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戸田建設とJIMテクノロジー（川崎市）、日本シビックコンサルタント（東京・千代田）は共同で、シールドトンネルの掘進を効率化するローラーカッター交換技術「Hi-RORRA System（ハイ・ローラ・システム）」を開発した。深さ40m以上の大深度地下の掘削においてシールド機内部でカッターを交換することにより、掘削の中断を減らす。2023年2月14日に発表した。
ローラーカッター交換技術「Hi-RORRA System（ハイ・ローラ・システム）」の実大実験の様子（写真：戸田建設）
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シールドトンネルの工事では、円筒形のシールド機が前面にカッターを備えたカッタースポークを回転させて地山を掘り進める。大深度地下は硬質な地盤が多いため、一般にローラーカッターを採用し、長い距離を掘進する間にカッターが摩耗・損傷したら交換する。作業員がシールド機の前面からカッターを取り換えるには高水圧下のシールド機周辺の地盤を改良するなど準備が必要で、工期の増大や周辺環境への影響といった課題があった。
戸田建設など3社が開発したハイ・ローラ・システムは、大気圧下であるカッタースポークの内部で、作業員がローラーカッターを手動で取り換えられる仕組みだ。
戸田建設とJIMテクノロジー、日本シビックコンサルタントが共同開発したローラーカッター交換技術「Hi-RORRA System（ハイ・ローラ・システム）」の概要（出所：戸田建設）
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システムの肝となるのは、カッターを収納した回転体を持つ交換装置。筒状の回転体は、一方にカッターの交換口、もう一方に排土口を備える。
まず交換装置の内部でカッターの交換口が上向きになるように回転体を回す。次に交換口と排土口の外縁にシールを取り付けて、回転体内部と高圧の空間を遮断する。回転体内部の圧力を確認したうえで、交換装置の上蓋を外し、回転体に収納したカッターを取り換える。
ローラーカッター交換技術「Hi-RORRA System（ハイ・ローラ・システム）」の作業手順（出所：戸田建設）
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左が掘削時のローラーカッターで、右がローラーカッターを交換するために回転させている様子（写真：戸田建設）
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