「远心力トンネル吹付け工法」で小断面トンネルの低粉尘化を実现
乐播传媒（东京都新宿区西新宿7-5-25 社长 宫田博之）は、従来のエア－吹付け方式とは异なる、远心力を利用した吹付方式「远心力トンネル吹付け机（ダストレスショットクリート）」を小断面トンネル用として新たに开発し、占冠(しむかっぷ)トンネル西工事（东日本高速道路株式会社北海道支社発注の道路トンネルのうち避难坑、掘削断面积18尘2、延长2285尘）に本格的に导入を行い、従来困难とされた小断面トンネルでの低粉尘化（2尘驳/尘3以下）を実现しました。
【背 景】
昨今、山岳トンネル工事の粉尘による労働灾害が社会问题化しております。厚生労働省はこの现状を鑑み吹付け施工时の粉じん浓度を切羽から50尘后方位置で3尘驳/尘3以下とするガイドラインを平成12年度に策定しました。通常、山岳トンネル工事で施工される吹付けコンクリ－トはエア－吹付け方式が主流となって採用されています。この方式は、吹付け施工时の材料の飞散等に起因する粉じんの発生が见られ、坑内环境の劣悪化を惹起する主因となっています。吹付け施工时の粉じんの発生は、视界の悪化を伴うことから作业効率を低下させるだけで无く、安全面や人体への健康面に悪影响を及ぼすことになります。
こうした状况を解决するため乐播传媒では、圧缩空気を用いずに机械的にコンクリ－トと急结剤との混合搅拌を行い、かつ远心力で掘削面にコンクリ－トを投射し吹付けを行う远心力トンネル吹付け机を开発しました。これにより作业环境が改善され、作业効率?安全面の向上にも寄与出来るため実现场への展开を进めてまいりました。
【远心力トンネル吹付け机の概要】
远心力トンネル吹付け机は、吹付け机本体内部の撹拌装置により急结剤を机械的に混合した后に、高速回転する羽根で远心力を起こし、吐出口から吹付けコンクリートを投射し掘削面に吹付けます。この吹付け方式は吹付けコンクリートと急结剤を机械的に强制混合するため未混合急结剤がほとんどありません。またエア－吹付け方式の吐出口に见られる圧缩空気による吹付けコンクリートの材料分离や拡散が少ないため、粉じんが非常に少ないという特徴があります。同时に、材料の供给を止めても机内の材料は远心力の作用で全て吐き出されるので、この种の方式の吹付け机のトラブル原因である吹付け机内部でのコンクリ－トの固结を解消すると共に、吹付け作业后の清扫の简易化、メンテナンスの容易さを実现しています。
【小断面トンネルへの远心力工法の适用と効果】
今回、东日本高速道路株式会社発注の道路トンネルの避难坑（断面约18尘2）の现场に远心力トンネル吹付け机を本格的に导入し、トンネル延长2285尘を対象に延长550尘、吹付け総量1900尘3（平成17年10月现在）の実施工を行っています。当トンネルはいわゆる小断面トンネルに属します。一般的にエアー吹付け方式の场合、粉じん発生量を低减させるため粉じん低减剤の使用や换気设备の増设、特殊な液体急结剤の使用等、种々の対策がとられています。しかし小断面トンネルにおいては坑内断面の制约から、これらの低粉じん化技术を採用する选択肢が狭まっています。このため、前述したガイドラインでは「中小断面のずい道のうち、3尘ｇ/尘3を达成することが困难と考えられるものについては、できるだけ低い値を粉じん浓度目标レベルとすること」と适用除外されているのが现状です。当工法は平成16年に、道路断面トンネル（网代市 立岩トンネル 断面约80尘2）に导入しガイドライン规制値を満足することを実証しました。今回は条件の厳しい小断面トンネル対応として新たに开発を行い、构造の変更、操作性、整备性の向上を図り吹付机全体をシステム化し、あわせて軽量化を図りました。また新しい吹付け工法に起因する操作の不惯れやこれに対する设备の调整、仕上げ面に影响する吐出口の形状等の课题を适宜克服してまいりました。この远心力トンネル吹付机を使用し、ガイドラインの粉じん浓度测定方法に準拠した併行测定を実施した结果、施工中の粉じん浓度が切羽后方50尘位置で1～2尘驳/尘3であり常时3尘驳/尘3以下であることが确认できました。
远心力トンネル吹付け机は、従来の粉体急结剤を使用でき机构的に粉じん発生量が非常に少なく、吹付け作业现场の环境を向上させることが可能です。また吹付け材料も、一般的に行われているエアー吹付け方式の材料と同等品の使用が可能です。
以上、远心力トンネル吹付け机による施工により、エアー吹付け方式では难しい粉じん浓度规制値3尘驳/尘3以下を満足することが、道路断面トンネルに引き続き、小断面トンネルでも确认できました。
【今后の展望】
小断面トンネルは低粉じん化が困难であるため、ガイドラインでは粉じん浓度目标レベル3尘ｇ/尘3と规定されず、「できるだけ低い値を粉じん浓度目标レベルとすること」と缓和されていますが、今回、この数値を下回ることができました。今后とも现场に导入し、実绩を积み重ね坑内环境の改善に努めていく予定です。
<お问い合わせ先>
リリースに记载している情报は発表时のものです。
（配信写真）
写真-1（远心力トンネル吹付け机全景） |
写真-2（远心力吹付けコンクリート施工状况） |
（説明図、説明写真）
 写真-3 远心力吹付机の构成 |
 図-1 远心力吹付け装置の构造 |