特殊充填材
「ボイドキーパー®」
掘削余掘り部に充填して地山を安定させる技術
シールド工法や推進工法で地山を掘削する際には、余掘り部が発生します。円筒形の掘削機が曲線区間を施工する場合、曲線の内周側にはより大きな余掘り部が必要となります。余掘り部が大きくなると、地山の崩落による地表面沈下や地中埋設管への被害の懸念が増大し、円滑な施工に支障をきたす可能性があります。
また、近年、地下通路や道路のアンダーパスのように、低土被りで非円形、矩形シールドが採用される工事が増えています。このような条件の場合、余掘り部が崩壊して地表面沈下が発生しやすい状況にあります。
通常は、掘削機の後方で裏込材を注入することにより余掘り部を充填し地盤の安定を図ります。しかし、実際には掘削から裏込め注入までの間に地山が崩落し、地表面沈下などが発生する可能性があります。「ボイドキーパー」は、掘削直後に掘削機から充填注入して地山を保持し、しかも施工時には固結しないで掘削機の通過を妨げない特殊充填材です。
特許登録済
急曲線部掘進時の「ボイドキーパー」充填イメージ
非円形シールドでの「ボイドキーパー」充填イメージ
- キーワード
- シールド工法、推進工法、余掘り部、地山崩落、地表面沈下、地山保持
特長・メリットココがポイント
地山安定性と施工性を両立
- ボイドキーパーは、A液（主材）、B液（硬化促進剤）からなる2液タイプの材料です。両液をミキシングするとただちにゲル化し、掘削機通過時には地山を保持するだけの硬さとなります。この状態で、裏込め注入までの期間に発生する余掘り部への地山の崩落を防止します。
ボイドキーパーのA液（主材）
ゲル化したボイドキーパー
自硬性を有する充填材料
- 掘削機通過後、数週間かけて地山強度程度に固化します。可塑性の粘土を充填する従来工法のように、後から裏込材で置換する必要がありません。
混練りからの経過日数と強度の関係
固化したボイドキーパー
適用実績
常磐工区開削トンネル工事
場所：大阪府堺市
竣工年：2020年10月
発注者：阪神高速道路
規模：道路トンネル 延長225m
内空幅7.36m×内空高さ6.9m
低土被り地表面沈下抑止（ボイドキーパー使用量217m3）
大和川線シールドトンネル
場所：大阪府堺市
竣工年：2019年3月
発注者：阪神高速道路
規模：道路トンネル 延長4,082m
仕上がり内径11,320mm（一般部）
地表面沈下対策 再掘進開始時の胴締め対策（ボイドキーパー使用量3.8m3）
代々木上原駅～梅ケ丘駅間
連続立体交差事業および複々線化事業
場所：東京都世田谷区
竣工年：2015年
発注者：小田急電鉄
規模：鉄道・軌道トンネル 延長41m
内空幅10.575m×内空高さ8.084m
函体推進時の摩擦低減 地表面沈下抑止（ボイドキーパー使用量：20m3）
福岡外環状道路と
天神大牟田線との立体交差
場所：福岡県福岡市
竣工年：2010年3月
発注者：西日本鉄道
規模：道路トンネル（鉄道アンダーパス）
延長19m 内空幅33m×内空高さ6.7m
函体推進時の摩擦低減 地表面沈下抑止（ボイドキーパー使用量：15m3）
9号京都西立体千代原トンネル
場所：京都府京都市
竣工年：2010年3月
発注者：国土交通省近畿地方整備局
規模：道路トンネル 延長370m
内空幅13.9m×内空高さ5.4m
パイプルーフ工法の路面沈下抑止（パイプルーフ延長150m）（ボイドキーパー使用量：17m3）
西大阪延伸線
場所：大阪府大阪市
竣工年：2009年9月
発注者：西大阪高速鉄道
規模：鉄道・軌道トンネル 延長1,152m
仕上り内径6,200mm シールド近接施工時の併設トンネルへの影響抑止（ボイドキーパー使用量：66m3）
公共下水道山王北幹線
場所：秋田県秋田市
竣工年：2006年5月
発注者：秋田市
規模：下水道トンネル 延長915m
仕上り内径2,400mm 急曲線部地表面沈下抑止
（ボイドキーパー使用量：9m3）
高速鉄道東西線
場所：京都府宇治市
竣工年：2003年12月
発注者：京都市交通局
規模：鉄道・軌道トンネル 延長760m
仕上り内径9,200mm 矩形大断面地表面沈下抑止
（ボイドキーパー使用量：70m3）
学会論文発表実績
- 「矩形シールド工事における新しい沈下抑止特殊充填材の施工実績」，土木学会，第72回年次学術講演会，2017年
- 「大断面泥土圧シールドの長期掘進停止対応（その1：地表面沈下対策、および胴締め対策）」，土木学会，第71回年次学術講演会，2016年
- 「阪神なんば線併設シールドの近接施工 その2（施工実績）」，土木学会，第63回年次学術講演会，2008年
- 「沈下抑止特殊充填材のパイプルーフ推進工法用滑材への適用実績」，土木学会，第62回年次学術講演会，2007年
- 「シールド急曲線部施工における地表面沈下抑止のための余掘り部充填工」，地盤工学会，第41回地盤工学研究発表会，2006年