山岳トンネルの覆工コンクリート打設用に「ホース伸縮式連続打設システム」を開発

覆工作業の品質向上?省力化システム「OTISM/LINING」の現場実用化にめど

プレスリリース

株式会社大林組(本社:東京都港区、社長:蓮輪賢治)は、北陸鋼産株式会社(本社:富山県滑川市、社長:酒井正)と共同で、山岳トンネルの覆工において、ホースを用いることで打ち込み時のコンクリートの落下高を最小限にできる「ホース伸縮式連続打設システム」を開発しました。

ホース伸縮連続打設システム全景

大林組は、山岳トンネルの施工における生産性を飛躍的に向上させる山岳トンネル統合システム「OTISM(Obayashi Tunnel Integrated System)」の開発に取り組んでいます。

本システムは、トンネル施工における掘削作業の安全性向上および覆工の品質向上を図り、それぞれの作業の一連の工程を省力化することで、全体の生産性を向上させるものです。このうち、覆工(LINING)に係る品質向上?省力化を実現するシステム「OTISM/LINING(オーティズム/ライニング)」について、今回の「ホース伸縮式連続打設システム」の開発によって現場実用化のめどが付きました。

建設業においては、技能労働者の高齢化や、新規入職者数の減少による人手不足への対応が喫緊の課題です。また、覆工コンクリートなどのコンクリート構造物の経年劣化は、施工時の初期欠陥による影響を大きく受けます。したがって施工時に品質向上を図ることは構造物の長寿命化にとっては重要な要素です。

山岳トンネル覆工の品質向上?省力化システム「OTISM/LINING」

そこで、覆工作業を5つの分野(防水シート張り付け、セントルセット(移動式型枠の設置)、コンクリート、打設、養生)に分け、各分野で品質向上や省力化に資する技術を統合した「OTISM/LINING」として開発してきました。5つの分野のうち、コンクリートでは「ニューロクリートNeo®」、養生では「モイストキュア®」が実用化済みで、多くの現場で採用され成果を上げています。さらに、開発済みの「長尺防水シートの自動展張システム」も現場での実用化を控えており、セントルセットの開発も進んでいます。今般、覆工コンクリートの連続打設システム「ホース伸縮式連続打設システム」についても現場での効果を検証できたことから、「OTISM/LINING」は完成が近づいており、今後、現場で実用化されれば、品質向上だけでなく、現在6人~9人必要とする覆工作業に要する人員が、2人~3人にまで省人化できます。

今回開発した「ホース伸縮式連続打設システム」は、覆工コンクリートの打設時に、左右1列に配置したホースをコンクリートの打ち上がりの高さに合わせて自動で引き上げることで、鋼製配管の切り替え作業をせずに連続して打設ができるシステムです。

(左)従来工法、(右)ホース伸縮式連続打設システム

従来の覆工コンクリート打設作業では、限られた打設口からコンクリートを流し込む山岳トンネル特有の打設方法を採っていたため、筒先からの落下高が大きくなることがあり、コンクリートの材料分離(※1)や余剰空気を巻き込むリスクがありました。また、打ち上がりの高さに合わせて、狭あいな施工空間で重量物である鋼製配管を作業員が都度切り替えて打設しています。そのため、配管の切り替え作業や清掃作業に時間と労力がかかっており、それらの作業が遅延した場合、所定の時間内に打ち重ねが終わらずにコールドジョイント(※2)が発生してしまいます。

「ホース伸縮式連続打設システム」は、打ち上がりの高さに応じてホースを引き上げるため、最小限の落下高での打ち込みが可能となり、材料分離や余剰空気の巻き込みを防ぎ、配管切り替えによる打ち重ね時間の超過や苦渋作業も解消されます。

現場での検証を通じて、覆工コンクリートの品質向上を実現するとともに、打設作業に要していた人員を削減できることを確認しました。

覆工コンクリート打設状況

大林組は、山岳トンネル工事において「ホース伸縮式連続打設システム」を積極的に活用し、覆工コンクリートの品質向上?省力化に努めます。また、「OTISM/LINING」の早期実用化をめざし、品質向上と省力化を実現します。

  • ※1 材料分離
    コンクリートの基本材料は、セメント、細骨材(砂)、粗骨材(砂利)、水で構成される。材料分離とは、硬化前のフレッシュなコンクリートの構成材料の分布が不均一となる現象で、高い所からコンクリートを落下させると材料分離が起こりやすい。本システムでは、中流動コンクリートと同等以上の材料分離抵抗性?圧送性の性状を有するコンクリートを対象としている
  • ※2 コールドジョイント
    コンクリートを打ち重ねる際に、上に重ねる層の打設までに時間がかかってしまい、先に打設したコンクリートがある程度硬化し上の層のコンクリートと一体化しない状態のこと。上下層の境界に付着の弱い部分ができてしまい、強度が低下したり、漏水の原因となったりする

以上

この件に関するお問い合わせ先
大林組 コーポレート?コミュニケーション室 広報第一課
TEL 03-5769-1014

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