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助成・表彰・審査制度 / 国土技術開発賞

    • 第17回国土技術開発賞

入賞

ルーフと揺動カッタによる新形式都市アンダーパス工法(第17回国土技術開発賞 入賞)

応募技術名称ルーフと揺動カッタによる新形式都市アンダーパス工法
副題迅速で安全で経済的に施工する‘R-SWING工法’
応募者名鹿島建設(株)
技術開発者鹿島建設(株) 滝本邦彦・坂根英之

技術の概要

1.技術開発の背景及び契機

 都市部の道路交差点や踏切で生じる慢性的な交通渋滞は、物流等の弊害や大気汚染・緊急車両通行の妨げなど周辺環境へも影響が大きい。この解消のために設けられる地下立体交差(アンダーパス)工事は、短距離なら開削工法が多いが、交差点周辺に交通規制が長く生じることが課題である。中距離以上では非開削工法が多いが機械費用の比重過大が難点である。そこで、新たな非開削工法として、大幅な工期短縮と工事費削減が可能となる「R-SWING® 工法」を開発した。

2.技術の内容

@揺動式カッタヘッドを採用:アンダーパス案件要求で多い矩形形状に適し、経済的掘進機構である揺動式カッタヘッド(掘削アームが左右に揺動)を採用した。(表− 1、図− 1 参照)
A可動式屋根で安全施工を行える矩形掘削機:本掘削機の屋根(ルーフ)は可動式で、掘削機本体と前面位置とそろった状態と前方に1.5m まで突き出した状態での掘削が可能である。(図− 1 参照)低土被りや重要構造物下の掘進では、予めルーフ部が突き出した状態で変状抑制して掘進が可能である。
Bユニットの組み合わせにより小断面から大断面まで対応可能:掘削機本体部(幅2.3m ×高さ2.7m ×奥行き約5m)とルーフ部(幅2.3m ×高さ0.9m ×奥行き約5m)を基本ユニットとし、各ユニットを必要に応じてブロックのように組み合わせ、小断面から大断面まで対応できる機構となっている。(図− 2 参照)

3.技術の効果

@工期の大幅な短縮化:各々が独立した1 つのマシンユニットの幅をトラック運搬が可能な2.3 mとし、各ユニット間はボルトのみで短時間結合出来るため、通例の非開削工事で多くの時間を要する発進・到達準備工程の大幅な短縮に寄与。
A安全性の高さ:地上への影響が生じやすい低土被りアンダーパス工事では、小断面トンネルを複数回掘進し結合するといった回避工法があるが、本工法ではルーフによる防護機能により変状抑制しながら1回の掘進で完了させるため、安全で短時間での施工が可能。
B高い経済性:揺動方式の採用によって掘進機構の簡略・合理化を獲得。また、矩形トンネルでは用途により形状寸法が異なるため掘削機は殆ど単品生産であるが、本工法では基本型マシンにスペーサ等を挟み込むことで寸法調整を容易にできる機構を持たせ、高い転用機能を有することで機械費用の大幅削減が可能。

4.技術の適用範囲

@適用地盤条件:アンダーパス工事は比較的浅い深度条件での立地が多く、経済性を図る上で適用地盤条件を設定した。適用地盤: N 値20 程度の粘性土・砂層、土被り:5 〜 10 m程度、 地下水圧:0.1MPa 程度。
A適用寸法:適用寸法は、地下連絡通路から2 車線道路トンネルまでの範囲をターゲットに設定した。
形 状:矩形、幅:最小4.6 m〜最大9.2 m、高さ:最小3.6 m〜最大9.0 m

5.技術の適用実績

新御茶ノ水駅連絡出入口設置工事、平成22 年7月〜平成25 年5月、他1件(図− 3、4 参照)

写真・図・表