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公開番号2024101175
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-29
出願番号2023004972
出願日2023-01-17
発明の名称泥土圧シールド掘削機及びそのチャンバー内土質性状観測方法
出願人五洋建設株式会社
代理人個人,個人
主分類E21D 9/093 20060101AFI20240722BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】簡便にチャンバー内の泥土の塑性流動性を把握することができる泥土圧シールド掘削機及びそのチャンバー内観測方法の提供。
【解決手段】泥土圧シールド掘削機1は、隔壁5のチャンバー固定盤側表面に配置された第一の土圧計14と、隔壁から突出した突出部材13のチャンバー半径方向周面に配置された第二の土圧計15と、第一の土圧計及び第二の土圧計によって計測された土圧R1,R2の土圧比Rに基づいてチャンバー6内の泥土の塑性流動性を判定する塑性流動性判定手段16とを備えている。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
カッターヘッドと隔壁との間に形成されたチャンバー内に掘削土を取り込み、該掘削土に塑性流動性を持たせた泥土を通して切羽にジャッキの推進圧を作用させつつ掘進する泥土圧シールド掘削機において、
前記隔壁のチャンバー固定盤側表面に配置された第一の土圧計と、前記隔壁の前記第一の土圧計近傍から前記チャンバー内に向けて突出した突出部材のチャンバー半径方向周面に配置された第二の土圧計と、前記第一の土圧計によって計測された土圧と前記第二の土圧計によって計測された土圧との土圧比に基づいて前記チャンバー内の泥土の塑性流動性を判定する塑性流動性判定手段とを備えていることを特徴とする泥土圧シールド掘削機。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第一の土圧計及び前記第二の土圧計からなる土圧計測部を前記チャンバー内の複数個所に設置する請求項1に記載の泥土圧シールド掘削機。
【請求項３】
前記突出部材が前記チャンバー内の泥土攪拌用の固定翼である請求項1又は２に記載の泥土圧シールド掘削機。
【請求項４】
前記第一の土圧計及び前記第二の土圧計の近傍にそれぞれ間隙水圧計を備えている請求項１又は２に記載の泥土圧シールド掘削機。
【請求項５】
前記チャンバー内の泥土に弾性波を発信する振動体と、該振動体から発信された弾性波の速度を計測する計測手段とを備えている請求項１又は２に記載の泥土圧シールド掘削機。
【請求項６】
前記隔壁から前記チャンバー内の泥土に向けて貫入される貫入部材と、該貫入部材を前記泥土に貫入した際の貫入抵抗を計測する抵抗計測手段とを備えている請求項１又は２に記載の泥土圧シールド掘削機。
【請求項７】
カッターヘッドと隔壁との間に形成されたチャンバー内に掘削土を取り込み、該掘削土に塑性流動性を持たせた泥土を通して切羽にジャッキの推進圧を作用させつつ掘進するシールド掘削機の前記チャンバー内の性状を観測する泥土圧シールド掘削機のチャンバー内土質性状観測方法において、
前記隔壁のチャンバー固定盤側表面に配置された第一の土圧計と、前記隔壁の前記第一の土圧計近傍からチャンバー内に向けて突出した突出部材のチャンバー半径方向周面に配置された第二の土圧計とを使用し、
前記第一の土圧計によって計測された土圧と前記第二の土圧計によって計測された土圧との土圧比を算出し、該土圧比に基づいて前記チャンバー内の泥土の塑性流動性を判定することを特徴とする泥土圧シールド掘削機のチャンバー内土質性状観測方法。
【請求項８】
前記第一及び第二の土圧計からなる土圧計測部を前記チャンバー内の複数個所に設置し、前記土圧計測部の位置毎にチャンバー内の塑性流動性を判定する請求項７に記載の泥土圧シールド掘削機のチャンバー内土質性状観測方法。
【請求項９】
前記第一の土圧計及び前記第二の土圧計の近傍にそれぞれ間隙水圧計を備え、前記第一及び第二の土圧計で計測された土圧から前記間隙水圧計で計測された間隙水圧を差し引いた有効土圧によって前記土圧を算出する請求項７又は８に記載の泥土圧シールド掘削機のチャンバー内土質性状観測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドトンネルを建設する際に使用される泥土圧シールド掘削機及びそのチャンバー内土質性状観測方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
シールドトンネルの建設においては、幅広い地質に適用でき、大断面及び高土水圧下でも対応可能なことから土圧式シールド工法の一つに分類される泥土圧シールド工法が広く用いられている。
【０００３】
泥土圧シールド工法は、カッターヘッドにて掘削した掘削土をカッターヘッドと隔壁との間に形成されたチャンバー内に取り込み、チャンバー内に取り込まれた掘削土を攪拌しつつ、掘削土に添加材を注入する等して塑性流動性を持たせ、塑性流動性を有する掘削土を通してシールドの推進力を切羽に作用させつつ掘削することによって、切羽地山の応力解放による崩壊を抑えるととともに、余剰分の掘削土をチャンバー内からスクリュー式排土装置を用いて円滑に排土できるようにしている。
【０００４】
この泥土圧シールド工法では、チャンバー内の泥土を介してジャッキの推進圧を切羽に均等に作用させるためにチャンバー内の泥土の性状（塑性流動性）が均一化されていることが望ましく、施工に際してチャンバー内の泥土の性状を把握する必要がある。
【０００５】
しかしながら、チャンバー内は、隔壁によって隔てられた領域となっており、泥土の塑性流動性を目視や直接的に確認することができないため、チャンバー内の泥土の塑性流動性を確認するための効果的な観測方法が求められている。
【０００６】
そこで、従来では、隔壁のチャンバー固定盤側に土圧計を設け、土圧計によって計測された土圧によりチャンバー内の性状を把握する方法（例えば、特許文献１を参照）や、回転翼に土圧計やセンサを設けてチャンバー内の性状を把握する方法（例えば、特許文献２を参照）が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１７－０２５４８０号公報
特開２０１７－１０６２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の如き従来の技術では、個々の土圧計の計測データから単独でチャンバー内の泥土の塑性流動性を評価することが困難であり、面内の全データに対して統計的分析を行い、総合的に評価しなければならず、評価方法が煩雑であるという問題があった。
【０００９】
また、上述の特許文献２の如き従来の技術では、攪拌翼の回転に伴う泥土の移動の影響が大きく、正確な塑性流動性を評価することが困難であるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、簡便にチャンバー内の泥土の塑性流動性を把握することができる泥土圧シールド掘削機及びそのチャンバー内観測方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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