JPS62202197A - 圧気式シ−ルド掘進機 - Google Patents
圧気式シ−ルド掘進機Info
- Publication number
- JPS62202197A JPS62202197A JP4354786A JP4354786A JPS62202197A JP S62202197 A JPS62202197 A JP S62202197A JP 4354786 A JP4354786 A JP 4354786A JP 4354786 A JP4354786 A JP 4354786A JP S62202197 A JPS62202197 A JP S62202197A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- excavation plate
- rotary excavation
- earth
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 15
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 11
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 8
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シールド工法や推進工法において、自立性の
ない含水土砂礫地盤に、圧気圧によって地盤の水分を排
除して安全にシールド掘進機を推進する方法に係る。
ない含水土砂礫地盤に、圧気圧によって地盤の水分を排
除して安全にシールド掘進機を推進する方法に係る。
前面切羽の地盤の水圧によって、シールド掘進機内に流
入する土砂礫を後部に設けた気密性隔壁との間に、水圧
と対抗する圧気圧をかけて、前面切羽の地盤の自立性を
高めて、シールド掘進機内への土砂礫の崩壊を防止しつ
つ、シールド掘進機を推進するいわゆる圧気工法は、す
でに古くから用いられている。
入する土砂礫を後部に設けた気密性隔壁との間に、水圧
と対抗する圧気圧をかけて、前面切羽の地盤の自立性を
高めて、シールド掘進機内への土砂礫の崩壊を防止しつ
つ、シールド掘進機を推進するいわゆる圧気工法は、す
でに古くから用いられている。
しかしながら、従来の圧気工法においては、シールド掘
進機の先端切羽面で地盤中の水圧と圧気圧をバランスさ
せようとするものであるので、透気性の高い地盤では前
面切羽からの漏気が激しく、又シールド掘進機新語に作
用する水圧は、上部より下部が大きくなるので、上部か
らの漏気がない程度の圧気圧では、下部からの土砂の流
入は避けられず、又、下部の水圧にバランスするように
圧気圧を上げると、上部からの漏気がはじまり、時々噴
気して圧気圧が一気に下って前面土砂が一気にシールド
掘進機内部に崩壊流入する危険性が高く、従って、圧気
工法を安全に採用することのできる地盤は、比較的限定
され、かつ、圧気圧の調節には非常に高度の技術を要す
るのが現状である。
進機の先端切羽面で地盤中の水圧と圧気圧をバランスさ
せようとするものであるので、透気性の高い地盤では前
面切羽からの漏気が激しく、又シールド掘進機新語に作
用する水圧は、上部より下部が大きくなるので、上部か
らの漏気がない程度の圧気圧では、下部からの土砂の流
入は避けられず、又、下部の水圧にバランスするように
圧気圧を上げると、上部からの漏気がはじまり、時々噴
気して圧気圧が一気に下って前面土砂が一気にシールド
掘進機内部に崩壊流入する危険性が高く、従って、圧気
工法を安全に採用することのできる地盤は、比較的限定
され、かつ、圧気圧の調節には非常に高度の技術を要す
るのが現状である。
従来の圧気工法では極めて困難であったシールド掘進機
の全断面に対し、上部も下部も同じように圧気圧によっ
て漏気や噴気することなく安全にしかも完全に前面土砂
中の水圧による流入を防ぎ、更に、従来の圧気工法では
不可能とされていた土砂礫地盤に対する有効な圧気式シ
ールド掘進機を提供するものである。
の全断面に対し、上部も下部も同じように圧気圧によっ
て漏気や噴気することなく安全にしかも完全に前面土砂
中の水圧による流入を防ぎ、更に、従来の圧気工法では
不可能とされていた土砂礫地盤に対する有効な圧気式シ
ールド掘進機を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕従来の一般
の圧気工法では、水圧と圧気圧とのバランスを、シール
ド掘進機の先端において行うのが普通であるために、前
面切羽地盤中に圧気圧が直接作用するので、漏気がおこ
ったり、圧気圧が高すぎると急激な噴気がおこる危険性
があった。
の圧気工法では、水圧と圧気圧とのバランスを、シール
ド掘進機の先端において行うのが普通であるために、前
面切羽地盤中に圧気圧が直接作用するので、漏気がおこ
ったり、圧気圧が高すぎると急激な噴気がおこる危険性
があった。
そ仁で、前面切羽の土砂を水圧とともに一旦シールド掘
進機内部に取り込んで、その後方でシールド掘進機内部
の水圧と圧気圧をバランスさせることによって、シール
ド掘進機の先端部では、水圧を伴った土砂礫がシールド
掘進機の内部に取り込まれるが、いわゆる第二の回転式
掘削板との間で水圧と圧気圧をバランスさせるので、第
二の回転式掘削板のところでは、すでに水圧の排除され
た土砂が掘さくされることになり、又、水圧と圧気圧の
バランス位置は、シールド掘進機の先端と、第二の回転
式掘削板との間にあるので、漏気や噴気のおそれは、殆
んどなくなる。この関係を更に説明すると、第１図に示
すように、まずシールド掘進機工の先端の回転掘削板１
の回転とシールド掘進機工の推進によって、前面上砂礫
は圧気バランス室旦に取り込まれる。このときの土砂礫
は、前面切羽地盤の水圧旦とともに流入してくるが、圧
気パイプ旦からの圧気圧ヱによって、シールド掘進機内
の水圧旦は、旦の位置で水圧と圧気圧がバランスする。
進機内部に取り込んで、その後方でシールド掘進機内部
の水圧と圧気圧をバランスさせることによって、シール
ド掘進機の先端部では、水圧を伴った土砂礫がシールド
掘進機の内部に取り込まれるが、いわゆる第二の回転式
掘削板との間で水圧と圧気圧をバランスさせるので、第
二の回転式掘削板のところでは、すでに水圧の排除され
た土砂が掘さくされることになり、又、水圧と圧気圧の
バランス位置は、シールド掘進機の先端と、第二の回転
式掘削板との間にあるので、漏気や噴気のおそれは、殆
んどなくなる。この関係を更に説明すると、第１図に示
すように、まずシールド掘進機工の先端の回転掘削板１
の回転とシールド掘進機工の推進によって、前面上砂礫
は圧気バランス室旦に取り込まれる。このときの土砂礫
は、前面切羽地盤の水圧旦とともに流入してくるが、圧
気パイプ旦からの圧気圧ヱによって、シールド掘進機内
の水圧旦は、旦の位置で水圧と圧気圧がバランスする。
従って、第二の回転掘削板２では、水分が排除された土
砂礫を、安全に掘削することができる。
砂礫を、安全に掘削することができる。
シールド掘進［４の先端に掘削刃と土砂取込口を有する
回転式掘削板１を設ける。この回転式掘削板１は回転軸
緩によって原動機現に接続され、原動機Ｗの動力によっ
て回転し、前面切羽の地盤の土砂百を地盤中の水（地下
水）と−緒にシールド掘進機歪の推進とともに圧気バラ
ンス室１に取り込むことができる。
回転式掘削板１を設ける。この回転式掘削板１は回転軸
緩によって原動機現に接続され、原動機Ｗの動力によっ
て回転し、前面切羽の地盤の土砂百を地盤中の水（地下
水）と−緒にシールド掘進機歪の推進とともに圧気バラ
ンス室１に取り込むことができる。
次に圧気バランス室旦は第二の回転式掘削板２によって
圧気室Ｕと区画される。第二の回転式掘削板ユは、回転
軸世によって原動機Ｕに接続され、原動機Ｕによって先
端の回転式掘削板１の回転とは独立して何れの方向にも
回転することができる。第二の回転式掘削板２の後部は
気密性隔壁坦によって大気とは遮断されて圧気室Ｈを形
成する。更に気密性隔壁坦は、マテリアル・シール・コ
ンベア協によって気密的に圧気室Ｕの土砂を大気中に連
続的に、圧気室Ｕの圧気に影響なく取り出すことができ
る。すなわち、圧気室Ｕ内の土砂は原動機坦で回転する
スパイラル４の回転によっておくられる土砂のみのシー
ル部分りを経て、排出口毀から、大気中に取り出される
。
圧気室Ｕと区画される。第二の回転式掘削板ユは、回転
軸世によって原動機Ｕに接続され、原動機Ｕによって先
端の回転式掘削板１の回転とは独立して何れの方向にも
回転することができる。第二の回転式掘削板２の後部は
気密性隔壁坦によって大気とは遮断されて圧気室Ｈを形
成する。更に気密性隔壁坦は、マテリアル・シール・コ
ンベア協によって気密的に圧気室Ｕの土砂を大気中に連
続的に、圧気室Ｕの圧気に影響なく取り出すことができ
る。すなわち、圧気室Ｕ内の土砂は原動機坦で回転する
スパイラル４の回転によっておくられる土砂のみのシー
ル部分りを経て、排出口毀から、大気中に取り出される
。
この実施例で説明すると、シールド掘進機動推進と、先
端の回転式掘削板１の回転により、まず前面切羽の土砂
百が圧気バランス室温に前面切羽の水圧による水ととも
に取り込まれ充満される。次に送気パイプ旦を通じて圧
気室１ｉこ必要な圧気圧が付与され、この圧気圧によっ
て、圧気バランス室温に充満する含水土砂礫は、その透
気係数と透水係数によって決まる圧気バランス室温の先
端部の回転式掘削板上と第二の回転式掘削板ｌの間のバ
ランス点２でバランスする。すなわち、先端の回転式掘
削板１のすぐ後部では、はぼ前面切羽地盤中の水圧に等
しい水圧がシールド掘進積土の内部に向って作用し水分
は前面切羽地盤中の水分と略同じ程度含有し流動性をも
っている。一方第二の回転式掘削仮名のすぐ前方は、圧
気室ｕ内の圧気圧によって圧気バランス室温の中の水圧
に対抗して水分を前方に押しやり、殆んど水分が排除さ
れて自立性を有する状態になる。ここで第二の回転式掘
削板上を回転して圧気バランス室温の水分が排除された
土砂礫を掘削して圧気室Ｈに取り込むと、圧気圧は更に
前の方の土砂礫の水圧に作用して水圧と圧気圧のバラン
スを保つようになる。
端の回転式掘削板１の回転により、まず前面切羽の土砂
百が圧気バランス室温に前面切羽の水圧による水ととも
に取り込まれ充満される。次に送気パイプ旦を通じて圧
気室１ｉこ必要な圧気圧が付与され、この圧気圧によっ
て、圧気バランス室温に充満する含水土砂礫は、その透
気係数と透水係数によって決まる圧気バランス室温の先
端部の回転式掘削板上と第二の回転式掘削板ｌの間のバ
ランス点２でバランスする。すなわち、先端の回転式掘
削板１のすぐ後部では、はぼ前面切羽地盤中の水圧に等
しい水圧がシールド掘進積土の内部に向って作用し水分
は前面切羽地盤中の水分と略同じ程度含有し流動性をも
っている。一方第二の回転式掘削仮名のすぐ前方は、圧
気室ｕ内の圧気圧によって圧気バランス室温の中の水圧
に対抗して水分を前方に押しやり、殆んど水分が排除さ
れて自立性を有する状態になる。ここで第二の回転式掘
削板上を回転して圧気バランス室温の水分が排除された
土砂礫を掘削して圧気室Ｈに取り込むと、圧気圧は更に
前の方の土砂礫の水圧に作用して水圧と圧気圧のバラン
スを保つようになる。
このような動作を連続的に行えば、先端の回転式掘削板
１からは、常に前面切羽の地盤と同様な状態の土砂礫が
、圧気バランス室温に取り込まれ一方第二の回転式掘削
仮名からは、常に水分の排除された土砂礫が圧気室１４
に取り込まれ、前面切羽の水圧によって、−気にシール
ド掘進機庄内部に土砂礫が流入することはない。次に、
圧気室Ｈに取り込まれた土砂礫は、先に説明したように
、マテリアル・シール・コンベアｇによって、圧気室Ｕ
の圧気圧に殆んど影響を与えることなく、排出目印から
大気中に取り出される。
１からは、常に前面切羽の地盤と同様な状態の土砂礫が
、圧気バランス室温に取り込まれ一方第二の回転式掘削
仮名からは、常に水分の排除された土砂礫が圧気室１４
に取り込まれ、前面切羽の水圧によって、−気にシール
ド掘進機庄内部に土砂礫が流入することはない。次に、
圧気室Ｈに取り込まれた土砂礫は、先に説明したように
、マテリアル・シール・コンベアｇによって、圧気室Ｕ
の圧気圧に殆んど影響を与えることなく、排出目印から
大気中に取り出される。
このようにして、前面切羽地盤中の水圧は、シールド掘
進機まの中に作られた圧気バランス室温の中で圧気室Ｕ
の圧気圧とバランスするので、前面切羽地盤中へ漏気す
るおそれが、なく、又、シールド掘進機まの断面の上部
も下部も、ともに圧気圧によって土砂礫の水圧をバラン
スさせて水分を排除しても噴気するおそれは全くなく極
めて安全である。更に、圧気室封の圧気は機械的ロスに
よる僅かな漏気や、若干の地盤中への漏気を除いては、
本来全く漏気することがないので、圧気の補充を、殆ん
ど行う必要がない。
進機まの中に作られた圧気バランス室温の中で圧気室Ｕ
の圧気圧とバランスするので、前面切羽地盤中へ漏気す
るおそれが、なく、又、シールド掘進機まの断面の上部
も下部も、ともに圧気圧によって土砂礫の水圧をバラン
スさせて水分を排除しても噴気するおそれは全くなく極
めて安全である。更に、圧気室封の圧気は機械的ロスに
よる僅かな漏気や、若干の地盤中への漏気を除いては、
本来全く漏気することがないので、圧気の補充を、殆ん
ど行う必要がない。
又、土質によっては、先端の回転式掘削板１と第二の回
転式掘削板２は、同じ回転軸で回転することもできる。
転式掘削板２は、同じ回転軸で回転することもできる。
本発明は、圧気工法における水圧と圧気圧のバランスを
、シールド掘進機内の圧気バランス室で行うので次のよ
うな効果がある。
、シールド掘進機内の圧気バランス室で行うので次のよ
うな効果がある。
１、圧気圧によって、第二の回転式掘削板による土砂礫
は、シールド掘進機断面のあらゆるところで完全に水が
排除され自立性を有することができるので、極めて安全
である。
は、シールド掘進機断面のあらゆるところで完全に水が
排除され自立性を有することができるので、極めて安全
である。
２、圧気圧と水圧はシールド掘進機内前部の圧気バラン
ス室内でバランスされるので漏気をすることがない。従
って、従来の圧気工法のように、圧気効果をもたせるま
での無圧気区間の土質改良を全く必要とせず、極めて経
済的である。
ス室内でバランスされるので漏気をすることがない。従
って、従来の圧気工法のように、圧気効果をもたせるま
での無圧気区間の土質改良を全く必要とせず、極めて経
済的である。
３、 シールド掘進機の先端の回転式掘削板によって掘
さくされる土砂礫は、前面切羽の地盤そのままの状態で
シールド掘進機内へ取り込むので、噴気による圧気圧低
下のおそれは全くなく極めて安全である。
さくされる土砂礫は、前面切羽の地盤そのままの状態で
シールド掘進機内へ取り込むので、噴気による圧気圧低
下のおそれは全くなく極めて安全である。
４、ｓ気、噴気をしない構造になるので、圧気の量は極
めて少く、従って、従来の圧気工法のように大型のコン
プレッサー等の大型設備は全く不要であり経済的である
。
めて少く、従って、従来の圧気工法のように大型のコン
プレッサー等の大型設備は全く不要であり経済的である
。
５、排土された土砂礫は、水分を排除されているので、
運搬は極めて容易であり、排出公害をおこすおそれは極
めて少い。
運搬は極めて容易であり、排出公害をおこすおそれは極
めて少い。
第１図は、本発明の原理を示す一般縦断面説明図。
第２図は、本発明による圧気工法の１実施例を示す圧気
式シールド掘進機の縦断面説明図。 なお、図中２２は圧気室内にとり込まれた土砂線を示す
。
式シールド掘進機の縦断面説明図。 なお、図中２２は圧気室内にとり込まれた土砂線を示す
。
Claims (1)
- シールド掘進機の先端に掘削刃と土砂取込口を有する回
転式掘削板を設け、その後部に第二の回転式掘削板を、
先端の回転式掘削板と同心的に回転し、かつ、先端の回
転式掘削板の回転とは別個に独立して回転するように設
ける。第二の回転式掘削板の更に後方に気密性隔壁を設
け、この隔壁に圧気室の気圧を下げる事なく土砂のみを
大気圧の方へ連続的に取り出すことのできるマテリアル
・シール・コンベアを設置する。このようにして、先端
の回転式掘削板によって、シールド掘進機の内部に土砂
を取り込み、第二の回転式掘削板との間に土砂を充満さ
せる。第二の回転式掘削板とその後方の気密性隔壁との
間の圧気室に、必要な圧気圧をかけ、前方のシールド掘
進機に取り込まれた土砂の水圧と対抗させて、第二の回
転式掘削板では、取り込んだ土砂の水分を排除した土砂
のみを掘さくし、更にこの土砂をマテリアル・シール・
コンベア等によって、気密性隔壁の後方の大気圧のシー
ルド機後部へ、連続的に取り出すことを特徴とした圧気
式シールド掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354786A JPS62202197A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 圧気式シ−ルド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354786A JPS62202197A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 圧気式シ−ルド掘進機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62202197A true JPS62202197A (ja) | 1987-09-05 |
Family
ID=12666777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4354786A Pending JPS62202197A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 圧気式シ−ルド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62202197A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210056416A (ko) * | 2018-09-17 | 2021-05-18 | 차이나 레일웨이 컨스트럭션 헤비 인더스트리 코퍼레이션 리미티드 | 쉴드 머신용 메인 드라이브 고압 실링 시스템 및 이수식 쉴드 머신 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011995U (ja) * | 1983-07-04 | 1985-01-26 | メタコ企業株式会社 | ロ−ルスクリ−ン等の初巻ねじり仮止兼クラツチ装置 |
-
1986
- 1986-02-27 JP JP4354786A patent/JPS62202197A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011995U (ja) * | 1983-07-04 | 1985-01-26 | メタコ企業株式会社 | ロ−ルスクリ−ン等の初巻ねじり仮止兼クラツチ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210056416A (ko) * | 2018-09-17 | 2021-05-18 | 차이나 레일웨이 컨스트럭션 헤비 인더스트리 코퍼레이션 리미티드 | 쉴드 머신용 메인 드라이브 고압 실링 시스템 및 이수식 쉴드 머신 |
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