 23a of the suction hose is sharpened to form an elliptical opening.

このように、中間に調圧タンク20(エアーテェンバー)を設けることにより、水平方向の吸引排土に影響を及ぼさず、排土管詰まりの原因となる大きな礫径(管径D/2)もここにふるい落とすことが可能となる。   In this way, by providing the pressure regulating tank 20 (air chamber) in the middle, the large gravel diameter (tube diameter D / 2) that does not affect the suction suction in the horizontal direction and causes the clogging of the soil discharge pipe is also possible. It is possible to screen out here.

しかも、土砂溜まり22では、図示は省略するが一部に清掃用開口部を設け、(通常はメクラ蓋)、調圧タンク20の定期的にタンク内を清掃し溜まった礫を除去すればさらに効果が高まる。   Moreover, in the earth and sand reservoir 22, although not shown in the figure, a cleaning opening is provided in a part (usually a mekra lid), and the inside of the pressure regulating tank 20 is periodically cleaned to remove accumulated gravel. Increases effectiveness.

さらに、この調圧タンク20には緊急時にエアーリフトができるようタンク下部に外気導入用の開閉バルブを設けておき、補助的に外気を導き鉛直管やタンク内の攪拌により、混入している礫等の詰まりを防止する。   In addition, the pressure adjusting tank 20 is provided with an open / close valve for introducing outside air at the bottom of the tank so that air lift can be performed in an emergency, and the outside air is guided in an auxiliary manner to stir in the vertical pipe or tank. Prevent clogging.

このように、粘性ポンプ7を設けることで、使用する真空ポンプの電気代や受変電設備も大きくならず、設備用敷地も深さ8m以下の立坑と同じ設計仕様ですんでしまう。しかも、鉛直方向の配管は三相流(空気・水・砂礫)のまま排土できるので一本でよく構造も簡単で面倒な制御もいらず故障しにくい。   Thus, by providing the viscous pump 7, the electricity cost of the vacuum pump to be used and the power receiving / transforming equipment are not increased, and the site for the equipment has the same design specifications as the vertical shaft with a depth of 8 m or less. Moreover, since the vertical piping can be discharged as a three-phase flow (air, water, gravel), only one pipe is required, the structure is simple, no troublesome control is required, and failure is not likely to occur.

また、立坑が深くなっても排土効率は低下せず、推進効率を低下させないでよい。   Moreover, even if the shaft becomes deep, the soil removal efficiency does not decrease, and the propulsion efficiency does not have to be decreased.

図2は本発明の第2実施形態を示すもので、調圧タンクはこれを水平用の調圧タンク20aと垂直用の調圧タンク20bの二つに分けて設置した。垂直用の調圧タンク20bへのサクションホース23の接続管23aの接続高さは、調圧タンク20bの高さをHとした場合、上方に1/3〜2/3Hの高さが空気溜まりとして残るようにするのが好適である。また、図12に示すようにサクションホースの接続管23aを下から接続するようにしてもよい。   FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, and the pressure regulating tank is divided into two, a horizontal pressure regulating tank 20a and a vertical pressure regulating tank 20b. As for the connection height of the connection pipe 23a of the suction hose 23 to the vertical pressure regulating tank 20b, when the height of the pressure regulating tank 20b is H, the height of 1/3 to 2 / 3H is accumulated upward. It is preferable to remain as follows. Moreover, you may make it connect the connection pipe 23a of a suction hose from the bottom as shown in FIG.

図5は本発明の第3実施形態を示すもので、前記粘性ポンプ7はこれを多段に設置することが可能である。   FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention, and the viscous pump 7 can be installed in multiple stages.

このようにして、カッター4でのエアー、水・土砂による排泥は排泥管17から調圧タンク20内に導かれ、調圧タンク20からさらに粘性ポンプ7を介してバキューム装置6に送ることができる。   In this way, the mud discharged from the air, water and earth and sand in the cutter 4 is guided into the pressure regulating tank 20 from the mud pipe 17 and further sent from the pressure regulating tank 20 to the vacuum device 6 via the viscous pump 7. Can do.

図7〜図10に粘性ポンプ7の変形例を示す。粘性ポンプ7は先にも述べたように、圧送ポンプとして、内部のローター8を回転させ、ローター8と搬送流体との間に発生する粘性抵抗を利用して排出を行うもので、駆動モータ9のシャフト10がポンプハウジング11内にあり、このシャフト10にディスクによるローター8が設けられるものであれば、ポンプハウジング11の形状やローター8の形状を問わない。   7 to 10 show modified examples of the viscous pump 7. As described above, the viscous pump 7 is a pumping pump that rotates the internal rotor 8 and discharges using the viscous resistance generated between the rotor 8 and the carrier fluid. The shape of the pump housing 11 and the shape of the rotor 8 are not limited as long as the shaft 10 is in the pump housing 11 and the shaft 8 is provided with the disk rotor 8.

図7の例は、ローター8をリング状としてその外周にポンプハウジング11の空洞を形成した場合、図8、図9、図10の場合は、ローター8の片側のみにポンプハウジング11の空洞を形成した場合であり、図10の場合はさらにローター8側にもポンプハウジング11の空洞に対応する凹所8aを形成した場合である。   In the example of FIG. 7, when the rotor 8 is formed in a ring shape and the cavity of the pump housing 11 is formed on the outer periphery thereof, in the case of FIGS. 8, 9, and 10, the cavity of the pump housing 11 is formed only on one side of the rotor 8. In the case of FIG. 10, the recess 8a corresponding to the cavity of the pump housing 11 is further formed on the rotor 8 side.

図7の場合では、吸込口12aや吐出口12bを形成する配管径がdであるとすると、ローター8の外周のポンプハウジング11の空洞の径はd/2以上とする。また、リング状のローター8には回転板8bをフランジとして形成し、この回転板8bに透孔8cを適宜間隔で設けてもよい。図示の例は透孔8cを矩形としたが、円形その他でもよく、また、大きさも複数あってもよい。   In the case of FIG. 7, assuming that the pipe diameter forming the suction port 12a and the discharge port 12b is d, the diameter of the cavity of the pump housing 11 on the outer periphery of the rotor 8 is d / 2 or more. The ring-shaped rotor 8 may be formed with a rotating plate 8b as a flange, and through holes 8c may be provided at appropriate intervals in the rotating plate 8b. In the illustrated example, the through-hole 8c is rectangular, but it may be circular or the like, and there may be a plurality of sizes.

図8の例でも、ポンプハウジング11の空洞の径はd/2以上とする。図9の例ではポンプハウジング11の空洞の径はd以上とした。また、図10の例ではポンプハウジング11の空洞の径はd/2以上とした。   Also in the example of FIG. 8, the diameter of the cavity of the pump housing 11 is d / 2 or more. In the example of FIG. 9, the diameter of the cavity of the pump housing 11 is d or more. In the example of FIG. 10, the diameter of the cavity of the pump housing 11 is set to d / 2 or more.

以上の実施形態は三相流(空気・水・砂礫)の排土方法について説明したが、本発明は、一般的二相流の搬送にも適用できる。そして、特に搬送固体径大きい場合に有利である。(設計上の搬送最大径=管径D/3、実用上の搬送径=管径D/2)   Although the above embodiment demonstrated the soil removal method of three-phase flow (air, water, gravel), this invention is applicable also to conveyance of a general two-phase flow. This is particularly advantageous when the transported solid diameter is large. (Maximum transport diameter on design = pipe diameter D / 3, practical transport diameter = pipe diameter D / 2)

本発明の推進工法等における鉛直方向の排土方法および装置の第1実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows 1st Embodiment of the earth removal method and apparatus of the vertical direction in the propulsion | construction method etc. of this invention. 本発明の推進工法等における鉛直方向の排土方法および装置の第2実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows 2nd Embodiment of the earth removal method and apparatus of the perpendicular direction in the propulsion | construction method etc. of this invention. 粘性ポンプの第1例を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the 1st example of a viscous pump. 粘性ポンプの第1例を示す縦断正面図である。It is a vertical front view which shows the 1st example of a viscous pump. 本発明の推進工法等における鉛直方向の排土方法および装置の第3実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows 3rd Embodiment of the earth removal method and apparatus of the perpendicular direction in the propulsion | construction method etc. of this invention. 粘性ポンプの第2例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 2nd example of a viscous pump. 粘性ポンプの第3例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 3rd example of a viscous pump. 粘性ポンプの第4例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 4th example of a viscous pump. 粘性ポンプの第5例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 5th example of a viscous pump. 粘性ポンプの第6例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 6th example of a viscous pump. 調圧タンクの説明図である。It is explanatory drawing of a pressure regulation tank. 垂直用の調圧タンクの他例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the pressure regulating tank for perpendicular | vertical. 泥濃式推進工法の説明図である。It is explanatory drawing of a mud type propulsion method. 従来例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1…立坑 2…支圧壁
3…元押ジャッキ 4…カッター
5…管体 6…バキューム装置
6a…バキュームポンプ 6b…排泥タンク
7…粘性ポンプ 8…ローター
8a…凹所 8b…回転板
8c…透孔 9…駆動モータ
10…シャフト 11…ポンプハウジング
12a…吸込口 12b…吐出口
13…スクイズポンプ 14…エアー溜まり
15…土砂溜まり 16…タンク
17…排泥管 17a…排泥管の接続管
18…エアー排出管 19…水・土砂排出管
19a,19b…管 20,20a,20b…調圧タンク
21…エアー溜まり 22…土砂溜まり
23…サクションホース 23a…サクションホースの接続管
25a,25b…レベルスイッチ
26a,26b…バルブ 27…排泥タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vertical shaft 2 ... Supporting wall 3 ... Main pushing jack 4 ... Cutter 5 ... Tube 6 ... Vacuum device 6a ... Vacuum pump 6b ... Waste mud tank 7 ... Viscous pump 8 ... Rotor 8a ... Recess 8b ... Rotating plate 8c ... Through hole 9 ... Drive motor 10 ... Shaft 11 ... Pump housing 12a ... Suction port 12b ... Discharge port 13 ... Squeeze pump 14 ... Air reservoir 15 ... Sediment reservoir 16 ... Tank 17 ... Mud pipe 17a ... Connection pipe 18 of the mud pipe ... Air discharge pipe 19 ... Water / sediment discharge pipes 19a, 19b ... Pipe 20, 20a, 20b ... Pressure control tank 21 ... Air reservoir 22 ... Sediment reservoir 23 ... Suction hose 23a ... Suction hose connection pipe 25a, 25b ... Level switch 26a, 26b ... Valve 27 ... Waste mud tank

Claims (4)

地下工事現場からの排泥を立坑を介して地上に設置したバキューム装置へ送る推進工法等における排土方法において、立坑内で鉛直方向の配管途中に、内部のローターを回転させ、ローターと搬送流体との間に発生する粘性抵抗を利用して排出を行う粘性ポンプを設け、この粘性ポンプの排出力をもって、地下工事現場からの排泥を立坑を介して地上へ送ることを特徴とした推進工法等における鉛直方向の排土方法。   In the earth removal method in the propulsion method, etc. that sends the mud from the underground construction site to the vacuum device installed on the ground via the shaft, the rotor inside and the transfer fluid are rotated in the vertical pipe in the vertical shaft The propulsion method is characterized by providing a viscous pump that discharges using the viscous resistance generated between the two and pumping the mud from the underground construction site to the ground via the shaft with the discharge force of this viscous pump Method of vertical earth removal in etc. 地下工事現場からの排泥を立坑を介して地上に設置したバキューム装置へ送る推進工法等における排土方法に使用する装置として、立坑内で鉛直方向の配管途中に、内部のローターを回転させ、ローターと搬送流体との間に発生する粘性抵抗を利用して排出を行う粘性ポンプを設けたことを特徴とする推進工法等における鉛直方向の排土装置。   As a device used for the earth removal method in the propulsion method etc. that sends the mud from the underground construction site to the vacuum device installed above the ground via the vertical shaft, the internal rotor is rotated in the vertical pipe in the vertical shaft, A vertical soil removal apparatus in a propulsion method or the like, characterized in that a viscous pump that discharges using a viscous resistance generated between a rotor and a carrier fluid is provided. 粘性ポンプと地上に設置したバキューム装置とは1流路としてのサクションホースで接続する請求項記載の推進工法等における鉛直方向の排土装置。 The vertical soil removal apparatus in the propulsion method or the like according to claim 2, wherein the viscous pump and the vacuum apparatus installed on the ground are connected by a suction hose as one flow path. 粘性ポンプはその前段階に調圧タンクを設ける請求項2または請求項3記載の推進工法等における鉛直方向の排土装置。 The vertical soil removal apparatus in the propulsion method or the like according to claim 2 or 3, wherein the viscous pump is provided with a pressure adjusting tank in a previous stage.
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