前田建設／シールド機前方に二重回転カッター採用／掘進速度向上、大断面に適用20140526建設工業

前田建設／シールド機前方に二重回転カッター採用／掘進速度向上、大断面に適用20140526建設工業

　前田建設は２３日、大断面のトンネル工事向けにシールドマシン前方のカッターを内周と外周の二重構造にし、それぞれ独立して回転させる新技術を開発したと発表した。大断面シールドマシンのカッターは通常、外周部に比べ内周部の回転速度が極端に遅くなる。二重構造にして内カッターの回転速度を上げれば、掘進速度の向上につながる。実験機を使った模擬地盤の掘削で効果を確認した。道路や鉄道工事への適用を目指す。

　シールド工事は近年、大深度、長距離化が進み、高速掘進が求められている。内カッターを高速回転させるシールドマシンは、海外では既に数件の実例があり、国内でも各種の構造が特許出願されている。ただ、国内の大深度の地質に対して掘進スピードを向上できるかどうかについては知見が少なく、実用化に至っていない。そこで同社は、大深度の固結した砂粘土地盤を想定した模擬地盤を用意。内カッターの回転方法を変えられる外径８００ミリの実験機を製作し、１２年度から掘削実験を進めてきた。

　実験では、マシンの負荷を代表するカッターモーターのトルクとジャッキの推力を計測。内カッターの回転方向や速度、前方突出、内外比などを変え、パターン別にデータを集めた。その結果、内カッターを速く回すことで推力、トルクが低減。掘進速度が大きいほどその効果は顕著で、今回の実験では単円の回転と比較し、推力を最大で３５％、トルクは２０％それぞれ低減できた。掘進速度の向上を確認できた実験は国内では同社が初めてという。