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皆さんこんにちは

株式会社岩本工業の更新担当の中西です。

 

～インフラを支える～

 

私たちが普段何気なく利用している道路や鉄道。そのルートの中には、山や地下を貫く多くのトンネルがあります。

高速道路を走っているとき。

新幹線や電車に乗っているとき。

都市部の地下鉄を利用しているとき。

私たちは知らないうちに、たくさんのトンネルを通っています🚇

トンネル工事というと、

「山に穴を掘る仕事」

というイメージを持つ方もいるかもしれません。

しかし実際には、道路、鉄道、地下鉄、上下水道、電力、通信など、さまざまな社会インフラを地下へ通すために欠かせない専門工事です。

地上にはすでに、

住宅。

ビル。

道路。

河川。

山。

さまざまな構造物があります。

そのため、

「ここを通りたいけれど地上には通せない」

という場面で、地下空間を活用する必要があります。

そこでトンネル工事の出番です🔧

今回は、道路・鉄道・都市インフラの新設という視点から、トンネル工事業にどのような需要があるのかを詳しく考えていきましょう。

山が多い日本ではトンネルが欠かせない⛰️

日本の国土には山地が多く、地域と地域を道路や鉄道で結ぶ際に、山を越えなければならないケースが数多くあります。

山を避けて道路を造る方法もあります。

しかし、

大きく迂回する。

急な坂になる。

カーブが増える。

距離が長くなる。

という問題が起こる場合があります。

そこで山を貫くトンネルを建設すれば、

移動距離を短くできる。

勾配を緩やかにできる。

道路線形を改善できる。

可能性があります🚗

物流トラック。

観光バス。

通勤車両。

救急車。

地域のさまざまな移動を支えるために、山岳トンネルは重要です。

高速道路の整備とトンネル需要🚗

高速道路は都市と都市、地域と地域を結ぶ重要なインフラです。

高速道路を建設するときには、

橋梁。

切土。

盛土。

トンネル。

さまざまな構造物を組み合わせます。

特に山間部ではトンネルが連続する区間もあります。

トンネルがあることで、

山の斜面を大きく切り崩さずに道路を通せる。

冬季の急勾配を避ける。

災害リスクを考えたルートを作る。

といったメリットがあります。

高速道路の新設・延伸・バイパス建設などが行われれば、それに伴ってトンネル工事への需要も発生します。

バイパス整備でも重要🛣️

地方都市では、

中心市街地を通る国道が渋滞。

大型トラックが住宅街を通る。

観光シーズンに混雑。

という問題があります。

そこで新しいバイパス道路を造る。

しかし周囲が山に囲まれていれば、トンネルが必要になることがあります。

新しいトンネルによって、

市街地の交通量を減らす。

物流時間を短縮。

救急搬送を早くする。

観光地へのアクセス改善。

など、地域全体にさまざまな効果が生まれます。

つまりトンネル工事は、

ただ地下構造物を造る仕事ではなく、地域の交通そのものを変える仕事

でもあるのです✨

鉄道トンネルも重要🚄

鉄道は道路以上に、急勾配や急カーブを避ける必要があります。

そのため山岳部を通過する場合には、トンネルが重要になります。

新幹線。

在来線。

地下鉄。

鉄道トンネルにはさまざまな種類があります。

特に高速鉄道では、できるだけ直線的で緩やかなルートを作ることが重要です。

山を大きく回り込むより、トンネルを通す。

そうすることで高速運行が可能になります🚄

鉄道ネットワークの整備・新線建設が続く限り、トンネル施工技術への需要も続きます。

都市部では地下鉄トンネルの需要🚇

大都市では、地上に新しい鉄道路線を造るスペースがほとんどありません。

道路。

建物。

歩道。

既存鉄道。

あらゆる場所が使われています。

そこで地下空間を利用します。

地下鉄トンネルを造ることで、

地上の街並みを大きく変えずに新しい交通ルートを作れる。

これが大きなメリットです。

ただし都市部の地下には、

上下水道。

電気。

ガス。

通信。

既存地下構造物。

さまざまな設備があります。

つまり地下鉄トンネル工事は、

「何もない地面の下を掘る」

仕事ではありません。

既存インフラを避けながら施工する、高度な計画と技術が必要です。

シールド工法という都市トンネル技術🛠️

都市部の地下トンネルでよく知られている工法の一つがシールド工法です。

シールドマシンと呼ばれる大型掘削機で地中を掘り進みながら、後方でトンネル壁を構築していきます。

地上への影響を抑えながら地下を進められることが大きな特徴です。

直径数メートルを超える巨大な機械が、地中を少しずつ前進していく。

まさに地下の工場のような世界です😳

しかしシールドマシンがあれば誰でもトンネルを造れるわけではありません。

地質。

地下水。

掘進速度。

土圧。

姿勢。

セグメント組立。

さまざまなデータを管理する必要があります。

機械化された現代でも、専門技術者の判断が欠かせません。

山岳トンネルでは地質を読む力が重要🔍

山を掘るとき、地中がすべて同じ状態とは限りません。

硬い岩盤。

柔らかい地盤。

断層。

地下水。

掘ってみなければ分からない条件が存在します。

そのため施工中は、

切羽の状態。

岩の硬さ。

亀裂。

湧水。

を確認します。

「昨日までは硬い岩だったのに、今日は柔らかい」

ということもあります。

そこで支保工を変更。

補強を追加。

掘削方法を調整。

現場に合わせて施工します。

トンネル工事は、図面通りだけでは完成しません。

自然の地盤と対話しながら造る仕事

なのです⛰️

NATMによる山岳トンネル施工🔨

山岳トンネルでは、NATMと呼ばれる考え方・工法が広く使われています。

掘削した後、

吹付けコンクリート。

ロックボルト。

鋼製支保工。

などを使って地山を安定させながら進みます。

一気に何百メートルも掘るのではありません。

少し掘る。

補強。

また掘る。

補強。

この繰り返しです。

毎日少しずつ山の中へ進んでいきます。

数kmのトンネルなら、非常に長い工事になります。

トンネル工事は24時間体制になることも🌙

大型トンネル工事では、昼夜を問わず作業することがあります。

掘削。

土砂搬出。

支保。

測量。

設備管理。

さまざまな班が交代します。

工期が長い分、一日の施工量が全体工程へ大きく影響します。

そのため、

昼班。

夜班。

で引き継ぎを行います。

「今日どこまで掘ったか」

「地質に変化はあったか」

「湧水が増えたか」

と情報を共有します。

施工技術だけでなく、チーム運営・情報共有も重要です🤝

掘った土砂を運び出す仕事も重要🚚

トンネルを掘れば、当然大量の土砂や岩が出ます。

掘削した土砂をその場に置いておくことはできません。

ダンプ。

ベルトコンベア。

その他の搬送設備。

を使って坑外へ搬出します。

トンネルが長くなればなるほど、切羽から出口までの距離も長くなります。

つまり掘削だけでなく、

地下物流

も重要です。

資材を奥へ運ぶ。

土砂を外へ出す。

人を移動させる。

この動線を効率的に作る必要があります。

換気設備が欠かせない🌬️

地下深くで作業するトンネルでは、換気が非常に重要です。

坑内の空気を適切に管理しなければ、安全に作業できません。

掘削機械。

工事車両。

粉じん。

施工環境によってさまざまな要因があります。

そこで大型の送風設備やダクトを設置し、新鮮な空気を坑内へ送ります。

トンネルが伸びるほど換気設備も延長します。

トンネル工事は、

掘削技術だけ

ではありません。

電気。

換気。

排水。

通信。

さまざまな仮設設備によって成り立っています。

地下水への対応💧

地中を掘ると、地下水が出てくる場合があります。

少量なら排水設備で対応。

大量なら施工方法を検討。

水圧が高ければ安全面への配慮も必要です。

そこで、

ポンプ。

排水路。

止水。

補助工法。

などを使います。

「山の中だから水はない」

わけではありません。

むしろ地下だからこそ、水への対応は重要です。

トンネルの出口と入口を正確につなぐ測量📐

長いトンネルでは、

山の反対側から同時に掘る

ことがあります。

その場合、

最後に地下でぴったりつながる

必要があります。

少しずつ方向がずれていけば、数km先では大きな誤差になります。

そこで高精度な測量が必要です。

トンネル工事では、

掘削技術。

土木施工。

だけでなく、

測量技術

も非常に重要です。

貫通した瞬間は、現場にとって大きな節目です🎉

上下水道トンネルにも需要💧

トンネルは人や車が通るものだけではありません。

大都市では、

雨水。

下水。

水道。

を地下深くへ通すために大型トンネルを造ることがあります。

地上の道路を長距離掘削するのではなく、地下深くに管路を構築する。

これによって都市機能を維持しながら工事できます。

豪雨対策として地下へ大規模な雨水貯留・排水施設を整備するケースもあります。

つまりトンネル工事業は交通だけでなく、

水インフラ

も支えています。

電力・通信インフラでも地下空間📡⚡

都市では、

送電線。

通信ケーブル。

を地下へ通すための共同溝・トンネルが必要になる場合があります。

地上の電柱・設備だけに依存せず、地下空間を利用する。

災害対策や都市景観の面でも重要です。

これから社会がさらにデジタル化しても、

その通信を支えるケーブル。

電力設備。

を通す物理的な空間は必要です。

地下インフラ整備もトンネル工事の市場です。

トンネル工事は地域をつなぐ仕事🤝

山によって分断された地域。

都市の混雑。

河川。

地上だけでは解決できない問題があります。

そこへ地下ルートを造る。

それによって、

通勤時間が短くなる。

物流が早くなる。

観光客が増える。

救急搬送が改善。

地域同士が近くなる。

トンネル一本が、地域社会へ大きな変化を生むことがあります。

地下空間需要がある限り仕事は続く🚇

都市が発展すれば、地上スペースはさらに限られます。

交通。

上下水道。

電力。

通信。

必要なインフラをすべて地上へ置くことはできません。

だからこそ地下空間を利用します。

道路トンネル。

鉄道トンネル。

地下鉄。

共同溝。

水路。

用途は異なっても、

地中を安全に掘り、構造物として完成させる技術

が必要です。

トンネル工事業は、目立つ地上建築とは違い、完成後にはその多くが地面の下に隠れます。

しかし、その地下空間を毎日何万人、何十万人という人が利用します。

見えないところで街と地域をつなぐ。

それがトンネル工事の大きな価値です🚇🚗⛰️✨