中央環状新宿線 西新宿JCT〜大橋JCT(4.3km)
平成22年3月開通 中央環状新宿線
西新宿JCT〜熊野町JCT(6.7km) 平成19年12月開通
中央環状品川線(9.4km) 平成25年度完成予定 大橋ジャンクション
図-1 大橋ジャンクション位置図
図-4 DSR 工法 図-3 大橋連結路本線分合流区間
(非開削切開き工) 図-2 大橋連結路
DSR 工法による上下2層シールド駆動部(内胴部)の再利用
首都高速道路株式会社 正会員 ○中西 禎之 株式会社 間組 正会員 本山 康貴 株式会社 間組 正会員 岩堀 和馬
1.はじめに
首都高速中央環状品川線は,中央環状線の南側部分を形成し,中央環状新宿線および大橋ジャンクション(図 -1)を介して首都高速3号渋谷線に接続する路線であり,全線がほぼトンネル構造となっている.
大橋連結路(図-2)は,大橋ジャンクションの一部で,品川線本線トンネルから分岐する延長約 610m の上下 2 層構造の連結路で,立坑を含む約 110m の開削区間と約 500m のシールド区間からなり,シールド区間の先端部 の約 200m は品川線本線との分合流区間となっている.この区間では本線,連結路がそれぞれ上下 2 層構造とな り,計4本のシールドトンネルが構築され,その後,本線と連結路の間を非開削で切開き,一体化して分合流区 間を構築する(図-3).大橋連結路を構築するシールドには、駆動部(内胴部)を再利用する DSR 工法を採用 したので,本稿にて報告する.
2.DSR 工法の概要
上下2層のシールドトンネルを構築する場合,一般に次の施工方法が挙 げられるが,本工事においてはそれぞれに課題がある.①2機施工:発進基 地が狭く2機による同時施工が困難②Uターンによる1機施工:街路状況 から回転立坑の設置が困難③分解・再組立による1機施工:コストは最も 低いが,分解・再組立に長期間を要する.
そこで,③を基本としたうえで,分解・再組立に要する期間を短縮するた めに,シールドを外胴と内胴の二重構造とし,内胴に収納したカッター駆動 部を分解せずに一体回収して再利用する工法(DSR 工法:Draw a Shield for Recycle method)(図-4)を採用した.本工事では,下層シールドを掘進し た後,内胴部分を引抜いて上層シールドに転用,再利用する.外胴部分を除 き,1機のシールドで掘削する方法である.
DSR 工法の利点は,①②③の施工方法に対しコスト縮減が可能で,②③の 施工方法に対し工程短縮可能であることである.
キーワード シールドトンネル,DSR 工法,転用・再利用,コスト縮減,工程短縮 連絡先 〒153-0042 東京都目黒区青葉台 3-6-16 HF青葉台ビル4F
首都高速道路株式会社東京建設局 大橋建設事務所 TEL03-3462-6297 土木学会第67回年次学術講演会(平成24年9月)
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写真-1 内胴引抜き
写真-2 内胴搬送
写真-4 内胴組込み
写真-3 内胴リフトアップ 図-5 リフトアップ施工ステップ
3.DSR工法施工ステップ 1)下層シールド内胴引抜き
下層シールド掘進完了後,後部作業デッキ,スクリューコンベア,真円保 持装置,エレクター等の大型部品を取り外し,引抜きスペースを確保した後, 内胴押さえ装置、シール溶接等の外胴・内胴間の接続装置を解除する.シ ールド内にジャッキアップ用架台,その上部に内胴搬送台車を設置する.
センターホールジャッキ(100t×2台)を使用して内胴を引抜き(写真-1)
台車上に据付け,台車が軌条(H300-4条)に乗り移れる高さまでジャッキア ップする.
2)内胴搬送
内胴を積載した台車を軌道上で滑らせる形で搬送する.台車には,下方に スライドジャッキ(100t×12台),後方に水平ジャッキ(36t×4本),前方 にクランプ装置(4台)を装備している.台車は水平ジャッキの押し動作(ス トローク0⇒950㎜)で前進し,引き動作(ストローク950⇒0㎜)で盛替える.
その際にクランプ装置を軌条に把持させて台車の逸走を防止する.
搬送手順は①水平ジャッキ軌条把持②クランプ装置軌条把持解除③水平 ジャッキ推進(950㎜)④クランプ装置軌条把持⑤水平ジャッキ軌条把持解
除⑥水平ジャッキ収納のサイクルの繰り返しであり,1時間当たり15m搬送することが可能で,約500mのシー ルド区間を約2日かけて搬送する(写真-2).
3)内胴リフトアップ
内胴を上層シールドに組込むため,台車を立坑に設置したリフトアップ架台に移動し,ステージジャッキ(揚 重能力240t×2台,ストローク3.0m)でリフトアップする.手順は,①ステージジャッキで架台を支持②ステー ジジャッキを3.0mリフトアップ③3.0mリフトアップされた架台の下に、新たな架台の
組立て④ステージジャッキを3.0mリフトアップ(計6.0m)⑤ ③〜④を繰り返し,5回 に分けて13.5mリフトアップする(図-5,写真-3).
4)上層シールドへの内胴組込み
所定の高さまでリフトアップされた内胴を,あらかじめ立坑上層で組立て られたシールド外胴にセンターホールジャッキ(100t×2台)を使用して組 込む(写真-4).外胴と内胴のクリアランスは20㎜であり,上下方向の微調整 はリフトアップ架台で行うが左右方向は外胴(発進架台)を移動して行う.
4.おわりに
DSR工法の国内での施工実績は,これまでシールド外径2.6〜4.6m程度の 下水道工事において数例程度であったが,今回初めて10mクラスの道路トン
ネルに適用し,円滑に施工できた.今後の大断面シールドの施工法検討の参考となれば幸いである。
①リフトアップ開始前 ②〜④リフトアップ(1 ストローク完了)および架台組立 ⑤リフトアップ完了
土木学会第67回年次学術講演会(平成24年9月)
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