(57)【要約】【課題】施工効率や施工コスト、低環境負荷の面に優れた気泡シールド工法を提供する。【解決手段】起泡剤を主原料として気泡生成装置が気泡を生成し、当該気泡を切羽３０１やチャンバ２１１内に注入しながら掘進作業を進める気泡シールド工法において、前記気泡生成装置に粉体または粒状の起泡剤１０１を供給して気泡を生成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起泡剤を主原料として気泡生成装置が気泡を生成し、当該気泡を切羽やチャンバ内に注入しながら掘進作業を進める気泡シールド工法において、前記気泡生成装置に粉体または粒状の起泡剤を供給して気泡を生成することを特徴とする気泡シールド工法。
【請求項２】
前記気泡生成装置を、地上または掘進機内あるいは掘進坑道内に設置することを特徴とする請求項１に記載の気泡シールド工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気泡シールド工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加泥材を切羽やチャンバ内に注入して切羽の安定を図る泥土圧シールド工法を改良した気泡シールド工法が提案されてきた。この気泡シールド工法は、起泡剤を主原料として気泡生成装置が気泡を生成し、当該気泡を切羽やチャンバ内に注入しながら掘進作業を進める工法である。
【０００３】
この気泡シールド工法の従来例として例えば、機械式シールドの掘進方法において、起泡剤を含む液体を発泡させることによって生じた気泡を切羽面および土圧室の少なくともいずれか一方に供給する工程と、土圧室内に取り込まれた掘削ずりと気泡とを撹拌混合することにより、気泡を含んだ流動性と止水性とを有する掘削ずりを作成する工程と、気泡を含んだ掘削ずりによって切羽の土圧および地下水圧に対抗しながら切羽を掘削する工程と、土圧室から掘削ずりを排出する工程と、を備えた、起泡剤を使用した機械式シールド掘進方法（特許文献１参照）などがある。
【特許文献１】特開平５−２０２６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、気泡シールド工法において従来使用されてきた起泡剤は液体であることから、いくつかの課題が残されていた。例えば、起泡剤の運搬や搬入の為の容器として、ドラム缶など金属製で大型の密閉容器を用いる必要があった。そのため、運搬手段や保管場所の確保に際して、或いは使用後の容器の回収や廃棄処理を行う際に、手間やコストが少なからずかかっていた。加えて、液体である従来の起泡剤は、冬季の凍結を防止する不凍液を混入して用いることとしていたため、不凍液の含む有機成分に起因して気泡土のＢＯＤ（biochemical oxygen demand）やＣＯＤ（chemical oxygen demand）の数値を悪化させていた。
【０００５】
そこで本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、施工効率や施工コスト、低環境負荷の面に優れた気泡シールド工法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の気泡シールド工法は、起泡剤を主原料として気泡生成装置が気泡を生成し、当該気泡を切羽やチャンバ内に注入しながら掘進作業を進める気泡シールド工法において、前記気泡生成装置に粉体または粒状の起泡剤を供給して気泡を生成することを特徴とする（第１の発明）。
【０００７】
第２の発明は、前記気泡生成装置を、地上または掘進機内あるいは掘進坑道内に設置することを特徴とする。
【０００８】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明の実施の形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、施工効率や施工コスト、低環境負荷の面に優れた気泡シールド工法を提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施形態における気泡シールド工法を示す図である。本発明の気泡シールド工法は、起泡剤を主原料として気泡生成装置が気泡を生成し、当該気泡を切羽やチャンバ内に注入しながら掘進作業を進める工法であって、前記気泡生成装置に粉体または粒状の起泡剤を供給して気泡を生成することを特徴とする。
【００１１】
図に示すように、地下でシールド掘進を行っている地上部分で、建屋１００内には粉体または粒状体の起泡剤１０１を貯留した起泡剤貯留槽１０２が配置されている。ここにおける起泡剤１０１は粉体或いは粒状体のため、貯留槽１０２に搬送するまでドラム缶などに収めて保管しておく必要はなく、より簡便な容器や袋などに保管しておくこともできる。また、この保管容器のサイズや容量も、輸送車両、搬送機械や人手のハンドリング能力に応じて任意に定めることができ、運搬コストや効率を従来より向上できる。更に、保管容器等が袋などの容積低減の容易なものを採用すれば、保管終了後の手間やコストを大幅に圧縮できる。
【００１２】
前記の起泡剤貯留槽１０２は、槽内の起泡剤１０１をハンドリングする運搬機構１０３を備えて、溶解槽１０７に起泡剤１０１を搬送できる。前記溶解槽１０７には、水槽１０５より水１０４がポンプ１０６を通じて圧送される。
【００１３】
溶解槽１０７で一緒になった粉体または粒状体の起泡剤１０１と水１０４は、アジテータ１０８により攪拌され、起泡材１０９をなす。この起泡材１０９をなすために混合される、起泡剤１０１と水１０４の混合比は例えば、０．６：９９．４となる。
【００１４】
続いて当該起泡材１０９は、ポンプ１１０でもって起泡材貯留槽１１１に圧送され、性状維持の為にアジテータ１１２で適宜攪拌されることとなる。そして、シールド機２００で使用される気泡量に応じて移送経路１１５を通じて当該シールド機２００に供給される。なお、ここまでの起泡材１０９の生成制御は、制御プログラムを備えたコンピュータなど起泡材生成制御装置１１３が実現する。
【００１５】
シールド機２００においては、前記供給される起泡材１０９を坑内貯留槽２０１に収めると共に、ポンプ２０２から供給経路２０３を介し発泡装置２０４に起泡材１０９の圧送を行う。またこの発泡装置２０４には、コンプレッサ２０５から供給経路２０６を介してエアーが供給される。なお、この発泡装置２０４への起泡材１０９とエアーの供給とは、注入制御装置２０７で制御される注入ユニット２０８でもって実行されている。また、前記注入制御装置２０７は、制御盤２０９で受けたユーザからの指示情報に基づいて機能するものとする。
【００１６】
発泡装置２０４において、前記起泡材１０９は発泡し気泡となる。発泡装置２０４が備える発泡機構は従来より提案されている種々のものを任意に選択可能である。前記気泡は、孔２１０を通じて地盤３００の切羽３０１や、チャンバ２１１に注入されていく。一方、シールド機２００はカッタービット２１２を回転させて切羽３０１を切削し、掘進処理を進めていく。この時に発生する気泡土（気泡を含んだ掘削ずり）はスクリューコンベア２１３によりチャンバ２１１から回収される。回収された気泡土は、ベルトコンベア２１４でずり鋼車２１５まで搬送される。この時、消泡剤２１６がポンプ２１７により消泡剤槽２１８より抽出され、前記ベルトコンベア２１４上の気泡土に散布される。この消泡剤２１６の散布により、前記気泡土における気泡は消泡することとなる。
【００１７】
消泡された気泡土は掘削土に戻るわけである。しかしこの掘削土には、従来含まれていた不凍液成分（液体の起泡剤が含む）は含まれておらず、以降の処理工程において前出のＢＯＤやＣＯＤに配慮した処理を必要としない。従って、不凍液の材料コストを低減できるのは勿論、処理コストも低減できる。しかも、周辺環境におけるＢＯＤやＣＯＤの悪化を懸念する必要もないのである。
【００１８】
上記では、起泡剤１０１や起泡材１０９など、気泡の生成に必要な物質の貯留機能と、当該物質らを用いての気泡の生成機能と、生成した気泡のシールド機２００への提供機能とを有する装置、つまり本発明の気泡生成装置を、地上の建屋１００やシールド機２００、或いはこのシールド機２００の稼動する坑道内に、各機能を切り分けて配置した例を示した。しかしながら、各機能の全部または一部を集約して、地上（の建屋１００）またはシールド機２００（掘進機）内あるいは掘進坑道内に設置するとしてもよい。
【００１９】
以上本実施の形態について説明したが、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態における気泡シールド工法を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１００  建屋                      １０１  粉体または粒状体の起泡剤
１０２  起泡剤貯留槽              １０３  運搬機構
１０４  水                        １０５  水槽
１０６、１１０  ポンプ            １０７  溶解槽
１０８、１１２  アジテータ        １０９  起泡材
１１１  起泡材貯留槽              １１３  起泡材生成制御装置
１１５  移送経路                  ２００  シールド機
２０１  坑内貯留槽                ２０２、２１７  ポンプ
２０３、２０６  供給経路          ２０４  発泡装置
２０５  コンプレッサ              ２０７  注入制御装置
２０８  注入ユニット              ２０９  制御盤
２１０  孔                        ２１１  チャンバ
２１２  カッタービット            ２１３  スクリューコンベア
２１４  ベルトコンベア            ２１５  ずり鋼車
２１６  消泡剤                    ２１８  消泡剤槽
３００  地盤                      ３０１  切羽
【図１】
2005036519.tif 000003