トンネル工事の工法のひとつに「シールド工法」と呼ばれるものがあります。
今回は、シールド工法とはどのような工事なのか説明します。

シールド工法とは

シールド工法とは、「シールドマシン」と呼ばれる筒状のトンネル削岩機を使って、土の中をゆっくりと掘り進める工法のことです。
土砂の崩壊を防ぎながら、マシンの内部でトンネルの外壁となるブロックである「セグメント」を組み立てていきます。
シールド工法は、このようなトンネルの壁を作りながら安全に掘り進めていくトンネルの工事方法です。

シールド工法は、特に1,350mm以上の管径で、かつ500～1,500m程度の長距離を施工する場合に有利な工法とされています。
ただし、設備は大規模になり、工事ごとにマシンを製作する必要があります。

工事の進め方

シールドマシン工法においては、「土を削る」、「土を運び出す」、「前進」、「セグメント組み立て」の4つの作業を繰り返すことになります。

・土を削る
カッターフェイスを全力回転させると、約500のカッタービットが固い地盤を削りとります。
左右両方向に回転可能なカッターの場合、1回転約2分の速さで回転します。

・土を運び出す
削りとられた土は、スクリューコンベアでベルトコンベアに載せられトンネルの外に運び出されます。

・前進
シールドマシンで掘削を続けながら前進していきます。
シールドジャッキ50本を組み立てたセグメントに押し付け、ジャッキを伸ばすことで前進します。

・セグメント組み立て
シールドマシンの前進後、トンネルの壁を作るため、エレクターが9分割されているセグメントを組み立てていきます。

トンネルが掘り終わった際には、シールドマシンは解体され搬出されます。
この後、道路を支えるため、コンクリートで床版を作り舗装工事を行います。
これにより、車が走っても壊れない強度になります。
そして、照明や換気設備といったものを設置したらトンネルが完成します。
最後に、立杭を埋め戻して工事前の環境に戻せば工事が終了です。

シールド工法の事例

今回紹介したシールド工法は、さまざまなトンネル工事に用いられていますが、有名な事例としては「東京湾アクアライン」が挙げられるでしょう。
また、地下鉄工事などでも利用されます。このように、シールド工法は我々の生活になくてはならないインフラ開発に大きく貢献しているのです。
トンネル工事の仕事に就こうとしている人には知っておくべき重要なことです。