トンネルの作り方について
山岳地帯で自動車や鉄道などの大量輸送が容易になる為にトンネルが研究されています。
そして、強風や積雪時の通行規制を減らす目的もあります。
さらに海底トンネルや水底トンネルは、大型船の通行に影響が少ないです。
特に急峻な地形が必要な建築物です。
しかし、トンネル内は土圧や水圧による断面積が大きくないです。
通行車両は、車両限界があります。
ちなみに、地質によって崩落を防ぐ為の補強で建設費が発生します。
トンネルの作り方について
トンネルは、地上から目的地まで地下、海底、山岳などの土中を通る土木構造物です。
別名は、隧道です。
基本的に地下空間として利用されています。
①開削工法
別名は、オープンカット工法、開鑿工法です。
比較的浅い地下トンネル、交通量が多い地域、
地下埋設物が支障にならない地域などに採用されています。
地表面から土留支保工を施しながら掘削します。
つまり、地盤を直接掘削して下水道管を埋設していきます。
主に新杭横矢板法、鋼矢板工法などがあります。
②シールド工法
都市部の地下鉄、下水道のトンネルなどに採用されています。
シールドマシンを使用して掘削します。
非常に硬い金属の刃(カッタービットです)を回転しながら
シールドマシンをジャッキで押す事で前面の土を掘っていきます。
掘った部分が崩れてこないように、シールドマシンの内部で
ブロックの壁(セグメントです)をリング状に組み立てていきます。
つまり、機械を使用して掘っていきます。
ちなみに、掘削機能に特化したトンネルボーリングマシン(TBM工法です)があります。
トンネル掘削に活用されている掘削機械です。
③山岳工法
山岳地帯の岩盤地山、都市部の未固結地盤、土砂地盤などに採用されています。
ロックボルトと吹付けコンクリートを使用して掘削します。
主に標準工法、存来工法などがあります。
つまり、直接岩盤を機械や人力などで掘っていきます。
④沈埋工法
水底トンネル、海底トンネルに採用されています。
陸上で製作した沈埋函を海底に掘り込んだ溝に埋めます。
その後、連結して埋め戻します。
開削工法やシールド工法よりも浅い位置にトンネルを作る事ができます。
つまり、海底や川底などに溝を掘っておいて
ケーソン(沈埋函です)を沈めて土をかぶせていきます。
⑤オープンシールド工法
開削工法とシールド工法を組み合わせた工法です。
⑦NATM工法
NATMは、New Austrian Tunneling Methodの略語です。
支保工によってトンネル周辺にグランドアーチを形成して
地山の強度を利用してトンネルを安定支持できます。
つまり、掘削した部位を素早く吹き付けコンクリートで固めて、
ロックボルトを岩盤奥深くにまで打ち込んで地山自体の保持力を利用します。
⑧矢板工法
掘削した壁面に矢板(木板です)や鉄板(鋼矢板です)で
支保工(支柱です)で支えて、内側をコンクリートで固めて仕上げます。
主に1980年まで活用されていました。