JPH07116909B2 - Water pressure balance type pumping and discharging shield method and shield machine - Google Patents

Water pressure balance type pumping and discharging shield method and shield machine

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Publication number
JPH07116909B2
JPH07116909B2 JP20724688A JP20724688A JPH07116909B2 JP H07116909 B2 JPH07116909 B2 JP H07116909B2 JP 20724688 A JP20724688 A JP 20724688A JP 20724688 A JP20724688 A JP 20724688A JP H07116909 B2 JPH07116909 B2 JP H07116909B2
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JP
Japan
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shield
water pressure
water
pressure chamber
earth
Prior art date
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JP20724688A
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Japanese (ja)
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JPH0258697A (en
Inventor
敏弘 山崎
好人 南
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07116909B2 publication Critical patent/JPH07116909B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は水圧により切羽を安定させながら掘進し,掘
削した土砂は高濃度スラリー化して後方へ圧送排土する
ようにした水圧バランス式圧送排土シールド工法及び該
工法に使用するシールド掘進機に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention is a hydraulic balance type pressure-feeding and discharging method in which a face is excavated while stabilizing the face by water pressure, and the excavated earth and sand is made into a high-concentration slurry and pressure-fed backwards. The present invention relates to a soil shield construction method and a shield machine used in the construction method.

(従来の技術) 従来シールド掘進機によりトンネルを掘削するシールド
工法には,泥水バランス式シールド工法や土圧シールド
工法などが公知である。
(Prior Art) Conventionally, as a shield construction method for excavating a tunnel with a shield machine, a muddy water shield method and an earth pressure shield method are known.

前者の泥水バランス式シールド工法は,掘進中のカッタ
ヘッドと切羽の間に加圧した泥水を注入して切羽を安定
させながら掘削すると共に,掘削した土砂はスラリー化
して後方へ圧送排土するようになっている。
In the former muddy water balance type shield construction method, pressurized muddy water is injected between the cutter head and face during excavation to excavate while stabilizing the face, and the excavated earth and sand is slurried and pumped backwards to be discharged. It has become.

また後者の土圧シールド工法は,カッタヘッドが掘削し
た削土をカッタヘッド内へ充満させて,必要以上の土砂
がカッタヘッド内へ流入するのを阻止することにより切
羽を安定させて掘削を行うと共に,掘削した土砂はスク
リュウコンベヤなどの土砂搬送装置により後方へ搬出す
るようにしたものである。
In the latter earth pressure shield method, the excavation excavated by the cutter head is filled into the cutter head to prevent excessive sediment from flowing into the cutter head, thereby stabilizing the face and excavating. At the same time, the excavated earth and sand is carried out backward by a earth and sand transport device such as a screw conveyor.

(発明が解決しようとする課題) しかし泥水バランス式シールド工法は,施工性,シール
ド掘進機等の耐久性が優れている反面,泥水を送水する
送泥管や,泥水とともに土砂を搬出する排泥管及び送排
泥のためのポンプ設備,排出された泥水を地上で固形処
理する泥水処理設備などを必要とするため,システム全
体が高価であると共に,発信立坑付近の地上に泥水処理
設備を設置するためのスペースを必要とするため,スペ
ースが確保できない場所での施工は困難であるでどの不
具合があった。
(Problems to be solved by the invention) However, while the muddy water balance type shield construction method has excellent workability and durability such as a shield excavator, it is a mud pipe for feeding muddy water, and a sludge discharger for carrying out sediment along with muddy water. The system is expensive because it requires a pipe and a pump facility for sending and discharging mud, and a muddy water treatment facility that solidifies the discharged muddy water on the ground, and also installs a muddy water treatment facility on the ground near the transmission shaft. Since it requires a space to do so, it is difficult to construct in a place where space cannot be secured.

また土圧シールド工法は,泥水バランス式シールド工法
に比べて装置全体の価格は安価であるが,切羽の安定化
が難しいなど施工性が劣ると共に,カッタヘッド内に土
砂を充満した状態でカッタヘッドを回転させて掘進する
ため,カッタの寿命が短く,長距離施工には不向きであ
るなどの不具合があった。
In addition, the earth pressure shield method is less expensive than the muddy water balance type shield method, but the workability is poor due to difficulty in stabilizing the cutting face, and the cutter head is filled with earth and sand. Since the cutter is rotated to advance, the life of the cutter is short and it is not suitable for long-distance construction.

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,泥水バランス式シールド工法と同等の安定した施工
性を備え,かつ長距離施工が可能な水圧バランス式圧送
排土シールド工法及びその工法に使用するシールド掘進
機を提供しようとするものである。
The present invention has been made for the purpose of improving the above-mentioned problems, and has the same stable workability as the muddy water balance type shield construction method, and is used for the water pressure balance type pressure and discharge shield construction method and the construction method capable of long-distance construction. It is intended to provide a shield machine that does.

(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,前部に回転しな
がら切羽を掘産スルカッタヘッドとその後方に水圧室を
有するシールド本体を推進させ,かつ上記水圧室に地下
水位よりやや高い水圧を供給して切羽を安定させながら
掘進すると共に,掘削された土砂を高密度スラリー化し
てシールド本体内を後方へ圧送するようにしたことによ
り,泥水バランス式シールド工法並の安定した掘削を可
能にした。
(Means and Actions for Solving the Problem) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention promotes a sulcutta head for excavating a face and a shield body having a water pressure chamber behind the face while rotating forward. By supplying a slightly higher water pressure than the groundwater level to the above water pressure chamber to excavate while stabilizing the cutting face, the excavated earth and sand is made into a high density slurry and pressure-fed inside the shield body, so that a mud balance type Enables stable excavation similar to the shield method.

またシールドジャッキにより推進されるシールド本体の
前部に回転しながら切羽を掘削するカッタヘッドと,そ
の後方に隔壁により区割された水圧室を設け,該水圧室
には送水手段により地下水位よりやや高い水圧を供給す
ると共に,カッタヘッドにより掘削されて水圧室内へ取
込まれた土砂を高濃度スラリー化する手段と,これを圧
密してシールド本体内を後方へ圧送する圧送排土手段を
設けたことにより,泥水バランス式シールド工法のよう
な大掛りな泥水供給装置や制御手段,泥水処理装置など
の設備を必要としないで,同等以上の信頼性が得られる
ようにした水圧バランス式圧送排土シールド工法及び同
工法に使用するシールド掘進機を提供するものである。
In addition, a cutter head for excavating a face while rotating is provided in the front part of the shield body propelled by the shield jack, and a water pressure chamber divided by a partition wall is provided behind the cutter head. In addition to supplying high water pressure, a means for making a high concentration slurry of earth and sand excavated by the cutter head and taken into the water pressure chamber, and a pressure feeding and discharging means for consolidating this and sending it backward in the shield body were provided. As a result, it is possible to obtain equivalent or higher reliability without the need for large-scale muddy water supply devices, control means, and muddy water treatment devices such as the muddy water balance type shield construction method. The shield method and the shield machine used in the method are provided.

(実施例) この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は水圧バランス式圧送排土工法に使用するシール
ド掘進機を示すもので,前部シールド1aと後部シールド
1bに2分割されたシールド本体1は,アーティキュレー
トジャッキ2により前部シールド1aと後部シールド1b
間が屈曲自在となっている。
The first figure shows a shield machine for use in hydraulic balance equation pumping dumping method, the front shield 1 a and the rear shield
2 split shield body 1 to 1 b, during the front shield 1 a and the rear shield 1 b is freely bent by articulated jack 2.

また上記シールド本体1はシールドジャッキ3により推
進されると共に,前部シールド1aの前部にはカッタヘッ
ドモータ4により回転されるカッタヘッド5が設けられ
ている。
Further the shield body 1 while being propelled by the shield jacks 3, the cutter head 5 in front of the front shield 1 a is rotated by the cutter head motor 4 is provided.

上記カッタヘッドは前面に多数のカッタ6が突設されて
いて,これらカッタ6により切羽7を掘削すると共に,
掘削された土砂は土砂取入口(図示せず)よりカッタヘ
ッド5と,前部シールド1aの前部に設けられた隔壁1c
の水圧室1d内へ取込まれた後,一端側が隔壁1cを貫通す
るよう斜めに設けられたスクリュコンベア8により,シ
ールド本体1内に設置された密閉排土装置9へ排出され
るようになっている。
A large number of cutters 6 are provided on the front surface of the cutter head, and the cutters 6 are used to excavate the face 7,
The excavated earth and sand is taken into the hydraulic head chamber 1 d between the cutter head 5 and the partition wall 1 c provided at the front part of the front shield 1 a from the earth and sand intake (not shown), and then one end side the screw conveyor 8 provided obliquely so as to penetrate the partition wall 1 c, and is discharged into the enclosed soil discharge device 9 installed in the shield body 1.

一方前部シールド1aの前部には,隔壁1cにより区割され
た密閉構造の上記水圧室1dが形成されていて,この水圧
室1dが形成されていて,この水圧室1dに送水管10の先端
部が接続されている。
Meanwhile the front portion of the front shield 1 a, the pressure chamber 1 d of the sectioning has been sealed structure be formed by a partition wall 1 c, the water pressure chamber 1 d is being formed, the water pressure chamber 1 d The tip of the water pipe 10 is connected to.

上記送水管10は途中に水圧室1dへの流入量を制御する2
個の制御弁V1,CVが並列接続されていると共に,これら
制御弁V1,CVより後方は送水管101と戻り管102の2路に
分岐さている。
The water pipe 10 controls the amount of inflow into the hydraulic chamber 1 d on the way 2
The individual control valves V 1 and CV are connected in parallel, and the rear of these control valves V 1 and CV is branched into two paths of a water supply pipe 10 1 and a return pipe 10 2 .

そして送水管101は第2図に示すように発進立坑11近傍
の地上に設置された送水タンク12に送水ポンプ13を介し
て接続され,戻り管102は送水タンク12へ接続されてい
ると共に,戻り管102の途中にも制御弁V2が設けられて
いて,これら制御弁V1,V2が以下のように制御されるよ
うになっている。
As shown in FIG. 2, the water supply pipe 10 1 is connected to a water supply tank 12 installed on the ground near the starting shaft 11 via a water supply pump 13, and the return pipe 10 2 is connected to the water supply tank 12. , the control valve V 2 in the middle of the return pipe 10 2 is provided, these control valves V 1, V 2 is adapted to be controlled as follows.

次に水圧バランス式圧送排土シールド工法について説明
すると,第3図は発進立坑11より発進したシールド本体
1が掘進している状態を示したもので,掘進中地山の地
下水位Pg及び地下水量が変動する。そこでこの工法では
地下水位Pgより高い地上に設けられた送水タンク12より
送水管101,10を介して水圧室1dに地下水位Pgより高い水
圧Pfを送って切羽7の安定化を図るもので,送水する水
圧Pfは地下水位Pg+(0.2〜0.8)kg/cm2とし,地下水位
Pgが変動しても上記値を維持するように水圧室1d内の水
圧を次のように制御している。
Next, the water pressure balance type pumping and discharging shield construction method will be explained. Fig. 3 shows the state in which the shield body 1 started from the starting shaft 11 is being excavated. The groundwater level Pg and the amount of groundwater in the excavated ground are shown. Fluctuates. Therefore, in this construction method, the water pressure Pf higher than the groundwater level Pg is sent to the water pressure chamber 1 d from the water tank 12 installed above the groundwater level Pg to the water pressure chamber 1 d via the water pipes 10 1 and 10 to stabilize the face 7. Therefore, the water pressure Pf to be sent is the groundwater level Pg + (0.2 to 0.8) kg / cm 2
The water pressure in the water pressure chamber 1 d is controlled as follows so that the above value is maintained even if Pg changes.

前部シールド1aの隔壁1cに設けられた水圧検出器15は水
圧室1d内の水圧を検出して,コンバータ16を介して水圧
設定器17へ送る。水圧設定器17は第4図に示すように,
水圧検出器15より送られてきた信号により実水圧を表示
する実水圧指示針17aと,水圧の上限及び下限設定部17b
及び下限設定部17cがそれぞれ設けられていて,予め水
圧室1d内の水圧の上限及び下限を上下限設定部17b,17c
で設定しておくことにより,水圧設定器17に接続された
制御弁V1,V2が次のように開閉制御される。すなわち水
圧室1d内の水圧Pfが上限値になると制御弁V2,CVが開の
状態から予めタイマで設定した時間経過後制御弁V1が閉
となり,さらにタイマで設定した時間後送水ポンプ13が
オフとなる。
The water pressure detector 15 provided on the partition wall 1 c of the front shield 1 a detects the water pressure in the water pressure chamber 1 d and sends it to the water pressure setting device 17 via the converter 16. The water pressure setting device 17 is, as shown in FIG.
And the actual water pressure indicator needle 17 a to display the actual pressure according to a signal sent from the pressure detector 15, the upper limit of the water pressure and the lower limit setting unit 17 b
And a lower limit setting unit 17 c are provided respectively, and the upper and lower limits of the water pressure in the water pressure chamber 1 d are set in advance to the upper and lower limit setting units 17 b and 17 c, respectively.
The control valves V 1 and V 2 connected to the water pressure setting device 17 are controlled to be opened and closed as follows by setting in. That is, when the water pressure Pf in the water pressure chamber 1 d reaches the upper limit value, the control valve V 1 is closed after the time set in advance by the timer from the state where the control valves V 2 , CV are opened, and the water pump after the time set by the timer 13 is off.

なおタイマは図示しないが,水圧設定器17及び送水ポン
プにそれぞれ接続された制御盤20に設けられていて,水
圧が急激に変化するのを防止するためと,送水管10内を
クリーニングするため,状況に応じて任意に時間が設定
できる構造のものが採用されている。
Although not shown, the timer is provided on the control panel 20 connected to the water pressure setting unit 17 and the water pump, respectively, to prevent a sudden change in water pressure and to clean the inside of the water pipe 10. It has a structure in which the time can be set arbitrarily according to the situation.

また水圧室1d内の水圧Pfが上限値から下限値の間は上記
の状態に各制御弁V2,CV,V1及び送水ポンプ13が維持され
るが,下限値になると,まず送水ポンプ13がオンされて
送水が開始され,次にタイマで設定された時間経過後制
御弁V1が開となって水圧室1dへの注入が開始され,さら
にタイマで設定された時間経過後制御弁V2,CVが閉(制
御弁CVは開でもよい)となって水圧室1dの水圧が設定値
まで上昇する。
Further, while the water pressure Pf in the water pressure chamber 1 d is between the upper limit value and the lower limit value, the control valves V 2 , CV, V 1 and the water feed pump 13 are maintained in the above states, but when the water pressure Pf becomes the lower limit value, first the water feed pump 13 is turned on to start water supply, and after the time set by the timer elapses, the control valve V 1 opens and injection into the hydraulic chamber 1 d is started, and control is performed after the time set by the timer elapses. The valves V 2 and CV are closed (the control valve CV may be open), and the water pressure in the water pressure chamber 1 d rises to the set value.

なお図中14は送水タンク12へ給水する給水管で,送水タ
ンク12内に設けられた水位計18からの信号により給水管
14に設けられた電磁弁19をオン,オフすることにより常
に一定の水位が維持されるようになっている。
In the figure, 14 is a water supply pipe for supplying water to the water supply tank 12, and the water supply pipe is supplied by a signal from a water level gauge 18 provided in the water supply tank 12.
A constant water level is always maintained by turning on and off the solenoid valve 19 provided on the valve 14.

一方カッタヘッド5により掘削されて土砂取入れ口より
水圧室1d内へ取込まれた土砂は,水圧室1d内の水と混合
してスラリー化されるが,このとき容積比で50〜90%の
高濃度スラリーとなるように土砂を水圧室1d内へ滞溜さ
せるために,次のようにシールド本体1を推進させるシ
ールドジャッキ3及び密閉排土装置9が制御される。
On the other hand, the earth and sand excavated by the cutter head 5 and taken into the hydraulic chamber 1 d from the earth and sand intake port are mixed with the water in the hydraulic chamber 1 d to form a slurry. At this time, the volume ratio is 50-90. In order to retain the earth and sand in the water pressure chamber 1 d so that the slurry becomes a high concentration slurry of 10%, the shield jack 3 for propelling the shield body 1 and the closed earth removing device 9 are controlled as follows.

すなわち前部シールド1aの隔壁1cには,水圧室1d内のス
ラリーの濃度を検出する濃度検出器21が設けられてい
て,この濃度検出器21により検出された濃度信号は,コ
ンバータ22を介して油圧ポンプ23,24へ送られる。油圧
ポンプ23はシールドジャッキ3へ,そして油圧ポンプ24
は密閉排土装置9へ油圧を供給してこれらを駆動するも
ので,水圧室1d内のスラリー濃度が予め設定された上限
値に達すると,油圧ポンプ24より密閉排土装置9へ供給
される油量が増大されて,密閉排土装置9の排土量が増
すと共に,油圧ポンプ23よりシールドジャッキ3へ供給
される油圧が減少されて,シールド本体1の推進速度が
低下する。
That is, the partition wall 1 c of the front shield 1 a is provided with a concentration detector 21 for detecting the concentration of the slurry in the water pressure chamber 1 d , and the concentration signal detected by this concentration detector 21 is converted by the converter 22. Is sent to the hydraulic pumps 23, 24 via. Hydraulic pump 23 goes to shield jack 3 and hydraulic pump 24
Supplies hydraulic pressure to the closed earth removing device 9 to drive them, and when the slurry concentration in the water pressure chamber 1 d reaches a preset upper limit value, it is supplied from the hydraulic pump 24 to the closed earth removing device 9. The amount of oil to be supplied is increased, the amount of earth discharged from the closed earth discharging device 9 is increased, and the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump 23 to the shield jack 3 is decreased, so that the propulsion speed of the shield body 1 is decreased.

なお上記制御を同時に行う必要はなく,まず密閉排土装
置9の速度を上げて排土量を増大し,これでもスラリー
濃度が低下しない場合は,タイマ制御によりシールドジ
ャッキ3の推進速度を低下させるようにしてもよい。こ
れによって水圧室1d内の土砂量が減少するため,スラリ
ー濃度は上限を越えることなく低下する。
Note that it is not necessary to perform the above-mentioned control at the same time. First, the speed of the closed soil discharging device 9 is increased to increase the amount of soil discharged, and if the slurry concentration still does not decrease, the propulsion speed of the shield jack 3 is decreased by timer control. You may do it. As a result, the amount of sediment in the hydraulic chamber 1 d decreases, so the slurry concentration decreases without exceeding the upper limit.

一方スラリー濃度が下限値まで低下すると,密閉排土装
置9へ油圧を供給する油圧ポンプ24が減速または停止さ
れる。同時にシールドジャッキ3へ油圧を供給する油圧
ポンプ23が増速されて推進速度が増大されるため,水圧
室1d内に土砂が多く取込まれ,スラリー濃度が増大す
る。
On the other hand, when the slurry concentration decreases to the lower limit value, the hydraulic pump 24 that supplies hydraulic pressure to the closed soil discharging device 9 is decelerated or stopped. At the same time, since the hydraulic pump 23 that supplies hydraulic pressure to the shield jack 3 is accelerated and the propulsion speed is increased, a large amount of earth and sand is taken into the water pressure chamber 1 d , and the slurry concentration increases.

なおこの場合もまず密閉排土装置の排土量を減少させ,
これでもスラリー濃度が上昇しない場合は,タイマ制御
によりシールドジャッキ3の推進速度を増大させるよう
に制御してもよい。
Also in this case, first, reduce the amount of soil discharged from the closed soil discharging device,
If the slurry concentration still does not increase, the propulsion speed of the shield jack 3 may be increased by timer control.

以上のようにして水圧室1d内のスラリー濃度を制御する
ことにより,水圧室1d内に取込まれた土砂は,容積比で
50〜90%の高濃度スラリーとなってスクリュウコベンヤ
8により水圧室1dより搬出されると共に,スクリュウコ
ンベヤにより搬送されている間にさらに圧密させて,ス
ラリー濃度を増大しながらスクリュウコンベヤ8後端に
設けられた排土口8aより密閉排土装置へ排出される。
By controlling the concentration of the slurry water pressure chamber 1 d as described above, sediment was incorporated into the water pressure chamber 1 d is a volume ratio
A high-concentration slurry of 50 to 90% is discharged from the hydraulic chamber 1 d by the screw cobener 8 and is further consolidated while being conveyed by the screw conveyor to increase the slurry concentration and then the screw conveyor 8 It is discharged to the closed soil discharging device through the soil discharging port 8a provided at the end.

密閉排土装置9はシリンダ9aと,このシリンダ9a内に投
入された土砂を圧送するピストン(図示せず)を有して
いて,この密閉排土装置9より圧送された高濃度スラリ
ーは排土管25を経て,地上に設置されたホッパ26へ搬送
された後,運搬車両27により運搬処理される。なおトン
ネル内に第6図に示すようにトロッコなどの運搬車両28
を設けて,排土管25より搬出される土砂を運搬してもよ
い。
The closed soil discharging device 9 has a cylinder 9a and a piston (not shown) for pumping the earth and sand put into the cylinder 9a, and the high-concentration slurry pumped by the closed soil discharging device 9 is a drain pipe. After being transported to a hopper 26 installed on the ground via 25, it is transported and processed by a transportation vehicle 27. In the tunnel, as shown in Fig. 6, transport vehicles such as trucks 28
May be provided to carry the earth and sand carried out from the discharge pipe 25.

また水圧室1dへ注入した水が切羽7より浸透して逸水す
るのを防止するため,カッタヘッド5の中心部に設けら
れた注入管29より切羽7とカッタヘッド5の間にベント
ナイト駅や気泡剤,モミガラ,オガクズ,繊維などの充
填剤を注入して切羽7の透水性を低減したり,送水管10
より注入される水にベントナイトを混和してもよい。
In order to prevent the water injected into the water pressure chamber 1 d from penetrating through the face 7 and leaking, the injection pipe 29 provided at the center of the cutter head 5 is provided between the face 7 and the cutter head 5 for bentonite station. Or a foaming agent, chaff, sawdust, fibers, etc. are injected to reduce the water permeability of the face 7, and the water pipe 10
Bentonite may be mixed with the water to be injected.

(発明の効果) この発明は以上詳述したように地中を掘進するシールド
本体の前部に,切羽の地下水圧より高い圧力に設定した
水を供給して切羽を安定させながら切羽を掘削するよう
にしたもので,従来の泥水を注入して切羽を安定させる
泥水バランス式シールド工法に比べて設備全体が小型か
つ安価になると共に,供給水圧のみを制御するだけでよ
いため,制御も容易である。
(Effect of the invention) As described in detail above, the present invention excavates a face while stabilizing the face by supplying water set to a pressure higher than the groundwater pressure of the face to the front part of the shield body that is excavating in the ground. Compared to the conventional muddy water balance type shield construction method that injects muddy water to stabilize the face, the entire equipment is smaller and less expensive, and it is only necessary to control the supply water pressure, so control is easy. is there.

また掘削した土砂を高濃度スラリー状態に維持してスク
リュウコンベヤ及び密閉排土装置などの排土手段により
シールド本体内を後方へと搬出するようにしたことか
ら,上記泥水バランス式シールド工法のような汚水処理
装置などの整備を必要とせず,これによって発進立坑付
近に汚水処理を設置するスペースが確保できない場所で
の施工も可能であると共に,長距離に及ぶ施工も可能で
ある。
Moreover, since the excavated earth and sand was kept in a high-concentration slurry state and was discharged to the rear inside the shield body by an earth discharging means such as a screw conveyor and a closed earth discharging device, it is possible to use the same method as in the above-mentioned muddy water shield method. This does not require maintenance of sewage treatment equipment, etc., which enables construction in places where there is no space to install sewage treatment near the starting shaft, and also construction over long distances.

しかも土砂シールドのようにカッタヘッド内に土砂を充
満してカッタヘッドを回転させることがないため,カッ
タ寿命を大幅に向上させることができると共に,高濃度
スラリーの一部はシールド本体と地山の間を通って,シ
ールド本体の後方に形成されるテールボイドにも達する
ため,テールボイドによる地盤沈下が最小限にでき,も
しくは地盤沈下を防止するために注入する裏込め材の注
入量を大幅に低減できるため経済的である。
Moreover, unlike the earth and sand shield, the cutter head is not rotated by filling the earth with sand and sand, so the cutter life can be significantly improved, and a part of the high-concentration slurry can be removed from the shield body and the ground. Since the tail voids formed behind the shield body are also reached through the gap, ground subsidence due to the tail voids can be minimized, or the amount of backfill material injected to prevent ground subsidence can be greatly reduced. Therefore, it is economical.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面はこの発明の一実施例を示し,第1図はシールド掘
進機の断面図,第2図は送水系の配管図,第3図は作用
説明図,第4図は水圧設定器の説明図,第5図及び第6
図は作用説明図である。 1……シールド本体,1c……隔壁, 1d……水圧室,3……シールドジャッキ, 5……カッタヘッド,8……スクリュウコンベヤ, 9……密閉排土装置,10……送水管, 13……送水ポンプ,21……濃度検出器, V1,V2,CV……制御弁, Pg……地下水位。
The drawing shows one embodiment of the present invention. Fig. 1 is a cross-sectional view of a shield machine, Fig. 2 is a piping diagram of a water supply system, Fig. 3 is an operation explanatory diagram, and Fig. 4 is an explanatory diagram of a water pressure setting device. , Figures 5 and 6
The figure is a diagram for explaining the operation. 1 ... Shield body, 1 c ...... Partition wall, 1 d ...... Water pressure chamber, 3 …… Shield jack, 5 …… Cutter head, 8 …… Screw conveyor, 9 …… Closed earthing device, 10 …… Water pipe , 13 ...... water pump, 21 ...... concentration detector, V 1, V 2, CV ...... control valve, Pg ...... groundwater level.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】前部に回転しながら切羽を掘削するカッタ
ヘッド5とその後方に水圧室1dを有するシールド本体1
を推進させ、かつ上記水圧室1dに地下水位Pgよりやや高
い水圧を供給して切羽7を安定させながら掘進すると共
に、掘削された土砂を高密度スラリー化してシールド本
体1内を後方に圧送排土することを特徴とする水圧バラ
ンス式圧送排土工法。
1. A shield body 1 having a cutter head 5 for excavating a face while rotating forward and a hydraulic chamber 1d behind it.
And excavate while stabilizing the face 7 by supplying a water pressure slightly higher than the groundwater level Pg to the water pressure chamber 1d, and excavating the excavated earth and sand into a high-density slurry to pressure-fed backward in the shield body 1. A hydraulic balance type pressure-feeding and discharging method characterized by soiling.
【請求項2】水圧室1dへ供給する水圧Pfを地下水位Pgよ
り0.2〜0.8kg/cm2高くしてなる請求項1記載の水圧バラ
ンス式圧送排土シールド工法。
2. The water pressure balance type pressure-feeding and discharging shield construction method according to claim 1, wherein the water pressure Pf supplied to the water pressure chamber 1d is higher than the groundwater level Pg by 0.2 to 0.8 kg / cm 2 .
【請求項3】シールドジャッキ3により推進させるシー
ルド本体1の前部に回転しながら切羽7を掘削するカッ
タヘッド5と、その後方に隔壁1cにより区割りされた水
圧室1dを設け、該水圧室1dには送水手段により地下水位
Pgよりやや高い水圧を供給すると共に、カッタヘッド5
により掘削されて水圧室1d内へ取り込まれた土砂を高濃
度スラリー化する手段と、これを圧密してシールド本体
1内を後方へ圧送する圧送排土手段を設けてなる水圧バ
ランス式圧送シールド掘進機。
3. A cutter head 5 for excavating a cutting face 7 while rotating at a front portion of a shield body 1 which is propelled by a shield jack 3, and a water pressure chamber 1d divided by a partition wall 1c behind the cutter head 5, and the water pressure chamber 1d is provided. To the groundwater level
Cutter head 5 while supplying a slightly higher water pressure than Pg
A hydraulic balance type pressure-feeding shield digging that is provided with means for making a high-concentration slurry of earth and sand that has been excavated by Machine.
【請求項4】上記送水手段を、送水タンク12内の水を送
水管10を経て水圧室1dへ供給する送水ポンプ13と、上記
送水管10の途中に設けられ、かつ水圧室1d内の水が地下
水位Pgより常に0.2〜0.8kg/cm2高くなるように制御され
る制御弁V1,V2,CVとより構成してなる請求項3記載のシ
ールド掘進機。
4. A water supply pump 13 for supplying water in a water supply tank 12 to a water pressure chamber 1d via a water supply pipe 10, and water in the water pressure chamber 1d provided in the middle of the water supply pipe 10. 4. The shield machine according to claim 3, further comprising control valves V 1 , V 2 and CV which are controlled so as to be always higher than the groundwater level Pg by 0.2 to 0.8 kg / cm 2 .
【請求項5】上記高濃度スラリー形成手段を、水圧室1d
のスラリー濃度を検出する濃度検出器21と、該濃度検出
器21が検出した濃度信号に応じてシールドジャッキ3の
推進量及び密閉排土装置9の土砂搬送量を制御する制御
手段とより構成してなる請求項3記載のシールド掘進
機。
5. The high-concentration slurry forming means is equipped with a water pressure chamber 1d.
And a control means for controlling the propulsion amount of the shield jack 3 and the sediment transfer amount of the closed soil discharging device 9 according to the concentration signal detected by the concentration detector 21. The shield machine according to claim 3, wherein
【請求項6】上記圧送排土手段を、水圧室1dより取り込
んだ高濃度スラリーをさらに高濃度化するスクリュウコ
ンベヤ8と、スクリュウコンベヤ8より排出された土砂
を圧密して圧送する密閉排土装置9とより構成してなる
請求項3記載のシールド掘進機。
6. A screw conveyor 8 for further increasing the concentration of a high-concentration slurry taken in from a hydraulic chamber 1d, and a closed earth-discharging device for consolidating and discharging the earth and sand discharged from the screw conveyor 8 by the pressure-feeding and discharging means. The shield machine according to claim 3, which is constituted by 9 and.
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