シールド工事の坑内において、逸走した台車を停止させる装置は数種あるが、いずれもバッテリーロコの運転手による作業・操作が必要でした。

そこで鹿島では、材料運搬台車自体に予め装備された速度検知器にて作動するブレーキ装置を開発しました。

特許申請準備中

シールド工事の長距離化に伴い、掘進途中での全断面ビット交換可能なシールド機のニーズがあります。一般的にはビット交換のための地盤改良や立坑を設けるなどの準備が必要です。また、立地条件的に到達立坑が設けられない場合にはカッター部を残置せざるを得ない場合があります。

この二つの問題を解決するのが「スクリーンシールド工法」です。

カッタースポークを縮めて、機内へ駆動部ごと引き込みシールド機の前面に配置しているナイロン繊維のカテーン（スクリーン）を締めることで、補助工法無しで安全にカッターを改修することができ、ビット交換した後は再びカッターを所定の場所に戻すこともできます。

特許登録済

帯電ミストによる浮遊粉じん除去システム「マイクロECミスト」は、解体工事現場や土工事の現場などで発生する浮遊粉じんを効率的に除去することができます。これまで有効な回収方法が確立されていなかった空気中に浮遊した粉じんを、特殊なノズルで帯電させた水粒子をミスト状に発生させ噴霧することにより、浮遊粉じんを効果的に吸着し洗い落とす技術です。

なお、本システムは弊社の建築・土木現場にて適用中ですが、外販・リース等の予定はありません。

平成30年度土木学会賞　環境賞（Ⅰグループ）

帯電ミストは、マイナスの電荷を載せた200ミクロン以下の微細な微粒子群で形成された微噴霧です。帯電ミストは、通常のミストでは除去困難とされていた10ミクロン以下の浮遊粉じんを静電気力により空間で確実にキャッチして落下させることができます。さらに、帯電ミストを粉じん発生源に作用させると、粉じん粒子を覆うように立体的に水が付着して発生源全体をくまなく濡らす効果が確認され、粉じんの発生そのものを抑制する作用も有しています。

帯電というと危険なイメージがありますが、200ミクロン以下の微小な水粒子に静電気が載った状態のミスト噴霧で、人体に影響は全くなく、自然界でも滝などで発生するマイナスイオンと同じです。本システムは、特殊な帯電ミスト発生ノズルで帯電ミストを発生させ、大型ファンによる気流に乗せて噴射する「帯電ミストファンノズル」の他、ポンプ、水槽、電源等で構成されています。

ノズル部での帯電ミストの生成は、原理的にはインクジェットプリンタのインクの噴出制御に用いられるものと同様の誘導帯電方式ですが、独自開発技術により、1分間に10リットルの帯電ミスト（電荷量約0.5mC/kg）を連続して安定的に噴射することが可能となり、ノズル部で発生した帯電ミストがファンで粉じん空間に向けて送り込まれるという仕組みです。

浮遊粉じんの約4倍を低減

室内試験により、「関東ローム」、「珪砂」、「フライアッシュ」などの微細な浮遊粉じんに対して、帯電なしに対して約4倍の低減効果を確認しました。

従来のテールシール剤は油脂系のグリスを含有していることに対して、エコメールは天然鉱物から生成した珪酸塩鉱物を主成分とし、材料の安定性と粘結強化を図るためのポリマーとファイバーが含まれています。

油脂類が含まれていないので、火気による事故の危険性がなく、また、衣類や足場等への付着に対しても水洗いで容易に除去することができ、作業環境が改善されます。

特許登録済

気泡シールド工法は、掘削用添加材として特殊起泡剤を発泡して作製した気泡を、シールド機チャンバー内に注入しながら掘進する工法です。微細なシェービングクリーム状の気泡が掘削土と混合され、切羽の安定を保持しスムーズな掘進が可能となります。これまでの起泡剤はAOS^※系の材料が用いられてきましたが、掘削土砂の埋立利用の観点から、より水生生物や周辺環境への影響の少ない材料が求められていました。

そこで、鹿島は、タックと共同で環境負荷の低い新型起泡剤「マジカルラスティングフォーム」を開発しました。

※α－オレフィンスルホン酸塩

特許出願中

植物に対する生育障害もありません

こまつなの発芽と発芽後の生育への障害の有無、およびその程度を確認しました。

気泡を混合した土壌は気泡を混合しない土壌に対して、同等の発芽率・草丈・生体重を示し、葉の黄化・しおれなども見られず、生育障害は認められませんでした。

気泡が長持ちします

従来型の起泡剤よりも気泡が長持ちします。

従来型の気泡は10分で60%以上、30分で90%以上が消泡していますが、マジカルラスティングフォームは30分で50%以上、60分経過時にも20%以上の気泡が残存しており、耐消泡性に優れた材料であることを確認しています。

鹿島とケミカルグラウト（鹿島グループ会社）が開発したICECRETE（アイスクリート）工法は、新たな自然冷媒として一次冷媒にアンモニア（NH₃）、二次冷媒に液化炭酸ガス（CO₂）を用いた地球環境に優しい地盤凍結工法です。

これまでの地盤凍結工法では、地盤を冷やす冷却液（二次冷媒）には塩化カルシウムを用い、また冷却液自体を冷やすための冷凍機（一次冷媒）ではフロンを用いるものが主流でした。しかし、自然冷媒を用いたICECRETE工法により、凍結の大幅な効率化が図れるようになったため、冷却液（CO₂）の循環にかかるエネルギー消費量などを抑え、温室効果ガス排出量を約50％削減できることを確認しました。

※「ICECRETE／アイスクリート」はケミカルグラウトの登録商標です。

NETIS　KT-180037-A

凍土造成の効率化

従来の二次冷媒（塩化カルシウム冷却液）では-30℃までしか冷却できませんでしたが、液化CO₂を用いることで更に低温の-45℃まで冷却が可能です。また、顕熱（温度差による冷却）だけでなく、潜熱（気化する際に熱を奪うことによる冷却）も利用することで、冷却液そのものの低温化と併せ、高効率で凍土を造成することができ、工期とコストの両面で有利になります。

工期短縮

凍結温度の低温化により、凍土造成期間の大幅な短縮が可能になります。

ex.）片側凍土厚1.0ｍのとき
　　 34日（従来工法）
　　 →18日（急速凍結・凍上抑制技術）
　　 ※約半分に工期短縮

凍結膨張の抑制

凍上性を有する粘土・シルト地盤では、未凍結周辺地盤から凍土内に水を引き込みながら、凍結するため大きな凍結膨張が生じます。

急速凍結・凍上抑制技術では、凍結速度が速く水の引き込みが少なくなるため、凍結膨張を抑制することができます。