JPH08120261A - Shield excavation method in shield tunneling method - Google Patents

Shield excavation method in shield tunneling method

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JPH08120261A
JPH08120261A JP26355094A JP26355094A JPH08120261A JP H08120261 A JPH08120261 A JP H08120261A JP 26355094 A JP26355094 A JP 26355094A JP 26355094 A JP26355094 A JP 26355094A JP H08120261 A JPH08120261 A JP H08120261A
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sand
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重義 三浦
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浩 田中
Kazuo Sasaoka
一男 笹岡
Toru Nakajima
徹 中島
Tatsuya Kishida
達也 岸田
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NICHIDEN KAGAKU KK
Nippon Starch Chemical Co Ltd
Konoike Construction Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To develop a novel shield excavation method whereby the flowability of excavated sediment and the prevention of seepage in excavation are improved in a shield tunneling method. CONSTITUTION: A shield excavation method in a shield tunneling method is developed wherein flowable excavated sediment is mixed with an anionic water- sol. high-molecular substance and then with a cationic water-sol. high-molecular substance or a coagulant to make the sediment nonflowable. Thus, by mixing the excavated sediment with the anionic water-sol. high-molecular substance and then with the cationic water-sol. high-molecular substance or the coagulant, the sediment is agglomerated, dehydrated, and made nonflowable, acting as a cutoff plug against the earth pressure of the natural ground behind the bulkhead of a shield machine and thus decreasing the disturbance of the ground surrounding a shield cutting face and the settlement of the ground surface.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シールド式トンネル掘
削工法におけるシールド掘削方法、特に、砂質あるいは
砂礫地盤であって、しかも、湧水が多く切羽が崩壊しや
すい場合の、泥土圧シールド工法におけるシールド掘削
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield excavation method in a shield tunnel excavation method, and more particularly, to a mud pressure shield construction method for sandy or gravel ground where there is a lot of spring water and the face tends to collapse. The shield excavation method in.

【0002】[0002]

【従来の技術および解決すべき課題】シールド式トンネ
ル工法、なかでも泥土圧シールド工法においては、切羽
面またはスリット開口部に、粘土鉱物を主体とした掘進
用添加材を送り出して、切羽における土圧に対抗して崩
壊を防止しながら、掘削し、さらに掘削土砂の搬出が容
易な程度に流動性を与えて掘進する方法が採られてい
る。従来の泥土圧シールド工法に用いられる一般的な掘
進用添加剤は、水、粘土、ベントナイト、カルボキシメ
チルセルロース(CMC)などを混合した泥漿であり、
掘削土砂に添加混合し、掘削時には切羽の崩壊を防止
し、また、掘削土砂の搬出に際しては粘性と流動性を付
与して搬出を容易にするものである。しかし、このよう
な従来の工法には、次のような問題点がある。 (a)排出される土砂は軟弱性泥土となり、このままで
はダンプカーで工事現場外へ搬出することが出来ない。 (b)そこで工事現場内でセメント系および石灰系の泥
土改良材を用いて改良する必要がある。この改良には多
大な費用を要するだけでなく、搬出が容易な程度にまで
固形化が進行して軟弱性が改良されるには、一昼夜ほど
の仮置時間をとるための広い場所を必要とするが、市街
地内の工事で広い設備用地を確保することが困難であ
る。 (c)地山中に地下水が多く、地下水圧が高い場合は、
排土用スクリューコンベアの排土口から掘削土砂が圧力
水とともに噴発し、シールド切羽周辺の地山を大きく乱
し、地表面沈下や陥没事故などを生じる要因となる。
2. Description of the Related Art In the shield tunnel method, especially the mud earth pressure shield method, an excavating additive mainly composed of clay mineral is sent to the face of a face or a slit opening, and the earth pressure on the face is cut. In order to prevent collapse, it is possible to excavate the soil and excavate it by giving it fluidity so that it can be easily carried out. A general excavating additive used in the conventional mud pressure shield construction method is sludge in which water, clay, bentonite, carboxymethyl cellulose (CMC), etc. are mixed,
It is added to and mixed with the excavated earth and sand to prevent the face from collapsing during excavation, and when excavated earth and sand is carried out, viscosity and fluidity are added to facilitate the carrying out. However, such a conventional construction method has the following problems. (A) The discharged sand becomes soft mud, which cannot be taken out of the construction site by a dump truck as it is. (B) Therefore, it is necessary to use cement-based and lime-based mud improving agents at the construction site for improvement. This improvement not only requires a great deal of cost, but also requires a large space for temporary storage such as one day and night for solidification to progress to an extent that it is easy to carry out and to improve softness. However, it is difficult to secure a large site for equipment for construction in the city area. (C) If there is a lot of groundwater in the ground and the groundwater pressure is high,
Excavated earth and sand will be ejected from the soil discharge port of the soil discharge screw conveyor together with pressure water, and will disturb the ground around the shield face greatly, causing ground subsidence and sinking accidents.

【0003】近年、土木工事で発生する掘削土砂の処理
方法技術が提案されている(特開昭63−44097
号)。この技術は天然水溶性高分子物質およびその半合
成水溶性高分子物質または凝集性を有する合成水溶性高
分子物質から選ばれた1種または2種以上の高分子物質
を、掘削の際に生ずる掘削土砂に添加混合し、掘削土砂
全体を凝集状態に保ち、その後、この凝集状態にある掘
削土に、周期律表IIa族の水酸化物または水溶性塩類や
IIIb族、IVa族の水溶性塩類を添加すると、これらの
水酸化物または金属イオンが掘削土砂や高分子物質とイ
オン反応を起こし、掘削土砂全体を完全に凝集固化する
というものである。つまり、この技術は最初から高分子
の水溶性、増粘性、保水性などを利用し掘削土砂を凝集
状態にし、更に添加する2価以上の水酸化物または陽イ
オンと反応させ掘削土砂を完全に凝集固化させるという
ものである。しかしながら、シールド式トンネル工法で
は、掘削土に最初から、増粘、保水、凝集作用を与える
と、作業性の低下が著しくなり、むしろ、最初はこのよ
うな作用を抑制する必要があり、かかる技術は採用しが
たい。一方、掘削土砂の搬出に際しては急速に非流動化
させる必要があるが、従来、最初は掘削土砂の増粘、保
水、凝集を抑制し、かつ、搬出に際しては掘削土砂を急
速に非流動化させることのできる技術はなかった。
In recent years, a technique for treating excavated soil generated in civil engineering work has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 63-44097).
issue). This technology produces one or more polymer substances selected from natural water-soluble polymer substances and semi-synthetic water-soluble polymer substances or synthetic water-soluble polymer substances having cohesive property during excavation. It is added to and mixed with the excavated earth and sand, and the whole excavated earth and sand is kept in an agglomerated state. Thereafter, the excavated soil in the agglomerated state is added with hydroxide or water-soluble salt of Group IIa
When a water-soluble salt of Group IIIb or Group IVa is added, these hydroxides or metal ions cause an ionic reaction with the excavated earth and sand or polymer substances, and the whole excavated earth and sand are completely coagulated and solidified. In other words, this technology uses the water solubility, viscosity increase, and water retention of the polymer from the beginning to make the excavated sediment into an agglomerated state, and further reacts it with the divalent or higher valent hydroxide or cation to completely remove the excavated sediment. It is to solidify and solidify. However, in the shield tunnel method, when the excavated soil is given a thickening, water retaining, and aggregating action from the beginning, the workability is significantly deteriorated, and it is necessary to suppress such an action at the beginning. Is hard to adopt. On the other hand, it is necessary to rapidly fluidize the excavated soil when it is carried out, but in the past, at the beginning, the thickening, water retention, and coagulation of the excavated soil were suppressed first, and the excavated soil was rapidly defluidized when carried out. There was no technology available.

【0004】そこで、本出願人らは、シールド式トンネ
ル工法、特に、泥土圧シールド工法において、掘削土砂
の流動性や掘削時の止水性の改善に非常に効果のあるシ
ールド掘削方法をすでに提案した(特開平3−1290
93号)。この方法では、水溶性高分子物質と、硼素化
合物またはアルデヒド基含有化合物とを掘削土砂に添
加、混合し、ついで酸性物質またはアルカリ性物質を添
加、混合して掘削土砂を非流動化させるものである。
Therefore, the present applicants have already proposed a shield excavation method which is very effective in improving the fluidity of excavated soil and the water stoppage during excavation in the shield tunnel construction method, particularly the mud pressure shield construction method. (Japanese Patent Laid-Open No. 3-1290
No. 93). In this method, a water-soluble polymer substance and a boron compound or an aldehyde group-containing compound are added to and mixed with excavated earth and sand, and then an acidic substance or an alkaline substance is added and mixed to make the excavated earth and sand non-fluidized. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、さらに研
究を重ねた結果、本発明のシールド掘削方法は、特開平
3−129093号と同様に、流動性の掘削土砂を急速
に非流動化せしめて切羽の崩壊を防止しながら掘進する
ことのできる新規なシールド掘削方法の開発に成功し、
本発明を完成するに至った。
As a result of further studies, the inventors of the present invention have found that the shield excavation method of the present invention rapidly immobilizes fluid excavated earth and sand, as in Japanese Patent Laid-Open No. 3-129093. Succeeded in developing a new shield excavation method that can be excavated while minimizing the collapse of the face.
The present invention has been completed.

【0006】すなわち、本発明は、シールド式トンネル
工法において、アニオン性水溶性高分子物質を有機溶剤
懸濁液を掘削土砂に添加混合し、ついでカチオン性水溶
性高分子物質および/または凝固剤を添加混合すること
により流動性の掘削土砂を非流動化せしめることを特徴
とするシールド掘削方法を提供するものである。
That is, according to the present invention, in the shield tunnel construction method, an anionic water-soluble polymer substance is added and mixed with an organic solvent suspension in excavated sediment, and then a cationic water-soluble polymer substance and / or a coagulant is added. (EN) A shield excavation method characterized by making fluid excavated sediment non-fluidized by adding and mixing.

【0007】かかる本発明のシールド掘削方法の1つの
好ましい態様は、掘削土砂をシールド機の隔壁後方へ搬
出する途中において、アニオン性水溶性高分子物質から
なる組成物あるいはその水溶液または水もしくは有機溶
剤懸濁液を添加混合し、ついでカチオン性水溶性高分子
物質および/または凝固剤を添加混合することにより流
動性の掘削土砂を急速に非流動化せしめるシールド掘削
方法である。
One preferred embodiment of the shield excavation method of the present invention is a composition comprising an anionic water-soluble polymer substance, an aqueous solution thereof or water or an organic solvent, while excavating earth and sand behind the partition wall of the shield machine. It is a shield excavation method in which a suspension of fluidity is rapidly made non-fluid by adding and mixing a suspension and then adding and mixing a cationic water-soluble polymer and / or a coagulant.

【0008】また、もう1つの好ましい態様は、シール
ド機の隔壁前方に、アニオン性水溶性高分子物質を含む
掘進用添加材を送り出して、掘削土砂と混合撹拌しなが
ら切羽面を掘削し、ついで掘削土砂をシールド機の隔壁
後方へ搬出する途中において、カチオン性水溶性高分子
物質および/または凝固剤を添加混合することにより流
動性の掘削土砂を非流動化せしめるシールド掘削方法で
ある。
In another preferred embodiment, an excavation additive containing an anionic water-soluble polymer substance is sent out in front of the partition wall of the shield machine, and the face of the face is excavated while being mixed with the excavated earth and sand and stirred. It is a shield excavation method in which a fluid excavated sediment is made non-fluidized by adding and mixing a cationic water-soluble polymer substance and / or a coagulant while the excavated sediment is carried out to the rear of the partition of the shield machine.

【0009】本発明で用いるアニオン性水溶性高分子物
質としては、アルギン酸塩、低メトキシルペクチン、カ
ラギーナン、およびカルボキシメチルセルロース、カル
ボキシメチルスターチ、カルボキシメチルグアーガム、
カルボキシメチルキサンタンガム、カルボキシメチルタ
ラガム等のようにカルボキシメチル化した多糖類等が挙
げられ、これらは単独でも2種以上を併用してもよい。
The anionic water-soluble polymer used in the present invention includes alginate, low methoxyl pectin, carrageenan, carboxymethyl cellulose, carboxymethyl starch, carboxymethyl guar gum,
Examples include carboxymethylated polysaccharides such as carboxymethylxanthan gum and carboxymethyl tara gum, which may be used alone or in combination of two or more kinds.

【0010】また、カチオン性水溶性高分子物質として
は、カチオン性ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミ
ン、およびカチオングラフト化澱粉、カチオン化澱粉、
カチオン化グアーガム、カチオン化キサンタンガム、カ
チオン化タラガム等のようにカチオン化した多糖類等が
挙げられ、これらも2種以上を併用してもよい。
As the cationic water-soluble polymer substance, cationic polyacrylamide, polyethyleneimine, cationic grafted starch, cationic starch,
Examples thereof include cationized polysaccharides such as cationized guar gum, cationized xanthan gum and cationized tara gum, and these may be used in combination of two or more kinds.

【0011】アニオン性水溶性高分子物質に対するカチ
オン性水溶性高分子物質の添加量は、アニオン性水溶性
高分子物質:カチオン性水溶性高分子物質の重量比が
1:0.01〜100、好ましくは1:0.1〜10とな
るようにする。
The addition amount of the cationic water-soluble polymer substance to the anionic water-soluble polymer substance is such that the weight ratio of the anionic water-soluble polymer substance to the cationic water-soluble polymer substance is 1: 0.01 to 100, The ratio is preferably 1: 0.1-10.

【0012】凝固剤としては、乳酸、リン酸、炭酸、グ
ルコン酸等のカルシウム、マグネシウム、バリウム、ボ
ロン、アルミニウム、チタニウム等の塩または、カルシ
ウム、マグネシウム、バリウム、ボロン、アルミニウ
ム、チタニウム等の塩化物、水酸化物等が挙げられる。
As the coagulant, salts such as lactic acid, phosphoric acid, carbonic acid and gluconic acid such as calcium, magnesium, barium, boron, aluminum and titanium or chlorides such as calcium, magnesium, barium, boron, aluminum and titanium. , Hydroxide and the like.

【0013】アニオン性水溶性高分子物質に対する凝固
剤の添加量は、アニオン性水溶性高分子物質:凝固剤の
重量比が1:0.01〜10、好ましくは1:0.03〜
0.5となるようにする。
The amount of the coagulant added to the anionic water-soluble polymer substance is such that the weight ratio of the anionic water-soluble polymer substance to the coagulant is 1: 0.01-10, preferably 1: 0.03-.
Set it to 0.5.

【0014】アニオン性水溶性高分子物質はそのままで
も、あるいは、その適宜の濃度の水溶液または、水もし
くは有機溶剤、例えば、アセトン、グリセリン、プロピ
レングリコール、1,3−ブチレングリコール、ポリエ
チレングリコール、低級アルコール、高級アルコール、
エステル類、高級脂肪酸、炭化水素、油脂中の適宜の濃
度の懸濁液として使用できる。水溶液または懸濁液にお
けるアニオン性水溶液高分子物質の濃度は特に限定する
ものではない。
The anionic water-soluble polymer substance may be used as it is, or may be an aqueous solution having an appropriate concentration, or water or an organic solvent such as acetone, glycerin, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, polyethylene glycol, a lower alcohol. , High alcohol,
It can be used as a suspension having an appropriate concentration in esters, higher fatty acids, hydrocarbons and fats and oils. The concentration of the anionic aqueous solution polymer substance in the aqueous solution or suspension is not particularly limited.

【0015】本発明の水溶性高分子物質には、沈降微細
シリカ、水和シリカゲル、脱水シリカゲル、天然または
合成のアルミナ水和物、天然または合成のゼオライト、
フライアッシュ、ケイ酸ナトリウム、硫酸アルミニウ
ム、アルミン酸ナトリウム、焼石膏または2水石膏など
の無機物を混合することができる。さらに、脂肪酸塩、
高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスル
ホン酸およびアルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタ
レンスルホン酸ホルマリン縮合物、ジアルキルスルホコ
ハク酸塩、アルキルホスフェート塩、ポリオキシエチレ
ンサルフェート塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルおよびポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテ
ル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソ
ルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアシルエ
ステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックポリ
マー、脂肪酸モノグリセライド、アルキルアミン塩およ
び第4級アンモニウム塩から選ばれる1種以上の界面活
性剤を混合することができる。
The water-soluble polymer substance of the present invention includes precipitated fine silica, hydrated silica gel, dehydrated silica gel, natural or synthetic alumina hydrate, natural or synthetic zeolite,
Inorganic substances such as fly ash, sodium silicate, aluminum sulfate, sodium aluminate, calcined gypsum or gypsum dihydrate can be mixed. In addition, fatty acid salts,
Higher alcohol sulfate ester salt, alkylbenzene sulfonic acid and alkyl naphthalene sulfonate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl phosphate salt, polyoxyethylene sulfate salt, polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene alkylphenol ether, Mixing one or more surfactants selected from sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene acyl ester, oxyethyleneoxypropylene block polymer, fatty acid monoglyceride, alkylamine salt and quaternary ammonium salt. You can

【0016】また、廃棄された掘削土砂が腐敗し、悪臭
を放つのを防止するために香料や防臭・消臭剤を混合す
ることが出来る。香料としては、バラ油、ジャスミン
油、ネロリ油、ラベンダー油、イランイラン油、チュベ
ローズ油、クラリセージ油、クローブ油、ペパーミント
油、ゼラニウム油、パッチュリー油、サンダルウッド
油、シンナモン油、コリアンダー油、ナツメグ油、ペパ
ー油、レモン油、オレンジ油、ベルガモット油、オポポ
ナックス油、ベチバー油、オリス油、オークモス油など
の植物性香料やムスク油、シベット油、カストリウム
油、アンバーグリス油などの動物性香料やリモネン、β
−カリオフィレン、シス−3−ヘキセノール、リナロー
ル、ファルネソール、β−フェニルエチルアルコール、
2,6−ノナジエナール、シトラール、α−ヘキシルシ
ンナミックアルデヒド、β−イオノン、l−カルボン、
シクロペンタデカン、リナリルアセテート、ベンジルベ
ンゾエート、γ−ウンデカラクトン、オイゲノール、ロ
ーズオキサイド、インドール、フェニルアセトアルデヒ
ドジメチルアセタール、オーランチオールなどの合成香
料が挙げられる。防臭・消臭剤としては、サイクロデキ
ストリン、高分子金属錯体、植物抽出物、アビエチン
酸、安定化二酸化塩素、過マンガン酸カリ、活性炭、ゼ
オライトが挙げられる。
Further, in order to prevent the discarded excavated soil from decaying and giving off a bad odor, it is possible to mix a fragrance or a deodorant / deodorant. Fragrances include rose oil, jasmine oil, neroli oil, lavender oil, ylang-ylang oil, tuberose oil, clary sage oil, clove oil, peppermint oil, geranium oil, patchouli oil, sandalwood oil, cinnamon oil, coriander oil, nutmeg oil. , Pepper oil, lemon oil, orange oil, bergamot oil, opoponax oil, vetiver oil, orris oil, oak moss oil and other vegetable flavors and musk oil, civet oil, caustium oil, ambergris oil and other animal flavors and limonene, β
-Caryophyllene, cis-3-hexenol, linalool, farnesol, β-phenylethyl alcohol,
2,6-nonadienal, citral, α-hexylcinnamic aldehyde, β-ionone, 1-carvone,
Examples thereof include synthetic fragrances such as cyclopentadecane, linalyl acetate, benzyl benzoate, γ-undecalactone, eugenol, rose oxide, indole, phenylacetaldehyde dimethyl acetal and auranium thiol. Examples of the deodorant / deodorant include cyclodextrin, polymeric metal complexes, plant extracts, abietic acid, stabilized chlorine dioxide, potassium permanganate, activated carbon, and zeolite.

【0017】本発明のアニオン性水溶性高分子物質の土
砂に対する添加量は、通常、土砂1m3 当たり0.1〜
50kgであり、好ましくは1〜10kgである。しか
し、この添加量は一義的に決めることはできず、土砂の
水分含量により変動する。すなわち、土砂に含まれる水
分が多ければ多いほど、その土砂は、より一層軟弱で流
動性をもったものとなるが、この含水量の多寡の程度以
外に土砂の粒度分布によっても、軟弱で流動性を示す程
度は大きく異なってくる。それは、土砂の粒度が粗大に
なればなる程、同じ含水量であっても、しだいに流動性
が強く現れてくるからである。
The amount of the anionic water-soluble polymer substance of the present invention to be added to the earth and sand is usually 0.1 to 1 m 3 of earth and sand.
It is 50 kg, preferably 1 to 10 kg. However, this addition amount cannot be uniquely determined and varies depending on the water content of the soil. In other words, the more moisture the soil contains, the softer it becomes and the more fluid it will be. However, depending on the particle size distribution of the sand in addition to the degree of water content, it will be soft and fluid. The degree to which sex is shown varies greatly. The reason is that the coarser the particle size of the soil, the stronger the fluidity of the soil, even with the same water content.

【0018】本発明の方法においては、カチオン性水溶
液高分子物質と凝固剤とを併用してもよく、この場合
も、上記のアニオン性水溶液高分子物質に対する重量比
と同様な割合で使用できる。
In the method of the present invention, a cationic aqueous solution polymer substance and a coagulant may be used in combination, and in this case, the same weight ratio as the above anionic aqueous solution polymer substance can be used.

【0019】[0019]

【作用】本発明によれば、シールド式トンネル工法、な
かでも、泥土圧シールド工法において、掘削土砂をシー
ルド機の隔壁後方へ掘削土砂を排出する途中において、
アニオン性水溶性高分子物質、あるいはその水溶液また
は水もしくは有機溶剤懸濁液を添加混合し、ついでカチ
オン性水溶性高分子物質および/または凝固剤を添加混
合すると、急速に水溶性高分子物質同士のコンプレック
ス化または凝集化が起こり、これによって土砂粒子の凝
集化が生じ、それまで流動性を呈していた掘削土砂は急
速に非流動化し、見掛け上固形化物となる。また、シー
ルド機の隔壁前方に、アニオン性水溶性高分子物質を含
む掘進用添加材を送り出して、掘削土砂と混合撹拌しな
がら切羽面を掘削し、ついで掘削土砂をシールド機の隔
壁後方へ搬出する途中において、カチオン性水溶性高分
子物質および/または凝固剤を添加混合することによ
り、同様に、急速に水溶性高分子同士のコンプレックス
化または凝集化が起こり、これによって土砂粒子の凝集
化が生じ、それまで流動性を呈していた掘削土砂は急速
に非流動化し、見掛け上固形化物となる。このような固
形状土砂となれば、スクリューコンベアの排出口近くで
は、いわゆる止水栓個処が形成されるので、地山が高水
圧の砂礫地盤掘削時にしばしば遭遇するスクリューコン
ベア排出口からの土砂の噴発を防止することができ、し
たがって、安全円滑に掘削することが可能になる。
According to the present invention, in the shield type tunnel construction method, in particular, the mud pressure shield construction method, in the middle of discharging the excavated earth and sand to the rear of the partition wall of the shield machine,
When an anionic water-soluble polymer substance or its aqueous solution or water or an organic solvent suspension is added and mixed, and then a cationic water-soluble polymer substance and / or a coagulant is added and mixed, the water-soluble polymer substances are rapidly mixed with each other. Complexation or agglomeration occurs, which causes agglomeration of the sediment particles, and the excavated sediment that had previously been fluidized rapidly becomes non-fluid and apparently becomes a solidified product. In addition, an excavation additive containing an anionic water-soluble polymer is sent to the front of the bulkhead of the shield machine, the face face is excavated while mixing and stirring with the excavated earth and sand, and then the excavated earth and sand is carried to the rear of the bulkhead of the shield machine. By adding and mixing the cationic water-soluble polymer substance and / or the coagulant during the process, similarly, the water-soluble polymers are rapidly complexed or aggregated with each other, which causes the sediment particles to aggregate. The excavated sediment that had been generated and had fluidity until then rapidly became non-fluidized, and became apparently solidified. With such solid earth and sand, so-called water stop plugs are formed near the outlet of the screw conveyor, so the soil from the screw conveyor outlet that is often encountered when excavating sand gravel ground with high water pressure It is possible to prevent the eruption of, and therefore it is possible to excavate safely and smoothly.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらにに詳し
く説明するが、これに限定されるものではない。 実施例1 まず、添付の図1に示すシステム図を用い、本発明掘削
方法の一具体例を説明する。図1中、20はシールド発
進竪坑であり、3はシールド機本体、5はそのロータリ
ーカッタであり、21はカッタ前面の切羽である。掘削
に使用される掘進用添加材は、地上の掘進用添加材調製
プラント1およびミキサー1bで、水、粘土鉱物および
必要に応じて増粘安定剤としてカルボキシメチルセルロ
ースナトリウム(CMC)を添加混合して調製される。
ついで、ポンプ2で輸送管11を通して、ロータリーカ
ッタ5のスリット開口部12から、シールド機3の前面
の切羽21に該添加材を送り出す。掘進用添加材は、切
羽21の土圧がシールド機前面に作用するのに対抗して
切羽の崩壊を防ぎながら掘削を進めるに当たって必要な
ものであり、さらにロータリーカッタ5によって掘削さ
れた土砂は、該添加材と共にロータリーカッター5の背
面のミキシングチャンバー4内に取り込まれる。ミキシ
ングチャンバー4は隔壁19によって、シールド機3に
おける隔壁19の後方の作業室と隔離されており、ミキ
シングチャンバー4内において、加圧されたままの状態
で、掘削土砂と掘進添加材が混合され、土砂は流動性を
与えられて、スクリューコンベア6の前半部9の入口か
らスクリューコンベア6内に取り込まれる。スクリュー
コンベア6によって掘削土砂がミキシングチャンバー4
内から隔壁19の後方へ搬出されるためには、流動性の
ある土砂であることが必要な性質として要求される。こ
のような流動性を土砂に付与するために掘進用添加材が
必要であり、特に砂礫地盤を掘削する場合には掘進用添
加材が掘削性に果たす役割は極めて大きい。スクリュー
コンベア6への取り込みが容易なためにも、土砂は流動
性が必要である。
The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the invention is not limited thereto. Example 1 First, a specific example of the excavation method of the present invention will be described using the attached system diagram shown in FIG. In FIG. 1, 20 is a shield starting shaft, 3 is a shield machine main body, 5 is a rotary cutter thereof, and 21 is a front face of the cutter. The excavating additive used for excavation is prepared by adding and mixing water, clay minerals and sodium carboxymethyl cellulose (CMC) as a thickening stabilizer as needed in the above-mentioned excavating additive preparation plant 1 and mixer 1b. Is prepared.
Then, the additive material is sent out from the slit opening 12 of the rotary cutter 5 to the face 21 of the front face of the shield machine 3 through the transport pipe 11 by the pump 2. The additive material for excavation is necessary for advancing the excavation while preventing the collapse of the face against the earth pressure of the face 21 acting on the front surface of the shield machine, and the earth and sand excavated by the rotary cutter 5 is It is taken into the mixing chamber 4 on the back surface of the rotary cutter 5 together with the additive. The mixing chamber 4 is separated from the working chamber behind the partition 19 in the shield machine 3 by the partition wall 19. In the mixing chamber 4, the excavated soil and the excavation additive are mixed while being pressurized. The earth and sand are given fluidity and taken into the screw conveyor 6 from the inlet of the front half 9 of the screw conveyor 6. The excavated sediment is mixed by the screw conveyor 6 into the mixing chamber 4
In order to be carried out to the rear of the partition wall 19 from the inside, it is required that the soil has fluidity as a necessary property. An excavation additive is required to impart such fluidity to the sand and sand, and particularly when excavating sand and gravel ground, the excavation additive plays an extremely important role in excavability. The soil must have fluidity because it can be easily taken into the screw conveyor 6.

【0021】ついで、スクリューコンベア6に取り込ま
れた土砂には、その前半部9の適当な部分において、ア
ニオン性水溶性高分子物質、あるいはその水溶液または
水もしくは有機溶剤懸濁液の貯留タンク14からポンプ
7またはスクリューコンベアを用い、輸送管15を通し
てスクリューコンベア6への入り口8からアニオン性水
溶性高分子物質が送り込まれ、スクリューによって混合
撹拌されながら、次第に中間部9’へ送り出されてい
く。この中間部において、カチオン性水溶性高分子また
は凝固剤の貯留タンク14’からポンプ7’を用い、輸
送管15’を通してスクリューコンベア6の中間部入り
口8’からカチオン性水溶性高分子または凝固剤を送り
込む。土砂はスクリューによって添加剤と混合撹拌され
ながら、次第に後半部に送り出されていく。この間に水
溶性高分子物質同士のコンプレックス化または凝集化が
急速に起こって、極めて短時間で土砂は非流動性とな
る。
Then, the earth and sand taken into the screw conveyor 6 is discharged from the storage tank 14 of the anionic water-soluble polymer substance or its aqueous solution or water or organic solvent suspension at an appropriate portion of the front half portion 9. The anionic water-soluble polymer substance is fed from the inlet 8 to the screw conveyer 6 through the transport pipe 15 using the pump 7 or the screw conveyer, and is gradually fed to the intermediate portion 9 ′ while being mixed and stirred by the screw. In this intermediate part, a pump 7'is used from the storage tank 14 'of the cationic water-soluble polymer or coagulant, and the cationic water-soluble polymer or coagulant is introduced from the intermediate part inlet 8'of the screw conveyor 6 through the transport pipe 15'. Send in. The earth and sand are gradually sent to the latter half while being mixed and stirred with the additive by the screw. During this time, complexation or agglomeration of the water-soluble polymer substances rapidly occurs, and the earth and sand become non-fluid in an extremely short time.

【0022】非流動性になった土砂はスクリューによる
搬送性が著しく悪くなるので、後半部10では次第にス
クリューコンベア6内の土砂の後方への移動性が遅くな
り、遂にはコンベア6の最終部13に土砂によるコンベ
ア6の閉塞部が形成されるようになる。このような閉塞
部が形成されると、それより前方の部分、すなわち1
0、9’、9およびミキシングチャンバー4はそのため
に加圧された状態が保持され、したがって切羽21にも
土圧対抗圧が維持され、切羽の崩壊を防止することが出
来ると共に、切羽21が土圧の大きな滞水砂礫土砂地盤
の場合にも、スクリューコンベア6の後部17から掘削
土砂が噴発することなく、安全円滑に掘進することが出
来る。16は掘削土砂を後方へ搬送するベルトコンベア
であり、18は、ずりトロである。
Since the soil that has become non-fluid has a markedly poor transportability by the screw, in the latter half part 10, the rearward mobility of the sediment in the screw conveyor 6 is gradually decreased, and finally the last part 13 of the conveyor 6. The closed portion of the conveyor 6 is formed by the earth and sand. When such an occlusion is formed, the part in front of it, that is, 1
Therefore, 0, 9 ′, 9 and the mixing chamber 4 are kept in a pressurized state. Therefore, the earth pressure against the cutting face 21 is maintained, the collapse of the cutting face can be prevented, and the cutting face 21 is soiled. Even in the case of water-bearing gravel and sand ground having a large pressure, excavation earth and sand can be safely and smoothly excavated from the rear portion 17 of the screw conveyor 6. Reference numeral 16 is a belt conveyor that conveys the excavated soil to the rear, and 18 is a slide toro.

【0023】この掘削方法によりシルト混じりの砂地盤
をシールド工法で掘削した。発生掘削土砂の粒土構成
は、レキ・砂分が61.7%、シルト・粘土分が38.3
%であり、その含水比は、29.2%であった。掘削条
件と結果は、つぎの通りであった。掘進用添加材の配合
を表1に示す。
By this excavation method, sand ground mixed with silt was excavated by the shield method. The composition of the generated excavated sand is 61.7% for gravel and sand, and 38.3 for silt and clay.
%, And the water content ratio was 29.2%. The excavation conditions and results were as follows. Table 1 shows the composition of the additive material for excavation.

【0024】[0024]

【表1】 アニオン性水溶性高分子物質の掘削土砂への添加量は、
掘削土砂に対して表2のとおりとなるようにした。
[Table 1] The amount of anionic water-soluble polymer added to excavated sediment is
The excavated soil was set as shown in Table 2.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】カチオン性水溶性高分子物質を添加した掘
削土砂の評価を表3、4および5に示す。
Tables 3, 4 and 5 show the evaluation of the excavated sediment containing the cationic water-soluble polymer substance.

【0027】[0027]

【表3】 [Table 3]

【0028】[0028]

【表4】 [Table 4]

【0029】[0029]

【表5】 [Table 5]

【0030】また、凝固剤を添加した掘削土砂の評価を
表6に示す。
Table 6 shows the evaluation of the excavated sediment containing the coagulant.

【0031】[0031]

【表6】 [Table 6]

【0032】表4中のカチオングラフト化デンプンと
は、窒素含有率0.3%となるように4級カチオンエー
テル化した澱粉に、ポリ−3−メタクリルオキシ−2−
ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド
をグラフト率6%にグラフトしたものをいう。表5中カ
チオン化グアーガムとは、窒素含有率1.1%となるよ
うに4級カチオンエーテル化したものをいう。また、添
加率(%)とは、アニオン性水溶性高分子物質に対する
カチオン性水溶性高分子物質または凝固剤の百分率をい
う。また、表3〜6中のスランプ評価は、JIS−A−
1101におけるコンクリートのスランプ試験方法に従
って、コンクリートの代わりに改良処理の終わった土砂
を用いて測定した。測定は、スランプコーンに改良処理
後の土砂を、詰め始めてから詰め終わるまでの時間を3
分以内となるようにして詰め、詰め終わって直ちにスラ
ンプコーンを静かに鉛直に引き上げて、改良土砂の中央
部における下がりをはかり、これをスランプとし、スラ
ンプの測定結果でもって改良効果の優劣を比較した。
The cation-grafted starch in Table 4 means starch which is quaternary cation etherified so that the nitrogen content is 0.3%, and poly-3-methacryloxy-2-.
A product obtained by grafting hydroxypropyltrimethylammonium chloride at a graft ratio of 6%. The cationized guar gum in Table 5 refers to a quaternary cation etherified product having a nitrogen content of 1.1%. The addition rate (%) means the percentage of the cationic water-soluble polymer substance or the coagulant with respect to the anionic water-soluble polymer substance. The slump evaluations in Tables 3 to 6 are JIS-A-
According to the concrete slump test method in 1101, the soil was subjected to the improvement treatment instead of the concrete, and the measurement was performed. The measurement is the time from the start of packing the slump corn to the end of packing the soil after the improvement treatment is 3
Pack within 5 minutes, and immediately after packing, gently pull up the slump cone vertically to measure the fall in the center of the improved sediment, use this as the slump, and compare the superiority and inferiority of the improvement effect based on the slump measurement results. did.

【0033】また、ダンプトラックなどに積載して走行
したとき、走行の途中で振動によって、流動化するかど
うか、あるいは、ベルトコンベアーで搬送中に流動化す
るかどうかの判定を一義的に決定するのは、土砂の粒度
分布が異なれば、大幅に変動することから極めて難しい
ものではあるが、多くの実際の工事における多数の土砂
を取り扱ってきた経験からすれば、一応の目安として
は、スランプが7cm以上の大きな値を示すものとして
は、流動化しやすい軟弱な土砂であるとみなすことが出
来る。したがって、保型性の判定は、スランプが7cm
以下のものを保型性良好とみなすことができ、以下の基
準で行った。 ◎ 優良、○ 良好、△ 可、× 不適
When the vehicle is loaded on a dump truck or the like and travels, it is uniquely determined whether or not it is fluidized due to vibration during traveling, or whether it is fluidized while being conveyed by a belt conveyor. It is extremely difficult if the particle size distribution of earth and sand is different, because it will fluctuate drastically, but from the experience of handling many earth and sand in many actual construction works, slump is a rough guideline. Those showing a large value of 7 cm or more can be considered to be soft earth and sand that easily fluidize. Therefore, the slump is 7 cm for shape retention.
The following can be regarded as having good shape retention, and the following criteria were used. ◎ Excellent, ○ Good, △ Fair, × Inappropriate

【0034】実施例2 つぎに、添付の図2に示すシステム図を用い、本発明掘
削方法のもう1つの具体例を説明する。図2中、20は
シールド発進竪坑であり、3はシールド機本体、5はそ
のロータリーカッタであり、21はカッタ前面の切羽で
ある。掘削に使用される掘進用添加材は、地上の掘進用
添加材調製プラント1およびミキサー1bで、アニオン
性水溶性高分子物質、水、粘土鉱物および必要に応じて
増粘安定剤としてカルボキシメチルセルロースナトリウ
ム(CMC)を添加混合して調製される。ついで、ポン
プ2で輸送管11を通して、ロータリーカッタ5のスリ
ット開口部12から、シールド機3の前面の切羽21に
該添加材を送り出す。掘進用添加材は、切羽21の土圧
がシールド機前面に作用するのに対抗して切羽の崩壊を
防ぎながら掘削を進めるに当たって必要なものであり、
さらにロータリーカッタ5によって掘削された土砂は、
該添加材と共にロータリーカッター5の背面のミキシン
グチャンバー4内に取り込まれる。ミキシングチャンバ
ー4は隔壁19によって、シールド機3における隔壁1
9の後方の作業室と隔離されており、ミキシングチャン
バー4内において、加圧されたままの状態で、掘削土砂
と掘進添加材が混合され、土砂は流動性を与えられて、
スクリューコンベア6の前半部9の入口からスクリュー
コンベア6内に取り込まれる。スクリューコンベア6に
よって掘削土砂がミキシングチャンバー4内から隔壁1
9の後方へ搬出されるためには、流動性のある土砂であ
ることが必要な性質として要求される。このような流動
性を土砂に付与するために掘進用添加材が必要であり、
特に砂礫地盤を掘削する場合には掘進用添加材が掘削性
に果たす役割は極めて大きい。スクリューコンベア6へ
の取り込みが容易なためにも、土砂は流動性が必要であ
る。
Embodiment 2 Next, another concrete example of the excavation method of the present invention will be described using the attached system diagram shown in FIG. In FIG. 2, 20 is a shield starting shaft, 3 is a shield machine main body, 5 is a rotary cutter thereof, and 21 is a front face of the cutter. The additive for excavation used for excavation is an anionic water-soluble polymer substance, water, a clay mineral, and sodium carboxymethylcellulose sodium as a thickening stabilizer as necessary in the above-described excavator additive preparation plant 1 and mixer 1b. (CMC) is added and mixed. Then, the additive material is sent out from the slit opening 12 of the rotary cutter 5 to the face 21 of the front face of the shield machine 3 through the transport pipe 11 by the pump 2. The additive material for excavation is necessary for advancing excavation while preventing the collapse of the cutting face against the earth pressure of the cutting face 21 acting on the front surface of the shield machine,
Furthermore, the earth and sand excavated by the rotary cutter 5
It is taken into the mixing chamber 4 on the back surface of the rotary cutter 5 together with the additive. The mixing chamber 4 is provided with a partition 19 so that the partition 1 in the shield machine 3
9 is separated from the work chamber behind, and in the mixing chamber 4, the excavated earth and sand and the excavation additive are mixed while being pressurized, and the earth and sand are given fluidity,
It is taken into the screw conveyor 6 from the inlet of the first half 9 of the screw conveyor 6. The excavated earth and sand from the mixing chamber 4 is separated from the partition wall 1 by the screw conveyor 6.
In order to be carried out to the rear of No. 9, it is required that the soil has fluidity. An additive material for excavation is required to impart such fluidity to earth and sand,
Especially when excavating gravel ground, the additive material for excavation plays an extremely important role in excavability. The soil must have fluidity because it can be easily taken into the screw conveyor 6.

【0035】ついで、スクリューコンベア6に取り込ま
れた土砂には、その前半部9の適当な部分において、カ
チオン性水溶性高分子物質または凝固剤の貯留タンク1
4’からポンプ7’を用い、輸送管15’を通してスク
リューコンベア6への入り口8からカチオン性水溶性高
分子物質または凝固剤を送り込む。土砂はスクリューに
よって添加剤と混合撹拌されながら、次第に後半部10
に送り出されていく。この間に水溶性高分子物質同士の
コンプレックス化または凝集化が急速に起こって、極め
て短時間で土砂は非流動性となる。非流動性になった土
砂はスクリューによる搬送性が著しく悪くなるので、後
半部8では次第にスクリューコンベア6内の土砂の後方
への移動性が遅くなり、遂にはコンベア6の最終部13
に土砂によるコンベア6の閉塞部が形成されるようにな
る。このような閉塞部が形成されると、それより前方の
部分、すなわち10、9およびミキシングチャンバー4
はそのために加圧された状態が保持され、したがって切
羽21にも土圧対抗圧が維持され、切羽の崩壊を防止す
ることが出来ると共に、切羽21が土圧の大きな滞水砂
礫土砂地盤の場合にも、スクリューコンベア6の後部1
7から掘削土砂が噴発することなく、安全円滑に掘進す
ることが出来る。16は掘削土砂を後方へ搬送するベル
トコンベアであり、18は、ずりトロである。
Then, in the earth and sand taken into the screw conveyor 6, in an appropriate portion of the first half portion 9, a cationic water-soluble polymer substance or a coagulant storage tank 1
A cationic water-soluble polymer substance or a coagulant is fed from an inlet 8 to the screw conveyor 6 through a transport pipe 15 'using a pump 7'from 4'. The earth and sand are gradually mixed with the additive by the screw and stirred, and gradually the latter half 10
Will be sent to. During this time, complexation or agglomeration of the water-soluble polymer substances rapidly occurs, and the earth and sand become non-fluid in an extremely short time. Since the soil that has become non-fluid has markedly deteriorated transportability by the screw, the mobility of the soil in the screw conveyor 6 toward the rear gradually decreases in the latter half 8 and finally the final portion 13 of the conveyor 6
The closed portion of the conveyor 6 is formed by the earth and sand. When such an occlusion is formed, the front portion, that is, 10, 9 and the mixing chamber 4 is formed.
Therefore, the pressurized state is maintained, and therefore, the earth face counter pressure is maintained also on the face 21, so that the face face can be prevented from collapsing and the face face 21 has a large soil pressure. Also, the rear part 1 of the screw conveyor 6
From 7, the excavated earth and sand can be safely and smoothly excavated without spouting. Reference numeral 16 is a belt conveyor that conveys the excavated soil to the rear, and 18 is a slide roller.

【0036】この掘削方法によりシルト混じりの砂地盤
をシールド工法で掘削した。発生掘削土砂の粒土構成
は、レキ・砂分が61.7%、シルト・粘土分が38.
3%であり、その含水比は、29.2%であった。掘削
条件と結果は、つぎの通りであった。掘進用添加材の配
合を表7に示す。
By this excavation method, sand ground mixed with silt was excavated by the shield method. The composition of the generated excavated sand is 61.7% for gravel and sand, and 38 for silt and clay.
It was 3%, and its water content ratio was 29.2%. The excavation conditions and results were as follows. Table 7 shows the formulation of the additive material for excavation.

【0037】[0037]

【表7】 [Table 7]

【0038】アニオン性水溶性高分子物質の種類および
掘進用添加材への添加量は、掘削土砂に対して表8のと
おりとなるようにした。
The type of anionic water-soluble polymer and the amount added to the additive for excavation were set as shown in Table 8 for excavated soil.

【0039】[0039]

【表8】 [Table 8]

【0040】カチオン性水溶性高分子物質を添加した掘
削土砂の評価を表9、10および11に示す。
Tables 9, 10 and 11 show the evaluation of excavated sediment containing the cationic water-soluble polymer substance.

【0041】[0041]

【表9】 [Table 9]

【0042】[0042]

【表10】 [Table 10]

【0043】[0043]

【表11】 [Table 11]

【0044】また、凝固剤を添加した掘削土砂の評価を
表12に示す。
Table 12 shows the evaluation of the excavated sediment containing the coagulant.

【0045】[0045]

【表12】 [Table 12]

【0046】表10中のカチオングラフト化デンプンと
は、窒素含有率0.3%となるように4級カチオンエー
テル化した澱粉に、ポリ−3−メタクリルオキシ−2−
ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド
をグラフト率6%にグラフトしたものをいう。表11中
のカチオン化グアーガムとは、窒素含有率1.1%とな
るように4級カチオンエーテル化したものをいう。ま
た、添加率(%)とは、アニオン性水溶性高分子に対す
るカチオン性水溶性高分子または凝固剤の百分率をい
う。また、表9〜12中のスランプ評価は、JIS−A
−1101におけるコンクリートのスランプ試験方法に
したがって、コンクリートの代わりに改良処理の終わっ
た土砂を用いて測定した。測定は、スランプコーンに改
良処理後の土砂を、詰め始めてから詰め終わるまでの時
間を3分以内となるようにして詰め、詰め終わって直ち
にスランプコーンを静かに鉛直に引き上げて、改良土砂
の中央部における下がりをはかり、これをスランプと
し、スランプの測定結果でもって改良効果の優劣を比較
した。
Cation-grafted starch in Table 10 means starch which has been quaternary cation-etherified to have a nitrogen content of 0.3%, and poly-3-methacryloxy-2-.
A product obtained by grafting hydroxypropyltrimethylammonium chloride at a graft ratio of 6%. The cationized guar gum in Table 11 refers to a quaternary cation etherified product having a nitrogen content of 1.1%. The addition rate (%) means the percentage of the cationic water-soluble polymer or the coagulant with respect to the anionic water-soluble polymer. The slump evaluations in Tables 9 to 12 are JIS-A.
According to the concrete slump test method in -1101, the soil and sand subjected to the improvement treatment were used instead of the concrete. The slump cone was packed with the improved soil and sand so that the time from the start of filling to the end of filling was within 3 minutes, and immediately after the filling, the slump cone was gently pulled up vertically, and the center of the improved soil The slump was measured for the drop in the part and the superiority and inferiority of the improvement effect was compared with the slump measurement results.

【0047】また、ダンプトラックなどに積載して走行
したとき、走行の途中で振動によって、流動化するかど
うか、あるいは、ベルトコンベアーで搬送中に流動化す
るかどうかの判定を一義的に決定するのは、土砂の粒度
分布が異なれば、大幅に変動することから極めて難しい
ものではあるが、多くの実際の工事における多数の土砂
を取り扱ってきた経験からすれば、一応の目安として
は、スランプが7cm以上の大きな値を示すものとして
は、流動化しやすい軟弱な土砂であるとみなすことが出
来る。したがって、保型性の判定は、スランプが7cm
以下のものを保型性良好とみなすことができ、以下の基
準で行った。 ◎ 優良、○ 良好、△ 可、× 不適
Further, when the vehicle is loaded on a dump truck or the like and travels, it is uniquely determined whether or not it fluidizes due to vibration during traveling, or whether it fluidizes while being conveyed by a belt conveyor. It is extremely difficult if the particle size distribution of earth and sand is different, because it will fluctuate drastically, but from the experience of handling many earth and sand in many actual construction works, slump is a rough guideline. Those showing a large value of 7 cm or more can be considered to be soft earth and sand that easily fluidize. Therefore, the slump is 7 cm for shape retention.
The following can be regarded as having good shape retention, and the following criteria were used. ◎ Excellent, ○ Good, △ Fair, × Inappropriate

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、アニオン性水溶性高分
子物質を掘削土砂に混合し、ついでカチオン性水溶性高
分子物質および/または凝固剤を添加混合すると、掘削
土砂を凝集、脱水、非流動化させる。そうすると、その
スクリューコンベア後部に充填された掘削土砂が、地山
の土圧に対する止水プラグ機能を果たし、シールド切羽
周辺の地山の乱れの低減、地表面沈下の低減という効果
を奏する。また、排土はダンプカーでそのまま搬出でき
るよう凝集、脱水されているので、掘削土砂の改良設
備、その用地及び改良剤を必要としない。そのため狭い
工事用地で経済的な施工が可能となる。
According to the present invention, when an anionic water-soluble polymer substance is mixed with excavated sediment, and then a cationic water-soluble polymer substance and / or a coagulant is added and mixed, the excavated sediment is aggregated, dehydrated, Make it non-fluidized. Then, the excavated earth and sand filled in the rear part of the screw conveyor fulfills the function of a water blocking plug against the earth pressure of the natural ground, and has the effect of reducing the disturbance of the natural ground around the shield face and reducing the subsidence of the ground. Moreover, since the discharged soil is aggregated and dehydrated so that it can be carried out as it is by a dump truck, there is no need for equipment for improving excavated soil, its site, and an improving agent. Therefore, economical construction is possible in a small construction site.

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

【図1】 泥土圧シールドの掘進用添加材調製プラント
とその配管、シールド機の一実施例を示すシステム図で
ある。
FIG. 1 is a system diagram showing an example of a mud pressure shield excavating additive preparation plant, its piping, and a shield machine.

【図2】 泥土圧シールドの掘進用添加材調製プラント
とその配管、シールド機の他の実施例を示すシステム図
である。
FIG. 2 is a system diagram showing another example of a mud pressure shield excavating additive preparation plant, its piping, and a shield machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:掘進用添加材調製プラント(粘度、水、CMCの貯
留、計量、混合ミキサーへの投入設備) 1b:掘進用添加材混合ミキサー 2:掘進用添加材加圧注入ポンプ 3:シールド掘削機 4:ミキシングチャンバー 5:回転カッター 6:排土用スクリューコンベア 7:アニオン性水溶性高分子の添加ポンプ 7’:カチオン性水溶性高分子または凝固剤の添加ポン
プ 8:アニオン性水溶性高分子の添加孔 8’:カチオン性水溶性高分子または凝固剤の添加孔 9:スクリューコンベア前半部 9’:スクリューコンベア中間部 10:スクリューコンベア後半部 11:掘進用添加材輸送管 12:掘進用添加材吐出口 13:スクリューコンベアの止水プラグ形成部 14:アニオン性水溶性高分子の貯留タンク 14’:カチオン性水溶性高分子または凝固剤の貯留タ
ンク 15:アニオン性水溶性高分子の輸送管 15’:カチオン性水溶性高分子または凝固剤の輸送管 16:排土用ベルトコンベア 17:排土用スクリューコンベア排出口 18:排土運搬用ずりトロ
1: Drilling additive preparation plant (viscosity, water, CMC storage, metering, input equipment to mixing mixer) 1b: Drilling additive mixing mixer 2: Drilling additive pressure injection pump 3: Shield excavator 4 : Mixing chamber 5: Rotating cutter 6: Screw conveyor for soil removal 7: Pump for adding anionic water-soluble polymer 7 ': Pump for adding cationic water-soluble polymer or coagulant 8: Addition of anionic water-soluble polymer Hole 8 ': Addition hole for cationic water-soluble polymer or coagulant 9: Screw conveyor first half 9': Screw conveyor middle 10: Screw conveyor second half 11: Excavation additive transport pipe 12: Excavation additive discharge Outlet 13: Water stop plug forming part of screw conveyor 14: Anionic water-soluble polymer storage tank 14 ': Cationic water-soluble polymer or coagulation Solid agent storage tank 15: Transport pipe for anionic water-soluble polymer 15 ': Transport pipe for cationic water-soluble polymer or coagulant 16: Belt conveyor for earth removal 17: Screw conveyor outlet for earth removal 18: Discharge Soil transporting Toro

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹岡 一男 兵庫県三田市あかしあ台1丁目2番2号 (72)発明者 中島 徹 大阪府堺市東湊町1丁49番地 (72)発明者 岸田 達也 兵庫県尼崎市東園田町2丁目210番 HA NAハウス203号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Sasaoka 1-2-2 Akaashiadai, Mita-shi, Hyogo (72) Inventor Toru Nakajima 1-49, Tominato-cho, Sakai-shi, Osaka (72) Inventor Tatsuya Kishida Hyogo 2-210 Higashi-Sonoda-cho Amagasaki City HANA House No. 203

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド式トンネル工法において、アニ
オン性水溶性高分子物質を掘削土砂に添加混合し、つい
でカチオン性水溶性高分子物質および/または凝固剤を
添加混合することにより流動性の掘削土砂を非流動化せ
しめることを特徴とするシールド掘削方法。
1. In the shield tunnel construction method, an anionic water-soluble polymer substance is added to and mixed with the excavated earth and sand, and then a cationic water-soluble polymer substance and / or a coagulant is added and mixed, whereby fluid excavated earth and sand is added. A method for excavating a shield, characterized in that it is made non-fluidizing.
【請求項2】 掘削土砂をシールド機の隔壁後方へ搬出
する途中において、アニオン性水溶性高分子物質あるい
はその水溶液または水もしくは有機溶剤懸濁液を添加混
合し、ついでカチオン性水溶性高分子物質および/また
は凝固剤を添加混合することにより流動性の掘削土砂を
非流動化せしめる請求項1記載のシールド掘削方法。
2. An anionic water-soluble polymer substance or its aqueous solution or water or an organic solvent suspension is added and mixed while the excavated soil is carried out behind the partition wall of the shield machine, and then the cationic water-soluble polymer substance is added. The shield excavation method according to claim 1, wherein the fluid excavation soil is made non-fluidized by adding and / or mixing a coagulant.
【請求項3】 シールド機の隔壁前方に、アニオン性水
溶性高分子物質を送り出して、掘削土砂と混合撹拌しな
がら切羽面を掘削し、ついで掘削土砂をシールド機の隔
壁後方へ搬出する途中において、カチオン性水溶性高分
子物質および/または凝固剤を添加混合することにより
流動性の掘削土砂を非流動化せしめる請求項1記載のシ
ールド掘削方法。
3. An anionic water-soluble polymer substance is sent out in front of the partition wall of the shield machine to excavate the face face while mixing and stirring with the excavated earth and sand, and then while the excavated earth and sand is carried out to the rear of the partition wall of the shield machine. The shield excavation method according to claim 1, wherein the fluid excavated earth and sand is made non-fluidized by adding and mixing a cationic water-soluble polymer substance and / or a coagulant.
【請求項4】 アニオン性水溶性高分子物質がアルギン
酸塩、低メトキシルペクチン、カラギーナン、カルボキ
シメチルセルロース、カルボキシメチルスターチ、カル
ボキシメチルグアーガム、カルボキシメチルキサンタン
ガムまたはカルボキシメチルタラガムである請求項1〜
3いずれか1項記載のシールド掘削方法。
4. The anionic water-soluble polymer substance is alginate, low methoxyl pectin, carrageenan, carboxymethyl cellulose, carboxymethyl starch, carboxymethyl guar gum, carboxymethyl xanthan gum or carboxymethyl tara gum.
3. The shield excavation method according to any one of 3 above.
【請求項5】 カチオン性水溶性高分子物質がカチオン
性ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、およびカ
チオングラフト化澱粉、カチオン化澱粉、カチオン化グ
アーガム、カチオン化キサンタンガムまたはカチオン化
タラガムである請求項1〜3いずれか1項記載のシール
ド掘削方法。
5. The cationic water-soluble polymeric substance is cationic polyacrylamide, polyethyleneimine, and cationic grafted starch, cationic starch, cationic guar gum, cationic xanthan gum or cationic tara gum. The shield excavation method according to item 1.
【請求項6】 凝固剤が乳酸、リン酸、炭酸またはグル
コン酸とカルシウム、マグネシウム、バリウム、ボロ
ン、アルミニウムまたはチタニウムとの塩あるいはカル
シウム、マグネシウム、バリウム、ボロン、アルミニウ
ムまたはチタニウムの塩化物もしくは水酸化物である請
求項1〜3いずれか1項記載のシールド掘削方法。
6. The coagulant is a salt of lactic acid, phosphoric acid, carbonic acid or gluconic acid with calcium, magnesium, barium, boron, aluminum or titanium or a chloride or hydroxide of calcium, magnesium, barium, boron, aluminum or titanium. It is a thing, The shield excavation method of any one of Claims 1-3.
【請求項7】 添加するアニオン性水溶性高分子物質:
カチオン性水溶性高分子物質の重量比が1:0.01〜
100である請求項1〜6いずれか1項記載のシールド
掘削方法。
7. An anionic water-soluble polymer substance to be added:
The weight ratio of the cationic water-soluble polymer is 1: 0.01-
It is 100, The shield excavation method of any one of Claims 1-6.
【請求項8】 添加するアニオン性水溶性高分子物質:
凝固剤の重量比が1:0.01〜10である請求項1〜
6いずれか1項記載のシールド掘削方法。
8. An anionic water-soluble polymer substance to be added:
The weight ratio of the coagulant is 1: 0.01-10.
6. The shield excavation method according to any one of 6 above.
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