JPH08260892A - シールド工事における排土処理方法 - Google Patents
シールド工事における排土処理方法Info
- Publication number
- JPH08260892A JPH08260892A JP7084537A JP8453795A JPH08260892A JP H08260892 A JPH08260892 A JP H08260892A JP 7084537 A JP7084537 A JP 7084537A JP 8453795 A JP8453795 A JP 8453795A JP H08260892 A JPH08260892 A JP H08260892A
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- JP
- Japan
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- soil
- earth
- hopper
- sludge
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シールド工事において排出される汚泥化した
排土の含水比率を強制的に低下させて、速やかな排土処
理を可能とする。 【構成】 地上の坑口の近傍に設置された土砂ホッパ１
のホッパ本体１１内における下端開口付近の深さの位置
に、複数のウェルポイント管２を設置し、このウェルポ
イント管２内を、吸引排水装置４で真空吸引することに
より、ホッパ本体１１に投入された汚泥状の排土Ｄ中の
間隙水を吸引して脱水し、含水比率を低下させる。
排土の含水比率を強制的に低下させて、速やかな排土処
理を可能とする。 【構成】 地上の坑口の近傍に設置された土砂ホッパ１
のホッパ本体１１内における下端開口付近の深さの位置
に、複数のウェルポイント管２を設置し、このウェルポ
イント管２内を、吸引排水装置４で真空吸引することに
より、ホッパ本体１１に投入された汚泥状の排土Ｄ中の
間隙水を吸引して脱水し、含水比率を低下させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、泥土圧式シールド工法
によるシールド掘削工事において発生する排土の含水率
低下処理方法に関するものである。
によるシールド掘削工事において発生する排土の含水率
低下処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シールドトンネルの掘削工事は、ほぼ円
筒形のシールドフレームの先端に円盤状のカッタフェイ
スを備えたシールド掘進機を用いて行われる。前記カッ
タフェイスの回転によって地山から掘削された掘削土砂
（以下、ズリという）は、カッタフェイスに形成された
スリットから、その背面に形成された密閉チャンバ内に
導入され、この密閉チャンバに開口したスクリュコンベ
アを介して連続的に搬送され、地上へ排出される。
筒形のシールドフレームの先端に円盤状のカッタフェイ
スを備えたシールド掘進機を用いて行われる。前記カッ
タフェイスの回転によって地山から掘削された掘削土砂
（以下、ズリという）は、カッタフェイスに形成された
スリットから、その背面に形成された密閉チャンバ内に
導入され、この密閉チャンバに開口したスクリュコンベ
アを介して連続的に搬送され、地上へ排出される。
【０００３】泥土圧式シールド工法においては、砂礫質
等の地山における掘進を円滑に行うため、送泥管を通じ
て密閉チャンバ内に加泥材を供給し、ズリにこの加泥材
を注入・混合することによってカッタフェイス前面の切
羽の安定を図っている。また、坑内から地上に連続的に
搬出されるズリと加泥材の混合土砂である排土は、坑口
付近に設置された土砂ホッパに投入されて一旦蓄えら
れ、ダンプトラック等に順次供給される。図３に示すよ
うに、土砂ホッパ１００は、従来、支柱１０４で所要の
高さに支持された漏斗状のホッパ本体１０１の下端開口
を、それぞれ流体圧シリンダ１０３によって動作される
一対のシャッタ１０２によって開閉するようになってい
る。
等の地山における掘進を円滑に行うため、送泥管を通じ
て密閉チャンバ内に加泥材を供給し、ズリにこの加泥材
を注入・混合することによってカッタフェイス前面の切
羽の安定を図っている。また、坑内から地上に連続的に
搬出されるズリと加泥材の混合土砂である排土は、坑口
付近に設置された土砂ホッパに投入されて一旦蓄えら
れ、ダンプトラック等に順次供給される。図３に示すよ
うに、土砂ホッパ１００は、従来、支柱１０４で所要の
高さに支持された漏斗状のホッパ本体１０１の下端開口
を、それぞれ流体圧シリンダ１０３によって動作される
一対のシャッタ１０２によって開閉するようになってい
る。
【０００４】土圧式シールド工法によれば、粘性土質の
地山の掘削のように、地山の掘削により発生するズリに
地下水が多く含まれている場合は、シールド掘進機から
排出されるズリと加泥材の混合排土は、土粒子が微細で
含水比率が高いために汚泥（ヘドロ）状となって、ダン
プトラックでの運搬処分が不可能になってしまい、産業
廃棄物の対象となる問題がある。このような場合、従来
は、次のような種々の方法によって、排土の含水比率を
低下させている。 (1) ホッパ本体１０１内の排土Ｄに固化材を添加して、
ホッパ本体１０１の底部に堆積した土粒子を固化させた
上で排水する。 (2) ホッパ本体１０１の側面にバルブ１０５を設け、堆
積した排土Ｄの上側の分離水Ｗを排水する。 (3) ホッパ本体１０１の下端開口を閉塞するシャッタ１
０２の隙間Ｇから、排土Ｄを浸透した水Ｗ’を排水させ
る。 (4) 汚泥状の排土Ｄをホッパ内から地上へ移して天日乾
燥させる。
地山の掘削のように、地山の掘削により発生するズリに
地下水が多く含まれている場合は、シールド掘進機から
排出されるズリと加泥材の混合排土は、土粒子が微細で
含水比率が高いために汚泥（ヘドロ）状となって、ダン
プトラックでの運搬処分が不可能になってしまい、産業
廃棄物の対象となる問題がある。このような場合、従来
は、次のような種々の方法によって、排土の含水比率を
低下させている。 (1) ホッパ本体１０１内の排土Ｄに固化材を添加して、
ホッパ本体１０１の底部に堆積した土粒子を固化させた
上で排水する。 (2) ホッパ本体１０１の側面にバルブ１０５を設け、堆
積した排土Ｄの上側の分離水Ｗを排水する。 (3) ホッパ本体１０１の下端開口を閉塞するシャッタ１
０２の隙間Ｇから、排土Ｄを浸透した水Ｗ’を排水させ
る。 (4) 汚泥状の排土Ｄをホッパ内から地上へ移して天日乾
燥させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の排土処理方
法によれば、次のような問題が指摘される。 (1) ホッパ本体１０１内の排土Ｄに固化材を添加する方
法においては、添加した固化材を排土Ｄの撹拌により混
合する必要があるため、重機や撹拌プラントが必要とな
り、しかも固化材を使用するため、処理コストが高くな
る。 (2) ホッパ本体１０１の側面に設けたバルブ１０５によ
って排水する場合、排土Ｄの上側の分離水Ｗしか排水で
きないので、含水比率を十分に低下させることができ
ず、バルブ１０５の位置の設定や開度調節も難しい。 (3) シャッタ１０２の隙間Ｇから排水させる場合は、排
土Ｄの土粒子も多量に流出することが避けられず、十分
に含水率を低下させるのに時間がかかる。 (4) 排土Ｄを土砂ホッパ１００から地上へ移す手間と、
この排土の天日乾燥後にトラック等に積み込む手間がか
かり、しかも天日乾燥では長大な時間がかかるばかりで
なく、雨天時には実行不可能である。
法によれば、次のような問題が指摘される。 (1) ホッパ本体１０１内の排土Ｄに固化材を添加する方
法においては、添加した固化材を排土Ｄの撹拌により混
合する必要があるため、重機や撹拌プラントが必要とな
り、しかも固化材を使用するため、処理コストが高くな
る。 (2) ホッパ本体１０１の側面に設けたバルブ１０５によ
って排水する場合、排土Ｄの上側の分離水Ｗしか排水で
きないので、含水比率を十分に低下させることができ
ず、バルブ１０５の位置の設定や開度調節も難しい。 (3) シャッタ１０２の隙間Ｇから排水させる場合は、排
土Ｄの土粒子も多量に流出することが避けられず、十分
に含水率を低下させるのに時間がかかる。 (4) 排土Ｄを土砂ホッパ１００から地上へ移す手間と、
この排土の天日乾燥後にトラック等に積み込む手間がか
かり、しかも天日乾燥では長大な時間がかかるばかりで
なく、雨天時には実行不可能である。
【０００６】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、シールド
工事において排出される汚泥化した排土を強制的に脱水
してその含水比率を低下させ、速やかな排土処理を可能
とすることにある。
れたもので、その技術的課題とするところは、シールド
工事において排出される汚泥化した排土を強制的に脱水
してその含水比率を低下させ、速やかな排土処理を可能
とすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るシールド工事における排土処理方法は、シ
ールドの掘削による排土が投入される土砂ホッパ内に、
前記排土中に位置して、所定の粒子径以上の土粒子を通
さないフィルタを設けた所要数の脱水管を設置し、前記
排土に含まれる間隙水を、前記脱水管を介して真空吸引
し、排水するものである。前記脱水管としては、例えば
ウェルポイント管を用いることが適している。
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るシールド工事における排土処理方法は、シ
ールドの掘削による排土が投入される土砂ホッパ内に、
前記排土中に位置して、所定の粒子径以上の土粒子を通
さないフィルタを設けた所要数の脱水管を設置し、前記
排土に含まれる間隙水を、前記脱水管を介して真空吸引
し、排水するものである。前記脱水管としては、例えば
ウェルポイント管を用いることが適している。
【０００８】
【作用】排土中に位置するように土砂ホッパ内に設置さ
れた脱水管、例えばウェルポイント管は、所定の粒子径
以上の土粒子を通さないフィルタを備えているため、そ
の内部を真空吸引することにより、排土の土粒子間に存
在する間隙水を分離吸入し、排土に対する優れた脱水機
能を発揮する。このため、土砂ホッパに投入された排土
は、短時間のうちに強制的に脱水されると共に凝縮さ
れ、その含水比率が急速に低下する。
れた脱水管、例えばウェルポイント管は、所定の粒子径
以上の土粒子を通さないフィルタを備えているため、そ
の内部を真空吸引することにより、排土の土粒子間に存
在する間隙水を分離吸入し、排土に対する優れた脱水機
能を発揮する。このため、土砂ホッパに投入された排土
は、短時間のうちに強制的に脱水されると共に凝縮さ
れ、その含水比率が急速に低下する。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明に係る排土処理方法の好まし
い一実施例を示すもので、参照符号１は、坑内から地上
に連続的に搬出されるズリと加泥材の混合土砂である排
土が投入されるホッパ本体１１と、その漏斗状に形成さ
れた下端開口に設けられたシャッタ１２と、このシャッ
タ１２を開閉動作させる流体圧シリンダ１３からなる土
砂ホッパであり、複数の支柱１４によって、図示されて
いない坑口の近傍に所定の高さで設置されている。ホッ
パ本体１１内における下端開口付近の深さの位置には、
脱水管として複数（例えば４本）のウェルポイント管２
が設置されている。このウェルポイント管２は、通常、
根切り基礎工事等においてその根切り面に沿って所定の
間隔で地中に埋設され、地下水位を低下させて根切り部
への湧水を防止するためのウェルポイント工法において
使用される例えば長さ１ｍ、太さ５０ｍｍ程度の公知の
ものであって、外周に所定の粒子径以上の土粒子を通さ
ない金属メッシュからなるフィルタ２１を有する。
い一実施例を示すもので、参照符号１は、坑内から地上
に連続的に搬出されるズリと加泥材の混合土砂である排
土が投入されるホッパ本体１１と、その漏斗状に形成さ
れた下端開口に設けられたシャッタ１２と、このシャッ
タ１２を開閉動作させる流体圧シリンダ１３からなる土
砂ホッパであり、複数の支柱１４によって、図示されて
いない坑口の近傍に所定の高さで設置されている。ホッ
パ本体１１内における下端開口付近の深さの位置には、
脱水管として複数（例えば４本）のウェルポイント管２
が設置されている。このウェルポイント管２は、通常、
根切り基礎工事等においてその根切り面に沿って所定の
間隔で地中に埋設され、地下水位を低下させて根切り部
への湧水を防止するためのウェルポイント工法において
使用される例えば長さ１ｍ、太さ５０ｍｍ程度の公知の
ものであって、外周に所定の粒子径以上の土粒子を通さ
ない金属メッシュからなるフィルタ２１を有する。
【００１０】ウェルポイント管２は、図示されていない
適当な支持金具を介してホッパ本体１１の内面に取り付
けられており、吸引排水装置４から延在された集水管３
に分岐接続された４本の揚水管３ａの各々の先端に接続
されている。この吸引排水装置４は、図２に概略的に示
すように、負圧タンク４１と、この負圧タンク４１の上
端から延びる排気管４２に接続された真空ポンプ４３
と、前記負圧タンク４１の下部に揚水管３ａと共に接続
されノッチタンク４６へ向けて延在された排水管４４
と、この排水管４４に設けられて前記負圧タンク４１内
の水を排水する排水ポンプ４５と、負圧タンク４１の内
圧を計測する圧力計４７と、その他の図示されていない
各種補助配管等を備えるものである。シールド工事にお
いては、坑内の清掃のためにバキューマと呼ばれる真空
吸引による清掃装置が常設されるが、吸引排水装置４の
真空ポンプ４３としては、このバキューマの真空ポンプ
を利用することができる。
適当な支持金具を介してホッパ本体１１の内面に取り付
けられており、吸引排水装置４から延在された集水管３
に分岐接続された４本の揚水管３ａの各々の先端に接続
されている。この吸引排水装置４は、図２に概略的に示
すように、負圧タンク４１と、この負圧タンク４１の上
端から延びる排気管４２に接続された真空ポンプ４３
と、前記負圧タンク４１の下部に揚水管３ａと共に接続
されノッチタンク４６へ向けて延在された排水管４４
と、この排水管４４に設けられて前記負圧タンク４１内
の水を排水する排水ポンプ４５と、負圧タンク４１の内
圧を計測する圧力計４７と、その他の図示されていない
各種補助配管等を備えるものである。シールド工事にお
いては、坑内の清掃のためにバキューマと呼ばれる真空
吸引による清掃装置が常設されるが、吸引排水装置４の
真空ポンプ４３としては、このバキューマの真空ポンプ
を利用することができる。
【００１１】坑内の図示されていないシールド掘進機か
ら地上へ搬出されるズリと加泥材からなる汚泥状の排土
Ｄは、土砂ホッパ１のホッパ本体１１に投入される。ホ
ッパ本体１１内ではその底部から排土Ｄが堆積されると
共に泥水Ｗがその上へ分離され、各ウェルポイント管２
は、堆積した排土Ｄ中に埋没した状態になる。この排土
Ｄ中の間隙水は、吸引排水装置４の真空ポンプ４３で各
ウェルポイント管２内を真空吸引することによって、こ
のウェルポイント管２内へフィルタ２１を通じて分離
（脱水）され、そこから揚水管３ａ及び集水管３を介し
て吸引排水装置４の負圧タンク４１内に吸入され、この
負圧タンク４１から更に排水ポンプ４５によってノッチ
タンク４６へ送られ、排水される。また、いったん排土
Ｄの上へ分離した泥水Ｗも、これに伴って排土Ｄ中へ浸
透し、上述と同様に脱水される。
ら地上へ搬出されるズリと加泥材からなる汚泥状の排土
Ｄは、土砂ホッパ１のホッパ本体１１に投入される。ホ
ッパ本体１１内ではその底部から排土Ｄが堆積されると
共に泥水Ｗがその上へ分離され、各ウェルポイント管２
は、堆積した排土Ｄ中に埋没した状態になる。この排土
Ｄ中の間隙水は、吸引排水装置４の真空ポンプ４３で各
ウェルポイント管２内を真空吸引することによって、こ
のウェルポイント管２内へフィルタ２１を通じて分離
（脱水）され、そこから揚水管３ａ及び集水管３を介し
て吸引排水装置４の負圧タンク４１内に吸入され、この
負圧タンク４１から更に排水ポンプ４５によってノッチ
タンク４６へ送られ、排水される。また、いったん排土
Ｄの上へ分離した泥水Ｗも、これに伴って排土Ｄ中へ浸
透し、上述と同様に脱水される。
【００１２】すなわち、ウェルポイント管２及び吸引排
水装置４を用いた真空吸引による強制脱水によって、ホ
ッパ本体１１内の排土Ｄの含水比率が低下して行き、こ
れに伴って、排土Ｄの土粒子の密度が適当に高められ、
凝縮される。このため、通常の残土処分と同様にダンプ
トラックによる搬出処分が可能となり、その搬出土量も
少なくなる。
水装置４を用いた真空吸引による強制脱水によって、ホ
ッパ本体１１内の排土Ｄの含水比率が低下して行き、こ
れに伴って、排土Ｄの土粒子の密度が適当に高められ、
凝縮される。このため、通常の残土処分と同様にダンプ
トラックによる搬出処分が可能となり、その搬出土量も
少なくなる。
【００１３】前記含水比率がどの程度まで低下するか
は、排土Ｄがホッパ本体１１に投入されてから、その下
端開口のシャッタ１２を開くことによって排出されるま
でのホッパ本体１１内での滞留時間と、ウェルポイント
管２の数や大きさによる真空効果及び真空ポンプ４３の
揚水能力によって異なるが、現場で実際に使用したとこ
ろ、ホッパ本体１１に投入した直後の未処理状態の排土
Ｄは含水比率が３６％の汚泥状であったのに対し、吸引
排水処理後は含水比率が１５％の生コンクリート状の硬
さの残土となった。
は、排土Ｄがホッパ本体１１に投入されてから、その下
端開口のシャッタ１２を開くことによって排出されるま
でのホッパ本体１１内での滞留時間と、ウェルポイント
管２の数や大きさによる真空効果及び真空ポンプ４３の
揚水能力によって異なるが、現場で実際に使用したとこ
ろ、ホッパ本体１１に投入した直後の未処理状態の排土
Ｄは含水比率が３６％の汚泥状であったのに対し、吸引
排水処理後は含水比率が１５％の生コンクリート状の硬
さの残土となった。
【００１４】なお、本発明は、図示の一実施例に限定さ
れるものではない。例えば、脱水管としてはウェルポイ
ント管以外のものであっても、土中の間隙水を有効に分
離脱水できるものであれば良い。
れるものではない。例えば、脱水管としてはウェルポイ
ント管以外のものであっても、土中の間隙水を有効に分
離脱水できるものであれば良い。
【００１５】
【発明の効果】本発明のシールド工事における排土処理
方法によれば、シールド掘進機から排出され土砂ホッパ
に投入されるズリと加泥材の混合土からなる汚泥状の排
土中の水を、前記土砂ホッパ内で脱水管を介して強制的
に吸引排水するものであるため、次のような効果が実現
される。 (1) 排土の含水比率を短時間で十分に低下させることが
できるので、固化材を添加して撹拌したり天日乾燥させ
たりする必要がなく、処理費用を低減することができ
る。 (2) 含水比率を大幅に低下させることができるので、産
業廃棄物扱いの汚泥とならずに残土処分ができ、この点
でも処理費用を低減することができる。 (3) 坑内清掃用のバキューマを利用することができるの
で、排水のための真空吸引手段を別設する必要がない。 (4) 真空吸引によって排土が凝縮されるため、ダンプト
ラックによる搬出土量が低減される。
方法によれば、シールド掘進機から排出され土砂ホッパ
に投入されるズリと加泥材の混合土からなる汚泥状の排
土中の水を、前記土砂ホッパ内で脱水管を介して強制的
に吸引排水するものであるため、次のような効果が実現
される。 (1) 排土の含水比率を短時間で十分に低下させることが
できるので、固化材を添加して撹拌したり天日乾燥させ
たりする必要がなく、処理費用を低減することができ
る。 (2) 含水比率を大幅に低下させることができるので、産
業廃棄物扱いの汚泥とならずに残土処分ができ、この点
でも処理費用を低減することができる。 (3) 坑内清掃用のバキューマを利用することができるの
で、排水のための真空吸引手段を別設する必要がない。 (4) 真空吸引によって排土が凝縮されるため、ダンプト
ラックによる搬出土量が低減される。
【図１】本発明のシールド工事における排土処理方法の
好ましい一実施例を示す説明図である。
好ましい一実施例を示す説明図である。
【図２】上記実施例において使用される吸引排水装置の
概略的な構成を示す説明図である。
概略的な構成を示す説明図である。
【図３】従来の排土処理方法の一例を示す説明図であ
る。
る。
１ 土砂ホッパ １１ ホッパ本体 ２ ウェルポイント管（脱水管） ２１ フィルタ ３ 揚水管 ４ 吸引排水装置 ４３ 真空ポンプ Ｄ 排土
Claims (2)
- 【請求項１】 シールド掘進機から地上へ搬出された排
土が投入される土砂ホッパ内に、前記排土中に位置し
て、所定の粒子径以上の土粒子を通さないフィルタを設
けた所要数の脱水管を設置し、前記排土に含まれる間隙
水を、前記脱水管を介して真空吸引し、排水することを
特徴とするシールド工事における排土処理方法。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、脱水管として
ウェルポイント管を用いることを特徴とするシールド工
事における排土処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7084537A JPH08260892A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | シールド工事における排土処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7084537A JPH08260892A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | シールド工事における排土処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08260892A true JPH08260892A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13833403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7084537A Withdrawn JPH08260892A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | シールド工事における排土処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08260892A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011050901A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Hitachi Plant Technologies Ltd | ホッパの水抜き装置 |
| WO2017187714A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 株式会社アサヒテクノ | 移動式泥土脱水装置、及び泥土脱水方法 |
| CN110204074A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-06 | 福建福闽榕环保科技有限公司 | 一种砂水分离器 |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP7084537A patent/JPH08260892A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011050901A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Hitachi Plant Technologies Ltd | ホッパの水抜き装置 |
| WO2017187714A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 株式会社アサヒテクノ | 移動式泥土脱水装置、及び泥土脱水方法 |
| CN110204074A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-06 | 福建福闽榕环保科技有限公司 | 一种砂水分离器 |
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