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日本初 土被り200m超の大深度での
シールド技術を確立

2009年8月26日
大成建設株式会社

 大成建設(株)(社長・山内隆司)は、日本で初めて地下水圧2.0MPa(メガパスカル)において適用可能な土砂シール、及び機内で交換できるロータリー式ディスクカッター交換システムを確立しました。このシールド技術の確立によって、土被り200m超の大深度でのシールド工事が初めて可能となりました。

土砂シールはシールドマシンのカッター回転部に装備され、切羽からの地下水、土砂の浸入を防止し、カッターのメインベアリングを守る最も重要な部分です。
現在、シールド工事はますます大深度化、長距離・高速化になってきています。そうした傾向に伴い、高速回転が可能で硬質地盤・岩盤に対応できる高い止水性を有した土砂シールの開発が求められてきました。
この度、弊社はこのニーズに対応可能な新型土砂シール技術を確立しました。作用水圧2.4MPa、実験時間375時間という条件で耐水圧試験を実施し、この新型土砂シールが従来実績(作用水圧:1.0MPa)を大幅に上回る止水性・耐久性を有することを確認しました。その結果、土被り200mという大深度における硬質地盤・岩盤に対しても高速掘進が可能となりました。

 また、ロータリー式ディスクカッター交換システムは、リング状シールで止水を行いながら、ディスクカッター内蔵の球体ホルダーを180度回転させ、ディスクカッターを交換するものです。内部のリング状シールを可動シールとし、背面カバーとの付着を切ることができる構造とすることで高水圧下での回転を可能にしました。
弊社は実寸による実験装置を製作し、高水圧下(作用水圧:2.4MPa)で止水・作動実験を行いました。それにより止水性を確保しつつ、スムーズな回転とディスクカッターの交換が可能であることを確認しました。また、約1時間で1個のディスクカッターを交換することが出来ることも確認しました。
ディスクカッターの交換を実際のシールドマシン内にて行えるため、作業員への安全確保が可能になりました。また、地下水を遮断したまま作業が行えるため、地下水位の低下防止も可能になりました。

 なお、今回の当技術の開発にあたっては、シールドメーカーであります川崎重工業株式会社に技術協力をいただいております。

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