西松建設が大深度での非開削地中拡幅工法を開発 画像 西松建設が大深度での非開削地中拡幅工法を開発

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 西松建設は26日、地下40メートル以上の大深度でトンネルの分岐・合流部などの大断面地中拡幅を非開削で施工する「3C先行覆工地中拡幅工法(Cut and Connect in a Circle」を開発したと発表した。自社開発の切削セグメントを用いて縦断方向の小口径シールドトンネル同士を重複連結し、施工時に地山を露出させずに直径約40メートルの大断面外殻先行覆工を構築する技術。地下水位の高い未固結の一般土砂の大深度でも安全・確実に大断面拡幅工事ができるという。
 同社は8月に、同工法で最も重要な要素技術となるセグメントの切削性などを実証するための大型実験を計画している。
 東京外かく環状道路(外環道)の都内区間の整備では、▽東名ジャンクション(JCT)▽中央JCT南側▽同北側▽青梅街道インターチェンジ(IC)-の計4カ所で、大深度地下(40メートル以深)を通る本線とランプの両トンネルを地中で接合させるため、両トンネルを覆う大断面(最大1000平方メートル)の構造物を大深度地下に構築する。
 地山の透水性が高く、自立性が低い地盤のため、施工に当たっては、より安全で確実性の高い工法と完成後の長期耐久性に加え、工期短縮が求められている。
 こうした背景から、同社では▽完成時の高水圧下の完全止水を実現する「外殻先行覆工背面の多重止水工法」▽切削セグメントを用いた地山を露出させない「シールドラップ工法」▽シールドラップ施工、シールド発進坑口エントランス止水工法▽施工時の高水圧下の合理的な止水を実現する「内面貼り付け凍結管によるブロック限定凍結工法」▽シールドラップ部の安全・確実な接続工法-などの要素技術を組み合わせて、3C先行覆工地中拡幅工法を開発した。
 同工法では、切削セグメントを用いる小口径先行シールドの掘進後、内部にRCによる外殻先行覆工の一部(先行エレメント)を構築し、流動化処理土で充てんする。鋼製セグメントを用いる小口径後行シールドが先行シールドと重複して掘進し、凍結工法で周囲を止水した後、小規模の切り広げを行い、内部に後行エレメントを造る。
 先行エレメントと接続することで円形の外殻先行覆工を構築。その後、褄壁などによって止水された中で内部の地山を掘削し、大規模な地中拡幅部を形成する。
 同社では、セグメントの切削性や小口径シールドラップ施工時の精度コントロールの実証のため、8月3日から5日間、埼玉県滑川町のフジミ工建東部ヤード内で2分の1スケールでの大型実験を実施。それらの結果を基に工法のブラッシュアップを図り、外環道などの地下拡幅工事での適用に向けて提案していく方針だ。

西松建設/大深度での非開削地中拡幅工法開発/小口径トンネル同士を重複連結

《日刊建設工業新聞》

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