JP2002180781A - 泥水シールド工法における切羽水圧の制御方法 - Google Patents
泥水シールド工法における切羽水圧の制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 機構の複雑化を伴うことなく、圧力変動に
対して、迅速に応答すること。 【解決手段】 掘進機１０は、本体１４と、掘削ドラム
１６とを備え、隔壁１８によりチャンバ１２が隔成され
ている。隔壁１８の上部側には、送泥管２０が連通接続
されている。送泥管２０の他端側は、送泥ポンプ２２を
介して泥水タンク２４に接続されている。隔壁１８の下
部側には、排泥管２６が連通接続されている。排泥管２
６の他端側は、排泥ポンプ２８を介して、地上側に設置
される処理プラントに接続されている。掘進機１０の後
続台車や掘進機本体１４内に設置され、チャンバ１２と
連通接続される圧力調整タンク３０を備えている。圧力
調整タンク３０は、内部に所定水位の水Ｗが収容された
第１および第２タンク３０ａ，３０ｂと、内部に空気の
みが収容されたダンパタンク３０ｃとを備えている。
対して、迅速に応答すること。 【解決手段】 掘進機１０は、本体１４と、掘削ドラム
１６とを備え、隔壁１８によりチャンバ１２が隔成され
ている。隔壁１８の上部側には、送泥管２０が連通接続
されている。送泥管２０の他端側は、送泥ポンプ２２を
介して泥水タンク２４に接続されている。隔壁１８の下
部側には、排泥管２６が連通接続されている。排泥管２
６の他端側は、排泥ポンプ２８を介して、地上側に設置
される処理プラントに接続されている。掘進機１０の後
続台車や掘進機本体１４内に設置され、チャンバ１２と
連通接続される圧力調整タンク３０を備えている。圧力
調整タンク３０は、内部に所定水位の水Ｗが収容された
第１および第２タンク３０ａ，３０ｂと、内部に空気の
みが収容されたダンパタンク３０ｃとを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、泥水シールド工
法における切羽水圧の制御方法に関し、特に、切羽水圧
の変動に迅速に対応することができる制御方法に関する
ものである。
法における切羽水圧の制御方法に関し、特に、切羽水圧
の変動に迅速に対応することができる制御方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】地下鉄トンネルなどの構築工法の一種と
して、泥水シールド工法が知られている。泥水シールド
工法は、シールド掘進機の前端に設けられた掘削ドラム
の背面側にチャンバを隔成し、チャンバ内に泥水を循環
させながら、切羽水圧を一定に保持して、掘削土砂を泥
水スラリーとして坑外に排出する。
して、泥水シールド工法が知られている。泥水シールド
工法は、シールド掘進機の前端に設けられた掘削ドラム
の背面側にチャンバを隔成し、チャンバ内に泥水を循環
させながら、切羽水圧を一定に保持して、掘削土砂を泥
水スラリーとして坑外に排出する。
【０００３】この場合、チャンバには、地上に設置され
る泥水タンクから送泥ポンプを介して、泥水を送り込む
送泥管と、チャンバ内の泥水スラリーを、排泥ポンプを
介して坑外に排出する排泥管とが連通接続される。
る泥水タンクから送泥ポンプを介して、泥水を送り込む
送泥管と、チャンバ内の泥水スラリーを、排泥ポンプを
介して坑外に排出する排泥管とが連通接続される。
【０００４】このような構成のシールド掘進機を用いて
トンネルを掘削する際には、切羽の崩壊を防止するため
に、チャンバ内の泥水圧を一定に保つ必要があるが、こ
のような切羽水圧の制御に、従来は、地上側に設置され
る送泥ポンプの調整により行っていた。
トンネルを掘削する際には、切羽の崩壊を防止するため
に、チャンバ内の泥水圧を一定に保つ必要があるが、こ
のような切羽水圧の制御に、従来は、地上側に設置され
る送泥ポンプの調整により行っていた。
【０００５】送泥ポンプの調整により切羽水圧を制御す
る際には、シールド掘進機のチャンバ内の圧力を測定す
る圧力計を設置し、この圧力計の指示値が目標値になる
ように、その検出信号を送泥ポンプ側にフィードバック
することにより行われている。
る際には、シールド掘進機のチャンバ内の圧力を測定す
る圧力計を設置し、この圧力計の指示値が目標値になる
ように、その検出信号を送泥ポンプ側にフィードバック
することにより行われている。
【０００６】しかしながら、このような従来の泥水シー
ルド工法における切羽水圧の制御方法には、以下に説明
する技術的な課題があった。
ルド工法における切羽水圧の制御方法には、以下に説明
する技術的な課題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述したよ
うな泥水シールド工法で、長距離掘削を行う場合には、
切羽と送泥ポンプとの間の距離が非常に長くなる。とこ
ろが、この場合、前述したようにチャンバに設置した圧
力計により泥水ポンプをフィードバック制御すると、切
羽水圧の検出から制御信号の送出までに時間がかかり、
圧力変動に対する応答性が悪化し、瞬間的な閉塞の発生
などにより、切羽水圧の変動幅が大きくなるという問題
があった。
うな泥水シールド工法で、長距離掘削を行う場合には、
切羽と送泥ポンプとの間の距離が非常に長くなる。とこ
ろが、この場合、前述したようにチャンバに設置した圧
力計により泥水ポンプをフィードバック制御すると、切
羽水圧の検出から制御信号の送出までに時間がかかり、
圧力変動に対する応答性が悪化し、瞬間的な閉塞の発生
などにより、切羽水圧の変動幅が大きくなるという問題
があった。
【０００８】このような問題に対して、シールド掘進機
本体のチャンバ内に、エアチャンバを設置して、このエ
アチャンバにより切羽水圧の変動を吸収しようとする試
みもあったが、この方法では、チャンバ内の機構が複雑
化し、掘削土砂の付着滞留が増し、逆に閉塞を起こし易
くなって、切羽水圧を大きく変動させる要因となる。
本体のチャンバ内に、エアチャンバを設置して、このエ
アチャンバにより切羽水圧の変動を吸収しようとする試
みもあったが、この方法では、チャンバ内の機構が複雑
化し、掘削土砂の付着滞留が増し、逆に閉塞を起こし易
くなって、切羽水圧を大きく変動させる要因となる。
【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、チ
ャンバ内の機構の複雑化を伴うことなく、圧力変動に対
して、迅速に応答することができる泥水シールド工法に
おける切羽水圧の制御方法を提供することにある。
てなされたものであって、その目的とするところは、チ
ャンバ内の機構の複雑化を伴うことなく、圧力変動に対
して、迅速に応答することができる泥水シールド工法に
おける切羽水圧の制御方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、シールド掘進機の前端に設けられた掘削
ドラムの背面側にチャンバを隔成し、地上に設置される
泥水タンクから送泥ポンプを介して、泥水を前記チャン
バ内に送り込む送泥管と、前記チャンバ内の泥水スラリ
ーを、排泥ポンプを介して坑外に排出する排泥管とを前
記チャンバに連通接続し、前記チャンバ内の切羽水圧を
一定に保持しつつ、掘削土砂を前記泥水スラリーとして
坑外に排出する泥水シールド工法において、前記シール
ド掘進機の後続台車または掘進機本体内に、所定水位の
水を収容する圧力調整タンクを設置し、前記チャンバ内
と前記圧力調整タンクとを直接連通するか、あるいは前
記送泥管または排泥管を介して前記チャンバ内と前記圧
力調整タンクとを間接的に連通し、前記チャンバ内の圧
力変動を前記圧力調整タンク内の水位の上下により吸収
するようにした。
に、本発明は、シールド掘進機の前端に設けられた掘削
ドラムの背面側にチャンバを隔成し、地上に設置される
泥水タンクから送泥ポンプを介して、泥水を前記チャン
バ内に送り込む送泥管と、前記チャンバ内の泥水スラリ
ーを、排泥ポンプを介して坑外に排出する排泥管とを前
記チャンバに連通接続し、前記チャンバ内の切羽水圧を
一定に保持しつつ、掘削土砂を前記泥水スラリーとして
坑外に排出する泥水シールド工法において、前記シール
ド掘進機の後続台車または掘進機本体内に、所定水位の
水を収容する圧力調整タンクを設置し、前記チャンバ内
と前記圧力調整タンクとを直接連通するか、あるいは前
記送泥管または排泥管を介して前記チャンバ内と前記圧
力調整タンクとを間接的に連通し、前記チャンバ内の圧
力変動を前記圧力調整タンク内の水位の上下により吸収
するようにした。
【００１１】このように構成した泥水シールド工法にお
ける切羽水圧の制御方法によれば、シールド掘進機の後
続台車または掘進機本体内に、所定水位の水を収容する
圧力調整タンクを設置し、チャンバ内と圧力調整タンク
とを直接連通するか、あるいは送泥管または排泥管を介
してチャンバ内と圧力調整タンクとを間接的に連通し、
チャンバ内の圧力変動を圧力調整タンク内の水位の上下
により吸収するので、チャンバと送泥ポンプとの間の距
離が長くなっても、圧力変動に対して、迅速に応答する
ことができ、しかも、チャンバ内の機構の複雑化を伴う
こもない。
ける切羽水圧の制御方法によれば、シールド掘進機の後
続台車または掘進機本体内に、所定水位の水を収容する
圧力調整タンクを設置し、チャンバ内と圧力調整タンク
とを直接連通するか、あるいは送泥管または排泥管を介
してチャンバ内と圧力調整タンクとを間接的に連通し、
チャンバ内の圧力変動を圧力調整タンク内の水位の上下
により吸収するので、チャンバと送泥ポンプとの間の距
離が長くなっても、圧力変動に対して、迅速に応答する
ことができ、しかも、チャンバ内の機構の複雑化を伴う
こもない。
【００１２】前記チャンバ内の切羽水圧は、前記チャン
バ内の圧力値を検出して、この圧力値に基づいて前記送
泥ポンプをフィードバック制御して、一定に保つことが
できる。
バ内の圧力値を検出して、この圧力値に基づいて前記送
泥ポンプをフィードバック制御して、一定に保つことが
できる。
【００１３】また、前記チャンバ内の切羽水圧は、前記
送泥ポンプを一定回転数で運転するとともに、前記チャ
ンバ内の圧力値を検出して、この圧力値に基づいて、前
記エアタンク内のエアー圧力をフィードバック制御し
て、一定に保つことができる。
送泥ポンプを一定回転数で運転するとともに、前記チャ
ンバ内の圧力値を検出して、この圧力値に基づいて、前
記エアタンク内のエアー圧力をフィードバック制御し
て、一定に保つことができる。
【００１４】さらに、本発明は、シールド掘進機の前端
に設けられた掘削ドラムの背面側にチャンバを隔成し、
地上に設置される泥水タンクから送泥ポンプを介して、
泥水を前記チャンバ内に送り込む送泥管と、前記チャン
バ内の泥水スラリーを、排泥ポンプを介して坑外に排出
する排泥管とを前記チャンバに連通接続し、前記チャン
バ内の切羽水圧を一定に保持しつつ、掘削土砂を前記泥
水スラリーとして坑外に排出する泥水シールド工法にお
いて、前記シールド掘進機の後続台車または掘進機本体
内に、所定水位の泥水を収容する圧力調整タンクを設置
し、前記チャンバ内と前記圧力調整タンクとを直接連通
するか、あるいは前記送泥管または排泥管を介して前記
チャンバ内と前記圧力調整タンクとを間接的に連通し、
前記チャンバ内の圧力変動を前記圧力調整タンク内の泥
水位の上下により吸収するようにした。
に設けられた掘削ドラムの背面側にチャンバを隔成し、
地上に設置される泥水タンクから送泥ポンプを介して、
泥水を前記チャンバ内に送り込む送泥管と、前記チャン
バ内の泥水スラリーを、排泥ポンプを介して坑外に排出
する排泥管とを前記チャンバに連通接続し、前記チャン
バ内の切羽水圧を一定に保持しつつ、掘削土砂を前記泥
水スラリーとして坑外に排出する泥水シールド工法にお
いて、前記シールド掘進機の後続台車または掘進機本体
内に、所定水位の泥水を収容する圧力調整タンクを設置
し、前記チャンバ内と前記圧力調整タンクとを直接連通
するか、あるいは前記送泥管または排泥管を介して前記
チャンバ内と前記圧力調整タンクとを間接的に連通し、
前記チャンバ内の圧力変動を前記圧力調整タンク内の泥
水位の上下により吸収するようにした。
【００１５】このように構成した泥水シールド工法にお
ける切羽水圧の制御方法においても、チャンバ内の機構
の複雑化を伴うことなく、圧力変動に対して、迅速に応
答することができる。
ける切羽水圧の制御方法においても、チャンバ内の機構
の複雑化を伴うことなく、圧力変動に対して、迅速に応
答することができる。
【００１６】前記チャンバ内の切羽水圧は、前記排泥管
の途中に流量計を設置し、この流量計の検出値に基づい
て前記排泥ポンプを制御して、排泥量が一定になるよう
に保持することができる。
の途中に流量計を設置し、この流量計の検出値に基づい
て前記排泥ポンプを制御して、排泥量が一定になるよう
に保持することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１
は、本発明にかかる泥水シールド工法における切羽水圧
の制御方法の第１実施例を示している。
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１
は、本発明にかかる泥水シールド工法における切羽水圧
の制御方法の第１実施例を示している。
【００１８】同図に示した切羽圧力の制御方法は、泥水
シールド掘進機１０のチャンバ１２内の切羽圧力を一定
に保つように行われる。泥水シールド掘進機１０は、筒
状の本体１４と、本体１４の先端に回転自在に支持され
た掘削ドラム１６とを備えている。
シールド掘進機１０のチャンバ１２内の切羽圧力を一定
に保つように行われる。泥水シールド掘進機１０は、筒
状の本体１４と、本体１４の先端に回転自在に支持され
た掘削ドラム１６とを備えている。
【００１９】掘削ドラム１６の背面側には、隔壁１８が
設置され、この隔壁１８によりチャンバ１２が隔成され
ている。隔壁１８の上部側には、送泥管２０の一端がこ
れを貫通するようにして、チャンバ１２内と連通接続さ
れている。
設置され、この隔壁１８によりチャンバ１２が隔成され
ている。隔壁１８の上部側には、送泥管２０の一端がこ
れを貫通するようにして、チャンバ１２内と連通接続さ
れている。
【００２０】送泥管２０の他端側は、シールド掘進機１
０の後方に延設され、地上に設置される送泥ポンプ２２
を介して、泥水Ｂが満たされた泥水タンク２４に接続さ
れている。隔壁１８の下部側には、排泥管２６の一端が
これを貫通するようにして、チャンバ１２内と連通接続
されている。
０の後方に延設され、地上に設置される送泥ポンプ２２
を介して、泥水Ｂが満たされた泥水タンク２４に接続さ
れている。隔壁１８の下部側には、排泥管２６の一端が
これを貫通するようにして、チャンバ１２内と連通接続
されている。
【００２１】排泥管２６の他端側は、シールド掘進機１
０の後方に延設され、管路の途中に設置された排泥ポン
プ２８を介して、地上側に設置される処理プラントに接
続されている。
０の後方に延設され、管路の途中に設置された排泥ポン
プ２８を介して、地上側に設置される処理プラントに接
続されている。
【００２２】このように構成された泥水シールド掘進機
１０では、地上に設置される泥水タンク２４から送泥ポ
ンプ２２を介して、泥水Ｂを送泥管２０によりチャンバ
１２内に送り込みながら、チャンバ１２内の泥水スラリ
ーＳを、排泥ポンプ２８を介して排泥管２６で坑外に排
出する際に、チャンバ１２内の切羽水圧を一定に保持し
て切羽の崩壊を防止する。
１０では、地上に設置される泥水タンク２４から送泥ポ
ンプ２２を介して、泥水Ｂを送泥管２０によりチャンバ
１２内に送り込みながら、チャンバ１２内の泥水スラリ
ーＳを、排泥ポンプ２８を介して排泥管２６で坑外に排
出する際に、チャンバ１２内の切羽水圧を一定に保持し
て切羽の崩壊を防止する。
【００２３】このような泥水シールド工法の基本的な構
成は、従来のこの種の工法と同じであるが、本実施例の
場合には、以下に説明する点に顕著な特徴がある。すな
わち、本実施例の場合には、シールド掘進機１０の後続
台車（図示省略）、または、掘進機本体１４内に設置さ
れ、チャンバ１２と連通接続される圧力調整タンク３０
を備えている。
成は、従来のこの種の工法と同じであるが、本実施例の
場合には、以下に説明する点に顕著な特徴がある。すな
わち、本実施例の場合には、シールド掘進機１０の後続
台車（図示省略）、または、掘進機本体１４内に設置さ
れ、チャンバ１２と連通接続される圧力調整タンク３０
を備えている。
【００２４】本実施例の圧力調整タンク３０は、内部に
所定水位の水Ｗが収容された第１および第２タンク３０
ａ，３０ｂと、内部にエアＡのみが収容されたダンパタ
ンク３０ｃとを備えている。
所定水位の水Ｗが収容された第１および第２タンク３０
ａ，３０ｂと、内部にエアＡのみが収容されたダンパタ
ンク３０ｃとを備えている。
【００２５】第１および第２タンク３０ａ，３０ｂは、
水位以深の部分で連通管３２により並列接続され、連通
管３２は、第１開閉弁３４を介して、チャンバ１２内と
連通接続されている。
水位以深の部分で連通管３２により並列接続され、連通
管３２は、第１開閉弁３４を介して、チャンバ１２内と
連通接続されている。
【００２６】第１開閉弁３４は、チャンバ１２を隔成す
る隔壁１８の近傍に配置され、その前後には、第１およ
び第２圧力センサ３６，３８が設置されている。また、
第１タンク３０ａには、内部の水Wの水位を検出する水
位計４０が付設され、底部には、水Ｗを排出するドレー
ン４２が設けられている。
る隔壁１８の近傍に配置され、その前後には、第１およ
び第２圧力センサ３６，３８が設置されている。また、
第１タンク３０ａには、内部の水Wの水位を検出する水
位計４０が付設され、底部には、水Ｗを排出するドレー
ン４２が設けられている。
【００２７】さらに、第１タンク３０ａには、第２開閉
弁４４を介して、水Ｗの給水部４６に接続されている。
一方、第１および第２タンク３０ａ，３０ｂと、ダンパ
タンク３０ｃの上部側は、接続管４８により並列接続さ
れ、接続管４８には、第３開閉弁５０と電磁弁５２とを
介在させて、コンプレッサ５４に接続されている。
弁４４を介して、水Ｗの給水部４６に接続されている。
一方、第１および第２タンク３０ａ，３０ｂと、ダンパ
タンク３０ｃの上部側は、接続管４８により並列接続さ
れ、接続管４８には、第３開閉弁５０と電磁弁５２とを
介在させて、コンプレッサ５４に接続されている。
【００２８】ダンパタンク３０ｃには、第３圧力センサ
５６が設置されていて、状況を監視できるとともに、万
一水が浸入した場合に、バルブ６０を開いて排出するこ
とができる。
５６が設置されていて、状況を監視できるとともに、万
一水が浸入した場合に、バルブ６０を開いて排出するこ
とができる。
【００２９】以上のように構成された圧力調整タンク３
０内の水位調整は、これがチャンバ１２に未接続状態で
行い、所定のエアー容量が確保される。この手順は、以
下の順に行う。
０内の水位調整は、これがチャンバ１２に未接続状態で
行い、所定のエアー容量が確保される。この手順は、以
下の順に行う。
【００３０】まず、本体１４内の第１開閉弁３４を閉じ
た状態で、第１および第２タンク３０ａ，３０ｂ内の水
Ｗの水位を水位計４０で確認し、これが許容範囲内であ
れば、以下の手順は行わない。なお、水位調整をする場
合、タンク３０ａ，３０ｂ内のエア圧力を０．１Ｍｐａ
程度に調整して、連通管３２内の泥水が逆流することを
防止し、現在の水位が目標水位よりも低い場合には、水
位を確認しつつ第２開閉弁４４を開いて水Ｗを供給す
る。また、現在の水位が目標水位よりも高い場合には、
ドレーン４２を開いて、水位を調整する。
た状態で、第１および第２タンク３０ａ，３０ｂ内の水
Ｗの水位を水位計４０で確認し、これが許容範囲内であ
れば、以下の手順は行わない。なお、水位調整をする場
合、タンク３０ａ，３０ｂ内のエア圧力を０．１Ｍｐａ
程度に調整して、連通管３２内の泥水が逆流することを
防止し、現在の水位が目標水位よりも低い場合には、水
位を確認しつつ第２開閉弁４４を開いて水Ｗを供給す
る。また、現在の水位が目標水位よりも高い場合には、
ドレーン４２を開いて、水位を調整する。
【００３１】このようにして、第１および第２タンク３
０ａ，３０ｂ内の水Ｗの水位調整が終了すると、次に、
第１開閉弁３４の前後の圧力センサ３６，３８の圧力値
を検出し、第３開閉弁５０を開弁した状態で、電磁弁５
２を制御し、圧力センサ３６，３８の検出値が一致する
ように調整する。
０ａ，３０ｂ内の水Ｗの水位調整が終了すると、次に、
第１開閉弁３４の前後の圧力センサ３６，３８の圧力値
を検出し、第３開閉弁５０を開弁した状態で、電磁弁５
２を制御し、圧力センサ３６，３８の検出値が一致する
ように調整する。
【００３２】圧力センサ３６，３８の検出値が一致する
と、第３開閉弁５０を閉弁して、電磁弁５２の作動を停
止させて、第１開閉弁３４を開弁させて、圧力調整タン
ク３０をチャンバ１２内と連通させる。
と、第３開閉弁５０を閉弁して、電磁弁５２の作動を停
止させて、第１開閉弁３４を開弁させて、圧力調整タン
ク３０をチャンバ１２内と連通させる。
【００３３】なお、このような圧力タンク３０の接続
は、シールド掘進機１０の掘削中ないしはセグメント組
み立て中を開始したときに行われ、シールド掘進機１０
の掘削停止中には、第１開閉弁３４を閉弁して、圧力調
整タンク３０は、チャンバ１２と切り離される。
は、シールド掘進機１０の掘削中ないしはセグメント組
み立て中を開始したときに行われ、シールド掘進機１０
の掘削停止中には、第１開閉弁３４を閉弁して、圧力調
整タンク３０は、チャンバ１２と切り離される。
【００３４】以上のようにして、圧力調整タンク３０が
チャンバ１２に連通接続された後には、チャンバ１２内
の切羽水圧は、チャンバ１２内の圧力値を圧力センサ１
３により検出して、この圧力値に基づいて送泥ポンプ２
２をフィードバック制御して、一定に保つようにする。
チャンバ１２に連通接続された後には、チャンバ１２内
の切羽水圧は、チャンバ１２内の圧力値を圧力センサ１
３により検出して、この圧力値に基づいて送泥ポンプ２
２をフィードバック制御して、一定に保つようにする。
【００３５】シールド掘進機１０による掘進の進行過程
で、チャンバ１２内の切羽水圧が変動すると、チャンバ
１２には、連通管３２を介して圧力調整タンク３０が接
続されているので、この圧力変動により、第１および第
２タンク３０ａ，３０ｂ内に収容されている水Ｗの水位
が上下方向に移動して、圧力変動を緩和吸収する。
で、チャンバ１２内の切羽水圧が変動すると、チャンバ
１２には、連通管３２を介して圧力調整タンク３０が接
続されているので、この圧力変動により、第１および第
２タンク３０ａ，３０ｂ内に収容されている水Ｗの水位
が上下方向に移動して、圧力変動を緩和吸収する。
【００３６】このような圧力変動の吸収効果は、シール
ド掘進機１０の後続台車または掘進機本体１４内に、所
定水位の泥水を収容する圧力調整タンク３０を設置し、
チャンバ１２内と圧力調整タンク３０とを直接連通する
ことにより得られるので、チャンバ１２内の機構の複雑
化を伴うことなく、チャンバ１２と送泥ポンプ２２との
間の距離が長くなっても、圧力変動に対して、迅速に応
答することができる。
ド掘進機１０の後続台車または掘進機本体１４内に、所
定水位の泥水を収容する圧力調整タンク３０を設置し、
チャンバ１２内と圧力調整タンク３０とを直接連通する
ことにより得られるので、チャンバ１２内の機構の複雑
化を伴うことなく、チャンバ１２と送泥ポンプ２２との
間の距離が長くなっても、圧力変動に対して、迅速に応
答することができる。
【００３７】なお、上記実施例の場合、チャンバ１２内
の切羽水圧は、送泥ポンプ２２を一定回転数で運転する
とともに、圧力調整タンク３０内のエアー圧力を、チャ
ンバ１２内の圧力値を第1圧力センサ３６で検出して、
この検出圧力値に基づいてフィードバック制御して、一
定に保つことができる。
の切羽水圧は、送泥ポンプ２２を一定回転数で運転する
とともに、圧力調整タンク３０内のエアー圧力を、チャ
ンバ１２内の圧力値を第1圧力センサ３６で検出して、
この検出圧力値に基づいてフィードバック制御して、一
定に保つことができる。
【００３８】このような制御方法を採用すると、単に、
圧力調整タンク３０により圧力変動を自動的に吸収する
場合に比べて、より一層圧力変動に対して迅速に対応す
ることができるとともに、急激で大きな圧力変動にも有
効に対応できる。
圧力調整タンク３０により圧力変動を自動的に吸収する
場合に比べて、より一層圧力変動に対して迅速に対応す
ることができるとともに、急激で大きな圧力変動にも有
効に対応できる。
【００３９】また、本実施例で示した第１開閉弁３４と
一対の第１および第２圧力センサ３６，３８のユニット
は、図1に実線で示した個所に替えて、同図に仮想性で
示すように、送泥管２０に接続するか、あるいは、排泥
管２６に接続し、チャンバ１２内と圧力調整タンク３０
とがこれらを介して間接的に連通接続するようにしても
よい。
一対の第１および第２圧力センサ３６，３８のユニット
は、図1に実線で示した個所に替えて、同図に仮想性で
示すように、送泥管２０に接続するか、あるいは、排泥
管２６に接続し、チャンバ１２内と圧力調整タンク３０
とがこれらを介して間接的に連通接続するようにしても
よい。
【００４０】さらに、図１に符号６１で示した開閉弁
は、連通管３２とチャンバ１２との間に介装されたバイ
パス通路６３の開閉に用いられるものであって、このバ
イパス通路６３は、連通管３２の清掃時に用いられる。
は、連通管３２とチャンバ１２との間に介装されたバイ
パス通路６３の開閉に用いられるものであって、このバ
イパス通路６３は、連通管３２の清掃時に用いられる。
【００４１】図２は、本発明にかかる泥水シールド工法
における切羽水圧の制御方法の第２実施例を示してお
り、上記第１実施例と同一もしくは相当する部分には、
同一符号を付して、その説明を省略するとともに、以下
にその特徴点についてのみ説明する。
における切羽水圧の制御方法の第２実施例を示してお
り、上記第１実施例と同一もしくは相当する部分には、
同一符号を付して、その説明を省略するとともに、以下
にその特徴点についてのみ説明する。
【００４２】図2に示した実施例では、圧力調整タンク
３０内に所定の水位で収容される流体を水Wに替えて、
泥水Ｂとしている。また、送泥管２０には、送泥流量計
６２が設置されるとともに、排泥管２６には、排泥流量
計６４が設置されていて、各管路を流れる送泥流量と排
泥流量とが検出されるようになっている。
３０内に所定の水位で収容される流体を水Wに替えて、
泥水Ｂとしている。また、送泥管２０には、送泥流量計
６２が設置されるとともに、排泥管２６には、排泥流量
計６４が設置されていて、各管路を流れる送泥流量と排
泥流量とが検出されるようになっている。
【００４３】このように構成したシールド掘進機１０で
は、掘削開始前に、前述した第１実施例と同じ手順に従
って、圧力調整タンク３０がチャンバ１２と接続される
とともに、その後は、切羽水圧は、以下のように制御さ
れる。
は、掘削開始前に、前述した第１実施例と同じ手順に従
って、圧力調整タンク３０がチャンバ１２と接続される
とともに、その後は、切羽水圧は、以下のように制御さ
れる。
【００４４】すなわち、本実施例の場合、掘削中の運転
では、送泥ポンプ２２は、送泥流量計６２で検出される
送泥流量が目標値に近づくように制御される。この目標
値は、排泥流量−掘削土砂量で定義される。
では、送泥ポンプ２２は、送泥流量計６２で検出される
送泥流量が目標値に近づくように制御される。この目標
値は、排泥流量−掘削土砂量で定義される。
【００４５】この場合の掘削土砂量は、シールド掘進機
１０に取り付けられたジャッキスピード計より以下の式
で算出される。 掘削土砂量＝π×（Ｄ／２）2×ジャッキスピード（ｍ
／ｍｉｎ） ここに、Ｄは、シールド掘進機１０の直径（ｍ）であ
る。この式から掘削土砂量を演算よって求めると、排泥
流量が排泥流量計６４により測定されているので、これ
らの値から送泥流量の目標値を求めることができる。
１０に取り付けられたジャッキスピード計より以下の式
で算出される。 掘削土砂量＝π×（Ｄ／２）2×ジャッキスピード（ｍ
／ｍｉｎ） ここに、Ｄは、シールド掘進機１０の直径（ｍ）であ
る。この式から掘削土砂量を演算よって求めると、排泥
流量が排泥流量計６４により測定されているので、これ
らの値から送泥流量の目標値を求めることができる。
【００４６】一方、チャンバ１２内の切羽水圧は、圧力
センサ１３の検出値に基づいて、電磁弁５２を比例制御
し、各タンク３０ａ〜３０ｃ内のエアー圧力を調整し
て、目標値になるように制御される。
センサ１３の検出値に基づいて、電磁弁５２を比例制御
し、各タンク３０ａ〜３０ｃ内のエアー圧力を調整し
て、目標値になるように制御される。
【００４７】また、このような制御と同時にタンク３０
ａ，３０ｂ内の泥水Ｂの水位が一定に保たれるように、
水位計４０に基づいて調整する。
ａ，３０ｂ内の泥水Ｂの水位が一定に保たれるように、
水位計４０に基づいて調整する。
【００４８】以上のような制御が行われている過程で、
チャンバ１２内の切羽水圧が変動すると、タンク３０
ａ，３０ｂ内から泥水Ｂの供給や、泥水Ｂの受け入れが
行われて、チャンバ１２と送泥ポンプ２２との間の距離
が長くなっても、上記第１実施例と同様に、チャンバ１
２内の機構の複雑化を伴うことなく、圧力変動に対し
て、迅速に応答することができる。
チャンバ１２内の切羽水圧が変動すると、タンク３０
ａ，３０ｂ内から泥水Ｂの供給や、泥水Ｂの受け入れが
行われて、チャンバ１２と送泥ポンプ２２との間の距離
が長くなっても、上記第１実施例と同様に、チャンバ１
２内の機構の複雑化を伴うことなく、圧力変動に対し
て、迅速に応答することができる。
【００４９】なお、この第２実施例の場合も、第１実施
例と同様に、第１開閉弁３４と一対の第１および第２圧
力センサ３６，３８のユニットは、図２に示した個所に
替えて、送泥管２０ないしは排泥管２６に接続してもよ
い。
例と同様に、第１開閉弁３４と一対の第１および第２圧
力センサ３６，３８のユニットは、図２に示した個所に
替えて、送泥管２０ないしは排泥管２６に接続してもよ
い。
【００５０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かかる泥水シールド工法における切羽水圧の制御方法に
よれば、チャンバ内の機構の複雑化を伴うことなく、圧
力変動に対して、迅速に応答することができる。
かかる泥水シールド工法における切羽水圧の制御方法に
よれば、チャンバ内の機構の複雑化を伴うことなく、圧
力変動に対して、迅速に応答することができる。
【図１】本発明にかかる泥水シールド工法における切羽
水圧の制御方法の第１実施例を示す実施状態の説明図で
ある。
水圧の制御方法の第１実施例を示す実施状態の説明図で
ある。
【図２】本発明にかかる泥水シールド工法における切羽
水圧の制御方法の第２実施例を示す実施状態の説明図で
ある。
水圧の制御方法の第２実施例を示す実施状態の説明図で
ある。
１０ 泥水シールド掘進機 １２ チャンバ １４ 掘削ドラム １８ 隔壁 ２０ 送泥管 ２２ 送泥ポンプ ２６ 排泥管 ２８ 排泥ポンプ ３０ 圧力調整タンク ３２ 連通管 ３４ 第１圧力センサ ３６ 第１開閉弁 ３８ 第２圧力センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋谷 仁 埼玉県川越市南台１−10−４ 株式会社大 林組東京機械工場内 Ｆターム(参考） 2D054 AC01 CA03 CA08 FA05 GA10 GA23 GA52 GA63
Claims (5)
- 【請求項１】 シールド掘進機の前端に設けられた掘削
ドラムの背面側にチャンバを隔成し、 地上に設置される泥水タンクから送泥ポンプを介して、
泥水を前記チャンバ内に送り込む送泥管と、前記チャン
バ内の泥水スラリーを、排泥ポンプを介して坑外に排出
する排泥管とを前記チャンバに連通接続し、 前記チャンバ内の切羽水圧を一定に保持しつつ、掘削土
砂を前記泥水スラリーとして坑外に排出する泥水シール
ド工法において、 前記シールド掘進機の後続台車または掘進機本体内に、
所定水位の水を収容する圧力調整タンクを設置し、 前記チャンバ内と前記圧力調整タンクとを直接連通する
か、あるいは前記送泥管または排泥管を介して前記チャ
ンバ内と前記圧力調整タンクとを間接的に連通し、 前記チャンバ内の圧力変動を前記圧力調整タンク内の水
位の上下により吸収することを特徴とする泥水シールド
工法における切羽水圧の制御方法。 - 【請求項２】 前記チャンバ内の切羽水圧は、前記チャ
ンバ内の圧力値を検出して、この圧力値に基づいて前記
送泥ポンプをフィードバック制御して、一定に保つこと
を特徴とする請求項１記載の泥水シールド工法における
切羽水圧の制御方法。 - 【請求項３】 前記チャンバ内の切羽水圧は、前記送泥
ポンプを一定回転数で運転するとともに、前記チャンバ
内の圧力値を検出して、この圧力値に基づいて、前記エ
アタンク内のエアー圧力をフィードバック制御して、一
定に保つことを特徴とする請求項１記載の泥水シールド
工法における切羽水圧の制御方法。 - 【請求項４】 シールド掘進機の前端に設けられた掘削
ドラムの背面側にチャンバを隔成し、 地上に設置される泥水タンクから送泥ポンプを介して、
泥水を前記チャンバ内に送り込む送泥管と、前記チャン
バ内の泥水スラリーを、排泥ポンプを介して坑外に排出
する排泥管とを前記チャンバ内に連通接続し、 前記チャンバ内の切羽水圧を一定に保持しつつ、掘削土
砂を前記泥水スラリーとして坑外に排出する泥水シール
ド工法において、 前記シールド掘進機の後続台車または掘進機本体内に、
所定水位の泥水を収容する圧力調整タンクを設置し、 前記チャンバ内と前記圧力調整タンクとを直接連通する
か、あるいは前記送泥管または排泥管を介して前記チャ
ンバ内と前記圧力調整タンクとを間接的に連通し、 前記チャンバ内の圧力変動を前記圧力調整タンク内の泥
水位の上下により吸収することを特徴とする泥水シール
ド工法における切羽水圧の制御方法。 - 【請求項５】 前記チャンバ内の切羽水圧は、前記排泥
管の途中に流量計を設置し、この流量計の検出値に基づ
いて前記排泥ポンプを制御して、排泥量が一定になるよ
うに保持することを特徴とする請求項４記載の泥水シー
ルド工法における切羽水圧の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000376849A JP3870695B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 泥水シールド工法における切羽水圧の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000376849A JP3870695B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 泥水シールド工法における切羽水圧の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002180781A true JP2002180781A (ja) | 2002-06-26 |
| JP3870695B2 JP3870695B2 (ja) | 2007-01-24 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000376849A Expired - Fee Related JP3870695B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 泥水シールド工法における切羽水圧の制御方法 |
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| JP (1) | JP3870695B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008014059A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Ohbayashi Corp | 亀裂性岩盤掘削における水圧設定方法及びそれを用いたシールドシステム |
| WO2016114765A1 (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole pressure maintenance system using reference pressure |
| CN113446054A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-09-28 | 烟台宏远载人压力舱工程技术研究院有限公司 | 一种机动救生转运舱 |
| CN113863943A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-12-31 | 中建八局轨道交通建设有限公司 | 泥水平衡盾构后配套拆解组装长时间停机的保压方法 |
| CN114635869A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-06-17 | 山东省章丘鼓风机股份有限公司 | 一种渣浆泵机械密封供水*** |
| CN115186433A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-10-14 | 北京交通大学 | 一种泥水盾构引起地层动态水力特征曲线的分析方法 |
| JP7430026B2 (ja) | 2020-10-29 | 2024-02-09 | 株式会社奥村組 | 泥水式シールド掘進機 |
| JP7449636B2 (ja) | 2020-03-19 | 2024-03-14 | 株式会社奥村組 | 泥水式シールド掘進機 |
| JP7449638B2 (ja) | 2020-03-19 | 2024-03-14 | 株式会社奥村組 | 泥水式シールド掘進機の管理画面 |
| JP7449635B2 (ja) | 2020-03-19 | 2024-03-14 | 株式会社奥村組 | 泥水式シールド掘進機 |
| JP7449634B2 (ja) | 2020-03-19 | 2024-03-14 | 株式会社奥村組 | 泥水式シールド掘進機およびその掘進方法 |
| JP7449637B2 (ja) | 2020-03-19 | 2024-03-14 | 株式会社奥村組 | 泥水式シールド掘進機およびその掘進方法 |
| JP7449633B2 (ja) | 2020-03-19 | 2024-03-14 | 株式会社奥村組 | 泥水式シールド掘進機 |
| JP7481080B2 (ja) | 2020-10-29 | 2024-05-10 | 株式会社奥村組 | 泥水式シールド掘進機 |
| JP7493887B2 (ja) | 2020-10-29 | 2024-06-03 | 株式会社奥村組 | 泥水式シールド掘進機 |
-
2000
- 2000-12-12 JP JP2000376849A patent/JP3870695B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008014059A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Ohbayashi Corp | 亀裂性岩盤掘削における水圧設定方法及びそれを用いたシールドシステム |
| WO2016114765A1 (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole pressure maintenance system using reference pressure |
| GB2549021A (en) * | 2015-01-13 | 2017-10-04 | Halliburton Energy Services Inc | Downhole pressure maintenance system using reference pressure |
| US10024147B2 (en) | 2015-01-13 | 2018-07-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole pressure maintenance system using reference pressure |
| GB2549021B (en) * | 2015-01-13 | 2021-06-16 | Halliburton Energy Services Inc | Downhole pressure maintenance system using reference pressure |
| JP7449637B2 (ja) | 2020-03-19 | 2024-03-14 | 株式会社奥村組 | 泥水式シールド掘進機およびその掘進方法 |
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| CN113446054A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-09-28 | 烟台宏远载人压力舱工程技术研究院有限公司 | 一种机动救生转运舱 |
| CN113446054B (zh) * | 2021-08-13 | 2024-01-16 | 烟台宏远载人压力舱工程技术研究院有限公司 | 一种机动救生转运舱 |
| CN113863943A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-12-31 | 中建八局轨道交通建设有限公司 | 泥水平衡盾构后配套拆解组装长时间停机的保压方法 |
| CN114635869A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-06-17 | 山东省章丘鼓风机股份有限公司 | 一种渣浆泵机械密封供水*** |
| CN115186433B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-08-22 | 北京交通大学 | 一种泥水盾构引起地层动态水力特征曲线的分析方法 |
| CN115186433A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-10-14 | 北京交通大学 | 一种泥水盾构引起地层动态水力特征曲线的分析方法 |
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| JP3870695B2 (ja) | 2007-01-24 |
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