飛島建設株式会社

出展概要

「防災のトビシマ」の下水道関連技術を紹介します。

●カメレオンカッタ工法

【性能可変型カッタにより大礫や岩を含む大深度長距離シールドを実現】
本工法は、シールドマシンのカッターヘッド中央部に配置したフィッシュテールとローラーカッターを切り替え、さらにスポーク部のシェルビットとローラーカッターを交換する2種類の機械式ビット交換工法により、粘性土から軟岩に至るあらゆる地盤のシールド長距離掘進を可能にします。人が切羽に出ることなく、機械式の交換機構を装備しており、以下の特長があります。
・種類の異なるカッタービット(フィッシュテール、シェルビットとローラーカッター)を相互に交換できる
・いつでも、どこでも、何回でも交換できる
・掘削性能に影響を与えないコンパクトな機構
・地盤改良が不要で経済性、環境性に優れる
・切羽を開放しないため地盤変状がなく安全

◇セールスポイント
シールドマシンのカッタービット(刃先)は土質によって種類が異なり、土質変化が著しい工事ではその不適合により掘進の効率が低下します。また、その状態が継続すればカッターヘッドを破損するなどの重大なトラブルに至る場合もあります。カッタービットには、掘削土砂を取り込むティースビット、先行して地山をほぐすシェルビット、巨石や岩を破砕するローラーカッターがあります。粘性土から砂礫層までの比較的柔らかい地山では鋭利な形状のティースビットとシェルビットを装備して効率よく掘削します。巨石や岩を多く含む硬質な地山では、それらを破砕するローラーカッターを装備します。ローラーカッターは硬質な地山では不可欠なカッタービットですが、粘性土や砂等の軟らかい地山では切削効果が得られないため不要になります。このように掘削対象の地山によって使用するカッタービットが異なり、土質が変化しやすい高低差のある工事や長距離工事ではカッタービットの交換が必要です。従来工法では地盤改良を行ってから地中に人が出て交換作業を行っており、水圧の高い大深度や可燃性ガスが溶存する地層ではとても危険です。また地上部が繁華街や住宅密集地、河川等の場合には地盤改良ができないため交換が不可能になります。
本工法は、機械式ビット交換工法により地盤改良を行わず、シールド機内から安全かつ迅速に全断面に配置されたカッタービットの種類を変更することができます。これにより全地盤対応のシールド長距離掘進が可能になります。

●TDRショットライニングシステム

【湿式吹付け工法によるシールドトンネル覆工構築技術】
本施工システムは、鋼製セグメント内を充填する高性能な無機系モルタルと、覆工表面を形成する耐久性を有する高品質モルタルを層別に湿式吹付け施工し、最後は左官仕上げを行うことで、シールドトンネルの覆工に要求される耐久性(防食性)、平滑性を満足する構造を構築します。
 近年、シールドトンネルでは、二次覆工一体型のコンクリートセグメント(従来の二次覆工を省略したトンネル構造)の適用が標準となってきています。これに対し、マシーンの急曲線の施工性能向上に伴い小さい曲率での急曲線箇所や、さらに幹線の機能向上のための分岐部が増加しています。このような箇所では鋼製セグメントが適用されていますが、従来通り覆工を施工しなければならず、コンクリートセグメントの仕上がり内径の制約によって、その覆工厚の薄肉化が進んでおり、通常のコンクリート打設では所定の品質を満足できない状況が生じています。
 このような箇所での覆工構築法として、当社保有のTDRショット工法(Tough and Durable Repair Shot:劣化コンクリートの断面修復工法)を発展させた技術で、「TDRショットライニングシステム」を開発し、実際のシールド工事での現場に適用しました。「日本下水道新技術機構技術審査証明取得」

【TDRショットライニングシステムを用いた鋼製セグメント区間の覆工構築システム】
「TDRショットライニングシステム」は、図-1、-2に示すような断面構成からなります。まず、鋼製セグメント内は、プライマーを塗布し、硬化促進剤を用いた高性能な無機系モルタルを吹付け、充填します。続いて、剥落防止用の金網を設置し、目的別に対応した高品質モルタルを吹付け、左官仕上げを行います。最後に表層に養生剤を塗布します。モルタルの練混ぜ、圧送は連続練りミキサを用いることで、従来の湿式モルタル吹付けの2倍以上の吐出量が確保でき、作業性が向上しました。また、吐出量を大きくしても、鋼製セグメントのリブ裏が完全に充填できるよう、吹付けノズルの開発を行うとともに、圧搾空気の量を調整し、ノズルワーク(作業手順)を確立しています。(参照:図-3)下水道関連施設では、耐硫酸モルタル「サンタイトF(吹付け用)、K(コテ塗り用)」を表層の防食層に適用します。共同溝、電力洞道や通常の雨水幹線等などの一般のシールドトンネルでは、表層部を耐硫酸モルタルではなく、従来、断面修復工事で用いてきた「TDRモルタル+硬化促進剤(TDRショット工法)」を適用します。なお、耐硫酸モルタルのサンタイト(電気化学工業社製)は、「東京都下水道施設管理部コンクリート改修技術マニュアル処理施設編(平成20年4月)断面修復材の要求性能指標」を満足する材料で吹付け工法にもコテ塗り工法にも対応可能です。また、下水道シールド工事用二次覆工一体型コンクリートセグメントと同等以上の耐硫酸性を有しています。

【共同開発者】
本工法は、デンカ株式会社(社長:山本学)と株式会社エムシーエム(社長:酒井喜久雄)と共同で開発した工法です。

出展者情報

小間番号
C-828
出展ゾーン
建設
住所
〒108-0075 東京都港区港南1-8-15Wビル
TEL
03-6455-8322
FAX
03-6455-8321
URL
https://www.tobishima.co.jp/

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