十根川２号トンネル進捗情報その２
先日掲載しました、十根川トンネル工事の進捗状況その２をお届けします！
只今のトンネルの進捗は、6/11現在
233m ／トンネル延長 248ｍ 残り １５ｍ となりました。
今回は、進捗状況に沿いながら施工説明を行っていきます！
トンネル工事には、山岳トンネル 、開削トンネル 、シールドトンネルの３種類があります。
山岳トンネル・・・山岳部に建設されるトンネルのことです。山岳トンネルにはNATM工法などがあり、様々な工法を用いられてトンネルが作られています。
開削トンネル・・・地上部からトンネルに向けて下の方へ掘削し、穴を掘ってトンネルを構築したあとで埋め戻す工法によってつくられたトンネルのことです。
シールドトンネル・・・シールドマシンという掘削用の機器を活用してトンネルをつくる工法のことです。地盤が軟弱なケースでも使え、また直上に既設の建造物があっても適用可能です。
今回の十根川トンネルは山岳トンネルに分類され、NATM工法を用いて工事を進めていきます。
NATM工法とは・・・New Austrian Tunneling Method（新オーストリアトンネル工法） の略で、古くから用いられてきているトンネル工法の1つです。
NATMの核心は３要素。
① 地山のアーチアクション（アーチ作用）
トンネルの天井を円形にして上からの重みを円周方向の圧縮力に逃がし、地山そのものをトンネルを支える「柱」として利用します。
② 薄い吹付けコンクリート
掘削直後に壁面に密着させて吹き付けます。重さに耐えるためではなく、壁面の崩れを防いでアーチ作用を正しく機能させるのが目的です。
③ ロックボルト
地山の奥深くへボルトを打ち込んで地盤を一体化させ、トンネルの周囲に強固な「地山リング（補強層）」を形成します。
NATM工法の施工手順は、大きく分けて以下の５つの手順となります。
1.掘削/ズリ出し
2.コンクリート吹付け
3.ロックボルト打設
4.インバートコンクリート打設
5.履工コンクリート打設
これらの手順を、このトンネル工事の実際の写真を踏まえ、説明します。
1.掘削/ズリ出し
この工事でのトンネル掘削は、ホイールジャンボ(写真-1）により、切羽(地山)にトンネル形状に応じた形で穴を穿孔し(写真-2) 、その後、電気雷管を装着した含水爆薬を穿孔した穴に詰め込み(写真-3) 、電気的に爆薬を爆発(発破作業)させます(写真-4) 。
この発破作業により、岩盤を粉砕し掘削を進めます。但し、発破作業だけでは、正確なトンネル形状にすることが出来ないことに加え、緩んだ岩石が存在するため、トンネル形状を整えること、緩んだ岩石の落下による被災を防止するため、ブレーカーによるコソク作業を行います(写真-5) 。コソク完了後の切羽は写真-6のとおりです。
これらの作業により生じた掘削土を、トンネル坑外に搬出する作業をズリ出しと呼びます。
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2.コンクリート吹付け
吹付けコンクリートを行う前に、トンネル形状に併せ、加工した鋼製支保工(H鋼)を設置します(写真-7)。この鋼製支保工設置、吹付コンクリートを行う機械をエレクター付吹付機と呼びます(写真-8)。鋼製支保工の設置完了後、コンクリートの吹付を行います(写真-9)。このコンクリートは、トンネル掘削箇所近隣に仮設した専用のコンクリートプラントで製造します(写真-10)。
吹付けコンクリートを行う際に、コンクリート強度の発現を早めるため、また吹付け作業による粉じん発生量を低減する両効果を併せ持った急結剤を混ぜ合わせます(写真-11)。
吹付けコンクリート完了後、コンクリート表面の凹凸を除去するため、鋼製支保工に沿ってコソク作業を行いコンクリート吹付完了です(写真-12)。
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３．ロックボルト
掘削工程から吹付けコンクリート工程の実施後、地山の崩落や変状の進行を抑制するため、ロックボルトを吹付けコンクリート表面から地山に挿入し地山と一体化します。このロックボルトの施工は、施工位置のマーキング、削岩機による所定の深さまでのせん孔(写真-13)、定着材（モルタル）注入(写真-14)、ロックボルト挿入(写真-15)までを一連作業で行います。
トンネルを掘削することにより、地山応力が解放され、空洞周辺の地山が変形します。この地山の変形とともに、ロックボルトに引張り軸力が生じ、岩盤の変形を抑えるため、ロックボルトの打設を行います。
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４．インバートコンクリート打設
トンネルのインバートコンクリートは、トンネル底面を逆アーチ型にコンクリートによって形成された部分を指し、以下の目的で設置されます。
1.構造安定性の向上
地質が不良な場合や押出し性地山、長期的に劣化する地山では、インバートが側壁基部を結合し、覆工コンクリートの閉合断面として耐力を増加させます。これにより、
沈下や変状、盤ぶくれなどの地山変形を抑制し、トンネル全体の耐久性が向上します。
2.内空断面の保持
トンネル掘削後に必要な断面を確保し、施工中や完成後の繰り返し荷重による変形を防止します。
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５．履工コンクリート打設
トンネルの覆工コンクリートは、トンネルの内壁や天井をコンクリートなどで覆い、構造物の安定性と耐久性(地山の圧力や水圧に耐えるための保護層)を確保する工程です。
トンネルの覆工コンクリートを打設する目的は、下記のとおりです。
1.トンネル断面の変形を抑制し、崩壊リスクを低減する。
2.地山や外部からの浸水を防ぐ。
3.長期にわたる安全性と耐久性を確保する。
4.トンネルの内空の整斉。
十根川2号トンネルでは、トンネル貫通後、こちらの工程に移行します。
掘削最終段階に入り、現場スタッフ全員で安全第一に日々頑張っています。
来月７月初めには「貫通式」を予定しており、その様子もまたお楽しみに！
