JPH0346640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、とくに滞水した砂層・砂礫層地盤
を対象とする泥水シールド掘進工法に関する。

従来より泥水シールド掘進工法は、ベントナイ
トなどを主とする泥水によつて切羽の崩壊を抑え
ながら掘削土砂を泥水とともにスラリー輸送する
工法であり、泥水の役割は大きなものがある。

しかしながら、この工法は、多量に滞水した砂
層・砂礫層地盤に遭遇すると、泥水が周辺地盤の
間〓を通じて逸走・逸出したり、あるいは希釈し
たりなどして切羽崩壊の危険が常に伴ない、シー
ルド掘進不能に陥ることが多々ある。

このような問題を解消し、掘進施工性を向上さ
せるため、従来より、泥水に例えば水溶性高分子
糊料であるCMC（カルボキシメチルセルロース）
などの増粘剤を添加したり、あるいは砂分を増量
したのなどの対策が講じられているが、多量に発
生する出水に対して、これらをもつてしても解消
するに至らなかつた。

本発明は、前記のごとく多量に滞水した砂層・
砂礫層地盤における泥水シールド掘進工法のかか
える問題を解消するもので、その目的は、シール
ド掘進時に発生する多量の出水などによる切羽の
崩壊をすばやく抑えて、掘削土砂を搬出すること
により施工上、経済上有利になる泥水シールド掘
進工法を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、泥水シ
ールド掘進工法において、滞水した砂層や砂礫層
に遭遇したときに、予めゲル化された高吸水性樹
脂ゲル液を管内圧送中の泥水に含ませて泥水室内
に供給するか、あるいは単独で泥水室内に管内圧
送いて供給し、前記高吸水性樹脂ゲル液により切
羽の崩壊を抑えながら掘削ならびに土砂の搬出を
行うことを特徴とする。

ところで、本発明者らはかねてより全く毒性が
なく、水を数百倍から数千倍に吸収して膨潤ゲル
化し、水には溶解しない特性を有する高吸水性樹
脂に着目し、この樹脂を泥水シールド掘進工法に
応用すると、多量の出水に伴なう切羽崩壊の防止
に有効であることを知得し、この知得に基づいて
本発明を完成した。

本発明にかかる高吸水性樹脂としては、ポリア
クリル酸カリウム塩が好例であり、そのほかにで
ん粉にアクリル酸をグラフト重合したもの、ポリ
アクリロニトリル加水分解物、ポリビニルアルコ
ール・マレイン酸共重合物、ビニルアルコール・
アクリル酸塩共重合物などがある。

ところで、これらの粉粒状の高吸水性樹脂は、
その特質上空気中の湿気も容易に吸収してベタつ
き、互いにくつつき合う。

従つて、これらの樹脂を粉粒体状のままで単独
に管内圧送すると、管内で詰まつて閉塞を起こす
難点がある。

そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、泥
水シールド掘進工法において、高吸水性樹脂を多
量の水にゲル化させて無害の軟らかい半寒天状の
ゲル液とし、これをポンプなどで管内圧送する方
法が最良であることを見出だした。

この方法であると、管内面への付着が起こら
ず、容易に管内圧送することができる。

かくして、本発明では、高吸水性樹脂のゲル液
を用いるので、切羽の安定を計れるとともに、掘
削土砂を円滑に排出することができるので、施工
上、経済上有利となる。

以下、図面を参照にして本発明の好適な実施例
を説明する。

第１図は、この発明にかかる泥水シールド掘進
工法の一実施例を示している。

同図において、１は、泥水シールド掘進機を示
しており、その先端部には、回転駆動されるカツ
ターヘツド６が設けられており、カツターヘツド
６の背面側には、所定の間隔をおいて泥水室５を
隔成する隔壁１０が設置されている。

シールド掘進機１の後部側には、掘進に伴なつ
て順次セグメントが設置され、このセグメントに
反力をとつてシールド掘進機１が前進させられ
る。

上記隔壁１０の上部側には、送泥管４の一端が
接続されており、送泥管４の他端は地上側まで延
びて泥水プラント２に接続されている。

また、隔壁１０の下部側には、排泥管７が接続
されており、排泥管７の他端は地上部まで延設さ
れている。

そして、送泥管４には、泥水プラント２の近傍
でゲル液プラント８の配管が合流している。

なお、第１図に示した符号９の部材は、隔壁１
０に設けられた圧送管である。

このように構成されたシールド掘進機１では、
まず、地上に設置した泥水プラント２内のベント
ナイトなどを主とする泥水をトンネル３内に配置
した送泥管４を介して泥水室５内に圧送し、泥水
室５内においてカツターヘツド６により、切羽を
掘削した土砂は、その内部に取り込まれた後、泥
水室５から排泥管７を介して排出する。

そのとき、滞水した砂層・砂礫層地盤に遭遇し
て、前述したように切羽土砂からの多量の出水が
原因で切羽が崩壊し、泥水シールド掘進が困難に
なつた時、予め多量の水によつてゲル化させた高
吸水性樹脂ゲル液をプラント８から送泥管４に合
流供給し、泥水プラント２から供給される泥水中
に含ませて送泥管４を介して泥水室５内に圧送す
る。

なお、この高吸水性樹脂ゲル液の合流供給個所
は、プラント２の近傍だけでなく、例えば、泥水
室５の近傍で送泥管４に合流する圧送管９で供給
しても良いし、また、隔壁１０を貫通する圧送管
１１により直接泥水室５に供給しても良い。

以上のようにして泥水室５内に圧送供給された
高吸水性樹脂ゲル液は、切羽からの出水を抑える
とともに、切羽の安定をもたらし、シールド掘進
が再開される。

なお、シールド掘進の再開に当たつては、必要
に応じて圧送管１１を利用して泥水室５内に適当
の濃度のNaCl水溶液などを圧送することによつ
て、ゲル化液をやわらかくして排泥しやすくする
ことができる。

ここで、高吸水性樹脂ゲル液の配合を例示する
と、アクリル酸カリウム塩（商品名；アラソー
ブ）を多量の水に分散・ゲル化させて0.02％〜
0.05％の超低濃度のゲル液としても、好結果が得
られる。

以上、詳細に説明したように、本発明は、滞水
した砂層や砂礫層に遭遇したときに、予めゲル化
させた高吸水性樹脂ゲル液を管内圧送中の泥水に
含ませて泥水室内に供給するか、あるいは単独で
泥水室内に管内圧送して供給するように構成して
いるので、切羽土砂からの大量の出水を抑えられ
るとともに、切羽の安定をもたらし、さらに、無
害の状態でゲル液を伴なつた土砂をスムーズに搬
出することができるので、施工能率上、経済上、
公害対策上など極めて有利である。

また、本発明は、特別な装置を準備する必要が
なく、さらに切羽に対するカツタートルクの低減
を図れるなどの副次的な効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る泥水シールド掘進工法
の実施状態を示す概略縦断面図である。 １……泥水シールド掘進機、２……泥水プラン
ト、４……送泥管、５……泥水室、７……排泥
管、８……ゲル液プラント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 泥水シールド掘進工法において、滞水した砂
   層や砂礫層に遭遇したときに、予めゲル化させた
   高吸水性樹脂ゲル液を管内圧送中の泥水に含ませ
   て泥水室内に供給するか、あるいは単独で泥水室
   内に管内圧送して供給し、前記高吸性樹脂ゲル液
   により切羽の崩壊を抑えながら掘削ならびに土砂
   の搬出を行うことを特徴とする泥水シールド掘進
   工法。