泥水 シール ドにお けるメタンガ ス対策

U,D.C.624.191.64:622･817

泥水 シール ドにお けるメタンガ ス対策

杓松竣 l没指紋 V()L :3

野 本 寿 * 安 田 竹 次 **

要 約

シール ド掘進 と併せて軟弱腐植土層の地質調査 を行 ったところメタンガスを検知 した｡このため付 近一帯の調査 を詳細に行 った結果 シール ドルー ト上約300m区間でメタンガスが発生 していることが 確認された｡このため掘進時メタンガスが坑内に流入し爆発事故が予想されることから危険雰囲気の 防止,点火源の根絶,管理体制の確立 を中心 としたメタンガス対策を行 うことになった｡

本稿は泥水加圧式シール ド工事におけるメタンガス対策を中心に述べ るO

目 次

§1. 工事概要

§

2.

^地質概要

§3. 調査工事

§4. メタンガ スの性 質

§5. メタンガス対策

§6. 考 察

§7. あ とが き

薬液注入 イ)瞬結性二重管方式注 入

( LAG

工 法 ) 2,090m3

ロ)1.5シ ョッ トロ ッ ド注 入, 溶液型水 ガ ラス注入

‑)1.5シ ョッ トロッ ド注 入,LW ‑1 1,110m3

ニ )高圧 ジェ ッ ト混合 撹拝方式 (ミニマ ックス工 法 )

l‑ 4.6m,〆700mm,63本

§1.工事概要

_せいしん

本工事 は神戸市西神地 区環境 整備事 業 の一環 として計 至 西明 日 画 され た もので泥水加圧 式 シ‑ ル ド工 法 で≠2000mmの

汚水幹線 を築造す る もの であ る｡

工事 名称 :玉津汚水幹線布 設工事 (その2) 発 注 者 :神 戸市下 水道局

工 期 :S52. 8.27‑S54.ll. 5 施工場所 二神 戸市垂 水 区玉津町新 方 〜高津橋 施工数 量 :シ‑ ル ド延長 1,172m

シー ル ド機 外径2,880mm 長 さ4,500mm スチー ルセ グメン ト 外径2,750mm 長 さ750mm 最小半径 R‑loom

発進立坑1基 10.4×10.4×10.65m 土 留 壁 ;鋼矢板VL型 7‑ 19m 打 設 方 法 ;オー ガ削孔 圧 入方 法 (HAS工

法)

*関西(支)玉津(出)

辛*関西(支)玉津(出)主任 _図‑ 1 位 置 図

rlLl松鯉.,'lLIi純 u )),:3 泥水 シール ドにおけ るメ タンガス対策

図

‑2

一般平面 図

§ 2. 地質概要

現地 は国鉄 明石駅 の北方約2.5kmの ところで東播丘 陵 の東南部 に位置 し, 明石 川に伊 川が流 入す る三角地帯 に あ り両 河川の堆積 に よ り形成 され た沖積 平地 であ る｡

メタン発生源の腐植 土層 は両河 川の後背 湿地 に育成 さ れ た もので付近一帯 に点在す る と考 え られ る｡

粘土,腐植土 三二⊥自然士是防,細砂 ･シル ト

図‑3

腐植 土稚積 模 式図

シー ル ドはかんが い池 (ニ ッ池 )下部 を通過す るが, この付近 は特 に腐植 土堆積 層の厚 い場 所 であ り,従 って メ タンガ ス発生 の中心部 と考 え られ る｡

シー ル ド通過部 は沖積 層 で腐植 土 と砂 質土が互層 を形 成 し腐植 土層 でN値 0‑1,砂 質土 でN値5‑10で各層 は連続性 に乏 しい｡

また, シー ル ド下部 は大 阪層群 (N値30‑50)が分布 し表面 を段 丘堆積 層が被 ってい る｡

図

‑4

メタン発生部 地質構 成模式 図

§ 3 .調査工事

調査 は 当初軟弱層の把握 を 目的 として行 ったが調査孔 か ら高濃度 メタンガ スが検 出 され たため地質調査 と併せ て発生 区間, 濃度測定 の確 認 を行 った｡ その結果次 の こ

とが判 明 した｡

目 先生 区間は シー ル ドルー トに治 って約300mと推 定 され る｡

ii) メタンガ スの検 出状況 はかんけつ的 であ って回数, 濃度 とも腐植 土層の厚 さにほぼ比例 して い る｡

iii)腐植 土層 よ り発生 した メタンガ スは地下 水に溶有 し沖積砂 層,段 丘砂 磯層, 洪積砂 硬層に分布 して い る｡

以上 の結果か らシー ル ド掘 進 深度 に腐植土 層が ない と して も地下水 に溶存 してい るメタンガ スが坑 内に流入 し てガ ス化す る可能性 が あ る もの として対策 を立 て るこ と に した｡

写 真‑ 1 メタン発生源ニ ッ池全景

泥水シールドにおけるメタンガス対策

GL‑8m以深 の硯′則礼 GL‑8mi:i/真の硯,目絹L

図

‑5

メタンガス観 測孔

秦 ‑ 1 メタンガス測定結果

セメ ン トグラウ ト ポー リング礼径

120mm 2インチ塩ビパイプ

2インチ塩ビパイプ ス トレ‑ナー 豆砂 利

観測孔No. 孔 種 ス トレーナ区間Kp十 m 一 m 最メタン濃度高 最 %低 G‑1 9.2‑4.2 0.4 0,03 G‑2 9.2‑4.2 13.0 0̲01 G‑3 7地% *質 3.0‑‑3.0 5.0以上 0ー2 G‑4 鴇地 水質 3.7

‑

‑2.3 0.65 0.0 G‑5 9.4‑5.4 0.05 0.0 G‑6 地 質 5.3‑0.3 5.0以上 1.20 G‑7 8.5‑4.5 0.1 0.0 G‑8 4.5‑0.5 0.8 0.0 G‑9 8.1‑4.1 0.95 0.0 G‑10 地 質 4.0‑0.0 0.62 0.0 G‑ll 地 質 4.3‑0.3 0.0 0.0 G‑12 地 質 6.0‑‑1.6 0.2 0.0

G‑14E地 質 1 4.0‑0.0 l o.2 l o旦 ｣

●孔種 〈揚水〉メタンガス調査用揚水井

く地質)標準貫入試験 を実施｡他は素掘 りによる観測孔

●メタン濃度%は混合ガスに対す る容積比である｡

§ 4. メタンガスの性質

4‑ 1 生成場所

天然 ガ ス中に含 まれ るメタンガ スは次 の よ うに分類 さ

i,LはY,ミ/iiLilL接戦 VOL ,i

秦‑ 2 孔 内 ガスーガス クロマ トグラフ ィー分析結果

ガ ス

試 料 N o .

^{0 2 N2 CH4 CO2}

G‑3 17.5% 72.8% 5.3% 4.5% G‑4 10.8 87.5 0.12 1.6 G‑5 22.1 77.9 <0.05 0.06

れ る｡

(1) 油 田ガ ス (2)炭 田ガ ス (3)水溶性 ガ ス

(4) 古期岩層及 び現世 層 中のガ ス

現 在 の海底,湖底, 泥炭地 その他地 表近 くで発生 して い る可 然性 ガ スで当現場 の場 合 これ に当 る｡

(5) 火 山, 温泉ガ スの一部 41 2 化学 的性質

化学式CH｡で表 わ し炭化 水素 ガ ス中で最 も軽 く.空気 に対す る比重 は0.555で純粋 な ものは無色,無 味,無臭 で あ るoCH.はそれ 自体 は無毒 であ るが,濃厚 に なれ ば酸 素 欠乏 の 危険が あ る｡

(1) 爆発性

CH｡と空気が混合 し,この混合気体が点 火源 にふ れ た とき, その混合割合 に よって次の現 象が生 じる｡

イ)0‑4.80/.

点 火源 の周囲 で青 炎 を放 って燃焼す るが他 の部 分へ 燃焼 は伝 ば しない｡

ロ)4.8‑14.5%

点 火す ると他 の部分へ燃焼 が伝 ば し爆発 性 を有 す る｡ この範囲 を爆 発限界 と称 して い る｡

反応式 CH4十 202‑ CO2+ 2H20

発熱 反応 で実験上 の温度上昇 は最 大1,800℃,症 力上昇 は最大7kgf/cm2(0.686MPa)とな り爆風

となって現 われ る｡

‑ )14.5%以上

点 火源 の表面 では青 炎 を放 って燃焼す るが 濃度 が増す に従 って酸素 が少 な くなるため つ いには燃 えな くなる｡

(2)着 火温度

CH｡と空気の混合気体 が常 温において引 火す る温 度 はCH｡の混合割 合に よって異 なる.

他 の ガ ス,例 えばC2H 6の よ うな もの と混合 す る と引火温度 は下 り極め て危険 となる｡

また,電 気的 火花 は着 火 し易 く眼に見 えない よ う な火花 で も着 火す る｡金属 と金属, 金属 と岩石等 の 衝撃 に よる火花 で も比較 的容易 に着 火す る｡

西松長生(,lL托緋 ＼川 i

(3) 水 に対 す る溶解 性

CH｡は 水 溶 性 で あ り, 溶 解 度 は 絶 対 圧 力 に 比 例 し, 温度, 塩 分 に 反比例 す る｡

表‑3 メタンガス引火点

CH40/a 2.0 3.4 6.5 7.6 8.1 9.5 ll.1 14.7

秦 ‑ 4 メ タ ンガ スの 溶解 性

Bunsen吸収 係数

温度℃ _α(102)CH4_q(103)

0

^{5.563 3.959㌔}

5 4.805 3.410 10 4.171 2.955 15 3.690 2.599 20 3.308 2.319 30 2.762 1.904 40 2.369 1.586 50 2.134 1.359

10 20 30 40 50 60 温 度 (℃ )

α :Bunsen吸収係数､分圧760mmHgの とき溶媒1に溶解す る 気体の体積 o

q:全圧760mmHgの とき溶剤100gramによるガスの吸収量 (gram)

§ 5. メタ ンガ ス対 策

5‑ 1 基本方針

メ タン ガ スに よ る爆 発 災害 は爆 発 限 界濃 度 の ガ スが 存 在 す る こ と, 着 火す るの に十分 な点 火源 が あ る こ と, こ の両 者 が 同 時 に満 足 され る ときに発 生 す る｡ 従 って爆 発 災害 を防 止 す るに は この両 面 か ら対 策 をたて る必 要 が あ る｡ 以上 の観 点 に立 ち表

‑5

の とお りの対 策 を実施 した｡

また, 産 業安 全 研 究 所 技 術指 針 に よ る危 険場 所 の分 類

泥水シール ドにおけるメタンガス対策

は2種 場 所 *に属 す る｡

退 避 限 界の 濃 度 設定 は メ タンガ ス濃 度1.0%以上 ,酸 素 濃度18%以下 と して, 以下 の対 策工 を計 画 した｡

写真

‑2

坑口 全 景 表‑5 泥 水 式 シ‑ ル ドメ タ ン ガ ス対 策 危険 雰 囲 気 の 防 止

て

1.換 気設備 の採 用 2.薬 液 注 入工 法

3.セ グメ ン トシー ル2重 施 工

点 火 源 の 根 絶T 芸 管 理 体 制 の 確 立

防 爆 型電 気 器具 の採 用 坑 内 で の 火気使 用 禁 止 6.専属 ガ ス検 定 貝

7.

ガ ス 自動 検 知 器 の 設 置 8.停 電 対 策

9.酸 欠対 策 10.安 全教 育 ll.保安 設備

12.第三 者 に対 す る対 策

5‑ 2 換 気 設 備

メ タンガ ス発 生 層 の掘 進 に ともな うガ ス発 生 量 の予 測 は, 過 去 の デ‑ タ も少 な く非 常 にむ つ か しい もの で あ る が, こ こで は

汁 (工場電気設備防爆指針 ) 1315 2 種 場 所

2種場所 とは,異常 な状態において危険ふん囲気 を生成す るおそれがある場所で,次のよ うな場所 をい うo

(1) 危険性料 品を常時取 り扱 っているが, それ らは密 閉 した容器又は設備 内に封 じられてお り, そ の容器又は設備が事故のため破損 した場合又は操作 を誤 った場合にのみそれ らが漏出 して危険な 濃度 となるおそれがある場所｡

(2)確実 な機械的換気装置に より,爆発性 ガスが集積 しないように してあるが,換気装置に故障 を 生 じた場合には,爆発性 ガスが集積 して危険な濃度 となるおそれがある場所.

(3) 1種場所の周辺叉は隣接す る室内で,爆発性 ガスが危険な浪度 でまれに侵入す るおそれがある 場所｡

解 説

本条で異常 な状態 とは,前 管 などの装置の破損,故障, 同気 を生成す る場所 をい う｡

の通常の状態 と対比 してひん度 を概 念的に示 した もので,容器又は配 は誤操作に よ り可燃性 ガス又は液体が漏出 した り,停帯 して危険ふん

淀永シールドにおけるメタンガス対策

(イ) 坑 内の漏水量か ら予測す る方法

(ロ) 掘 削部 お よびその周辺 の メタンガ ス発生層の土量 か ら予 測す る方法 (京都 大学平松教授 の式 に よる換 気量推定 )

の2つの方 法 に よ り推 測 して, その大 きい方 を とった｡

ト ル軌馬ホ セク) ンLIJq水 二‑/‑‑′川 手'I. / 日 日 .

t弱 cHl ‥ CL/.‥ 送J尾管

図

‑6

泥水式 シー ル ドにおけ る メタン発生機 構 (イ) 坑 内漏水 に よる換 気量推定

泥水 シール ド坑 内での メタンガ ス発生 は メタンガ スを溶存 してい る地下水が流入 し圧 力の開放 と共 に 坑 内に発生す る もの と考 え られ る｡従 って地下水の 流 入量 を求め るこ とに よって メタンガ スの発生量 を 予 測 し, これ'か ら必要 な換 気量が得 られ る と考 えたo

シー ル ド機 テー ル部, セ グメン ト継手部 よ りの漏 水 量は坑 口部 で実測 した｡襟取持開扉時,伸縮管段 取替時 におけ る泥水 の溢水量 は計算 に よ り求め るこ

とに したO

実測 の結果,漏水量 は1日15m3程 度 であ り今後距 離が増 えて も毎時1m3(0.017m3/min)を見込めば十 分 と考 えた｡

襟取箱 開扉時 お よび伸縮管段 取替時の泥水溢水量 は,それ ぞれ,横取箱容 量0.8m3,排 泥管容 量2.356m3

(メ100mm,〜‑300m)が同時 に 1分間で坑 内に溢れ る もの とした｡

一方, メ タンガ スの溶存量 は シ‑ ル ド通過位 置 で の地下 水圧 (絶対圧 で1.83気圧 ) と水漁 (22℃ よ り 表

‑4

を用 いて

Ⅴ‑0.032×1.83‑59g/m3とな る｡

以上 の結果 よ りメタンガ ス発生 量qは q‑591/m³× (0.017+0.8+2.356)m3/mi n

‑ 187.2g/min

となるOこの メタンガ スを濃度1.0%以下 にす るため に必要 な換 気量Qは

Q‑(1+a)×

÷

‑(1十0･2)

×竿

≒22･5m3/min l石打 ‑i石訂

lFti松阜蛭.没柁緋VOI̲ 3

α

:漏風率で0,2と仮定 した｡

(ロ) 京都大学平松教 授の式 に よる換 気量推定 *

図

‑7

メタンガス湧出量 の推定

開放 Blシ‑ ル ドにおけ る推定 式 で1日の シー ル ド 掘 削土量 とその影響 範囲滋 図‑7の とお り想定 して その部 分 の 土 量1m3か ら メ タン ガ ス1m3が 坑 内‑

湧 出す る もの と考 えた もの であ る｡

q′‑誓 ×l‑

誓 竺

×10･32‑ 605m3/d これ を 1分 間当 り湧 出量 qに換 算す る と, q‑蕊 ‑o･42m3/mi n

となる｡坑 内 メタンガ ス濃度 を1%以下 にす るため の必要換 気量 は

Q‑(1+α)×十 ‑(1･012)×

半

^{‑50･4m3/min}

融 Fm

(イ),(ロ)の検 討 よ り換 気 量 は安 全 側 を考 えQ‑50･4m3/

minを基準 として換 気設備 を計画 した｡

(1) 換 気方法

換気方法 は排 気式 とし,機械 は坑外 に設置す る も の とし, 設備能 力か ら

2

段 階の換 気方法 を採用 した｡

〔利点〕

1.切 羽付近 で発生 した メタンガ スが坑 道 に拡 が る 前 に排 出 され る｡従 って坑道 内の空気 は清浄 に保 たれ る｡

2.機械 は坑外 に定 置 され てい るか ら風管 の延 長作 業が簡単 であ る｡

3.坑 内での機械 移動 が ないため電気事 故等 に対す る安全性 が高 い｡

〔欠点〕

1. シー ル ド機や 後方 台車の関係 で吸込 口を切 羽迄 近づ け られ ないため切 羽付近 での換 気が充分行 な われ ない恐れが あ る｡従 って局部換 気 を併 用す る 必要が あ る｡

楽 メタンガス湧出地層におけるシール ド施工 ｢土木施工｣13巻13号 (1977.10)山海堂

lTLi松4臥.lLL化繊 VOl.∴3

排 気 56.4m3/m=1

轡 卓

T

NS RZt

;｢ 換 気孔 予定位 置 ￠250風 管 r7lF0G55.‑Nkov'I<9ノ.Cク

a

: I :

^了 レド那 止位 置 ノ (網 管 〕

⊂ぐ

′ 一一 一トー......

t r +

C3====卑 tt 坑 内平 均∇‑9.5m/min

メタン力◆ス ￠280局扇42m3/min 発生 区 間 0.75kw

120m ! 660m

図

‑8

第

1

段階換気計画概要図

7

#

小 過 L八一

二

^{三00m=喜￠280局局43nli/mlnO･75kw}

ヱ?ン担 琴豊 堅塁3901 : 長軸

図‑9 簡 2段階換気計画概要 図

写真

‑3

排気用風管

￠ 2 5 0

mm

( 2 )

振動 節室 内換気

掘 削土 を泥水か ら分匪す るための振動筋 (サ ン ド コレ クター )は騒音防止の関係か ら防音室 に定置 さ れてい るため掘削土 中に含 まれ るメタンガ スが流体 輸送 されて,室内に充満 し爆発の危険性 がある｡換 気量の推定 は(1)‑(ロ)を基に考 え換気方法は換気扇 に よる排 気式 とした｡

5‑3 薬液注入

1.地盤 中の メタンガ ス溶有地下水の排除及び間隙充 填 に よるガスの流入防止

2.腐植 土層 を含む軟弱層の地盤強化 とシール ド通過 後地盤沈下 の防止

泥水シール ドにおけるメ タンガス対策

を目的 とし図‑10の とお り地盤改良 を行 った｡施工方法 は瞬結型二重管注入工法(LAG工法 )にて両側 に壁 を作 り, 内側 には一般注入の ｢LW ‑1｣及び ｢水 ガラス系溶 液型｣ を注入 した｡断面は全断面 とし腐植土層厚,調査

(イ)50rn区間

5.000拶 ji' l一‑ ‑■

(o)60m区間

(ハ)190m区 間

̲ 巨,些Lll‑

図‑10 薬液注入断面図

孔 の メ タンガ ス濃度 か ら3種 類 の改良断面 を採 用 した (図‑10参照)｡

5‑4

セグメン トシール

メタンガ ス発生 区間のセ グメン トは メタンガ スの坑 内 湧出 を抑 止す ることを 目的 としてシール を2重施工す る こ とによ りジ ョイン ト部 の止水性 の向上 を図 った0

5‑5

防爆型電気器具 の採用

法令,規 則に基づ いて防爆型電気器具 を採用す る必要 が あるが全 ての電気機械器具 を防爆型にす るこ とは不経 済である｡当現場 では メタンガス濃度が1.0%を越 えた場 合は送電停止,作業 中止の措置 を取 り危険の回避 をす る こ とを大前提 としメタンガ ス濃度 が1.0%以上 となった 場合 で も使用 しなければな らない電気器具 のみは防爆構 造 を採用 した｡

表‑6 防爆型電気器具一覧表

品 名 型 式 防爆構造記号 毛綻湖 拷 数 量 メー カ‑

可 燃 性 ガ ス

検 知 器 GD‑A30 d2G. 2564 17 理研計器

耐 圧 防 爆型

脊 髄 Tに TAB‑6‑BMG D2G一 22157 2 森 電 機

酎 rE防 爆型

分 岐 Box STH‑STH‑87 // 19 4 ∫/

耐 圧 防 爆型

非常用蛍光灯 JJK3F21275583((灯具 )吊具 ) ∫/ 19165 ll̲ 松下屯丁

5‑6

坑内での火気使用禁止

坑 内では原則 として火気使用禁止 としマ ッチ, ライタ ー頬は入坑時 ボデーチ ェ ックを行 い保管場 所に収納 した｡

また, 緊急時等にガス溶断, 溶接作業 を行 う場合 には専

浸水シール ドにおけ るメ タンガス対策

属 ガ ス検定員立会 いのも と十分安全 を確 認 した うえ許可 を与 えた｡

写真‑ 4 耐圧 防爆用非常用蛍光灯

5‑7

専属ガス検定員

星夜各

1

名の専属 ガス検定 貝 を配置 し管理 した｡仕事 の内容 は下記の とお りである｡

○メタンガス,酸素 濃度の測定 (

2

時間毎の坑 内パ トロ

‑ル)

○入坑者の ボデーチ ェ ック (マ ッチ, ライタ一類 )

○坑 内でや むな く火気 を使用す る場合の許可

○坑 内作業 につ いての就業許可

○換 気設備, ガス自動検知器の点検

5‑8

ガ ス自動検知器の設置 (1) メタンガ ス濃度 自動測定装置

坑 内におけ るメタンガ ス濃度 を常時監視す るため に 自動検知装置 を設けた｡設置方法 は メタン発生区 間が全長の一部分 であるため設置間隔 を3種類 に区 別 した(図‑11参照)O また,振動師宣,切羽部 には

5iiiiiiiiiiiiiiiiiJh■‑ ■■■

i,200m 1.100m 1.000m 900m 80

0 r n

⁷

拘松竣諒は賀iV()),3

常時 1台設置 したO設置箇所数 は全部 で

1 7

点 となっ た ｡

写真

‑5

専属 ガス検定員に よる坑 内パ トロ‑ル (2) 酸素濃度 自動測定装置

メタンガ ス濃度の上昇 と共 に酸素 濃度が低下す る ため切羽部, メタン発生 区間に 自動検知装 置 を設け たO但 し,酸素 濃度 自動測定装置につ いては耐圧 防

写真‑6

CH ｡ ,

02濃度探知器

600m 5〔)Om 400m 300m 200m loom Om

｣ ̲C̲H̲4選生堅敬

一 MJ 陵

^墓

S E

¹

0

⁵

c

^c

記 号 名 称

□::ロ 非 常 用 蛍 光灯

⊂:コ電灯 用 分 電 盤

O CHA濃度 検 知 部

● 〇〇濃度 検 知部

【≡】 中 間 端 子 盤

図

‑l l CH ｡ ,

02膿度測定装置及び非常用蛍光灯設置図

EILl松,11㌦lL托緋 ＼■(

) I5

写真

‑7

ガ ス自動検知器中央 監視盤

爆型 の機 器が現状 では ないの で メ タンガ ス濃 度 が

1 . 0 %

以上 になった場 合は測定器電源 を 自動 的 に L や断 した｡

(3)電気 自勤 しも断装置及び警報装置

ガ ス自動検知 器の測定 によ り測定値が管理 限界を 越 えた場合 は測定装 置中央監視盤 か らしゃ断装 置へ 記号 を送 り自動的 に送電が しゃ断 で きる装 置 を設け た｡ また, 同時に坑 内及び事務 所に設置 したブザー が警報 を発す る様 に した｡

写真‑8 電気 自動 しゃ断装 置

5‑9

停電対策

停電 した場合 は坑 内作業 を中止 し退避す るこ ととした が換気設備 及びガ ス自動検知 器の使用が不可能 となるた め発電機 を常設 した｡

5‑1 0

その他 の管理体制

以上設備 につ いては十分 と思 える機器頬 を備 えたが使 用す る側 の問題 として職 員,作業員全員の安全教育 を次 の とお り行 ったO

① 労働 基準監督署講師による保安教育

② メタンガ スにつ いての一般知 識

泥水 シール ドにおけ るメ タンガ ス対簡

③ 保安設備 の取扱い及び位置の確認

④ 寵 急事態発生時の処 置及び退避訓練 (/ 特 に重要 な ので毎 月2回行 った｡)

○停電時想定退避訓練

○メタン発生時想定退避訓練

○空気呼吸器取扱 い訓練

○坑 内ひ災者救助訓練

○通報連絡訓練

§ 6. 考 察

以上述べ た対策 で無事貫通 をす るこ とが で きたが2, 3の反省 をま じえ考察す る｡

6‑ 1 開放型 と泥水式シール ド

従来,泥水 シ‑ル ドの特 色 として地 山 と坑 内が隔壁に て遮断 され ているため酸 欠,有害 ガスに対 して有利 とさ れていたが 当現場 に於て もメタンガスをほ とん ど検知す

I

るこ とな く掘進 で きた｡ この こ とは開放 型に較べ泥水式 のガ スに対す る有利 さを証明す る もの と考 えられ る｡ し か しなが ら前述の とお り各対策 を講 じて初めて可能 とな ったこ とは言 うまで もない｡

従 って今後有害 ガス対策 に於 いては開放 型 と泥水式の 設備 に規模 の違 いが生 じるこ とは妥 当 と考 える0

6‑2メタンガス湧出量算定 と換気量の設定

メタンガ スの坑 内湧出量 を算定す るこ とは非常 に困難 で仮定 を設けて想定 しているのが現状 であ る｡ 当現場 に おいて も坑 内漏水に よる推定 及び京都大学平松教授の式 を借用 し推定 したが確 たる自信はなか った｡ しか し換気 設備 に不 足が生 じた場合は直に増設す る計画は立ててい た｡

今後 この様 な問題が生 じた場合 各現場 で苦慮す ること と思 うが換気設備が メタンガ ス対策 では最 も重要 な一つ であ り設備 にはあ らか じめ余裕 をもち, かつ不 足の場合 には直 ちに増設可能 な計画 を立ててお くこ とが肝要 と考 える｡

6‑3

防爆型電気器具の採 用

開放 型 シール ドでは メタンガス対策で坑 内の電気機械 器具 を全 て防爆型に して施工 しているのが通常 であるが 泥水式 シール ドの場合工法 自体が 危険ふん囲気の防止に 役立 っているこ とか ら防爆型電気器具の採用 を最小限に す るこ とがで きた｡一般的 に防爆型電気器具の費用は数 倍か ら

1 0

倍程度 を要 しかつ製作 に長期間かか るこ とを考 える とシール ド工法の経済性 及び メタン対策の経済性 を 併せ た場合泥水式 シール ドの方が有利 と考 えるO

6‑4 今後 の対策

今後可燃性 ガスを含め た有害ガ ス対策 での注意点 を述 べ る｡.

浸水シール ドにおけ るメ タンガス対策

(1) ボー リング調査等 で有害 ガ スの規模,乾固,噴出 圧等 を詳細 に把握す る｡

(2)換気設備 には十分余裕 を考慮 し,併せ て薬液注入, シール材, ガス抜 き孔 等危険ふん固気の防止に努め る｡

(3) ガス自動検知器は間隔 を密 に設け, 自勤 しゃ断装 置 を併せ2重3重の安 全対策 をす る｡

(4) 専属 ガス検定貝の任務 は坑 内作業の可否 の判断 を 含め重要 な仕事 なので責任感のある人物 を選 出す る｡

(5)ず い道, シ‑ル ド工事 では工期が長 いので安全教 育は繰 り返 し行 う｡

§7, あ と が き

以上,泥水 シー ル ド工事 に於 け るメタンガ ス

対策に

つ いて述べ たが,施工 にあたっては発注者である

神戸市下水

内松城 .zILL経 常i＼+01‑ 5

参考文献

1

)土木施工

1 8 巷1 3

号

( 1 9 7 7 .1 0)

2)土木工学‑ ン ドブ ック 土木学会編 3)土質工学‑ ン ドブ ック 土質工学全編

4

) 日本の特殊土 土質基礎工学 ライブラ リー

1 0

土 質工学全編

5

)ニ ッ池 メタンガス対策工法調査報告書 財団法人 建 設工学研究所 谷本 喜一 6)労働安全衛生法

7)電 気事業法 8)電気設備技術基準

9)電気設備 に関す る技術基準の細 目を定め る告示

1 0)

石炭鉱 山保安規 則

ll)電気技術規程 ｢内線規程｣

1 2)

工場電気設備 防爆指針 (ガス蒸気防爆

1 9 7 4 )

道局の深 い御理解 の もとメタンガ ス対策

検討会を発足し,

計画か ら実施 に至 るまで御指導,御援

助を戴き無事貫通

す るこ とが で きた｡

最 後に この工事 にあたって御指導

,御助言をいただい

た神戸大学 谷本教授 をは じめ 多 く

の方々に本稿をお借り

して心か ら謝意 を表わす次 第であ

る｡

辞め あ あ あ あ あ あ 抽 赫

あ あ あ あ 止 水 性 柱 列 杭 工 法

の 紹 介 あ あ あ あ あ あ 赫 さあ あ

あ 幼さ あ あ 喝

葺 くp Ip ‑S 工 法 )･･･

‑無振動 ･ 無騒音のPI P工法に新 ら

た に止 水 性 能 を加 え ま したo 壕 杭径 を地 中で拡大 し､

隣接杭と確実にラップo Lた杭

壕 を作 りますo

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卓 出､回転 ､引上 げを

同時に行うことによ‑て､隣接杭

壕 を削 りとりなが ら完

全にラップした柱列杭を作ります｡

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