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工法紹介
【泥濃式セミシールド工法】コマンド-S工法 玉石・転石・軟岩破砕型最大礫長径が推進管呼び径の100%まで破砕可能

工法の概要

最大礫長径が推進管呼び径の100%まで破砕可能なコマンド-S工法は、従来工法の半分以下の省スペース&パワフル。
発進立坑径のバリエーションも増え、作業効率もUP!!

地上専用立坑面積を従来工法の半分以下とし、交通支障や地下埋設物への影響を最小限にとどめ、更MGSシステムを採用することで敷設管と地盤に発生する摩擦抵抗を低減し、長距離推進を可能としました。発進立坑円形φ3000mm、矩形3200×4000mm(φ800・φ900・φ1000・φ1100・φ1200)はアクロバットジャッキを、円形φ2500mm、矩形2800×3600mm(φ800・φ900・φ1000)はコマンドジャッキを、円形φ3500o(φ1000・φ1100・φ1200・φ1350)はコマンドジャッキ3.5を使用します。

工法の特長

コマンド-S工法[C・M・D-S]は、従来のコマンド工法では施工可能であった推進管呼び径の100%以下まで玉石・転石破砕し取り込む工法で、さらに硬質土(1)・硬質土(2)にも対応できるようになりました。

立坑概要

発進立坑標準寸法
  1. 呼び径φ3000mmのケーシング、3200×4000mm鋼矢板立坑を標準とし、アクロバットジャッキを使用する。
  2. 呼び径φ2500mmのケーシング、2800×3600mm鋼矢板立坑を標準とし、コマンドジャッキを使用する。
  3. 呼び径φ3500mmのケーシング、コマンドジャッキ3.5を使用する。
●円形立坑 ●矩形立坑

適用土質

区 分 土 質 条    件
玉石混り土 砂礫土(2) 最大礫径は呼び径の30%以上40%未満
礫含有率は80%程度まで
砂礫土(3) 最大礫径は呼び径の40%以上100%以下
礫含有率は80%程度まで
硬質土 硬質土(1) N値10以上で一軸圧縮強度40MN/m2未満
硬質土(2) 一軸圧縮強度40MN/m2以上80MN/m2程度
難掘進地盤   ①玉石混り土と硬質土の互層で、著しく掘進速度が低下する場合
②玉石混り土で礫が転動する場合

上記適用範囲外のものについてはその都度検討します。
注1) 透水係数の上限は、10-1cm/sec程度です。
注2) 礫径が70mm以上の場合、礫分級取出し作業が必要となります。
注3) ビットの耐用強度は一軸圧縮強度200MN/m2です。
注4) 上記以外の土質条件については、協会にご相談下さい。

標準推進延長

長距離推進は、基本的に推進力計算による許容推進延長以内でかつ坑内作業員等の安全性及び礫・玉石土質等の転動による方向性の保持や修正が可能であり、かつビット耐用距離以内である事が重要です。
下記はコマンド(-S)工法の標準推進延長です。

●φ3500mm立坑(コマンドジャッキ3.5)

(単位:m)

区分 土質 管 径
φ1350mm
玉石混り土 砂礫土(2) 約 230
砂礫土(3) 約 140
硬質土 硬質土(1) 約 260
硬質土(2) 約 130
難掘進地盤   約 70

注1) 砂礫土(2)(3)において、玉石・転石に乗り上げ施工精度が保持出来ない場合など、地盤改良工が必要となる可能性があります。
注2) 標準推進延長は推進力計算、ビット耐用距離より決定しています。



●φ3000mm立坑(アクロバットジャッキ)

(単位:m)

区分 土質 管 径
φ800mm φ900mm φ1000mm φ1100mm φ1200mm
玉石混り土 砂礫土(2) 約 400 約 360 約 330 約 290 約 270
砂礫土(3) 約 240 約 200 約 180 約 170 約 160
硬質土 硬質土(1) 約 420 約 380 約 340 約 310 約 280
硬質土(2) 約 200 約 180 約 160 約 150 約 140
難掘進地盤   約 120 約 100 約 90 約 85 約 80

注1) MGSシステムを使用すると上記延長より長い推進が可能です。
注2) 砂礫土(2)(3)において、玉石・転石に乗り上げ施工精度が保持出来ない場合など、地盤 改良工が必要となる可能性があります。
注3) 標準推進延長は推進力計算、ビット耐用距離より決定しています。



●φ2500mm立坑(コマンドジャッキ)

(単位:m)

区分 土質 管 径
φ800mm φ900mm φ1000mm
玉石混り土 砂礫土(2) 約 310 約 270 約 240
砂礫土(3) 約 240 約 200 約 180
硬質土 硬質土(1) 約 420 約 380 約 340
硬質土(2) 約 200 約 180 約 160
難掘進地盤   約 120 約 100 約 90

注1) 砂礫土(2)(3)において、玉石・転石に乗り上げ施工精度が保持出来ない場合など、地盤改良工が必要となる可能性があります。
注2) 標準推進延長は推進力計算、ビット耐用距離より決定しています。

システム概要

半管推進のみ

以下は、φ3000mm立坑(半管)の資料です。
半管の推進時には、先導管を設置します。
φ3500mm立坑(半管)、φ2500mm立坑(半管)につきましては、技術・積算資料をご覧ください。

●概念図

●平面・断図(半管推進時)

掘進機概要

以下は、φ3000mm立坑(半管)の資料です。
φ3500mm立坑(半管)、φ2500mm立坑(半管)につきましては、技術・積算資料をご覧ください。

掘進機の種類と仕様

●φ3500mm立坑
形式 CMD-1350-S
寸法 シールド本体 外径(mm) 1620
全長(mm) 3688
最大寸法・外径×長さ(mm) φ1620×2350
※(1365)
重量 本体総重量(作業管含む)(kgf) 9500
単位最大重量(シールド本体)(kgf) 6000
性能 総推力 方向修正 ジャッキ(kN) 2000
最大装備トルク(瞬時)
α値(50/60Hz)
26.6/22.1
方向修正装置 形式 先導体(シールド本体)屈折式1段
方向修正ジャッキ 500kN×30MPa×100mm×4本
切羽単位面積当り推力(kN/m2) 970
修正角度 左右×上下(°) 6.8×3.5
計装装置 ピッチング・ローリング計 電気式・装備数:1
方向修正ストローク計 直読スケール式・装備数:4
カッタトルク計 電流式・装備数:1
土圧計 電気式・装備数:1
油圧計 ブルドン管式併用・装備数:1
加泥圧計 ブルドン管・装備数:1
可塑材圧力計 ブルドン管・装備数:2
測量用ターゲット 装備数:1
排土監視装置 目視
カッタ 支持方式 周辺支持
掘削外径 シールド掘進時(mm) 1670
カッタヘッド形式 面板形式
回転数
rpm(50/60Hz)
5.4/6.5
装備トルク 定格トルク
kN-m(50/60Hz)
113.1/94.0
瞬時トルク
kN-m(50/60Hz)
169.7/141.0
トルク係数 定格トルク
(50/60Hz)
α=26.6/22.1
瞬時トルク
(50/60Hz)
α=39.9/33.2
カッターモータ 減速機付電動機
22kW×4P×440V×3台-i=1/56
排土装置 形式 バルブ開閉・チャンバ内圧排土形式
口径(mm) 400
開閉装置 メインバルブ 空気作動・ピンチバルブ×1基
チャンバゲート 油圧作動・スイングゲート形式×1基
緊急ゲート 手動作動・バタフライ形式×1基
排泥タンク 容量:0.2m3、排出口:6B 礫選別スクリーン付き
切羽安定制御装置 名称 土圧制御装置
調整対象項目 加泥材注入量・排泥バルブ開閉
制御方式 手動制御
注入口
(加泥材)
注入位置
チャンバ内
個数
1個
管径
1・1/2B
注入口
(可塑材)
注入位置 本体上部
個数 1個
管径 1/2B
油圧パワーユニット 油圧ポンプ(50/60Hz) 0.4/0.48L/min×30MPa
電動機 0.4kW×4P×100/110V
台数 1台
設置場所 後続管
給脂装置 形式 電動・エンド形
定格圧力 (MPa) 14
ポンプ吐出量(L /min) 21/25(50/60Hz)
電動機 0.04kW×4P×100V
使用グリス粘度 0番
給脂方式 自動給脂
マシン操作方式 遠隔操作

※( )数値は到達時の分割最大長です。

●φ3000mm立坑
形式 CM-800-S CM-900-S CMD-1000-S CM-1100-S CMD-1200-S
寸法 シールド本体 外径(mm) 980 1100 1220 1330 1450
全長(mm) 5525 5628 5735 5838 3560
最大寸法・外径×長さ(mm) φ980×2135
※(1680)
φ1100×2135
※(1680)
φ1220×2330
※(1605)
φ1330×2330
※(1605)
φ1450×2350
※(1265)
重量 本体総重量(作業管含む)(kgf) 6300 7300 8400 9450 8200
単位最大重量(シールド本体)(kgf) 3500 4150 4850 5500 6950
性能 総推力 方向修正 ジャッキ(kN) 1200 1200 1600 1600 1600
最大装備トルク(瞬時)
α値(50/60Hz)
50.4/42.3 50.4/42.3 71.2/59.2 71.2/59.2 25.4/21.6
方向修正装置 形式 先導体(シールド本体)屈折式1段
方向修正ジャッキ 300kN×30MPa×50mm×4本
切羽単位面積当り推力(kN/m2) 1591 1591 1369 1369 969
修正角度 左右×上下(°) 5.7×5.7 5.7×5.7 4.3×4.3 4.3×4.3 3.5×3.5
計装装置 ピッチング・ローリング計 電気式・装備数:1
方向修正ストローク計 電気式・装備数:4
カッタトルク計 電気式・装備数:1
土圧計 電気式・装備数:1
油圧計 ブルドン管式併用・装備数:1
加泥圧計 ブルドン管・装備数:1
可塑材圧力計 ブルドン管・装備数:1
測量用ターゲット 装備数:1
排土監視装置 テレビモニタ方式・装備数:1
カッタ 支持方式 周辺支持
掘削外径 シールド掘進時(mm) 1030 1150 1270 1380 1500
カッタヘッド形式 面板形式
回転数
rpm(50/60Hz)
9.2/11.0 9.2/11.0 9.1/10.9 9.1/10.9 7.3/8.8
装備トルク 定格トルク
kN-m(50/60Hz)
31.6/26.6 31.6/26.6 47.4/39.4 47.4/39.4 31.6/26.6
瞬時トルク
kN-m(50/60Hz)
47.4/39.8 47.4/39.8 71.2/59.2 71.2/59.2 47.9/39.8
トルク係数 定格トルク
(50/60Hz)
α=33.5/28.3 α=33.5/28.3 α=26.2/21.6 α=26.2/21.6 α=16.9/14.4
瞬時トルク
(50/60Hz)
α=50.4/42.3 α=50.4/42.3 α=39.4/32.4 α=39.4/32.4 α=25.4/21.6
カッターモータ 減速機付電動機
15kW×4P×440V×2台-i=1/40 22kW×4P×440V×2台-i=1/40
排土装置 形式 バルブ開閉・チャンバ内圧排土形式
口径(mm) 250 250 330 330 400
開閉装置 メインバルブ 空気作動・ピンチバルブ×1基
チャンバゲート 油圧作動・スイングゲート形式×1基
緊急ゲート 手動作動・バタフライ形式×1基
排泥タンク 容量:0.1m3、排出口:5B 礫選別スクリーン付き
切羽安定制御装置 名称 土圧制御装置
調整対象項目 加泥材注入量・排泥バルブ開閉
制御方式 手動制御
注入口
(加泥材)
注入位置
カッタ前面 チャンバ内
個数
1個 1個
管径
1B 1B
注入口
(可塑材)
注入位置 本体上部
個数 1個
管径 1/2B
油圧パワーユニット 油圧ポンプ(50/60Hz) 0.2/0.24L/min×30MPa 0.4/0.48L/min×30MPa
電動機 0.3kW×4P×100/110V 0.4kW×4P×100/110V
台数 1台 1台
設置場所 後続管 後続管
給脂装置 形式 電動・エンド形
定格圧力 (MPa) 14
ポンプ吐出量(L /min) 21/25(50/60Hz)
電動機 0.04kW×4P×100V
使用グリス粘度 0番
給脂方式 自動給脂
マシン操作方式 遠隔操作 機内操作

※( )数値は到達時の分割最大長です。

●φ2500mm立坑

φ3000mm立坑シリーズのCMD-800-SとCMD-900-S、CMD-1000-Sの掘進機の仕様と同じです。

施工例(公共下水道工事)

マシン到達状況 掘進破砕後摘出(礫)