都市トンネル工法

シールド工法

【工法概要】
 シールド工法とは、地盤中にトンネルを構築する工法で、「シールド」と呼ばれるトンネル掘進機を地中に掘進させ、土砂の崩壊を防ぎながらその内部で安全に掘削作業、覆工作業を行いトンネルを築造していく工法である。多くの場合、掘進機は計画トンネル径に合わせてその都度製作する必要がある。推進原理は、①セグメントを組んで、反力にしてジャッキで掘進機を掘削しながら前に進める。②掘進機が前に進んだ後で、セグメントを新たにまた組み立てる。この①と②の作業工程を交互に繰り返し行いながらトンネルを造って目的地まで進める。

【工法分類と概要】

今日、シールド工法は、求められるトンネル形状を満足する異形型シ-ルドトンネルや切羽安定を確保する工法面で多岐に渡って研究開発され実用化が進んでいる。
ここでは、通常良く用いられている工法をベースに分類と概要を示す。

オープンシールド工法

【工法概要】
 オープンシールド工法は、上部開放部型のシールド機を使い、市街地の狭隘な箇所や軟弱地盤箇所等厳しい諸条件下に、函渠等を埋設する技術である。少ない作業占有面積で、土留め開削方式より施工工期が短期に済み周辺環境に優しく安全で経済的な施工法である。

【工法概要図】

本工法には、数種の施工タイプがあるが、ここでは実用化施工時の基本施工タイプを示す。

【適用性・用途】

メッセル工法

山岳トンネル工法を適用した都市部での非開削工法の一種を紹介する。

【工法概要】
 メッセル工法とはメッセル矢板をジャッキにより地山に順次圧入し、矢板の内側を掘削する工法である。メッセルの語源は、医者の使う Messerの意味で、特殊な鋼矢板を支保工にそわせ、地山を掘進するもので、これをメッセル工法と名づけられたといわれている。ドイツで発明され、わが国では昭和43年頃トンネルの本工事に実用化され、そのメリットが高く評価されて以来トンネル工法として脚光を浴びてきた工法である 。

【工法概要図】
メッセル工法概要図

【掘進手順】

【用途】

都市工事分野として
・地下道工事 ・狭隘な地下空間でのトンネル工事 ・仮設作業坑工事
・アンダ-ピニング工事 ・アンダ-パス工事 ・障害物撤去工事等

アンダ-パストンネル工

 近年、過密化した都市部では、新たな構造物を、築造計画・実施する場合、計画路線には既設構造物が多く、路線中で抵触する場合が多々ある。そこで鉄道及び道路・河川等の下に地下構造物を作る施工方法の必要性が生じてきた。具体的に例を挙げれば、営業中の線路下、生活・産業の連絡網となる道路下、また河川、移設不可能な構造物等の下に地下道や共同溝・水路等を構造する場合に、上面の鉄道や道路交通、河川に影響を与えず通常の運行を確保しながら立体交差工事を施工する工法などがある。

ボックスカルバ-ト推進工法

【工法概要】

BOXC推進工法:最も基本的な施工タイプについては以下の通りである。発進立坑から既製品のボックスカルバ-トを推進ジャッキで到達側に切羽の掘削をしながら前進させる。当然ボックスカルバ-トは発進立坑規模・運搬重量・推進設備・立坑設備等からボックスカルバ-ト単体長さは1.0m~最大2.0m程度である。

【工法概要図】
BOXC推進工法の基本概要図

【用途とBOX推進工法の施工断面バリエ-ション 例】

ボックスカルバ-ト等けん引工法

【工法概要】

 BOXC等けん引工法:先端に鋼製の刃口を取り付けた全断面プレキャストのボックスカ ルバ ートや現地打設の函体を、PC鋼線と油圧ジャッキを使用して土中にけん引し、立体交差工事等を施工する。 けん引方法には、相互けん引方法と片引きけん引方法とがある。

【工法概要図】

【用途とボックスカルバ-ト等のけん引工法の施工断面バリエ-ション 例】

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