非开削トンネルの断面変化により地下空间の利活用を拡大

国土技术開発賞など受賞の「さくさく闯础奥厂工法?」が更に進化

2024.03.29

玩偶姐姐（株）（本社：東京都中央区、社長：大谷清介）は、非開削トンネル構築技术「さくさく闯础奥厂工法^?※1」について、トンネル断面の変化（拡大や缩小）に対応する可変断面型の新たな工法の开発に着手しました。
相鉄?東急直通線綱島トンネル他工事（神奈川県横浜市）に適用した「さくさく闯础奥厂工法^?」は、（独）鉄道建設?運輸施設整備支援機構とともに、「第25回国土技术開発賞」優秀賞と「令和4年度土木学会賞」技术賞（Ⅰグループ）を受賞し、地下空間の構築技术として高い評価を得ました。

この「さくさく闯础奥厂工法^?」を更に进化させた可変断面対応型工法の开発により、地下空间の利活用の可能性が格段に広がります。

※1

非開削トンネル構築技术「さくさく闯础奥厂工法」を現場へ初適用

図-1 本工法の概要

开発の背景

近年、インフラの収容空間や交通ネットワーク、緊急避難場所として国内外で地下空間の利用が注目されています。地下空間は地下街、核シェルターなど用途に応じてその断面形状は様々であり、トンネル構造物においても断面が変化する鉄道や高速道路などの分岐や合流部分など、構築場所や規模によっても構造が複雑化します。地下構造物の断面が変化する場合に用いられる既往の非開削トンネル構築技术としては、シールド工法などで単一断面のトンネル構造物を構築した後に内側から切り拡げる施工法等がありますが、断面を切り拡げる際に周辺地盤が変状し易いため、地盤沈下や陥没の発生等が懸念されます。そのため、一般的に設計段階から拡幅範囲を対象とした地盤改良等が計画されますが、それにより工事全体の期間や工費増加の要因となっています。

そこで当社は、周辺地盘への影响を最小限に抑制できる「さくさく闯础奥厂工法^?」の强みを活かし、掘进方向に向けてトンネル断面が変化する构造に対応する、可変断面対応型の非开削トンネル构筑工法（以下、本工法）の开発に着手しました。

さくさく闯础奥厂工法^?とは

さくさく闯础奥厂工法^?は、地下水対応型継手を用いた外殻先行型トンネル构筑工法です。

推进工法により小断面の継手付き钢製エレメントを顺次掘削?连结し、钢製エレメント间の土砂を内侧から除去して、継手を拘束ボルトで固定します。継手间および钢製エレメント内には高流动コンクリートを打设して、トンネルの外殻构造部材を形成します。最后にトンネル内部の地山を掘削除去し、トンネル构造物を构筑します（図-2）。

地上に制约がある市街地の直下や、地下水圧が高い地下深くであっても大空间の构筑が可能です。

適用工事において、市街地直下において最大0.35 MPaの高い水圧がかかる地下部分に、高さ14m、幅19mの馬蹄形大断面トンネルを構築し、その工法の特長や適用効果、社会的意義などについて高く評価され、「第25回国土技术開発賞」^※2の优秀赏と「令和4年度土木学会赏」^※3の技术賞（Ⅰグループ）を受賞しました（写真-1）。

※2

技术開発者に対する研究開発意欲の高揚並びに建設技术標準の向上を図ることを目的として、建設産業に係わる優れた新技术を表彰するもの。国土交通大臣表彰となる優秀賞に選ばれた技术は、「ものづくり日本大賞」の内閣総理大臣賞の候補として推薦される技术となる。
※3

土木学会賞の技术賞は、土木技术の発展に顕著な貢献をなし、社会の発展に貢献したと認められるインフラの計画、設計、施工等の画期的な個別技术やプロジェクトを表彰するもの。

図-2 さくさく闯础奥厂工法施工手順図
写真-1 国土技术開発賞表彰式
（左から田中部长、斉藤国土交通大臣、平野理事长代理）

本工法の概要

本工法は「さくさく闯础奥厂工法^?」を進化させて、汎用性を拡大した施工技术です。

従来の「さくさく闯础奥厂工法^?」では、使用する継手付き钢製エレメント（以下、エレメント）の幅は全长にわたって同じであり（図-3）、そのため构筑するトンネル构造物の断面は始点から终点に至るまで同じ形状、同じ大きさになります。これに対して本工法では、始点侧と终点侧で幅が异なるエレメント（図-4）を使用し、条件に合わせて连结时の拡幅量または缩小量を调整することで、构筑するトンネル构造物の断面の大きさを変化させることができるようになります。