JPS62273396A - 気泡混合ズリの処理方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、シールド掘進機ｒｔｉｃ道を掘削する際に、
掘削土砂に気泡を滞有させた気泡混合ズリの処理方法に
関し、特にその物理的処理方法に関する。

（従来の技術とその問題点） 従来、例えば非イオン活性剤のポリオキシ化合物または
スルホン化合物からなる空気連行剤や起泡剤を使用し、
ズリ中に発生ちしくは混入させた気泡は、ズリに流動性
と止水性を付与するのでカッターの掘削抵抗の軽減やズ
リ排出上有効であり、シールド式トンネル掘進工法にお
いて利用されている。

しかしながら、例えば滞水レキ層にお【プる施工では、
上述した起泡剤の他に高吸水性樹脂やメチルセルロース
などの、ｆｓ分子添加剤を加えて、気泡の強化が行なわ
れることがある。このような添加剤を加えると得られる
気泡は、添加剤や起泡剤の気泡粒子が水溶液中に分散し
た状態となり、単位重量が増し、気泡粒子相互の結束力
が大きくなると考えられているが、気泡を強化している
ので、気泡を滞有した掘削ズリを放置して自然に消泡を
させることが殆ど期待できない。

そこで、気泡を消滅させるために、界面活性剤や高級ア
ルコールなどの消泡剤を使用することが考えられる。

しかし、このような消泡剤を使用したとしても前述した
添加剤を用いた気泡は、消泡が難しいのでその消費♀が
増加するとともに、シールド工法で排出するズリの吊が
多田なので、人聞の消泡剤を使わなければならなかった
。

また、消泡剤を使用すると処即後のズリが水分を増し、
運搬、捨土などの取扱が面倒となり、その上環境に影響
を及ぼす惧れもあった。

この発明は前述した従来の問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、消泡剤を使用せずコスト的に安上
がりでＩｆ境再汚染心配もない物理的な方法によって消
泡することができる、気泡混合ズリの処理方法を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、シールド掘進
機で坑道を掘削する際に掘削土砂に気泡を滞右させた気
泡混合ズリの処理方法において、前記シールド掘進機の
加圧域から排出された気泡混合ズリを加熱することによ
り気泡を消散させることを特徴とする。

（作　用） シールド掘進機の加圧域から排出された気泡混合ズリは
、空気連行剤や起泡剤あるいは添加剤によって軟練りモ
ルタル状を呈してＪ′３つ、この気泡混合ズリに、例え
ば熱風を吹き何ける方法などにＪ：って加熱すると、加
熱により気泡内の圧力が僧太し、気泡膜の内外での圧力
差および膜の蒸発によって気泡膜が破壊される。

また、加熱により気泡混合ズリの乾燥も促進される。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例について添附図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図はこの発明係る気泡混合ズリの処理方法の第１実
施例を示しており、同図に示す処理方法は本発明をいわ
ゆる気泡シールド工法に適用した場合を例示している。

同図において、１０はシールド掘進機を示し、掘進機１
０はその後方に掘進に伴って設置されるセグメント１２
に反力を担持させる推進ジヤツキ１４．１４を備え、ま
た、その前部には土砂を掘削するためのカッターヘッド
１６を回転可能に支承し、且つ、カッターヘッド１６の
後方にあって掘削された土砂（ズリ）を取り込むととも
に、この土砂を所定の圧力状態に維持して切羽に対抗さ
せる土圧室１８が隔壁２０によって画成されている。

カッターヘッド１６と隔壁２０には、それぞれ気泡注入
管２２．２２が配置され、気泡注入管２２には発泡器２
４からそれぞれ気泡供給管２６を介して気泡が供給され
る。

発泡器２４では、起泡剤、添加剤を収容したタンク２６
からポンプ２８によって送られた薬剤と、コンプレッサ
３０からの空気とでシュークリーム状の強化された１Ｍ
密な気泡を生成させる。

一方、上記土庄室１８内には、隔壁２０を貫通するよう
にし、ズリ搬出用のスクリューコンベア３２が設けられ
、スクリューコンベア３２の後方には土圧室１８内の圧
力低下を来たすことなくズリを外部に排出するためのロ
ータリ一式のバルブ３４が設けである。

そして、バルブ３４の下方には、ズリ搬出用のベルトコ
ンベア３６がシールド掘進機１０の発進立坑側に延設さ
れているとともに、バルブ３４とベルトコンベア３６と
の間には、＝１ンベア３６上に移し替えられる途中で、
バルブ３４から落下供給されるズリに熱を加えるために
、熱風吹出口３８を備えた熱風吹付装置４０が設けであ
る。

また、コンベア３６上の熱風吹田口３８に近接したｍ所
には、ファン４２を有づる天Ｎ４４が設置されＣいる。

さて、以上のような装置的構成で施工されるシールド工
法では、シールド掘進１１０のＩ（Ｆ進とともに、カッ
ターヘッド１６に配置された気泡注入管２２から気泡が
切羽に向けて放出され、これによりカッターの掘削抵抗
が軽減された状態で土砂を掘削し、掘削された土砂すな
わちズリは気泡とともに土圧室１８に内に取り込まれる
。

土圧室１８内でも掘削ズリには、隔壁２０に取着された
気泡注入管２２を介して気泡が注入され。

例えば土圧室１８内に設けられた撹拌機などによって混
合撹拌されて、ズリは軟練りモルタル状に流動化させら
れる。

この場合、例えば掘削地盤が滞水レキ層であれば、気泡
の混合比率を増加させたり、あるいは起泡剤に高分子添
加剤を加える。

このようにして流動化された気泡混合ズリは、圧縮性に
富んだものとなり、土圧室１８内の圧力を・低下させる
ことなくスクリューコンベア３２によって（ｐ方に送ら
れ、バルブ３４から常圧域に排出される。

排出されたズリには、その落下途中から熱風吹付装置４
０の吹出口３８から加熱された凪が吹付けられる。

加熱された風が当たると、ズリ中に含まれている気泡は
、温度上昇によって気泡膜内の圧力が上背し、膜内外で
の圧力差が大きくなり、これによって気泡は破壊される
とともに、熱風によってズリ自体の乾燥ら促進される。

このようにして消泡処理が施されたズリは、事後ベルト
コンベア３６によって外部に搬出される。

なお、熱風によって消散、蒸発、飛散した気泡の薬剤は
、天蓋４１によって集められた侵、ファン４２によって
外部あるいは坑外に放出されるが、この際にフィルタＪ
３よび冷却ソラチを通して放出することが望ましい。

また、上記実施例のようにバルブ３４から排出されたズ
リをベルトコンベア３Ｇで搬出する場合には、ズリの加
熱方法としては、上記熱風吹付装置４０に代えてベルト
コンベア３６を囲繞するトンネル炉であってもよい。

第２図はこの発明に係る気泡混合ズリの処理方法の他の
実施例を示している。

この実施例では、バルブ３４から排出されたズリを、ポ
ンプ圧送、コンベア輸送などで地上まで搬出した後に、
加熱により消泡処理を行なう方法であって、−ズリはト
ロッコ５０に収容された状態で、加振装ｆｆ１５２を備
えた振動台５４上に載せられており、トロッコ５０内に
は熱風吹出装置４０′に接続された熱風吹出口３８′が
挿入されている。

消泡処理は熱風吹出口３８−からの熱風による加熱と、
加振装置５２による振動とによって行なわれ、気泡は上
記実施例と同様に加熱による圧力差に加え、振動によっ
て気泡がズリの表面に浮上するため、より効果的に且つ
迅速に行なわれる。

また、地上までズリを搬出して消泡処理するため、処理
設備の大型化にも簡単に対応できる。

（発明の発明の効果） 以上、実施例で詳細に説明したように、この発明に係る
気泡混合ズリの処理方法にあっては、気泡を加熱するこ
とによって物理的に消泡させるので、高級アルコール、
界面活性剤などによる化学的消泡と異なり、強化した気
泡であっても簡単に消泡できるととも、設備のみで材料
費が不要となるので、コスト的に安上がりで、環境汚染
の心配もなく、輸送、処分コストも低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る処理方法の第１実施例を示づ仝体
向、第２図は同第２実施例を示す要部説明図である。 １０・・・・・・シールド掘進機 １６・・・・・・カッターヘッド １８・・・・・・土圧￥　　　　２０・・目・・隔　壁
２２・・・・・・気泡注入管　　３６・・・・・・ベル
トコンベア３８．３８′・・・・・・熱風吹出口 ４０．４０−・・・・・・熱」吹付装置５２・・・・・
・加振装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド掘進機で坑道を掘削する際に掘削土砂に
   気泡を滞有させた気泡混合ズリの処理方法において、該
   シールド掘進機の加圧域から排出された該気泡混合ズリ
   を加熱することにより該気泡を消散させることを特徴と
   する気泡混合ズリの処理方法。
2. （２）前記加熱は熱風の吹き付けで行なわれるとともに
   、これが前記気泡混合ズリの流動落下の状態で行なわれ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気泡混
   合ズリの処理方法。
3. （３）前記熱風の吹き付けが気泡混合ズリに振動が付与
   された状態で行なわれることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の気泡混合ズリの処理方法。