JPH0762971A - 掘削土砂の排出処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】土砂を連続的に掘削してスラリー状態で圧送す
ると同時に、そのスラリー状態の土砂を連続的に脱水し
て一般残土である固化土に分離する。 【構成】切羽に送泥装置を介して泥水を供給した状態で
土砂を掘進機によって掘削し、それらの土砂を排土装置
によって泥水とともに排土管７を通してスタティックミ
キサ１２に圧送する。そして、スタティックミキサ１２
に圧送されたスラリー状態の土砂は、泥水処理材と混練
された後、スクリュープレス１３に送られて脱水され、
一般残土として廃棄可能な固化土に分離される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、掘進機によって掘削さ
れた土砂の排出処理方法およびその装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図２に示すように、回転自在
なカッターヘッド２ａを備えて地中横穴の先端に配置さ
れた掘進機２と、泥水を供給する送泥装置３と、この送
泥装置３と掘進機２間に延設された送泥管４と、地上に
設置されたオープンタイプのレシーバタンク５と、図示
しない排土調整弁を備えて掘進機２とトロンメル６間に
延設された大口径排土管７ａと、トロンメル６に臨んで
配置されたホッパー８とレシーバタンク５間に延設され
た排土管７と、この排土管７に配設された排土装置、例
えば、スクイズポンプ９と、発進立坑に設置された元押
装置１０から掘削土砂の搬出装置１を構成し、送泥装置
３から送泥管４を通して切羽に泥水を圧入する一方、掘
進機２のカッターヘッド２ａを回転させて土砂を掘削
し、掘削された土砂を泥水とともに排土調整弁の開閉操
作で大口径排土管７ａを経てトロンメル６に導いて大径
玉石を除去した後、スクイズポンプ９を作動させてレシ
ーバタンク５まで排土管７を通してその他の土砂をスラ
リー状態で圧送して貯留するとともに、発進立坑から元
押装置１０を介してヒューム管などの埋設管Ｐを圧入し
て掘進機２を前進させることにより、トンネルＴを形成
するセミシールド工法が知られている（例えば、特開平
３−６３４００号公報参照）。

【０００３】そして、レシーバタンク５に泥水を含む土
砂が一定以上貯留されると、開閉弁５ａを操作してレシ
ーバタンク５からダンプトラックＤなどに排出し、埋め
立て地などに廃棄するようにしている。

【０００４】また、トンネルＴの口径が大きく、その距
離が長い場合には、シールド工法が採用されているが、
基本的な構造は前述したセミシールド工法とほぼ同一で
あり、その詳細な説明は省略する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レシーバタ
ンク５に貯留された泥水を含む土砂は、そのままでは多
量の水分を含有しており、産業廃棄物として処理しなけ
ればならない他、泥水の成分によっては環境を悪化させ
るおそれがある。また、レシーバタンク５に泥水を含む
土砂が一定以上貯留されると、溢れないようにダンプト
ラックＤなどに移し替える必要があるが、その際、ダン
プトラックＤが間に合わなければスクイズポンプ９の作
動を停止しなければならない。したがって、その間、土
砂の輸送、すなわち、掘削作業を中断しなければなら
ず、作業効率（日進量）が低下するという問題があっ
た。

【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、掘削した土砂をスラリー状態で連続的に圧
送するとともに、その圧送されたスラリー状態の土砂を
連続的に脱水して一般残土として廃棄可能な固化土に分
離することのできる掘削土砂の排出処理方法およびその
装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の掘削土砂の排出
処理方法は、切羽に泥水を供給しつつ掘削されたスラリ
ー状態の土砂を圧送して泥水処理材と混練させた後、泥
水処理材と混練されたスラリー状態の土砂を脱水して固
化土に分離することを特徴とするものである。

【０００８】また、本発明の掘削土砂の排出処理装置
は、回転可能なカッターヘッドを備えた掘進機と、掘進
機のカッターヘッド前面まで送泥管を通して泥水を供給
する送泥装置と、掘進機を介して掘削された土砂を泥水
とともに排土管を通して圧送する排土装置と、排土装置
を介して圧送されたスラリー状態の土砂を泥水処理材と
混練させる混練装置と、泥水処理剤と混練されたスラリ
ー状態の土砂を脱水して固化土に分離する脱水装置から
構成したことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の土砂の排出処理方法によれば、
切羽に泥水を供給しつつ掘削されたスラリー状態の土砂
を圧送して泥水処理材と混練させた後、泥水処理材と混
練されたスラリー状態の土砂を脱水して固化土に分離す
ることにより、土砂を連続的に掘削すると同時に、スラ
リー状態で圧送することが可能となり、作業効率を大幅
に向上させることができる。しかも、掘削された土砂
は、最終的に一般残土である固化土と放流可能なろ液と
に連続的に分離することができ、環境を悪化させること
がない。

【００１０】また、請求項２記載の土砂の排出処理装置
によれば、回転可能なカッターヘッドを備えた掘進機
と、掘進機のカッターヘッド前面まで送泥管を通して泥
水を供給する送泥装置と、掘進機を介して掘削された土
砂を泥水とともに排土管を通して圧送する排土装置と、
排土装置を介して圧送されたスラリー状態の土砂を泥水
処理材と混練させる混練装置と、泥水処理剤と混練され
たスラリー状態の土砂を脱水して固化土に分離する脱水
装置から構成したことにより、大きなスペースをとるこ
となく、掘削された泥水を含む土砂を、一般残土として
廃棄可能な固化土に連続的に分離することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１２】図１には、本発明の排出処理装置１１が、
先に図２に示した搬出装置１を一部省略して記載されて
いる。すなわち、排出処理装置１１は、レシーバタンク
５を除いた搬出装置１と組み合わせて構成されるもので
あるが、搬出装置１に関する説明は重複するため省略
し、新たな構成についてのみ以下説明する。

【００１３】この排出処理装置１１は、レシーバタンク
５を除いた搬出装置１と、この搬出装置１を構成する排
土管７に接続され、スクイズポンプ９を介して圧送され
たスラリー状態の土砂を泥水処理材と混練する混練装置
としてのスタティックミキサ１２と、この泥水処理材と
混練されたスラリー状の土砂を脱水する脱水装置として
のスクリュープレス１３から構成されている。

【００１４】そして、スタティックミキサ１２とスクリ
ュープレス１３間には、輸送管１４が接続されている
他、スタティックミキサ１２には、ポンプ１５を介して
泥水処理材を供給するミキサ１６が接続されている。ま
た、ミキサ１６には、泥水処理材を貯蔵する泥水処理材
タンク１７と、水を貯留する水タンク１８が接続されて
いる。なお、水タンク１８に貯留された水は、水ポンプ
１９を介してミキサ１６に供給されるようになってい
る。

【００１５】次に、この実施例の作動について説明する
と、掘進機２によって掘削された土砂は、スクイズポン
プ９を作動させることにより、泥水とともに排土管７を
通してスタティックミキサ１２に圧送される。そして、
スタティックミキサ１２に圧送されたスラリー状態の土
砂は、スタティックミキサ１２を通過する際、ミキサ１
６からポンプ１５を介してスタティックミキサ１２に供
給された泥水処理材と混練され、微細粒子が捕捉可能に
凝集される。すなわち、排土管７の、スタティックミキ
サ１２の上流側に設けた図示しない流量計を介してスラ
リー状態の土砂の流量を測定し、その流量に見合って泥
水処理材タンク１７から泥水処理材を、また、水タンク
１８から水ポンプ１９を介して水をそれぞれミキサ１６
に供給し、それらを攪拌混合して泥水処理材を作り、ポ
ンプ１５を介してスタティックミキサ１２に供給するよ
うにしている。このように、スタティックミキサ１２に
よって泥水処理材と混練されたスラリー状態の土砂は、
輸送管１４を通してスクリュープレス１３に供給されて
順次脱水され、一般残土として廃棄可能な固化土に分離
される。一方、ろ液は、泥水処理材の攪拌混合用水に再
利用され、あるいは、希釈されて放流される。

【００１６】この結果、掘削機２を介して掘削されたス
ラリー状態の土砂は、一般残土として排出可能な固化土
に連続的に分離することができ、環境を悪化させること
が防止される。しかも、スラリー状態の土砂は、連続的
に脱水されることから、掘削作業を中断させる必要がな
く、連続的に土砂を掘削して圧送することができる。

【００１７】なお、本実施例においては、単一のスタテ
ィックミキサ１２によってスラリー状態の土砂を泥水処
理材、例えば、高分子タイプの泥水処理材と混練するよ
うに構成したが、二液混合タイプの泥水処理材を用いる
場合は、２個のスタティックミキサを直列に接続し、そ
れぞれ各泥水処理材とスラリー状態の土砂とを順次混練
させるようにすればよい。

【００１８】また、混練装置としてスタティックミキサ
１２を、脱水装置としてスクリュープレス１３をそれぞ
れ例示したが、泥水を含む土砂を連続的に処理できるな
らば、これらに限定するものではない。例えば、スタテ
ィックミキサに代えてドラムミキサや二軸混練ミキサな
どを、さらに、スクリュープレスに代えてロールプレス
などをそれぞれ用いてもよい。

【００１９】さらに、本実施例においては、排土装置と
してスクイズポンプを例示したが、その他、ピストンポ
ンプやモノポンプ、あるいは、スクリュー装置などを使
用することもできる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、土砂を連続的に掘削すると同時に、スラリー状態で
圧送することが可能となり、作業効率を大幅に向上させ
ることができる。しかも、掘削された土砂は、最終的に
一般残土である固化土と放流可能なろ液とに連続的に分
離することができ、環境を悪化させることがない。

【００２１】また、請求項２記載の発明によれば、大き
なスペースをとることなく、掘削された泥水を含む土砂
を、一般残土として廃棄可能な固化土に連続的に分離す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の掘削土砂の排出処理装置を一部省略し
て示す説明図である。

【図２】掘削土砂の搬出装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 搬出装置 ２ 掘進機 ３ 送泥装置 ４ 送泥管 ７ 排土管 ９ 排土装置（スクイズポンプ） １１ 排出処理装置 １２ 混練装置（スタティックミキサ） １３ 脱水装置（スクリュープレス）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切羽に泥水を供給しつつ掘削されたスラ
   リー状態の土砂を圧送して泥水処理材と混練させた後、
   泥水処理材と混練されたスラリー状態の土砂を脱水して
   固化土に分離することを特徴とする掘削土砂の排出処理
   方法。
2. 【請求項２】 回転可能なカッターヘッドを備えた掘進
   機と、掘進機のカッターヘッド前面まで送泥管を通して
   泥水を供給する送泥装置と、掘進機を介して掘削された
   土砂を泥水とともに排土管を通して圧送する排土装置
   と、排土装置を介して圧送されたスラリー状態の土砂を
   泥水処理材と混練させる混練装置と、泥水処理剤と混練
   されたスラリー状態の土砂を脱水して固化土に分離する
   脱水装置から構成したことを特徴とする掘削土砂の排出
   処理装置。