(1) シールド工法

 シールド工法は、トンネルの施工法の1つである。開削工法が困難な都市の下水道、地下鉄、道路工事などで用いられる。

 シールド工法は、泥土あるいは泥水等で切羽の土圧と水圧に対抗して切羽の安定を図りながら、シールドをジャッキで推進し、掘削しながらコンクリート製や鋼製のセグメントを組み立てて覆工を行い、トンネルを構築する工法である。トンネルの断面形状は、円形が標準である。

 シールド工法は、掘削時に切羽を安定させる方法の違いにより、土圧式シールド工法や泥水式シールド工法などがある。

(2) シールド

① シールドの構造

 シールドは、シールド工法によりトンネルを構築する際に使用する機械で、カッターヘッドとシールド本体で構成され、シールド本体はフード部、ガーダー部、テール部からなる。

引用：土木学会 トンネル工学委員会編『トンネル標準示方書［共通編］・同解説 ［シールド工法編］同解説』151頁（土木学会、2016年制定、2016）

② シールドの形式

 シールドは、切羽安定機構により密閉型及び開放型に大別される。

 開放型シールドは、切羽とシールド内部の間に隔壁を設けずに人力または掘削機械を使用して地山を掘削するものであるが、現在ではほとんど施工例がない。

 密閉型シールドは、フード部とガーダー部が隔壁で仕切られている。密閉型シールドの形式には土圧式と泥水式がある。

(a) 土圧式シールド

 土圧式シールドは、掘削土砂〔又はそれを泥土化したもの〕に所定の圧力を与え切羽の安定を図るものである。土圧式シールドは、掘削土砂を泥土化させるのに必要な添加材注入装置の有無により、土圧シールド（注入装置なし）と泥土圧シールド（注入装置あり）に分けられる。現在は、泥土圧シールドを採用する場合が多い。

(b) 泥水式シールド

 泥水式シールドは、チャンバー内に泥水を送り、切羽に作用する土水圧よりやや高めの泥水圧をかけて切羽の安定を図るもので、泥水の浸透による安定効果もあり、水圧の高いところでの使用に適している。

(3) セグメント

 覆工に用いるセグメントの種類は、コンクリート製や鋼製のものがある。

［セグメント各部の用語］

引用：土木学会 トンネル工学委員会編『トンネル標準示方書［共通編］・同解説 ［シールド工法編］同解説』40頁（土木学会、2016年制定、2016）

(1) 立坑

 発進立坑は、シールド機の掘削場所への搬入や掘削土の搬出などのために用いられる。

(2) シールドの掘進

 シールド工法は、シールド機前方で地山を掘削しながらセグメントをシールドジャッキで押すことにより推力を得るものであり、シールドジャッキの選定と配置は、シールドの操向性、セグメントの種類及びセグメント組立ての施工性などを考慮して決めなければならない。

(3) 土圧式シールド工法

① 土圧式シールド工法

 土圧式シールド工法は、土圧式シールドを使用し、切羽の土圧と掘削した土砂が平衡を保ちながら掘進する工法である。排土は、スクリューコンベアで行う。土圧式シールド工法は、一般に、粘性土地盤に適している。

② 泥土圧式シールド工法

 泥土圧式シールド工法は、泥土圧シールドを使用し、掘削した土砂に添加剤を注入して泥土状とし、その泥土圧を切羽全体に作用させて平衡を保つ工法である。

(4) 泥水式シールド工法

 泥水式シールド工法は、泥水式シールドを使用し、送排泥管を通して泥水を循環させ切羽の安定を保つと同時に、切削した土砂を泥水とともに排泥管を通して坑外まで流体輸送する工法である。そのため、大きい径の礫の排出には適していない。

(5) 覆工

 シールド工法は、コンクリートや鋼材などで作ったセグメントで覆工を行う。セグメントの外径は、シールドで掘削される掘削外径より小さくなる。シールド推進後は、セグメントの外周に空げきが生じるためモルタルなどを注入する。