新幹線計画業務（その９）トンネル設計及び積算と苦闘

トンネルの設計で基本的なことは、トンネル入り口から中央部までが登り勾配、出口までが下り勾配とするのが原則。これは掘削を進めていく場合に地下水の排出を考慮しなければならないためである。
次に重要なことは、地質の想定作業であり、これが崩落防止の鋼製支保工のピッチ、コンクリート巻厚設計に反映される。
工事積算作業に入るまでには設計が完了していなければならない。

地質の想定は弾性波探査によったが、その調査結果が急がれた。
弾性波探査はトンネルルートに沿って地表に一定間隔に火薬を仕掛けて振動波の伝播速度を調べることによって地層・岩盤の状態を推定する調査方法である。

専門的な解説

屈折法地震探査は、地盤構造を弾性波が伝わる速度の違いとしてとらえる手法です。弾性波速度からは地盤の硬軟などの工学的情報を得ることができ、その構成状況から地質構造等を推定することにも利用できます。土木・建設の分野では弾性波探査といえば屈折法地震探査のことを指します。弾性波探査で求められる速度値は、信頼性が高いとともに地盤強度との相関性が良く、岩種と弾性波速度から岩盤分類や地山区分の情報として利用されており、設計・施工時の有益な情報を関連技術体系に提供するものとして重要です。これらの特徴を生かして、土木構造物や資源開発および一般地質構造調査などを目的として広範囲に利用されています。

当時の一般的なトンネル掘削工法は、底設導坑先進上部半断面掘削工法であった。

底設導坑、先端を切羽という

ジャンボによる導坑掘削作業

底設導坑の断面積は１４㎡、掘削ずり運搬の鋼車がすれ違いできる複線のレールが敷設される。
この導坑が５０ｍ程度掘削が進捗した時に、この頂部に穴を開けて上部半断面の掘削作業が着手される。

上部半断面工事の状況

この写真は上半掘削が１００ｍ以上進み、コンクリート巻き立て工事が終わっている状況である。


その後を追うように導坑の両側を開削する

側壁コンクリート部分の掘削を行い、コンクリートを打設する

以上の工程を経てトンネルは完成する

 以上の工程を十分理解したうえで積算作業に入る必要があった。
己斐東、西両工区の積算補助員をして間もなく、五日市トンネル平良斜坑工区の工事用道路を一人で設計せよと指示され、現場調査測量を行って延長５００ｍの道路設計と積算も行い、サイロット工法という特殊工法の積算にも首を突っ込んだ。過酷なまでの業務量を消化しなければならなかった。