[2016/12/21]
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シールド机内侧から交换可能！ディスクローラーカッターの交换技术を开発
～最大深度100尘?最高水圧1惭笔补の地质条件でも、安全かつ迅速に作业実施～
小欧视频（社长：押味至一）は、2002年に当社が开発した「リレービット工法※1」の适用范囲を拡大すべく、主に岩盘や巨砾?玉石混じり地盘などの掘削に用いられる「ディスクローラーカッター」を、シールド机内侧から安全かつ迅速に交换する技术を开発しました。
これにより、最大深度约100尘?最高水圧约1惭笔补の大深度?高水圧下の地盘でも、作业者が切羽前面に出るための地盘改良や薬液注入等の补助工法を必要とせず、シールド机内侧から安全にディスクローラーカッターの交换を行うことができます。特に高水圧となる大深度地下では、これまで地盘改良に多大な工事期间と工事费を要していましたが、本技术の适用により、大幅な工程短缩と工事费の缩减が期待されます。
ディスクローラーカッターの交换技术の概念図
开発の背景
リレービット工法は、泥土圧式?泥水加圧式のいずれのタイプのシールド工法でも补助工法を必要とせず、“いつでも、どこでも、何回でも”シールド机内侧からカッターを交换できる技术として、これまでに数多くのシールド工事にて适用されています。
近年、大深度?高水圧下の硬质地盘における长距离トンネルの构筑ニーズが増大しており、シールド工法による高速施工を実现するため、大型のディスクローラーカッターを安全かつ迅速に、任意の场所で交换できる技术の确立が求められています。しかし、高水圧が作用する大深度地下における硬质地盘でのディスクローラーカッターの交换は、耐久性や止水性、作业安全性确保の観点から难易度が高く、これまで施工実绩はありませんでした。
そこで小欧视频は、川崎重工业株式会社の协力を得て、既存のカッター交换技术である「カッターホルダースライド方式」を用いた、ディスクローラーカッターの交换技术を开発しました。これにより、先例のない大深度?高水圧下の硬质地盘でも补助工法を必要とせず、シールド机内侧からディスクローラーカッターを安全かつ迅速に交换できるようになりました。
ディスクローラーカッター交换技术の特长
大深度?高水圧下の硬质地盘での、カッター交换时にかかるカッターホルダーへの负荷を最小限に抑えるべく、カッターホルダースライド方式を採用しました。摩耗したディスクローラーカッターを油圧ジャッキによってカッターホルダーごとカッタースポーク内へ引き込み、シールド机内侧へカッターホルダーを取り込む构造です。従来の回転方式と比べ、カッター交换时における土砂の流入を最小限に抑えることができるため、カッターホルダーにかかる负荷を抑制し、耐久性を高めます。
カッターホルダー引込み后に、カッタースポーク内に设置された止水ゲートを闭めることにより、切羽前面からの地下水の流入を防ぎます。さらに、カッターホルダーに止水シールを贴付することによって、ゲート开闭时の止水性を补完します。また、カッターホルダーに抜出防止ピンを取り付けることで、ゲート开闭时のカッター交换作业を安全に実施することができます。
カッターホルダー交換ステップ図 （カッターホルダースライド方式）
また、カッターホルダーに内蔵された摩耗计测器や回転検出器のデータを基に、ディスクローラーカッターの交换计画を策定することができ、カッターの交换回数を最小限に抑えられることも特长の一つです。
なお、长距离シールド工事では、岩盘などの硬质地盘から、砂质土や粘性土地盘といった未固结地盘までの土质変化が想定されます。粘性の高い地盘をディスクローラーカッターで掘进すると、掘削土の付着によりカッターの回転が妨げられ、偏摩耗により掘进困难となる可能性があります。しかし、掘削地盘に合わせてディスクローラーカッターを先行ビット※2に换装することで、円滑なシールド掘进が可能です。
本技术は、川崎重工业播磨工场にて、最大深度约100尘?最高水圧约1惭笔补を模拟した条件のもと、実物大のディスクローラーカッターを用いた実証実験を行い、狭あいな空间におけるカッター交换の作业安全性、また被圧水下での止水性を検証しました。その后、ディスクローラーカッターの切削力に相当する荷重を10万回繰り返し载荷したあと、再度カッター交换を行うことで、所定の耐久性?止水性?作业安全性を有していることを确认しました。
カッターホルダースライド状况
ディスクローラーカッターの交换状况
止水ゲート装置
今后の展开
今后小欧视频は、更なる大深度化、长距离化が见込まれる都市部のシールド工事だけでなく、大深度?高水圧下の岩盘や巨砾?玉石混じり地盘といった厳しい施工条件が想定される山岳部において、积极的に本技术の适用を提案してまいります。
※1 小欧视频の土木技术 シールドトンネル技术 「リレービット工法」
/tech/c_shield_tunnel/inherent/index.html#!body_01
※2 地山を先行して切り崩すカッタービット
プレスリリースに记载された内容（価格、仕様、サービス内容等）は、発表日现在のものです。
その后予告なしに変更されることがありますので、あらかじめご了承ください。
