技術交流とトレーニング

中和物産株式会社は日中それぞれの建造技術の強みを活かし、多くの大型コンサルティング・設計・研究機構と提携して、港湾・道路・橋梁・トンネルなどの建設工事に設計施工方案を提供し、また鍵となる技術を提供して難問を解決し、設備の配置使用方案を提供するなどの技術サポートや、要員トレーニングサービスを提供します。

香港・珠海・マカオ大橋島トンネルプロジェクト

中和物産は本プロジェクトに対し日本のサンドコンパクションパイル工法による地盤処理技術、沈埋函底盤平準化技術、水中遮音技術、沈設測定制御技術及び鋼材加工技術などを取り入れて提供し、日本の技術専門家を組織してプロジェクト要員に専用の訓練を実施します。また、弊社は同時に本プロジェクトにサンドコンパクション船、捨石投入均し設備、鉄筋曲げ機、沈設測定制御設備、摩擦圧接機など多種類の作業船と施工機械を導入しています。

日本のサンドコンパクションパイル工法
沈埋函底盤平準化技術
水中遮音技術
沈没測定制御技術
香港・珠海・マカオ大橋は珠江河口の伶汀洋海域を跨ぐ工事区域の厳格な環境保全要求を満たすために、サンドコンパクションパイルによる環境保全のうち、軟性地盤処理方法を採用しました。

香港・珠海・マカオ大橋建設の成否を決める接続点工事である西人工島E1沈埋函底盤の人手による平準化工事は2013年3月30日に順調に完成しましたが、この事は最初の沈埋函を沈設するために必要な底盤の支持力条件がすでにそなわったことを意味しています。

最初の沈埋函と西人工島の沈設接続ポイントの作業空間は相対的に狭く、巨大な捨て石投入均し船を使用した機械による施工を展開するのは不可能であり、そのために大橋島トンネルプロジェクトに対しては人手により海底の碎石敷設を行うほかはありませんでした。そのほかに、この部分の海底底盤は水平にならせばよいのではなく、沈埋函に斜度2.996%の傾斜をつけねばならず、その難度はワールドクラスと言えるものでした。36名の潜水作業員が両手を用いて高い精度を要するこの施工をなし遂げました。潜水作業員はまず海底にガイドレールを設置し、その高低誤差は厳格に管理され、±5㎜に設定されました。その上で長さ9.5mのスクレーパーで精確に地ならしして碎石敷設層に補充を行い、「高いところを削って低いところを埋める」ことにより、±4㎝の高低誤差範囲におさめました。

今回の人手による海底地ならし工事は半月の時間を要しましたが、これは香港・珠海・マカオ大橋建設始まって以来最大の潜水作業であり、本工事において空前絶後の作業方式でした。人手による海底地ならし工事の順調な完成により、最初の沈埋函の沈設を実施できる底盤の支持力条件が満たされました。

水中遮音技術

香港・珠海・マカオ大橋海底トンネルの沈埋函の接合には、深水無人沈設接合測定制御システムを使用し、世界で初めての無線応用を実現して、本プロジェクトの創造的革新性を示すものとして注目の的となりました。

海底沈埋函の接合は、この大橋の施工の中で最も難しい部分でした。中でもE 3沈埋函はその巨大な体績により流れにさらされる面積も増大するため、より大きな牽引力と巧みな技がなければ、海流の影響を克服することはできません。E3の全長は180mであり、その前の二つの沈埋函より70m近くも長く、長大化した「空母」のような沈埋函を曵航中に制御するのは一層困難を極めました。沈埋函の係留は一回ごとに流れの速さと向きの影響を受け、走錨の危険が突然増すこともありました。

実績:中国南京緯三路揚子江横断トンネル

南京緯三路揚子江横断トンネルは、直径14.93メートルの超大型泥水式シールド機を採用して、掘削施工を行いました。本プロジェクトに対して、弊社はシールド機の施工技術サポートを提供し、日本の専門家を組織してプロジェクト要員に対し専用のトレーニングを実施しました。当社が投資した中交天和機械設備製造有限公司は本プロジェクトに投入するシールド機の製造のすべてを請負いました。本プロジェクトはいままで揚子江流域においてシールド機により建設されたトンネルの中で、技術的難度が最も高く、工事地質条件が最も複雑で、技術上の困難さと挑戦的課題が最も多い世界的な工事です。

全機開発
カッタヘッドの開発
掘進記録報告
直径14.93mの泥水式圧気併用型シールド機は、総延長が4137mにおよぶ揚子江のトンネル工事に求められる施工技術上のすべての要求を満たしています。それらの要求とは施工水圧が0.74 MPaもの高さに達すること、石英の含有量が50%に達する砂礫層、強度が120Mpaに達す岩層、粘土層を対象にしており、特に注意を要するのは上が軟らかく下が硬い複合地層の長さが742mにも達していることです。そして、これらの地質状況が不利な方向へ25%変化する可能性を考慮しておかねばなりません。掘進速度は5cm/分、1日当りの最大掘進能力は20mという施工進度上の要求を満たす中国最大の泥水式圧気併用型シールド機であり、使用開始後は技術的に世界最先端で、最も複雑な製品となりました。製造に要する期間はわずか14ヵ月です。
今回装備した切削ビットは、同様の地質条件下での掘進距離において、従来のシールド機の3倍の能力を有しています。固定式カッタビットを交換式カッタビットの有機的組み合わせにより、トンネル全長にわたる粘土層や砂礫層のすべての地層条件のもとで、ビット交換することなく作業を行うことができます。また、19インチもの巨大ディスクカッタを採用し、新たに考案した推し出し可能なディスクカッタを設置することにより、それらを2度に分けて外周部の損耗してしまったディスクカッタに代替させることができます。こうすることにより、複合地層を掘り進むディスクカッタの3度目以降の圧気交換の回数を減らすことがせきます。その結果掘進距離を延ばし、施工スピードを加速して、工期を短縮することが可能となります。これは世界で初めての創造的革新と言えるものです。
「天和一号」と「天和号」はそれぞれ2012年7月20日及び9月28日に南京緯三路の揚子江横断トンネルを成功裡に掘り始め、12月までにそれぞれ900m余り及び500m余りを掘り進みました。そのうち「天和号」は12月17日に同類シールド機の1日当り堀進距離において、26mの中国国内最高記録を樹立しました。