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DO-Jet工法研究会

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見えないところから支える

世界でも類を見ないオンリーワン技術

DO-Jet工法研究会技術委員

(N.JETエンジニアリング㈱取締役技術部長)

志村 洋平

非開削で地盤改良と支障物除去を同時に

 DO-Jet工法は、推進およびシールド工事において障害となる地中支障物に非開削で対応するために開発された工法。地中支障物への対応は、前方探査、地盤改良、切断・除去の三つの基本機能から構成されており、各基本機能を単独で使用することも可能だ。

 近年では、地下鉄等の重要構造物を横断する場合など、地上からの地盤改良が困難な現場において、掘進機から強度のあるセメント系の地盤改良を行うことができる同工法に注目が集まっている。

 この地盤改良と支障物対応が可能なDO-Jet工法は、世界でも類をみない、まさにオンリーワンの工法。同工法を活用することで、重要構造物の防護改良と推進工法やシールド工法において最大の懸案事項であった地中支障物対策を解消し、安定した掘削を可能とした。


DO-Jet工法の三つの機能

 【前方探査】加速度センサーによる音響機能を装備。支障物に探査材を噴射し、反射音をスペクトルモーメント、振幅平均値等で解析。支障物の位置と材質、形状、範囲などを正確に判定して切断計画図作成まで行う。

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  • 前方探査状況
  • 超高圧地盤改良による地盤改良体
  • 地盤改良体の確認状況
  • (上)切断材噴射状況、(下2枚)切断材固化状況

 【超高圧地盤改良】重要構造物の防護や周辺地盤の安定などのため、セメントミルクと珪酸ナトリウム溶液を混合した地盤改良材を噴射。地中内において掘進機外径の外側および掘進機前方に地盤改良材を噴射し、地中支障物の裏側まで固め、安全かつ確実に地盤を改良する。

 【切断・除去】ポリマーに研磨材を添加したアブレシブスラリーと珪酸ナトリウム溶液を混合した切断材Max245MPaで噴射。カッターの回転およびノズルスライド機構によりH型鋼、鋼矢板等の支障物を切断。細断した支障物は掘削機内で回収する。

 一般的な推進・シールド工事において、地上から重要構造物の防護改良ができない場合、地上より立坑を設置して、水平注入での防護改良を行っていた。また、地中に支障物が発見された場合も支障物を除去する際、地上からの立坑設置が必要であった。さらには、薬液注入等により地下水の止水や地盤改良を行い、地中内で作業員が支障物を除去するケースがほとんどであった。しかし、これらの対応は、長期の交通渋滞を発生させ、大幅な工事遅延、工事費の増加を招くとともに、劣悪な地中環境の中で支障物の撤去等を行う、危険と隣り合わせの作業環境であった。

 これに対しDO-Jet工法は、ルート上の支障物を切断・除去しながらの掘削を可能とすることから、従来工法より大幅な工期短縮を図り、また、立坑設置や地上からの地盤改良の必要がないため、安全な作業環境を確保し、交通渋滞を回避。加えて、支障物除去に伴う費用も削減できるため、大きな社会貢献につながる。


交通インフラ分野でも注目

 これまで、東京都下水道局から発注された「第二十二社幹線暫定貯留に伴う切替その2工事」での初施工(施工期間:平成16年3月~17年11月)を皮切りに、下水道トンネル工事を中心に今日まで40件以上の実績を積んできた。

 DO-Jet工法研究会技術委員の志村洋平氏は、「これらの実績とオンリーワン技術によって安定的な施工技術が評価され、2012年国土技術開発賞の優秀賞を受賞するとともに、鉄道や道路といった交通インフラの大規模工事においても注目されてきている。下水道分野から生まれた技術だが、下水道工事以外のインフラ分野においても社会に貢献できることは、技術者として大きな喜びだ」と自信を深める。


施工技術のスキルアップへ

 今年度に入ってDO-Jet工法研究会では、DO-Jet工法のさらなる技術の向上を目指して、N.JETエンジニアリング㈱の機材センター(富山県高岡市)において実証実験と施工技術のスキルアップを図ることを目的とした研修を推進している。

 DO-Jet工法は一般的な推進・シールド工法にはないオンリーワン工法であるが故に、推進・シールド工法の技術者であっても簡単に施工できる技術ではない。

 「入社後、最初の配属先は、初施工の『第二十二社幹線暫定貯留に伴う切替その2工事』の現場で、切断材を練ることからのスタートだった」と当時を振り返る志村氏。その姿からは、専門知識を広く、深く習得することは決して簡単ではない、ということをうかがわせる。

 現在、現場第一線の施工技術者は40~50歳代のDO-Jet工法創設期のメンバー。こうしたベテラン技術者の知識と経験をマニュアル化して、20~30歳代の若い社員に継承・進化へつなげていくことが最大の目標。「個人のスキルアップと会社のレベルアップを図るとともに、研究会としては、施工体制の充実へこの工法を手掛ける技術者を多く育成し、社会に大きく貢献していく技術集団へとステップアップしていきたい」と意気込む。


目指すべき道

 今後、さらなる展開が期待されるDO-Jet工法。これからの歩みを支える担い手の一人である志村氏の思いは熱い。「現状は、熟練工に頼った施工体制になっているため、安心して現場を任せられる技術者を一人でも多く育てたい」と語る一方、「作業効率の向上や安全性の強化、作業員の少数化につなげていくため、システムの自動化・AI化を進めたい」と、同工法が有する高いポテンシャルから非開削分野のユニバーサル工法としてさらにバージョンアップへと導いていこうとする高い志を垣間見た。


記者の視点

 地下利用空間が多い都市部では、地下空間を構築する際に使用されたH鋼や鋼矢板など仮設材料がそのまま残置されているケースが多く見られ、地中内での推進工事やシールド工事において大きな障害となっている。従来工法による掘削過程において障害物に遭遇すれば、発注者責任として立坑の新設やルート変更など設計変更が行われ、施工期間の長期化や工事費の増加を招いていた。   

 近年、導入が進んでいる総合評価方式による入札契約制度では、受注者責任として設計変更が行われにくく、負担が増すことが考えられる。DO-Jet工法は、地中内で掘削過程の中で前方探査・地盤改良・障害物の切断・除去を可能とし、立坑設置や地上からの地盤改良の必要がなく交通渋滞が生じず、障害物除去の工期の大幅削減を実現した。

 東京都下水道サービスとN.JETエンジニアリング、スギノマシンの3社が強い結束の基に開発したこの工法。今や40件以上の実績を誇り、高速道路トンネルや地下鉄工事に注目されている。非開削工法が抱えていた弱点を解消したこのユニバーサル技術が、これまで以上に社会インフラ整備に大きく貢献していくことを期待したい。

Profile

 DO-Jet工法研究会は2005年7月11日、会員間の情報交換を密にし、DO-Jet工法の普及および技術向上に向け、「技術情報の交換および広報活動」「標準的な設計、仕様、積算、施工法等の調査研究」「技術の研究および開発」「関係機関に対する連絡調整」などを図ることを目的として発足。

 施工実績は2021年9月現在で45件。会員は大手ゼネコンらで構成し2021年9月現在、正会員23社、賛助会員6社となっている。会長は鹿島建設(株)土木管理本部統括技師長の中川雅由氏。

 

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