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シールド工法とは?

しーるどこうほう

シールド工法とは、地中に円筒形の掘削機(シールドマシン)を推進させながらトンネルを掘り進め、内側にセグメントを組み立てて覆工する地下工事工法です。

シールド工法は、都市部の地下空間に鉄道トンネル下水道・共同溝などを構築する際に広く用いられる工法で、シールドマシンと呼ばれる鋼製円筒の掘削機が中心的な機械設備です。

基本的な仕組みとして、シールドマシンの前面にあるカッターヘッドが地山を切削し、掘削土は機内に取り込んで坑外へ搬出します。マシン後方ではコンクリート製や鋼製のセグメントをリング状に組み立て、これが永久トンネル壁(覆工)となります。シールドジャッキでセグメントを反力にしてマシンを前進させる仕組みです。

工法の種類は地盤条件によって分類されます。

  • 土圧式:カッターチャンバー内の土砂で切羽土圧を管理
  • 泥土圧式:添加材で改良した掘削土で圧力バランスをとる
  • 泥水式:加圧した泥水で切羽を安定させる

意義として、開削(オープンカット)が困難な都市部の交通下や軟弱地盤でも安全に施工でき、地表面への影響を最小限に抑えられる点が大きな強みです。東京・大阪などの地下鉄や首都圏の下水道網は、シールド工法によって大規模に整備されてきました。

使い方・例文

東京の地下鉄新路線の建設で、既存の地下構造物や建物密集地の下を掘り進める際にシールドマシンが投入されます。

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