第58回「シールド・トンネル工法施工技術講習会」

“厳しさを掘り進むシールド工法”
- 施工精度、高まるニーズと技術対応 -

※本講習会は、土木学会「継続教育(CPD)プログラム」認定(CPD単位6.8)にて、2014年4月開催されました。

φ5.24m本線シールドの軟弱地盤30mR急曲線横坑から
φ3.28m分岐シールド発進について

 分岐シールド工法は、交通量の多い交差点や地下埋設物が輻輳する箇所で、シールド機を本線シールドから分岐発進させるための立坑を築造できない時に選択される工法であり、地上での交通および近隣住民への影響がないのが最大の利点である。
 従来は、シールド機自身に分岐機能を持ち本線シールド機から分岐発進する方法や、本線シールド分岐箇所に特殊なセグメントを組み立て発進する方法が一般的である。
 今回、本線シールドの一次覆工完了後に分岐箇所を坑内から地盤改良し、本線シールドの外にシールド機を組み立てるための横坑を設け、その中でシールド機を分割組み立てし発進した稀な工事である。本稿では、その施工結果について報告する。

西松・竹中土木・宇内特定建設共同企業体 横須賀シールド出張所 副所長  鴫原 秀樹

長距離・小口径・急勾配シールド工事の施工実績

 本工事は、横浜市水道局が進めている「横浜市内の送配水幹線をつなぐ大環状線構想事業」の一環として、施工延長3,597mの送水管を泥水式シールド工法にて築造するものである。
 掘削対象土層は硬質な泥岩層が主体であるが、掘削路線の一部に介在されている埋土層施工時における流木などの支障物によるチャンバー内閉塞や流体輸送設備の閉塞などが懸念された。
 また、長距離・小口径・急勾配シールド施工における施工性・安全性の不具合からの工期遅延も懸念された。そこで、シールド設備・施工方法の工夫と改善により、大きなトラブルも無く、無事貫通することができた。本稿では、その施工実績について報告する。

飛島・村本・奈良建設共同企業体 磯子シールド作業所 所長  島村 健司

大深度・高水圧下における横2連分岐型複円形シールドおよび
国内最大径φ4.44m坑内発進シールドの施工

 本工事は、都心部の浸水被害の軽減および放流先の水質改善を目的に計画された2本の幹線(第二溜池幹線:内径8.0m×2,517m、勝どき幹線:内径3.5m×1,016m)と付帯設備を整備するものである。同一の立坑を起点とする2本の幹線は,設計段階から立坑用地、工期、安全性、経済性等について検討した結果、一つの立坑から超近接した2連のトンネルを同時に構築でき、さらに中間立坑を設けず地中で分岐することが可能な横2連分岐型複円形シールド(H&Vシールド工法)が採用された.
 また、付帯設備として,既設管渠の雨水を第二溜池幹線に取り込む枝線(内径3.5m×271m)があり、国内最大径(φ4.43m)の坑内発進シールドにより施工を行った。
 これらを大深度・高水圧下で施工した事例は少なく、安全かつ確実な施工に向けて詳細な検討が必要であった。
 本稿では、これらの施工における技術的課題および対策と施工実績について報告する。

安藤ハザマ・ 大豊建設共同企業体 勝どき出張所 工事主任  岩崎 広幸

小土被りでの泥土圧シールドによる急曲線・鉄道横断の施工

 本工事は、桑名駅西側の豪雨により冠水し易い地区に泥土圧シールド工法により仕上がり内径2,600mm、延長914.1mの雨水管路を構築する工事である。土被りは、ほぼ全線で3m(1D)程度、最小土被り2mであり、途中3箇所で鉄道直下を通過する。鉄道横断距離を最小とするため軌道の前後に急曲線(最小12mR)が4箇所ある。さらに、発進直後にある既設汚水管φ450mmの切廻し、それに伴う水道管φ300の移設、途中のJR関西本線直下の木杭の切削等がある。また、発進立坑は桑名駅北西500mに位置しており、住宅が密集している地域である。
 このような場所でのシールド工事の施工では、地盤変位を抑制して構造物に影響を与えず掘進することが重要となる。本稿では、小土被り下で鉄道、埋設物、近隣住宅等に対する影響を抑えて、シールド掘進を行うことができたのでその内容を報告する。

(株)熊谷組 首都圏支店 土木部 作業所長 技術士(建設部門・総合技術監理部門) 平石 富茂

シールドトンネルライニングセグメントの近況と展望

 シールドトンネルでは、シールド機でトンネルを掘り、トンネルライニングにセグメントを用い、掘られたトンネルを支へ、掘進とライニングが同調して進みトンネルを連続的に作る。
 トンネルライニングには、RCコンクリートセグメントが主に用いられが、トンネルの利用目的や条件によって鋼製セグメント、鋼とコンクリートを合成したセグメントなどが使用される。
 ここでは、国内および海外で用いられているRCコンクリートセグメントを主に紹介し、近年利用が見られる大断面道路トンネルや、内圧が作用する地下河川に利用されるセグメント、および、近い将来にシールドトンネルに求められる厳しい条件に適応可能なセグメントについて述べる。

(株)STD 代表  園田 徹士

シアトル道路トンネル
世界最大φ17.45m泥土圧シールドの
設計・製作・稼働状況

 本工事は、ワシントン州シアトル市内の老朽化した州道SR99高架ハイウェイを地下トンネル化するもので、延長2,856mを世界最大のφ17.45m泥土圧シールドを用い築造する。
 このシールド機は、施主のワシントン州運輸局より「Bertha(バーサ)」と命名され、H24年12月に工場完成、その後解体・輸送・現地組立を経て、H25年8月に掘進を開始、H25年11月時点で約200mを掘進した。
 本工事は、例のない超大型シールドであるとともに、高水圧・巨礫・高速施工・短納期という難しい課題があり、本稿では、設計から発進まで、および掘進が軌道に乗るまでの様々な対応について報告する。

日立造船(株) シールドビジネスユニット 技術部 グループ長  佐藤 譲治
日立造船(株) シールドビジネスユニット プロジェクトマネージャー  大垣 信二

講習会履歴 | シールドトンネル工法リスト | 推進工法リスト | その他工法リスト

日本プロジェクト・リサーチ TOPページ