山岳トンネル二次覆工のPCa化を推進

~「分割型PCa覆工システム」の実証実験を実施~

  • 土木

2019.08.08

清水建設(株)<社長 井上和幸>はこのほど、山岳トンネルの二次覆工のPCa化推進に向け、(一社)日本建設機械施工協会施工技術総合研究所、(株)IHI建材工業と共同で、シールド工事のセグメントタイプのPCa部材で覆工体を構築する「分割型PCa覆工システム」を開発、本日、覆工体の自立性を検証する実証実験を実施しました。このシステムは、国土交通省が推進する「i-Construction」のPCa化に対応するもので、新設、リニューアルを問わず適用が可能です。

分割型PCa覆工システムは、すでに確立されているシールドセグメントの設計手法を応用し、複数のPCa部材を馬蹄形に組み立てトンネルの覆工体を構築する工法です。最終的には覆工体の裏側にエアモルタルを注入(裏込め注入)することで一連の作業が終了します。メリットとして、部材の組み立てをシールド工事のセグメント用継手を用いてシステマチックに行えること、一部材が小さく、運搬・搬入・架設が容易になることから、生産性の大幅な向上が期待されています。

現在、システムの実用化に向けた様々な検証を行っています。すでに、覆工体の構造的な安定性を確保する設計手法の検証を終えていることから、今回、複数のPCa部材を組み立て一体化した馬蹄形の覆工体の自立性を検証する実証実験を実施しました。

実験に用いる覆工体は、内空断面80m2のトンネルを想定し、弧長2.8m、幅1.0m、厚さ140mmの鉄筋コンクリート製PCa部材6体、2セットを組み立て構築したものです。部材を鉄筋コンクリート製にしたことで現場打ちの二次覆工コンクリート(無筋)の1/2以下の厚さに抑えました。また、覆工体の自立にはセグメント用継手の強度がポイントになることから、最適な強度を求め適用しました。

実証実験では、PCa部材の組み立て作業用に設置した鋼製架台をジャッキダウンし、覆工体が形状を維持して自立することを検証しました。なお、部材の組み立て時にはPCa部材の接合に必要な力、組立後は鋼製架台にかかる荷重データを計測しました。これらは架設機械の設計にフィードバックします。

当社は引続き、システムの実用化に必要な実証実験を継続し、早期の実用化を目指します。

以上

≪参 考≫

1.共同開発会社概要

一般社団法人日本建設機械施工協会 施工技術総合研究所
本  社 〒417-0801 静岡県富士市大渕3154
所  長 真下 英人
創  業 1964年10月
事業概要 道路、橋梁、トンネル、ダム等の主要プロジェクトの機械化施工に関する調査・試験・研究、疲労試験および構造物等強度試験・調査、建設機械に関する調査・研究・開発や性能試験および評定等の事業
株式会社IHI建材工業
本  社 〒130-0026 東京都墨田区両国2-10-14
代 表 者 代表取締役社長 橋本 博英
資 本 金 49,500万円
創  業 1974年12月
事業概要 コンクリート製品、土木・建設資材、プレハブ構築物および土木・建設用機械器具の設計・製作・販売・賃貸・据付・修理に関する事業、土木および建築工事の設計・施工に関する事業、これら事業のコンサルティングに関する事業、これら付帯関連する一切の事業

2.実証実験のイメージ

実証実験のイメージ

3.組立状況

組立状況

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