シールドトンネル工事到達工の安全性を向上する坑口装置開発：製品動向

戸田建設は、シールドトンネル工事の到達工で高水圧下でも安全にシールド機を到達させる新坑口装置を開発した。今後は現場への適用を通じて、立坑内への出水や土砂流出による災害の防止、工期短縮などにつなげる。

[BUILT]

　戸田建設は2025年2月18日、シールドトンネル工事の到達工において、高水圧下でも安全にシールド機を到達させる新たな坑口装置を開発したと発表した。立坑内への出水や土砂流出による災害の防止に加え、地盤改良の省略によるコスト低減や工期短縮が可能になる。

装置構造図と適用状況　出典：戸田建設プレスリリース

　従来のシールド到達側の坑口装置では、止水パッキンがシールド機に押されて折れ曲がる方向が地下水圧の作用方向と同じになるため、高い地下水圧が作用する深層で止水性能の維持が難しいという構造上の課題があった。対策のために坑口部の地盤改良や凍結などの工事が必要になり、工事費の増加や工期延長につながっていた。

従来構造の到達側坑口装置における止水性の課題　出典：戸田建設プレスリリース

　新開発の坑口装置は、2つの鋼製筒体を重ねた二重構造（坑口本体部と坑口スライド部）を採用、坑口スライド部の端部に隔壁を設けた。シールド機の付着物を除去するパッキンを坑口本体部の地山側に、止水パッキンを坑立坑側に取り付けている。シールド機が到達位置に達するまでは坑口スライド部が止水パッキンを拘束し、到達後に立坑内にスライドさせることで、止水パッキンがシールド機に密着する仕組みだ。

　止水パッキンは地下水圧の作用方向とは反対の向きに折れ曲がるため、水圧が高いほどパッキンがシールド機の胴体に密着し、確実に止水する。シンプルな構造のため、シールド機の大きさや地下水圧など条件が異なるさまざまな施工条件に対応する。

新装置を使用したシールド機の到達手順　出典：戸田建設プレスリリース

　新装置は自社シールド工事に適用し、計画通りの施工が可能であること、立坑内や周辺環境にも異常がないことを確認した。現場適用を通じて、立坑の大きさに応じた坑口スライド部の寸法調整や、坑口スライド部の引き込み量をより正確に管理する方法などの新たな課題が得られ、改良に取り組んでいる。

　戸田建設は今後、新装置を積極的に適用して到達工でのトラブルを削減し、シールドトンネル工事の安全／安心な施工を実現する。