沈埋トンネル

沈埋トンネルについて

沈埋トンネルは、海や川の底にあらかじめ掘った溝にトンネルのエレメントを沈めて作る方法で、これを沈埋工法と呼びます。この手法は水底トンネルの一種類で、効率的にトンネルを構築できる点が魅力です。

沈埋工法の流れ

沈埋トンネルの施工は、以下のようなステップを経て行われます。

1. エレメントの製作: トンネルエレメントはドライドックや造船所で作られ、通常は鋼鉄とコンクリートを使用して構築されます。
2. 基礎工事: 次に、浚渫船を使用し、沈設する部分の底を平らに整地し、溝を掘ります。
3. 曳航: 充填したエレメントは、浮力を利用して徴片を閉塞した後、大型船舶で目的地へ移動させます。
4. 沈設・埋め戻し: エレメントを所定位置に沈め、バラストを用いて位置調整しながら土を再度かぶせます。
5. 内部構築: エレメントの内部に仕切り壁を設け、必要な機能を持たせます。
6. 完成: 最後にエレメントの周りを埋め戻し、安定させればトンネルの完成です。

沈埋工法の歴史

沈埋工法の概念は、1876年にジョーン・トラゥトワインが特許を取得したことに起源を持ちますが、最初に実用化されたのは1885年、オーストラリアのシドニー湾において380メートルの水道管が施工された事例です。その後1894年にはアメリカ・ボストン港で下水道用のトンネルが建設され、これが本格的な沈埋工法のスタートとされています。また1910年にデトロイト川をくぐるミシガン・セントラル鉄道トンネルが鉄道用に初めて採用され、以降、アメリカやオランダなどの国々で数多くのトンネルが完成しています。

日本では1935年に計画が始まり、1944年に安治川トンネルが最初に完成しました。その後、1963年に羽田トンネルがわが国における沈埋トンネルの代表的な施工例として知られるようになりました。

特徴

沈埋トンネルの利点は、従来の開削やシールド工法に比べてトンネルの埋設位置を浅くできるため、トンネル部分の勾配が緩やかになり、工事費用の削減が可能です。また、エレメントは上部で製作されるため、施工時には非常に高品質な構造を有します。これにより、軟弱な地盤でも特別な基礎工事が不要となります。

一方で、沈埋工法は水底に工事を行うため、海や川へ与える影響もあり、環境への影響を考慮する必要があります。

エレメント構造

エレメントは、大きく分けて「鋼殻方式」と「ドライドック方式」の２つの方法で構築されます。鋼殻方式はアメリカで多く使用される技術で、鋼鉄製の基礎枠にコンクリートを流し込む手法です。一方、ドライドック方式はヨーロッパで主に採用されており、ドライドック内でコンクリート製のエレメントを構築します。

日本国内では、安治川トンネルを皮切りに多くのトンネルが施工されており、道路用や鉄道用といった様々なタイプが存在します。

施工例

日本国内の主な沈埋トンネルとしては、安治川トンネルや羽田トンネル、東京港トンネルなどがあります。これらは利用によって地域の交通を支え、重要な役割を果たしています。さらに、海外では100を超える事例があるなど、沈埋トンネルは世界中に普及しています。

沈埋トンネルは、その構造的な利点やコスト面での優位性から、今後も多くのインフラプロジェクトで採用されることが期待されます。

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