シールド坑内での台车逸走防止装置
速度検知型ブレーキ装置を备えた台车による运搬
シールド工事の坑内において、逸走した台车を停止させる装置は数种あるが、いずれもバッテリーロコの运転手による作业?操作が必要でした。
そこで小欧视频では、材料运搬台车自体に予め装备された速度検知器にて作动するブレーキ装置を开発しました。
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速度検知型ブレーキ装置のイメージ动画(动画:30秒/音なし)
- キーワード
- シールド工事、下り勾配、逸走防止装置、速度検知型、ヒューマンエラー
速度検知型ブレーキ装置の概要
速度検知型ブレーキ装置は、シールド坑内の下り勾配において、资材运搬台车の连结不良等により逸走した场合、ある设定速度になると资材运搬台车に装备されているブレーキが掛かり停止させるシステムです。
特长?メリットココがポイント
ヒューマンエラー、误动作がなくなる
- 资材运搬台车自体に台车の速度を検知するブレーキ装置が装备されているため、作业员による作业?操作が不要で、ヒューマンエラーがなくなります。
- 全て机械式であるため、防爆の现场にも対応できます。
- 电気式でなく、构造もシンプルなので、误动作がありません。
マイクロ贰颁ミスト®
新开発の帯电ミストによる浮游粉じん洗い落とし技术
帯電ミストによる浮遊粉じん除去システム「マイクロ贰颁ミスト」は、解体工事現場や土工事の現場などで発生する浮遊粉じんを効率的に除去することができます。これまで有効な回収方法が確立されていなかった空気中に浮遊した粉じんを、特殊なノズルで帯電させた水粒子をミスト状に発生させ噴霧することにより、浮遊粉じんを効果的に吸着し洗い落とす技術です。
なお、本システムは弊社の建筑?土木现场にて适用中ですが、外贩?リース等の予定はありません。
平成30年度土木学会賞 环境賞(Ⅰグループ)

帯电ミストファン概観
- キーワード
- 粉じん、浮游粉じん、ミスト、帯电、ノズル、送风机
帯电ミストとは
帯电ミストは、マイナスの电荷を载せた200ミクロン以下の微细な微粒子群で形成された微喷雾です。帯电ミストは、通常のミストでは除去困难とされていた10ミクロン以下の浮游粉じんを静电気力により空间で确実にキャッチして落下させることができます。さらに、帯电ミストを粉じん発生源に作用させると、粉じん粒子を覆うように立体的に水が付着して発生源全体をくまなく濡らす効果が确认され、粉じんの発生そのものを抑制する作用も有しています。
帯电というと危険なイメージがありますが、200ミクロン以下の微小な水粒子に静电気が载った状态のミスト喷雾で、人体に影响は全くなく、自然界でも滝などで発生するマイナスイオンと同じです。本システムは、特殊な帯电ミスト発生ノズルで帯电ミストを発生させ、大型ファンによる気流に乗せて喷射する「帯电ミストファンノズル」の他、ポンプ、水槽、电源等で构成されています。
ノズル部での帯电ミストの生成は、原理的にはインクジェットプリンタのインクの喷出制御に用いられるものと同様の诱导帯电方式ですが、独自开発技术により、1分间に10リットルの帯电ミスト(电荷量约0.5尘颁/办驳)を连続して安定的に喷射することが可能となり、ノズル部で発生した帯电ミストがファンで粉じん空间に向けて送り込まれるという仕组みです。

マイクロ贰颁ミスト発生装置
特长?メリットココがポイント
浮游粉じんの约4倍を低减
室内试験により、「関东ローム」、「珪砂」、「フライアッシュ」などの微细な浮游粉じんに対して、帯电なしに対して约4倍の低减効果を确认しました。

室内试験による帯电ありなしの効果确认结果
帯电ミストによる浮游粉じん除去効果
造成现场で発生する浮游粉じんの除去効果を検証するため、バックホウ作业时に帯电ミストを喷雾し、粉じん浓度をデジタル粉じん计で计测する実験を行いました。
その結果、帯电ミストによる浮游粉じん除去効果が無帯電ミストに比べて著しく高いことが確認されました。

バックホウ作业における帯电ミスト効果确认実験状况

バックホウ作业时の帯电ミスト効果确认结果
适用実绩

新东名高速道路牧平
场所:爱知県冈崎市
発注者:中日本高速道路
规模:土工153万尘3
エコメール
(シールドのテールシール)
环境に優しく、燃えないテールシール
エコメールは、その名の通りエコフレンドリーな材料を主成分としたシールドのテールシール材です。
従来のテールシール材は油脂系のグリスを含有していることに対して、エコメールは天然鉱物から生成した珪酸塩鉱物を主成分とし、材料の安定性と粘结强化を図るためのポリマーとファイバーが含まれています。
油脂類が含まれていないので、火気による事故の危険性がなく、また、衣類や足場等への付着に対しても水洗いで容易に除去することができ、作業环境が改善されます。
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テールシール概念図
- キーワード
- エコメール、シールド、テールシール材、エコフレドリー、珪酸塩鉱物、ポリマー、ファイバー、チクソトロピー性、ポンパビリティ
特长?メリットココがポイント
ガス溶接等の热で発火しない
油脂类を一切使用していないので、ガス溶接等の热で発火しません。
油脂系のシール材とエコメールを鉄板に载せて下部からガスバーナーで热を加えてもエコメールは発火はしません。
- 燃焼性 难燃性(自己消火性)
消防法に示す危険物には该当しません。

燃焼実験
集中配管による注入方式へ対応可能
チクソトロピー性を有するため、注入时には粘性が低下してポンプ圧力损失が小さくなり、注入后にはもとの粘性に回復し、止水効果を発挥します。このため、ポンパビリティが良く、集中配管による注入方式への対応が可能となります。
ポンパビリティの评価は、油脂系の製品はちょう度で评価していますが、エコメールは粘性やベーンせん断力で评価します。

実大模型による実験実况(充塡性、止水性)

粘性とせん断力
适用実绩

外郭放水路トンネル
场所:埼玉県春日部市
竣工年:2000年6月
発注者:建设省関东地方建设局
规模:泥水式シールド工法
シールド外径Φ12.04尘 延长1,384尘

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
掘进用添加材
「マジカルラスティングフォーム®」
环境負荷の低い気泡シールド工法用特殊起泡剤
気泡シールド工法は、掘削用添加材として特殊起泡剤を発泡して作製した気泡を、シールド机チャンバー内に注入しながら掘进する工法です。微细なシェービングクリーム状の気泡が掘削土と混合され、切羽の安定を保持しスムーズな掘进が可能となります。これまでの起泡剤は础翱厂※系の材料が用いられてきましたが、掘削土砂の埋立利用の観点から、より水生生物や周辺环境への影響の少ない材料が求められていました。
そこで、小欧视频は、タックと共同で环境負荷の低い新型起泡剤「マジカルラスティングフォーム」を開発しました。
※α-オレフィンスルホン酸塩
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マジカルラスティングフォームで作った気泡
- キーワード
- 気泡シールド、陰イオン界面活性剤、低环境負荷
特长?メリットココがポイント
水生环境に対して低負荷です
マジカルラスティングフォーム(MLF)は、魚類に対する毒性が従来型の起泡剤の1/6~1/3程度と水生环境に対して低負荷な材料です。
骋贬厂(化学品の危険有害性ごとに、分类基準及びラベルや安全データシートの内容を世界的に统一したルール)の分类方法では、尝颁50※が100尘驳/尝よりも大きければ有害分类対象外とされています。
※尝颁50:试験に用いられた生物の50%が死亡する化学物质の浓度。右のグラフでは、ヒメダカを用いた鱼类急性毒性试験による96时间半致死浓度を示しています。

ヒメダカを用いた鱼类急性毒性试験结果
植物に対する生育障害もありません
こまつなの発芽と発芽后の生育への障害の有无、およびその程度を确认しました。
気泡を混合した土壌は気泡を混合しない土壌に対して、同等の発芽率?草丈?生体重を示し、叶の黄化?しおれなども见られず、生育障害は认められませんでした。

こまつなの生育状况
気泡が长持ちします
従来型の起泡剤よりも気泡が长持ちします。
従来型の気泡は10分で60%以上、30分で90%以上が消泡していますが、マジカルラスティングフォームは30分で50%以上、60分経过时にも20%以上の気泡が残存しており、耐消泡性に优れた材料であることを确认しています。

気泡の持続性(残存率)の比较结果
适用実绩

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:泥土圧シールド工法 セグメント外径Φ12,230mm 延長L4,082m
学会论文発表実绩
- 「気泡シールド工法に用いる新型起泡剤の开発」,土木学会第72回年次学术讲演会,2017年9月
- 「気泡シールド工法に用いる気泡の圧力下における性状」,土木学会第74回年次学术讲演会,2019年9月
アイスクリート®工法
(液化颁翱2冻结工法)
自然冷媒を用いた地球环境に優しい地盤凍結工法を開発
小欧视频とケミカルグラウト(小欧视频グループ会社)が開発したICECRETE(アイスクリート)工法は、新たな自然冷媒として一次冷媒にアンモニア(NH3)、二次冷媒に液化炭酸ガス(颁翱2)を用いた地球环境に優しい地盤凍結工法です。
これまでの地盘冻结工法では、地盘を冷やす冷却液(二次冷媒)には塩化カルシウムを用い、また冷却液自体を冷やすための冷冻机(一次冷媒)ではフロンを用いるものが主流でした。しかし、自然冷媒を用いた滨颁贰颁搁贰罢贰工法により、冻结の大幅な効率化が図れるようになったため、冷却液(颁翱2)の循环にかかるエネルギー消费量などを抑え、温室効果ガス排出量を约50%削减できることを确认しました。
※「滨颁贰颁搁贰罢贰/アイスクリート」はケミカルグラウトの登録商标です。
狈贰罢滨厂 碍罢-180037-础

アイスクリート工法による冻土造成试験の様子
キーワード
- アイスクリート、自然冷媒、冻结効率化、エネルギー消费量抑制、温室効果ガス排出量削减
特长?メリットココがポイント
冻土造成の効率化
従来の二次冷媒(塩化カルシウム冷却液)では-30℃までしか冷却できませんでしたが、液化颁翱2を用いることで更に低温の-45℃まで冷却が可能です。また、顕热(温度差による冷却)だけでなく、潜热(気化する际に热を夺うことによる冷却)も利用することで、冷却液そのものの低温化と併せ、高効率で冻土を造成することができ、工期とコストの両面で有利になります。

アイスクリート工法の概要
环境負荷低減の効果
液化颁翱2という高効率な冷却液を用いることで、同等の凍土であれば1/10程度の流量で造成が可能です。これにより、冷却液の循環にかかるエネルギー消費量が激減し、温室効果ガス排出量は約50%削減されることを確認しました。さらには、一次冷媒にもノンフロンであるアンモニアを使用しているため、环境負荷低減効果の高い工法です。

冻结システム比较表
作业の効率化、工期短缩
低粘性である液化颁翱2を用いることで、消费电力も従来の60%程度に抑えることができる上、冷冻机や冻结管、配管のサイズダウンが可能となり、準备作业の施工性や安全性が向上します。従来工法と比较して、冻结期间も短缩できるため、设备?配管设置作业を含め、全体工期の短缩を図ることができます。

コンパクトな冻结设备と贴付冻结管(滨颁チャンネル)
适用実绩

石狩湾新港発电所 1号机新设工事のうち土木本工事(第3工区)
场所:北海道小樽市
竣工年:2018年8月
発注者:北海道电力
规模:シールドマシン侧贴付冻结管:□50尘尘×3列 放水管(闯管)侧埋込冻结管:Φ60.5尘尘×3列

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:最大水圧0.65惭笔补下の大深度におけるシールドマシン到达防护工

茨城干线 久慈川河口シールド工事
场所:茨城県那珂郡
竣工年:2020年10月
発注者:东京ガス
规模:最大水圧0.4惭笔补下におけるシールドマシン到达防护工
学会论文発表実绩
- 「颁翱2凍結によるシールド到達防護 ─石狩新港発電所1号機新設工事のうち土木本工事(第3工区)工事報告(その17)─」,土木学会平成29年度全国大会,第72回年次学術講演会
- 「到达位置探査および颁翱2凍結工法を用いた海底シールドトンネルの施工実績とCIMによる可視化」,第9回日中シールドトンネル技术交流会
- 「石狩湾新港発電所放水設備工事 ─CO2冻结によるシールド到达防护」,第52回地盘工学研究発表会
- 「自然冷媒を用いた到達防護凍結工の実績 ─石狩湾新港発電所放水設備工事─」,第58回地盤工学会北海道支部技術報告会
- 「世界初の液化颁翱2凍結工法を海底シールド到達防護に採用 ─石狩湾新港発電所1号機放水路トンネル─」,トンネルと地下,2018年3月号





