フジタ、「小口径シールド真円度連続計測システム」を開発 画像 フジタ、「小口径シールド真円度連続計測システム」を開発

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 フジタは、小口径(直径2メートル)シールド機を使った工事でセグメントが同心円状に組み上がっているかどうかを高精度に把握できる「小口径シールド真円度連続計測システム」を開発した。高精度(計測精度プラスマイナス1・5ミリ以内)で小型の回転式レーザー距離計とユニット2台をシールド機内のスクリュー部分に装着し、回転させながら連続計測する仕組み。千葉県市川市で施工した下水道幹線工事でセグメントの継ぎ手部に生じる開きやずれの解消につなげ、その有効性を確認した。
 シールドトンネル工事では、複数のセグメントを円筒状に組み立て継ぎ足す工程を繰り返すが、セグメントを組み立てる際に偏心したり、楕円状になったりすることがある。真円精度を維持できない場合、セグメントの継ぎ手部に開きやずれが発生し、掘進中にセグメント単体に集中荷重がかかり、損傷(割れ欠け)や漏水の原因となる。特に小口径シールド機を使った工事では、マシン内が狭い上に、スクリューコンベヤーなどが配置され、計測器の設置範囲が限られ、連続計測が難しいという課題があった。
 新たに開発した計測システムは、同社が13年に開発した「大中口径向け真円度連続計測システム」を改良。シールド機に装備している形状保持装置に装着していたレーザー計測器(7カ所)で組み上げたトンネルの真円度を連続的に計測する従来のシステムに対して、計測器の設置場所と数を変え、小型化も図った。具体的には小口径マシン内のスクリュー部の対角の位置2カ所に計測システムを取り付けるために小型の回転式レーザー距離計(高さ15センチ、幅7センチ)と回転ユニットを採用。掘進と連動して組み立て直後のセグメントが同心円状に組み上がっているかどうかを連続的に計測することを可能にした。
 新システムは、フジタ・堀建設JVが施工を担当した千葉県発注の「江戸川左岸流域下水道管渠築造工事(松戸幹線501-2工区)」(セグメント外径2メートル、延長965メートル)に適用。マシンオペレーターと工事事務所のモニターを介してセグメントの継ぎ手部に生じる開きやずれを迅速に把握。シールド機の姿勢制御やセグメントの組み立てパターンの調整につなげ、セグメントの変位を早期に是正した。
 同社は今後、小口径シールド工事で適用事例を増やし、システムのさらなる小型化を検討する。

フジタ/小口径シールドの真円度を連続計測/セグメント組み立て精度向上

《日刊建設工業新聞》

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