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奥村組ら3社、「扁平型断面シールド工法」を開発

比較的硬質な地盤を低コストで施工 (株)奥村組(奥村太加典社長)と石川島播磨重工業(株)(伊藤源嗣社 長)、石川島建材工業(株)(藤本幸男社長)の3社はこのほど、洪積層を主 体とする比較的硬質な地盤を低コストで施工する「扁平型断面シールド工法」 を共同開発した。 【図:扁平型断面シールド工法概念】
大都市圏近郊に整備が予定されている高速道路のトンネルの一部は、「平野部の軟弱な地盤」から「丘陵地の 比較的硬質な地盤」へと遷移する『シールド工法と山岳工法の境界領域』の地盤に計画される場合がある。こ のようなトンネル計画路線では、地上に民家などの建築物が近接するケースが多く、山岳工法を適用する場合 は地下水の低下や地盤変状など周辺環境への影響が懸念されている。しかし、これらを抑制するための補助工 法の併用により、工事費や工期の増大を招くことが課題とされている。 一方、これらのトンネルにシールド工法を適用する場合は、施工速度が速く、環境面への負荷が小さいという 利点はあるが、工事費が山岳工法に比べて割高になることが課題となる。 今回開発した「扁平型断面シールド工法」は、『シールド工法と山岳工法の境界領域』の比較的硬質な地盤を 対象としたもの。シールド機は、用途に応じた最小断面の掘削を目標に、二車線道路トンネルの場合では、円 形断面(掘削断面積約110?)に比べ、約15%縮小した扁平断面形状の掘削を可能とした。また、トンネルの 覆工には薄肉扁平形状のセグメント(扁平型セグメント)を採用している。 同工法は、これら2つの技術を用いることで、施工速度が速く、周辺環境への負荷が極めて小さいシールド工 法の長所を生かしつつ、低コスト化を実現したものであり、従来の円形シールド工法に比べ、約15%のコスト ダウンが可能。また、滞水土砂地山では都市部山岳工法と同等の経済性となる。 今回開発した扁平型セグメントは、トンネル内側から補強する構造を床版に内装し、さらに扁平型断面の最小 曲率部をヒンジ構造とすることによって、セグメントに発生する応力の軽減を図ったもの。また、今年10月に は扁平型セグメントの強度確認を目的とした要素試験を実施し、11月にはビームカッターシールド機の掘削性 能確認実験を公開して同工法の実用化をめざす。 奥村組ではこれら各種実験を踏まえ、今後、大都市圏近郊の高速道路トンネル事業に対し、同工法の提案を図 っていく。
2006年08月18日
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