建設技術者向けNEWS

【外かん本線南行で適用】

　鹿島は、大断面シールドトンネル工事のインバート・中壁・床版の部材をプレキャスト化して掘進と内部構築を同時に施工できる技術を確立し、外径１６ｍの「東京外かく環状道路本線トンネル（南行）東名北工事」（発注者＝ＮＥＸＣＯ東日本、施工＝鹿島・前田・三井住友・鉄建・西武ＪＶ）に適用した。シールド全自動施工「Ａ４ＣＳＥＬ　ｆｏｒ　Ｔｕｎｎｅｌ」の要素技術の１つで、今後もシールドトンネル内のすべての部材のプレキャスト化と自動設置技術の開発を進める。

　シールドトンネルでは、セグメントを構築後、用途に応じて内部構築部材を施工する。セグメントはプレキャスト化されているものの、インバートなどは場所打ちコンクリートで施工するのが一般的で、鉄筋・型枠組立・コンクリート打設などの作業を坑内で進める必要があり、長距離トンネルでは工事期間が長期化し、施工管理にも労力が掛かっている。特にトンネル外径が大きい超大断面シールドでは、部材数量も多く、坑内での部材搬送が課題となっていた。

内部構築部材施工ステップ図

　今回、円形のトンネルの最下部を埋める床（インバート）をプレキャスト化し、セグメントとインバートをトンネル切羽部に同時に搬送することで、セグメント組立とインバート設置の同時施工を実現した。トンネル側壁には、型枠にシートを貼ってコンクリートの品質を向上させる「美（うつく）シール工法」を採用することで、養生日数を確保しながら早期の型枠脱型を実現した。型枠台車を短い期間で次の型枠設置に使用できるため、工程短縮に貢献する。部材の搬送は、床版の上部と下部で分け、上部は専用搬送車両が中壁と床版、下部はバッテリーロコがセグメントとインバート部材をそれぞれ搬送し、作業を効率化した。中壁と床版の設置には、専用据付台車を使用した。

　「Ａ４ＣＳＥＬ　ｆｏｒ　Ｔｕｎｎｅｌ」では、既に「シールドマシン・設備の自動運転技術」として「ＫａＣＩＭ’Ｓ」と「ＫＳＪＳ」を開発・適用しており、今後は「掘削土砂搬送・搬出自動化」「出来形自動計測・可視化」の技術の開発を進め、シールド工事の全自動化を目指す。