No.48 シールド推進併用工法

 1.工事概要

 本工事は、井戸木線 新No.45の鉄塔付近から国道17号線区間に管路(洞道)ルートを新設するもので、両発進立坑(仮2立坑)から両側にスパン@567.2mと、スパンA983.9mのシールド切替型推進工法で行った。
 スパン@は、仮2立坑から急曲線部手前まで推進工法、急曲線部以降は、シールド工法で行った。
 スパンAは、仮2立坑からJR高崎線の手前まで推進工法、それ以降は、シールド工法で行った。

 工 事 名 井戸木線系統変更管路工事(その1)
 発 注 者 東京電力(株)
 請 負 者 奥村・大林・鉄建・日本国土開発 JV
 工   期 平成21年12月〜平成25年6月
 施工場所 埼玉県上尾市大字大谷本郷前原〜さいたま市北区
 工   法 ハイブリッド推進 (推進シールド併用工法)
 管   径 2200mm
 土   質 砂層 粘土層
 施工延長
(2スパン)
スパン@  567.2m(推進326.1m+シールド239.9m)
スパンの後半部でR=18mの急曲線が3か所続く為、急曲線部手前まで推進工法、
急曲線部から到達立坑までシールド工法で計画された。

スパンA  983.9m(推進200.9m+シールド780.9m)
JR高崎線の踏切から土被り10m程度で管路が布設されるため、発進立坑から線路手前まで
推進工法、線路下から到達までは、シールド工法で計画された。


工事概要図

工事概要図



縦断図

縦断図

 2.工事内容

  1工区 2工区
仮2→仮1 仮2→仮3
各工区延長 567m 982m
推進延長 328m 200m
シールド延長 239m 782m
平面線形 18R×3箇所 200R×1箇所
  300R×2箇所 300R×3箇所
縦断線形 -2.76%→-0.195% +0.209%→+1.000%→+0.200%
土被り 13.2m〜11.1m 6.7m〜11.3m
特徴 R=18mのS字カーブ JR高崎線横断
管材 NS推進管 内径2,200mm 外径2,580mm  L=1.0m
セグメント RCセグメント 内径2,200mm 外径2,500mm L=1.0m
鋼製セグメント 内径2,250mm 外径2,500mm L=1.0m
(18R区間 L=0.3m)
土質 大宮層の第一砂質土(Ds1) N値 9〜65
大宮層の第一粘性土(Dc1) N値 7〜40


写真-1

写真-1 JR高崎線 踏切下を土被り10mで管路布設したが軌条の高低・通り共、変状がなく工事完了した。



写真-2

写真-2 泥水式シールド機 面板



図-1

図-1 泥水式推進併用シールド機


 ヒューム管  推進工法部分


写真-3

写真-3 推進工法部 管内部状況



写真-4

写真-4 推進時の立坑下状況



写真-5

写真-5 推進管とシールドセグメント接続部


 セグメント  シールド工法部分


写真-6

写真-6 シールド工法部 セグメント状況



写真-7

写真-7 シールド工時の立坑下状況



図-2

図-2 本推進時の地上設備図

 3.主な施工手順

  1. 地上設備は、推進工のために滑材注入設備が必要である。
  2. 立坑内の設備は、推進とシールドでほぼ同様である。
  3. 仮推進完了までは、地上に後続台車を配置する。台車は掘進機関係で5台、流体輸送関係で1台程度である。
  4. 掘進機を分割搬入し、発進架台上に組立てる。基本的にシールド機である。
  5. 元押設備は通常の推進工と同様である。
  6. シールド機を推進可能にするため、推進リング・調整リングと名付けられた鋼製セグメントを組立、その後部にアダプタ管を設置する。(図-1参照)
  7. P2ポンプとバイパスバルブセットはシールド工用のものを立坑下に設置する。通常、推進工で使用する立坑バイパスは不要である。
  8. 鏡切り・初期推進共に通常の推進工と同様である。
  9. 今回の仮推進とは、地上に配置した後続台車と立坑下に設置したP2ポンプとバイパスバルブセットの台車の延長分で約70mである。
  10. 仮推進完了後、管内の配管配線類をすべて撤去し管清掃を行う。
  11. 立坑下に設置した、P2ポンプとバイパスバルブセットを撤去する。バイパスバルブセットは、後続台車として管内に入るため立坑に立坑バイパスを設置する。
  12. 管内に軌条を設置するが、この時点では推進管の中央に後続台車がくるようレールを設置する。これは推進管のローリング防止の目的である。
  13. 軌条設置後、後続台車を計画順に投入設置する。掘進機関係で5台、流体関係で3台、計8台である。
  14. 後続台車の各種、配管・配線・試運転の完了後、本推進を行う。
    一般の推進工との違いは、掘進機・元押・滑材注入等の操作が地上の管理室であること(仮推進時から)と管内に後続台車が8台も並んでいることである。
  15. 本推進完了後、シールド工へ段取り替えを行う。地上では滑材プラントを撤去し、シールド工で必要な配管(給水管・雑排水管)等を整備する。
    立坑下では元押設備を撤去し発進架台を嵩上げしてバッテリーロコの軌条とバキューマーを設置する。
    管内では裏込注入完了後、後続台車全体を一旦、バックさせ本線と複線(後続台車用)の軌条を設置し複線に後続台車を戻す。
    さらにシールド工用にトランス台車・電線台車・ホースリール台車を追加する。
    その他、給水管・雑排水管を設置する。
  16. 切羽にセグメント搬送用のIビーム・ホイスト・ローラーコンベア、裏込注入設備を設置する。
  17. 推進リングを撤去し本設のセグメント1Rを組立てる。調整リングとアダプタ管は置いて行くことになる。
  18. シールド工の本掘進を行う。
  19. 到達工は推進工の場合と大きく違うところは、セグメントを組みながらの掘進機押出しとなりセグメント幅・組立時間にもよるが、推進工にくらべて時間がかかる。

 1.地上設備
 ・吊設備工
 ・泥水処理プラント工
 ・注入プラント工(滑材、裏込)
 2.立坑設備
 ・発進坑口工
 ・支圧壁工
 ・発進架台工
 3.地上後方台車配置  4.シールド推進併用掘進機搬入据付
 
 5.元押設備工
 6.推進用セグメント、アダプタ管設置
 7.P2ポンプ、バイパス装置設置
 8.鏡切、初期推進
 9.仮推進工
 10.管内配管配線一旦撤去
 11.P2ポンプ、バイパス装置撤去
 12.管内軌条設備設置
 13.後方台車投入設置
 14.本推進工
 15.地上 立坑下 管内
・滑材プラント撤去・元押設備撤去 ・推進部裏込注入工
・各種配管設置 ・発進架台嵩上げ ・後続台車配置替
・バキューマー設置・後続台車追加
・配管整備
 16.切羽整備
 ・セグメント搬送設備
 ・裏込注入設備
 17.推進リング撤去
 18.本掘進工
 19.到達工