山岳部を掘進する流域下水道
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山岳部を掘進する流域下水道
広島県の沼隈幹線(沼隈町~福山市)は、芦田川流域下水道に流入する下水道管渠であり、1997年度より工事に着手しました。本工区は、観光地として有名な鞆の浦に近接する地区です。
本設計区間の沼隈幹線(6工区)は、沼隈町能登原~福山市鞆町後地の約3.4kmにおよぶ汚水管渠で、下水道管渠としては異例の山岳部を通過する区間であることから、山岳トンネル工法の一種であるTBM(トンネルボーリングマシン)工法を採用することになりました。
通常、下水道事業は都市部を対象に実施されるため、沖積層をシールド工法で掘進することが多く、山岳部を通過するのは極めて異例です。本業務では、鞆の浦付近の海岸ルートは道路が狭隘で施工が困難と判断したため、山岳部を通過するルートを採用しました。
鞆の浦付近の市街地(写真提供:広島県)
沼隅半島とトンネルの計画線
計画ルート
掘進対象区間における岩盤分布域は、前半の火山岩、後半の堆積岩に大別されます。起点から800m付近までは流紋岩、800m~2,500m付近までは石英安山岩、2,500m~3,200m付近までは砂岩・頁岩、3,200m付近~終点までは風化花崗岩となっています。岩盤強度は概ねqu=1,000~1,200kgf/cm²(最大1,235kgf/cm²)で、弱層部ではqu=300kgf/cm²程度でした。
また、地質的な弱線である断層は、トンネル区間で8カ所が想定され、そのうち6カ所が終点付近の1,000m区間に集中していました。
施工では、坑口から400m地点で水脈に遭遇し、想定を超える出水によって掘進を停止するという事態が発生しました。当初、坑口より2,500m区間は順調な掘進を予想していたため、山岳トンネルの難しさを実感することとなりました。
後半に集中する断層に対しては、前方探査と水平ボーリングにより断層位置を正確に把握。これにより、断層内の水抜きと機内からの地盤改良が可能になったことで、断層内でマシンが停止する事態を回避し、無事竣工することができました。
TBMを立坑内に設置
TBMの後方台車
プロジェクト詳細