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■世界初／機械式Ｔ字接合シールド工法(T-BOSS工法)のシールド機が接合完了
－大深度地下におけるシールドトンネル接合技術の確立に目処－ 2003.04.09
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東急建設㈱、㈱竹中土木、㈱熊谷組による建設共同企業体は、東京都下水道局発注の「港区赤坂一丁目、六本木二丁目付近再構築工事」において、Ｔ字接合研究会*が開発し、東京都下水道局が実現場への適用について検討してきた機械式Ｔ字接合シールド工法（T-BOSS工法）の世界初の実証施工を無事終了し、既設第二溜池幹線への接合を完了しました。 |
*Ｔ字接合研究会／参加企業：東京都下水道サービス㈱、㈱熊谷組、五洋建設㈱、清水建設㈱、東急建設㈱、 西松建設㈱、㈱間組、ジオスター㈱、日立造船㈱、三菱重工業㈱ 以上10社
【工法の概要】
T-BOSS（T-type basement branch off shield system）工法は、シールドに格納装備された切削ビット付きの鋼製リング（切削リング）によりカッタヘッドの回転トルクを利用して回転させ、既設トンネルを直接切削・貫入し、新設トンネルをＴ字形に機械接合する新しいシールド地中接合工法です。 （特 長） ①接合時の制約条件が少なくなる ・新設トンネル側の作業が主体であるため、既設管が供用中であっても接合できる ・切削ビットは鋼製セグメントでもRCセグメントでも切削可能 ・切削リングを補強することで既設トンネルの開口補強など、事前準備がなくても接合できる ②地盤改良を大幅に低減できる 切削リングが接合時の山留めと止水の機能を有するため、地盤改良を大幅に低減することが可能となり、接合部が大規模で高水圧下になるほどコスト低減効果が高まる。 ③機械的な接合で工期短縮が図れる 切削リングによる機械的な接合工法のため、安全に効率よく接合を行うことができ、工期短縮を実現できる。また、地盤改良の低減により、なお一層の工期短縮も可能となる。 （接合方法の選択） 本工法には２種類の接合方法があります。一つは切削リングが一重構造で、既設管内に防護コンクリートを設置することにより止水性を確保して貫通する方法です。もう一つは、切削リングを二重構造とし、外周リングと充填材により止水性を確保した後、内周リングのみ回転しながら押し出し、切削・貫通する方法です。 本工事では、①止水対策が確実な工法であること、②既設管渠内の作業が不要であること、③機構的に地山のゆるみが発生しにくい方式であることなどから、後者の二重構造の方法を採用しました。 |
【施工結果】
シールドは平成14年10月下旬に接合地点の5.3ｍ手前で停止。その後、以下の手順に従ってＴ字接合を行いました。 |
| １ シールド機停止 | ：既設管 -5.3mにてシールド機を停止し位置確認 |
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| ２ 薬液注入工 | ：ロータリージョイント、送排泥管を外し機内より薬液注入 |
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| ３ シールド機再掘進 | ：既設管手前10cmまで掘進 |
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| ４ シールド機掘進完了 | ：前胴-後胴、テール部-セグメントを溶接固定 |
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| ５ 既設管手前10cmまで掘進 | ：カッタスポーク全縮 切削リング（内周リング）とドッキングジャッキの固定 |
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| ６ 切削リング一次切削 | ：1205stまで切削（内周リング、外周リング一体にて切削） |
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| ７ 切削リング切削停止 | ：外周リングとシールド本体を固定 |
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| ８ 空隙充填工 | ：止水材の注入 到達側より止水確認 |
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| ９ 切削リング二次切削 | ：残り155stの切削（内周リングのみで切削) |
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| 10 切削リング切削完了 | ：シールド機外周へ裏込め材を補足注入 |
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| 11 到達部防護壁解体 | ：到達部コンクリート、既設管コンクリートの撤去 |
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| 12 既設管接合部補強 | ：既設管と切削内周リングの固定 |
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| ：13 シールド機解体 | |
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| 14 二次覆工コンクリート打設 | |
接合作業は平成14年12月上旬に開始し、既設第二溜池幹線（仕上り内径φ6500mm、セグメント外径φ7750mm。以下「既設管」という）の切削、既設管と本トンネル（シールド外径φ3290mm、セグメント外径φ3150mm、仕上り内径φ2400mm）との接合部の止水、シールドの解体、既設第二溜池幹線の解体を行い、平成15年2月中旬に無事終了しました。
地中接合地点は深さ（管芯までの距離）44.1mで、地下水圧は0.43MPaにものぼる高水圧下での施工となりましたが、従来のシールドから凍結工法を行い地中接合する方法よりも、接合作業に要した工期は約半分、工事費はほとんど変わりませんでした。
また、接合点直上の地下には営団地下鉄銀座線、電力洞道、電力マンホールなどが輻輳していますが、測量の結果、これらの構造物への影響はありませんでした。
都市部のシールド工事においては、地下構造物が輻輳するとともに、立坑設置位置が交通量の多い道路上であるなどの地上での制約条件も厳しくなり、立坑施工や地盤改良などの補助工法ができないケースがますます増加してくると考えられます。
今回世界で初めて実施工に成功したT-BOSS工法は、このような厳しい条件下でも管路同士の地中接合を可能にするものとして、今後の普及が期待されます。
 シールド機到達状況 |
工事概要
① 工事件名：港区赤坂一丁目、六本木二丁目付近再構築工事
② 工事場所：港区赤坂一丁目、二丁目、六本木一丁目、二丁目
③ 発 注 者：東京都下水道局 南部建設事務所
④ 施 工 者：東急・竹中土木・熊谷建設共同企業体
⑤ シールド機製作者：三菱重工業株式会社
⑥ 工 期：平成13年5月～平成15年3月
⑦ シールド諸元：外径φ3290mm、機長7985mm、泥水式
⑧ シールド延長：877.8m
【本件に関する問い合わせ先】
東急建設株式会社 |
