(57)【要約】【課題】シールド本体前部の隔壁に設けられた回転可能なカッタヘッドによって切羽を掘削して推進するシールド掘削機において、地盤条件が変わっても安定した掘削を行う。【解決手段】シールド本体１ａ前部の隔壁１ｂに設けられた回転可能なカッタヘッド１ｃによって切羽を掘削して推進するシールド掘削機１において、隔壁１ｂと切羽との間のチャンバー内に加圧した泥水を送る送泥管２と、掘削土、又は該掘削土及び送泥管２から送られた泥水を切羽の安定を保持した状態でシールド本体１ａの後方へ搬送するスクリュウコンベア５と、このスクリュウコンベア５によって搬送された搬送物をトンネル坑外へ排出する排泥管７と、を備え、スクリュウコンベア５と排泥管７との連結部６には、送泥管２から分岐して、加圧した泥水を該連結部６に送る送泥バイパス管３を設け、送泥管２及び送泥バイパス管３には、それらの流路を開閉するバルブをそれぞれ設ける。【選択図】図１
2007092365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド本体前部の隔壁に設けられた回転可能なカッタヘッドによって切羽を掘削して推進するシールド掘削機において、
前記隔壁と切羽との間のチャンバー内に加圧した泥水を送る送泥管と、
掘削土、又は該掘削土及び前記送泥管から送られた泥水を切羽の安定を保持した状態で前記シールド本体の後部へ搬送するスクリュウコンベアと、
このスクリュウコンベアによって搬送された搬送物をトンネル坑外へ排出する排泥管と、を備え、
前記スクリュウコンベアと排泥管との連結部には、前記送泥管から分岐して、加圧した泥水を該連結部に送る送泥バイパス管が接続されており、
前記送泥管及び送泥バイパス管には、それらの流路を開閉するバルブがそれぞれ設けられていることを特徴とするシールド掘削機。
【請求項２】
前記シールド本体前部には、前記カッタヘッドによって掘削された掘削土を塑性流動化させる添加剤を注入する注入孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシールド掘削機。
【請求項３】
前記スクリュウコンベアと排泥管との連結部には、礫取出口が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシールド掘削機。
【請求項４】
前記スクリュウコンベアと排泥管との連結部には、前記礫取出口より切羽側に前記搬送物の流れを止める閉塞装置が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のシールド掘削機。
【請求項５】
前記排泥管は、泥水を粗粒分と細粒分とに分離する泥水処理プラントへと接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシールド掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド本体前部の隔壁に設けられた回転可能なカッタヘッドによって切羽を掘削して推進するシールド掘削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
密閉型のシールド工法には、土圧式シールド工法と泥水式シールド工法とがある。前者は、掘削土を塑性流動化してチャンバー内に充満させ、シールドの推進力やスクリュウコンベア等の排土機構の制御により掘削土圧を生じさせて切羽の安定を図るとともに、掘削土を排土機構から排出しながら掘削を行うものであり、後者は、加圧した泥水をチャンバー内に充満させて切羽の安定を図るとともに、掘削土を泥水中に取り込んだ形で配管を介して排出しながら掘削を行うものである。これらの工法は、トンネル路線の地盤条件によりいずれか一方が選択されて、掘削が行われるが、トンネルの地盤条件は常に一定ではないため、選択した工法に適合しない地盤に遭遇すると、効率的に掘削を行えないという問題があった。そこで、土圧式シールド工法及び泥水式シールド工法のいずれかを適宜変更可能なシールド掘削機が考えられている（特許文献１参照）。このシールド掘削機は、カッタのチャンバーに泥水式の送排泥管と泥土圧式のスクリュウコンベアとを備え、そのチャンバーを泥水式あるいは泥土圧式に切り替えできるようにしたものである。
【特許文献１】特開２０００−３２０２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１のシールド掘削機では、チャンバーに接続されたスクリュウコンベアと送排泥管とが連通しているため、高水圧の地盤を掘削すると、切羽の水圧がスクリュウコンベアの入口に集中し、より大きな圧力が該スクリュウコンベア内の狭小な空間を伝う掘削土及び泥水にかかり、これらの掘削土及び泥水がスクリュウコンベアの出口、又はスクリュウコンベアから送排泥管へと噴発する恐れがあった。また、泥水の循環経路がチャンバーからスクリュウコンベアを通して後方の排泥管を通る経路しかないため、泥土圧式の掘削を行った場合、流体による掘削土の輸送ができず、スクリュウコンベアの排土口から排出した土砂をズリ搬送車又は別の圧送ポンプによって輸送を行う必要がある。このため、泥水輸送設備の他にも掘削土の輸送設備を配備しておかねばならないという問題があった。さらに、泥土圧式の掘削を行った場合、掘削土の全量が汚泥として産業廃棄物処分を行わなければならないという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、シールド本体前部の隔壁に設けられた回転可能なカッタヘッドによって切羽を掘削して推進するシールド掘削機において、地盤条件が変わっても安定した掘削を行うことである。また、泥水式及び泥土圧式の双方が適用困難な透水係数が大きくルーズな礫質地盤においても安定した掘削を行うことである。また、土砂の輸送設備を追加して配備することなく、泥土圧式の掘削を行うことである。さらに、泥土圧式で掘削した場合に、産業廃棄物の発生を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１，４に示すように、シールド本体１ａ前部の隔壁１ｂに設けられた回転可能なカッタヘッド１ｃによって切羽を掘削して推進するシールド掘削機１において、
前記隔壁１ｂと切羽との間のチャンバー内に加圧した泥水を送る送泥管２と、
掘削土、又は該掘削土及び前記送泥管２から送られた泥水を切羽の安定を保持した状態で前記シールド本体１ａの後方へ搬送するスクリュウコンベア５と、
このスクリュウコンベア５によって搬送された搬送物をトンネル坑外へ排出する排泥管７と、を備え、
前記スクリュウコンベア５と排泥管７との連結部６には、前記送泥管２から分岐して、加圧した泥水を該連結部６に送る送泥バイパス管３が接続されており、
前記送泥管２及び送泥バイパス管３には、それらの流路を開閉するバルブ（送泥バルブ２ｃ，送泥バイパスバルブ３ａ）がそれぞれ設けられていることを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、送泥管のバルブを開け送泥バイパス管のバルブを閉じた状態で送泥管からチャンバー内へ加圧した泥水を送ると、この泥水の圧力が切羽の土圧及び水圧にバランスした状態で、該泥水とカッタヘッドによって掘削された掘削土とをスクリュウコンベア及び排泥管を介してトンネル坑外へ排出することができる。よって、切羽の安定を保持した状態で地盤を掘削することができるため、泥水式シールド工法が適用可能な地下水圧が高い地盤又は砂質土等の崩壊性地盤等を掘削することができる。
また、送泥管のバルブを閉じ送泥バイパス管のバルブを開けた状態で送泥バイパス管からスクリュウコンベアと排泥管との連結部へ加圧した泥水を送り、カッタヘッドによって掘削された掘削土をスクリュウコンベア及び排泥管を介してトンネル坑外へ排出すると、連結部の泥水の圧力が切羽の土圧及び水圧にバランスした状態で、スクリュウコンベアの出口からの掘削土の噴発を発生させずに掘削を行うことができる。よって、切羽の安定を保持した状態で地盤を掘削することができるため、泥土圧式シールド工法が適用可能な軟弱粘性土地盤等を掘削することができる。よって、地盤条件が変わっても安定した掘削を行うことができる。
さらに、掘削土を送泥管により搬送することにより、掘削土専用の輸送設備を追加して配備することなく泥土圧式の掘削を行うことができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項１に記載のシールド掘削機１において、前記シールド本体１ａ前部には、前記カッタヘッド１ｃによって掘削された掘削土を塑性流動化させる添加剤を注入する注入孔（図示せず）が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、シールド本体前部には、カッタヘッドによって掘削された掘削土を塑性流動化させる添加剤を注入する注入孔が設けられている。よって、添加剤をチャンバー内で掘削土と混合することにより切羽を安定させることができる上に、スクリューコンベアによって添加剤と掘削土との混合物を加圧されて循環している泥水に排出できる。従って、通常の泥水式シールド工法、泥土圧式シールド工法で掘削が困難な、透水係数が大きいルーズな砂礫土等の地盤を掘削することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項１又は２に記載のシールド掘削機１において、前記スクリュウコンベア５と排泥管７との連結部６には、礫取出口６ａが設けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、スクリュウコンベアと排泥管との連結部に、礫取出口が設けられている。よって、排泥管を通過不可能な礫を礫取出口から取り出すことができ、礫が排泥管の入口に詰まるのを防止することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項３に記載のシールド掘削機１において、前記スクリュウコンベア５と排泥管７との連結部６には、前記礫取出口６ａより切羽側に前記搬送物の流れを止める閉塞装置６ｂが設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、スクリュウコンベアと排泥管との連結部には、礫取出口より切羽側に搬送物の流れを止める閉塞装置が設けられている。よって、礫を取り出す際に閉塞装置を閉じることにより切羽にかかる圧力を保つことができるため、該切羽の安定を保持することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、例えば図４に示すように、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシールド掘削機１において、前記排泥管７は、泥水を粗粒分と細粒分とに分離する泥水処理プラントＰへと接続されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、排泥管は泥水処理プラントに接続されており、泥水処理プラントに搬送された泥水は粗粒分と細粒分とに分離され、粗粒分は一般残土として処理することが可能となる。よって、泥水の細粒分の量が減り、産業廃棄物の発生抑制が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、泥水式シールド工法が適用可能な地下水圧が高い地盤又は砂質土等の崩壊性地盤等を掘削することができる。また、泥土圧式シールド工法が適用可能な軟弱粘性土地盤等を掘削することができる。よって、地盤条件が変わっても安定した掘削を行うことができる。さらに、泥水式シールド工法及び泥土圧式シールド工法で掘削が困難な透水係数が大きくルーズな礫質地盤も掘削することができる。また、泥土圧式で掘削した土砂を流体輸送することによりその他の掘削度輸送設備が不要になるとともに、泥水処理プラントで粗粒分と細粒分とに分離することにより、粗粒分を一般残土として処理することが可能となり、産業廃棄物の発生抑制が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係るシールド掘削機１の部分断面図であり、図２，３はシールド掘削機１の連結部６を示す断面図であり、図４はシールド掘削機１を用いた掘削方法の説明図である。このシールド掘削機１は、シールド本体１ａ前部の隔壁１ｂに設けられた回転可能なカッタヘッド１ｃによって切羽を掘削して推進するもので、円筒状のシールド本体１ａと、送泥管２と、スクリュウコンベア５と、排泥管７と、ロータリークラッシャ８と、エレクタＥと、シールドジャッキＪと、を備えている。
【００１７】
図１に示すように、シールド本体１ａの前部には、掘削土や泥水がシールド本体１ａの後方に流入しないように隔壁１ｂが設けられている。この隔壁１ｂの中心には、地山掘削用の回転可能なカッタヘッド１ｃの軸が設けられており、この軸の先端には添加剤を注入する注入孔（図示せず）が設けられている。また、シールド本体１ａの内部には、セグメントＳを組み立てるエレクタＥと、組み立てられたセグメントＳから反力を得てシールド掘削機１を推進させるシールドジャッキＪと、が設けられている。
【００１８】
図４に示すように、送泥管２は、地上に設置された調整槽Ｔから切羽及び隔壁１ｂの間のチャンバー内へ泥水を送るもので、その途上には、調整槽Ｔ側から順に送泥ポンプ２ａと、送泥管２の流路を開閉するバイパス切替バルブ２ｂ及び送泥バルブ２ｃと、が設けられ、バイパス切替バルブ２ｂと送泥バルブ２ｃとの間において後述する連結部６へと連結する送泥バイパス管３が分岐し、バイパス切替バルブ２ｂより調整槽Ｔ側に後述する排泥管７へと連結する循環バイパス管４が分岐している。この循環バイパス管４には、その流路を開閉するバイパス切替バルブ４ａが設けられている。また、送泥管２には、バイパス切替バルブ２ｂに並列に送泥管分岐部２ｄが設けられており、この送泥管分岐部２ｄには切羽に対して泥水の圧力を保持する切羽保持調節弁２ｅが設けられている。さらに、送泥管分岐部２ｄより隔壁１ｂ側には、緊急時に切羽にかかる泥水の圧力を緩和するための圧抜分岐部２ｆが設けられており、この圧抜分岐部２ｆにはその流路を開閉する圧抜バルブ２ｇが設けられている。
【００１９】
地上に設置された調整槽Ｔは、切羽の地盤条件に最適な泥水を調合するものであり、送泥ポンプ２ａは、泥水を調整槽Ｔから吸い上げてチャンバー側へと送るものである。
【００２０】
図１に示すように、スクリュウコンベア５は、チャンバーに充填された掘削土、又は該掘削土及び泥水を該チャンバーから取り出し、後述する連結部６へと搬送する。このときスクリュウコンベア５の回転速度は、シールド掘削機１の掘進速度に合わせる、すなわち、掘削土量及びチャンバー内に流入する泥水の量と、スクリュウコンベア５が搬送する搬送物の量を等しくする。
【００２１】
図１〜４に示すように、連結部６は、スクリュウコンベア５と後述する排泥管７とを連結するものであり、送泥管２から分岐して、加圧した泥水を連結部６に送り込む送泥バイパス管３と、礫取出口６ａと、この礫取出口６ａよりスクリュウコンベア５側に閉塞装置６ｂと、を備えている。また、送泥バイパス管３には、その流路を開閉する送泥バイパスバルブ３ａが設けられている。
【００２２】
図２及び３に示すように、礫取出口６ａは、連結部６の側壁に設けられた開閉可能な水密性の高い小窓であり、適宜開閉して礫を取り出すことができる。取り出す礫の大きさとしては、排泥管７の径以上のものであることが望ましい。
【００２３】
閉塞装置６ｂは、連結部６内の搬送物の流れを止めるシャッターゲート６ｃと、このシャッターゲート６ｃを駆動する開閉用ジャッキ６ｄと、から構成されており、礫取出口６ａから礫を取り出す際等に開閉用ジャッキ６ｄを駆動させシャッターゲート６ｃを閉じ、搬送物の流れを止める。
【００２４】
図４に示すように、排泥管７は、連結部６から泥水処理プラントＰへと搬送物を送るものであり、その途上にスクリュウコンベア５側から順に、ロータリークラッシャ８と、排泥管７の流路を開閉するバイパス切替バルブ７ａと、複数の排泥ポンプ７ｂ〜７ｄと、を備え、バイパス切替バルブ７ａと排泥ポンプ７ｂ〜７ｄとの間において送泥管２へ連結する循環バイパス管４が分岐している。このロータリークラッシャ８は、排泥管７内を流れる小径の礫を破砕するものである。また、泥水処理プラントＰは、排泥管７によって搬送された泥水を、粗粒分と細粒分とに分離するものである。
【００２５】
送泥管２の循環バイパス管４分岐点より隔壁１ｂ側、チャンバー内、連結部６、ロータリークラッシャ８の出口、各排泥ポンプ７ｂ〜７ｄの出入口には、それぞれ圧力計９ａ〜９ｊが設けられ、トンネル立坑部に位置する送泥管２及び排泥管７、送泥管分岐部２ｄには電磁流量検出器１０ａ〜１０ｃが設けられ、送泥管２の循環バイパス管４分岐点より調整槽Ｔ側、排泥ポンプ７ｂの出口にはガンマ線密度検出器１１ａ，１１ｂが設けられている。これらの圧力計９ａ〜９ｊ、電磁流量検出器１０ａ〜１０ｃ、ガンマ線密度検出器１１ａ，１１ｂによって得られた値は制御盤を介して中央監視操作盤に送信される。また、この中央監視操作盤に送信される値を元に、送泥ポンプ２ａと、切羽保持調節弁２ｅと、圧抜バルブ２ｇと、排泥ポンプ７ｂ〜７ｄと、ロータリークラッシャ８と、バイパス切替バルブ２ｂ，４ａ，７ａとが制御されている。
【００２６】
次に、以上のように構成されるシールド掘削機１を用いたトンネルの掘削方法について説明する。
まず、切羽の地盤条件を調査する。
【００２７】
切羽の地盤が地下水圧の高い地盤、又は砂質土等の崩壊性の地盤等の場合、調整槽Ｔにて切羽の地盤条件に最適な泥水を調合し、送泥バルブ２ｃを開け、バイパス切替バルブ２ｂ，４ａ及び送泥バイパスバルブ３ａを閉じた状態で泥水を送泥管２内へ送り込む。そして、切羽保持調節弁２ｅによって所定の圧力を泥水に与えた後、チャンバー内に加圧充填し、切羽を安定させる。
【００２８】
チャンバー内が泥水で充満した後に、シールド掘削機１のカッタヘッド１ｃで掘削推進を始めるとともにスクリュウコンベア５を回転させる。なお、スクリュウコンベア５の回転速度は、シールド掘削機１の掘進速度に合わせる、すなわち、掘削土量及びチャンバー内に流入する泥水の量と、スクリュウコンベア５が搬送する搬送物の量を等しくする。これにより、切羽の安定を保持した状態で搬送物を搬送する。
【００２９】
次に、スクリュウコンベア５によって搬送される掘削土及び泥水の中に排泥管７の径より大きい礫が混入している場合は、開閉用ジャッキ６ｄを駆動させシャッターゲート６ｃを閉じて礫取出口６ａを開け、礫を取り出す。
【００３０】
次に、掘削土及び泥水は排泥管７を介してロータリークラッシャ８へと進み、このロータリークラッシャ８によって小径の礫を破砕する。その後、掘削土及び泥水は複数の排泥ポンプ７ｂ〜７ｄによってトンネル坑外の泥水処理プラントＰへと送られる。
【００３１】
なお、一定距離を掘削した後シールド掘削機１を止める際は、バイパス切替バルブ２ｂ，７ａを閉じ、バイパス切替バルブ４ａを開けて、泥水が循環バイパス管４を流れるようにすることで、送泥管２及び排泥管７内に沈殿している泥や掘削土を除去する。
また、カッタヘッド１ｃで切羽を掘削する際に、注入孔を介してチャンバー内にベントナイト等の添加剤を混入してもよい。
【００３２】
次に、切羽の地盤が軟弱粘性土地盤、砂や砂礫等の硬質地盤等の場合について説明する。まず、送泥バイパスバルブ３ａを開け、バイパス切替バルブ２ｂ，４ａ及び送泥バルブ２ｃを閉じた状態で、調整槽Ｔにおいて調合した泥水を加圧してスクリュウコンベア５と排泥管７との連結部６へと送り込む。
【００３３】
次に、シールド掘削機１のカッタヘッド１ｃで掘削推進を始め、注入孔からチャンバー内へベントナイト等の添加剤を混入し、チャンバー内を掘削土で充満させて切羽を安定させた状態で掘削土を塑性流動化させるとともに、スクリュウコンベア５を回転させる。なお、スクリュウコンベア５の回転速度は、シールド掘削機１の掘進速度に合わせる、すなわち、掘削土量と、スクリュウコンベア５が搬送する搬送物の量を等しくする。これにより、切羽の安定を保持した状態で搬送物を搬送する。
【００３４】
次に、スクリュウコンベア５によって搬送される掘削土の中に排泥管７の径より大きい礫が混入している場合は、開閉用ジャッキ６ｄを駆動させシャッターゲート６ｃを閉じて礫取出口６ａを開け、礫を取り出す。
【００３５】
次に、掘削土及び泥水は排泥管７を介してロータリークラッシャ８へと進み、このロータリークラッシャ８によって小径の礫を破砕する。その後、掘削土及び泥水は複数の排泥ポンプ７ｂ〜７ｄによってトンネル坑外の泥水処理プラントＰへと送られる。
【００３６】
なお、一定距離を掘削した後シールド掘削機１を止める際は、バイパス切替バルブ２ｂ，７ａを閉じ、バイパス切替バルブ４ａを開けて、泥水が循環バイパス管４を流れるようにすることで、送泥管２及び排泥管７内に沈殿している泥や掘削土を除去する。
【００３７】
次に、切羽の地盤が透水係数が大きいルーズな砂礫土等の地盤の場合について説明する。まず、送泥バイパスバルブ３ａを開け、バイパス切替バルブ２ｂ，４ａ及び送泥バルブ２ｃを閉じた状態で、調整槽Ｔにおいて調合した泥水を加圧してスクリュウコンベア５と排泥管７との連結部６へと送り込む。
【００３８】
次に、シールド掘削機１のカッタヘッド１ｃで掘削推進を始め、注入孔からチャンバー内へ高粘性、高濃度の添加剤を混入し、チャンバー内を掘削土で充満させて切羽を安定させた状態で掘削土を塑性流動化させるとともに、スクリュウコンベア５を回転させる。なお、スクリュウコンベア５の回転速度は、シールド掘削機１の掘進速度に合わせる、すなわち、掘削土量と、スクリュウコンベア５が搬送する搬送物の量を等しくする。これにより、切羽の安定を保持した状態で搬送物を搬送する。
【００３９】
次に、スクリュウコンベア５によって搬送される掘削土の中に排泥管７の径より大きい礫が混入している場合は、開閉用ジャッキ６ｄを駆動させシャッターゲート６ｃを閉じて礫取出口６ａを開け、礫を取り出す。
【００４０】
次に、掘削土及び泥水は排泥管７を介してロータリークラッシャ８へと進み、このロータリークラッシャ８によって小径の礫が破砕される。その後、掘削土及び泥水は複数の排泥ポンプ７ｂ〜７ｄによってトンネル坑外の泥水処理プラントＰへと送られる。
【００４１】
なお、一定距離を掘削した後シールド掘削機を止める際は、バイパス切替バルブ２ｂ，７ａを閉じ、バイパス切替バルブ４ａを開けて、泥水が循環バイパス管４を流れるようにすることで、送泥管２及び排泥管７内に沈殿している泥や掘削土を除去する。
【００４２】
以上の実施形態によれば、送泥バイパス２ｃを開け送泥バイパスバルブ３ａを閉じた状態で送泥管３からチャンバー内へ加圧した泥水を送ると、この泥水の圧力が切羽の土圧及び水圧にバランスした状態で、該泥水とカッタヘッド１ｃによって掘削された掘削土とをスクリュウコンベア５及び排泥管７を介してトンネル坑外へ排出することができる。よって、切羽の安定を保持した状態で地盤を掘削することができるため、泥水式シールド工法が適用可能な地下水圧が高い地盤又は砂質土等の崩壊性地盤等を掘削することができる。
また、送泥バルブ２ｃを閉じ送泥バイパスバルブ３ａを開けた状態で送泥バイパス管３からスクリュウコンベア５と排泥管７との連結部６へ加圧した泥水を送り、カッタヘッド１ｃによって掘削された掘削土をスクリュウコンベア５及び排泥管７を介してトンネル坑外へ排出すると、連結部６の泥水の圧力が切羽の土圧及び水圧にバランスした状態で、スクリュウコンベア５の出口からの掘削土の噴発を発生させずに掘削を行うことができる。よって、切羽の安定を保持した状態で地盤を掘削することができるため、泥土圧式シールド工法が適用可能な軟弱粘性土地盤等を掘削することができる。よって、地盤条件が変わっても安定した掘削を行うことができる。
また、掘削土を送泥管２により搬送することにより、掘削土専用の輸送設備を追加して配備することなく泥土圧式の掘削を行うことができる。
【００４３】
さらに、シールド本体１ａ前部には、カッタヘッド１ｃによって掘削された掘削土を塑性流動化させる添加剤を注入する注入孔が設けられている。よって、添加剤をチャンバー内で掘削土と混合することにより切羽を安定させることができる上に、スクリューコンベア５によって添加剤と掘削土との混合物を加圧されて循環している泥水に排出できる。従って、通常の泥水式シールド工法、泥土圧式シールド工法で掘削が困難な、透水係数が大きいルーズな砂礫土等の地盤を掘削することができる。
【００４４】
また、スクリュウコンベア５と排泥管７との連結部６に、礫取出口６ａが設けられている。よって、排泥管７を通過不可能な礫を礫取出口から取り出すことができ、礫が排泥管７の入口に詰まるのを防止することができる。
【００４５】
さらに、スクリュウコンベア５と排泥管７との連結部６には、礫取出口６ａより切羽側に搬送物の流れを止める閉塞装置６ｂが設けられている。よって、礫を取り出す際に閉塞装置６ｂを閉じることにより切羽にかかる圧力を保つことができるため、該切羽の安定を保持することができる。
【００４６】
また、排泥管７は泥水処理プラントＰに接続されており、泥水処理プラントＰに搬送された泥水は粗粒分と細粒分とに分離され、粗粒分は一般残土として処理することが可能となる。よって、泥水の細粒分の量が減り、産業廃棄物の発生抑制が可能となる。
【００４７】
なお、以上の実施形態においては、排泥管７によって排出される掘削土、又は該掘削土及び泥水を送泥管２に循環させて、泥水として再利用することもできる。また、排泥管７には３つの排泥ポンプ７ｂ〜７ｄを設けたが、掘進が進み排泥管７の長さが延びるにつれて適宜増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るシールド掘削機の主要部の構成を示す一部断面図である。
【図２】本発明に係るシールド掘削機の連結部の構成を示す上面断面図である。
【図３】本発明に係るシールド掘削機の連結部の構成を示す断面図である。
【図４】本発明に係るシールド掘削機における掘削方法の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  シールド掘削機
１ａ  シールド本体
１ｂ  隔壁
１ｃ  カッタヘッド
２  送泥管
２ｃ  送泥バルブ
３  送泥バイパス管
５  スクリュウコンベア
６  連結部
６ａ  礫取出口
６ｂ  閉塞装置
７  排泥管
８  ロータリークラッシャ
Ｐ  泥水処理プラント
【図１】
2007092365.tif 000003
【図２】
2007092365.tif 000004
【図３】
2007092365.tif 000005
【図４】
2007092365.tif 000006