JPH0663425B2 - 泥水シ−ルド工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は泥水シールド工法に係り、特に清水圧を利用
し、カッタ面板の背面部に形成されるカッタチャンバに
立入って掘進方向前方の杭等の障害物を除去することの
できる泥水シールド工法に関する。

［従来の技術］ 地下鉄のトンネル等を形成すべく土砂を掘削し、掘進す
る場合において、掘進方向前方の杭等の障害物はその位
置が事前に予測でき、地上環境が許容される場合には地
上から引き抜く等して除去されるがこれが不可能である
場合にはシールド内部から除去される。

従来、掘削した土砂を泥水と混ぜて系外に搬出する泥水
シールド工法においてはシールド内部から杭等の障害物
を除去するために、第４図に示すごとき構成が採用され
ていた。

図示するように、シールド掘進機ａが切羽ｂに臨んで設
けられ、このシールド掘進機ａはその前部に切羽ｂを掘
削するカッタ面板ｃを有している。

このカッタ面板ｃの背面部には泥水を導入し、掘削土砂
と混合して排出するためのカッタチャンバｄがバルクヘ
ッドｅに仕切られて形成されている。このような掘進機
ａにおいて、掘進方向前方に杭ｆ等の障害物が出現した
場合、その杭ｆの位置を検知し、その杭ｆの手前でカッ
タ面板ｃを停止させる。この後、切羽ｂおよびカッタチ
ャンバｄに切羽水圧に抗する圧気を導入し、バルクヘッ
ドｅに形成されたマンロックｇからカッタチャンバｄ内
に立入って掘進方向前方の杭ｆが除去されていた。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このようにシールドの内部から障害物を除去
すべく部分圧気を採用する従来の工法においては地山か
らの圧気の漏気を防ぎ、切羽ｂを安定させるために地山
に十分な薬液注入を行なうことが必要となり、このため
にコストアップを余儀なくされると共にシールド作業が
遅延化する問題があった。

そこで、本発明はこれらの問題を有効に解決すべく創案
されたものであり、掘進方向前方の杭等の障害物を容易
に除去し、シールド作業時間及びコストを節減できる泥
水シールド工法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は掘進方向に臨んで地山を掘削するカッタ面板の
背面部に、泥水を導入して切羽水圧に対し抗すると共に
掘削土砂を泥水により系外へ移送するためのカッタチャ
ンバを有する泥水シールド工法において、上記カッタ面
板の掘進方向前方の地山に杭等の障害物が現われたこと
を検出した後、カッタ面板の地山に臨んで開口されたカ
ッタスリットを閉じると共に上記カッタチャンバ内を泥
水から切羽水圧に抗する清水に置換させた後、カッタチ
ャンバ内に立入って上記カッタスリットを開放させて上
記障害物を除去するものである。

［作 用］ まず、杭等の障害物の位置が予測され、カッタスリット
を閉成しカッタ面板の前面が全閉される。カッタ面板が
全閉された後、カッタチャンバ内の泥水が清水と置換さ
れ、この清水内で掘進方向前方の障害物を除去する。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を添付図面に従って詳述する。

第１図に示すように、掘進方向に臨んで地山Ａを掘削す
るカッタ面板１が設けられる。

このカッタ面板１の背面部にはバルクヘッド２により仕
切られたカッタチャンバ３が形成されている。このカッ
タチャンバ３には送泥管４および排泥管５が接続され、
カッタチャンバ３内に導入される泥水はその水圧により
カッタ面板１に作用する切羽水圧に対抗すると共に掘削
した土砂と混合されて排泥管５より系外に移送されるよ
うになっている。また、カッタチャンバ３を仕切るバル
クヘッド２にはカッタチャンバ３内に出入りするための
潜水用ロック６が設けられる。

また、カッタ面板１には複数のカッタスリット７が形成
されている。

これらカッタスリット７は第２図に示すように、掘削土
砂をカッタチャンバ３内に導入すべくカッタ面板１の前
面に地山Ａに臨んで開口され、シリンダ等のスリット開
閉装置８により開閉されるように構成されている。

また充填材を注入するための注入弁９が、カッタ面板１
に設けられる。

この注入弁９は第３図に示すように、油圧力により弁箱
9a内のスプール9bを往復動させて充填材をカッタ面板１
に供給するようになっている。たとえば、塑性流動性の
ある水ガラス、ウレタン等の高分子注入材、繊維を混ぜ
たパテ、貧配合モルタル等が充填材として採用される。

なお、10は切羽およびシールド周辺の地山の状態を検知
する地山探査注入装置である。

このような構成において、掘進方向前方の地山Ａに杭Ｂ
等の障害物がある場合にはこれを除去するために、まず
杭Ｂが出現したことを地山探査注入装置10等により検出
し、杭Ｂの手前でカッタ面板１を停止する。

この後、これまで掘進土砂を導入すべく開口されたカッ
タスリット７をスリット開閉装置８で閉成し、カッタ面
板１全域に亘って閉塞する。したがって、カッタ面板の
背面部には密閉されたカッタチャンバ３が形成されるこ
とになる。

次いで、注入弁９よりカッタ面板３に充填材を注入し、
カッタ面板１の前面に充填壁ｃを形成する。すなわち、
カッタ面板１の前面と切羽との間に充填された充填壁ｃ
により切羽を安定させることになる。

このようにカッタ面板１に充填材が注入され、充填壁ｃ
が形成された後、密閉されたカッタチャンバ３内の泥水
を送泥管４を介して送水系から供給される清水に置換す
る。この際、切羽水圧に対抗するように清水の圧力が設
定される。すなわち後述するようにカッタチャンバ３内
に立入って杭Ｂを除去するために視界を確保すべくカッ
タチャンバ３内を清水に置換する。

カッタチャンバ３内が清水に置換された後はバルクヘッ
ド２に設けられた潜水ロック６を開放し、これよりカッ
タチャンバ３内に立入って掘進方向前方に位置する杭Ｂ
に対して最も近いカッタスリット７を開放する。このカ
ッタスリット７が開放されることにより、障害物たる杭
Ｂは水中で溶断されて除去される。

このようにして障害物を除去し、カッタチャンバ３から
退去した後はカッタ面板１を、掘進させて掘削土砂をカ
ッタチャンバ３に導入すべくすべてのカッタスリット７
を開口させることになる。

このように本発明はカッタチャンバ３内の泥水を切羽水
圧に対抗する清水に置換し、清水内で障害物を除去する
ことにより従来のような部分圧気等の工法より安定で、
かつ、シールド作業時間の短縮化およびコストダウンを
達成できる。

また、予測困難な不意の障害物に遭遇した場合でも地上
環境に影響されることなく障物に対応でき、信頼性が高
い。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば次のごとき優れた効果を発
揮する。

（１） カッタチャンバ内の泥水を清水に置換し、清水
内で障害物を除去するので、薬液注入は少なく、部分圧
気による補助工法が不要になり、シールド作業時間の短
縮化およびコストダウンを達成できる。

（２） 予測困難な不意の障害物に遭遇しても地上環境
に影響されることなく障害物に対処でき、信頼性が高
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第２図は
第１図のII−II線矢視図、第３図は注入弁を示す断面
図、第４図は従来のシールドを示す概略図である。 図中、１はカッタ面板、３はカッタチャンバ、７はカッ
タスリット、Ａは地山、Ｂは杭である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掘進方向前方に臨んで地山を掘削するカッ
   タ面板の背面部に、泥水を導入して切羽水圧に対抗する
   と共に掘削土砂を泥水により系外へ移送するためのカッ
   タチャンバを有する泥水シールド工法において、上記カ
   ッタ面板の掘進方向前方の地山に杭等の障害物が現われ
   たことを検出した後、カッタ面板の地山に臨んで開口さ
   れたカッタスリットを閉じると共に上記カッタチャンバ
   内を泥水から切羽水圧に抗する清水に置換させた後、カ
   ッタチャンバ内に立入って上記カッタスリットを開放さ
   せて上記障害物を除去するようにしたことを特徴とする
   泥水シールド工法。