清水建設、掘削サイクルタイムを短縮する「急速ズリ処理システム」を開発・実用化

「急速ズリ処理システム」で掘削サイクルタイムを短縮
～三谷トンネルで威力を発揮～
  清水建設（株）＜社長  宮本洋一＞はこのほど、発破工法による長大山岳トンネル工事の工期短縮を目的に、ズリ処理時間を大幅に短縮する「急速ズリ処理システム」を開発・実用化しました。現在、当社が兵庫県で施工中の三谷トンネルに適用しており、ズリ処理時間を３３％、掘削サイクルタイムを１１％短縮しています。

  三谷トンネルは、近畿地方整備局の発注により、北近畿豊岡自動車道（豊岡市日高～養父市八鹿の９．７km）に築く総延長２，８１０m、代表内空断面積８０．１５m2の道路トンネルです。うち当社工区の南側は１，５１５mで、早期開通に寄与すべく、工期短縮を図るために急速ズリ処理システムを採用しました。

  発破工法による山岳トンネル工事では、装薬孔の削孔、装薬・発破、ズリ処理・搬送、浮石除去、一次吹付、支保工建込、二次吹付、ロックボルト打設という一連の掘削サイクルの中で、切羽付近のズリ処理時間が約３０％を占めるため、その短縮が課題になっています。急速ズリ処理システムは、こうした課題に対応したもので、ズリの坑外搬送にベルトコンベヤを用いる現場で威力を発揮します。

  ベルトコンベヤでズリを搬送する場合、事前にクラッシャーでズリを破砕します。このため、発破後にホイールローダで切羽付近のズリを回収し、クラッシャーまで運搬・投入する作業を繰り返します。ただ、クラッシャーの容量には限界があるため、ホイールローダがズリを投入し終えるまでに待ち時間が発生します。また、発破の飛び石による破損防止のため、クラッシャーを切羽から６０～１００m離れた場所に設置するため、低速走行するホイールローダの往復時間も無駄になっています。

  急速ズリ処理システムの特徴は、切羽から３０m～６０m後方の未使用スペースにズリを仮置きする「ストックヤード」を設け、このストックヤードへのズリの運搬・仮置きとクラッシャーへのズリの運搬・投入を同時並行することです。これにより、切羽付近のズリ処理時間を大幅に短縮することが可能となりました。仮置きしたズリは、次作業中にクラッシャーに投入・破砕し、ベルトコンベヤで搬出します。

  三谷トンネルでは、本システムの採用後、切羽付近のズリ処理時間を９０分から６０分に短縮することができました。この結果、１日４回だった発破作業が２～３日おきに５回できるようになり、着実に工期を短縮しています。また、急速ズリ処理システムのサブシステムとして、事前にズリ処理効果を予測する「効果予測シミュレーションシステム」、重機作業を監視し作業の安全性を確保する「安全管理システム」を併用し、工程管理と安全管理に努めています。なお、これらの３システムを「S－マックシステム」と総称しています。

  当社は今後、発破工法による長大山岳トンネル案件については、ダンプに比べ騒音や粉塵が少なく、作業の安全性も高くなる「長距離ベルトコンベヤ」と「S－マックシステム」をセットにした技術提案を行い、工事受注を目指します。
以上
≪参考≫

１．三谷トンネルの概要
  工事名称：北近畿豊岡自動車道八鹿日高道路三谷トンネル（南側）工事
  工事場所：兵庫県養父市八鹿町九鹿地先～八鹿町三谷地先
  発注者：国土交通省  近畿地方整備局
  施工者：清水建設株式会社
  工期：平成２５年８月１０日～平成２８年２月２８日
  工事概要：三谷トンネルは、北近畿豊岡自動車道（豊岡市日高～養父市八鹿の９．７Km）に築く総延長２，８１０m、代表内空断面積８０．１５m2の道路トンネル。うち、当社工区は南側の１，５１５m。

２．S－マックシステム
  Speedy  Mucking  Systemを略した名称。

  

清水建設（株）

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