技術概要

ボックスシールド工法は、矩形の泥水加圧式シールドにより地下トンネルを構築する工法です。本工法は道路トンネルや共同溝のように施設断面が矩形である場合、従来の円形シールドに比べ、掘削断面に無駄がなく不用なスペースをつくらない面で優れています。またボックスシールド機を組合わせて施工(MMB工法)することにより大断面トンネルの施工も可能です。

お客様のメリット

  • 目的に合わせてトンネル断面を決めることができます。
  • シールド機の主要部分は回収・流用できるため経済的です。
  • シールド掘進時の同時裏込注入のより地盤変位を抑制できます。
  • シールド残土処理量を低減できるため、経済的で環境負荷の低い工法です。
  • 仮設備設置に必要な地上用地が少なくて済みます。
  • ボックスシールド機を組合せにより、大断面トンネルの施工が可能です。

技術・工法の特徴

内部構造

多数の大深度地中壁で検証済みのエレクトロミルを基本構造とし、故障が少なく信頼性の高い内部構造です。

ボックスシールド機構造図(側面)

独特の同時裏込注入

シールドテール部では、機内からセグメント外周への同時裏込注入することによりテールクリアランスの充填効率が向上します。これにより掘進による地盤変位を抑制します。

カッタータイプ

掘進する地山の土質性状に応じたカッタータイプを搭載することにより効率的な掘進が可能です。またカッター駆動部の掘り残しがなく確実な施工が可能です。

スポークタイプ

ドラムタイプ

切羽の安定

カッタービットが切羽面でほぼ均一な切削速度をもち安定した切羽保持が可能です。

曲線施工

オーバーカッター、中折れ装置のほかに偏向ジャッキやスタビライザーの装備も可能です。このため円滑な姿勢制御が可能となり円形シールドに匹敵する曲線施工も可能です。

実証施工によるボックスシールド工法の実用性の確認

曲線施工やシールド機の姿勢制御、周辺地盤へ与える影響など、数多くのデータを採取し、泥水加圧式ボックスシールド工法の実用性を確認しました。

施工概要

施工延長 40m
平均土被り 4m(ゆるい砂N≒3)
掘削土質 細砂、凝灰質粘土
地下水位 GL-1.5m
曲線半径 80R、100R
セグメント間隔 離隔=1,500~850mm
セグメント スチール、8分割、2,700×2,700mm
シールド機 泥水加圧式、2,850×2,850mm

実証施工の流れ

1.シールド機投入

2.シールド掘進

3.セグメント組立

6.トンネル拡幅(MMB工法)

5.トンネル完成

4.曲線部掘進完了

ボックス型セグメントの開発

ボックスシールドの開発に伴い、ボックスシールド用の新型セグメントを開発しました。現在ではスチールタイプとコンクリートタイプの2種類のセグメントを開発し、実用化しています。

コンクリートセグメント(CR型)

スチールセグメント型鋼タイプ

技術に関するお問い合わせ

関連情報

実績

  • 首都高速道路KJ125工区(A)換気洞道工事