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技術/研究

技術

技術研究所

H&Vシールド工法

技術概要

■H&Vシールド機(駅シールド用4心円タイプ)

H&V(Horizontal variation & Vertical variation)シールド工法は、従来の円形シールドを”くっつける”ことにより、超近接・併設トンネルをはじめ、様々な形状トンネルを構築できます。さらに”くっつけた”シールドを地中で分離したり、シールドを旋回させ縦から横へとねじれたトンネルを施工するなど、トンネルの立地条件や使用目的などに応じて多種多様なトンネル施工法を提供することができる画期的な工法です。

特長

従来の円形セグメントを用いながら超近接トンネル(離隔150〜350mm)の施工が可能です。

超近接したまま横2連から縦2連、あるいは縦2蓮から横2連へのスパイラル掘進が可能で、これによりトンネル・ルートの自由度が大幅に拡大し、用地費を低減します。

■円形シールドとの設置スペースの比較

■H&Vシールド機のスパイラル掘進

個々のトンネルの断面力は力学的に有利な円形を基本としているので、構造的安定性と経済性に優れています。

分離型セグメント

一体型セグメント

■H&Vシールド機の分岐

H&Vシールド機を地中で切り離すことにより、立坑を設けずに分岐シールドの構築が可能です。

■クロスアーティキュレート機構

特殊な中折れ機構(クロスアーティキュレート機構)を備えていますので、スパイラル掘進だけでなく特殊断面シールド機のローリングなど姿勢制御に優れています。

適用事例

鉄道トンネルへの適用例

超近接併設シールドと分岐による渡り線部や漏斗部開削区間の省略

横→縦、縦→横により用地幅の削減

駅部への適用

 

さらに駅シールドから駅間シールドを分岐することも可能です。

水路トンネルへの適用例

分流式下水道トンネル
(分岐により行先が異なる場合も対応可能)

内水圧が作用する2系統トンネル
(伏越トンネル、サイフォントンネル、導水路など)

共同トンネルへの適用例

分岐する共同溝や共同洞道への適用

道路トンネルへの適用例

一般部(大断面の超近接トンネルにより用地幅の縮小)

ランプ部(分岐により開削区間の縮小)

施工実績

地下鉄12号線環状部六本木駅(仮称)工区建設工事

■駅部断面

■シールド発進坑口

都営大江戸線六本木駅部にて、4心円H&Vシールドにより2.7mの離隔の上下2段構造をした駅を、大型地下構造物直下で施工しました。トンネルは一本柱と縦桁を内蔵した構造をしており、耐力高いNMセグメントを採用しました。なお、下方のシールドは土被り38mでの大深度施工となりました。

発 注 者

東京都地下鉄建設(株)

シールド外径

Φ6,560mm×2(メイン)
Φ1,720mm×2(サブ)
幅13,180m×高さ7,060mm

施工延長

118m×2本

工   法

泥水シールド工法

※平成11年度土木学会技術賞受賞

吉見浄水場導水路工事

■横2連シールド機

浄水場への導水路を、用地の制約から超近接単円並列トンネルを横2連シールドで築造するものです。セグメントには、内水圧に対応した分離型のコンクリート中詰め鋼製セグメントを採用し、2次覆工を省略しています。また、2.5kmの長距離施工であり、路線中にはR=100mの急曲線部もあります。

発 注 者

埼玉県企業局

シールド外径

Φ2,090mm×2
幅4,230m×高さ2,090mm

施工延長

2,564m

工   法

泥水シールド工法

H&Vシールド工法の実績

工事名称 発注者 シールド外径
(mm)
施工延長
(m)
工法 セグメント
構造
備 考

1

H&Vシールド工法
実証実験工事

H&Vシールド
工法研究会

Φ2,120×2連

70.5m

泥水

一体型〜
分離型

横2連〜縦2連
分岐シールド

2

地下鉄12号線
環状部六本木駅(仮称)
工区建設工事

東京都
地下鉄建設(株)

Φ6,560×2(メイン)
Φ1,720×2(サブ)
幅13,180×高7,060

118m×2本

泥水

一体型
(中柱構造)

上下2段
4心円
駅シールド

3

南台幹線
その2工事

東京都
下水道局

Φ3,290(上)
Φ2,890(下)

728m(上)
923m(下)
(縦2連区間154m)

泥水

分離型

縦2連
分岐シールド

4

吉見浄水場
導水路工事

埼玉県
企業局

Φ2,090×2連

2,546m

泥水

分離型
(内水対応型)

横2連シールド

5

第二溜池幹線及び
勝どき幹線工事

東京都
下水道局

Φ9,000
Φ4,150

2,508m
1,017m

泥水

分離型
(内圧対応型)

横2連
分岐シールド

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