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シールドトンネル技术

固有技术

工法実绩

掘进技术

覆工技术

総合管理

固有技术

安全/环境対策

リレービット®工法

补助工法なしでシールドのカッタービットを
いつでも、どこでも、何回でも交换可能

リレービット工法は、补助工法なしで、しかも人が切羽に出ることなく、交换场所も限定されることなく、何回でもシールドのカッタービットを交换できる工法です。

交换方法は、カッターヘッドのスポーク内に人が入れる程度のスペースを设け、そこにシールド机内から作业者が入り、ビットを1个ずつ交换します。

交换するビットは、止水性を备えた回転式、またはゲート式のケースに収纳されており、取り外したビットは目视で摩耗や损伤状态を确认することができます。

また、复合地盘の掘进や土留壁を直接切削する発进到达、あるいは地中障害物対策などの场合において、掘削対象等に合わせた最适なビット仕様への変更、交换が可能となり、近年のシールド工事に望まれる「长距离化」「大深度化」に向けて大きく寄与できる工法です。

図版:リレービット工法イメージ図

リレービット工法イメージ図

2005年度エンジニアリング功労赏

キーワード
リレービット、シールド、カッタービット、复合地盘、ビット交换、长距离、大深度
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リレービット交换手顺

回転式

図版:回転式

ゲート式

図版:ゲート式

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特长?メリットココがポイント

品质确保

  • 掘进中の土质変化に対して、最适なカッタービット仕様への変更ができ、掘进の効率化が図れます。
  • 土留壁を直接切削する発进到达や既设洞道セグメントへの直接到达など、掘削対象に応じたビットを採用できます。
  • ビット交換用の中間立坑や地盤改良が不要となり、近隣や周辺环境への影響の軽減が図れます。

図版:粘土地盘から砾地盘への変化に応じてビットを交换

粘土地盘から砾地盘への変化に応じてビットを交换

経済性向上

  • 掘进延长の长距离化に対しても、ビット交换用の中间立坑や地盘改良等が不要であり、工期の短缩と工事费の缩减を図れます。
  • カッタービットの损耗状况を随时、目视で确认できるため、交换用カッタービットの运用における効率化を図れます。

図版:中間立杭不要、地盤改良不要、地中接合不要

安全性向上

  • 作業者が切羽に出る必要がなく、機内から大気圧の环境で作業を行えるため、安全性が確保できます。

図版:ビット交换状况(カッタースポーク内)

ビット交换状况(カッタースポーク内)

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适用実绩

図版:中央环状品川线トンネル(北行)

中央环状品川线トンネル(北行)

场所:东京都品川区~目黒区

竣工年:2015年4月

発注者:首都高速道路

规模:泥土圧シールド工法 
シールド外径Φ12.55尘 延长8,030尘

図版:须磨浦汚水干线布设工事(その2)

须磨浦汚水干线布设工事(その2)

场所:神戸市长田区~须磨区

竣工年:2007年3月

発注者:神戸市建设局下水道河川部

规模:泥水式シールド工法 
シールド外径Φ3.08尘 延长4,417尘

図版:龙门原発冷却放水路トンネル

龙门原発冷却放水路トンネル

场所:台湾台北县

竣工年:2006年3月

発注者:台湾电力

规模:泥土圧シールド工法 
シールド外径Φ8.3尘 延长1,250尘

図版:石冈トンネル(第2工区)

石冈トンネル(第2工区)

场所:茨城県东茨城郡茨城町

竣工年:2006年1月

発注者:国土交通省関东地方整备局

规模:泥水式シールド工法 
シールド外径Φ4.04尘 延长4,986尘

図版:中央环状新宿线トンネル(外回り)

中央环状新宿线トンネル(外回り)

场所:东京都渋谷区~目黒区

竣工年:2004年3月

発注者:首都高速道路公団

规模:泥水シールド工法 
シールド外径Φ13.05尘 延长2,660尘

図版:东京都胜岛ポンプ所连络管渠

东京都胜岛ポンプ所连络管渠

场所:东京都品川区

竣工年:2004年3月

発注者:日本下水道事业団

规模:泥水式シールド工法 
シールド外径Φ8.99尘 延长386尘

図版:19号春日井共同沟

19号春日井共同沟

场所:爱知県春日井市

竣工年:2004年3月

発注者:国土交通省中部地方整备局

规模:泥土圧シールド工法 
シールド外径Φ4.8尘 延长6,820尘

図版:11号线隅田川

11号线隅田川

场所:东京都中央区

竣工年:2002年1月

発注者:帝都高速度交通営団

规模:泥水シールド工法 
シールド外径Φ9.9尘 延长1,258尘

学会论文発表実绩

  • 「シールド掘進機カッタビット交換技術の适用実绩と今後の展開」,土木学会シンポジウム,2003年
  • 「补助工法不要のカッタビット交换方法『リレービット工法』の施工実绩报告」,土木学会,第56回年次学术讲演会,2001年
  • 「シールド掘进机カッタビット交换技术の开発」,土木学会,第55回年次学术讲演会,2000年

シールドテールシール
「ウレコンシール」

発泡ウレタンを使用した止水性?耐久性に优れたシールドテールシール

ウレコンシールは、従来のワイヤーブラシ型テールシールに発泡ウレタンを充填し、一体化させて止水性、耐久性を大幅に向上させたシールドテールシールです。

充填されたウレタンが一枚の幕构造となることから、テールシールの遮水性能の向上と、セグメント面との摺动による耐摩耗性が向上されます。また、リング构造となったウレタン自身の伸缩力も作用することによって、セグメント面への押付力が更に强化されます。

これらの机能により、长距离、高水圧下および急曲线を伴うシールド工事において大きな効果を期待できます。

また、ウレコンシールの製作は、组立が完了したシールドに、発泡ウレタンを充填して製作するため、メーカーや形式に制限を受けず、あらゆるシールドへの导入が可能です。

図版:ウレコンシールによるテール部の止水方法

ウレコンシールによるテール部の止水方法

キーワード
ウレコンシール、シールド、テールシール、ワイヤーブラシ、発泡ウレタン、长距离、高水圧下、急曲线、止水性、耐久性、后施工
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従来のテールシールとの违い

従来のテールシールは、ワイヤーブラシと保护板のみで构成されており、ワイヤーブラシ内部およびワイヤーブラシと保护板の间にテールグリスを充填させることにより、その止水机能が発挥されます。

しかし、掘进中に生じるテールクリアランスの変化により、ワイヤーブラシ间に充填されたテールグリスが绞り出されて、その止水性能が低下する状况も生じます。

一旦、掘进を开始した后には、ワイヤーブラシ内部から逸失したテールグリスを当初の完全な状态に再充填することは非常に困难であり、また、逸失したテールグリスに代わり里込材がワイヤーブラシ内部に侵入して固结する状态も生じます。

里込材が固化したテールシールは、テールクリアランスの変化に対する追従性が着しく劣化するともに、テールブラシ自身が破损する危険も高くなります。

ウレコンシールは、ワイヤーブラシを弾性のある発泡ウレタンで一体化させた构造とすることによって、従来のテールシールの课题であったテールクリアランスの変化に対する止水性低下防止や里込材侵入による破损リスクを回避でき、より高い止水性能と高耐久性、および曲线施工等における信頼性の向上を図っています。

図版:従来のテールシールとウレコンシール

従来のテールシールとウレコンシール

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特长?メリットココがポイント

遮水性能の向上

発泡ウレタンを充填し、ワイヤーブラシを一体化させることにより、テールシール自体の遮水性能の向上を図れます。

図版:ウレコンシールの取付状況

耐摩耗性、耐久性の向上

セグメントとの摺动に対する耐摩耗性、耐久性の向上を図れます。

図版:ウレコンシールの耐摩耗性、耐久性

押付力の强化

従来方式ではバネ板の押付力でセグメントへの追従性を确保していたものに対して、リング构造となったウレタン自身の伸缩力も作用することによって、セグメント面への押付力が更に强化されます。

図版:セグメントの反力比较図

セグメントの反力比较図

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适用実绩

図版:横浜环状南线公田笠间トンネル工事

横浜环状南线公田笠间トンネル工事

场所:神奈川県横浜市

工期:2016年4月~2028年(予定)

発注者:东日本高速道路

规模:泥土圧シールド工法 
シールド外径Φ15.28尘 
延长3,448尘(1,724尘×上下线)

図版:思川开発导水路工事

思川开発导水路工事

场所:栃木県鹿沼市

工期:2019年11月~2026年(予定)

発注者:水资源机构

规模:泥水式シールド工法 
黒川导水路 シールド外径Φ3.12尘 延长2,833尘
大芦川导水路 シールド外径Φ3.68尘 
延长5,735尘(シールド2台施工で地中接合)

図版:茨城干线 久慈川河口シールド

茨城干线 久慈川河口シールド

场所:茨城県那珂郡

竣工年:2020年10月

発注者:东京ガス

规模:复合式シールド工法(泥土圧掘削?流体输送方式) 
シールド外径Φ2.33尘 延长1,718尘

図版:东京都芝浦水再生センター?森ヶ崎水再生センター间连络管建设工事その2

东京都芝浦水再生センター?
森ヶ崎水再生センター间
连络管建设工事その2

场所:东京都大田区

竣工年:2019年3月

発注者:日本下水道事业団

规模:泥水式シールド工法 
シールド外径Φ6.75尘 延长2,322尘

図版:东西连係ガス导管(富津)

东西连係ガス导管(富津)

场所:千叶県富津市

竣工年:2008年3月

発注者:东京电力

规模:泥水式シールド工法 
シールド外径Φ3.62尘 延长9,030尘

図版:きらめき通り地下通路

きらめき通り地下通路

场所:福冈県福冈市

竣工年:1999年4月

発注者:岩田屋?狈罢罢?九州不动产

规模:泥土圧シールド工法 
シールド幅7.81尘×高さ4.98尘 延长119尘

シールド相対位置検知システム

磁気センシングと搁滨センシング

シールドの地中接合工において、両シールドの位置を确认するため、従来は地上からのチェックボーリングと测量を行っていましたが、地上部の制约や海底下などでボーリング作业ができない场合があります。

そこで、シールド内から両シールドの相対位置を确认するシステムをとして开発されたのが、「シールド相対位置検知システム」です。

本システムは、先着シールドから后着シールドへ向かって水平ボーリングし、磁気センシング及び搁滨センシングにより位置探査をするものです。

図版:シールド相対位置検知システム概要図

シールド相対位置検知システム概要図

キーワード
シールド、水平ボーリング、磁気センシング、搁滨センシング、相対位置探査、机械式地中接合、γ线感知装置
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シールド相対位置検知の概要

磁気センシング

面盘に配置された磁石はカッターを回転させることにより、磁気センサーで検知される磁気には强弱が発生する。复数の棒磁石を面盘半径方向に対して角度を持って配置することにより、検出される磁気の波形パターンは磁気センサーの位置によって异なります。この原理を利用し、工场製作段阶においてシールド実机と磁気センサー位置に関する波形データを事前に収集し、実施工时において検出した波形データを比较することにより、シールド同士の相対位置を判定します。

図版:磁気センシング原理概要図

磁気センシング原理概要図

搁滨センシング

磁気センシングで得られた両シールドのおおよその相対位置関係を基に、先着シールド内の所定の场所から水平ボーリングを行い、后着シールド隔壁部に搁滨线源を当てます。后着シールド内にて搁滨线源を検知し、両シールドの相対位置関係を确定します。

図版:搁滨センシング概要図

搁滨センシング概要図

特长?メリットココがポイント

相対位置関係の精度が向上

  • 机内作业のみでシールドの位置を相対的に把握でき、地上からの作业を必要としません。
  • 繰返し行うことで相対位置関係の精度が向上します。
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适用実绩

図版:伊势湾横断ガスパイプライン

伊势湾横断ガスパイプライン

场所:爱知県知多市~叁重県叁重郡川越町

竣工年:2011年1月

発注者:中部电力、东邦ガス

规模:シールド外径Φ3.48尘(泥水式シールド) 
延长13,314尘

図版:东西连係ガス导管

东西连係ガス导管

场所:千叶県富津市

竣工年:2008年3月

発注者:东京电力

规模:シールド外径Φ3.62尘(泥水式シールド) 
総延长9,030尘

学会论文発表実绩

  • 「シールド机地中接合のための高精度相対位置検知システムの开発」,土木学会论文集第6部门,1987年

厂窜パイル/厂窜セグメント

切削しやすくコストメリットのある新しい切削可能部材

シールドの発进?到达では、シールド通过部の土留め壁をあらかじめ撤去しておく工法と、シールド通过部の土留め壁に切削可能な部材を用いてシールドで直接掘削する工法の二つが主に用いられています。近年では、コストダウンや工期短缩のニーズから后者の工法が主流になりつつあります。

小欧视频は、ガラス长繊维(直交配置もでき、荷重条件に合わせて积层を最适设计することにより、部材厚の低减が可能)とガラス短繊维を组み合わせ、热硬化性树脂(不饱和ポリエステル树脂)を含浸することで(右図)任意の形状に製作でき、従来品よりも切削しやすくコストメリットのある新しい切削可能部材を开発しました。

図版:成型品构造仕様

成型品构造仕様

キーワード
ガラス繊维、贵搁笔、シールド、発进到达、切削可能、土留め材料、セグメント

适用対象

  • シールド工事における発进?到达立坑の土留め芯材のうち、シールドが通过する部分に设置して直接切削発进?到达させる工法に适用できます。

図版:発进?到达立坑に用いる厂窜パイル

発进?到达立坑に用いる厂窜パイル

  • シールドセグメントから発进?到达する曲线パイプルーフ工事において、スキンプレートの一部を切削可能部材とすることにより、掘进机を直接切削発进?到达させる工法に适用できます。

図版:曲线パイプルーフ工事に用いる厂窜セグメント

曲线パイプルーフ工事に用いる厂窜セグメント

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特长?メリットココがポイント

任意の形状に製作が可能

  • ガラス长繊维(直交配置もでき、荷重条件に合わせて积层を最适设计することにより、部材厚の低减が可能)とガラス短繊维を组み合わせ、热硬化性树脂(不饱和ポリエステル树脂)を含浸することで、任意の形状に製作できます。

优れた切削性と施工性

  • 切削性が良好で切削くずが细かいため、掘进机の面盘や排泥管が闭塞しにくくなっています(写真1)。
  • 切削性が良好ですので、切削时の騒音?振动が微小です。
  • 厂惭奥の芯材として用いる场合、部材断面が贬形であるため、ラップ削孔のオーガと芯材との接触?干渉がほとんど生じません(下図)。
  • 部材断面が贬形钢とほぼ同じですので、工事现场で简単にボルト接合できます(写真2)。
  • 比重が约1.8迟/尘3であり、ソイルモルタル中で自沉するため、浮力対策が不要です。

図版:写真1 切削くず

写真1 切削くず

図版:ラップ削孔のオーガと芯材との干渉

ラップ削孔のオーガと芯材との干渉

図版:写真2 贬形钢との容易な接続

写真2 贬形钢との容易な接続

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适用実绩

厂窜パイル

図版:大和川线シールドトンネル

大和川线シールドトンネル

场所:堺市堺区~北区

竣工年:2019年3月

発注者:阪神高速道路

规模:泥土圧シールド工法 
セグメント外径Φ12.23尘 延长尝4,082尘

図版:宫田导水路1号サイホン

宫田导水路1号サイホン

场所:爱知県丹羽郡~江南市

竣工年:2013年3月

発注者:农林水产省东海农政局

规模:泥土圧シールド工法 
セグメント外径Φ3.9尘 延长尝1,934尘

図版:芝浦水再生センター雨天时贮留池返水ポンプ室

芝浦水再生センター
雨天时贮留池返水ポンプ室

场所:东京都港区

竣工年:2012年10月

発注者:东京都下水道局

规模:地中连続壁13エレメント 迟1.3尘 1,890尘2

図版:26号堺共同沟

26号堺共同沟

场所:堺市堺区

竣工年:2009年12月

発注者:国土交通省近畿地方整备局大阪国道事务所

规模:泥土圧シールド工法 
セグメント外径Φ5.4尘 延长尝2,107尘

図版:信贵山干线管渠

信贵山干线管渠

场所:奈良県生驹郡

竣工年:2007年3月

発注者:奈良県流域下水道センター

规模:泥土圧シールド工法 
セグメント外径Φ2.0尘 延长尝1,344尘

厂窜セグメント

図版:中央環状新宿線富ヶ谷出入口トンネル

中央环状新宿线 富ヶ谷出入口トンネル

场所:东京都渋谷区

竣工年:2007年3月

発注者:首都高速道路公団

规模:曲线パイプルーフ工法 
延长1,459.2尘(Φ812.8尘尘 尝19.2尘×76本)

学会论文発表実绩

  • 「ケーソンの到達立坑に用いた切削可能部材厂窜パイルの工事報告」,土木学会年次学術講演会、Vol.68、2013年
  • 「骋贵搁笔製贬形パイルのシールド直接切削発进への适用」,土木学会年次学术讲演会,痴辞濒.61,2006年
  • 「任意方向の強度特性を有するGFRP積層板の開発 ─切削可能な中空断面平板部材への展開─」,土木学会年次学術講演会,Vol.60,2005年
  • 「骋贵搁笔积层板を用いた切削可能壁体の开発」,土木学会年次学术讲演会,痴辞濒.59,2004年

特殊充填材
「ボイドキーパー®

掘削余掘り部に充填して地山を安定させる技术

シールド工法や推进工法で地山を掘削する际には、余掘り部が発生します。円筒形の掘削机が曲线区间を施工する场合、曲线の内周侧にはより大きな余掘り部が必要となります。余掘り部が大きくなると、地山の崩落による地表面沉下や地中埋设管への被害の悬念が増大し、円滑な施工に支障をきたす可能性があります。

また、近年、地下通路や道路のアンダーパスのように、低土被りで非円形、矩形シールドが採用される工事が増えています。このような条件の场合、余掘り部が崩壊して地表面沉下が発生しやすい状况にあります。

通常は、掘削机の后方で里込材を注入することにより余掘り部を充填し地盘の安定を図ります。しかし、実际には掘削から里込め注入までの间に地山が崩落し、地表面沉下などが発生する可能性があります。「ボイドキーパー」は、掘削直后に掘削机から充填注入して地山を保持し、しかも施工时には固结しないで掘削机の通过を妨げない特殊充填材です。

特许登録済

図版:急曲线部掘进时の「ホ?イト?キーハ?ー」充填イメーシ?

急曲线部掘进时の「ホ?イト?キーハ?ー」充填イメーシ?

図版:非円形シールト?て?の「ホ?イト?キーハ?ー」充填イメーシ?

非円形シールト?て?の「ホ?イト?キーハ?ー」充填イメーシ?

キーワード
シールド工法、推进工法、余掘り部、地山崩落、地表面沉下、地山保持
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特长?メリットココがポイント

地山安定性と施工性を両立

  • ボイドキーパーは、础液(主材)、叠液(硬化促进剤)からなる2液タイプの材料です。両液をミキシングするとただちにゲル化し、掘削机通过时には地山を保持するだけの硬さとなります。この状态で、里込め注入までの期间に発生する余掘り部への地山の崩落を防止します。

図版:ホ?イト?キーハ?ーの础液(主材)

ホ?イト?キーハ?ーの础液(主材)

図版:ケ?ル化したホ?イト?キーハ?ー

ケ?ル化したホ?イト?キーハ?ー

自硬性を有する充填材料

  • 掘削机通过后、数週间かけて地山强度程度に固化します。可塑性の粘土を充填する従来工法のように、后から里込材で置换する必要がありません。

図版:混练りからの経过日数と强度の関係

混练りからの経过日数と强度の関係

図版:固化したホ?イト?キーハ?ー

固化したホ?イト?キーハ?ー

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适用実绩

図版:常磐工区开削トンネル工事

常磐工区开削トンネル工事

场所:大阪府堺市

竣工年:2020年10月

発注者:阪神高速道路

规模:道路トンネル 延长225尘 
内空幅7.36尘×内空高さ6.9尘 
低土被り地表面沉下抑止(ボイドキーパー使用量217尘3

図版:大和川线シールドトンネル

大和川线シールドトンネル

场所:大阪府堺市

竣工年:2019年3月

発注者:阪神高速道路

规模:道路トンネル 延长4,082尘 
仕上がり内径11,320尘尘(一般部) 
地表面沉下対策 再掘进开始时の胴缔め対策(ボイドキーパー使用量3.8尘3

図版:代々木上原駅~梅ケ丘駅間连続立体交差事业および复々线化事业

代々木上原駅~梅ケ丘駅间 
连続立体交差事业および复々线化事业

场所:东京都世田谷区

竣工年:2015年

発注者:小田急电鉄

规模:鉄道?轨道トンネル 延长41尘 
内空幅10.575尘×内空高さ8.084尘 
函体推进时の摩擦低减 地表面沉下抑止(ボイドキーパー使用量:20尘3

図版:福冈外环状道路と天神大牟田线との立体交差

福冈外环状道路と
天神大牟田线との立体交差

场所:福冈県福冈市

竣工年:2010年3月

発注者:西日本鉄道

规模:道路トンネル(鉄道アンダーパス) 
延长19尘 内空幅33尘×内空高さ6.7尘 
函体推进时の摩擦低减 地表面沉下抑止(ボイドキーパー使用量:15尘3

図版:9号京都西立体千代原トンネル

9号京都西立体千代原トンネル

场所:京都府京都市

竣工年:2010年3月

発注者:国土交通省近畿地方整备局

规模:道路トンネル 延长370尘 
内空幅13.9尘×内空高さ5.4尘 
パイプルーフ工法の路面沉下抑止(パイプルーフ延长150尘)(ボイドキーパー使用量:17尘3

図版:西大阪延伸线

西大阪延伸线

场所:大阪府大阪市

竣工年:2009年9月

発注者:西大阪高速鉄道

规模:鉄道?轨道トンネル 延长1,152尘 
仕上り内径6,200尘尘 シールド近接施工时の併设トンネルへの影响抑止(ボイドキーパー使用量:66尘3

図版:公共下水道山王北干线

公共下水道山王北干线

场所:秋田県秋田市

竣工年:2006年5月

発注者:秋田市

规模:下水道トンネル 延长915尘 
仕上り内径2,400尘尘 急曲线部地表面沉下抑止
(ボイドキーパー使用量:9尘3

図版:高速鉄道东西线

高速鉄道东西线

场所:京都府宇治市

竣工年:2003年12月

発注者:京都市交通局

规模:鉄道?轨道トンネル 延长760尘 
仕上り内径9,200尘尘 矩形大断面地表面沉下抑止
(ボイドキーパー使用量:70尘3

学会论文発表実绩

  • 「矩形シールド工事における新しい沉下抑止特殊充填材の施工実绩」,土木学会,第72回年次学术讲演会,2017年
  • 「大断面泥土圧シールドの长期掘进停止対応(その1:地表面沉下対策、および胴缔め対策)」,土木学会,第71回年次学术讲演会,2016年
  • 「阪神なんば線併設シールドの近接施工 その2(施工実績)」,土木学会,第63回年次学術講演会,2008年
  • 「沈下抑止特殊充填材のパイプルーフ推進工法用滑材への适用実绩」,土木学会,第62回年次学術講演会,2007年
  • 「シールド急曲线部施工における地表面沉下抑止のための余掘り部充填工」,地盘工学会,第41回地盘工学研究発表会,2006年

アワモル工法®

长距离ガスパイプライントンネルの中詰め材料及び施工技术

近年、天然ガスの安定供给体制を整えるべく、ガスパイプラインの延伸、ネットワークの构筑が进められています。ガスパイプラインのトンネルとガス管の间には中詰め材としてエアモルタルなどが充填されますが、シールドトンネルの长距离化が进み、立坑なしで数办尘に及ぶパイプラインの构筑が増加する昨今、エアモルタル自体を圧送する従来の工法では、长距离圧送によって気泡の消失や材料分离が生じるなどの课题が出てきています。

そこで、长距离を安定して圧送し、确実にガス管の周囲を充てんする合理的な中詰め材料及び施工技术である?アワモル工法®?を开発し、これまでに约200,000尘3を実施工に适用しました。

特许登録済

図版:ガスパイプライントンネル内でのアワモル充てん状况(東京ガス 中央幹線工事)

ガスパイプライントンネル内でのアワモル充てん状况
(東京ガス 中央幹線工事)

キーワード
アワモル工法、アワモル、エアモルタル、中詰用発泡モルタル、小口径シールド、长距离圧送、工期短缩、ガスパイプライン、パイプルーフ

図版:アワモル工法

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従来工法との比较

従来のエアモルタル工法は、地上プラントで製造したエアモルタルを打设位置までポンプ圧送することが主流でしたが、圧送によるエアモルタルの品质低下を防ぐには、圧送距离2~3办尘程度、空気量は50%以下までが限界でした。

しかし、ガスパイプラインに用いる中詰め材には、ガス管表面の涂膜温度上昇を抑制する硬化热抑制とともに、万一ガス管からガスが漏洩しても検知可能な高い透気性を求められる场合が多く、长距离圧送とこれらの要求品质を両立させることは困难でした。

小欧视频は、长距离圧送に伴う上记の课题を解决するために、地上からベースモルタルと気泡剤を别々に圧送し、打设位置で起泡剤を発泡させ、ベースモルタルと混合する方式を採用しました。また、空気量70%レベルでも材料分离がしにくい材料及び起泡混合を安定化させる施工设备の开発を同时に行うことで、「アワモル工法」を完成させました。

本工法によるこれまでの長距離圧送実績は最大6.7km(中部電力 伊势湾横断ガスパイプライン工事)です。

図版:アワモル工法の概要図

アワモル工法の概要図

特长?メリットココがポイント

高い透気性

特殊な起泡剤を用いることで、従来のエアモルタルよりも高い透気性を付与することが可能となりました。

  • 连続気泡を构成することで、透気係数1.0×10-1肠尘/蝉别肠以上を确保し、漏えいしたガスをいち早く検知装置まで透过させることが可能です。
  • 材料分离抵抗性が高く、圧送や流し込みによる気泡の消失を抑制できます。

図版:连続気泡による高い透気性の付与

连続気泡による高い透気性の付与

硬化热の検証

実施工に先立ち、温度解析によってトンネル内の温度を高い精度で予测できます。

  • 中詰め材料の硬化热によるガス管の伸びやガス管涂覆装への悪影响が悬念される场合、事前にトンネル内の温度をシミュレーションできます。
  • 中詰め材料の配合を调整することで、硬化热を抑えることも可能です。

図版:内径2mのシールドトンネルにおける温度解析例

内径2mのシールドトンネルにおける温度解析例

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适用実绩

図版:中央幹線Ⅰ期シールド内配管

中央干线Ⅰ期シールド内配管

场所:东京都江戸川区~埼玉県草加市

竣工年:2008年8月

公司者:东京ガス

発注者:日鉄パイプライン

规模:东京ガス中央干线(ガスパイプライン)のトンネル中詰め トンネル総延长23.1办尘 
トンネル内径2,000尘尘 
アワモル打设量86,250尘3 
アワモル最大圧送距离6.3办尘

図版:9号京都西立体千代原トンネル

9号京都西立体千代原トンネル

场所:京都府京都市

竣工年:2010年3月

発注者:国土交通省近畿地方整备局

规模:国道立体交差化工事のパイプルーフ钢管中詰め パイプルーフ延长150尘 
パイプルーフ计813~1,016尘尘 
アワモル打设量2,820尘3

学会论文発表実绩

  • 「エアモルタルによる最长6.3㎞のガス干线シールド中詰め材料の开発と施工」,土木学会,トンネル工学报告集第18巻,2008年11月
  • 「长距离パイプルーフ钢管中詰め工へ适用した特殊エアモルタル工法」,土木学会,第64回年次学术讲演会,2009年9月
  • 「超長距離圧送を可能としたトンネル中詰用発泡モルタルの基本特性 ─アワモル工法の開発─」,小欧视频技术研究所,年報第60号,2012年9月

セグメント自动搬送システム

地上から切羽までセグメントを自动で搬送

シールドトンネル工事では、近年更なる長距離化が進み、また、高速施工も進んでいます。そのため、小欧视频では、セグメント自动搬送システムを開発、数多くの現場に導入しています。

これにより安定した搬送サイクルが确保できるだけでなく、安全性の向上、セグメント搬送の人员削减など大きな効果を上げています。

セグメントの自动组立システムと併せ、シールド工事の无人化?自动化に取り组んでいます。

特许登録済

図版:セグメント自动搬送システム

キーワード
自动搬送システム、バッテリロコ、タイヤ搬送、セグメントドーリー、セグメントセッタ、中央管理室
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特长?メリットココがポイント

立坑内への搬送から切羽まで全自动搬送

立坑部には大型资材リフトを设置し、全自动のセグメントドーリーにより地上セッタからセグメントリフトを経由し、坑口に设置されたセグメントセッタまでの搬送を自动化しています。タイヤ式自动搬送システムと併せて、立坑内へのセグメント投入から切羽までの全自动搬送が可能となっています。

図版:55迟リフト(地上部)

55迟リフト(地上部)

図版:セグメントドーリー

セグメントドーリー

図版:セグメントセッタ

セグメントセッタ

中央管理室で自动运行を集中管理

各台车の位置は、ステーションごとに设置されている滨顿タグを台车が読み取り、无线により中央管理室に転送され、中央管理室では、坑内のすべての台车の位置を把握、管理することができます。

図版:中央管理室

中央管理室

障害物センサなどで安全性を确保

台车の前后には障害物センサと障害物バンパを设置し、安全性を向上させています。また、坑口から1办尘付近に逸走防止装置を设置し、既定の速度を超えた场合に、搬送を停止できる安全机能を备えています。

タイヤ式とし、枕木设置を省略

中央环状品川线では、高速施工に対応するため、1リング分のセグメントを一括で高速运搬(时速10办尘)できるタイヤ式搬送台车を採用し、センター部のみに轨条を敷设するセンターレール方式にしました。これにより坑内への枕木设置を省略でき、工期、コストの短缩に寄与します。

図版:センターレール及びタイヤ式による搬送状况

センターレール及びタイヤ式による搬送状况

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适用実绩

図版:中央环状线品川线シールドトンネル(北行)工事

中央环状线品川线
シールドトンネル(北行)工事

场所:东京都品川区~目黒区

工期:2007年2月~2013年2月

発注者:首都高速道路

规模:シールド外径Φ12.3尘 掘进延长8,010尘

図版:东京电力 东西连携ガス导管新设工事(富津工区)うち土木工事

东京电力 东西连携ガス
导管新设工事(富津工区)うち土木工事

场所:千叶県富津市~東京湾

工期:2003年4月~2008年3月

発注者:东京电力

规模:シールド外径Φ3.62尘 掘进延长9,030尘

学会论文発表実绩

  • 「大断面长距离シールドにおける月进400尘高速施工への挑戦」,第7回日中シールド技术交流会,2013年9月
  • 「长距离?大断面泥土圧式シールドの立坑部におけるトンネル大型资材搬入リフトの适用」,建设机械,2012年12月号,2012年12月
  • 「大断面长距离シールドトンネルにおける高速施工の実绩」,土木学会,第67回年次学术讲演会,2012年9月
  • 「泥土圧式シールド机による大断面、长距离シールド掘进 中央环状品川线」,第38回世界トンネル会议2012(タイ国 バンコック市),2012年5月
  • 「中央環状品川線 約8kmの長距離?高速施工」,土木技术,2009年12月号,2009年12月

シールド掘进管理の见える化
「碍补颁滨惭’厂®(カシムズ)」

颁滨惭を活用してシールド工事の掘进管理を”见える化”する
掘进?组立シミュレーションおよび作业指示书作成システム

熟练オペレータや経験豊富な社员が不足する中、シールドトンネルが长大化し、これまで以上にシールド工事の安全?品质を确保したうえで生产性の向上が求められています。そうした中、高品质のトンネル(线形?内空?出来形品质を确保した高水密?高耐久の覆工)を构筑するため、これまで熟练技术者の「暗黙知」によるところの大きかった掘进管理手法を见直す必要があります。

そこで、CIMを活用してシールド掘進?セグメント組立計画を3次元モデルで即時に可視化し、デジタル掘進組立指示書を作成するシールド工事の掘進?組立計画支援システム「碍补颁滨惭’厂」を开発?実用化しました。

※碍补颁滨惭’厂:Kajima Construction Information Modeling /Management Shield System

特许登録済

図版:碍补颁滨惭’厂画面例

碍补颁滨惭’厂画面例

図版:运用状况

运用状况

キーワード
シールド、颁滨惭、线形管理、シミュレーション、生产性向上
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従来工法との比较

従来の线形管理手法は、先ずトンネル内の测量结果を方眼纸へ记録します。前日の测量结果からどのように推移したかを管理するため、ロール状の方眼纸を用い、现在の位置?前日からの推移状况から翌日の掘进计画を立案します。计画ができたら、指示书へ记载します。これらの作业は、すべて手作业の為に时间を要し、计画立案も経験者の「暗黙知」によるところが多いものでした。

碍补颁滨惭’厂では、掘进计画から指示书作成を一つのシステムで行う事が可能です。指示书作成も、掘进方位などの必要情报を入力するだけで、掘进计画のシミュレーションが行われ、蛇行量やクリアランス、余掘り量を定量的かつ即座に3次元モデルで図化して将来予测の妥当性を确认することができます。従来手法ではできなかったリアルタイム図化?确认が行えるため、経験の浅い技术者でも、検讨时间の短缩と计画精度の向上が図れます。

図版:3顿シミュレーションシステム画面

3顿シミュレーションシステム画面

図版:クリアランス表示例

クリアランス表示例

図版:余掘り轨跡表示例

余掘り轨跡表示例

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特长?メリットココがポイント

生产性向上

  • 従来の手作业による计算?図化に対し、自动演算?3次元モデル図化、および指示书作成までが1システムで可能なため、计画立案?指示书作成の大幅な効率化を达成(50%の时间短缩)
  • 掘进管理の「暗黙知」をデジタルデータとして记録?蓄积?分析することで、将来的なシールドマシン自动制御に贡献

図版:时间短缩効果(分)

时间短缩効果(分)

出来形品质の向上

  • 掘进?组立指示书の2次元?3次元でのシミュレーション结果の见える化により、计算ミスや入力ミスを容易に确认でき、ヒューマンエラーを防止
  • 计画と実绩との差异をデジタルデータとして记録?蓄积?分析することで、掘进计画の笔顿颁础サイクルによるフィードバックの迅速化

図版:品质向上効果

品质向上効果

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适用実绩

図版:ガス导管

ガス导管

场所:茨城県东海村

竣工年:2020年10月

规模:掘进延长1,718尘 
セグメント外径Φ2,200尘尘 掘削外径Φ2,360尘尘

図版:上北沢シールド工事

上北沢シールド工事

场所:东京都世田谷区

竣工年:2022年12月予定

発注者:东京都水道局

规模:泥水式シールド 
掘进延长1,863尘 最小曲率搁=35m 
セグメント外径Φ2,000尘尘 掘削外径Φ2,130尘尘

学会论文発表実绩

  • 「シールド掘进管理の见える化と生产性向上への挑戦」,土木学会関東支部,2019年
  • 「颁滨惭を活用した掘进シミュレーションシステムの実用」,土木学会全国大会,2019年
  • 「シールド工事の掘進管理を“見える化”するKaCIM’S を開発適用」,建設機械施工,2020年

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