JP4275295B2 - Shield drilling system and shield drilling method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進システムおよびシールド掘進方法に関する。
【0002】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
近年、シールド工法は、掘進距離が2kmを超える施工例もあり、5kmを超える長距離掘進も計画されるようになってきている。
【0003】
一般に、泥水式シールド工法においては、切羽からの掘削土砂を流体輸送するためにポンプが用いられている。ポンプ圧送を行う場合、掘進距離が長くなるほど排泥水の圧力損失が大きくなり、排泥水中の土粒子の沈降を防止するためにポンプの必要台数は多くなる。また、掘進距離が長くなった場合にポンプ台数を増やさないでポンプ圧送を行う場合、切羽付近のポンプにはより強力な圧送能力が必要とされる。
【0004】
このため、掘進距離が長くなるほど掘削土砂の輸送にかかるコストは増大してしまう。
【0005】
一方、本出願人らにより、掘削に際して土粒子の骨格構造を地山状態と同様に保持したままの状態(以下、固形状態という。)で、排泥管や排泥ポンプが閉塞しない程度の大きさ以下に地山を切削し(以下、切り出し掘削という。)、切り出し掘削した固形状態の土砂(以下、固形分という。)を流体輸送して坑外に搬出する固形回収技術が実現されている。
【0006】
切り出し掘削した固形状態の土砂を流体輸送する場合、掘進距離が長くなるほど流体への固形分の溶解が多くなってしまい、地上設備で固形分を回収できる割合、すなわち、固形回収率が低くなってしまう。
【0007】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、長距離掘進に対しても良好に適用可能なシールド掘進システムおよびシールド掘進方法を提供することにあり、特に、長距離掘進でもコストを低減するとともに所望の固形回収率を確保できるシールド掘進システムおよびシールド掘進方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るシールド掘進システムは、所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進システムにおいて、
発進地点から掘削地点までの経路の所定地点または当該経路の分岐経路の所定地点に、所定の送出物を送出する送出用設備を設け、当該送出用設備から所定の送出路を介して前記掘削地点へ向け前記送出物を送ることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、通常、発進地点から掘削地点に送っている送出物を、その経路の途中の地点から掘削地点に送ることにより、省力化が図れ、送出コストを低減できる。
【0010】
すなわち、例えば、泥水式シールド工法で5km以上の長距離掘進を行う場合、5km以上の送泥管を設けて送泥を行うためには、複数台の中継ポンプが必要となる。
【0011】
この場合、例えば、中間の2.5km地点に送出用設備の一部である調整槽を設け、当該調整槽から性状を調整した送泥水を送ることにより、送泥管の距離が半減され、必要となる送泥用の中継ポンプの台数も減らすことができる。これにより、省力化が図れ、送出コストを低減できる。
【0012】
なお、前記送出物としては、例えば、送泥水のほか、セグメント、管、レール等の掘進に伴って補充が必要なものも該当する。
【0013】
また、前記送出用設備としては、例えば、作泥設備、調整槽、送泥ポンプ、発進立坑の地上設備等が該当する。なお、前記送出路としては、例えば、送泥管、レール等が該当する。
【0014】
また、本発明に係る他のシールド掘進システムは、所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進システムにおいて、
発進地点から掘削地点までの経路の所定地点または当該経路の分岐経路の所定地点に、所定の排出物を処理する排出用設備を設け、前記掘削地点から所定の排出路を介して送られる前記排出物を前記排出用設備で処理することを特徴とする。
【0015】
本発明によれば、通常、掘削地点から発進地点に送っている排出物を、その経路の途中の地点で処理することにより、省力化が図れ、排出コストを低減できる。
【0016】
すなわち、例えば、泥水式シールド工法で5km以上の長距離掘進を行う場合、5km以上の排泥管を設けて排泥を行うためには、短中距離の掘進を行う場合と比べて多くの中継ポンプが必要となる。
【0017】
この場合、例えば、中間の2.5km地点に排出用設備の一部である一次処理設備を設け、当該一次処理設備で泥水を処理することにより、排泥管の距離が半減され、必要となる排泥用の中継ポンプの台数も減らすことができる。これにより、省力化が図れ、排出コストを低減できる。
【0018】
なお、前記排出物としては、例えば、排泥水、土砂等の掘進に伴って発生する排出物が該当する。
【0019】
また、前記排出用設備としては、例えば、一次処理設備、二次処理設備等が該当する。なお、前記排出路としては、例えば、排泥管、レール等が該当する。
【0020】
また、本発明に係る他のシールド掘進システムは、所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進システムにおいて、
発進地点から掘削地点までの経路の所定地点または当該経路の分岐経路の所定地点に、所定の送出物を送出する送出用設備と所定の排出物を処理する排出用設備とを設け、前記送出用設備から所定の送出路を介して前記掘削地点へ向け前記送出物を送り、前記掘削地点から所定の排出路を介して送られる前記排出物を前記排出用設備で処理することを特徴とする。
【0021】
本発明によれば、通常、発進地点から掘削地点に送っている送出物を、その経路の途中の地点から掘削地点に送ることにより、省力化が図れ、排出コストを低減できる。
【0022】
すなわち、例えば、泥水式シールド工法で5km以上の長距離掘進を行う場合、5km以上の送泥管を設けて送泥を行うためには、複数台の中継ポンプが必要となる。
【0023】
この場合、例えば、中間の2.5km地点に送出用設備の一部である調整槽を設け、当該調整槽から性状を調整した送泥水を送ることにより、送泥管の距離が半減され、必要となる送泥用の中継ポンプの台数も減らすことができる。これにより、省力化が図れ、送出コストを低減できる。
【0024】
なお、前記送出物としては、例えば、送泥水のほか、セグメント、管、レール等の掘進に伴って補充が必要なものも該当する。
【0025】
また、前記送出用設備としては、例えば、作泥設備、調整槽、送泥ポンプ、発進立坑の地上設備等が該当する。なお、前記送出路としては、例えば、送泥管、レール等が該当する。
【0026】
排出の場合も同様であり、通常、掘削地点から発進地点に送っている排出物を、その経路の途中の地点で処理することにより、省力化が図れ、排出コストを低減できる。
【0027】
すなわち、例えば、泥水式シールド工法で5km以上の長距離掘進を行う場合、5km以上の排泥管を設けて排泥を行うためには、短中距離の掘進を行う場合と比べて多くの中継ポンプが必要となる。
【0028】
この場合、例えば、中間の2.5km地点に排出用設備の一部である一次処理設備を設け、当該一次処理設備で排泥水を処理することにより、排泥管の距離が半減され、必要となる排泥用の中継ポンプの台数も減らすことができる。これにより、省力化が図れ、排出コストを低減できる。
【0029】
なお、前記排出物としては、例えば、排泥水、土砂等の掘進に伴って発生する排出物が該当する。
【0030】
また、前記排出用設備としては、例えば、一次処理設備、二次処理設備等が該当する。なお、前記排出路としては、例えば、排泥管、レール等が該当する。
【0031】
また、前記所定地点は、発進立坑から到達立坑までの間に設けられる中間立坑の所定地点または前記中間立坑の地上設備の所定地点であることが好ましい。
【0032】
これによれば、点検や換気等のために設けられる中間立坑を利用することにより、送出用設備や排出用設備のために特別な場所を設ける必要はなく、当該中間立坑を用いて送出や排出が行えるため、省力化とコストの抑制が図られる。
【0033】
この場合、前記送出物は、送泥水であり、
前記送出路は、送泥管であって、
前記送出用設備は、前記送泥水の性状調整設備を含むことが好ましい。
【0034】
また、前記排出物は、排泥水であり、
前記性状調整設備は、
一次処理設備と、
当該一次処理設備を介して前記排泥水の供給される第1の調整槽と、
希釈水が供給され、送泥水を切羽へ向け送る手段を有する第2の調整槽と、
を含み、
前記第1の調整槽は、前記供給される排泥水を、前記送泥水の一部となる泥水として前記第2の調整槽へ向け供給するとともに、循環的に分離するために前記一次処理設備へ向け供給し、その余剰泥水を二次処理設備へ向け送るための手段を含むことが好ましい。
【0035】
これによれば、切羽で掘削された土砂等と混合された高比重の排泥水を、第1の調整槽と一次処理設備とで循環的に粗粒分を分離することにより、粗粒分をほとんど含まない泥水を第2の調整槽に供給することができる。なお、ここで、一次処理設備とは、一般に、排泥水から75μm以上の粗粒分を分離するために用いられる処理設備のことである。
【0036】
一般に、送泥用の泥水の比重は、排泥用の泥水の比重よりも低いため、1つの調整槽のみを用いる場合、調整槽に多量の希釈水を投入する必要がある。
【0037】
このように、2つの調整槽を設けることにより、第2の調整槽にはより低比重の泥水が供給される。これにより、第2の調整槽から送泥水を切羽へ向け送る場合、希釈水量が少なくて済む上、低比重の送泥水を送ることにより、送泥用ポンプの負荷を低減することができる。
【0038】
さらに、第1の調整槽の余剰泥水を二次処理設備へ向け送ることにより、余剰泥水が発生した場合でも適切に処理できる。この場合、前記二次処理設備は、前記発進地点付近に設けられることが好ましい。
【0039】
また、前記排出物は、排泥水であり、
前記排出路は、排泥用ポンプの設けられる排泥管であって、
前記排出用設備は、一次処理設備を含むことが好ましい。
【0040】
これによれば、掘進経路の途中で泥水処理を行うことにより、排泥管に設けられる中継ポンプの台数を減らし、省力化と低コスト化が図れる。
【0041】
また、切羽に先行掘削溝を所定間隔で形成するための複数の先行ビットと、前記先行掘削溝の間の掘り残された地山凸部を切削するための後行ビットとを有し、前記先行ビットおよび前記後行ビットを備えたカッタヘッドの回転により、掘進経路にある地山を、固形状態で切り出し掘削するシールド掘進機を含み、
前記排泥管を介して、前記固形状態で切り出し掘削された掘削土砂を含む排泥水をポンプ圧送することが好ましい。
【0042】
これによれば、固形状態で切り出し掘削する場合において、発進地点と掘削地点との中間の所定地点で排泥水の一次処理が行われるため、切り出した固形状態の掘削物の排泥水への溶解を低減することができ、効率的に固形状態の掘削物を回収できる。
【0043】
すなわち、掘進距離が長くなるほど、泥水への掘削物の溶解率が高くなり、回収時には掘削物を固形で回収できず、一次処理で掘削物を分離できないため、二次処理量が多くなるといった問題も発生しうる。
【0044】
このように、掘進経路の途中で一次処理を行うことにより、泥水にあまり溶解しないうちに掘削物を回収することができ、効率的な泥水処理が行える。
【0045】
また、前記所定地点は、掘進経路の拡幅部であることが好ましい。
【0046】
これによれば、拡幅部に送出用設備や、排出用設備を設けることにより、セグメントの輸送等を妨げずにトンネル掘進を効率的に行うことができる。
【0047】
なお、前記拡幅部としては、例えば、ビット交換や点検・保守のために設けられる拡幅部、掘進経路の途中でトンネルを分岐させるために設けられる拡幅部、地下鉄の駅の設置のために設けられる拡幅部等が該当する。
【0048】
また、本発明に係るシールド掘進方法は、所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進方法において、
シールド掘進機を用いて切羽を掘削する掘削工程と、
切羽で掘削された掘削土砂を含む排泥水をポンプ圧送するポンプ圧送工程と、
発進地点側の始端から切羽側の終端までの掘進経路の所定地点または当該経路の分岐経路の所定地点で前記排泥水の一次処理を行う一次処理工程と、
を含むことを特徴とする。
【0049】
本発明によれば、泥水式シールド工法や泥土圧式シールド工法等において、ポンプ圧送される掘削土砂を含む排泥水を、発進地点側の始端から切羽側の終端までの掘進経路の所定地点または当該経路の分岐経路の所定地点で一次処理することにより、中継ポンプの台数を減らし、圧送力も少なくて済むため、省力化が図れ、排出コストを低減できる。
【0050】
また、本発明に係る他のシールド掘進方法は、所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進方法において、
シールド掘進機を用いて切羽を掘削する掘削工程と、
切羽で掘削された掘削土砂を含む排泥水をポンプ圧送するポンプ圧送工程と、
発進立坑から到達立坑までの間に設けられる中間立坑の所定地点または中間立坑の地上の所定地点で前記排泥水の一次処理を行う一次処理工程と、
を含むことを特徴とする。
【0051】
本発明によれば、ポンプ圧送される掘削土砂を含む排泥水を、例えば、発進地点側の始端から切羽側の終端までの掘進経路の中間に設けられた中間立坑の地上で一次処理を行うことにより、中継ポンプの台数を減らすことができ、省力化が図れ、排出コストを低減できる。
【0052】
特に、点検や換気等のために用いられる中間立坑を利用することにより、新たな立坑を設ける等の作業は不要になるため、省力化とコストの抑制が図られる。
【0053】
また、前記シールド掘進機から前記所定地点までの距離が所定距離を超えた場合に、前記所定地点を切羽方向に移動した地点を新たな所定地点として設定し、新たな所定地点に一次処理設備を含む処理設備を移設することが好ましい。
【0054】
これによれば、掘進距離が伸びた場合でも、それに合わせて処理設備を切羽方向に移動して設定したり、新たな処理設備を設けることにより、常に効率的に泥水処理等を行うことができる。
【0055】
なお、前記所定距離としては、2〜4kmであることが好ましい。2km未満では処理設備の移動の手間がかかりすぎる。一方、4km以上では中継用のポンプ台数が増えてしまい、新たな中継ポンプの設置の手間がかかるとともに中継ポンプの運転制御が困難となり、効率的な泥水処理等が行えなくなるからである。
【0056】
また、掘進距離が所定距離になった場合、
前記ポンプ圧送工程で用いられていた前記ポンプの設けられる排泥管の下流側の排泥管を前記処理設備から発進地点付近に設けられる二次処理設備へ向け送る余剰泥水の排泥用輸送管として用いることが好ましい。
【0057】
これによれば、排泥管をそのまま排泥用輸送管として用いることができ、迅速かつ効率的に処理設備の設置や移動が行える。
【0058】
また、例えば、発進地点と掘削地点との中間の所定地点に設けられた処理設備で一次処理を行い、発進地点に設けられた処理設備で二次処理を行うことができるため、前記所定地点における処理設備用地を必要最低限の面積とすることができる。また、前記下流側の排泥管には、一次処理後の排泥水のみが流れることになるので、掘削土砂を含む排泥水を圧送する場合に比べて、中継用のポンプ台数を低減することができる。
【0059】
なお、ここで、余剰泥水とは、一次処理等によって土砂等と分離された泥水のことである。
【0060】
また、前記掘削工程に先立って、前記切羽へ向け泥水を送る送泥工程を含み、
当該送泥工程は、
掘進経路内で前記切羽へ向け送る切羽安定用の泥水の性状を測定する工程と、
測定結果に基づき、掘進経路内で前記切羽へ向け送る泥水の性状を調整するための薬剤を当該泥水に添加する工程と、
を含むことが好ましい。
【0061】
これによれば、切羽付近の送泥路で泥水の適切な性状調整を行うことにより、リアルタイムに切羽の安定を図ることができる。
【0062】
特に、長距離掘進を行う場合に発進立坑の地上設備で作泥を行った場合、切羽に到達するまでに時間がかかってしまうため、地山の性状の急激な変化に対応したリアルタイムの泥水の性状調整が行えない。切羽付近の送泥路で泥水の性状調整を行うことにより、長距離掘進を行う場合でも、リアルタイムに切羽の安定を図ることができる。
【0063】
また、前記掘削工程に先立って、前記切羽へ向け泥水を送る送泥工程を含み、
当該送泥工程は、
前記発進地点付近で作泥された調整泥水を、前記所定地点付近で貯留する工程と、
前記一次処理で分離された余剰泥水と、貯留された調整泥水とを混合する工程と、
余剰泥水と混合された調整泥水を前記切羽へ向け送る工程と、
を含むことが好ましい。
【0064】
これによれば、発進地点に比べて切羽に近い所定地点付近で調整泥水を貯留することにより、長距離掘進を行う場合でも、迅速に所望の性状の送泥水を切羽に供給することができる。
【0065】
なお、調整泥水とは、切羽の安定を図るための泥水の性状(粘性、比重等)を調整した泥水のことであり、具体的には、例えば、CMC(Calboxy Methyl Cellurose)や粘土等を用いて作泥された泥水、希釈水等が該当する。
【0066】
また、前記掘削工程に先立って、前記切羽へ向け泥水を送る送泥工程を含み、
当該送泥工程は、
前記一次処理で分離された余剰泥水を所定の送泥路を介して切羽へ向け送る工程と、
前記発進地点付近で作泥された調整泥水を、前記所定の送泥路とは異なる送泥路を介して切羽へ向け送る工程と、
を含むことが好ましい。
【0067】
これによれば、調整泥水を貯留せずに余剰泥水の流路とは異なる流路を用いて直接切羽に送ることにより、常に新鮮な調整泥水を切羽に供給することができる。
【0068】
また、前記掘削工程に先立って、前記切羽へ向け泥水を送る送泥工程を含み、
当該送泥工程は、
前記一次処理で分離された余剰泥水を、所定の送泥路を介して切羽へ向け送る工程と、
前記余剰泥水の性状を測定する工程と、
前記余剰泥水の性状測定結果に基づき、前記発進地点付近で作泥された調整泥水を前記所定の送泥路に供給する工程と、
前記調整泥水と前記余剰泥水とが混合された泥水を前記切羽へ向け送る工程と、
を含むことが好ましい。
【0069】
これによれば、送泥路内で調整泥水と余剰泥水とを混合することにより、地上で調整泥水と余剰泥水とを混合する場合と比べ、地上に調整泥水を圧送する必要がないため、より少ない労力で性状の調整された送泥水を切羽に送ることができる。
【0070】
また、余剰泥水の性状を測定し、当該測定結果に基づき前記余剰泥水が所望の性状である場合に前記余剰泥水を前記切羽へ向け送泥し、前記所望の性状でない場合に調整泥水と前記余剰泥水とを混合した泥水を前記切羽へ向け送泥することにより、必要になった場合だけ調整泥水と余剰泥水とを混合した泥水を切羽に送ることにより、常時調整槽等に貯留される余剰泥水の比重を管理する手間が省け、省力化が図れる。
【0071】
特に、砂質土の地山を掘削する場合、排泥水中に粘土のような細かな粒子が含まれないので、二次処理の必要がない。したがって、上記の調整泥水を切羽へ向け送る各手法を砂質土の地山を掘削する場合に適用することが好ましい。
【0072】
また、掘進距離が所定距離になった場合、
前記送泥工程で用いられていた前記泥水を送る送泥管の下流側の送泥管を発進地点付近に設けられる発進側送泥設備から前記所定地点に設けられる送泥設備へ向け前記調整泥水を送る送泥用輸送管として用いることが好ましい。
【0073】
これによれば、送泥管をそのまま送泥用輸送管として用いることができ、迅速かつ効率的に送泥設備の設置や移動が行える。
【0074】
また、これによれば、必要に応じて新鮮な調整泥水(作泥したままの状態)を前記所定地点の送出設備へ輸送することができるので、前記所定地点での希釈水量を低減することが可能となる。したがって、前記所定地点の設備用地面積を小さくすることができる。
【0075】
また、前記掘削工程は、
前記切羽に先行掘削溝を所定間隔で形成する先行掘削工程と、
前記先行掘削溝の間の掘り残された地山凸部を固形状態で切り出し切削する後行掘削工程と、
を含むことが好ましい。
【0076】
これによれば、固形状態で切り出し掘削する場合において、切り出した固形状態の掘削物の排泥水への溶解を低減することができ、効率的に固形状態の掘削物を回収できる。
【0077】
すなわち、掘進距離が長くなるほど、泥水への掘削物の溶解率が高くなり、回収時には掘削物を固形で回収できず、一次処理で掘削物を分離できないため、二次処理量が多くなるといった問題も発生しうる。
【0078】
このように、掘進経路の途中で一次処理を行うことにより、泥水にあまり溶解しないうちに掘削物を回収することができ、効率的な泥水処理が行える。
【0079】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を泥水式シールド工法で用いられるシールド掘進機に適用した場合を例に採り図面を参照しつつ説明する。本実施の形態では、主に粘性土質の地山を掘削する場合と、砂質土質の地山を掘削する場合とを例に採り説明する。
【0080】
(粘性土質の地山を掘削する場合の例)
図1は、従来の泥水式シールド工法の概略図である。
【0081】
一般に、泥水式シールド工法では、発進立坑100の地上設備にある性状の調整された泥水が送出用設備の一部である調整槽4から送泥用ポンプ15により送泥管50を介して切羽へ向け送られ、切羽の安定が図られながらシールド掘進機133が掘進する。
【0082】
そして、切羽で掘削された土砂と混合された泥水が、排泥用ポンプ35により排泥管52を介して発進立坑100の地上設備にある排出用設備の一部である泥水処理設備で土砂と水との分離が行われ、排出される。
【0083】
このような送出物や排出物である泥水の輸送を行う場合、掘進距離が長くなるほど輸送距離も長くなり、必要となるポンプの台数も多くなる。
【0084】
例えば、5kmの掘進を行う場合、図1に示すように、送泥用ポンプ15−1〜15−3(3台)、排泥用ポンプ35−1〜35−14(14台)が必要となる。
【0085】
5kmを超えるような長距離掘進の場合、このようにポンプ台数が増えてしまう。また、ポンプの台数を増やさないで長距離掘進を行う場合でも、切羽付近の排泥用ポンプには、より強力なポンプ圧送能力が必要となり、多大なコストがかかってしまう。
【0086】
ところで、このような長距離掘進が行われる場合、トンネル工事中の安全確保等の理由から発進立坑100から到達立坑200へ至るまでの経路に中間立坑300が設けられ、中間立坑300がトンネル完成後の点検や換気用設備として利用されることもある。
【0087】
本実施例では、中間立坑300の地上設備に調整槽4と一次処理設備40とを配置している。
【0088】
図2は、本実施の形態の一例に係る泥水式シールド工法の概略図である。また、図3は、本実施の形態の一例に係る中間立坑の地上設備の概略図である。
【0089】
図1と図2を比較すれば分かるように、本実施例では、中間立坑300の地上に調整槽4と一次処理設備40を配置し、発進立坑100の地上に希釈水槽8と二次処理設備42とを配置している。
【0090】
ここでは、掘進距離が所定距離を超えて中間立坑300を設置した後に発進立坑100の地上の所定地点からから中間立坑300の地上の所定地点に調整槽4、一次処理設備40等の設備を移動させる方式を採用している。
【0091】
本方式では、元々送泥管50として用いていた送泥管50の上流側、すなわち、発進立坑100側の一部の送泥管50を、希釈水槽8から調整槽4へ向け送る泥水の送泥用輸送管51として用いる。
【0092】
また、同様に、元々排泥管52として用いていた排泥管52の下流側、すなわち、発進立坑100側の一部の排泥管52を、調整槽4および一次処理設備40を含む処理設備から二次処理設備42へ向け送る泥水の排泥用輸送管53として用いる。
【0093】
これによれば、もともと配管されていた送泥管50や排泥管52の一部を、それぞれ、送泥用輸送管51、排泥用輸送管53として流用することができ、迅速かつ効率的に処理設備の設置や移動が行える。
【0094】
送泥用輸送管51、排泥用輸送管53を流れる泥水は送泥管50や排泥管52を流れる泥水と異なり、希釈水と余剰泥水を輸送するだけであるため、リアルタイムに輸送される必要はない。
【0095】
また、排泥時には、一次処理で粒径75μm以上の粗粒分、粘性土塊を分離した後の排泥水を輸送するため、管内の圧力損失も小さく、沈降流速値も小さい。
【0096】
これらの理由により、処理設備等の移動前に使用されていた送泥管50や排泥管52に設けられていた、送泥用ポンプ15−3や排泥用ポンプ35―8〜35−14を省略することができる。
【0097】
同様の理由で、輸送用ポンプ70や輸送用ポンプ72は、送泥用ポンプ15や排泥用ポンプ35と異なり、リアルタイムに泥水を輸送する必要はなく、必要に応じて輸送すればよいため、少ないポンプ台数で発進立坑100の地上設備と中間立坑300の地上設備との間で泥水の輸送が行える。
【0098】
これにより、処理設備等の移動後は、送泥用ポンプ15は2台、排泥用ポンプ35は7台あればよく、新たに設けられる輸送用ポンプ70、72も低い圧送能力でよいため、省力化とコストの削減が図れる。
【0099】
次に、本実施例での泥水の流れについて説明する。
【0100】
まず、調整槽4内の泥水は、調整槽4から切羽へ向け、送泥用ポンプ15−1により送泥管50を介して送泥される。
【0101】
切羽で掘削された土砂等と混合された排泥水は、切羽から中間立坑300の地上にある一次処理設備40へ向け、排泥用ポンプ35−1により排泥管52を介して排泥される。
【0102】
一次処理設備40では、一般に、粒径75μm以上の粗粒分および固形状態で回収された粘性土塊が分離され、分離された粗粒分および粘性土塊、土砂ピットで一時的に貯留されてダンプトラックに積み込まれ、建設発生土として処分場に運搬されたり、埋め戻し材、裏込め材、路床材、路盤材等として再利用されたりする。
【0103】
一方、粗粒分および粘性土塊が除去された泥水は、ポンプ71により管55を介して調整槽4へ送られ、所定の性状に調整され、再び送泥管50を介してシールド掘進機134へ向け送られる。
【0104】
調整槽4で生じた余剰泥水は、輸送用ポンプ72により排泥用輸送管53を介して発進立坑100の地上にある二次処理設備42へ向け送られる。
【0105】
二次処理設備42では、フィルタープレス等を用いて脱水処理を行う。脱水処理された泥水は、産業廃棄物として処分されるか、固化等の処理が行われて再生利用されたりする。
【0106】
そして、脱水により生じたろ水は、送泥水用の希釈水として、希釈水槽8に供給され、輸送用ポンプ70により希釈水槽8から調整槽4へ向け送られる。
【0107】
次に、このような処理設備の移動が行われる前の発進立坑100の地上設備と、処理設備の移動が行われた後の発進立坑100の地上設備および中間立坑300の地上設備について詳細に説明する。
【0108】
図4は、移動前の発進立坑100の地上設備の平面図である。
【0109】
発進立坑100の地上付近には、セグメント置き場19やセグメント等を運搬する天井走行クレーン20、セグメント等を運搬する資材搬送用トラック21が配置される。また、裏込め注入設備16から裏込め材が切羽へ向け供給される。
【0110】
一方、切羽から排泥用ポンプ35により排泥管52を介して発進立坑100の地上設備まで送られる排泥水は以下のようにして処理される。
【0111】
排泥管52から排出される泥水は、一次前処理機1に投入されて粒径の大きな土砂等が分離され、一次処理機2に投入されることにより75μm以上の粗粒分が除去される。
【0112】
分離除去された土砂等は、ベルトコンベア13を介して土砂ホッパー11で一時貯留された後、ダンプトラック22で場外に搬出される。
【0113】
一方、土砂等の分離された泥水は、調整槽4に投入される。調整槽4で発生する余剰泥水は、余剰泥水槽5に投入される。
【0114】
そして、PAC槽9から余剰泥水槽5内の泥水にPAC(薬剤の一種)が注入され、混合反応槽6で所定の反応を得た後、混合反応槽6の泥水は、2台のフィルタープレス3−1、3−2に輸送され、圧縮脱水される。このときに発生するろ水は、ろ水槽7に投入される。
【0115】
一方、脱水後の脱水ケーキは、ベルトコンベア14を介してホッパー12で一時貯留された後、廃棄物運搬車23で中間処分場まで運搬される。
【0116】
また、発進立坑100の地上設備には、受電設備17や、中央管理室18も配置される。
【0117】
次に、処理設備の一部を移動した後の発進立坑100の地上設備と、中間立坑300の地上設備について説明する。
【0118】
図5は、移動後の発進立坑100の地上設備の平面図である。また、図6は、移動後の中間立坑300の地上設備の平面図である。
【0119】
図6に示すように、一次前処理機1、一次処理機2、調整槽4、送泥用ポンプ15、中央管理室18を、発進立坑100の地上設備から移動して中間立坑300の地上に配置する。路面下の中間立坑300から地表面下の配管輸送路310を介して一次前処理機1に排泥水が投入される。
【0120】
また、新たに、一次前処理機1および一次処理機2で排泥水から分離された土砂等を一時貯留する土砂ピット80と、土砂ピット80で一時貯留された固形物(土砂等)をダンプトラック22に積み込むバックホー82を設ける。
【0121】
さらに、調整槽4の余剰泥水を、排泥用輸送管53を介して余剰泥水槽5まで圧送するための輸送用ポンプ72を設ける。これにより、上述した移動前の泥水処理の流れと同様の泥水処理が行われることになる。
【0122】
図5に示すように、発進立坑100の地上には、余剰泥水槽5、混合反応槽6、フィルタープレス3、ろ水槽7、PAC槽9、ベルトコンベア14、ホッパー12、廃棄物運搬車23を含む一次処理後の泥水を処理するための泥水処理設備が移動されないで残されている。
【0123】
同様に、希釈水槽8、受電設備17、セグメント置き場19、天井走行クレーン20、資材搬送用トラック21もそのままの状態で残されている。
【0124】
また、発進立坑100の地上設備に、新たに輸送用ポンプ70を設けている。輸送用ポンプ70により、作泥後の泥水や希釈水を、中間立坑300の地上の調整槽4へ向け送泥用輸送管51を介して輸送する。
【0125】
掘進距離に合わせて全ての地上設備を切羽方向に移動することも可能であるが、これらの設備は、大掛かりな設備であるため、設置や移動に時間がかかる上、移動先の地上での占有面積も大きくなってしまう。このため、全ての設備を切羽方向に移動させる方式を採用すると、地上設備設置のための土地確保、設備の移動、掘進停止時間の増大等で多大なコストが発生してしまう。
【0126】
本実施の形態のように、点検や換気用に用いられる小径の中間立坑300をそのまま使用し、発進立坑100の地上設備と中間立坑300の地上設備とで分散処理を行うことにより、低コストで効率的な掘進および泥水処理が行える。
【0127】
また、一般に、シールド掘進機134から中間立坑300までの距離が所定距離を超えた場合には、新たな中間立坑が設けられる。この場合、元の中間立坑300にあった一次処理設備40等を、新たな中間立坑の地上設備に移動させることが好ましい。
【0128】
これにより、掘進距離が伸びた場合でも、それに合わせて処理設備を切羽方向に移動して設定したり、新たな処理設備を設けることにより、常に効率的に泥水処理等を行うことができる。
【0129】
また、本実施の形態では、中間立坑300の平面的な大きさとしては、少なくとも送泥管50、送泥用輸送管51、排泥管52、排泥用輸送管53が配管できればよい。したがって、あらかじめ点検や換気用に設けられる中間立坑が計画されていない場合であっても、チェックボーリング孔を利用したり、新たにボーリング孔を構築して中間立坑300として利用することも可能である。
【0130】
なお、前記所定距離としては、2〜4kmであることが好ましい。2km未満では処理設備の移動の手間がかかりすぎる。一方、4km以上では中継用のポンプ台数が増えてしまい、新たな中継用のポンプの設置や当該ポンプの制御の手間がかかり、効率的な泥水処理等が行えなくなるからである。
【0131】
(リアルタイム切羽安定管理システムの説明)
また、一般には、発進立坑100の地上設備で作泥した調整泥水をシールド掘進機134のチャンバーに供給し、切羽の安定を図っているが、長距離掘進の場合には、特に、よりリアルタイムに切羽の安定を図る必要がある。
【0132】
このため、図2に示すように、切羽付近の送泥管50に切羽安定管理システム49を設けてもよい。
【0133】
図7は、本実施の形態の一例に係る切羽安定管理システム49の概略図である。
【0134】
シールド掘進機134は、掘進用のビットの設けられるカッターヘッド122と、隔壁141と、カッターヘッド122および隔壁141の間に形成される空間であって泥水の供給されるチャンバー142とを含み、カッターヘッド122を回転させて切羽46を掘削する。
【0135】
切羽安定管理システム49は、チャンバー142に泥水を供給するための送泥管50にスタティックミキサー54と、粘性計60とを設けている。また、切羽安定管理システム49は、増粘剤タンク56と分散剤タンク58と制御装置62とを含む。
【0136】
粘性計60で測定された泥水粘性の測定結果は、制御装置62に伝達される。制御装置62は、泥水の粘性に応じて増粘剤タンク56または分散剤タンク58から増粘剤(粘性を高めるための薬剤)または分散剤(粘性を低下させるための薬剤)をスタティックミキサー54に投入する。
【0137】
スタティックミキサー54では増粘剤や分散剤が泥水に均等に混合され、混合後の泥水が、粘性計60を介してチャンバー142に送られる。そして、チャンバー142において切羽46に作用する土水圧の大きさに応じた泥水圧を加えることにより、切羽46の安定が図られる。
【0138】
スタティックミキサー54通過後の泥水の粘性を粘性計60で測定し、制御装置62を用いて薬剤の添加をフィードバック制御することにより、泥水の粘性、比重、泥膜形成性を適切に調整し、リアルタイムに切羽46の安定を図ることができる。
【0139】
特に、長距離掘進を行う場合、発進立坑100の地上で作泥した泥水をそのまま切羽46へ送っていたのでは、送泥管50を介して行われる輸送にかかる時間が長くなるため、切羽46の性状の急変に対応して送泥水を適切な性状に調整することは困難である。
【0140】
このように、切羽46付近の送泥管50で切羽46の性状に応じてほぼリアルタイムに送泥水の性状を調整し、リアルタイムに切羽46の安定を図ることにより、長距離掘進を行う場合でも、切羽46で所望の安定化作用等を発現させ、適切に掘進を行うことができる。
【0141】
以上のように、本実施の形態によれば、必要とされるポンプ台数を減らし、省力化とコスト削減を図ることができる。
【0142】
(固形回収の説明)
ところで、長距離掘進を行う場合、掘削土砂を、もともと地山の有していた強度を保持したままで回収することも考慮する必要がある。
【0143】
すなわち、一次処理で分離される土砂等の一次処理土は、普通土として取り扱うことができるが、二次処理で分離される汚泥等の二次処理土は、産業廃棄物として取り扱う必要がある。産業廃棄物として取り扱われると、管理型処分場における管理等の必要が生じ、環境への影響も大きく、処分コストも高くなる。
【0144】
したがって、掘削した地山をできるだけ一次処理土として回収することが好ましい。本出願人らは、掘削した地山をできるだけ一次処理土として回収するために、先行ビットで掘削された先行掘削溝の間の土砂を後行ビットを用いて固形の状態で切り出し掘削し、固形状態の掘削土砂として一次処理設備まで輸送する固形回収型シールド掘進機を提供している。
【0145】
しかし、長距離掘進を行う場合、長距離の流体輸送により固形分が泥水に溶解してしまい、一次処理を行う段階で、固形状の掘削土砂として回収できず、泥状となって汚泥と判定され、産業廃棄物として取り扱われる事態も生じうる。
【0146】
そこで、本出願人は、長距離掘進を行う場合でも排泥中の固形分の泥水への溶解を抑制し、できるだけ一次処理で回収できるように、掘進経路またはその分岐路の途中(本実施例では中間立坑300の地上設備)に一次処理設備40を設け、溶解が進行しないうちに固形状態で掘削土砂等を回収できるようにした。
【0147】
以下に、固形状態で掘削土砂等を回収する方式について説明する。
【0148】
図8は、本実施の形態の一例に係るカッターヘッド122の正面図である。
【0149】
シールド掘進機134のカッターヘッド122には、切羽200に所定間隔で筋状の先行掘削溝を形成する先行ビット180と、この先行掘削溝の間に掘り残された部分の地山を、固形状態で切り出し掘削する後行ビット190が配置されている。なお、本実施例では、後行ビット190は、カッターヘッド122の一部であるスポーク123上に設けられている。
【0150】
ここで、固形状態とは、掘削に際して土粒子の骨格構造を地山状態と同様に保持したままの状態を意味し、切り出し掘削とは、先行掘削溝間の掘り残された地山凸部を、固形状態でほぼ一定の大きさ以下に切削することを意味する。
【0151】
先行ビット180および後行ビット190は、地山をほぼ一定の大きさで切り出し掘削するよう、カッターヘッド122の回転に伴って生じる位相差を考慮した上で、カッターヘッド122に配置されている。
【0152】
例えば、図8に示す2点鎖線は、各先行ビット180の軌跡であり、各先行ビット180の各軌跡がほぼ等間隔になるよう、先行ビット180がカッターヘッド122に配置され、各軌跡の間、すなわち、先行ビット180で掘削されなかった地山を掘削するよう後行ビット190がカッターヘッド122に配置されている。
【0153】
本実施の形態によれば、先行掘削溝相互の間隔を、例えば、排泥用ポンプ35内部の羽根体相互の純間隔Lと同程度にすることにより、カッターヘッド122の回転により当該部分を掘削した場合、固形状態の掘削土砂の大きさをほぼLの大きさに揃えることができる。
【0154】
これにより、掘削物110の大きさを排泥用ポンプ35等の輸送設備に詰まらない最大の大きさとすることができ、クラッシャー等の土石破砕設備を不要とし、適切な大きさの固形分として流体輸送することができる。
【0155】
なお、後行ビット190として機能させるものとしては、通常のシールド掘進機におけるメインビット等を利用できる。
【0156】
また、地山の特性やシールド掘進機134の大きさに応じて先行ビット180および後行ビット190の配置を調整することにより、各地山に最適な掘削を行うことができる。なお、ここで、ビットの配置とは、カッターヘッド122上における単なる平面的な位置だけでなく、先行ビット180および後行ビット190の切削高さや切削角度の調整も含む。
【0157】
また、本実施の形態によれば、先行ビット180により地山を筋状に掘削し、先行ビット180で掘削されなかった部分を後行ビット190により切り出し掘削することができる。これにより、先行ビット180と後行ビット190を異なる役割とし、効率的に掘削することができる。
【0158】
また、各先行ビット180によって形成される先行掘削溝の切削幅および切削深さについても、純間隔Lを超えない大きさとすることにより、排泥用ポンプ35等の輸送設備が閉塞しない大きさで切羽200の切削が行われる。
【0159】
すなわち、先行ビット180により所定間隔で切羽200に筋状の先行掘削溝を形成する。これにより、切羽200に凹凸が形成されて掘削自由面が多くなり、後行ビット190による掘削効率を高めることができる。
【0160】
そして、先行掘削溝の間に残された地山の凸部を後行ビット190で掘り起こし、土砂の骨格構造を地山状態と同様に保持しながら排泥用ポンプ35等の輸送設備が閉塞しないできるだけ大きな土塊として切り出し掘削する。
【0161】
この場合、カッターヘッド122の回転によって先行掘削溝の形成と固形状態での切り出し掘削が行われるため、シールド掘進機2の掘進速度やカッターヘッド122の回転速度を考慮して先行ビット180および後行ビット190をカッターヘッド122に配置することが重要となる。なぜなら、それぞれのビット180、190の配置位置により、カッターヘッド122の回転に伴う位相角が異なるため、配置位置の相違が掘削地山への切削深さの相違となって表れるからである。
【0162】
したがって、最も単純な先行ビット180と後行ビット190の組み合わせとしては、一対の先行ビットMによって形成された先行掘削溝の間の地山を切り出し掘削する後行ビットNは、前記一対の先行ビットMに対して、できるだけ位相角が遅れないように配置することが好ましい。
【0163】
このように、先行ビット180による先行掘削溝の形成と後行ビット190による切り出し掘削との時間差を小さくすることにより、地山と同等の骨格構造を保持した状態での切り出し掘削が可能となる。
【0164】
このため、先行ビット180と、この先行ビット180に対応する後行ビット190は、位相角のずれが90度以内となるようカッターヘッド122に配置することが好ましい。
【0165】
さらに、本願発明では、大口径のシールドトンネルにおいても、固形状態での切り出し掘削を効率的に行えるように、先行ビット180および後行ビット190の少なくとも一部が、カッターヘッド122の回転に伴って同一の軌跡を描くように配置されている。
【0166】
なお、カッターヘッド122が回転する方向は、反時計回りだけでなく時計回り(図8に示す矢印と反対方向)にも回転駆動される。すなわち、カッターヘッド122は正逆両方向に回転駆動され、これに合わせて正転用の先行ビット、後行ビットと逆転用の先行ビット、後行ビットがカッターヘッド122には配置されている。
【0167】
このようなビット配置とすることにより、それぞれの先行ビット180がカッターヘッド122の回転に伴って異なる位相角で回転するので、異なる切削深さで先行掘削溝を形成することになる。すなわち、第1の先行ビットが形成した第1の先行掘削溝を、第2の先行ビットがシールド掘進機の掘進した分だけ(同一のビット長であっても)より深く切削した第2の先行掘削溝を形成する。
【0168】
したがって、掘削地山が硬質の固結土層で所望の先行掘削溝の切削深さが1回の先行掘削で得られない場合には、カッターヘッド122が1回転する間に複数回に分けて先行掘削を行うことになり、所望の先行掘削溝の切削深さを確実に得ることができる。
【0169】
さらに、カッターヘッド122が1回転する間に、先行掘削溝の形成と、切り出し掘削とを交互に行うことにより、一次処理設備での固形回収量の向上が図られ、二次処理土量が減少する。したがって、通常より発生土の処分も効率的に行えるので、掘削効率が著しく向上し、トンネル構築の工期の一層の短縮に寄与できる。
【0170】
さらに、本実施の形態においては、図8に示すように、カッターヘッド122の周縁部の後行ビット190に関してビット自体を大きく形成し、切削幅を前記先行掘削溝の間隔より大きくするように構成してもよい。このように構成することにより、先行掘削溝間に掘り残された複数の地山凸部を同時に切り出し掘削することができる。
【0171】
特に、大口径の円形シールドトンネルになると、カッターヘッド122の回転に伴う切削距離は、中心部に比べて周縁部では著しく長く、かつ、高速度となるため、ビットの耐久性が問題となる。
【0172】
したがって、前述のように、カッターヘッド122の周縁部において、回転中心から同一の半径位置に先行ビット180や後行ビット190を複数配置することにより、複数の先行ビット180および後行ビット190がカッターヘッド122の回転に伴って同一の軌跡を描くように地山を切削する。これにより、ビットの摩耗を防止することができる。また、後行ビット190自体を大きくして地山の切削抵抗に対抗できる設置強度が得られるように構成してもよい。
【0173】
次に、切り出し掘削の概念をより明確にするため、先行ビット180と後行ビット190による地山の掘削状態について説明する。
【0174】
図9は、先行ビット180と後行ビット190による地山の掘削状態を平面的に示す概略図であり、同図(A)〜(C)は先行ビットと後行ビットによる地山の掘削状態を示す図である。
【0175】
上述したように、複数の先行ビット180により形成された先行掘削溝の間の地山を、後行ビット190で切り出し掘削するよう、複数の先行ビット180および後行ビット190はカッターヘッド122に配置されている。
【0176】
まず、初期状態では、図9(A)に示すように切羽46の掘削予定部分の地山400の掘削面410は平坦な状態である。
【0177】
シールド掘進機134は矢印の方向に掘進する。シールド掘進機134が掘進すると、図9(A)の状態から図9(B)に示す状態になる。この状態では、先行ビット180が後行ビット190に先行して掘削予定部分の地山400を筋状に掘削することにより、地山400の掘削面410に先行掘削溝430−1、430−2が形成される。
【0178】
先行掘削溝430−1、430−2は、その深さ、すなわち、切削深さL2がほぼL、先行掘削溝430−1、430−2間の間隔L1もほぼLになっている。ここで、Lは、上述した排泥用ポンプ35を閉塞させない最大の大きさである。なお、L3は、先行掘削溝430−1、430−2自体の幅を示す。
【0179】
また、先行掘削溝430−1、430−2の溝幅、すなわち、切削幅L3もL以下になっている。これにより、先行掘削により生じる掘削物110もL以下の大きさとなり、当該掘削物110も輸送設備を閉塞させずに坑外へ搬出できる。
【0180】
図9(B)に示す状態では、掘削予定部分の地山400のうち先行掘削溝430−1、430−2の間に突出長および突出幅がL以下の帯状凸部が地山として掘り残された状態となっている。
【0181】
この状態で、掘り残された帯状凸部の一部を切り出し掘削することにより、掘削物110が地山400から切り出され、図9(C)に示す状態となり、新たな掘削面420が形成される。
【0182】
図9(A)〜図9(C)の掘削手順を繰り返すことにより、継続して切り出し掘削が行われる。
【0183】
以上のように、切り出し掘削が行われる場合において、切り出された固形状態の掘削物110の排泥水への溶解を低減することができ、効率的に固形状態の掘削物110を回収できる。
【0184】
すなわち、掘進距離が長くなるほど、泥水への掘削物110の溶解率が高くなり、回収時には掘削物110を固形で回収できず、一次処理で掘削物110を分離できないため、二次処理量が多くなるといった問題も発生しうる。
【0185】
このように、掘進経路の途中で一次処理を行うことにより、泥水にあまり溶解しないうちに掘削物を回収することができ、効率的な泥水処理が行える。
【0186】
以上の構成を採用することにより、一次処理で回収される一次処理土と、二次処理で回収される二次処理土との比率は次図に示すようになると予想される。
【0187】
図10は、一次処理土と二次処理土との比率を示すグラフである。
【0188】
このグラフに示すように、長距離掘進を行う場合(ここでは5kmの掘進を想定)、従来方式では、普通残土として回収できるのは全体の回収土の1割未満である。
【0189】
上述した固形回収を行うが中間立坑での一次処理を行わない省面積立坑方式の場合、普通残土として回収できるのは全体の回収土の3割強まで増加する。
【0190】
さらに、固形回収を行い、中間立坑での一次処理も行う中間立坑方式の場合、普通残土として回収できるのは全体の回収土の4割強まで増加すると予想される。
【0191】
このように、固形回収と中間立坑での一次処理を行うことにより、長距離掘進を行う場合でも、一次処理土の二次処理土に対する比率を高め、環境への影響の低減、省力化および低コスト化を図れる。
【0192】
なお、中間立坑300の地上設備の配置は上述した例に限定されず、種々の変形が可能である。
【0193】
(中間立坑の地上設備の変形例)
図11は、本実施の形態の他の一例に係る中間立坑300の地上設備の概略図である。
【0194】
本実施例では、中間立坑300の地上設備は、排泥管52を介して排泥水が供給され、75μm以上の粗粒分を分離する一次処理設備40と、一次処理設備40からポンプ71により管55を介して排泥水の供給される第1の調整槽4aと、第1の調整槽4aから送泥水の一部となる泥水が供給される第2の調整槽4bとを含む。
【0195】
なお、一次処理設備40は、より具体的には、排泥水の供給される振動篩と、複数台のサイクロンとを含んで構成されている。一次処理設備40では、振動篩で分離された泥水がサイクロンによって分級され、分級後のアンダー泥水が再び振動篩に供給され、分級後のオーバー泥水が第1の調整槽4aに供給される。
【0196】
第1の調整槽4aは、供給された排泥水を図示しないポンプを用いて一次処理設備40に供給して粗粒分を循環的に分離するとともに、供給された排泥水を図示しないポンプを用いて第2の調整槽4bにも泥水を供給する。
【0197】
なお、より具体的には、第1の調整槽4aから第2の調整槽4bに泥水を供給する際にも、一次処理設備40のサイクロンで分級を行い、そのオーバー泥水を第2の調整槽4bに供給する。
【0198】
また、第1の調整槽4aは、余剰泥水が発生した場合、その余剰泥水を、輸送用ポンプ72を用いて排泥用輸送管53を介して余剰泥水槽5へ向け送る。余剰泥水槽5から二次処理設備42に送られ、上述した泥水処理が行われる。
【0199】
また、第2の調整槽4bでは、第1の調整槽4aからシルト粘土を含む泥水が供給されるとともに、希釈水槽8から送泥用輸送管51を介して送られる希釈水が供給される。
【0200】
希釈することにより、第2の調整槽4b内の泥水の比重は、第1の調整槽4a内の泥水の比重に比べて低くなる。この低比重の泥水を切羽46へ向け送ることにより、送泥用ポンプ15等の負荷が減り、省力化できる。
【0201】
また、一般に、送泥用の泥水の比重は、排泥用の泥水の比重よりも低いため、1つの調整槽のみを用いる場合、調整槽に多量の希釈水を投入する必要がある。
【0202】
このように、2つの調整槽4a、4bを用いることにより、第2の調整槽4bに供給される泥水は低比重となるため、希釈水槽8からの希釈水の投入量をなくしたり低減することができるため、省力化が図れる。
【0203】
次に、このような2つの調整槽4a、4bを用いて砂質土質の地山を掘削する場合について説明する。
【0204】
(砂質土質の地山を掘削する場合の例)
図13は、本実施の形態の一例に係る砂質土掘削を行う場合の泥水式シールド工法の概略図である。
【0205】
砂質土の場合、粘土のような細かい粒子が排泥水中に含まれないため、一次処理設備40で土砂を分離できる。これにより、発進立坑100の二次処理設備42は不要となる。
【0206】
また、砂質土の地山を掘削する場合、発進立坑100の地上に作泥設備30を設ける。作泥設備30は、具体的には、CMC溶解槽と、作泥槽とを含んで構成される。
【0207】
図13に示す形態では、作泥設備30で、粘土とCMCとを用いて作泥が行われ、調整泥水が生成され、作泥設備30に設けられたポンプを用いて中間立坑300の地上設備にある調整槽4bに調整泥水が送られる。
【0208】
排泥管52からの排泥水は、一次処理設備40で処理され、サイクロンのオーバー泥水が調整槽4aに投入される。
【0209】
調整槽4aの泥水は一次処理設備40に設けられるサイクロンでさらに分級され、そのオーバー泥水が調整槽4bに投入される。
【0210】
調整槽4bでは、調整槽4aからの泥水と、作泥設備30からの調整泥水とが混合され、所望の性状に調整された調整泥水が送泥管50を介して切羽へ向け送泥される。これにより、切羽掘削時の切羽の安定が図られる。
【0211】
また、余剰泥水と作泥設備30からの調整泥水とを調整槽4bで混合するのではなく、掘進経路内において混合してもよい。
【0212】
図14は、本実施の形態の他の一例に係る砂質土掘削を行う場合の泥水式シールド工法の概略図である。
【0213】
図14に示す形態では、送泥用輸送管51と、送泥管50とを所定の接続地点で接続し、当該接続地点に調整槽4bからの管57を接続する。
【0214】
そして、送泥用輸送管51に作泥設備30からの調整泥水の粘性、流量を測定する性状測定装置を設け、管57に調整槽4bからの余剰泥水の粘性、流量を測定する性状測定装置を設ける。
【0215】
また、送泥用輸送管51にバルブ59を設け、所定の制御装置で、上記接続地点で適切な性状の送泥水となるように、性状測定装置の測定結果に基づき、バルブ59の開閉を制御する。
【0216】
さらに、上記接続地点の上流側の送泥管50にスタティックミキサー54を設け、調整泥水と余剰泥水とがスタティックミキサー54を経過することにより、良好に混合するようにする。
【0217】
このように、送泥路(送泥管50)で調整泥水と余剰泥水とを混合する手法によれば、図13を用いて説明した調整槽4bで調整泥水と余剰泥水とを混合する手法に比べて必要になった時点で調整泥水を送ればよいため、送泥における省力化が図れる。具体的には、例えば、余剰泥水の比重が下がりすぎた場合に作泥設備30から調整泥水を送ればよい。
【0218】
さらに、余剰泥水と作泥設備30からの調整泥水とを直接シールド掘進機134内のチャンバーに供給してもよい。
【0219】
図15は、本実施の形態の他の一例に係る砂質土掘削を行う場合の泥水式シールド工法の概略図である。
【0220】
図15に示す形態では、送泥用輸送管51によって作泥設備30とシールド掘進機134内のチャンバー(実際にはチャンバーの隔壁)とを接続し、送泥管50によって調整槽4bと上記チャンバーとを接続する。
【0221】
これにより、チャンバーに直接調整泥水と余剰泥水とが供給され、チャンバー内で調整泥水と余剰泥水とが混合される。
【0222】
このように、チャンバーに調整泥水と余剰泥水とを直接供給する手法によれば、図13を用いて説明した調整槽4bで調整泥水と余剰泥水とを混合する手法に比べて必要になった時点で調整泥水を送ればよいため、送泥における省力化が図れる。具体的には、例えば、逸泥が発生した場合に作泥設備30から調整泥水を送ればよい。また、チャンバーに直接調整泥水を送ることにより、常に新鮮な調整泥水を切羽に供給できるため、常に安定した切羽の管理を行うことが可能となる。
【0223】
(変形例)
以上、中間立坑300の地上に一次処理設備40等を設けた例について説明してきたが、中間立坑300の内部に一次処理設備40等を設けることも可能である。さらに、一次処理設備40等をトンネル36内部の拡幅部に設けてもよい。
【0224】
図12は、本実施の形態の一例に係る拡幅部の平面図であり、同図(A)は直進路における拡幅部320の平面図であり、同図(B)は分岐路における拡幅部322の平面図である。
【0225】
例えば、トンネル36の構築目的が地下鉄開設であって駅が設けられる場合、図12(A)に示すように、トンネル36の駅が設けられる部分は平面的に見て横に広がった拡幅部320が設けられることになる。
【0226】
このような場合、拡幅部320に、調整槽4や一次処理設備40を設け、上述した処理を行うことができる。
【0227】
同様に、トンネル36に分岐路37が設けられる場合、図12(B)に示すように、トンネル36の分岐地点は平面的に見て横に広がった拡幅部322が設けられることになる。
【0228】
このような場合も、拡幅部322に、調整槽4や一次処理設備40を設け、上述した処理を行うことができる。
【0229】
これによれば、拡幅部320、322に送出用設備である調整槽4等や、排出用設備である一次処理設備40等を設けることにより、通常の経路内を搬送されるセグメントの搬送等を妨げずに一次処理等を行うことができる。
【0230】
また、このトンネル36内部に処理設備等を設ける方式は、中間立坑300の地上に処理設備を設置するための土地が確保できない場合にも適用できる。
【0231】
なお、上述した実施例では、本発明を泥水式シールド工法に適用した例について説明したが、泥水式シールド工法以外の土圧式シールド工法等にも適用できる。
【0232】
また、泥水のほか、セグメント、管、レール等の掘進に伴って補充が必要なものを送出するための送出用設備を中間立坑300等に設けてもよい。この場合は、例えば、レール等によって送出されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の泥水式シールド工法の概略図である。
【図2】本実施の形態の一例に係る泥水式シールド工法の概略図である。
【図3】本実施の形態の一例に係る中間立坑の地上設備の概略図である。
【図4】移動前の発進立坑の地上設備の平面図である。
【図5】移動後の発進立坑の地上設備の平面図である。
【図6】移動後の中間立坑の地上設備の平面図である。
【図7】本実施の形態の一例に係る切羽安定管理システムの概略図である。
【図8】本実施の形態の一例に係るカッターヘッドの正面図である。
【図9】先行ビットと後行ビットによる地山の掘削状態を平面的に示す概略図であり、(A)〜(C)は先行ビットと後行ビットによる地山の掘削状態を示す図である。
【図10】一次処理土と二次処理土との比率を示すグラフである。
【図11】本実施の形態の他の一例に係る中間立坑の地上設備の概略図である。
【図12】本実施の形態の一例に係る拡幅部の平面図であり、(A)は直進路における拡幅部の平面図であり、(B)は分岐路における拡幅部の平面図である。
【図13】本実施の形態の一例に係る砂質土掘削を行う場合の泥水式シールド工法の概略図である。
【図14】本実施の形態の他の一例に係る砂質土掘削を行う場合の泥水式シールド工法の概略図である。
【図15】本実施の形態の他の一例に係る砂質土掘削を行う場合の泥水式シールド工法の概略図である。
【符号の説明】
1 一次前処理機
2 一次処理機
3 フィルタープレス
4 調整槽
5 余剰泥水槽
6 混合反応槽
7 ろ水槽
8 希釈水槽
9 PAC槽
11、12 土砂ホッパー
13、14 ベルトコンベア
15 送泥用ポンプ
16 裏込め注入設備
17 受電設備
18 中央管理室
19 セグメント置き場
20 天井走行クレーン
21 資材搬送用トラック
22 ダンプトラック
23 廃棄物運搬車
30 作泥設備
35 排泥用ポンプ
36 トンネル
37 分岐路
40 一次処理設備
42 二次処理設備
49 切羽安定管理システム
50 送泥管
52 排泥管
54 スタティックミキサー
56 増粘剤タンク
58 分散剤タンク
60 粘性計
62 制御装置
70、72 輸送用ポンプ
80 土砂ピット
82 バックホー
100 発進立坑
122 カッターヘッド
123 スポーク
134 シールド掘進機
141 隔壁
142 チャンバー
180 先行ビット
190 後行ビット
200 到達立坑
300 中間立坑
320、322 拡幅部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield drilling system and a shield drilling method.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
In recent years, the shield method has a construction example in which the excavation distance exceeds 2 km, and long-distance excavation exceeding 5 km has been planned.
[0003]
In general, in the muddy water type shield method, a pump is used to fluidly transport excavated sediment from the face. When pumping, the longer the excavation distance, the greater the pressure loss of the mud water, and the more pumps are required to prevent sedimentation of soil particles in the mud water. In addition, when pumping is performed without increasing the number of pumps when the excavation distance becomes long, the pump near the face requires a stronger pumping capability.
[0004]
For this reason, the cost for transporting excavated earth and sand increases as the excavation distance increases.
[0005]
On the other hand, by the present applicants, when the excavation is carried out, the skeleton structure of the soil particles is maintained in the same manner as the ground state (hereinafter referred to as the solid state), and the mud pipe and the mud pump do not block. A solid recovery technology has been realized that cuts natural ground below (hereinafter referred to as cut excavation) and fluidly transports the excavated solid soil (hereinafter referred to as solid content) to the outside of the mine. .
[0006]
When transporting the excavated solid earth and sand by fluid transport, the longer the excavation distance, the more the solid content dissolves into the fluid, and the rate at which the ground equipment can recover the solid content, that is, the solid recovery rate decreases. End up.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a shield excavation system and a shield excavation method that can be suitably applied to long-distance excavation. An object of the present invention is to provide a shield excavation system and a shield excavation method capable of reducing costs and ensuring a desired solid recovery rate even in excavation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a shield excavation system according to the present invention is a shield excavation system that performs long-distance excavation over a predetermined distance.
The excavation point is provided at a predetermined point on the route from the starting point to the excavation point or a predetermined point on the branching route of the route by sending out a predetermined delivery material, and the excavation point passes through the predetermined delivery path from the transmission facility. The delivery is sent to the destination.
[0009]
According to the present invention, normally, the sending material sent from the starting point to the excavation point is sent from the point along the route to the excavation point, thereby saving labor and reducing the sending cost.
[0010]
That is, for example, when a long distance excavation of 5 km or more is carried out by the muddy water type shield construction method, a plurality of relay pumps are required in order to perform mud feeding by providing a mud pipe of 5 km or more.
[0011]
In this case, for example, an adjustment tank that is a part of the delivery facility is provided at an intermediate 2.5 km point, and by sending muddy water whose properties are adjusted from the adjustment tank, the distance of the mud pipe is reduced by half. The number of relay pumps for mud can be reduced. Thereby, labor saving can be achieved and the sending cost can be reduced.
[0012]
In addition, as said delivery thing, the thing which needs replenishment with excavation of a segment, a pipe | tube, a rail, etc. other than muddy water, for example corresponds.
[0013]
Moreover, as said equipment for sending out, for example, mud production equipment, a regulating tank, a mud feeding pump, ground facilities of a starting shaft, etc. correspond. In addition, as said delivery path, a mud pipe, a rail, etc. correspond, for example.
[0014]
Further, another shield excavation system according to the present invention is a shield excavation system that performs long-distance excavation over a predetermined distance,
A discharge facility for processing a predetermined discharge is provided at a predetermined point on the route from the starting point to the excavation point or a predetermined point on the branch route of the route, and the discharge sent from the excavation point via the predetermined discharge route It is characterized by processing a thing with the said equipment for discharge | emission.
[0015]
According to the present invention, the waste that is normally sent from the excavation point to the starting point is processed at a point along the route, thereby saving labor and reducing the discharge cost.
[0016]
That is, for example, when performing long-distance excavation of 5 km or more with the muddy water type shield method, in order to perform mud discharge by providing a dewatering pipe of 5 km or more, more relays than when excavating short and medium distances A pump is required.
[0017]
In this case, for example, a primary treatment facility that is a part of the discharge facility is provided at an intermediate 2.5 km point, and the muddy water is treated by the primary treatment facility, so that the distance of the drainage pipe is reduced by half. The number of relay pumps for waste mud can also be reduced. Thereby, labor saving can be achieved and the discharge cost can be reduced.
[0018]
In addition, as said discharge | emission, the discharge | emission generate | occur | produced, for example with excavation, such as a muddy water and earth and sand, corresponds.
[0019]
Further, as the discharge facility, for example, a primary processing facility, a secondary processing facility, and the like are applicable. In addition, as said discharge path, a drainage pipe, a rail, etc. correspond, for example.
[0020]
Further, another shield excavation system according to the present invention is a shield excavation system that performs long-distance excavation over a predetermined distance,
A delivery facility for delivering a prescribed delivery and a delivery facility for treating the prescribed emissions are provided at a prescribed point on the route from the starting point to the excavation point or a prescribed point on the branch route of the route, The delivery material is sent from the facility to the excavation point through a predetermined delivery path, and the discharge product sent from the excavation point through the predetermined discharge path is processed by the discharge facility.
[0021]
According to the present invention, normally, the sending material sent from the starting point to the excavation point is sent from the point along the route to the excavation point, thereby saving labor and reducing the discharge cost.
[0022]
That is, for example, when a long distance excavation of 5 km or more is carried out by the muddy water type shield construction method, a plurality of relay pumps are required in order to perform mud feeding by providing a mud pipe of 5 km or more.
[0023]
In this case, for example, an adjustment tank that is a part of the delivery facility is provided at an intermediate 2.5 km point, and by sending muddy water whose properties are adjusted from the adjustment tank, the distance of the mud pipe is reduced by half. The number of relay pumps for mud can be reduced. Thereby, labor saving can be achieved and the sending cost can be reduced.
[0024]
In addition, as said delivery thing, the thing which needs replenishment with excavation of a segment, a pipe | tube, a rail, etc. other than muddy water, for example corresponds.
[0025]
Moreover, as said equipment for sending out, for example, mud production equipment, a regulating tank, a mud feeding pump, ground facilities of a starting shaft, etc. correspond. In addition, as said delivery path, a mud pipe, a rail, etc. correspond, for example.
[0026]
The same applies to the case of discharge. Normally, the waste sent from the excavation point to the start point is processed at a point along the route, so that labor can be saved and the discharge cost can be reduced.
[0027]
That is, for example, when performing long-distance excavation of 5 km or more with the muddy water type shield method, in order to perform mud discharge by providing a dewatering pipe of 5 km or more, more relays than when excavating short and medium distances A pump is required.
[0028]
In this case, for example, by providing a primary treatment facility that is a part of the facility for discharge at an intermediate 2.5 km point, and treating wastewater with the primary treatment facility, the distance of the wastewater pipe is reduced by half. It is possible to reduce the number of relay pumps for drainage. Thereby, labor saving can be achieved and the discharge cost can be reduced.
[0029]
In addition, as said discharge | emission, the discharge | emission generate | occur | produced, for example with excavation, such as a muddy water and earth and sand, corresponds.
[0030]
Further, as the discharge facility, for example, a primary processing facility, a secondary processing facility, and the like are applicable. In addition, as said discharge path, a drainage pipe, a rail, etc. correspond, for example.
[0031]
Moreover, it is preferable that the said predetermined point is a predetermined point of the intermediate shaft provided between a start shaft and a reaching shaft, or a predetermined point of the ground equipment of the said intermediate shaft.
[0032]
According to this, by using an intermediate shaft provided for inspection, ventilation, etc., it is not necessary to provide a special place for the sending facility and the discharging facility, and the intermediate shaft is used for sending and discharging. Therefore, labor saving and cost reduction can be achieved.
[0033]
In this case, the delivery is muddy water,
The delivery path is a mud pipe,
It is preferable that the delivery facility includes a property adjustment facility for the muddy water.
[0034]
Further, the discharge is waste water.
The property adjusting equipment is
Primary processing equipment;
A first adjustment tank to which the waste water is supplied through the primary treatment facility;
A second adjustment tank which is supplied with dilution water and has means for sending the muddy water to the face;
Including
The first adjustment tank supplies the supplied waste mud water to the second adjustment tank as muddy water that becomes a part of the muddy water, and to the primary treatment facility for cyclic separation. It is preferable to include a means for supplying the excess mud water to the secondary treatment facility.
[0035]
According to this, the high-specific gravity waste mud mixed with the earth and sand excavated by the face is separated into the coarse particles by circulation in the first adjustment tank and the primary treatment equipment. Almost no mud can be supplied to the second conditioning tank. Here, the primary treatment facility is generally a treatment facility used for separating coarse particles of 75 μm or more from the discharged mud water.
[0036]
In general, since the specific gravity of mud for sending mud is lower than the specific gravity of mud for discharging, when only one adjustment tank is used, it is necessary to add a large amount of dilution water to the adjustment tank.
[0037]
Thus, by providing two adjustment tanks, mud water with a lower specific gravity is supplied to the second adjustment tank. Thereby, when sending muddy water from a 2nd adjustment tank toward a face, the amount of dilution water may be small, and the load of a muddy pump can be reduced by sending muddy water with low specific gravity.
[0038]
Furthermore, it can process appropriately, even when surplus muddy water generate | occur | produces by sending the surplus muddy water of a 1st adjustment tank toward a secondary treatment equipment. In this case, it is preferable that the secondary processing facility is provided in the vicinity of the start point.
[0039]
Further, the discharge is waste water.
The discharge path is a mud pipe provided with a mud pump,
It is preferable that the discharge facility includes a primary treatment facility.
[0040]
According to this, by performing muddy water treatment in the middle of the excavation route, the number of relay pumps provided in the mud pipe can be reduced, and labor saving and cost reduction can be achieved.
[0041]
A plurality of preceding bits for forming a leading excavation groove at a predetermined interval on the face, and a trailing bit for cutting a ground convex portion left uncut between the preceding excavation grooves, Including a shield machine that cuts and excavates the ground in the excavation path in a solid state by rotation of a cutter head provided with a preceding bit and the following bit,
It is preferable that the drainage mud containing the excavated earth and sand excavated and excavated in the solid state is pumped through the drainage pipe.
[0042]
According to this, when excavating and excavating in a solid state, the primary treatment of the waste mud water is performed at a predetermined point between the start point and the excavation point, so that the excavated solid state excavated material is dissolved in the waste mud water. Therefore, the excavated material in a solid state can be efficiently recovered.
[0043]
That is, the longer the excavation distance, the higher the dissolution rate of the excavated material in the muddy water, and the excavated material cannot be recovered in solid form at the time of recovery, and the secondary processing amount increases because the excavated material cannot be separated in the primary treatment. Can also occur.
[0044]
In this way, by performing the primary treatment in the middle of the excavation route, the excavated material can be recovered before it is dissolved in the muddy water, and an efficient muddy water treatment can be performed.
[0045]
Moreover, it is preferable that the predetermined point is a widened portion of the excavation route.
[0046]
According to this, tunneling can be efficiently carried out without hindering the transportation of the segments and the like by providing the facility for sending and the facility for discharging in the widened portion.
[0047]
As the widening section, for example, a widening section provided for bit exchange and inspection / maintenance, a widening section provided for branching a tunnel in the middle of an excavation route, and a subway station are provided. Applicable to widened parts.
[0048]
Further, the shield excavation method according to the present invention is a shield excavation method for performing long-distance excavation of a predetermined distance or more,
An excavation process for excavating the face using a shield machine,
A pumping process for pumping mud water containing excavated soil excavated at the face;
A primary treatment step of performing a primary treatment of the waste water at a predetermined point on the excavation route from the start point on the start point side to the end on the face side or a predetermined point on the branch route of the route;
It is characterized by including.
[0049]
According to the present invention, in the muddy water type shield method, the muddy earth pressure type shield method, etc., a predetermined point of the excavation route from the start point on the start point side to the end on the face side or the relevant route By performing the primary processing at a predetermined point of the branch path, the number of relay pumps can be reduced and the pumping force can be reduced, so that labor can be saved and the discharge cost can be reduced.
[0050]
Further, another shield excavation method according to the present invention is a shield excavation method for performing long-distance excavation of a predetermined distance or more,
An excavation process for excavating the face using a shield machine,
A pumping process for pumping mud water containing excavated soil excavated at the face;
A primary treatment step of performing a primary treatment of the waste mud water at a predetermined point on an intermediate shaft or a predetermined point on the ground of the intermediate shaft provided between a starting shaft and a reaching shaft;
It is characterized by including.
[0051]
According to the present invention, the wastewater containing the excavated sediment that is pumped is subjected to primary treatment on the ground of an intermediate shaft provided in the middle of the excavation path from the start end on the start point side to the end on the face side, for example. As a result, the number of relay pumps can be reduced, labor can be saved, and the discharge cost can be reduced.
[0052]
In particular, by using an intermediate shaft used for inspection, ventilation, and the like, work such as providing a new shaft is unnecessary, so labor saving and cost reduction are achieved.
[0053]
In addition, when the distance from the shield machine to the predetermined point exceeds a predetermined distance, a point that has moved the predetermined point in the face direction is set as a new predetermined point, and a primary processing facility is set at the new predetermined point. It is preferable to relocate the processing equipment including it.
[0054]
According to this, even when the excavation distance is increased, it is possible to always efficiently perform muddy water treatment, etc. by moving the processing equipment in the face direction and setting it accordingly or providing a new processing equipment. .
[0055]
The predetermined distance is preferably 2 to 4 km. If it is less than 2 km, it takes too much time to move the processing equipment. On the other hand, if the length is 4 km or more, the number of relay pumps increases, and it takes time to install a new relay pump, and it becomes difficult to control the operation of the relay pump, making it impossible to perform efficient muddy water treatment or the like.
[0056]
In addition, when the excavation distance becomes a predetermined distance,
Exhaust mud drainage transport pipe for sending the waste mud pipe downstream of the exhaust pipe provided with the pump used in the pump pumping process to the secondary treatment equipment provided near the starting point from the treatment equipment It is preferable to use as.
[0057]
According to this, the sludge pipe can be used as it is as a transport pipe for sludge, and the processing equipment can be installed and moved quickly and efficiently.
[0058]
In addition, for example, primary processing can be performed at a processing facility provided at a predetermined point between the start point and the excavation point, and secondary processing can be performed at a processing facility provided at the start point. The processing facility site can be made the minimum necessary area. In addition, since only the wastewater after the primary treatment flows through the downstream wastewater pipe, the number of relay pumps can be reduced as compared with the case where the wastewater containing excavated soil is pumped. it can.
[0059]
Here, surplus muddy water is muddy water separated from earth and sand by primary treatment or the like.
[0060]
Further, prior to the excavation step, including a mud sending step for sending mud water toward the face,
The mud feeding process
Measuring the properties of the muddy water for stabilizing the face to be sent to the face within the excavation route;
Based on the measurement results, adding a chemical for adjusting the properties of the muddy water to be sent to the face within the excavation route to the muddy water,
It is preferable to contain.
[0061]
According to this, the face can be stabilized in real time by appropriately adjusting the properties of the mud in the mud passage near the face.
[0062]
In particular, when performing long-distance excavation, if mud is constructed with the ground equipment of the starting vertical shaft, it takes time to reach the face, so real-time mud water that responds to sudden changes in the nature of the natural ground The property cannot be adjusted. By adjusting the properties of the muddy water near the face, the face can be stabilized in real time even when long-distance excavation is performed.
[0063]
Further, prior to the excavation step, including a mud sending step for sending mud water toward the face,
The mud feeding process
The step of storing the adjusted mud produced near the starting point near the predetermined point;
Mixing the surplus muddy water separated in the primary treatment and the stored adjusted muddy water;
Sending the adjusted mud mixed with excess mud toward the face;
It is preferable to contain.
[0064]
According to this, by storing the adjusted muddy water near a predetermined point closer to the face than the starting point, it is possible to quickly supply the muddy water having a desired property to the face even when performing long-distance excavation.
[0065]
The adjusted muddy water is muddy water whose properties (viscosity, specific gravity, etc.) have been adjusted to stabilize the face. Specifically, for example, CMC (Calboxy Methyl Cellurose) or clay is used. Muddy water, diluted water, etc.
[0066]
Further, prior to the excavation step, including a mud sending step for sending mud water toward the face,
The mud feeding process
Sending the surplus muddy water separated in the primary treatment toward the face through a predetermined mud passage;
Sending the adjusted mud produced in the vicinity of the starting point to the face through a mud passage different from the predetermined mud passage;
It is preferable to contain.
[0067]
According to this, fresh adjustment mud can always be supplied to a face by sending it directly to a face using the flow path different from the flow path of an excess muddy water without storing adjustment muddy water.
[0068]
Further, prior to the excavation step, including a mud sending step for sending mud water toward the face,
The mud feeding process
Sending the surplus muddy water separated in the primary treatment toward the face through a predetermined mud passage;
Measuring the properties of the excess mud water;
Based on the property measurement result of the surplus muddy water, supplying the adjusted muddy water made in the vicinity of the starting point to the predetermined mud feeding channel,
Sending the muddy water mixed with the adjusted muddy water and the surplus muddy water to the face;
It is preferable to contain.
[0069]
According to this, by mixing the adjusted mud and surplus mud in the mud channel, it is not necessary to pump the adjusted mud to the ground compared to the case where the adjusted mud and surplus are mixed on the ground. It is possible to send muddy water whose properties have been adjusted to the face with little effort.
[0070]
In addition, the properties of surplus muddy water are measured, and if the surplus muddy water has a desired property, the surplus muddy water is sent to the face, and if it is not the desired property, the adjusted muddy water and the surplus By sending mud mixed with mud toward the face, mud mixed with adjusted mud and surplus mud is sent to the face only when necessary, so that excess mud is always stored in the adjustment tank. Can save labor and labor saving.
[0071]
In particular, when excavating a sandy soil ground, there is no need for secondary treatment because fine particles such as clay are not contained in the mud. Therefore, it is preferable to apply each method for sending the adjusted mud water to the face when excavating a sandy soil ground.
[0072]
In addition, when the excavation distance becomes a predetermined distance,
The adjusted muddy water from the start-side mud feeding facility provided near the starting point to the mud feeding facility provided at the predetermined point from the mud feeding tube downstream of the mud pipe used to send the mud used in the mud feeding step It is preferable to use as a transport pipe for sending mud.
[0073]
According to this, a mud feeding pipe can be used as it is as a transport pipe for mud feeding, and the mud feeding equipment can be installed and moved quickly and efficiently.
[0074]
Moreover, according to this, since fresh adjustment muddy water (the state which made mud) can be transported to the delivery equipment of the said predetermined point as needed, the amount of dilution water in the said predetermined point can be reduced. It becomes possible. Therefore, the facility land area at the predetermined point can be reduced.
[0075]
The excavation process includes
A preceding excavation step of forming a preceding excavation groove at a predetermined interval in the face;
Subsequent excavation step of cutting out and cutting in the solid state convex portions of the natural ground between the preceding excavation grooves,
It is preferable to contain.
[0076]
According to this, when excavating and excavating in a solid state, dissolution of the excavated solid state excavated material into the waste mud water can be reduced, and the solid excavated item can be efficiently recovered.
[0077]
That is, the longer the excavation distance, the higher the dissolution rate of the excavated material in the muddy water, and the excavated material cannot be recovered in solid form at the time of recovery, and the secondary processing amount increases because the excavated material cannot be separated in the primary treatment. Can also occur.
[0078]
In this way, by performing the primary treatment in the middle of the excavation route, the excavated material can be recovered before it is dissolved in the muddy water, and an efficient muddy water treatment can be performed.
[0079]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a case where the present invention is applied to a shield machine used in a muddy water shield construction method will be described as an example with reference to the drawings. In this embodiment, a case where a clay soil is excavated mainly and a case where a sand soil is excavated will be described as examples.
[0080]
(Example when excavating clay soil with cohesive soil)
FIG. 1 is a schematic view of a conventional muddy water type shield construction method.
[0081]
In general, in the muddy water type shield construction method, the muddy water whose properties are adjusted in the ground equipment of the starting shaft 100 is transferred from the adjustment tank 4 which is a part of the sending equipment to the face through the mud pipe 50 by the mud feeding pump 15. The shield machine 133 digs up while stabilizing the face.
[0082]
Then, the mud mixed with the earth and sand excavated by the face is transferred to the earth and sand at the muddy water treatment facility which is a part of the discharge facility on the ground facility of the start shaft 100 through the mud pipe 52 by the mud pump 35. Separation from water takes place and is discharged.
[0083]
When transporting such muddy water, which is a delivery or discharge, the longer the excavation distance, the longer the transport distance and the number of pumps required.
[0084]
For example, when performing excavation of 5 km, as shown in FIG. 1, mud pumps 15-1 to 15-3 (3 units) and mud pumps 35-1 to 35-14 (14 units) are required. Become.
[0085]
In the case of long-distance excavation exceeding 5 km, the number of pumps increases in this way. Further, even when long-distance excavation is performed without increasing the number of pumps, the pump for draining mud near the face requires a more powerful pump pumping capacity, which is very expensive.
[0086]
By the way, when such a long-distance excavation is performed, the intermediate shaft 300 is provided in the path from the starting shaft 100 to the reaching shaft 200 for reasons such as ensuring safety during tunnel construction. It may be used as an inspection or ventilation facility.
[0087]
In the present embodiment, the adjustment tank 4 and the primary treatment facility 40 are arranged on the ground facility of the intermediate shaft 300.
[0088]
FIG. 2 is a schematic view of a muddy water type shield construction method according to an example of the present embodiment. Moreover, FIG. 3 is the schematic of the ground installation of the intermediate shaft which concerns on an example of this Embodiment.
[0089]
As can be seen from a comparison between FIG. 1 and FIG. 2, in this embodiment, the adjustment tank 4 and the primary treatment facility 40 are disposed on the ground of the intermediate shaft 300, and the dilution water tank 8 and the secondary treatment facility are disposed on the ground of the start shaft 100. 42.
[0090]
Here, after the excavation distance exceeds the predetermined distance and the intermediate shaft 300 is installed, the equipment such as the adjustment tank 4 and the primary treatment equipment 40 are moved from the predetermined point on the start shaft 100 to the predetermined point on the intermediate shaft 300. The method to let it be adopted is adopted.
[0091]
In this method, the muddy water is fed from the dilution water tank 8 toward the adjustment tank 4 by the upstream of the mud pipe 50 originally used as the mud pipe 50, that is, a part of the mud pipe 50 on the start shaft 100 side. Used as a mud transport pipe 51.
[0092]
Similarly, a part of the mud pipe 52 downstream of the mud pipe 52 originally used as the mud pipe 52, that is, a part of the mud pipe 52 on the start shaft 100 side, includes the adjusting tank 4 and the primary processing equipment 40. Is used as a mud drainage transport pipe 53 to be sent to the secondary treatment equipment 42 from the
[0093]
According to this, a part of the mud pipe 50 and the drain mud pipe 52 originally piped can be used as the mud transport pipe 51 and the mud transport pipe 53, respectively, quickly and efficiently. The processing equipment can be installed and moved.
[0094]
Unlike the mud flowing through the mud pipe 50 and the exhaust mud pipe 52, the mud flowing through the mud transport pipe 51 and the exhaust mud transport pipe 53 only transports the diluted water and the excess mud water, and is transported in real time. There is no need.
[0095]
In addition, when the mud is discharged, the waste water after transporting the coarse particles having a particle size of 75 μm or more and the viscous soil mass by the primary treatment is transported, so that the pressure loss in the pipe is small and the sedimentation flow velocity value is also small.
[0096]
For these reasons, the mud feeding pump 15-3 and the mud pumps 35-8 to 35-14 provided in the mud feeding pipe 50 and the mud discharging pipe 52 used before the movement of the treatment equipment or the like. Can be omitted.
[0097]
For the same reason, the transport pump 70 and the transport pump 72 are different from the mud pump 15 and the exhaust mud pump 35 because it is not necessary to transport the muddy water in real time. The muddy water can be transported between the ground facility of the start shaft 100 and the ground facility of the intermediate shaft 300 with a small number of pumps.
[0098]
Thus, after the processing equipment is moved, it is sufficient that there are two mud pumps 15 and seven mud pumps 35, and the newly provided transport pumps 70 and 72 may have a low pumping capacity. Labor saving and cost reduction can be achieved.
[0099]
Next, the flow of muddy water in the present embodiment will be described.
[0100]
First, the muddy water in the adjustment tank 4 is fed from the adjustment tank 4 to the face through the mud pipe 50 by the mud pump 15-1.
[0101]
Mud water mixed with earth and sand excavated by the face is discharged from the face to the primary treatment facility 40 on the ground of the intermediate shaft 300 through the mud pipe 52 by the mud pump 35-1. .
[0102]
In the primary processing equipment 40, generally, a coarse particle having a particle diameter of 75 μm or more and a viscous soil mass collected in a solid state are separated, and are temporarily stored in the separated coarse particle, the viscous soil mass, and the earth and sand pit, and are dump trucks. And is transported to a disposal site as construction generated soil, or reused as backfill material, backfill material, roadbed material, roadbed material, etc.
[0103]
On the other hand, the muddy water from which the coarse particles and the viscous soil mass have been removed is sent to the adjustment tank 4 through the pipe 55 by the pump 71, adjusted to a predetermined property, and again to the shield machine 134 through the mud pipe 50. Sent to.
[0104]
The surplus muddy water generated in the adjustment tank 4 is sent to the secondary treatment facility 42 on the ground of the start shaft 100 by the transport pump 72 through the exhaust mud transport pipe 53.
[0105]
In the secondary processing equipment 42, dehydration is performed using a filter press or the like. The dewatered muddy water is disposed as industrial waste or is recycled after being subjected to treatment such as solidification.
[0106]
Then, the filtrate generated by dehydration is supplied to the dilution water tank 8 as dilution water for muddy water, and is sent from the dilution water tank 8 to the adjustment tank 4 by the transport pump 70.
[0107]
Next, the ground equipment of the start shaft 100 before such movement of the processing equipment, the ground equipment of the start shaft 100 after the movement of the processing equipment, and the ground equipment of the intermediate shaft 300 will be described in detail. To do.
[0108]
FIG. 4 is a plan view of the ground facility of the start shaft 100 before movement.
[0109]
Near the ground of the start shaft 100, a segment storage place 19, an overhead traveling crane 20 that transports the segment, and a material transport truck 21 that transports the segment are arranged. In addition, the backfill material is supplied from the backfill injection facility 16 to the face.
[0110]
On the other hand, the mud water sent from the face to the ground facility of the start shaft 100 through the mud pipe 52 by the mud pump 35 is processed as follows.
[0111]
The mud discharged from the mud pipe 52 is input to the primary pretreatment machine 1 to separate large sediments and the like, and the coarse particles of 75 μm or more are removed by being supplied to the primary treatment machine 2. .
[0112]
The separated sand and the like are temporarily stored in the earth and sand hopper 11 via the belt conveyor 13 and then carried out of the field by the dump truck 22.
[0113]
On the other hand, the separated muddy water such as earth and sand is put into the adjustment tank 4. Surplus muddy water generated in the adjustment tank 4 is put into a surplus muddy water tank 5.
[0114]
Then, PAC (a kind of medicine) is injected from the PAC tank 9 to the muddy water in the surplus muddy water tank 5, and after obtaining a predetermined reaction in the mixed reaction tank 6, the muddy water in the mixed reaction tank 6 is supplied with two filter presses. It is transported to 3-1, 3-2 and compressed and dehydrated. The filtered water generated at this time is put into the filtered water tank 7.
[0115]
On the other hand, the dehydrated cake after dehydration is temporarily stored in the hopper 12 via the belt conveyor 14 and then transported to the intermediate disposal site by the waste transport vehicle 23.
[0116]
In addition, a power receiving facility 17 and a central management room 18 are also arranged on the ground facility of the start shaft 100.
[0117]
Next, the ground facility of the start shaft 100 after moving a part of the processing facility and the ground facility of the intermediate shaft 300 will be described.
[0118]
FIG. 5 is a plan view of the ground facility of the start shaft 100 after movement. FIG. 6 is a plan view of the ground facility of the intermediate shaft 300 after movement.
[0119]
As shown in FIG. 6, the primary pretreatment machine 1, the primary treatment machine 2, the adjustment tank 4, the mud pump 15, and the central control room 18 are moved from the ground facility of the start shaft 100 to the ground of the intermediate shaft 300. Deploy. Mud water is thrown into the primary pretreatment machine 1 from the intermediate shaft 300 below the road surface via the pipe transportation path 310 below the ground surface.
[0120]
In addition, a dump pit 80 for temporarily storing the earth and sand separated from the mud water by the primary pretreatment machine 1 and the primary treatment machine 2 and the solid matter (such as earth and sand) temporarily stored in the earth and sand pit 80 are dump trucks. 22 is provided.
[0121]
Further, a transport pump 72 is provided for pressure-feeding the surplus muddy water in the adjustment tank 4 to the surplus muddy water tank 5 via the exhaust mud transport pipe 53. Thereby, the same muddy water treatment as the flow of muddy water treatment before the movement described above is performed.
[0122]
As shown in FIG. 5, the surplus muddy water tank 5, the mixing reaction tank 6, the filter press 3, the filtrate tank 7, the PAC tank 9, the belt conveyor 14, the hopper 12, and the waste transport vehicle 23 are placed on the ground of the start shaft 100. The muddy water treatment facility for treating the muddy water after the primary treatment is left unmoved.
[0123]
Similarly, the dilution water tank 8, the power receiving equipment 17, the segment storage place 19, the overhead traveling crane 20, and the material transporting truck 21 are also left as they are.
[0124]
In addition, a transportation pump 70 is newly provided on the ground facility of the start shaft 100. The mud water and dilution water after mud production are transported by the transport pump 70 through the mud transport pipe 51 toward the adjustment tank 4 on the ground of the intermediate shaft 300.
[0125]
Although it is possible to move all the ground equipment in the direction of the face according to the excavation distance, these equipment are large-scale equipment, so it takes time to install and move, and the destination is occupied on the ground. The area will also increase. For this reason, if the method of moving all the facilities in the face direction is adopted, enormous costs will be generated due to the securing of land for installing the ground facilities, the movement of the facilities, the increase of the excavation stop time, and the like.
[0126]
By using the small-diameter intermediate shaft 300 used for inspection and ventilation as it is as in the present embodiment, and performing distributed processing with the ground facility of the start shaft 100 and the ground facility of the intermediate shaft 300, the cost can be reduced. Efficient excavation and muddy water treatment can be performed.
[0127]
In general, when the distance from the shield machine 134 to the intermediate shaft 300 exceeds a predetermined distance, a new intermediate shaft is provided. In this case, it is preferable to move the primary processing facility 40 and the like that were in the original intermediate shaft 300 to the ground facility of a new intermediate shaft.
[0128]
Thereby, even when the excavation distance increases, the muddy water treatment and the like can always be efficiently performed by moving and setting the treatment equipment in the direction of the face according to that and setting a new treatment equipment.
[0129]
Moreover, in this Embodiment, as the planar magnitude | size of the intermediate shaft 300, it is sufficient that at least the mud feeding pipe 50, the mud feeding transport pipe 51, the mud discharging pipe 52, and the mud transporting pipe 53 can be piped. Therefore, even if an intermediate shaft provided for inspection and ventilation is not planned in advance, it is possible to use the check boring hole or construct a new boring hole and use it as the intermediate shaft 300. .
[0130]
The predetermined distance is preferably 2 to 4 km. If it is less than 2 km, it takes too much time to move the processing equipment. On the other hand, if the distance is 4 km or more, the number of relay pumps increases, and it takes time to install new relay pumps and control the pumps, making it impossible to perform efficient muddy water treatment.
[0131]
(Description of real-time face stability control system)
In general, the adjusted mud produced by the ground equipment of the start shaft 100 is supplied to the chamber of the shield machine 134 to stabilize the face. However, in the case of long-distance excavation, it is more real time. It is necessary to stabilize the face.
[0132]
For this reason, as shown in FIG. 2, a face stability management system 49 may be provided in the mud pipe 50 near the face.
[0133]
FIG. 7 is a schematic diagram of a face stability management system 49 according to an example of the present embodiment.
[0134]
The shield machine 134 includes a cutter head 122 provided with a bit for excavation, a partition wall 141, and a chamber 142 that is a space formed between the cutter head 122 and the partition wall 141 and supplied with muddy water. The face 122 is excavated by rotating the head 122.
[0135]
The face stability control system 49 is provided with a static mixer 54 and a viscometer 60 in a mud pipe 50 for supplying muddy water to the chamber 142. The face stability management system 49 includes a thickener tank 56, a dispersant tank 58, and a control device 62.
[0136]
The measurement result of the muddy water viscosity measured by the viscometer 60 is transmitted to the control device 62. The control device 62 sends a thickener (a chemical for increasing the viscosity) or a dispersant (a chemical for reducing the viscosity) to the static mixer 54 from the thickener tank 56 or the dispersant tank 58 according to the viscosity of the mud water. throw into.
[0137]
In the static mixer 54, the thickener and the dispersant are evenly mixed with the muddy water, and the muddy water after mixing is sent to the chamber 142 via the viscometer 60. Then, by applying a muddy water pressure corresponding to the magnitude of the earth water pressure acting on the face 46 in the chamber 142, the face 46 is stabilized.
[0138]
The viscosity of the mud after passing through the static mixer 54 is measured with the viscometer 60, and the viscosity of the mud, the specific gravity, and the mud film forming property are appropriately adjusted by feedback control of the addition of the chemical using the controller 62, and real time. In addition, the face 46 can be stabilized.
[0139]
In particular, when carrying out long-distance excavation, if the mud produced on the ground of the starting vertical shaft 100 is sent to the face 46 as it is, the time required for transportation performed through the mud pipe 50 becomes longer. It is difficult to adjust the muddy water to an appropriate property in response to the sudden change in properties.
[0140]
Thus, even when performing long-distance excavation by adjusting the properties of the mud water in real time in accordance with the properties of the face 46 with the mud pipe 50 near the face 46 and stabilizing the face 46 in real time, A desired stabilizing action and the like can be expressed by the face 46, and excavation can be appropriately performed.
[0141]
As described above, according to the present embodiment, the number of pumps required can be reduced, and labor saving and cost reduction can be achieved.
[0142]
(Description of solid recovery)
By the way, when performing long-distance excavation, it is necessary to consider collecting excavated earth and sand while maintaining the strength originally possessed by the natural ground.
[0143]
That is, primary treated soil such as earth and sand separated by primary treatment can be handled as ordinary soil, but secondary treated soil such as sludge separated by secondary treatment needs to be handled as industrial waste. When it is handled as industrial waste, it becomes necessary to perform management at a management-type disposal site, which has a large impact on the environment and increases disposal costs.
[0144]
Therefore, it is preferable to collect the excavated ground as primary treated soil as much as possible. In order to collect the excavated ground as primary treated soil as much as possible, the applicant cut and excavated the soil between the preceding excavation grooves excavated with the preceding bit in a solid state using the subsequent bit, We provide a solid recovery type shield machine that transports to the primary treatment facility as excavated soil.
[0145]
However, when long-distance excavation is performed, solid content dissolves in the muddy water due to long-distance fluid transportation, and it cannot be recovered as solid excavated sediment at the stage of primary treatment, and it is determined as sludge as mud. Can be handled as industrial waste.
[0146]
Therefore, the applicant of the present invention is able to suppress the dissolution of the solid content in the mud in the mud even when performing long-distance excavation so that it can be recovered by primary treatment as much as possible (in this embodiment) Then, the primary treatment facility 40 is provided in the ground shaft 300 of the intermediate shaft 300 so that the excavated soil and the like can be collected in a solid state before the dissolution proceeds.
[0147]
Below, the system which collect | recovers excavated earth and sand etc. in a solid state is demonstrated.
[0148]
FIG. 8 is a front view of the cutter head 122 according to an example of the present embodiment.
[0149]
In the cutter head 122 of the shield machine 134, a leading bit 180 that forms a streak-like leading excavation groove at a predetermined interval on the face 200 and a ground portion of a portion left uncut between the preceding excavation grooves are in a solid state. A succeeding bit 190 for cutting and excavating is disposed. In this embodiment, the trailing bit 190 is provided on the spoke 123 that is a part of the cutter head 122.
[0150]
Here, the solid state means a state in which the skeletal structure of the soil particles is maintained in the same manner as the natural ground state during excavation, and the excavated excavation refers to the uncovered convex portion of the natural ground between the preceding excavation grooves. In other words, it means cutting to a substantially constant size or less in a solid state.
[0151]
The leading bit 180 and the trailing bit 190 are arranged on the cutter head 122 in consideration of a phase difference caused by the rotation of the cutter head 122 so as to cut and excavate a natural ground with a substantially constant size.
[0152]
For example, the two-dot chain line shown in FIG. 8 is the locus of each leading bit 180, and the leading bit 180 is arranged on the cutter head 122 so that the respective locus of each leading bit 180 is substantially equally spaced. That is, the trailing bit 190 is disposed on the cutter head 122 so as to excavate a natural ground that has not been excavated by the leading bit 180.
[0153]
According to the present embodiment, the interval between the preceding excavation grooves is, for example, approximately the same as the net interval L between the blades inside the mud pump 35, and the portion is excavated by the rotation of the cutter head 122. In this case, the size of the excavated earth and sand in the solid state can be made substantially equal to the size of L.
[0154]
As a result, the size of the excavated material 110 can be set to the maximum size that does not clog the transportation equipment such as the sludge pump 35, and a debris crushing equipment such as a crusher is not required, and the fluid as an appropriately sized solid content Can be transported.
[0155]
As a function of the trailing bit 190, a main bit in a normal shield machine can be used.
[0156]
Further, by adjusting the arrangement of the leading bit 180 and the trailing bit 190 in accordance with the characteristics of the natural ground and the size of the shield machine 134, it is possible to perform optimum excavation for each mountain. Here, the bit arrangement includes not only a simple planar position on the cutter head 122 but also adjustment of the cutting height and cutting angle of the leading bit 180 and the trailing bit 190.
[0157]
Further, according to the present embodiment, a natural mountain can be excavated in a streak shape with the preceding bit 180, and a portion that has not been excavated with the preceding bit 180 can be cut and excavated with the subsequent bit 190. As a result, the leading bit 180 and the trailing bit 190 have different roles and can be excavated efficiently.
[0158]
Further, the cutting width and the cutting depth of the leading excavation groove formed by each leading bit 180 are also set so as not to exceed the pure interval L, so that the transportation equipment such as the sludge pump 35 is not blocked. The face 200 is cut.
[0159]
That is, a streak-like leading excavation groove is formed on the face 200 at a predetermined interval by the leading bit 180. As a result, irregularities are formed on the face 200 and the excavation free surface increases, and the excavation efficiency by the trailing bit 190 can be increased.
[0160]
And the convex part of the natural ground left between the preceding excavation grooves is dug up by the trailing bit 190, and the transportation equipment such as the mud pump 35 is not blocked while maintaining the skeleton structure of the earth and sand in the same manner as the natural ground state. Cut and excavate as large a mass as possible.
[0161]
In this case, since the leading excavation groove is formed and the cut excavation in the solid state is performed by the rotation of the cutter head 122, the leading bit 180 and the following are taken into consideration in consideration of the excavating speed of the shield machine 2 and the rotating speed of the cutter head 122. It is important to place the bit 190 on the cutter head 122. This is because the phase angle associated with the rotation of the cutter head 122 differs depending on the arrangement position of the respective bits 180 and 190, and thus the difference in the arrangement position appears as the difference in the cutting depth to the excavated ground.
[0162]
Therefore, as the simplest combination of the leading bit 180 and the trailing bit 190, the trailing bit N for cutting and excavating the ground between the leading excavation grooves formed by the pair of leading bits M is the pair of leading bits. It is preferable to arrange so that the phase angle is not delayed as much as possible with respect to M.
[0163]
Thus, by reducing the time difference between the formation of the leading excavation groove by the leading bit 180 and the cutting excavation by the trailing bit 190, it is possible to cut and excavate while maintaining a skeleton structure equivalent to the natural ground.
[0164]
For this reason, it is preferable to arrange the leading bit 180 and the trailing bit 190 corresponding to the leading bit 180 in the cutter head 122 so that the phase angle shift is within 90 degrees.
[0165]
Furthermore, in the present invention, even in a large-diameter shield tunnel, at least a part of the leading bit 180 and the trailing bit 190 is accompanied with the rotation of the cutter head 122 so that the cut excavation in the solid state can be efficiently performed. They are arranged to draw the same locus.
[0166]
The direction in which the cutter head 122 rotates is not only counterclockwise but also clockwise (the direction opposite to the arrow shown in FIG. 8). That is, the cutter head 122 is rotationally driven in both forward and reverse directions, and the forward rotation leading bit, the subsequent bit, the backward leading bit, and the subsequent bit are arranged in the cutter head 122 in accordance with this.
[0167]
By adopting such a bit arrangement, each leading bit 180 rotates at a different phase angle as the cutter head 122 rotates, so that a leading excavation groove is formed at a different cutting depth. In other words, the second leading edge formed by cutting the first leading excavation groove formed by the first leading bit more deeply (even if the bit length is the same) by the second leading bit by the shield machine. Form a drilling groove.
[0168]
Therefore, when the excavated ground is a hard consolidated soil layer and the cutting depth of the desired preceding excavation groove cannot be obtained by one preceding excavation, it is divided into a plurality of times while the cutter head 122 rotates once. By performing the pre-excavation, it is possible to reliably obtain the desired cutting depth of the pre-excavation groove.
[0169]
Further, by alternately performing the formation of the leading excavation groove and the excavation excavation during one rotation of the cutter head 122, the solid recovery amount in the primary treatment facility is improved, and the secondary treatment soil amount is reduced. To do. Therefore, since the generated soil can be disposed more efficiently than usual, the excavation efficiency is remarkably improved, which can contribute to further shortening the construction period of the tunnel construction.
[0170]
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the bit itself is formed larger with respect to the trailing bit 190 at the peripheral edge of the cutter head 122, and the cutting width is made larger than the interval between the preceding excavation grooves. May be. By configuring in this way, it is possible to simultaneously cut and excavate a plurality of ground convex portions left uncut between the preceding excavation grooves.
[0171]
In particular, in the case of a large-diameter circular shield tunnel, the cutting distance associated with the rotation of the cutter head 122 is remarkably longer at the peripheral edge than at the center and is high in speed, so the durability of the bit becomes a problem.
[0172]
Therefore, as described above, by arranging a plurality of leading bits 180 and trailing bits 190 at the same radial position from the center of rotation at the peripheral edge of the cutter head 122, the plurality of leading bits 180 and trailing bits 190 can be cut. The ground is cut so as to draw the same trajectory as the head 122 rotates. Thereby, wear of the bit can be prevented. Moreover, you may comprise so that the installation strength which can oppose the cutting resistance of a natural ground can be obtained by enlarging the trailing bit 190 itself.
[0173]
Next, in order to clarify the concept of cut excavation, the ground excavation state by the leading bit 180 and the trailing bit 190 will be described.
[0174]
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a ground excavation state by the leading bit 180 and the succeeding bit 190 in a plan view, and FIGS. 9A to 9C are ground excavation states by the leading bit and the trailing bit. FIG.
[0175]
As described above, the plurality of leading bits 180 and the trailing bits 190 are arranged on the cutter head 122 so as to cut and excavate the ground between the leading excavation grooves formed by the plurality of leading bits 180 with the trailing bits 190. Has been.
[0176]
First, in the initial state, as shown in FIG. 9 (A), the excavation surface 410 of the natural ground 400 in the excavation planned portion of the face 46 is in a flat state.
[0177]
The shield machine 134 digs in the direction of the arrow. When the shield machine 134 excavates, the state shown in FIG. 9A is changed to the state shown in FIG. 9B. In this state, the leading bit 180 digs the natural ground 400, which is a planned excavation portion, in a streak pattern prior to the trailing bit 190, so that the preliminary excavation grooves 430-1 and 430-2 are formed in the excavation surface 410 of the natural ground 400. Is formed.
[0178]
The depth of the preceding excavation grooves 430-1, 430-2, that is, the cutting depth L2, is approximately L, and the interval L1 between the preceding excavation grooves 430-1, 430-2 is also approximately L. Here, L is the maximum size that does not block the mud pump 35 described above. L3 indicates the width of the preceding excavation grooves 430-1 and 430-2 themselves.
[0179]
Further, the groove widths of the preceding excavation grooves 430-1 and 430-2, that is, the cutting width L3 are also L or less. As a result, the excavated object 110 generated by the preceding excavation also has a size of L or less, and the excavated object 110 can also be carried out of the mine without blocking the transportation facility.
[0180]
In the state shown in FIG. 9 (B), the belt-like convex portion having a protrusion length and a protrusion width of L or less between the preceding excavation grooves 430-1 and 430-2 in the excavated portion of the natural ground 400 is left as a natural ground. It has become a state.
[0181]
In this state, the excavated material 110 is cut out from the natural ground 400 by cutting and excavating a part of the belt-like convex portion left unexcavated, and the state shown in FIG. 9C is obtained, and a new excavation surface 420 is formed. The
[0182]
By repeating the excavation procedure of FIG. 9 (A) to FIG. 9 (C), the excavation is continuously performed.
[0183]
As described above, when excavation excavation is performed, dissolution of the excavated solid excavation 110 into the waste mud water can be reduced, and the solid excavation 110 can be efficiently recovered.
[0184]
That is, the longer the excavation distance is, the higher the dissolution rate of the excavated material 110 in the muddy water becomes. At the time of recovery, the excavated material 110 cannot be recovered in a solid state, and the excavated material 110 cannot be separated in the primary treatment. The problem of becoming may also occur.
[0185]
In this way, by performing the primary treatment in the middle of the excavation route, the excavated material can be recovered before it is dissolved in the muddy water, and an efficient muddy water treatment can be performed.
[0186]
By adopting the above configuration, it is expected that the ratio of the primary treated soil collected by the primary treatment and the secondary treated soil collected by the secondary treatment will be as shown in the following figure.
[0187]
FIG. 10 is a graph showing the ratio of primary treated soil to secondary treated soil.
[0188]
As shown in this graph, when long-distance excavation is performed (here, 5 km excavation is assumed), in the conventional method, less than 10% of the entire recovered soil can be recovered as ordinary residual soil.
[0189]
In the case of the area saving shaft system that performs the solid recovery described above but does not perform the primary treatment in the intermediate shaft, what can be recovered as ordinary residual soil increases to just over 30% of the entire recovered soil.
[0190]
Furthermore, in the case of an intermediate shaft system that performs solid recovery and also performs primary treatment at the intermediate shaft, it is expected that the amount that can be recovered as ordinary residual soil will increase to over 40% of the total recovered soil.
[0191]
Thus, even when long-distance excavation is performed by performing solid recovery and primary treatment at intermediate shafts, the ratio of primary treated soil to secondary treated soil is increased, reducing environmental impact, saving labor, and reducing Cost can be reduced.
[0192]
In addition, arrangement | positioning of the ground equipment of the intermediate shaft 300 is not limited to the example mentioned above, A various deformation | transformation is possible.
[0193]
(Modified example of ground shaft of intermediate shaft)
FIG. 11 is a schematic diagram of the ground facility of the intermediate shaft 300 according to another example of the present embodiment.
[0194]
In the present embodiment, the ground equipment of the intermediate shaft 300 is supplied with the waste mud water via the waste pipe 52 and is separated from the primary treatment equipment 40 by the pump 71 from the primary treatment equipment 40 to separate coarse particles of 75 μm or more. 1st adjustment tank 4a to which wastewater is supplied via 55, and 2nd adjustment tank 4b to which the muddy water used as a part of muddy water is supplied from the 1st adjustment tank 4a.
[0195]
More specifically, the primary treatment facility 40 is configured to include a vibrating sieve supplied with mud water and a plurality of cyclones. In the primary treatment facility 40, the muddy water separated by the vibration sieve is classified by a cyclone, the classified under mud water is supplied to the vibration sieve again, and the classified over mud water is supplied to the first adjustment tank 4a.
[0196]
The first adjustment tank 4a supplies the supplied waste mud water to the primary treatment equipment 40 using a pump (not shown) to circulate and separate coarse particles, and uses the pump (not shown) to supply the waste mud water. The muddy water is also supplied to the second adjustment tank 4b.
[0197]
More specifically, when supplying muddy water from the first adjustment tank 4a to the second adjustment tank 4b, classification is performed by the cyclone of the primary treatment facility 40, and the over mud is used as the second adjustment tank. To 4b.
[0198]
Moreover, the 1st adjustment tank 4a sends the surplus muddy water to the surplus muddy water tank 5 through the transport pipe 53 for waste mud using the transport pump 72, when surplus muddy water generate | occur | produces. It is sent from the excess muddy water tank 5 to the secondary treatment facility 42 and the muddy water treatment described above is performed.
[0199]
Further, in the second adjustment tank 4b, muddy water containing silt clay is supplied from the first adjustment tank 4a, and dilution water sent from the dilution water tank 8 through the mud transport pipe 51 is supplied.
[0200]
By diluting, the specific gravity of the muddy water in the second adjustment tank 4b becomes lower than the specific gravity of the muddy water in the first adjustment tank 4a. By sending this low specific gravity mud toward the face 46, the load on the mud pump 15 and the like is reduced, and labor can be saved.
[0201]
Moreover, since the specific gravity of mud for mud feeding is generally lower than the specific gravity of mud for waste mud, when only one adjustment tank is used, it is necessary to introduce a large amount of dilution water into the adjustment tank.
[0202]
As described above, by using the two adjustment tanks 4a and 4b, the muddy water supplied to the second adjustment tank 4b has a low specific gravity. Therefore, the amount of dilution water input from the dilution water tank 8 can be eliminated or reduced. Can save labor.
[0203]
Next, the case where a sandy soil ground is excavated using such two adjustment tanks 4a and 4b is demonstrated.
[0204]
(Example when excavating sandy soil)
FIG. 13 is a schematic diagram of a muddy water type shield construction method when sandy soil excavation according to an example of the present embodiment is performed.
[0205]
In the case of sandy soil, fine particles such as clay are not included in the waste mud water, so that the primary treatment facility 40 can separate the soil. Thereby, the secondary processing equipment 42 of the start shaft 100 becomes unnecessary.
[0206]
In addition, when excavating a ground soil of sandy soil, a mud production facility 30 is provided on the ground of the start shaft 100. Specifically, the mud making equipment 30 includes a CMC dissolving tank and a mud tank.
[0207]
In the form shown in FIG. 13, the mud production facility 30 performs mud production using clay and CMC, generates adjusted mud water, and uses the pump provided in the mud production facility 30 to provide the ground facilities of the intermediate shaft 300. The adjustment muddy water is sent to the adjustment tank 4b in
[0208]
The mud water from the mud pipe 52 is treated by the primary treatment equipment 40, and the cyclone over mud is introduced into the adjustment tank 4a.
[0209]
The muddy water in the adjustment tank 4a is further classified by a cyclone provided in the primary treatment facility 40, and the over muddy water is charged into the adjustment tank 4b.
[0210]
In the adjustment tank 4b, the muddy water from the adjustment tank 4a and the adjusted muddy water from the mud production equipment 30 are mixed, and the adjusted muddy water adjusted to a desired property is sent to the face through the mud pipe 50. . This stabilizes the face during face excavation.
[0211]
Further, the surplus muddy water and the adjusted muddy water from the mud production equipment 30 may be mixed in the excavation path instead of being mixed in the adjusting tank 4b.
[0212]
FIG. 14 is a schematic diagram of the muddy water type shield construction method when sandy soil excavation according to another example of the present embodiment is performed.
[0213]
In the form shown in FIG. 14, the mud transport pipe 51 and the mud pipe 50 are connected at a predetermined connection point, and the pipe 57 from the adjusting tank 4b is connected to the connection point.
[0214]
And the property measuring apparatus which measures the viscosity and flow volume of the adjustment mud water from the mud production equipment 30 is provided in the transport pipe 51 for mud feeding, and the property measurement apparatus which measures the viscosity and flow rate of the excess mud water from the adjustment tank 4b in the pipe 57. Is provided.
[0215]
In addition, a valve 59 is provided in the mud transport pipe 51, and the opening and closing of the valve 59 is controlled by a predetermined control device based on the measurement result of the property measuring device so that the proper property can be obtained at the connection point. To do.
[0216]
Furthermore, a static mixer 54 is provided in the mud pipe 50 on the upstream side of the connection point, and the adjusted mud water and the excess mud water are mixed well by passing through the static mixer 54.
[0217]
As described above, according to the method of mixing the adjusted mud water and the excess mud water in the mud supply passage (mud pipe 50), the method for mixing the adjusted mud water and the excess mud water in the adjustment tank 4b described with reference to FIG. Since it is only necessary to send the adjusted mud when it becomes necessary, labor saving in the mud can be achieved. Specifically, for example, when the specific gravity of surplus mud falls too much, the adjusted mud may be sent from the mud making equipment 30.
[0218]
Further, the excess muddy water and the adjusted muddy water from the mud production equipment 30 may be directly supplied to the chamber in the shield machine 134.
[0219]
FIG. 15 is a schematic diagram of the muddy water type shield method when sandy soil excavation according to another example of the present embodiment is performed.
[0220]
In the form shown in FIG. 15, the mud making equipment 30 is connected to the chamber in the shield machine 134 (actually, the partition wall of the chamber) by the mud transport pipe 51, and the adjustment tank 4 b and the chamber are connected by the mud pipe 50. And connect.
[0221]
As a result, the adjusted muddy water and the excess muddy water are directly supplied to the chamber, and the adjusted muddy water and the excess muddy water are mixed in the chamber.
[0222]
As described above, according to the method of directly supplying the adjusted mud water and the excess mud water to the chamber, it becomes necessary when compared with the method of mixing the adjusted mud water and the excess mud water in the adjustment tank 4b described with reference to FIG. Therefore, it is only necessary to send the adjusted muddy water, so labor saving in the mud can be achieved. Specifically, for example, when mud is generated, the adjusted mud water may be sent from the mud production facility 30. In addition, by sending the adjusted muddy water directly to the chamber, it is possible to always supply fresh adjusted muddy water to the face, so that stable face management can be performed constantly.
[0223]
(Modification)
As described above, the example in which the primary processing equipment 40 and the like are provided on the ground of the intermediate shaft 300 has been described. However, the primary processing equipment 40 and the like can be provided inside the intermediate shaft 300. Further, the primary processing equipment 40 and the like may be provided in the widened portion inside the tunnel 36.
[0224]
FIG. 12 is a plan view of the widened portion according to an example of the present embodiment. FIG. 12A is a plan view of the widened portion 320 in the straight path, and FIG. 12B is a widened portion 322 in the branch path. FIG.
[0225]
For example, when the construction purpose of the tunnel 36 is to open a subway and a station is provided, as shown in FIG. 12 (A), the portion where the station of the tunnel 36 is provided widens 320 that spreads laterally as viewed in plan. Will be provided.
[0226]
In such a case, the adjustment tank 4 and the primary processing equipment 40 can be provided in the widening part 320, and the process mentioned above can be performed.
[0227]
Similarly, when the branch path 37 is provided in the tunnel 36, as shown in FIG. 12B, the branch point of the tunnel 36 is provided with a widened portion 322 that spreads laterally as viewed in a plan view.
[0228]
Also in such a case, the adjustment tank 4 and the primary processing equipment 40 can be provided in the widening part 322, and the process mentioned above can be performed.
[0229]
According to this, by providing the adjustment tank 4 or the like as a delivery facility or the primary processing facility 40 or the like as a discharge facility in the widened portions 320 and 322, the transportation of the segment transported in the normal route, etc. Primary processing or the like can be performed without interruption.
[0230]
Further, the method of providing the processing equipment or the like inside the tunnel 36 can also be applied when land for installing the processing equipment on the ground of the intermediate shaft 300 cannot be secured.
[0231]
In addition, although the Example mentioned above demonstrated the example which applied this invention to the muddy water type | mold shield method, it can apply also to earth pressure type | mold shield methods other than a muddy water type | mold shield method.
[0232]
Further, in addition to muddy water, a sending facility for sending things that need to be replenished with the excavation of segments, pipes, rails, etc. may be provided in the intermediate shaft 300 or the like. In this case, for example, it is sent out by a rail or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a conventional muddy water type shield construction method.
FIG. 2 is a schematic view of a muddy water type shield method according to an example of the present embodiment.
FIG. 3 is a schematic view of ground facilities of an intermediate shaft according to an example of the present embodiment.
FIG. 4 is a plan view of the ground facility of the starting shaft before moving.
FIG. 5 is a plan view of the ground equipment of the starting shaft after movement.
FIG. 6 is a plan view of the ground facilities of the intermediate shaft after movement.
FIG. 7 is a schematic diagram of a face stability management system according to an example of the present embodiment.
FIG. 8 is a front view of a cutter head according to an example of the present embodiment.
FIGS. 9A and 9B are schematic diagrams illustrating a ground excavation state by a leading bit and a trailing bit in a plan view, and FIGS. 9A to 9C are diagrams illustrating a ground excavation state by a leading bit and a trailing bit. is there.
FIG. 10 is a graph showing a ratio between primary treated soil and secondary treated soil.
FIG. 11 is a schematic diagram of ground facilities of an intermediate shaft according to another example of the present embodiment.
12A is a plan view of a widened portion according to an example of the present embodiment, FIG. 12A is a plan view of a widened portion in a straight path, and FIG. 12B is a plan view of the widened portion in a branch path.
FIG. 13 is a schematic view of a muddy water type shield construction method when sandy soil excavation according to an example of the present embodiment is performed.
FIG. 14 is a schematic diagram of a muddy water type shield construction method when sandy soil excavation according to another example of the present embodiment is performed.
FIG. 15 is a schematic view of a muddy water type shield construction method when sandy soil excavation according to another example of the present embodiment is performed.
[Explanation of symbols]
1 Primary pretreatment machine
2 Primary processor
3 Filter press
4 Adjustment tank
5 Surplus water tank
6 Mixing reaction tank
7 Filter tank
8 Dilution tank
9 PAC tank
11, 12 earth and sand hopper
13, 14 Belt conveyor
15 Mud pump
16 Backfilling equipment
17 Power receiving equipment
18 Central management room
19 segment storage
20 Overhead traveling crane
21 Material transport truck
22 Dump truck
23 Waste transporter
30 Mud making equipment
35 Mud pump
36 tunnel
37 branch road
40 Primary processing equipment
42 Secondary treatment equipment
49 Face stability control system
50 Mud pipe
52 Drainage pipe
54 Static mixer
56 Thickener tank
58 Dispersant tank
60 Viscometer
62 Control device
70, 72 Transport pump
80 earth and sand pit
82 Backhoe
100 Starting shaft
122 Cutter head
123 spokes
134 Shield machine
141 Bulkhead
142 Chamber
180 Leading bit
190 backward bit
200 Reaching shaft
300 Middle shaft
320, 322 Widening part

Claims (9)

所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進システムにおいて、
発進地点から掘削地点までの掘進経路の拡幅部、当該掘進経路の分岐経路の拡幅部または中間立坑の内部に、所定の送出物を送出する送出用設備を設け、当該送出用設備から所定の送出路を介して前記掘削地点へ向け前記送出物を送ることを特徴とするシールド掘進システム。
In a shield excavation system that performs long-distance excavation over a predetermined distance,
A delivery facility for delivering a predetermined delivery material is provided in the widening portion of the excavation route from the starting point to the excavation point, the widening portion of the branch route of the excavation route, or the intermediate shaft, and the predetermined delivery from the delivery facility. A shield excavation system, wherein the delivery is sent to the excavation point through a road.
所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進システムにおいて、
発進地点から掘削地点までの掘進経路の拡幅部、当該掘進経路の分岐経路の拡幅部または中間立坑の内部に、所定の排出物を処理する排出用設備を設け、前記掘削地点から所定の排出路を介して送られる前記排出物を前記排出用設備で処理することを特徴とするシールド掘進システム。
In a shield excavation system that performs long-distance excavation over a predetermined distance,
A widening part of the excavation path from the starting point to the excavation point, a widening part of the branching path of the excavation path, or an interior of the intermediate shaft is provided with a discharge facility for treating predetermined discharge, and the predetermined discharge path from the excavation point The shield excavation system characterized by processing the said discharge | emission sent via the said facility for discharge | emission.
所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進システムにおいて、
発進地点から掘削地点までの掘進経路の拡幅部、当該掘進経路の分岐経路の拡幅部または中間立坑の内部に、所定の送出物を送出する送出用設備と所定の排出物を処理する排出用設備とを設け、前記送出用設備から所定の送出路を介して前記掘削地点へ向け前記送出物を送り、前記掘削地点から所定の排出路を介して送られる前記排出物を前記排出用設備で処理することを特徴とするシールド掘進システム。
In a shield excavation system that performs long-distance excavation over a predetermined distance,
Widening part of the excavation path from the starting point to the excavation point , widening part of the branching path of the excavation path or the inside of the intermediate shaft and the discharge equipment for processing the predetermined discharge The delivery material is sent from the delivery facility to the excavation point via a predetermined delivery path, and the waste sent from the excavation point via the predetermined discharge path is processed by the discharge facility. Shield digging system characterized by
請求項において、
前記送出物は、送泥水であり、
前記送出路は、送泥管であって、
前記送出用設備は、前記送泥水の性状調整設備を含み、
前記排出物は、排泥水であり、
前記排出路は、排泥管であって、
切羽に先行掘削溝を所定間隔で形成するための複数の先行ビットと、前記先行掘削溝の間の掘り残された地山凸部を切削するための後行ビットとを有し、前記先行ビットおよび前記後行ビットを備えたカッタヘッドの回転により、掘進経路にある地山を、固形状態で切り出し掘削するシールド掘進機を含み、
前記排泥管を介して、前記固形状態で切り出し掘削された掘削土砂を含む排泥水をポンプ圧送することを特徴とするシールド掘進システム。
In claim 3 ,
The delivery is muddy water,
The delivery path is a mud pipe,
The delivery equipment is seen including the property adjustment facility of the sending muddy water,
The discharge is waste water,
The discharge path is a mud pipe,
A plurality of preceding bits for forming a leading excavation groove at a predetermined interval on the face, and a trailing bit for cutting a ground convex portion remaining between the preceding excavation grooves, the leading bit And a shield machine that cuts and excavates the ground in the excavation path in a solid state by the rotation of the cutter head provided with the trailing bit,
A shield excavation system that pumps out mud water containing excavated earth and sand cut and excavated in the solid state via the mud pipe .
所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進システムにおいて、
切羽に先行掘削溝を所定間隔で形成するための複数の先行ビットと、前記先行掘削溝の間の掘り残された地山凸部を切削するための後行ビットとを有し、前記先行ビットおよび前記後行ビットを備えたカッタヘッドの回転により、掘進経路にある地山を、固形状態で切り出し掘削するシールド掘進機
中間立坑の地上設備に設けられ、排泥水を処理する排出用設備と、
泥管を介して、前記固形状態で切り出し掘削された掘削土砂を含む前記排泥水を前記排出用設備へ向けポンプ圧送する手段と、
を含むことを特徴とするシールド掘進システム。
In a shield excavation system that performs long-distance excavation over a predetermined distance,
A plurality of preceding bits for forming a leading excavation groove at a predetermined interval on the face, and a trailing bit for cutting a ground convex portion remaining between the preceding excavation grooves, the leading bit and by the rotation of the cutter head provided with the trailing bit, a natural ground in a shield tunneling path, and the shield machine for drilling cut in a solid state,
A facility for discharging wastewater that is installed in the ground facilities of the intermediate shaft,
Through the exhaust mud pipe, and means for pumping toward the discharge muddy water containing excavated excavated earth and sand cut by the solid state to the discharge equipment,
Shield digging system characterized by including .
所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進方法において、
シールド掘進機を用いて切羽を掘削する掘削工程と、
切羽で掘削された掘削土砂を含む排泥水をポンプ圧送するポンプ圧送工程と、
発進地点側の始端から切羽側の終端までの掘進経路の拡幅部、当該掘進経路の分岐経路の拡幅部または中間立坑の内部で前記排泥水の一次処理を行う一次処理工程と、
を含むことを特徴とするシールド掘進方法。
In the shield excavation method that performs long-distance excavation over a predetermined distance,
An excavation process for excavating the face using a shield machine,
A pumping process for pumping mud water containing excavated soil excavated at the face;
A primary treatment step of performing a primary treatment of the waste water in the widened part of the excavation path from the start point on the starting point side to the end on the face side, the widened part of the branch path of the excavation path or in the intermediate shaft ,
A shield excavation method characterized by comprising:
所定距離以上の長距離掘進を行うシールド掘進方法において、
シールド掘進機を用いて切羽を掘削する掘削工程と、
切羽で掘削された掘削土砂を含む排泥水をポンプ圧送するポンプ圧送工程と、
発進立坑から到達立坑までの間に設けられる中間立坑の地上の所定地点で前記排泥水の一次処理を行う一次処理工程と、
を含み、
前記掘削工程は、
前記切羽に先行掘削溝を所定間隔で形成する先行掘削工程と、
前記先行掘削溝の間の掘り残された地山凸部を固形状態で切り出し切削する後行掘削工程と、
を含むことを特徴とするシールド掘進方法。
In the shield excavation method that performs long-distance excavation over a predetermined distance,
An excavation process for excavating the face using a shield machine,
A pumping process for pumping mud water containing excavated soil excavated at the face;
A primary processing step of performing a primary treatment of the exhaust mud on the ground of a predetermined point of the vertical shaft while in the Ru in between the starting pit to arrival pit,
Only including,
The excavation process includes
A preceding excavation step of forming a preceding excavation groove at a predetermined interval in the face;
Subsequent excavation step of cutting out and cutting in the solid state convex portions of the natural ground between the preceding excavation grooves,
A shield excavation method characterized by comprising :
請求項において、
前記掘削工程は、
前記切羽に先行掘削溝を所定間隔で形成する先行掘削工程と、
前記先行掘削溝の間の掘り残された地山凸部を固形状態で切り出し切削する後行掘削工程と、
を含むことを特徴とするシールド掘進方法。
In claim 6 ,
The excavation process includes
A preceding excavation step of forming a preceding excavation groove at a predetermined interval in the face;
Subsequent excavation step of cutting out and cutting in the solid state convex portions of the natural ground between the preceding excavation grooves,
A shield excavation method characterized by comprising:
請求項6〜8のいずれかにおいて、
掘進距離が所定距離になった場合、
前記送泥工程で用いられていた前記泥水を送る送泥管の流側の送泥管を発進地点付近に設けられる発進側送泥設備から前記所定地点に設けられる送泥設備へ向け前記調整泥水を送る送泥用輸送管として用いることを特徴とするシールド掘進方法。
In any one of Claims 6-8 ,
When the digging distance reaches a predetermined distance,
The adjustment towards the Okudoro pipe on the upstream side of Okudoro tube sending the mud that has been used in the Okudoro step from start side Okudoro equipment provided near the starting point to Okudoro facilities provided on the predetermined point A shield excavation method characterized in that it is used as a transport pipe for transporting mud.
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