防爆型泥土圧式アルティミット工法による長距離推進 [ 推進力・管内測量・坑壁切削・可燃性ガス対応 ]

周面抵抗力の低減には、一次・二次滑材注入方式を選定し、一次と二次滑材ともに高粘性滑材「アルティーK」（一液型）を採用しました。

滑材注入方法としてアルティミット自動滑材注入システム「ULIS」を採用しました。
ULISは推進管内に配置された複数の滑材注入孔にバルブユニットを接続し、集中制御で「注入箇所」「1孔当りの注入時間」「注入量」「掘進速度」「上限圧」を設定することにより、掘進速度に合わせ自動で一次および二次滑材注入を行うことができるシステムです。（写真-2） 　
二次注入孔は25mごとに設け、均等に注入する計画としました。
以上の対策から、計画推進力の60～70％の推進力で到達することができました。（図-2）

自動測量システムを採用し、通常1時間程度かかる測量時間を15～20分に短縮することで日進量を確保しました。（写真-3）

ジャイロコンパスにより掘進機の方位角をリアルタイムに管理することで、掘進機の位置を想定することが可能になりました。

掘進機のビット形状、配置は施工実績から検討し、また大きく割れた切削片が沈降し一挙に排土するとスクリュコンベヤで閉塞するため、高粘性添加剤を使用することにより閉塞を防止しました。

本工事では、ジャッキスピードを毎分1.2㎜程度に維持できる超低速運転制御が可能な油圧装置を採用しました。
FFU切削時は、カッタトルク60％前後を維持することで掘進機のローリングやカッタトルクオーバ等が発生することなく、順調にFFUを切削することができました。（写真-4）

過去の施工事例からFFUの背面が地山の場合、FFU切削時に薄くなると大きく割れてしまうことから、FFU背面をセメント系地盤改良を施し、大割れを防止しました。

可燃性ガス対策として、防爆区域と非防爆区域で区分し、防爆区域においてはエアカーテン方式を実施しました。
防爆エアカーテン方式の坑内換気は、排気方式を前提としていますが、その排気効果は通常排気風管の吸込み口から風管内径の2倍程度の範囲内とされています。
このため、防爆区域からエアカーテンを経て地上まで排気し、危険区域に向けて送気する送排気併用方式を採用しました。（図-3）
また、掘進機、後方台車、ジャイロコンパスは防爆区域となるため、防爆仕様に改造を行いました。

自動ガス検知システムを採用し、24時間計測を行い計測結果はリアルタイムで集中管理室にて管理しました。（写真-5）

掘進中は基本的に管内を無人化とすることで、可燃性ガスによる危険を回避しました。

1. 掘進機は遠隔操作を採用し、オペレータは立坑内に設置した操作室から掘進機の操作を行いました。
2. 自動測量システムを採用し、管内測量を自動化することで管内作業を点検等の最小限にしました。
3. 土砂圧送機は遠隔操作および自動運転を採用し、オペレータは立坑内に設置した操作室で操作を行いました。

掘進機のスクリュ排土口と土砂圧送機のホッパ部を配管にて接続し、密閉することで掘削残土から発生する可燃性ガスを管内に流入させることなく掘削土砂を輸送しました。