シールド二次覆工省略型に新しい被覆工を適用

此花シールド

大阪本店　工事事務所　大村英士 ／ 瀬川一郎
土木技術部　林 茂郎

はじめに

本工事は合流式下水道改善および送泥ネットワーク計画の一環として、此花下水処理場から市岡下水処理場までの約3.3km区間に泥水式シールド工法で二次覆工省略型のシールドトンネルを造り、その内部に雨水滞水池と下水汚泥圧送管を築造するものです（ET418号参照）。本工事のシールド到達部を、シールド機外殻内にスチールセグメントを組み、パルテム・フローリング工法（以下FR工法）で仕上げましたので、その概要を紹介します。

図-1　シールド到達取り付け図（完工図）

図-2　シールド到達取り付け断面図

被覆工の選定

被覆工は以下のような条件を考慮して、FR工法を二次覆工用技術に改良し適用しました。

• インバートコンクリートがあるため、被覆工は上部約2／3の範囲で施工が可能なこと
• 被覆工厚さが52mmと小さいこと
• 被覆工施工時の材料投入開口部の大きさがφ600mmと狭く、かつ地上から施工場所まで深さが30mあるため、大きな機械の搬入が困難であること
• 施工延長が約6.0mと施工規模が小さくてもコストアップしにくい工法であること

二次覆工用FR工法

FR工法は下水道等の管更生技術であり、管内に組み立てた鋼製リングに高密度ポリエチレン製の表面部材を組み付け、表面部材とスチールセグメントとの間に 特殊充填材を注入することにより内面を平滑に仕上げるものです（図-3、4、写真-1）。人力施工のため大掛かりな仮設備が不要であり、また内側からの支保工が不要であるため坑内空間が広く安全な施工が可能となります。
管更生用として適用する場合の充填材は、強度や水中不分離性、既設構造物との付着性が求められます。しかし、二次覆工用として適用する場合、複雑な形状 の部材の隅々まで充填できるように高流動性や無収縮、ノンブリージング性は求められますが、力学的な強度は外部のセグメント等が担うため、充填材の強度条 件を緩めることができ、その結果コストが縮減できます。表-1、2に充填材の規格値および示方配合を示します。
充填材は場外の専用プラントで製造してミキサー車で運搬し、モルタル充填ポンプにより地上から圧送しました。充填材の運搬時間は約40分でしたが、スランプロスはほとんどなく良質な品質を保持して充填することができました。また、表面のたわみをおさえるため、1回の打ち上がり高さを500mm以下としました。

図-3　断面模式図

図-4　パルテム・フローリング工法 施工フロー図

写真-1 施工状況写真

表-1　充填材の規格値 表-2　充填材の示方配合

おわりに

FR工法による被覆工は、内空寸法調査、鋼製リング製作から現場での二次覆工充填完了まで、当初の予定通り約1カ月で作業を終えることができました（写真-2）。
工期・コストを縮減する二次覆工省略型シールドはもともと覆工厚が薄いため、今回のような終端部や急曲線部・流入部などの特殊断面部に内面が平滑なRC セグメントを適用することが困難です。このような場合に、今回用いた二次覆工用FR工法は適応性が高く、かつ経済的な工法と言えます。今後発生する同種の課題に対して参考になれば幸いです。

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428号（2007年03月01日）