特集

狭隘空間での施工～困難な施工条件を克服する推進工法の技術～

解 説よりコンパクトな立坑からの施工をめざして
─コマンド工法φ3,500mm 立坑シリーズの開発─

か ね こ

金子

けいた

あ き や ま恵太

秋山㈱アートコーポレーション
営業本部長

1

はじめにだ い い ち

大一

コマンド工法協会
技術員へのニーズは今後も増加するものと予想される。
本稿ではコマンド工法の技術開発目標のひとつである

コマンド工法は過密化する都市部において小規模立「小規模立坑からの発進」に向けた対応として今般新た坑より中口径の推進工事を行うことを目的として開発されに開発したφ3,500mm 立坑シリーズについてその特徴をた工法である。本工法はこれまで次に示す「3 つのC」説明するとともに本機を使用した最新の施工事例であるを目標として技術開発を行ってきた。

宮城県塩竃市の事例を報告させていただくこととする。

【コマンド工法の開発目標】
１．ＣＯＭＰＡＣＴ⇒ 小規模立坑からの発進

2

工法の概要

２．ＣＵＲＶＥＤＬＩＮＥ⇒ 曲線施工2.1 コマンド工法の概要

３．ＣＯＳＴ ＤＯＷＮ⇒ 長距離施工によるコストダウン①工法の分類
コマンド工法は、図−1に示すように（公社）日本推進技

この結果平成 11 年の施工開始以来、発注者、施工者皆様のご指導により施工件数を重ね、平成 29 年 3月

術協会の分類における「泥濃式推進工法」に属する工法である。

現在で施工件数 337 件、施工延長 70.1km、施工スパン数 437となった。これまでの施工実績を通じて、コマンド工法は初期の開発目標を達成することができたものと考えている。
しかしながら近年、降雨特性の変貌に伴う浸水安全度の見直し、インフラ施設の老朽化に伴う都市部での下図−1 コマンド工法の分類

水道再構築事業など、推進工法にとってこれまで以上に過酷な施工条件が求められる状況となっている。

②適用管種

こうした社会状況の中で埋設物の錯綜する狭隘な都

適 用 管 種は下 水 道 推 進 工 法 用 鉄 筋コンクリート

市部の地下空間でも施工可能な大中口径管推進工法

管（JSWAS A-2）の 呼 び 径 800、900、1000、1100、

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1200の5 種類であったが、今回さらに呼び径 1350を追なおコマンド工法では推進延長と管径により立坑径が加し6口径体制となった。管長は、標準管 2.43m および決定されるため、図−2に立坑径の選定フローを示す。

半管 1.20mのいずれも使用可能である。また急曲線部にこのように、コマンド工法は同径クラスの他推進工法と比おいては曲線追従のため1/3 管等の使用も可能である。

較しても極めて小規模な立坑からの施工が可能であり、③発進立坑加えてできる限り標準管（L＝2.43m）を使用することで施工径別の発進立坑径を表−1に示す。今回新たに施工効率のアップと施工コストの縮減を実現できることが

φ3,500mm立坑シリーズを追加することで施工径も従来の特徴となっている。

呼び径800〜1200に加えて呼び径1350が可能となった。

④適用土質適用土質は、通常タイプのコマンド工法（写真−1）

表−1
立坑径（φ・mm）で粘性土〜玉石混り土。ローラビットを装備したコマンド

施工径別の発進立坑寸法

呼び径管長（m）

備考

800
2,500

900

は、長距離施工を行う場合、掘進土質が途中で変化することが想定されることから、幅広い土質に対応できる

800
3,000

2.431000
1100
1200

1.20

軸圧縮強度 80MN/m2 程度の岩盤）であり、広範囲な土質に対応可能であることも当工法の特徴である。これ

1.20

1000
900

−S 工法（写真−2）では玉石混り土〜硬質土（2）（一曲線施工時は、1/3 管も使用可

ことは長距離施工の必須条件である。

1000
【新開発】
3,500

1100
1200

2.431350

写真−1 コマンド工法

写真−2 コマンド－Ｓ工法⑤推進延長
推進延長については、施工条件ごとに推進力の検討を行う必要があるが、概略の目安としてはMGSシステム（推進力低減装置）併用時で、φ3,000mm 立坑で最大 L＝640m、φ2,500mm 立坑でL＝470m、φ3,500mm
図−230

発進立坑径の選定フロー

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立坑でL＝500m 程度である。

このような長距離推進を可能としているのは、泥濃式推進工法特有のオーバカットによる摩擦抵抗の低減と、MGSシステムと呼ぶ推進力低減装置の開発により実現されたものである。
なお、コマンド工法の最長区間記録は平成 19 年に福井県福井市で行ったL＝614mである。
2.2 φ3,500mm 立坑シリーズへのバージョンアップ
コマンド工法ではコンパクトな立坑を採用することで地上交通への影響を極力低減することを開発目標としてきた。

写真−3 「下水道展’17 東京」コマンド工法φ1,350mm 機の展示状況 1

このため「全面通行止め」を回避し、できるだけ「片側交互通行」で施工が可能であることが目標であった。
以上のことから発進立坑径においては一車線に納まる限界としてφ3,500mm が上限と考え、φ3,500mm 立坑によりさらなる施工径のアップを企画し、今回φ3,500mm立坑シリーズへのバージョンアップを行った。
今回開発したφ3,500mm 立坑シリーズのφ1,350mm
機は2017 年東京ビッグサイトにて開催された「下水道展’17東京」においても出展させていただいた（写真−3、4）。

3

φ3,500mm 立坑シリーズの特徴について

φ3,500mm 立坑シリーズの推進説明図を図−3に示す。φ3,500mm 立坑シリーズの特徴を整理すると下記

写真−4 「下水道展’17 東京」コマンド工法φ1,350mm 機の展示状況 2・ 全管種について標準管（L＝2.43m）の使用が可能（ただし急曲線がある場合には曲線半径により半管、1/3 管を考慮する必要がある）の通りである。

・ 発進立坑からの両方向押しが可能【立坑φ3,500mmシリーズの特徴】

・ 到達立坑はφ2,500mm

・ 対応管径は呼び径 1000、1100、1200、1350

・ 最小曲線半径 R＝30までの急曲線に対応【新開発】φ3,500mm
呼び径

使用管種管長（m）

推進
方向

標準管

2.43

両押し可

1000
1100
12001350

図−3 φ3,500mm 立坑シリーズの延長説明図

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施工事例 ─小規模立坑（φ3,500mm）よりφ1,350mm 標準管を両押し施工─

計画である。掘進土質は、N値0の軟弱粘性土層であり、コマンド工法では「小規模立坑からの発進」「長距施工スパンは全体で2スパンあり、No.2 〜 No.1 発進離施工」「曲線施工への対応」を開発目標としてきた。

立坑が L＝105m、No.1 発進立坑〜到達立坑（シール

本稿では工程短縮のため当初計画の矩形矢板立坑ド立坑）が L＝45mである。シールド立坑内ではマンホーから小規模立坑（ケーシング立坑φ3,500mm）に変更

ルの構築工程が迫っていたことから、2 箇月以内にNo.1することとなった施工事例を紹介する。

発進立坑の築造、45mの下流側スパンを完了させるこ4.1とが求められた。図−5に当工事の平面図、図−6に工事の概要

土被りは4.5m 程度である。

施工業者：㈱アートコーポレーション

縦断図を示す。

工期（推進）：平成 28 年 9月〜平成 29 年 1月

4.3

呼 び 径：1350（1）No.1 発進立坑当初設計では工程が長期化しシー

区間距離：105m（上流側）、45m（下流側）（2スパン）
平面線形：上流側スパンR＝250m
下流側スパンR＝168、107m
施工場所：塩竃市内（図−4）4.2

施工上の問題点と対応
ルド工事の工程に整合しない

当初計画ではNo.1 発進立坑は鋼矢板打設による矩形立坑□ 4,000×8,000mmを予定。根入れ部の土質が軟弱なため超高圧噴射工法による底盤改良を併用する施工条件計画となっていた。

本工事は塩竃市内における雨水枝線（L＝150m）

前述のように本工事の到達立坑となるシールド幹線立の布設工事である。施工対象路線は、市道下に計画さ坑内ではマンホールの構築が迫っており、矢板立坑構れた呼び径 1350の雨水枝線管路であり、到達部でシー築後に推進工事を行う工程ではシールド工事と整合しなルド施工中の雨水幹線（内径φ3,000mm）に接続するいことが判明した。
このため発進立坑を短期間で施工可能なケーシング立坑に変更するとともに、推進工法も小規模立坑からφ1,350mmの両押しが可能な工法とする必要が生じ、コマンド工法が採用された。
図−7にNo.1 発進立坑の状況遷移を示す。
（2）矢板水路の矢板引き抜きに伴う地盤の強度低下と掘進機の沈下No.1 発進立坑〜到達立坑（シールド立坑）間には既設矢板水路がある。
推進工法はこの矢板水路下を通過する計画である。事前の調査により矢板根入れ部が掘進深度に達しており、掘進の支障となることが判明したため推進工事の準備と平行して別途工事にて矢板の引き抜き撤去工事を行った。

図−432

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施工位置

軟弱粘土層においては矢板の引き抜

図−5 コマンド工法施工区間（7793 路線）平面図

図−6 コマンド工法施工区間（7793 路線）縦断図

きによる乱れが生じ、極端な強度低下が生じることが多て掘進機の機首を上げ気味に維持しながら通過するととく、通過時に掘進機の沈下を誘発することが懸念されもに、掘進停止時間を極力短縮することで無事通過すた。施工に際しては矢板引き抜き部の前後区間においることができた。

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図−7No.1 発進立坑の変更（3）雨水きょ□ 2,000×1,500mm
2 断面の支持杭の確認
No.1 発進立坑〜到達立坑（シールド立坑）間には題も発生した。
【転石の遭遇による掘進停止】

複断面の雨水きょ□ 2,000×1,500mm があり、推進工法No.1 立坑から到達立坑（シールド立坑）に向かうス

ではこの雨水きょを下越しする計画である。基礎地盤がパンの途中で転石（φ800mm 程度）に遭遇し掘進停

N 値 0の軟弱地盤であることから支持杭の打設が懸念さ止に陥った。掘進地盤が N 値 0の軟弱粘土地盤であっれた。

たことから掘進機は礫破砕タイプではなく一般土質対応

このため推進工事の準備と平行して事前調査を行うこ機を採用しており礫への対応は想定外であった。ととなった。調査の結果、支持杭の打設配置が判明しこの事態に掘進機の前面にφ3,000mm のレスキューた。このため、推進工法は杭間を通過するよう曲線を2立坑を築造して対応を行うこととした。すなわちレスキュー箇所入れたS 字曲線の平面線形に変更して対応するこ立坑内で掘進機の面板を礫対応タイプに換装する方法ととなった。

を立案した。掘進機前方の巨礫はレスキュー立坑から4.4除去するとともに、探査ボーリングにより前方探査を行っ

施工結果

シールド工事のマンホール構築時期に間にあわせるたたところ、幸いにも礫等は確認されなかった。これによりめ推進工事では下記の対応を行ったことにより本工事は面板の換装は行わずにそのまま到達立坑まで掘進を再無事に完了することができた。

開し、無事完了することができた。

・ 発 進 立 坑を工 事 工 程の早いケーシング立 坑φ3,500mmに変更した
・ 推進工事の準備期間中に別工事で支障となる鋼矢板の撤去を行った
・ 雨水きょ基礎杭を回避するため平面線形を直線からS 字曲線に変更した

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しかし実際の推進工事に際してはさらなる想定外の問

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【N 値 0 軟弱粘土の掘進管理】
N 値 0 の掘進土質については施工前より掘進機の沈下が懸念された。特に発進坑口部と到達坑口部においては掘進速度が極端に低下するためこのリスクが高い。
このため発進・到達坑口部に掘進機の姿勢を安定させるのに十分な改良ゾーンを確保することで対応した。また軟弱地盤では掘進機が一旦計画線を外れて沈下するともとの線形に戻すことは極めて難しい。このため

6

おわりに機首を上げ気味にコントロールすることで掘進機の沈下呼び径 1350の推進工法をφ3,500mmの小規模立坑を防ぐよう留意して施工した。こうした技術はオペレータから両発進した事例として塩竃市の事例を報告させていの熟練度に左右されることから、軟弱地盤では特にオペただいた。

レータの技量が重要である。

推進工法において発進立坑を小規模化することは工程短縮、コスト縮減に大きなメリットがあるものと考えてい

5

今後の課題

都市部においては浸水対策に伴う雨水増補管の新設、老朽化インフラの再構築など大中口径の推進工事を錯綜する埋設物の中で施工することがこれまで以上に求められるものと予想される。
コマンド工法ではφ3,500mm 立坑シリーズをさらに発展させ施工管径のさらなるアップが今後の課題であるとる。コマンド工法φ3,500mm 立坑シリーズでは標準管（L＝2.43m）を両方向に推進可能であることなど今後ます
ます複雑化するインフラ工事の中で極めて有効性の高い技術であると考えている。
コマンド工法は都市内推進工事の安全施工を目標に、より一層の技術向上に努めて参りますので、発注者、施工者の皆様よりご指導を賜りますよう協会員一同お願いいたします。

考えている。
またコマンド工法ではレーザジャイロを用いた自動測量〇お問い合わせ先システム、チャンバクラッシャ装置（発案中）の採用により、コマンド工法協会

複雑化する線形の構築に際して高い品質確保と管内無〒732-0052

人化に向けたステップアップに挑戦中である。

広島市東区光町 1-13-20ディア光町 2F
Tel：082-261-5876
Fax：082-261-5925

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