イメージ画像

マッドマックス泥土圧式
標準ビット掘進機、分解回収型掘進機

礫破砕用ローラービット使用掘進機

マッドマックス泥土圧式

泥土圧式推進 マッドマックス工法  φ900mm~φ3000mm

1.基本概念
土圧推進工法は、前部が隔壁で密閉された土圧式掘進機のカッタチャンバ内に掘削土砂あるいは掘削土砂と添加材の攪拌混練り土砂(泥土)を充満させ、土砂の圧力を切羽の土圧及び地下水圧に見合う圧力に保持する事により切羽の安定をはかる。また、カッタヘッドの回転により掘削した土砂をスクリュコンベヤで排土量を調整しながら、立坑に設けた元押しジャッキの推進力により推進管を推進、埋設する工法である。掘削土砂の排出は、トロバケット又は圧送ポンプにより行う。
土圧式推進工法は、添加材注入の有無により土圧推進工法と泥土圧式推進工法に分類される。
なお、添加材注入は、一般的にシルト、粘土の含有率が30%未満の場合に、掘削土砂の塑性流動化を促進させるために行われる。
2.切羽安定の考え方

土圧式推進工法は、切羽の土圧および地下水圧に掘進機のカッタチャンバ内に充満させた掘削土砂の添加材を注入し攪拌した泥土の圧力を対抗させて切羽の安定を図る。掘削土砂あるいは泥土の圧力は元押しジャッキ等の推進力により発生させ、推進速度とスクリューコンベヤか
らの排土量を制御することにより、チャンバ内土圧(泥土圧)を適正な圧力(推進管理土圧)に調整する。
推進管理土圧は、チャンバ内の泥土圧が高すぎるとカッタトルクの極端な上昇やチャンバ内の固結等もみられるため、現場における実際の管理では主慟土圧と地下水圧の和に多少余裕(20.0~50.0kN/m2) を考慮し、掘進管理土圧を決定することが多い。
なお、地上に車輌等の上載荷重がある場合には、別途考慮しなければならない。

3.泥土に必要な性質

切羽の安定保持のため、チャンバ内の土砂(泥土)は次の通りとなる。


① 塑性流動性を持つこと
チャンバ内の土砂(泥土)は加圧された状態のままチャンバ内を移動し、スクリュコンベヤから排出されなければならない。したがって、加圧下でも容易に移動・変形できる性質である塑性流動性が必要とされる。また、一般に土砂は停滞した状態で加圧されると固結したり
アーチアクションにより移動変形が出来なくなるため、掘進機には、土砂(泥土)を練り混ぜ、常に土粒子間に相対運動を起こさせ、土砂(泥土)の塑性流動性維持する機能が必要と なる。

② 難透水性と圧力保持機能を持つこと
チャンバ内に充満された土砂(泥土)は、切羽の水圧および土圧に抵抗するため、難透水性と圧力保持機能を持つことが不可欠となる。
一般に難透水性を持たせるための添加材として、ベントナイト、粘土等を混入する。その基本原理は、チャンバ内の土砂の粒度調整と間隙水に粘性を持たせることにより、透水性を下げることにあると言われている。しかしながら、添加材を混入しても、なお、泥土がゆるい
状態であると透水性が高くなり地山の水圧に対抗できなくなる。さらに、液体と同様にせん断抵抗がなくなるため、スクリュコンベヤの圧力保持機能が充分に発揮できなくなる。したがって、泥土には適度のせん断抵抗を発揮できる固さが必要である。
切羽の安定を保持するためには、前述の①②の相反する性質を考慮し、泥土を常に良好な状態に維持することが重要である。

4.工法系統図

■トロバケット方式

■圧送排土方式

■バキューム排土方式

仕様

 

施工実績