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ダブルジャッキ式同時掘進工法

掘進と組立を同時におこなうことにより工期短縮、コスト縮減

一般のシールド工法では、掘進作業とセグメント組立作業は、並行作業とすることができず、サイクルタイム短縮の障害になります。そこで鹿島では、掘進専用のジャッキとセグメント組立専用のジャッキの2種類のジャッキを装備することで、掘進とセグメント組立を同時に行うことができる、「ダブルジャッキ式同時掘進工法」を開発し、シールド工法における工期短縮、コスト縮減を実現しました。

本工法では、シールド機本体の内部に前後にスライドする内胴を装備し、内胴から前方に伸びる掘進ジャッキと後方に伸びるセグメント組立用のジャッキを同一円周上に交互に装備し、内胴を反力に掘進を行いながら、内胴の後方でセグメント組立を行うことができます。

図版:ダブルジャッキ式同時掘進工法適用シールド機

ダブルジャッキ式同時掘進工法適用シールド機

キーワード
同時掘進、ダブルジャッキ、工期短縮

施工手順

本工法の施工手順は、掘削時間とセグメント組立時間の組合せおよび内胴の盛替え時期により多様に変化します。ここでは、掘削作業とセグメント組立作業が、同時に終了する場合の基本的な施工手順概要図を示します。

  • 1. 掘進ジャッキを縮め、組立ジャッキを伸ばすことで内胴をスライド範囲前端に位置させます。
  • 2. 掘削は、掘進ジャッキを全数使用しシールドを前に押出し、カッターディスクを回転させ地山を切削して前進させます。セグメント組立は、組立ジャッキを伸縮させ内胴に支持されたエレクタを使用して行います。
  • 3. 次リングセグメントの組立スペースを確保するため、掘進ジャッキを縮め組立ジャッキを伸ばし内胴を前に盛替えます。この時、切羽圧力低下やシールド機のバッキングを防止するため、掘進ジャッキと組立ジャッキの伸縮を同期します。

図版:ダブルジャッキ式同時掘進シールド機

ダブルジャッキ式同時掘進シールド機

図版:掘進・組立フロー

掘進・組立フロー

改ページ

特長・メリットココがポイント

二重構造方式

シールド機は外胴と内胴との二重構造であり、主要構造がシールド本体内部にあるため、複雑な止水構造がなく、一般のシールドと同様に内胴部の環境を良好に保つことができます。

  • 不具合発生時においても内胴部を構成する部品交換が可能で、長距離施工も高い信頼性があります。

図版:内部イメージ図

内部イメージ図

二種類の専用ジャッキを装備

  • 二種類の専用ジャッキを装備しているため、掘削作業とセグメント組立作業を同時に行うことにより高速施工が可能です。
  • 掘進ジャッキの全数を使用するので、ジャッキに供給する油圧は、全て同じ圧力で供給します。これにより、掘進ジャッキの偏芯モーメントを低減できます。

図版:掘進ジャッキと組立ジャッキ

掘進ジャッキと組立ジャッキ

作業エリアが分離独立

  • 内胴前方の掘進ジャッキ装備部を掘進エリア、内胴後方の組立ジャッキ装備部を組立エリアとに分離独立しています。通常内胴はセグメントに対して静止しており、組立作業は一般のシールドと同様に作業ができ、安全性が確保できます。
  • セグメント組立は組立ジャッキの複雑な動作パターン選択を自動化したことと、多様な内胴の盛替えパターンを網羅したことで、掘削時間とセグメント組立時間の変化に対応できます。

図版:掘進エリアと組立エリア

掘進エリアと組立エリア

適用実績

図版:多摩丘陵幹線

多摩丘陵幹線

場所:東京都八王子市~町田市

竣工年:2004年8月

発注者:東京都水道局

規模:シールド外径Φ2,486mm 
仕上り内径Φ2,150mm 延長1,220m

学会論文発表実績

  • 「同時掘進シールド工法の開発(その1)~ダブルジャッキ式同時掘進シールド機の開発~」,土木学会,第59回年次学術講演会,2004年
  • 「ダブルジャッキ式同時掘進工法の開発」,土木学会,第60回年次学術講演会,2005年

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