泥濃式推進工法における地山の挙動および安定性に関する研究
岩盤・開発機械システム工学研究室 4年  吉田 辰洋

1. はじめに
 わが国は、国土が狭い上に都市に人口や経済拠点が集中し、過密な都市構造となっている。この都市構造の中では、上下水道、ガス、電力、通信ケーブル等の ライフラインの管埋設は、都市部の地下浅部空間に施工せざるを得ない。このような長距離、曲線推進現場への適用を目指したものが、発展の著しい推進工法で ある。しかし、これまで工学的に脚光を浴びなかったため、既に数多くの施工実績はあるものの系統的かつ普遍的な検討が見られず、現場経験に依っている場合 が多い。特に、土質の適用範囲が広い泥濃式推進工法は、施工事例が増大しているにも拘わらず、推進に伴う地山の安定性に関する十分な理論的解明がなされて いない。
そこで本研究は、現場実験および二次元有限要素解析を行い、泥濃式推進工法における地山の挙動および安定性について検討した。

2. 泥濃式推進工法について
 本工法は、図1のように発進立坑より掘進機とそれに追従する推進管が元押しジャッキの推力によって地山に圧入される非開削管渠埋設工法のひとつである。 掘進機先端の切羽では、掘削地山と送泥材を攪拌した高濃度泥水が加圧充填され、切羽前方の土圧に対抗することで切羽の安定性が確保される。また、推進管と 地山の間に設けられるテールボイドにゲル状を呈する可塑剤が注入されるため、推進管と可塑剤との接触により低推力で長距離の施工が可能となる。

                                              図1 泥濃式推進工法の概要
3. 現場実験および数値解析
 推進前後の地山の挙動を把握するために、砂および砂礫地山を造成し実験工事を行った。実験現場の土被りは1.5mで、推進には内径φ800mmの円形掘 進機が用いられた。なお、推進長は24.8mであり、掘進機直上および左右50cm地点の推進前後の地表変位量および地中変位量を測定した。また、推進前 後の推進管周辺地山の透水性の変化をはじめ、推進終了後に地山を開削し、テールボイドや切羽前面の地山性状の観察も併せて行った。さらに、本実験工事によ り得られた結果の妥当性について検討するために、二次元有限要素プログラムPhase2を用いて解析した。

4. まとめ
@ 掘削機前方の地山では、先行隆起が発生し、掘進機後方で は、順に切羽沈下、テールボイド沈下、後続管沈下、圧縮・圧密沈下が発生する。
A 推進管上部の地山では圧縮・圧密現象が発生し、地山のアー チ作用により土被り圧が保持される。
B テールボイドに注入される可塑剤により、地山側では逸泥防 止の機能を果たすとともに、推進管側では推進摩擦力の低減効果を発揮する。
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