特集／解説

時期尚早であった推進技術提案

特集／失敗と発想の転換は発展の母

解説
時期尚早であった推進技術提案

岡村道夫

機動建設工業㈱技術本部技術部長

1. はじめに紹介いたします。

わが国初の推進工法は、当社が昭和 23 年 5 月に2. 推進関連の開発技術

兵庫県尼崎市の大物というところで、国鉄尼崎臨港線の軌道下にガスのさや管としてφ 600 mm の２. １混合推進工法（当社の呼称）鋳鉄管を約 6 m 推進施工したものであるとされて（1）開発経緯います。それから 61 年が経過し、既に立派な都市

本工法は、推進工法とシールド工法を組み合わ土木の一つの工法として確立され、当初の施工方せ曲線推進を可能にする技術で、当時は混合推進法と比較すれば現在の推進工法は、その規模、延と名付けていました。

長、精度等総べての面で格段に進歩し、技術的に昭和 40 年代当初の推進工法は、如何にしてまっも当初予想もできなかった発展をとげています。

すぐに推進するかに腐心していた時代で、とにか当社は、創業当初から推進工事の専門業者としく直線であるべきだという考え方が強く、安易にて、高い水準の技術開発を第一義にあげ、その基曲線推進を考える情勢ではありませんでした。す本路線を変えることなく推進技術の高度化に努めなわち、推進工法は、非常に長い多数の管を自由てきました。このような考えから、様々な研究開支承で接続しただけの管列をそのまま、後方から発が進められ、多くの成果を上げてきました。そ

推進力を付与して押し進めるため、先頭部は必然れは、600 件以上に上る特許・実用新案の出願に的に曲がりやすいという宿命がありました。これも如実に現われています。

は管列推進の駆動部が後方にあって、先頭に駆動

本稿では、先人達の努力によって開発・実施さ部を有するような牽引式でないということ、いわれた技術の中で、当時の情勢下では余りにも時期ば、長い何台も連結したトレーラの後退運動を想尚早であったと思われる数件の工法について、当定すれば容易に想像できます。もっとも、推進工時の開発経緯と技術の概要及び施工事例について

法では管体の接続がトレーラのように、ピン連結̶ 20 ̶

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ではなくて面接続であることや、地中を推進するので管体周辺の土圧拘束力もある程度期待できるなどの若干の恵まれた条件は存在しますが、基本的にはかなり困難な問題であったことは間違いありません。しかし、このことが方向制御技術、ひいては曲線推進工法に役立つ数多くの創意工夫を産み出したことも、また事実です。当時、埋設される下水管路などは、道路の形状によって曲線を含むことが多く、交差点内や地下埋設物の輻輳する施工条件では、立坑構築や開削工法は採用できないという問題が提起されていました。そこで、曲線区間は、先頭に駆動部をもつシールド工法で、直線区間は推進工法で受けもつ混合推進工法が提案されました。この技術の発想は非常に早く、昭和 44 年の当社カタログに紹介されています。
（2）技術の概要と施工事例【技術概要】
混合推進工法は、図− 1 のカタログに示します
ように、直線区間を発進立坑側、曲線区間を到達立坑側に計画し、直線区間は推進工法で、曲線区

図−１間からは、セミシールド刃口を抜出してセグメン

混合推進工法カタログ

ト組み立てを行う本来のシールド工法で計画されています。の曲線部（R ＝ 15 m）は先端刃口を前進させ、刃【施工事例】

口内に逐次テーパーセグメントを組み立てるシー

前述のように本工法は、昭和 40 年代初めに考ルド工法で施工する計画を提案し採用していただ

案されましたが、このアイデアが実施されたのきました。この混合推進施工は、高精度に無事終は、カタログに紹介されてから 10 年経過した昭了し、発注者からは高い評価をいただきました。

和 54 年でした。

この雨水管路は、現在も雨水排水函渠として健在

それは、大阪府箕面市の雨水幹線工事で、箕面です。

川に放流するためのボックス推進でした。この工その後、通常の推進工事が多忙になってきたこ

事の上流側はφ 2400 mm のヒューム管が推進でとから、混合推進工法の PR 活動も行われること埋設されてきましたが、施工区間では、箕面川にもなく現在に至っていました。近年になって、本架かる西小路橋の橋脚と民地に挟まれた道路復員工法のアイデアが複合推進工法という名称で実施がφ 2400 mm の外径 2810 mm よりも狭く、また、され注目されていることを考えますと、先見の明

最終的に R ＝ 15 m の曲率で約 80 度曲げて川に放があったと考えます。

流されなければならないという制約条件がありま

なお、本工法は、基本となる混合推進工法の特した。そこで、φ 2400 mm のヒューム管と概略許出願は行われず、昭和54年に実施された施工方同等の断面積を有する高さ 2400 mm、幅 1900 mm

法だけが特許出願され、特許登録となっています。の鋼製ボックスを用いて、図− 2 に示しますように、前半 17 m の直線部を推進工法で、後半 20 m
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図−２

写真− 1

推進路線図

混合推進用刃口

写真− 3２. ２混合推進（曲線部）

ステーション工法（1）開発経緯
本工法は、推進工法やシールド工法の発進基地、あるいは資機材の搬出口となる発進立坑や到達立坑に関するものです。
公共の施設である下水道をはじめとする管路は、一般に道路や歩道下に埋設されるため、発進
写真− 2セグメント組立

立坑や到達立坑は道路上に設置されます。このた̶ 22 ̶

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め、交通量の多い道路下や商店街等を通過していく推進施工では、発進立坑や到達立坑の構築が車両通行の支障や商店の営業を妨害することとなり、立坑の設置が問題となっていました。
この問題の解消を目的に、推進路線となる道路上には支障となる発進立坑や到達立坑を開口させることなく、推進作業ができるステーション工法が提案されました。ステーション工法という名称
は、推進工法やシールド工法の発進基地という意味合いから付けられたといわれています。この技術は、昭和 43 年に提案され、昭和 44 年の 1 月に特許出願が行われています。そして、前記の混合推進工法と同様に、昭和 44 年 2 月に発行された当社カタログに紹介されています。
（2）技術の概要と施工事例【技術概要】
ステーション工法は、図− 3 のカタログに示しますように、発進立坑や到達立坑の設置位置に隣接した空地等を確保し、そこに吊込口（ピット）を築造し、吊込口と発進立坑となる推進坑との間に横坑を推進施工して連絡させる方法です。管材

図− 3ステ−ション工法カタログ

図− 4

ステーション工法概略図や資機材の搬入は、吊込口から横坑を通して推進坑へと運搬されます。
当工法の提案により、推進路線となる道路や歩道上には、作業基地等が一切なくなり、工事による支障を完全に排除した推進施工が可能となります。
【施工事例】
本工法の開発は、当時は今ほど車両が多くなかったので、片側通行や迂回路の設置により対処可能であったことから、先ほどの混合推進工法と同様にしばらく採用されることはありませんでした。そして、このアイデアが採用されたのは、何と提案から 27 年経過した平成 8 年で、場所は神戸市でした。
神戸市では、平成 7 年（1995 年）1 月 17 日に発生した阪神・淡路大震災により破損した狐川の改構築することは許されませんでした。

修工事が国道下にシールド工法で計画されまし

このため、路線となる道路上には作業基地等をた。しかし、当時は大震災による復旧作業がピー必要としない当工法が採用されました。横坑のクを迎えており、資機材の搬出路の要となる幹線形状は、大口径シールド工法の発進基地となるた道路上に、シールド工法の基地となる発進立坑をめ、鋼製の矩形断面で外法幅 12 . 1 m ×高 8 . 9 m、

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写真− 4

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吊込口の防音壁写真− 5

トラバーサ設置

推進延長 L ＝ 6 . 7 m となっています。矩形函渠は、大断面のため分割して運搬され、吊込口内で組立てられて一体化されました。ステーション工法
は、幹線道路に一切支障を与えることなく施工され、その後のシールド工事もステーションを利用することにより幹線道路に一切影響を与えることなく、効率良く施工を完了しました。
その後、東京都をはじめとする大都市圏では、過密化する市街地の事情から車線減少や迂回路の設置方法では対応ができなくなってきたことか

写真− 6

ら、本工法が多く採用されるようになりました。

ステーション内推進状況

本工法も、推進管材を横坑内から推進坑内に移動させるトラバーサを推進台として利用する改良

本工法も、当時の情勢下では余りにも先進的な技術等が提案され、より効率の良い施工が可能と発想であったと考えられ、数十年を経過した現在なっています。このトラバーサ技術は平成 9 年ににやっと、本工法の技術が理解されたことに大き特許出願され、特許登録されています。

なタイムラグを感じます。

以下に、平成 13 年に東京都水道局から発注された施工事例を紹介します。

２. ３リモコン圧気工法（1）開発経緯
本工法は、圧気圧により切羽の崩壊を防止しな〈工事概要〉
工 事 名：八王子市宇津木町 602 番地

がら推進施工を行う限定無人圧気工法です。

〜石川町 1416 地先間配水本管推進工法が開発された当初の切羽土砂掘削は、（500 mm・700 mm）新設工事

開放手掘りであったため、常に土砂の流出に対応

推進施工：φ 800 mm × 97 m（1 スパン）しなければなりませんでした。昭和 40 年代に入φ 1100 mm × 1072 m（3 連曲線）

りウェルポイント等の地下水揚水工法が採用されステーション：幅 7150 ×高さ 3500 ×延長 3000

るようになってから土砂の制御はかなり楽になっ土てきました。しかしながら、揚水工法は地盤沈下

質：砂土 被 り：9 . 0 mの原因となり、このことによる工事公害の問題か̶ 24 ̶

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特集／解説図− 5

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リモコン圧気工法概略図

図− 6

推進路線図

ら、圧気それも切羽先端の部分圧気を推進工法で利用することが試みられ、当社でも圧気工法の実施に乗り出しました。ただし、圧気室内での作業環境は極めて悪いことから、作業環境を改善する
当社独自の圧気工法の研究開発に着手し、圧気室内の作業は全部ロボットが行うリモコン圧気工法が開発されました。この工法は、昭和 46 年に特写真− 7

河川横断個所許出願され、昭和 50 年に特許登録されています。
（2）技術の概要と施工事例【施工事例】
本工法は、圧気工法が全盛であった昭和 40 年

【技術概要】
リモコン圧気工法は、図− 5 の概略図に示しま代後半より、技術の信頼性や安全性が認められ、すように、圧気室内の厳しい作業環境から人を解多くの河川横断工事に採用されました。その一実放するために、掘進機の隔壁内のみを限定圧気し、施例を以下に紹介します。

オーガヘッドで切羽地盤を掘削する構造となって〈工事概要〉

います。掘削した土砂は、マテリアルシールコン

工 事 名：公共下水道事業健老汚水幹線

ベアの開発により、隔壁内のロックドアを開閉す（第 2 工区の 1）築造工事ることなく大気圧下に連続的に搬出できます。圧

発 注 者：大牟田市

気室外から窓越しに切羽状況を確認しながら適正

管

径：φ 1200 mm 合成鋼管

な操作ができ、圧気圧も土質に合わせて自由に設

延長：120 m

定でき、万が一、噴発事故等が起きても作業員は

横 断 物：堂面川（川幅全く安全であるなどの利点を有しています。

土 被 り：2 . 5 m

月刊推進技術 Vol. 23 No. 6 2009̶ 25 ̶40 m）

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より発生しており、これらから敷設される下水道
管渠、特に人が中に入れない小口径管渠については、埋設条件・環境条件に応じた適正な管材（塩ビ管、強化プラスチック管）の採用が検討されていました。
下水道管敷設総延長に占める推進工法の割合が約 10 % であるのに対して、開削工法は 80 % 以上となっており、呼び径 200 以下の管材では、硬質塩化ビニル管のシェアが圧倒的でした。当社は、この塩ビ管を推進工法で埋設する試みにも昭和50 年代当初に取り組み、その中で「小口径の軟質ダクトを推進埋設する方法」（特許第 1266184号）を発明しました。これは、総推進力を先導管の先端抵抗力と推進管列の抵抗力に分離し、推進写真− 8管には管列の抵抗力だけを負担させるというもの

リモコン圧気掘進機発進で、エンビライナー工法で実用化され、現在の低本工事は、九州の大牟田市内堂面川の川底横断に採用されたもので推進施工を安全に完了しまし

耐荷力管推進工法として、小口径管推進工法の中で確固たる分野を確立しています。

た。本工法は、その後も安全性が重視される河川横断等の施工に多く採用されました。

さらに、当社では強化プラスチック管等の低耐荷力管の長距離推進の要望に応えるために、この圧気工法は、現在の密閉型掘進機の切羽安定方エンビライナー工法の推進力分散方法をより発展法とは異なり、切羽地盤に泥水や添加材を加えなさせた独自の推進力伝達システムを開発しました。

いため、掘削土砂がクリーンな状態で排出され、下水道管として優れた特性をもつ強化プラスチッ

環境に対して優しい工法です。しかしながら、適用

ク管などの低耐荷力管を安全に長距離推進するこ地盤の範囲が狭かったことや昭和 50 年代に入り、とを可能にした工法で、LLB 工法名称の由来は、密閉型機械推進工法の開発が急速に進んだことか

Method for Lying Pipes of Low Bearing Forceら採用が少なくなり、今では障害物が出る等の特の略で、軸方向の耐荷力に弱い管の推進工法とい殊な条件以外ではほとんど使用されていません。

う意味です。

基本的にはまだまだ研究開発の余地のある工法
ですが、排出土が産業廃棄物にならない点では現（2）技術の概要と施工事例【技術概要】

在の公害防止の観点からも、もう一度再考してもLLB 工法は、図− 7 の構成図に示しますように、良い工法ではないかと考えます。

ケーシングによる推進力の伝達と新たに開発し２. ３たグリッパ機構により、管に作用する負荷（推進LLB 工法力）を大幅に軽減し、軸方向耐荷力の低い強化プ（1）開発経緯
大都市特に政令都市では昭和 50 年代には既にラスチック管等でも安全に長距離推進することを90 % に近い下水道普及率を達成しており、管渠可能としたものです。グリッパ機構は、管内に設の更新・更生といった技術が取り上げられていま置したケーシングに装着されたグリッパチューブした。管の破損、それに伴う地下水の侵入等は、がエア加圧により膨張し、ケーシングと管の内面老朽管渠だけに限られたことでなく、比較的新しを摩擦力で結合します。これにより発進立坑の元い管渠でも、例えば硫化水素による管の腐食等に押ジャッキの推進力はケーシングを通してグリッ̶ 26 ̶

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図− 7LLB 工法構成図〈工事概要〉
工 事 名：足立区保木間 2・3 丁目付近枝線工事
発 注 者：東京都
管

径：φ 600 mm FRPM 管

延長：106 . 3 m

土質：シルト混り粘土

土 被 り：6 . 0 m
本工事の土質は、N 値 0 の超軟弱地盤でありましたが、レベル・センタともに 10 mm 以内の誤差に収まっており、極めて良好な施工精度でし
写真− 9た。また、グリッパ機構も計画した推進力伝達能

グリッパ機構力を発揮し、推進管には過大な負荷は作用せず、パが設置されたそれぞれの区間ごとの管列に伝達推進力の分散効果が確認されました。

されるため、推進管に発生する最大負荷（軸方向また、本工法は、アメリカ・ルイジアナ工科大

圧縮力）はグリッパ設置区間の管外周摩擦抵抗力

において、小口径管推進工法の実物大による実証のみとなり、管がもつ基本的な軸方向の耐荷力にテストが行われ、LLB 工法のグリッパ機構の能力応じてグリッパ機構を必要個数配置すれば、どんが査定され、海外においても高い評価を得ました。

な管材でも安全に長距離推進することが可能な工しかしながら、強化プラスチック管の管材費が法です。LLB 工法に関連した特許・実用新案は、ヒューム管に比べると、かなり高価であったこと前記したエンビライナー工法の基本特許を含め十や公共事業のコスト削減対策と相まって、採用さ数件の出願が行われています。

れることが少なくなりました。
本工法の技術評価は、海外においても実証され【施工事例】
本工法は、平成元年にグリッパ機構等のシステており、管材費等の問題がクリアされれば、現在ムが完成し、フィールドテストで推進力伝達の信頼も低耐荷力管の長距離推進工法として十分に需要性が確認され、以後、小口径管の下水道工事に採のある推進技術ではないかと考えます。

用されました。その一実施例を以下に紹介します。
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時期尚早であった推進技術提案しませんでした。しかしながら、これらのアイデアの中には時を得て開花したものも少なくありません。これは、当社が推進工法のパイオニアとして創業当初から推進技術の高度化に努めてきたことが要因の一つになっているのではないかと自負いたします。
今後も、先人達が築いてこられた「技術の機動」の名を汚さないように、技術の研鑽に努め、微力ですが推進工法の普及発展に貢献していきた
いと考えます。
写真− 10LLB 掘進機【参考文献】
1）｢ 機動建設工業株式会社の 50 年を顧みて」
平成 9 年 11 月
2）月刊推進技術木村宏一
Vol. 22 No. 1 2008

和田博文

「我が国の推進工法の歩み−機動建設工業の取り組み−」〇お問い合わせ先
機動建設工業㈱技術本部〒 553 - 0003
写真−１１

大阪市福島区福島 4 - 6 - 31
機動ビル

推進状況

Tel：06 - 6458 - 6183
Fax：06 - 6545 - 0274
関東支店

3. おわりに〒 114 - 0004

本稿では、国内初の推進施工から当社が提案し東京都北区堀船 2 - 19 - 19
パレ・ドール王子ビル 5 階てきました数件の推進技術について紹介いたしま

Tel：03 - 5959 - 2281

した。混合推進工法やステーション工法は、まさFax：03 - 5959 - 2287に発想時期が余りにも早く、当時の需要には合致

URL：http://www.kidoh.co.jp●●

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