軟弱地盤から岩盤まで1台のマシンで対応

―環境に優しい「万能型シールドマシン」を開発―
 
【平成13年9月17日】 大成建設株式会社


 大成建設(株)(社長・葉山莞児)は石川島播磨重工業(株)(社長・伊藤源嗣)と共同で、軟弱地盤から岩盤まで地盤改良なしに掘進できる、環境に優しい「万能型シールドマシン」を開発しました。
 
 
 従来のシールド工法は、都市トンネルに採用され、岩盤・玉石地盤ではTBM工法が採用されていました。万能型シールドは、これらの地盤に遭遇しても、切削ビットの摩耗や地盤の変化に合せ、いつでもビットの交換を可能にしたシールド機械です。
 
 一般的に、シールドやTBMのビットの交換は、圧気工法や薬液注入による地盤改良および地下水位を低減させる補助工法を用います。また、あらかじめトンネル計画線上にビット交換のための中間立坑を構築し、カッタフェースを立坑内で点検しながらビット交換を行う方法もあります。しかし、これらの方法は時間と費用がかかり、土壌汚染等の環境問題も生じています。
 
 今回開発した万能型シールドマシンは、カッタヘッド面板をリンク方式で球体内部に縮小し、球体回転装置で180°回転することにより、切羽側の高水圧を遮断し、トンネル内の大気圧下で安全にローラカッタやビットの交換を行います。特徴としては、以下のとおりです。
(1) 長距離掘進に最適
岩盤から軟弱地盤まで、地質の変化に合せ、いつでもカッタビットの交換が可能であり、長距離掘進ができる。
(2) 地下環境に優しい施工
交換作業では地盤改良が不要であり、地下水・土壌汚染の発生がない。
(3) 安全作業
大深度(高水圧)下でもカッタフェースを回転し、トンネル坑内(大気圧)において安全にカッタビットの交換作業が出来る。
(4) 大幅な工程短縮
従来のビット交換に必要であった地盤改良作業期間が不要なため、大幅な工期短縮となる。
(5) コストは長距離になるほど有利
カッタビット交換回数が多くなるほどコストが割安となる。
 
 
 今後の展開としては、本マシンを鉄道トンネルや道路トンネルに積極的に適用していきます。
 
 
 


 
 

 
  
 

 
 

万能型シールド機模型
 

ビット交換イメージ図