JPH02217595A - シールド掘進機およびシールド工法の土質改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はシールド掘進機により掘削された土砂を運搬
しやすいように改良する土質改良方法に関する。

（従来の技術） 従来切羽とシールド本体の先端部に汚水を注入して水の
噴発などを防止しながら掘進する土圧バランス式シール
ド掘削機においては、掘削した土砂を汚水とともにシー
ルド本体内へ取込んだ後、スクリュウコンベヤなどの土
砂搬送手段で後方へ搬出しているが、搬出された土砂が
汚泥化されているため、取扱いに＜＜、かつ運搬しにく
いと共に、廃棄する場所も得にくいなどの不具合があっ
た。

このため従来では１発進立坑付近の地上に汚水タンクを
設置して、この汚水タンクに一旦溜めた後土質改良剤を
加えて固形化し、運搬廃棄している。

しかし上記従来の方法では１発進立坑の付近に汚水タン
クを設置する場所を必要とするため。

場所が確保できない場合施工が困難であると共に、土質
改良剤を注入するのに機械や人力を必要として省力化が
図れないなどの不具合があった。

また掘削されて排土用スクリュウコンベヤにより排出さ
れた土砂をトロフコなどの運搬車両やベルトコンベヤな
どに山積して搬出できないため搬送効率が悪く３かつ搬
出手段にも制限を受けるなどの不具合もあった。

この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもので
、シールド本体内に設置されたスクリュウコンベヤによ
り土砂を搬送している間に土質の改良を行うようにした
土質改良方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段及び作用）この発明は上記
目的を達成するために、土圧バランス式シールド工法に
より地中を掘進するシールド掘進機のカッタヘッドによ
り掘削されてシールドチャンバ内へ取込まれた汚泥状土
砂を、排出用スクリュウコンベヤによりシールドチャン
バよりシールド本体内へ取込む際、汚泥状土砂に土質改
良剤を注入して、排土用スクリュウコンベヤにより土質
を搬送している間に土質の改良を行うようにしたことに
より、固形化された土砂が排土用スクリュウコンベヤに
よりシールド本体内へ排出されるようにして、トロフコ
などの運搬車両や、ベルトコンベヤなどの搬送手段によ
ってシールド本体の後方へ搬出できるようにした土質改
良方法を提供するものである。

（実施例） この発明の一実施例を図面を参照して詳述する０図にお
いてｌは土圧バランス式シールド掘削機のシールド本体
で、前部にカッタヘッド２が回転自在に設けられている
と共に、カッタヘッド２で掘削された土砂はシールド本
体ｌの前部を気密壁１ａにより区割することにより形成
されたシールドチャンバ１ｂ内に取込まれるようになっ
ている。

上記シールドチャンバ１ｂ内には図示しない汚泥管を介
して圧送されてきたベントナイトや粘土などが混入され
た汚水が注入されて切羽側の土圧とシールドチャンバｉ
ｂ内の圧力がバランスするようになっていと共に、シー
ルドチャンバ１ｂ内へ取込まれた土砂は、排土用スクリ
ュウコンベヤ３により、シールドチャンバ１ｂ内よりシ
ールド本体ｌ内へ取込まれるようになっている。

上記排出用スクリュウコンベヤ３は円筒状のケース３ａ
内にスクリュウ軸３ｂを設けた構造で。

ケース３ｂの前端は、シールドチャンバ１ｂ内に設けら
れた薬剤混合用スクリュウコンベヤ４のケース４ａに接
続されている。

上記ケース４ａは第３図に示すようにほぼ逆三角形に形
成されていて、下部に上記排出用スクリュウコンベヤ３
のスクリュウ軸３ｂ先端が突出されていると共に、この
スクリュウ軸３ｂの上方には、これと平行するよう薬剤
混合用スクリュウコンベヤ４のスクリュウ軸４ｂ、４ｃ
が互に水平方向に離間して２本設けられている。

そしてこれらスクリュウ軸４ｂ、　４ｃは基端側に設け
られた駆動モータ５により反対方向へ回転されるように
なっていると共に、各スクリュウ軸４ｂ、４ｃの先端側
はケース４ａの前側上部に開口された開口部４ｄ側へ突
出されていて、シールドチャンバ１ｂ内の汚泥状土砂を
ケース４ａ内へ取込むようになっている。

一方上記ケース４ａの上側には各スクリュウ軸４ｂ、４
ｃの先端側へそれぞれ薬剤を噴射する薬剤注入口６が設
けられている。

そしてこれら薬剤注入口６はシールド本体１内に設けら
れた薬剤投入装置７に管路８を介して接続されていて、
薬剤投入装置７より投入された土質改良剤が上記薬剤注
入口６より、スクリュウ軸４ｂ、４ｃにより取込まれた
汚泥状土質へ注入されるようになっている。

次に上記構成されたシールド掘進機による土質改良方法
を説明すると、シールド本体１の推進に伴いカッタヘッ
ド２により掘削された土砂は、シールドチャンバ１ｂ内
に注入された汚水と混合されて汚泥化される。

その後薬剤混合用スクリュウコンベヤ４の各スクリュウ
軸４ｂ、　４ｃによりケース４ａ内へ取込まれると共に
、各スクリュウ４ｂ、４ｃは駆動モータ５により互に反
対の方向へ回転されることにより、取込んだ汚泥状土砂
を掻き混ぜながらケース４ａの奥方へと送り込む。

そしてこのとき薬剤注入口６より注入された土質改良剤
と汚泥状の土砂が効率よく混合される。

上記土質改良剤は汚泥状の土砂を固形化するもので、上
記混合動作により汚泥状土砂の固形化、すなわち土質の
改良が効率よく行われると共に１十分に土質が改良され
た土砂は排土用スクリュウコンベヤ３のスクリュウ軸３
ｂによりシールド本体ｌ内のケース３ａ内へ取込まれ、
ケース３ａ内を搬送されている間にさらに攪拌混合され
て固形化が促進され、ケース３ａの後端に達する。そし
てケース３ａの後端側下部に設けられた排土口３ｃより
シールド本体１内へ排出された後。

トロッコなどの運搬車両１０やベルトコンベヤなどの搬
送手段に積込まれてシールド本体１の後方へと搬出され
る。

なお上記実施例ではシールドチャンバ１ｂ内より排土用
スクリュウコンベヤ３へ取込まれる土砂に土質改良剤を
注入するようにしたが、排土用スクリュウコンベヤ３に
より搬送中の土砂に土質改良剤を注入して、土砂搬送中
に土質の改良、すなわち汚泥状土砂の固形化を行うよう
にしてもよい。

また薬剤混合用スクリュウ４は、シールドチャンバ１ｂ
内の土砂を取込む際には軸付きのスクリュウを、そして
搬送途中はパッドタイプのスクリュウを用いるようにし
てもよいと共に、スクリュウ軸４ｂ、　４ｃの位置は、
排出用スクリュウ３の下方や左右方向であっても勿論よ
い。

（発明の効果） この発明は以上詳述したように、土圧バランス式シール
ド工法により地中を掘進するシールド掘進機のカッタヘ
ッドにより掘削されてシールドチャンバ内へ取込まれた
汚泥状の土砂を。

排土用スクリュウコンベヤによりシールドチャンバより
シールド本体内へ取込む際汚泥状土砂に土質改良剤を注
入して、排土用スクリュウコンベヤで搬送している間に
土質の改良を行うようにしたことから、排土用コンベヤ
よりシールド本体内へ排出される土砂は、固形化されて
取扱いやすいものとなる。

これによってトロッコなどの運搬車両やベルトコンベヤ
などの搬送手段によりシールド本体の後方へ搬出できる
ため、従来の汚泥状態で搬出するものに比べて土砂の搬
出が能率よく行えると共に、ｉｎ削されたトンネル内が
汚泥により汚損されることがないためトンネル内を清潔
に保ことができる。

またシールドチャンバ内に薬剤混合用スクリュウコンベ
ヤを設けて、このスクリュウコンベヤで汚泥状土砂と土
質改良の混合を行うようにすれば、土質改良効果はさら
に高まると共に本工法を採用することによって土質改良
剤を投入するための特別な装置や人力を必要としないた
め、設（ｌｉｆｔ費の節減や省力化なども図れるように
なる。

さらに発進立坑付近にタンクなどの汚水処理装置を設置
する必要がないため１発進立坑付近が狭小であっても容
易に施工できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の土質改良工法に使用するシールド掘
進機の一実施例を示す断面図、第２図は薬剤投入装置付
近の拡大断面図、第３図は第４図ト」線に沿う断面図で
ある。 １・・・シールド本体。 １ｂ・・・シールドチャンバ。 ２・・・カッタヘッド。 ３・・・排土用スクリュウコンベヤ。 ４・・・薬剤混合用スクリュウコンベヤ。 特許出願人　　　　　株式会社　小松製作所化　理　人
　　　　（弁理士）松　澤　　統第 図 第 図 手続補正書 平成１）年６月３０日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）土圧バランス式シールド工法により地中を掘進す
   るシールド掘削機のカッタヘッド２により掘削されてシ
   ールドチャンバ１ｂ内へ取込まれた汚泥状土砂を、排土
   用スクリュウコンベヤ３によりシールドチャンバ１ｂよ
   りシールド本体１内へ取込む際、汚泥状土砂に土質改良
   剤を注入して、排土用スクリュウコンベヤ３により土砂
   を搬送している間に土質の改良を行うことを特徴とする
   土質改良方法。
2. （２）上記シールドチャンバ１ｂ内に薬剤混合用スクリ
   ュウコンベヤ４を設けて、この薬剤混合用スクリュウコ
   ンベヤ４により汚泥状土砂に土質改良剤を混合した後排
   土用スクリュウコンベヤ３に取込むようにしてなる請求
   項（１）記載の土質改良方法。