JP4601853B2

JP4601853B2 - Muddy water type propulsion method

Info

Publication number: JP4601853B2
Application number: JP2001144596A
Authority: JP
Inventors: 譲増田; 茂郎林; 彰夫蔵野; 隆広伊藤; 守山名; 正二高橋
Original assignee: 株式会社鴻池組; 南野建設株式会社
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: JP2002339690A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、泥水式推進工法に関し、特に、掘削用泥水の比重を高い状態に維持することを可能とすることにより切羽の安定を図るとともに、併せて、比重の高くなった掘削用泥水をボイド充填材として利用することにより、ボイドの安定を図り、さらに、廃棄泥水の発生量を削減して、泥水処理費用等の施工費用並びに産業廃棄物処分量及びその処分費を大幅に低減することができるようにした泥水式推進工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
泥水式推進工法は、推進機前方の切羽と呼ばれる掘削面に掘削用泥水を地上から加圧して送り、切羽の地山面に泥水中の微細土粒子の目詰作用によって泥膜を形成するとともに、この泥膜を介して推進機の切羽部隔壁内の泥水圧で切羽の安定を保ちながら掘削を行い、掘削した土砂を排泥水として排出するものであり、排泥水は、掘削した土砂を分離した後、掘削用泥水として循環使用される。
【０００３】
また、この泥水式推進工法では、推進管の外周面と地山との間にボイドと呼ばれる微少な隙間が形成されるが、この隙間に推進管の外周面と地山との間の抵抗を低減するための滑材を充填するようにしている。
【０００４】
ところで、泥水式推進工法において用いられる掘削用泥水の管理は、土質に適合した泥水性状を維持する必要があるため、比重、粘性、濾水量、砂分濃度、ｐＨ等の物性を計測して行うようにしている。
ここで、一般的に微細土粒子の含有率の多い、すなわち、比重の高い泥水ほど逸泥しにくい性質を有しており、この点では、掘削用泥水として好ましいものということができるが、従来は、送排泥用ポンプの送泥条件等との関係で、１．１〜１．２未満（粘性土の場合は１．１未満、砂質土の場合は１．２未満）に管理するようにしていた。
これは、泥水の比重が１．２を超えると、泥水の粘度が急激に上昇し、送排泥用ポンプの圧送能力や一次処理設備（振動ふるい、サイクロン）の土砂分離効率が著しく低下するためである。
【０００５】
このため、従来は、掘削用泥水の比重が１．１〜１．２を越えると、水を加えて希釈するようにしているが、希釈に当たっては、掘削用泥水の総量を一定に保つ必要があることから、その一部を抜き取り廃棄泥水としてバキューム車等で産業廃棄物として処分するようにしていた。
【０００６】
この場合、泥水式推進工法は、例えば、シールド工法等に比べて、施工規模が比較的小規模となるため、工事スペース等も小さく、排泥水の処理装置も、振動ふるい、サイクロン等の簡易な一次処理設備に限られ、施工コスト、工事スペース等の理由から、廃棄泥水の減量を目的とする二次処理設備（フィルタープレスによる凝集脱水処理等）を設置することが困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来の泥水式推進工法では、掘削用泥水の比重及び粘度の調整を、水を加えて希釈することにより行うことや廃棄泥水の減量を目的とする二次処理設が設置されることがないため、廃棄泥水が大量に発生するという問題があった。そして、この問題点は、掘削地盤の土質が粘性土の場合に特に顕著となり、廃棄泥水を産業廃棄物として廃棄する際の処分費が嵩む上に、環境保全面でも好ましくなく、また、廃棄処分場の不足に伴い、廃棄泥水を廃棄すること自体が困難になってきている現状があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の泥水式推進工法が有する廃棄泥水に関する問題点に鑑み、廃棄泥水の発生量を削減し、泥水処理費用、産業廃棄物処分量及び処分費を大幅に低減することができる泥水式推進工法を提供することを第１の目的とする。
【０００９】
一方、この泥水式推進工法では、推進管の外周面と地山との間に形成されるボイドが崩壊すると、推進管の外周面に地山から弛み土圧が作用して推進管を締め付け、推力負荷が増大することとなり、特に長距離施工の場合は元押し装置のほかに中押し装置が必要となるなど、施工効率が悪化し、施工コスト増の要因となっていた。
【００１０】
この問題点への対応措置として、推力負荷の増大を抑制し、元押し装置のみによって長距離推進を可能とするため、（１）ボイドに混合型又は一体型混合の滑材を注入することによりボイドを安定化させる方法や、（２）ボイドに固結型（２液固結型）の滑材を一次注入し、さらにその内側に混合型又は一体型混合の滑材を二次注入する方法などが実施されているが、（１）の方法の場合、ボイドに注入した滑材が地山に逸散しやすく、滑材の効果が十分に発揮されず、また、滑材の使用量の増大に伴う施工コスト増の問題があり、一方、（２）の方法の場合、固結型（２液固結型）の滑材は長期安定性が乏しく、長期間に亘って継続的に滑材の効果を発揮させるようにすることが困難で、また、２種類の滑材の使用及び２段階施工に伴う施工コスト増の問題があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の泥水式推進工法が有するボイド（ボイドに充填する滑材）に関する問題点に鑑み、廃棄泥水をボイド充填材として経済的に再生利用することにより、高品質のボイド充填材を容易に、かつ低コストで得られるようにするとともに、併せて、廃棄泥水の発生量を削減し、泥水処理費用、産業廃棄物処分量及び処分費を大幅に低減することができる泥水式推進工法を提供することを第２の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記第１及び第２の目的を達成するため、本発明の泥水式推進工法は、推進機の切羽部に掘削用泥水を送りながら掘削を行い、掘削した土砂を排泥水として排出するとともに、該排泥水を掘削用泥水として循環使用する泥水式推進工法において、循環使用する掘削用泥水に分散剤を添加することにより、掘削用泥水を低粘性化させ、掘削用泥水の比重を１．２〜１．４の高比重領域に管理し、かつ、掘削用泥水の余剰分を利用し、該余剰泥水に増粘剤を添加したものを、ボイド充填材として使用することを特徴とする。
【００１３】
この泥水式推進工法は、循環使用する掘削用泥水に分散剤を添加することにより、掘削用泥水を低粘性化させ、掘削用泥水の比重を１．２〜１．４の高比重領域に管理するようにしているので、掘削用泥水の比重を従来より高く設定することができ、これにより、地山への逸泥を抑制して切羽を安定させるとともに、廃棄泥水の発生量を削減することができる。
また、掘削用泥水の余剰分を利用し、余剰泥水に増粘剤を添加したものを、ボイド充填材として使用するようにしているので、高性能のボイド充填材を容易に、かつ低コストで得ることができ、ボイドにこのようにして得られた充填材を注入することによりボイドを安定させ、推力負荷の増大を抑制し、長距離推進を可能とするとともに、併せて、廃棄泥水の発生量を削減することができる。
【００１４】
この場合において、循環使用する掘削用泥水に予め分散剤を添加するとともに、排泥用ポンプのポンプ効率が予め設定した稼動下限値に達した段階で、掘削用泥水に分散剤を補充添加するようにすることができる。
【００１５】
これにより、掘削用泥水の粘度の上昇を、排泥用ポンプのポンプ効率を用いて、簡易に、かつ分散剤の使用量を極力少なくしながら、抑制することができる。
【００１６】
また、分散剤として、分子量５万以下のカルボン酸系重合体又はその中和塩を用いることができる。
【００１７】
これにより、掘削用泥水の粘度の上昇を経済的かつ的確に防止することができ、掘削用泥水の比重を高く設定しても送泥が可能となり、掘削効率を向上することができるとともに、掘削用泥水の余剰分を以下に記載するボイド充填材として、利用に供することができる。
【００１８】
また、増粘剤として、分子量１０万〜１００万のカルボン酸系重合体又はその中和塩を用いることができる。
【００１９】
これにより、泥水の粘度を高めると同時にチキソトロピー性を与え、推力負荷の増大を一層抑制することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の泥水式推進工法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１に、本発明の泥水式推進工法の一実施例を示す。
この泥水式推進工法は、推進機１の前方の切羽部に掘削用泥水２を送りながら掘削を行い、掘削した土砂を排泥水３として排出するとともに、排泥水を掘削用泥水２として循環使用するようにしている。
また、この泥水式推進工法では、推進管４の外周面と地山との間にボイド５を積極的に形成し、このボイド５に後述のボイド充填材６を注入するようにしている。
【００２２】
掘削した土砂は、掘削用泥水２に混入されて排泥水３として排出されるが、この排泥水３は、振動ふるい、サイクロン等の泥水の一次処理設備８により、一般残土処分が可能な一次処理土９として分離される。
そして、一次処理土９が分離された泥水３０は、調整槽１０から掘削用泥水２として再循環される。
【００２３】
ところで、このように掘削用泥水を循環使用していると、振動ふるい、サイクロン等の泥水の一次処理設備８で除去できない掘削土中の微粒子が溶け込み、泥水の比重及び粘度が上昇し、送排泥用ポンプの圧送能力や一次処理設備８の土砂分離効率が著しく低下することとなって、使用に適さなくなる。
この場合は、従来は、掘削用泥水の比重が１．１〜１．２を越えると、水を加えて希釈するようにするが、希釈に当たっては、掘削用泥水の総量を一定に保つ必要があることから、その一部を抜き取り廃棄泥水としていた。
【００２４】
これに対して、本実施例においては、一次処理土９が分離された泥水３０を調整槽１０に導入し、調整槽１０において、分散剤添加装置１２から分散剤７を添加することにより、掘削する地山の性状等に応じて、掘削用泥水の比重を従来より高比重の１．２〜１．４、より好ましくは、１．２５〜１．４に調整して掘削用泥水２として再使用するようにしている。
【００２５】
なお、本実施例においても、掘削用泥水の比重が（１．２〜）１．４を越えると、水を加えて希釈する場合があるが、希釈に当たっては、掘削用泥水の総量を一定に保つ必要があることから、その一部を抜き取り余剰泥水３１として貯泥槽１３に貯留し、後述のように、ボイド充填材６として使用するとともに、その残部を廃棄泥水１１として産業廃棄物として処理するようにしている。
【００２６】
この場合において、掘削用泥水２に添加する分散剤７には、分子量５万以下のカルボン酸系重合体又はその中和塩（分散主剤）（より具体的には、特に限定されるものではないが、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸とスルホン酸の共重合体のナトリウム塩を代表的に挙げることができる。）と、必要に応じて、炭酸ナトリウム又はトリポリリン酸ナトリウム等（分散助剤）とからなるものを好適に用いることができる。
これにより、掘削用泥水２の粘度の上昇を経済的かつ的確に防止することができ、掘削用泥水２の比重を高く設定しても掘削用泥水２及び排泥水３の送泥が可能となり、掘削効率を向上することができるとともに、掘削用泥水の余剰分３１をボイド充填材６として、利用に供することができるものとなる。
【００２７】
そして、掘削用泥水２への分散剤７の添加方法としては、掘削する地山の性状等に応じて、循環使用する掘削用泥水２に予め所定量の分散剤７を添加しておくようにするとともに、排泥用ポンプのポンプ効率が予め設定した稼動下限値に達した段階で、掘削用泥水２、より具体的には、一次処理土９が分離された泥水３０に分散剤７を補充添加するようにする。
この場合、排泥用ポンプのポンプ効率は、排泥水３の比重及び流量と、排泥用ポンプの吐出圧力と吸込圧力との差圧と、消費電力とに基づいて、容易に算出することができる。
【００２８】
この排泥用ポンプのポンプ効率の稼動下限値は、排泥用ポンプが排泥水３の比重及び粘度の高まりによって停止するときのポンプ効率よりも少なくとも大きい、例えば、４０〜４５％程度（なお、この種の排泥用ポンプの清水におけるポンプ効率は、４５〜５７％程度である。）に設定することが望ましい。
このように、分散剤７を添加して掘削用泥水２の粘度を下げることにより、従来排泥用ポンプによる排泥ができなかった高比重のものでも、円滑に排泥することができるため、掘削用泥水２は、掘削する地山の性状等に応じて、１．２〜１．４、より好ましくは、１．２５〜１．４の高比重領域で管理するようにする。
【００２９】
そして、高比重で、かつ分散剤７を添加した掘削用泥水２は、掘削壁面に薄くて不透水性に優れた泥膜を形成し、この泥膜を介して泥水圧が有効に作用するため、切羽及びボイドが安定する。また、粘土層から透水性の高い砂礫層まで、広範囲の土質に対応することができるものとなる。
【００３０】
この泥水式推進工法は、このように循環使用する掘削用泥水に予め分散剤７を添加するとともに、排泥用ポンプのポンプ効率が予め設定した稼動下限値に達した段階で、掘削用泥水２に分散剤７を補充添加するようにしているので、掘削用泥水２の粘度の上昇を、排泥用ポンプのポンプ効率を用いて、簡易に、かつ分散剤７の使用量を極力少なくしながら、抑制することができるとともに、掘削用泥水２の比重を従来より高く設定することができ、これにより、地山への逸泥を抑制して切羽を安定させるとともに、廃棄泥水１１の発生量を削減することができるものとなる。
【００３１】
一方、掘削用泥水２の希釈に当たって、掘削用泥水２の一部を抜き取り、貯泥槽１３に貯留されている余剰泥水３１の一部３２を、ボイド充填材６として使用するために、ボイド注入プラント１４に導入し、ボイド注入プラント１４の分級サイクロン１５を通すことにより、細砂分の除去等の調整を行うことにより懸濁安定性に優れた泥水とし、これに増粘剤１６を添加することにより、ボイド充填材６を得るようにする。
【００３２】
この場合において、余剰泥水３２に添加する増粘剤１６には、分子量１０万〜１００万のカルボン酸系重合体又はその中和塩（より具体的には、特に限定されるものではないが、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム又はアクリル酸とアクリル酸エステルの共重合体又はそのナトリウム塩を代表的に挙げることができる。）、あるいは分子量１０万〜１００万のカルボン酸系重合体又はその中和塩（同）と炭酸カリウムとからなるものを使用することができ、これにより、練上り直後の見かけ粘度を１，０００ｍＰａ・ｓ以上にしたものを好適に用いることができる。なお、炭酸カリウムの代わりに、同じ炭酸アルカリ金属塩である炭酸ナトリウム等の使用も考えられるが、この場合は、本発明が目的とする増粘剤としての効果が得られない。
このようにして作成したボイド充填材６は、チキソトロピー性を有し、静置するとゲル化して高粘度となり、せん断力を受けるとゾル化して低粘度となり、また、材料分離を起こさず、長期安定性に優れたものとなる。
【００３３】
そして、ボイド充填材６は、推進機１の後方の推進管４よりボイド５に注入するようにするとともに、必要に応じて、例えば、長距離施工の場合等には、地山への逸散等によるボイド充填材６の減少分を補充するため、適宜間隔をあけてさらに後方の推進管４からも注入するようにする。
この場合、推進機１の直後から注入したボイド充填材６が切羽側に逆流しても、ボイド充填材６に用いられている増粘剤１６は、分散剤（分散主剤）７と基本的に分子量のみが異なる同じ成分からなる同系物質であることから、掘削用泥水２に悪影響を及ぼすことはない。
また、ボイド充填材６は、余剰泥水３２を利用するため、十分な量のボイド充填材６を安定的に確保することができる。
また、このようにして得たボイド充填材６は、材料分離を起こしにくく、濾水量をさらに減少させる特性を有し、ボイド５の保持や地山の剥落を防止し、さらに、長期安定性に優れるため、長期間に亘ってボイド５の安定に寄与することができる。
【００３４】
この泥水式推進工法は、このように掘削用泥水２の余剰分３１の一部３２を利用し、この余剰泥水３２に増粘剤１６を添加したものを、ボイド充填材６として使用するようにしているので、高性能のボイド充填材を容易に、かつ低コストで得ることができ、ボイド５にこのようにして得られた充填材６を注入することによりボイド５を安定させ、推力負荷の増大を抑制し、長距離推進を可能とするとともに、併せて、廃棄泥水１１の発生量を削減することができるものとなる。
【００３５】
そして、この泥水式推進工法によれば、より具体的には、掘削用泥水２を、掘削する地山の性状等に応じて、１．２〜１．４、より好ましくは、１．２５〜１．４の高比重領域で管理するようにすることと併せて実施することにより、廃棄泥水１１の発生量を、従来の泥水式推進工法との比較において、１／２以上削減することができるものとなる。
【００３６】
以上、本発明の泥水式推進工法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の泥水式推進工法によれば、循環使用する掘削用泥水に分散剤を添加することにより、掘削用泥水を低粘性化させ、掘削用泥水の比重を１．２〜１．４の高比重領域に管理するようにしているので、掘削用泥水の比重を従来より高く設定することができ、これにより、地山への逸泥を抑制して切羽を安定させるとともに、廃棄泥水の発生量を削減することができ、これにより、地山への逸泥を抑制して切羽を安定させるとともに、廃棄泥水の発生量を削減することができ、泥水処理費用、産業廃棄物処分量及び処分費を大幅に低減することができる。
そして、掘削用泥水の余剰分を利用し、余剰泥水に増粘剤を添加したものを、ボイド充填材として使用するようにしているので、高性能のボイド充填材を容易に、かつ低コストで得ることができ、ボイドにこのようにして得られた充填材を注入することによりボイドを安定させ、推力負荷の増大を抑制し、長距離推進を可能とするとともに、併せて、廃棄泥水の発生量を削減することができ、泥水処理費用、産業廃棄物処分量及び処分費を大幅に低減することができる。
【００３８】
また、循環使用する掘削用泥水に予め分散剤を添加するとともに、排泥用ポンプのポンプ効率が予め設定した稼動下限値に達した段階で、掘削用泥水に分散剤を補充添加するようにすることにより、掘削用泥水の粘度の上昇を、排泥用ポンプのポンプ効率を用いて、簡易に、かつ分散剤の使用量を極力少なくしながら、抑制することができる。
【００３９】
また、分散剤として、分子量５万以下のカルボン酸系重合体又はその中和塩を用いることにより、掘削用泥水の粘度の上昇を経済的かつ的確に防止することができ、掘削用泥水の比重を高く設定しても送泥が可能となり、掘削効率を向上することができるとともに、掘削用泥水の余剰分を以下に記載するボイド充填材として、利用に供することができる。
【００４０】
また、増粘剤として、分子量１０万〜１００万のカルボン酸系重合体又はその中和塩を用いることにより、泥水の粘度を高めると同時にチキソトロピー性を与え、推力負荷の増大を一層抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の泥水式推進工法の一実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１推進機
２掘削用泥水
３排泥水
３０一次処理泥水
３１余剰泥水
３２余剰泥水（一部）
４推進管
５ボイド
６ボイド充填材
７分散剤（分散主剤及び分散助剤）
８一次処理設備
９一次処理土
１０調整槽
１１廃棄泥水
１２分散剤添加装置
１３貯泥槽
１４ボイド注入プラント
１５分級サイクロン
１６増粘剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a muddy water type propulsion method, and in particular, it makes it possible to maintain the specific gravity of the muddy water for excavation at a high level, thereby stabilizing the face and, at the same time, voiding the muddy water for excavation having a higher specific gravity. By using it as a filler, it is possible to stabilize the voids, reduce the amount of waste mud generated, and significantly reduce the construction costs such as muddy water treatment costs and industrial waste disposal and disposal costs. It relates to a muddy water type propulsion method that can be made
[0002]
[Prior art]
In the muddy water type propulsion method, the muddy water for excavation is pressurized and sent from the ground to the excavation surface called the face in front of the propulsion unit, and a mud film is formed on the ground surface of the face by the clogging action of fine soil particles in the mud. The drilling is performed while maintaining the stability of the face by the mud pressure in the face partition wall of the propulsion unit through this mud film, and the excavated earth and sand are discharged as mud water. The mud water separates the excavated earth and sand. After that, it is recycled as mud for excavation.
[0003]
In addition, in this muddy water type propulsion method, a minute gap called a void is formed between the outer peripheral surface of the propulsion pipe and the ground, and the resistance between the outer peripheral surface of the propulsion pipe and the ground is reduced in this gap. It is designed to be filled with a lubricant for reduction.
[0004]
By the way, the management of the mud for excavation used in the mud type propulsion method must be maintained by measuring the physical properties such as specific gravity, viscosity, drainage, sand concentration, pH, etc. I am doing so.
Here, in general, the content of fine soil particles is large, that is, the mud with higher specific gravity has the property of being hard to escape, and in this respect, it can be said that it is preferable as the mud for excavation, Is controlled to be less than 1.1 to 1.2 (less than 1.1 for viscous soils and less than 1.2 for sandy soils) in relation to the mud supply conditions of the pump for discharging and discharging mud. It was like that.
This is because when the specific gravity of the mud exceeds 1.2, the viscosity of the mud increases rapidly, and the pumping capacity of the pump for sending and discharging mud and the sediment separation efficiency of the primary treatment equipment (vibrating sieve, cyclone) are significantly reduced. It is.
[0005]
For this reason, conventionally, when the specific gravity of the drilling mud exceeds 1.1 to 1.2, water is added to dilute, but it is necessary to keep the total amount of the mud for drilling constant for dilution. For this reason, some of them were extracted and disposed of as industrial waste in a vacuum vehicle or the like as waste mud.
[0006]
In this case, for example, the muddy water type propulsion method has a relatively small construction scale compared to the shield method, etc., so the construction space is small, and the waste water treatment device is also simple, such as a vibrating screen or a cyclone. It was difficult to install secondary treatment facilities (such as coagulation dehydration treatment using a filter press) for the purpose of reducing the amount of waste mud water, due to reasons such as construction costs and construction space.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional mud-water type propulsion method, a secondary treatment facility is installed for the purpose of adjusting the specific gravity and viscosity of the drilling mud by adding water and diluting it or reducing the amount of waste mud. There was a problem that a large amount of waste mud was generated. This problem is particularly prominent when the soil of the excavated ground is cohesive soil, which increases the disposal costs when discarding waste mud water as industrial waste, and is not preferable in terms of environmental conservation. Due to the lack of space, it has become difficult to dispose of waste mud itself.
[0008]
The present invention can reduce the amount of waste muddy water generated in view of the problems related to the waste muddy water that the conventional muddy water type propulsion method has, and can greatly reduce the muddy water treatment cost, the industrial waste disposal amount and the disposal cost. The first object is to provide a muddy water type propulsion method.
[0009]
On the other hand, in this muddy water type propulsion method, when the void formed between the outer peripheral surface of the propulsion pipe and the natural ground collapses, loosening earth pressure acts on the outer peripheral surface of the propulsion pipe and tightens the propulsion pipe, Thrust load will increase, especially in the case of long-distance construction, in addition to the main pushing device, an intermediate pushing device will be required, and the construction efficiency will deteriorate, causing an increase in construction cost.
[0010]
As countermeasures against this problem, in order to suppress an increase in thrust load and enable long-distance propulsion only by the main pushing device, (1) By injecting mixed type or integral type mixed lubricant into the void A method of stabilizing a void, or (2) A method of first injecting a solidified (two-liquid consolidated) lubricant into a void and then injecting a mixed type or integral type of mixed lubricant into the inside thereof. However, in the case of the method (1), the lubricant injected into the void easily dissipates into the ground, and the effect of the lubricant is not fully exhibited. On the other hand, there is a problem that the construction cost increases due to the increase. On the other hand, in the case of the method (2), the solid-type (two-liquid-solid-type) lubricant is poor in long-term stability and is continuously slid over a long period. It is difficult to bring out the effects of the material, and the use of two types of lubricant and application with two-stage construction There was a cost increase of the problem.
[0011]
In view of the problems related to the voids (sliding material filled in the voids) of the above conventional muddy water type propulsion method, the present invention economically recycles the waste muddy water as a void filling material, thereby producing a high quality void filling material. Can be obtained easily and at low cost, and at the same time, the amount of waste mud generated is reduced, and the muddy water type promotion that can drastically reduce the amount of muddy water treatment, industrial waste disposal and disposal The second object is to provide a construction method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above first and second objects, the present onset Ming muddy water propulsion method performs drilling while feeding the drilling mud to the working face of the propulsion unit, as well as discharging the excavated earth and sand as waste mud, In the muddy water type propulsion method in which the waste mud water is circulated and used as a drilling mud, a dispersant is added to the circulating mud for drilling to lower the viscosity of the drilling mud, and the specific gravity of the drilling mud is 1.2. A high specific gravity region of ~ 1.4 is used, and a surplus of excavated mud is used, and a thickener added to the surplus mud is used as a void filler .
[0013]
This mud type propulsion method adds a dispersant to the circulating mud for excavation to lower the viscosity of the mud for excavation and manage the specific gravity of the mud for excavation in a high specific gravity range of 1.2 to 1.4. Therefore, the specific gravity of the mud for excavation can be set higher than before, thereby reducing the amount of waste mud water while suppressing the mud to the ground and stabilizing the face. Can do.
In addition, because the surplus of drilling mud is used and the thickening agent added to the surplus mud is used as a void filler, a high-performance void filler can be easily and at low cost. Injecting the filler thus obtained into the void stabilizes the void, suppresses an increase in thrust load, enables long-distance propulsion, and also generates waste mud. The amount can be reduced.
[0014]
In this case, a dispersant is added in advance to the drilling mud to be circulated, and the dispersant is replenished and added to the drilling mud when the pump efficiency of the exhaust mud reaches a preset operating lower limit. Can be.
[0015]
Thereby, an increase in the viscosity of the mud for excavation can be suppressed easily using the efficiency of the pump for exhaust mud and while reducing the amount of dispersant used as much as possible.
[0016]
Further, as the dispersant, a carboxylic acid polymer having a molecular weight of 50,000 or less or a neutralized salt thereof can be used.
[0017]
As a result, an increase in the viscosity of the drilling mud can be prevented economically and accurately, mud can be fed even if the specific gravity of the drilling mud is set high, and the drilling efficiency can be improved. The surplus portion of the muddy water can be used as a void filler described below.
[0018]
Further, as thickeners, and this using molecular weight from 100000 to 1000000 carboxylic acid polymer or its neutralized salt of.
[0019]
Thereby, thixotropy can be given simultaneously with increasing the viscosity of the muddy water, and an increase in thrust load can be further suppressed.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the muddy water type propulsion method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 shows an embodiment of the muddy water type propulsion method of the present invention.
This muddy water type propulsion method performs excavation while sending the muddy water 2 for excavation to the front face of the propulsion unit 1 and discharges the excavated earth and sand as the muddy water 3 and circulates and uses the muddy water as the muddy water 2 for excavation. I am doing so.
Further, in this muddy water type propulsion method, a void 5 is positively formed between the outer peripheral surface of the propulsion pipe 4 and the ground, and a void filler 6 described later is injected into the void 5.
[0022]
The excavated earth and sand are mixed in the excavating mud 2 and discharged as the drained mud 3. The mud 3 is a primary treatment that can be disposed of with general residual soil by a primary treatment facility 8 such as a vibrating screen or a cyclone. Separated as soil 9.
Then, the muddy water 30 from which the primary treated soil 9 has been separated is recirculated from the adjustment tank 10 as the muddy water 2 for excavation.
[0023]
By the way, if the mud for excavation is circulated and used in this way, fine particles in the excavated soil that cannot be removed by the primary treatment facility 8 such as a vibrating screen and a cyclone melt, the specific gravity and viscosity of the mud increase, The pumping capacity of the mud pump and the sediment separation efficiency of the primary treatment facility 8 will be significantly reduced, making it unsuitable for use.
In this case, conventionally, when the specific gravity of the drilling mud exceeds 1.1 to 1.2, water is added to dilute, but it is necessary to keep the total amount of the drilling mud constant at the time of dilution. For that reason, some of them were extracted and used as waste muddy water.
[0024]
In contrast, in this embodiment, the muddy water 30 from which the primary treated soil 9 has been separated is introduced into the adjustment tank 10, and the dispersant 7 is added from the dispersant addition device 12 in the adjustment tank 10, thereby excavating. The specific gravity of the drilling mud is adjusted to 1.2 to 1.4, more preferably 1.25 to 1.4, and is regenerated as the drilling mud 2. I am trying to use it.
[0025]
Also in this embodiment, when the specific gravity of the drilling mud exceeds (1.2) 1.4, there is a case where water is added to dilute, but the total amount of the drilling mud is kept constant for dilution. Since it is necessary to keep it, a part of it is extracted and stored in the mud tank 13 as the excess mud 31 and used as the void filler 6 as described later, and the remaining part is treated as industrial waste as the waste mud 11 Like to do.
[0026]
In this case, the dispersant 7 to be added to the drilling mud 2 includes a carboxylic acid polymer having a molecular weight of 50,000 or less or a neutralized salt thereof (dispersion main agent) (more specifically, not particularly limited. Are typically sodium polyacrylate, sodium salt of a copolymer of acrylic acid and sulfonic acid) and, if necessary, sodium carbonate or sodium tripolyphosphate (dispersing aid). Can be used suitably.
As a result, an increase in viscosity of the drilling mud 2 can be prevented economically and accurately, and even when the specific gravity of the drilling mud 2 is set high, the mud 2 for drilling and the mud 3 can be sent. The excavation efficiency can be improved, and the surplus portion 31 of the excavating mud can be used as the void filler 6.
[0027]
Then, as a method for adding the dispersant 7 to the excavating mud 2, a predetermined amount of the dispersant 7 is added in advance to the excavating mud 2 to be circulated according to the properties of the excavated ground. In addition, when the pump efficiency of the mud pump reaches a preset operating lower limit value, the dispersant 7 is replenished to the mud 2 for excavation, more specifically, the mud 30 from which the primary treated soil 9 has been separated. Add.
In this case, the pump efficiency of the mud pump can be easily calculated based on the specific gravity and flow rate of the mud water 3, the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure of the mud pump, and the power consumption. it can.
[0028]
The operation lower limit value of the pump efficiency of the mud pump is at least larger than the pump efficiency when the mud pump stops due to the increase in the specific gravity and viscosity of the mud water 3, for example, about 40 to 45% (note that It is desirable to set the pump efficiency in fresh water of this type of mud pump to about 45 to 57%.
Thus, by adding the dispersant 7 and lowering the viscosity of the drilling mud 2, it is possible to smoothly drain mud even with a high specific gravity that could not be drained by the conventional mud pump. The excavation mud 2 is managed in a high specific gravity region of 1.2 to 1.4, more preferably 1.25 to 1.4, depending on the properties of the natural ground to be excavated.
[0029]
The drilling mud 2 having a high specific gravity and added with the dispersant 7 forms a mud film that is thin and excellent in water impermeability on the drilling wall surface, and the mud pressure acts effectively through the mud film. , Face and void are stable. Moreover, it will be able to handle a wide range of soil properties from clay layers to highly permeable gravel layers.
[0030]
In this muddy water type propulsion method, the dispersant 7 is added in advance to the mud for excavation that is circulated and the muddy water for excavation 2 is reached when the pump efficiency of the mud pump reaches a preset operation lower limit value. Since the dispersant 7 is replenished, the viscosity of the drilling mud 2 is easily increased by using the pump efficiency of the exhaust mud pump while reducing the amount of the dispersant 7 used as much as possible. In addition to being able to suppress, the specific gravity of the mud 2 for excavation can be set higher than before, thereby suppressing the mud to the ground and stabilizing the face, and the amount of waste mud 11 generated It can be reduced.
[0031]
On the other hand, in diluting the drilling mud 2, a part of the drilling mud 2 is extracted and a part 32 of the surplus mud 31 stored in the mud tank 13 is used as a void filler 6. The slurry is introduced into the plant 14 and passed through the classification cyclone 15 of the void injection plant 14, thereby adjusting the removal of fine sand and the like to obtain mud water having excellent suspension stability, and the thickener 16 is added thereto. Thus, the void filler 6 is obtained.
[0032]
In this case, the thickener 16 added to the surplus muddy water 32 includes a carboxylic acid polymer having a molecular weight of 100,000 to 1,000,000 or a neutralized salt thereof (more specifically, although not particularly limited, Typical examples include polyacrylic acid, sodium polyacrylate, a copolymer of acrylic acid and an acrylate ester, or a sodium salt thereof), or a carboxylic acid polymer having a molecular weight of 100,000 to 1,000,000, or the like. What consists of a Japanese salt (same) and potassium carbonate can be used. Thereby, what made the apparent viscosity immediately after kneading | mixing 1,000 or more mPa * s can be used conveniently. In addition, although the use of sodium carbonate etc. which are the same alkali metal carbonates can also be considered instead of potassium carbonate, the effect as a thickener which this invention aims at is not acquired.
The void filler 6 prepared in this way has thixotropic properties, and when left standing, it gels and becomes high viscosity, and when subjected to shearing force, it becomes sol and becomes low viscosity, and does not cause material separation and is stable for a long time. Excellent in properties.
[0033]
The void filler 6 is injected into the void 5 from the propulsion pipe 4 behind the propulsion unit 1 and, if necessary, for example, in the case of long-distance construction, dissipated to the natural ground. In order to replenish the reduced amount of the void filler 6 due to the above, it is also injected from the rear propulsion pipe 4 at an appropriate interval.
In this case, the thickener 16 used in the void filler 6 is basically the same as the dispersant (dispersion main agent) 7 even if the void filler 6 injected immediately after the propulsion device 1 flows backward to the face. Since it is a similar substance consisting of the same components that differ only in molecular weight, it does not adversely affect the drilling mud 2.
Moreover, since the void filler 6 uses the excess muddy water 32, a sufficient amount of the void filler 6 can be secured stably.
In addition, the void filler 6 obtained in this way is less likely to cause material separation, has a property of further reducing the amount of drainage, prevents the void 5 from being held, and prevents the natural ground from peeling off, and further improves long-term stability. Since it is excellent, it can contribute to the stability of the void 5 over a long period of time.
[0034]
In this mud type propulsion method, a portion 32 of the surplus 31 of the excavating mud 2 is used as described above, and the thickening agent 16 added to the surplus mud 32 is used as the void filler 6. Therefore, a high-performance void filler can be obtained easily and at low cost. By injecting the filler 6 thus obtained into the void 5, the void 5 is stabilized, and the thrust load is reduced. While suppressing the increase and enabling long-distance propulsion, it is also possible to reduce the amount of waste mud water 11 generated.
[0035]
And according to this muddy water type propulsion method, more specifically, the muddy water 2 for excavation is 1.2 to 1.4, more preferably 1.25 to 2.5 depending on the nature of the ground to be excavated. By carrying out it together with management in the high specific gravity area of 1.4, the generation amount of waste mud water 11 can be reduced by more than 1/2 compared with the conventional muddy water type propulsion method. It will be a thing.
[0036]
As described above, the muddy water type propulsion method according to the present invention has been described based on the embodiments thereof, but the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and the configuration is appropriately set within the scope not departing from the gist thereof. It can be changed.
[0037]
【The invention's effect】
According to the onset Ming muddy water propulsion method, by adding a dispersing agent to drilling mud circulating use, the drilling mud is lower the viscosity, the specific gravity of the drilling mud of 1.2 to 1.4 Since it is managed in the high specific gravity area, the specific gravity of the mud for excavation can be set higher than before, thereby reducing the mud to the ground and stabilizing the face, and generating waste mud. The amount of waste can be reduced, which can reduce the amount of waste mud generated by controlling the mud to the ground and stabilizing the face, and reduce the amount of waste mud generated. Costs can be significantly reduced.
And, since the surplus mud water for excavation is used and the thickening agent added to the surplus mud water is used as a void filler, a high-performance void filler can be easily and at low cost. Injecting the filler thus obtained into the void stabilizes the void, suppresses an increase in thrust load, enables long-distance propulsion, and also generates waste mud. The amount can be reduced, and the muddy water treatment cost, industrial waste disposal amount and disposal cost can be greatly reduced.
[0038]
In addition, a dispersant is added in advance to the drilling mud for circulation, and the dispersant is replenished and added to the drilling mud when the pump efficiency of the exhaust mud reaches a preset operating lower limit. Thus, an increase in the viscosity of the mud for excavation can be suppressed easily using the pump efficiency of the exhaust mud pump while reducing the amount of the dispersant used as much as possible.
[0039]
Further, by using a carboxylic acid polymer having a molecular weight of 50,000 or less or a neutralized salt thereof as a dispersant, an increase in viscosity of the drilling mud can be prevented economically and accurately. Mud can be sent even if it is set high, excavation efficiency can be improved, and surplus excavation mud can be used as a void filler described below.
[0040]
In addition, by using a carboxylic acid polymer having a molecular weight of 100,000 to 1,000,000 or a neutralized salt thereof as a thickener, the viscosity of mud is increased and at the same time, thixotropy is imparted to further suppress an increase in thrust load. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a muddy water type propulsion method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Propulsion machine 2 Drilling mud 3 Waste water 30 Primary processing mud 31 Surplus mud 32 Surplus mud (part)
4 Propulsion pipe 5 Void 6 Void filler 7 Dispersant (dispersion main agent and dispersion aid)
8 Primary treatment equipment 9 Primary treatment soil 10 Conditioning tank 11 Waste mud water 12 Dispersant addition device 13 Mud storage tank 14 Void injection plant 15 Classification cyclone 16 Thickener

Claims

推進機の切羽部に掘削用泥水を送りながら掘削を行い、掘削した土砂を排泥水として排出するとともに、該排泥水を掘削用泥水として循環使用する泥水式推進工法において、循環使用する掘削用泥水に分散剤を添加することにより、掘削用泥水を低粘性化させ、掘削用泥水の比重を１．２〜１．４の高比重領域に管理し、かつ、掘削用泥水の余剰分を利用し、該余剰泥水に増粘剤を添加したものを、ボイド充填材として使用することを特徴とする泥水式推進工法。Drilling mud that is excavated while sending the mud for excavation to the face of the propulsion unit, discharging the excavated earth and sand as mud, and using the waste mud as a mud for excavation. By adding a dispersant to the drilling mud, the viscosity of the drilling mud is reduced, the specific gravity of the drilling mud is controlled to a high specific gravity range of 1.2 to 1.4 , and the surplus of the drilling mud is used. A muddy water type propulsion method characterized in that a thickener added to the excess muddy water is used as a void filler .

循環使用する掘削用泥水に予め分散剤を添加するとともに、排泥用ポンプのポンプ効率が予め設定した稼動下限値に達した段階で、掘削用泥水に分散剤を補充添加することを特徴とする請求項１記載の泥水式推進工法。 The dispersant is added to the drilling mud to be used in circulation, and the dispersant is replenished and added to the drilling mud when the pump efficiency of the exhaust mud reaches a preset operating lower limit. The muddy water type propulsion method according to claim 1.

分散剤として、分子量５万以下のカルボン酸系重合体又はその中和塩を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の泥水式推進工法。 The muddy water type propulsion method according to claim 1 or 2, wherein a carboxylic acid polymer having a molecular weight of 50,000 or less or a neutralized salt thereof is used as the dispersant.

増粘剤として、分子量１０万〜１００万のカルボン酸系重合体又はその中和塩を用いることを特徴とする請求項１、２又は３記載の泥水式推進工法。The muddy water type propulsion method according to claim 1, 2, or 3 , wherein a carboxylic acid polymer having a molecular weight of 100,000 to 1,000,000 or a neutralized salt thereof is used as the thickener.