NL9200434A - MECHANICAL SHIELD PROPULSION METHOD USING A FOAMING AGENT. - Google Patents
MECHANICAL SHIELD PROPULSION METHOD USING A FOAMING AGENT. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9200434A NL9200434A NL9200434A NL9200434A NL9200434A NL 9200434 A NL9200434 A NL 9200434A NL 9200434 A NL9200434 A NL 9200434A NL 9200434 A NL9200434 A NL 9200434A NL 9200434 A NL9200434 A NL 9200434A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- foam
- foaming agent
- excavated material
- pressure chamber
- excavation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 title claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 35
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 30
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 12
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 9
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 8
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 3
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M dodecyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims 3
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical group CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- -1 alkyl ether sulfate Chemical class 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/0642—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield having means for additional processing at the front end
- E21D9/0678—Adding additives, e.g. chemical compositions, to the slurry or the cuttings
- E21D9/0685—Foaming agents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
Titel: Mechanische schild-voortdrijfwerkwijze met gebruikmaking van een schuimraiddel.Title: Mechanical shield propulsion method using a foaming agent.
De uitvinding betreft een verbetering op het gebied van mechanische schild-voortdrijfwerkwij ze.The invention relates to an improvement in the field of mechanical shield propulsion method.
Bij de gebruikelijke mechanische schild-voortdrijfwerkwijze, wordt, in algemene zin gebruik gemaakt van een aarddruk- compenseerschildmachine van een soort, waarbij het open einde van een schroef transporteur is ingezet in een gronddrukkamer, welke wordt bepaald tussen de snijkop en het machineschot, waarbij het door die snijkop ontgraven materiaal in de kamer wordt gébracht en daar vandaan, door de schroeftransporteur naar buiten.In the conventional mechanical shield propulsion method, an earth pressure compensating shield machine of a kind is generally used, wherein the open end of a screw conveyor is deployed in a ground pressure chamber, which is defined between the cutting head and the machine bulkhead, the material excavated through that cutting head is introduced into the chamber and out through the screw conveyor.
Met de bovenvermelde werkwijze kan echter, wanneer het bij het ontgraven materiaal gaat om een waterhoudende zandige of kiezelachtige laag, grondwater niet effectief worden afgedicht of afgehouden in de schroeftransporteur in een reeks werkstadia, reikend van het ontgraven ter plaatse van de snijkop tot het afvoeren van het ontgraven materiaal en het lékkende of uitstromende water kan soms tot het instorten van het ontgravingsfront leiden. Verder hébben pogingen, om het grondwater door een afsluiter welke is opgenomen in de schroeftransporteur ter plaatse van de afvoerpoort daaruit voor het ontgraven materiaal daar uit te persen om een dergelijk gebeuren te voorkomen, tot gevolg dat er brugvorming kan ontstaan in het ontgraven materiaal in de gronddrukkamer, waardoor de afvoer daaruit van het ontgraven materiaal onmogelijk wordt of het door de snijkop uitgeoefende ontgravingskoppel tot een onvoldoende niveau daalt.However, with the above method, when the excavated material is an aqueous sandy or pebbly layer, groundwater cannot be effectively sealed or retained in the screw conveyor in a series of work stages ranging from excavation at the cutting head to the removal of the excavated material and the leaking or flowing water can sometimes lead to the collapse of the excavation front. Furthermore, attempts to squeeze out the groundwater through a valve contained in the screw conveyor at the discharge port therefrom for the excavated material therein to prevent such an occurrence may result in bridging in the excavated material in the ground pressure chamber, which makes it impossible to discharge the excavated material or the excavation torque exerted by the cutting head drops to an insufficient level.
Bij het ontgraven van kleihoudende grond met gebruikmaking van de uit de stand van de techniek bekende werkwijze gaat het kleihoudende grondmateriaal zich dikwijls vasthechten of gaat zij vastkleven aan de snijkop of de binnenwand-oppervlakken van de gronddrukkamer, waardoor de wrijvings- weerstand tussen liet schild en de omgevende grond toeneemt en een vlotte, soepele ontgraving wordt belemmerd.When excavating clay-containing soil using the prior art method, the clay-containing soil material often adheres or adheres to the cutting head or inner wall surfaces of the soil pressure chamber, causing the frictional resistance between the shield and the surrounding soil increases and smooth, smooth excavation is impeded.
Om de hierboven aangesproken problemen, welke zich bij de werkwijzen volgens de stand van de techniek voordoen op te lossen en om de verwerkbaarheid van het ontgraven materiaal te verbeteren, is er reeds voor het ontgraven van materiaal uit zandige en kiezelachtige lagen een werkwijze voorgesteld, volgens welke bentonite of sommige andere suspensies of breiachtige substanties worden geïnjecteerd in de gronddruk-kamer om aldus de vloeibaarheid van het ontgraven zandige of kiezelachtige materiaal te verhogen eu tegelijkertijd de doorlaatbaarheid ervan te verminderen. Deze werkwijze houdt echter het injecteren van een grote hoeveelheid van slibachtig suspensiemateriaal in en brengt daardoor de noodzaak mee van eerste eu tweede béhandelingsstadia, hetgeen problemen schept in temen van efficiency. Wat betreft het ontgraven van klei-achtige grond zijn tot dusverre geen effectieve maatregelen voorgesteld.In order to solve the above-mentioned problems which arise in the prior art methods and to improve the workability of the excavated material, a method has already been proposed for the excavation of material from sandy and siliceous layers, according to which bentonite or some other suspensions or knitting-like substances are injected into the ground pressure chamber so as to increase the fluidity of the excavated sandy or siliceous material and at the same time reduce its permeability. However, this method involves injecting a large amount of sludge-like suspension material and thereby involves the need for first and second stages of treatment, which creates problems in terms of efficiency. No effective measures have so far been proposed with regard to the excavation of clay-like soil.
in het licht van het voorgaande bestaat een met de uitvinding beoogd doel derhalve in het verschaffen van een mechanische schild-voortdrijfwerkwijze welke een vermindering van de wrijving oplevert tussen de snijkop en het ontgravings-front, welke de vloeibaarheid van het ontgraven materiaal verbetert en de doorlaatbaarheid daarvan vermindert om het optreden van het brugvormingseffect daarvan in de gronddruk-kamer te voorkomen en waardoor de noodzaak vermeden wordt van een nabehandeling van het ontgraven materiaal, zodat een uitstekende verwerkbaarheid wordt verkregen.in light of the foregoing, therefore, an object of the invention is to provide a mechanical shield propulsion method which provides a reduction in friction between the cutting head and the excavation face, which improves the fluidity of the excavated material and permeability thereof to prevent the occurrence of its bridging effect in the earth pressure chamber and thereby avoiding the need for post-treatment of the excavated material to provide excellent workability.
De mechanische schild-voortdrijfwerkwijze welke in de onderhavige aanvrage wordt voorgesteld omvat volgens de uitvinding de volgende stappen: het toevoeren aan het ontgravingsfront en/of aan de gronddrukkamer van schuim dat is gevormd door het opschuimen van een oplossing welke een schuimmiddel bevat; het roeren en mengen van het ontgraven materiaal en het schuim in de gronddrukkamer voor het aldus verkrijgen van ontgraven materiaal, dat luchtbellen bevat en daardoor een verhoogde vloeibaarheid heeft en een verminderde doorlaatbaarheid heeft; het uitvoeren van ontgravingswerkzaamheden aan het ontgravingsfront onder het daarbij weerstaan van de gronddruk en van de grondwaterdruk ter plaatse van het ontgravingsfront met het ontgraven, het luchtbellen bevattende materaal; en het afvoeren van het ontgraven materiaal uit de gronddrukkamer.According to the invention, the mechanical shield propulsion method proposed in the present application comprises the following steps: supplying to the excavation front and / or to the earth pressure chamber foam formed by foaming a solution containing a foaming agent; agitating and mixing the excavated material and foam in the ground pressure chamber to obtain an excavated material containing air bubbles and thereby having an increased fluidity and reduced permeability; performing excavation work on the excavation front while withstanding the ground pressure and the groundwater pressure at the excavation front with the excavating material containing the air bubbles; and discharging the excavated material from the earth pressure chamber.
Met de mechanische schild-voortdrijf werkwijze, waarbij gebruik wordt gemaakt van een schuimmiddel volgens de onderhavige uitvinding neemt, aangezien het schuim wordt geïnjecteerd in ten minste het ontgravingsfront voor de snij kop of in de gronddrukkamer van de gronddruk-corttpensatieschildmachine of in beide, de wrijvingsweerstand tussen de snijkop en het ontgravingsfront af, hetgeen een vermindering oplevert van het snijkop-koppel. Tevens is het aldus mogelijk, het in het voorgaande genoemde brugvormings-verschijnsel in de gronddrukkamer te voorkomen, aangezien het ontgraven materiaal vermengd met het daarin geïnjecteerde schuim, dat immers een verhoogde vloeibaarheid en een verminderde doorlaatbaarheid heeft, wordt gébruikt om de grond- en de grondwaterdrukken in de kamer te weerstaan. Bovendien vult het ontgraven materiaal, dat is vermengd met het schuim of luchtbellen bevat, de gronddrukkamer op en wordt op soepele wijze daaruit en tot in de schroef transporteur gébracht onder het handhaven van de verminderde doorlaatbaarheid, waardoor bijgevolg de efficiêncy van de ontgravingswerkzaamheden aanzienlijk wordt verhoogd. Het schuim dat zich bevindt in het ontgraven materiaal, dat wordt af gevoerd door de schroeftransporteur verdwijnt bovendien geleidelijk na verloop van tijd, waardoor het ontgraven materiaal zijn oorspronkelijke hoedanigheid herkrijgt. Daardoor zijn voor het ontgraven materiaal generlei primaire en secundaire behandelingen nodig na de afvoer, zulks in tegenstelling met het ontgraven materiaal dat bentonite-suspensie in grote hoeveelheden bevatten, zoals in het verleden toegepast.With the mechanical shield propulsion method using a foaming agent of the present invention, since the foam is injected into at least the cutting head excavation front or into the ground pressure chamber of the ground pressure cortex shielding machine or in both, the frictional resistance between the cutting head and the excavation front, which reduces the cutting head torque. It is also thus possible to prevent the aforementioned bridging phenomenon in the earth pressure chamber, since the excavated material mixed with the foam injected therein, which after all has an increased fluidity and a reduced permeability, is used to reduce the soil and the withstand groundwater pressures in the room. In addition, the excavated material mixed with the foam or containing air bubbles fills the ground pressure chamber and is smoothly introduced therefrom and into the screw conveyor while maintaining the reduced permeability, thus significantly increasing the efficiency of the excavation work . Moreover, the foam contained in the excavated material, which is discharged by the screw conveyor, gradually disappears over time, so that the excavated material regains its original capacity. Therefore, the excavated material does not require any primary and secondary post-discharge treatments, unlike the excavated material containing bentonite slurry in large amounts as used in the past.
verdere oogmerken, bijzonderheden en voordelen overeenkomstig de uitvinding zullen nader blijken uit de hieronder volgende beschrijving van een voorkeurs-uitvoeringsvorm daarvan, waarbij wordt verwezen naar de tekening.further objects, details and advantages according to the invention will be further apparent from the following description of a preferred embodiment thereof, with reference to the drawing.
Fig. 1 is een doorsnee-met-aanzicht van een uitvoeringsvoorbeeld van een aarddruk-compensatieschild-voortdrijfmachine volgens de onderhavige uitvinding; en fig. 2 is een vooraanzicht van de schildvoortdrij fmachine volgens fig. l.Fig. 1 is a sectional view of an exemplary embodiment of an earth pressure compensation shield driving machine according to the present invention; and Figure 2 is a front view of the shield propeller machine of Figure 1.
Thans verwijzend naar de tekening waarin een uitvoeringsvoorbeeld is weergegeven, is daarin in fig. l een dwarsdoorsnede-met-aanzicht afgébeeld van een holcilindrische gronddrukcompensatie-schildvoortdrij fmachine toegepast bij het uitvoeren van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, terwijl in fig. 2 die machine in vooraanzicht is weergegeven.Referring now to the drawing in which an exemplary embodiment is shown, FIG. 1 shows a cross-sectional view of a hollow cylindrical ground pressure compensation shield propeller machine used in performing the method of the present invention, while in FIG. 2 that machine is shown in front view.
De gronddrukcompensatie-schildvoortdrij fmachine, algemeen aangeduid met het verwijzingscijfer 1 heeft aan zijn fronteinde een snij kop 2 voor het uitvoeren van de ontgravingswerkzaamheden. Die snij kop 2 wordt achteraan ondersteund door een aantal ondersteuningsliggers 3 en via een transmissie-mechanisme 4 aangedreven door een aandrij fmotor 5. Achter de snijkop 2 is een scheidingswand of schot 6 aangebracht. Tussen dat schot 6 en de snijkop 2 wordt een gronddrukkamer 7 bepaald.The ground pressure compensation shield propelling machine, generally indicated by reference numeral 1, has a cutting head 2 at its front end for carrying out the excavation work. Said cutting head 2 is supported at the rear by a number of supporting beams 3 and driven by a drive motor 5 via a transmission mechanism 4. A partition wall or partition 6 is arranged behind the cutting head 2. A ground pressure chamber 7 is determined between that partition 6 and the cutting head 2.
Met het verwijzingscijfer 8 is een schroeftransporteur aangeduid welke door een (niet-weergegeven) aandrijfmotor wordt aangedreven en met zijn puntig eindgedeelte reikt door het schot 6 en daar doorheen open is naar de gronddrukkamer 7. De ondersteuningsliggers 3 hebben de funktie van roerschoepen, zoals hieronder nog nader wordt beschreven. Blijkens fig. 2 wordt het front van de snijkop 2 gevormd door een drietal spaken 9 welke elk een aantal, daaraan.bevestigde snijtanden 19 dragen. Tussen de spaken 9 zijn sleufopeningen 10 gevormd, waar doorheen het ontgraven, materiaal tot in de gronddrukkamer 7 wordt gebracht.Reference numeral 8 designates a screw conveyor which is driven by a drive motor (not shown) and with its pointed end portion extends through the baffle 6 and is open therethrough to the ground pressure chamber 7. The supporting beams 3 have the function of rudder blades, as shown below will be described further. As shown in FIG. 2, the front of the cutting head 2 is formed by three spokes 9, each of which carries a number of cutting teeth 19 attached thereto. Slotted openings 10 are formed between the spokes 9, through which excavated material is introduced into the earth pressure chamber 7.
Met het verwijzingscijfer 11 is een opschuimoplossing-tank aangegeven waarin zich een oplossing bevindt met een schuimmiddel en van waaruit.die oplossing in een gegeven hoeveelheid aan een schuimvorminrichting 13 wordt toegevoerd via een injectiepomp 12, welke is opgesteld voor de tank 11.Reference numeral 11 designates a foaming solution tank in which there is a solution containing a foaming agent and from which said solution is supplied in a given amount to a foaming device 13 via an injection pump 12 arranged in front of the tank 11.
De schuimvormingsinrichting 13 bevat een aantal daarin opgenomen schuimdiffusoren (niet-weergegeven), waardoor de aldus onder druk toegevoerde oplossing met het schuimmiddel wordt opgeschuimd door lucht, welke wordt toegevoerd uit een compressor 14 onder het aldus vormen van het schuim. Het aldus gevormde schuim wordt tot in de gronddrukkamer 7 en tot tegen het ontgravingsfront geïnjecteerd via schuiminjectiébuizen 15, resp. 16. Die injectiébuizen 16, welke open zijn naar het front van de snijkqp 2 vertakken zich in schuimtoevoerbuizen 16a met naar verhouding geringe diameter welke open zijn naar het omtreksoppervlak van de snij kop 2, e.e.a. zoals aangegeven in de fig. l en 2.The foam-forming device 13 includes a number of foam diffusers (not shown) incorporated therein, whereby the thus-pressurized solution with the blowing agent is foamed by air, which is supplied from a compressor 14, thus forming the foam. The foam thus formed is injected into the earth pressure chamber 7 and up to the excavation front via foam injection tubes 15, respectively. 16. Those injection tubes 16, which are open to the front of the cutting head 2, branch into relatively small diameter foam supply tubes 16a which are open to the circumferential surface of the cutting head 2, as shown in FIGS. 1 and 2.
Met het verwijzingscijfer 17 is een voortdrijfvijzel aangeduid en met het verwijzingscijfer 18 een segment, met het verwijzingscijfer 20 een kogelgewrichtkoppeling en met 21 een afsluiter. Thans zal een beschrijving worden gegeven van het praktisch toepassingsvoorbeeld van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding.The reference numeral 17 denotes a propeller screw and the reference numeral 18 a segment, the reference numeral 20 a ball joint coupling and the reference numeral 21 a valve. A description will now be given of the practical application example of the method according to the present invention.
Om te beginnen oefent de gronddrukcompensatie-schildvoortdrijfmachine l een reactiekracht uit op het segment 18 dat aan de achterzijde daarvan is geassembleerd en naar het ontgravingsfront wordt voortgedreven door de schild-voortdrijf·vijzel 17, welke aan een zijde van de machine 1 bevestigd is. Tegelijkertijd wordt het schuimmiddel, dat in water is opgelost in de gewenste concentratie en vooraf opgeslagen is in de tank 11, onder druk toegevoerd door middel van de inj ectiepomp 12 aan de schuimvorminrichting 13. De oplossing met het schuimmiddel wordt geroerd in het schuimvormingsaggregaat 13, door de diffusoren daarvan met lucht, welke daaraan wordt toegevoerd vanuit de compressor 14,. waardoor de schuimoplossing wordt gevormd tot een schuim met fijne belletjes gelijkend op scheerschuim, welk schuim vervolgens onder druk wordt toegevoerd aan de buizen 15 en 16. Het aldus toegevoerde schuim wordt geïnjecteerd in de gronddrukkamer 7 via het open einde van de injectiébuis 15 en tegelijkertijd toegevoerd aan het ontgravingsfront en het amtrëksoppervlak 2a van de enijkop via de open einden van de buizen 16 resp. 16a. Als gevolg van e.e.a. wordt de wrijvings-weerstand tussen het front van de snijkop 2 en het ontgravingsfront en ook tussen de beplating van de sohild-voort drijf machine l en de omgevende grond, verminderd. Wanneer de omgevende grond een kleiachtige grondsoort is wordt door het geïnjecteerde schuim voorkomen, dat het ontgraven materiaal gaat vastkleven aan de snijkop of de beplating, waardoor de vermindering van de wrijvingsweerstand nog opmerkelijker wordt.To begin with, the ground pressure compensation shield propeller machine 1 exerts a reaction force on the segment 18 assembled at the rear thereof and driven to the excavation front by the shield propeller 17 attached to one side of the machine 1. At the same time, the foaming agent, which is dissolved in water at the desired concentration and pre-stored in the tank 11, is supplied under pressure by means of the injection pump 12 to the foaming device 13. The foaming agent solution is stirred in the foaming unit 13, by its diffusers with air supplied therefrom from the compressor 14 ,. whereby the foam solution is formed into a foam with fine bubbles similar to shaving foam, which foam is then supplied under pressure to the tubes 15 and 16. The foam thus supplied is injected into the ground pressure chamber 7 through the open end of the injection tube 15 and simultaneously supplied at the excavation front and the amber surface 2a of the end head via the open ends of the tubes 16 and 16, respectively. 16a. As a result of this, the frictional resistance between the front of the cutting head 2 and the excavating front and also between the plating of the sohild propelling machine 1 and the surrounding soil is reduced. When the surrounding soil is a clayey soil type, the injected foam prevents the excavated material from sticking to the cutting head or plating, making the reduction in frictional resistance even more noticeable.
Anderzijds stroomt door de snijkop 2 ontgraven materiaal tot in de gronddrukkamer 7 via de sleufopeningen 10 te zamen met het geïnjecteerde schuim. In de gronddrukkamer 7 worden het ontgraven materiaal en het schuim in beweging gebracht en gemengd door de steunliggers 3, welke te zamen met de snijkop 2 roteren, zodat een mengsel wordt gevormd tussen het ontgraven materiaal en het schuim en het mengsel aldus een verhoogde vloeibaarheid en een verminderde doorlaatbaarheid verkrijgt.On the other hand, material excavated through the cutting head 2 flows into the ground pressure chamber 7 through the slot openings 10 together with the injected foam. In the ground pressure chamber 7, the excavated material and foam are agitated and mixed by the supporting beams 3, which rotate together with the cutting head 2, so that a mixture is formed between the excavated material and the foam and the mixture thus has an increased fluidity and obtains a reduced permeability.
Het met schuim doorheen gemengde ontgraven materiaal, dat de gronddrukkamer 7 opvult, beweegt daarin terwijl, het tegelijkertijd de gronddruk en de grondwaterdruk aan het ontgravingsfront weerstaat en wordt tot in het open einde van de schroeftransporteur 8 gébracht en vervolgens uit de gronddrukkamer 7 af gevoerd. Het ontgraven materiaal dat door de schroeftransporteur 8 wordt afgevoerd, wordt naar het maaiveld gebracht door een. vrachtwagen, een persbom, een buisleiding of soortgelijke in de tekening echter niet weergegeven middelen. Het schuim, dat zich bevindt in het ontgraven materiaal dat aldus naar het maaiveld is gebracht, verdwijnt geleidelijk na verloop van tijd, waardoor het ontgraven materiaal zijn oorspronkelijke hoedanigheid, d.w.z. in de toestand voor het met het schuim werd vermengd, herkrijgt.The foamed excavated material which fills up the ground pressure chamber 7 moves therein while simultaneously withstanding the ground pressure and ground water pressure at the excavation front and is introduced into the open end of the screw conveyor 8 and then discharged from the ground pressure chamber 7. The excavated material that is removed by the screw conveyor 8 is brought to ground level by a. truck, press bomb, pipeline or similar means not shown in the drawing. The foam, which is contained in the excavated material thus brought to ground level, gradually disappears over time, thereby restoring the excavated material to its original state, i.e., in the state prior to mixing with the foam.
Schuimmiddelen op protheïne basis en oppervlak-actieve middelen zijn geschikt als schuimmiddel voor toepassing van de werkwijze voor de onderhavige uitvinding. Een voorbeeld van een schuimmiddel op protheïnebasis is onschadelijke, dierlijke hydrolytische protheïne, dat een uitstekende schuimfunktie heeft en een stabiel schuim vormt. Een voorbeeld van een opppervlak-actief middel is een hoge alkylethersulfaat dat een anionisch oppervlak actief middel is en lauryl-ethematriumsulfaat, is bijzonder geschikt in zijn schuimende werking. Ook is het mogelijk, als schuimmiddel een. waterige oplossing van het in wateroplosbaar cellulose of soortgelijke in wateroplosbaar hoog-moleculaire substantie toe te passen.Prothein-based foaming agents and surfactants are suitable as foaming agents for using the method of the present invention. An example of a prothein-based foaming agent is harmless animal hydrolytic prothein, which has excellent foaming function and forms a stable foam. An example of a surfactant is a high alkyl ether sulfate which is an anionic surfactant and lauryl ethersodium sulfate is particularly suitable in its foaming action. It is also possible, as a foaming agent one. aqueous solution of the water-soluble cellulose or the like water-soluble high molecular substance.
Zo is bijvoorbeeld een gemengde oplossing van methylcellulose en een in hoge mate waterabsorberend hars als in wateroplosbaar hoog-moleculaire substantie, geschikt voor toepassing als schuimmiddel.For example, a mixed solution of methyl cellulose and a highly water-absorbing resin as a water-soluble high molecular substance is suitable for use as a foaming agent.
Bij het ontgraven van waterhoudende grond, waarbij in het bijzonder luchtbellen in het schuim snel worden afgebroken, is het mogelijk om luchtbellen te vormen met sterke membranen door het schuimmiddel toe te voegen met een waterdispergerende vloeistof, welke een in hoge mate waterabsorberend hars bevat.When excavating water-bearing soil, in which air bubbles in the foam in particular are rapidly broken down, it is possible to form air bubbles with strong membranes by adding the foaming agent with a water-dispersing liquid, which contains a highly water-absorbing resin.
Bij het ontgraven van kleiachtige grond is het wenselijk om een waterige oplossing van benzaalconiumchloride of van dodecyltrimethylammoniumchloride toe te passen. Deze waterige oplossingen kunnen ook worden toegevoegd aan en vermengd met methylcellulose of een dergelijke, in wateroplosbare hoog-moleculaire substantie.When excavating clayey soil, it is desirable to use an aqueous solution of benzalconium chloride or dodecyl trimethyl ammonium chloride. These aqueous solutions can also be added to and mixed with methyl cellulose or the like water-soluble high molecular substance.
Terwijl bij het beschreven uitvoeringsvoorbeeld de injectiepomp 12 en het schuimvormingsaggregaat met de hand worden geregeld door een bedieningsman overeenkomstig de omstandigheden en condities van ontgraving bij de schild- voortdr ij machine 1 kunnen die inrichtingen, d.w.z. de injectiepomp en het schuimvormingsaggregaat ook zodanig zijn ingericht, dat de hoeveelheid schuim, die wordt geïnjecteerd en de injectiedruk automatisch worden geregeld door een in de schild-voortdrijf ma chine 1 geïncorporeerde computer.While in the exemplary embodiment described, the injection pump 12 and the foam-forming unit are manually controlled by an operator according to the conditions and conditions of excavation at the shielding machine 1, those devices, ie the injection pump and the foam-forming unit, may also be arranged such that the amount of foam injected and the injection pressure are automatically controlled by a computer incorporated in the shield propulsion machine 1.
In dat geval zijn dan snij koppel - detect iemlddelen en gronddruk-detectiemiddelen in de gronddrukkamer 7 van de schild-voortdrijfmachine 1 aangebracht voor het bewaken en registreren van de ontgravingscondities daarin. De gemeten waarden, welke worden af gegeven van die detectiemiddelen uit in de werkelijke tijd worden ingevoerd in regelmiddelen samengesteld uit CPU, een geheugen en een I/O interface, enz.. Onder de regeling van een programma, dat is opgeslagen in het geheugen van die regelmiddelen wordt de omtrékssnelheid van de schroef transporteur 8 voor het transporteren van het ontgraven materiaal uit de grondrukkamer 7 en worden ook de werksnel-heden van de injectiepomp 12 en van het schuimvormig aggregaat 13 berekend voor het regelen van de hoeveelheid schuim, welke moet worden geïnjecteerd in en tot naar het ontgravingsfront en de gronddrukkamer en tevens van de injectiedruk daarvoor. Gebaseerd op de berekende waarden worden de schroef-transporteur 8, de injectiepomp 12 en het schuimvonnings-aggregaat 13 geregeld via het I/O interface *, zodat het ontgraven geschiedt met een aanzetmoment of draaikoppel van de snijkop en met een gronddruk, welke op daarvoor geschikte waarden worden gehouden.In that case, cutting torque detecting parts and ground pressure detecting means are provided in the ground pressure chamber 7 of the shield driving machine 1 for monitoring and recording the excavation conditions therein. The measured values output from those real time detection means are input into control means composed of CPU, a memory and an I / O interface, etc. under the control of a program stored in the memory of Those control means become the peripheral speed of the screw conveyor 8 for conveying the excavated material from the ground pressure chamber 7, and also the operating speeds of the injection pump 12 and of the foamy aggregate 13 to control the amount of foam to be controlled injected into and up to the excavation front and the earth pressure chamber and also from the injection pressure therefor. Based on the calculated values, the screw conveyor 8, the injection pump 12 and the foam forming unit 13 are controlled via the I / O interface *, so that excavation takes place with a tightening torque or torque of the cutting head and with a ground pressure, which is previously appropriate values are kept.
Uiteraard is de uitvinding niet specifiek beperkt tot de gronddrukcontpensatie- schildvoortdrij fmachine 1, zoals hierboven uiteengezet in verband met de weergegeven uitvoeringsvorm, doch ook toepasbaar voor diverse mechanische schild-voortdrijfwerkwijzen, zonder daardoor het kader van de uitvinding te verlaten.Of course, the invention is not specifically limited to the ground pressure compensation shield propelling machine 1 as set forth above in connection with the illustrated embodiment, but also applicable to various mechanical shield propulsion methods without thereby leaving the scope of the invention.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4010396A JP2768104B2 (en) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | Mechanical shield excavation method using foaming agent |
| JP1039692 | 1992-01-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9200434A true NL9200434A (en) | 1993-08-16 |
Family
ID=11748972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9200434A NL9200434A (en) | 1992-01-23 | 1992-03-09 | MECHANICAL SHIELD PROPULSION METHOD USING A FOAMING AGENT. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2768104B2 (en) |
| DE (1) | DE4206831C2 (en) |
| ES (1) | ES2051629B1 (en) |
| FR (1) | FR2686649B1 (en) |
| GB (1) | GB2263490B (en) |
| IT (1) | IT1259203B (en) |
| NL (1) | NL9200434A (en) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2728298A1 (en) * | 1994-12-16 | 1996-06-21 | Condat Sa | PRODUCT AND METHOD FOR LUBRICATING THE METAL SURFACES OF AN EARTH PRESSURE TUNNEL |
| EP0735237A1 (en) * | 1995-03-27 | 1996-10-02 | Nissan Chemical Industries Ltd. | Method for shield excavating soil layer |
| ATE254238T1 (en) * | 1997-09-02 | 2003-11-15 | Riccardo Dr Bernasconi | METHOD FOR CREATING A TUNNEL |
| DE19752718C1 (en) * | 1997-11-28 | 1999-04-29 | Wayss & Freytag Ag | Method of conveying bulk material from pressure chamber |
| EP1092836A3 (en) | 1999-10-11 | 2003-11-26 | Herrenknecht Aktiengesellschaft | Boring device with a cutting wheel having high pressure nozzles |
| JP2001342794A (en) * | 2000-06-01 | 2001-12-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Tunnel excavator and excavating method |
| AU2002210236A1 (en) * | 2000-11-14 | 2002-05-27 | Alois Pichler | Method for producing a bore and advancing machine for boring |
| JP4503346B2 (en) * | 2004-04-27 | 2010-07-14 | 花王株式会社 | Foaming agent for bubble shield method |
| JP4617909B2 (en) * | 2005-02-04 | 2011-01-26 | 株式会社大林組 | Injection method of additives in shield method |
| BRPI0817399B8 (en) | 2007-11-02 | 2018-12-04 | Maguma Co Ltd | method of setting a soil drilling air foam stabilizer and working method of soil drilling air foam drilling |
| CN101812989B (en) * | 2009-12-28 | 2013-04-10 | 宏润建设集团股份有限公司 | Foam generating device and foam generating method |
| CN101812990B (en) * | 2010-03-05 | 2013-06-19 | 上海真砂隆福机械有限公司 | Slurry-adding foam system |
| JP5600288B2 (en) * | 2010-12-08 | 2014-10-01 | 株式会社奥村組 | Mud pressure shield method and mud pressure shield machine |
| JP2013002040A (en) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Kajima Corp | Sediment disposal method |
| JP6050989B2 (en) * | 2011-09-05 | 2016-12-21 | 株式会社大林組 | Low toxic foam material used for bubble shield method and bubble shield method |
| JP2015063669A (en) * | 2013-08-27 | 2015-04-09 | 有限会社マグマ | Composition for foundation digging/pouring material, foundation digging/pouring material, and operation method using the same |
| EP2910733B1 (en) * | 2014-02-25 | 2018-03-21 | MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG Chemische Fabriken | Foam generator for an earth pressure shield tunnel propulsion machine and method for conditioning removed soil material as a support medium for an earth pressure shield |
| JP6393044B2 (en) * | 2014-03-05 | 2018-09-19 | 大成建設株式会社 | Bubble shield method |
| CN104453923B (en) * | 2014-10-21 | 2016-04-06 | 中南大学 | A kind of take foam as the choosing method of the gummy formation earth pressure balanced shield, EPBS sediment improvement parameter of additive |
| CN104373131B (en) * | 2014-11-04 | 2016-11-23 | 中交第二航务工程局有限公司 | A kind of construction method utilizing balancing earth-pressure shielding machine dregs pressurize pumping installations |
| CN105041324A (en) * | 2015-06-12 | 2015-11-11 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | Method for improving residue soil for shield excavation of water-rich weathering uneven slate interaction formation |
| CN105134227A (en) * | 2015-09-14 | 2015-12-09 | 徐工集团凯宫重工南京有限公司 | Foam jet and shield tunneling machine foaming system |
| CN105697024B (en) * | 2016-03-10 | 2019-04-02 | 上海隧道工程有限公司 | Tool changing construction method of the super big diameter mud water air balance shield in soft soil layer |
| JP6893803B2 (en) * | 2017-03-07 | 2021-06-23 | 花王株式会社 | Composition containing etherified cellulose fibers and water |
| JP2018193689A (en) * | 2017-05-12 | 2018-12-06 | 鹿島建設株式会社 | Bubbles-containing anti-friction materials, bubbles-containing fluidizing materials, producing method thereof and construction method of shield by using them |
| CN108425681A (en) * | 2017-10-27 | 2018-08-21 | 宏润建设集团股份有限公司 | A kind of gas soil joint balance shield machine and its face balance control method |
| CN108343441A (en) * | 2017-12-21 | 2018-07-31 | 北方重工装备（沈阳）有限公司 | A kind of auxiliary pressurize method for balancing earth-pressure shielding machine |
| JP6559846B2 (en) * | 2018-07-10 | 2019-08-14 | 大成建設株式会社 | Bubble shield method and foaming water solution |
| CN109026040A (en) * | 2018-08-03 | 2018-12-18 | 中国电建集团铁路建设有限公司 | A kind of synchronization bi-material layers sediment improvement system for earth pressure balanced shield, EPBS |
| CN110814670A (en) * | 2019-12-17 | 2020-02-21 | 常熟市恒丰机械制造有限公司 | Machining process of cutter head of shield tunneling machine |
| CN111305858B (en) * | 2020-03-15 | 2021-01-01 | 南宁中铁广发轨道装备有限公司 | Mixed mold shield machine |
| CN111706339B (en) * | 2020-05-28 | 2021-11-23 | 北京城建中南土木工程集团有限公司 | Shield constructs out-of-earth blowout preventer |
| CN112723809B (en) * | 2020-12-28 | 2022-04-19 | 中铁十局集团有限公司 | Method for preparing road base material by curing hard rock shield muck |
| CN113109245B (en) * | 2021-04-02 | 2022-08-19 | 中交一公局厦门工程有限公司 | Shield muck improvement foaming agent foaming ratio detection device and detection method |
| CN113202488A (en) * | 2021-05-14 | 2021-08-03 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | Device and method for improving supporting effect of excavation face of earth pressure balance type tunnel boring machine |
| CN113217000B (en) * | 2021-05-28 | 2022-06-24 | 安徽唐兴装备科技股份有限公司 | Efficient trenchless tunneling device and tunnel excavating method thereof |
| CN114033395B (en) * | 2021-10-28 | 2023-06-23 | 中交第二航务工程局有限公司 | Mud cake preventing device and method for earth pressure balance type shield machine |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0633716B2 (en) * | 1983-05-17 | 1994-05-02 | 株式会社青木建設 | Shield drilling equipment |
| JPS6044423A (en) * | 1983-08-23 | 1985-03-09 | Aoki Kensetsu:Kk | Transporting method of soil |
| US4637882A (en) * | 1983-12-16 | 1987-01-20 | Exxon Research And Engineering Company | Polyampholytes - high temperature viscosifiers for high ionic strength drilling fluids |
| JPS61101587A (en) * | 1984-10-22 | 1986-05-20 | Tachibana Shokai:Kk | Additive for earth pressure type shield |
| JPS6219212A (en) * | 1985-07-17 | 1987-01-28 | Kumagai Gumi Ltd | Treatment of excavated earth and sand |
| JPS62153382A (en) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Terunaito:Kk | Foaming agent for suspension |
| JPS62206194A (en) * | 1986-03-04 | 1987-09-10 | 株式会社熊谷組 | Shield type tunnel excavation method |
| DE3623553A1 (en) * | 1986-07-12 | 1988-01-28 | Hochtief Ag Hoch Tiefbauten | Earth-pressure shield |
| JP2858749B2 (en) * | 1987-12-18 | 1999-02-17 | 株式会社大林組 | Closed pressure shield method |
| JPH0639875B2 (en) * | 1988-08-12 | 1994-05-25 | 日本国土開発株式会社 | Additive for mud pressure shield |
| JPH0635795B2 (en) * | 1988-11-01 | 1994-05-11 | 株式会社淺沼組 | Friction reduction method for underground propellants using foam solids |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP4010396A patent/JP2768104B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-28 FR FR9202353A patent/FR2686649B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-02-28 ES ES09200445A patent/ES2051629B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-02-28 IT ITPN920011A patent/IT1259203B/en active IP Right Grant
- 1992-03-04 DE DE4206831A patent/DE4206831C2/en not_active Revoked
- 1992-03-06 GB GB9204864A patent/GB2263490B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-09 NL NL9200434A patent/NL9200434A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2263490B (en) | 1995-08-23 |
| IT1259203B (en) | 1996-03-11 |
| DE4206831A1 (en) | 1993-07-29 |
| FR2686649B1 (en) | 1994-12-02 |
| FR2686649A1 (en) | 1993-07-30 |
| GB2263490A (en) | 1993-07-28 |
| DE4206831C2 (en) | 1996-09-12 |
| ES2051629R (en) | 1996-06-01 |
| ITPN920011A0 (en) | 1992-02-28 |
| JPH05202693A (en) | 1993-08-10 |
| ES2051629B1 (en) | 1997-01-01 |
| JP2768104B2 (en) | 1998-06-25 |
| ES2051629A2 (en) | 1994-06-16 |
| GB9204864D0 (en) | 1992-04-22 |
| ITPN920011A1 (en) | 1993-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL9200434A (en) | MECHANICAL SHIELD PROPULSION METHOD USING A FOAMING AGENT. | |
| JPS5847560B2 (en) | Earth pressure shield excavation method using foaming agent | |
| JP6423185B2 (en) | Bubble shield method | |
| JPS5949999B2 (en) | How to deal with air bubbles “slip” | |
| JP6426383B2 (en) | Bubble shield method | |
| JP3124368B2 (en) | Earth pressure shield excavation method | |
| JP3638763B2 (en) | Mud conditioning system and method | |
| JP3003538B2 (en) | Construction method of mud solidification wall | |
| KR100681791B1 (en) | Mobile-type soil improver | |
| JPS6183800A (en) | Treatment of air bubble mixed muck | |
| JP2946110B2 (en) | Soil improvement method using shield machine for soil improvement | |
| JP3182668B2 (en) | Excavated soil improvement equipment for earth pressure shield machine | |
| JPH06287937A (en) | Stirring/mixing treatment method and device thereof | |
| JPH0726883A (en) | Shield excavator | |
| JPH0756397Y2 (en) | Mud shield excavator | |
| JPH10169365A (en) | Method of shield tunneling method for weak soil and drilling-fluid additive | |
| JPH07124455A (en) | Powder dissolving device | |
| JPH0366898A (en) | Soil and sand carryout method in shield method and soil modifying device | |
| JP2000008773A (en) | Method for propelling muddy water pressurizing buried pipe | |
| JPH0137560B2 (en) | ||
| JPH07116909B2 (en) | Water pressure balance type pumping and discharging shield method and shield machine | |
| JPH0235120B2 (en) | JIDOSEIGYOSHIIRUDOKOHO | |
| JPH108879A (en) | Slurry shield method | |
| JPS62273397A (en) | Method of treating bubble mixed muck | |
| JP2000336648A (en) | Long-sized member burying or driving method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| BV | The patent application has lapsed |