参考資料 - トンネル建設工事の工法等について 平成 年 月 日平成 年度第 回トンネル建設工事の切羽付近における作業環境等の改善のための技術的事項に関する検討会 Ministry of Health, Labour and Welfare
トンネル建設工事の代表的な工法について 出所 : 一般社団法人日本トンネル技術協会
山岳工法 (NATM 工法 ) における一般的な作業工程について 穿孔 発破 ( 発破掘削 )or 切削 掘削 ( 機械掘削 ) コソク ズリ出し 一次吹付けコンクリート 発破掘削 穿孔状況 機械掘削 切削 掘削状況 ズリ出し状況 一次吹付け状況 ドリルジャンボ ( 穿孔 ) 自由断面掘削機 ( 切削 積込 ) ダンプトラック ( ずり運搬 ) 大型ブレーカ ( コソク ) ダンプトラック ( ずり運搬 ) 吹付けロボット ( 吹付け ) インバートコンクリート インハ ートコンクリート打設状況 トラクタショベル ( 積込 ) 鋼製支保工建て込み 支保工建て込み状況 コンクリートポンプ車 ( 打設 ) トラックミキサ ( コンクリート運搬 ) m ごとにこのサイクルを繰り返し 時間で ~m 進む ドリルジャンボ ( 建て込み ) ユニック ( 資材運搬 ) インバート掘削 インハ ート掘削状況 ロックボルト ロックホ ルト施工状況 二次吹付けコンクリート 二次吹付け状況 大型ブレーカ ( 掘削 ) バックホウ ( 掘削, 積込 ) ダンプトラック ( ずり運搬 ) ドリルジャンボ ( 穿孔 ) 吹付けロボット ( 吹付け ) トラックミキサ ( コンクリート運搬 ) 資料提供 : 前田建設工業株式会社
山岳工法 (NATM 工法 ) における一般的な使用機械等について 出所 : 一般社団法人日本トンネル技術協会
Ⅰ.新技術 新工法 山岳トンネル １ 山岳トンネル技術 山岳トンネルの建設においては NATMの導入が機械化 や様々な技術開発を誘発し生産性の向上と施工時の安 全 性 の 向 上 に 大 き く 貢 献 し ま し た NATM New Austrian Tunneling Method は 掘削した部分にコ ンクリートを吹付け ロックボルト 岩盤およびコンクリートと 一体化するボルト を周辺岩盤に打ち込み トンネルの安 定化を図りながら施工する工法です 現在では ほとんど の山岳トンネル建設でNATMが採用されています ２ 建設生産性向上の内容 施工の高速化 NATMが山岳トンネルの標準 工法として採用されて以降 機 械化の促進が図られた 施工機械の大型化や能力向上 効率的な掘削工法の確立により 施工の高速化が可能となった トンネル建設において必要と な る 作業 員数 は 機械化 の導 入 発展によって大きく減少し ている 発破掘削による平均月進の推移 支保部材の高強度化 補助工法による適用地質の拡大 鋼製支保工の導入で施工空 間が確保されたことNATMの 導入により 大型機械による 効率的な施工 補助ベンチ付 全断面工法 が可能になると ともに 施工時の安全性が向 上した 支保部材の高強度化により 大断面トンネルの施工が効率 化され 掘削断面積の削減や 支保施工量の減少が可能と なった 補助工法の開発 採用によ り 従来の山岳工法では不可 能であった地質でも トンネ ル建設が可能となった トンネル掘削による周辺環 境への影響が低減されるとと もに 施工時の安全性が向上 した 情報化施工により施工管理 の合理化が図られ施工性 安 全性が大幅に向上した 機械掘削による平均月進の推移 トンネルmあたりに要する作業員数の比較 激 減 さらに減 東海道新幹線 在来 底設導坑先進上半工法 在来 側壁導坑先進上半工法 在来 上半先進工法 在来 全断面工法 ＮＡＴＭ 上半先進工法 ＮＡＴＭ 補助ベンチ付全断面工法 ＮＡＴＭ 全断面工法 在来 底設導抗先進上半工法 在来 上半先進工法 ＮＡＴＭ 上半先進工法 ＮＡＴＭ 補助ベンチ付全断面工法 長野新幹線 平成８年 近年の新幹線 平成年 出典 新幹線のインフラコストと建設技術の進展 廣田良輔 土木学会誌.付録 新幹線工事における山岳トンネルの変遷 金澤博 トンネルと地下.巻頭言 出所:一般社団法人日本建設業連合会 建設イノベーション
情報化施 工の導入 補助工法 による適 用地質の 拡大 施工の高 速化 支保部材 の高強度 化 上内容 生産性の向 技術内容 ドリフターの能力UP NATM支保部材の高強 度化 ロックボルト 長距離ボーリング 前方探査技術 脚部の補強工の開発 鏡面の補強工の開発 先受け工の開発 めがねトンネル 標準断面掘削工法 連続ベルコン方式 タイヤ方式 コンテナ式 出所:一般社団法人日本建設業連合会 建設イノベーション 掘削技術 穿孔精度向上 自由断面掘削機 坑内計測技 坑内変位計測 術 調査技術 補助工法 加背割 ズリ運搬 方式 タイヤ方式 ダンプトラッ ク 自由断面掘削機の大 型化 施工機械 吹付け機の能力UP の能力向 エレクター付き吹付け 上 機 NATM 支保 吹付けコンクリート NATMの導入 在来工法の 鋼製支保工の導入 支保 技術項目 年以前 年 (S.) 年代 (S.) (S.) 年代 <NATMで標準採用> (H.) 年代 コンクリート吹付け機 NEXCO設計要領で高規 格鋼製支保工を標準化 エレクター付き吹付 けシステム開発 コンピュータジャンボ(自動削孔)の導入(吾妻T) ゼネラルジャンボの採用(岩手一戸T) mを超える新幹線 初の無導坑めがねトンネル(下到津T) 無導坑めがねトンネル 施工効率の向上 全断面早期閉合を継続的に適用(飯山T) 補助ベンチ付全断面工法が確立 新幹線断面に連続ベルコン導入(田上T) トンネルで標準に(JRTT) 高速かつ方向制御が高精 度なボーリング機械の開発 余堀量の削減 サイクルタイムの縮減 コンピュータジャンボ(自動穿孔)の導入 自動制御運転開発 長尺水平ボーリングの世界記録(,m) 自動計測管理システムの確立 計測作業の効率化 施工時間の確保 切羽前方地質の把握 不良地山対策 湧水対策の事前準備 油圧式削岩機を利用した切羽前方探査法(DRISS) <核残し掘削 鏡吹付け 短尺( m)鏡ボルト> 長尺鏡補強FIT工法施工 成出T) 打設長mの長尺ボルト施工(堀越第二T) フットパイル サイドパイル施工(矢川放水路T) 高圧噴射式レッグパイル(RJP工法)施工(帷子川分水路T) 補助工法の開発 NATM適用地質の拡大 トレビチューブ工法初めて採用(舞子T) RJFP初めて採用(国分川分水路T) <コンバージェンスメジャー 三次元計測器による変位計測> 吹付け 高耐力RBを標準化 支保の高強度化 掘削断面削減 支保施工量減少 ウレタン系注入式FP実用実験(鍋立山T) AGF初めて採用(港南T) ウレタン系注入式FP使用(生駒T) AGF工法技術資料発刊(ジェオフロンテ研究会) めがね型NATM(井吹T) (H.) 年代 自由断面掘削機の能力アップ(kW級) 自由断面掘削機の対応範囲 拡大(能力アップ 掘削範囲拡大) 初めてのめがねトンネル(在来)(伊祖T) ベンチカット工法が主流 大きな施工空間の確保 大型機械の導入 導坑先進方式による小断面分割掘削が主流 底設 側壁導坑先進を含む上部半断面工法が主流 レール方式からタイヤ方式へ 機動力の向上 コンテナダンプ(キルナ)の採用(金剛山T) TBMトンネルに連続ベルコン導入(袴腰 城端T) 自由断面掘削機を使用(高窪T/道路T) 吹付けロボットを導入 (H.) 高品質吹付けコンクリート実用化(JRTT) 第二東名 名神 車線断面 での採用 NEXCO設計要領で高強度 施工機械能力向上 サイクルタイム縮減 世界で初めて油圧ジャンボを採用(玉原発電所工事) 油圧削岩機を使用(関越T/道路T初) ロックボルトを使用 (今庄T<道路>) <レール方式 ずり鋼車 > 上部半断面工法によりダンプトラックの導入 ＮＡＴＭの導入 機械化の促進 掘削の効率化 <NATMで標準採用> 自由断面掘削機を使用(新城T/鉄道T) 吹付けコンクリー トを試用(青函T) ロックボルトを使用 (第三高野T<鉄道>) 日本初のNATMの採用 中山T 道路トンネル初のNATM採用 国道号 駒止T 土木学会トンネル標準示方書 山岳編 でNATMが標準工法に 鋼製支保工の導入 大きな施工空間の確保 施工性の向上 年代 <木製支保工> U型可縮支保工採用(中山T) 鋼製支保工の採用(大原T 佐久間ダム導水路T) 山岳トンネル建設における生産性の向上に関する年表 Ⅰ.新技術 新工法