横浜環状北西線シールドトンネル建設工事

高速横浜環状北西線シールドトンネル建設工事
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工事概要

工事概要

大型泥水式シールドによる地下トンネル工事

東名高速道路(横浜青葉インターチェンジ)と第三京浜道路(港北インターチェンジ)を結ぶ横浜環状北西線(延長約7.1Km)のうち、横浜市緑区北八朔町の発進立坑から都筑区東方町の到達立坑までの約3.9Kmの青葉行き(内廻り)トンネル(外径Φ12.4m、内径Φ11.5m)を泥水式シールド工法にて築造するものです。

諸元

工事名称 高速横浜環状北西線シールドトンネル建設工事
工事場所 横浜市緑区北八朔町~横浜市都筑区東方町
発注者 横浜市道路局 横浜環状北西線建設部
施工者 安藤ハザマ・岩田地崎・土志田・宮本土木建設共同企業体

主要工種

土質・土被り 上総層(Km・Ks層、N値50以上)、
土被り7~67m、想定最大切羽水圧0.6MPa
シールド一次覆工 延長3,890m、平面線形R≒560~2,515m、
縦断勾配-5%~+3%
シールド機製作工 泥水式シールド機1機、外径Φ12.64m、
機長12.5m、中折れ式
セグメント製作工 外径Φ12.4m×厚さ0.45m(9分割)、
RCセグメント幅2.0m、合成セグメント幅1.5m
残土処理工 一次処理土 約33.3万m3
二次処理土 約24.2万m3
床版工 PC床版、延長3,890m、幅8.35m
Uターン路工 1カ所、延長6.35m、内空断面積42m2

工事の特徴

セグメント

セグメントをリング状に組み立て、トンネル本体の壁をつくります。

  • 幅2mの幅広セグメントの採用による組立回数の低減と止水性の向上
  • ワンタッチ継手の採用による組立時間の短縮と内面平滑型セグメントの採用
    (セグメント間:コーンコネクター、リング間:SB継手)
  • PP繊維混入による耐火セグメント
  • 鋼繊維混入、背面塗膜防水や二重シール等による
    RCセグメントの止水性向上
  • 円弧状の緩衝キーを有したKLセグメント
    (Key Lock Type Segment)によるリング継手の耐力など性能向上
  • 重荷重部、開口部や坑口などへの合成セグメントの適用

プレキャスト化

工期短縮できるプレキャスト化を採用しています。

  • 道路床版に「プレキャストPC床版」を使用
  • インバートのプレキャスト化
  • 工場製品による耐久性向上と工程短縮に寄与

セグメント搬送設備

地上からシールド機へ効率よくセグメントを運びます。

  • セグメントはセグメントリフターで発進立坑から坑内へ降ろす
  • 坑内搬送は、タイヤ式搬送装置MSV(Multi-service vehicles)を使用
    最大積載量60t(セグメント6ピース分)×2台
  • 後続台車部に、セグメントストック兼自動搬送装置を設置
  • セグメント供給装置で搬送し、エレクターで把持、組立

泥水処理施設・改質設備

シールド工事で発生した掘削泥水を分離及び改質する設備です。

水槽
調整槽 200m3×3
余剰泥水槽 300m3×3
スラリー槽 900m3×1
貯泥槽 80m3×1
希釈水槽 200m3×5
清水槽 200m3×1
一次処理施設 切羽より送られた泥水から礫、砂を
分離する施設です。
ローヘッドスクリーン 1基
振動ふるい 9基
二次処理施設 泥水をさらに粘土、シルトと水に
分離する施設です。
圧搾型フィルタープレス(11m3) 12台
通常型フィルタープレス(10.9m3) 2台
土砂ピット
一次処理土 約3,800m3
二次処理土 約3,000m3
改質設備 フィルタープレスから排出される脱水ケーキを所定の品質に改質する設備です。
  • 解砕機
  • 破砕機(ビッグバンBB200)
  • 混練機(FBE3000)

Uターン路

緊急時に備え、反対側のトンネルに退避できる設備です。

  • 土被り60m下における幅約10m×高さ6.7mの大型開口かつ横坑
  • 横坑の覆工として耐力・止水性が高い六面鋼殻セグメントの採用
  • 施工時の止水性を確保するため、パイプルーフと凍結工法を併用
  • 施工時の安全性を確保するため、矩形開放シールド機を採用

STEP 1薬液注入・直線パイプルーフの設置 STEP 5接続セグメントとUターン路セグメントの接合
STEP 2開口補強桁の設置・内部支保工の設置・凍土壁の造成 STEP 6-7裏込め注入
シールド掘進
Uターン路セグメント組立
STEP 3シールド機の組立・切開き部のセグメント撤去 STEP 8シールド機切断・本線トンネル止水溶接・外周止水注入/シールド機解体、切開き部のセグメント撤去
STEP 4Uターン路セグメント組立
接続セグメント設置
STEP 9接続セグメント・Uターン路セグメントの設置・接合/調整セグメント設置・内部支保工撤去

シールド機

高水圧に耐えるため、円筒形の掘削機を採用しています。

  • 0.6MPaの高水圧に対応した泥水式シールド機の採用と高推力の装備
  • 高水圧に適した4段テールシール(3段ウレコンシール)と交換用凍結管の配置
  • 長距離施工に対応したレスキュービットなどカッタービットの耐久性向上
  • 沈下を抑制する6カ所の同時裏込注入装置と崩壊探査装置の装備
  • Km層に対応した中央アジテータ、高圧洗浄装置の装備
  • 高速施工が可能な同時掘進組立装置、半自動組立装置とセグメント供給装置
  • 出来形品質を向上させるテール内形状保持装置や上下左右拡張式真円保持装置