令 和 ５ 年 度

技

術

発

表

会

2023 年 11 月 28 日
場所

名古屋市中小企業振興会館 4 階 第 3 会議室

一般社団法人 日本建設機械施工協会中部支部

《 目
1

次 》

令和5年度BIM/CIM原則適用を見据えたインフラDX活用事例（現場の生産性向上に役立つ3次元データの活用事例のご紹介）
・・・・・・1
福井コンピューター株式会社
中部営業所

2

係長

三浦

誠

氏

杭ナビ「LN-150」を活用した現場の生産性向上（働き方改革の切り札「3次元データを生かしたワンマン測量」）
・・・・15
株式会社シーティーエス
甲信営業部

3

部長

中山

俊彦

氏

ソーラーシステムハウスの活用について（地域防災力向上とカーボンフリーへの関り）・・・・・・・・・・・・21
株式会社ダイワテック
営業企画部

4

参与

前中

稔章

氏

AI配筋検査端末「Field Bar」活用による配筋検査（建設現場で抱える問題を「Field Bar」が解決）・・・・・・・・・・・26
西尾レントオール株式会社
通信測機名古屋営業所

5

所長

法貴

雄一

氏

東海環状・岐阜山県トンネル
急勾配かつ鋭角に接続する連絡坑の施工について
・・・・37（縦断勾配11.7%で本坑と避難坑を結ぶ斜め連絡坑の掘削実績）
西松建設株式会社

中部支店

勝川山田工事事務所

現場工事係

齋藤

拓海

氏

論文をご覧になりたい方は、当支部ホームページに掲載してありますのでご覧ください。

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株式会社シーティーエス
中山俊彦
1.はじめに
私は測量機器の販売・レンタルを主たる業務として活動している。10 年前に開発・販売がスタートした株式会
社トプコン製の測量機器「杭ナビ LN-100(現在は二代目 LN-150)」が業界では異例のヒット商品となり、今日に至っている。「杭ナビ」の特徴と様々な活用例を紹介します。
日本がバブル絶頂期 GDP 世界第 2 位の時代、今迄に例が無い商品が開発されていた。例えば録音ができない音楽プレーヤー「ウォークマン」、カセット式の家庭用ゲーム機「ファミコン」等々が有る。いまだにヘッドホンを着けてジョギングしている人を見かけると「ウォークマン」で音楽を聴きながらジョギングしている・・・と、昭和の世代は思ってしまうのではないでしょうか？
測量機器を使った測量の手法も自動追尾型トータルステーション(以降 TS)が開発され、複数名での測量作業が一人で出来る様に変化した。しかし、費用的な問題、従来式の測量スタイルから抜け出せない課題、出来形
管理はテープ・レベルで実施・・・等により建設業界での活用はゆっくりとしたペースでの普及に留まっていた。平成 20 年に国土交通省が情報化施工 TS 出来形管理要領を整備し本格的に TS を用いた出来形管理がスタートした。この頃から出来形管理用 TS と自動追尾 TS の普及が進み始めた。
従来方式の測量スタイル(TS で角度・距離を計測、レベルで高さを計測)から座標を用いた測量スタイルに進化した。更に 3 次元基本設計データを用いる事により、横断測量・中心線及び変化点の位置出し測量等の高度な測量作業を行う際に、専門知識がない技術者でも行う事が出来た。
平成 25 年に「杭ナビ LN-100」が発売された。開発メーカーは誰でも簡単に測量が出来る事をテーマに今迄に無い斬新な商品を市場に投入した。私が今迄見てきた TS とは明らかに違いが有りました。例えば視準に必要な望遠鏡が無い、角度・距離を表示するディスプレイが無い、整準するダイヤルが無い、求心望遠鏡が無い、国土地理院機種登録が無い、操作はスマホで・・・と、とても変わった測量機器の印象でした。
二代目「杭ナビ LN-150」が発売されてから更に市場での評価が高まり、当社内で最も販売・レンタルされる機種となる。「杭ナビ LN-150」(ハード)と様々なハード・ソフトを組み合わせた商品群により、測量作業のみならず工事施工・品質管理にまで活用が進んでいると思われる。
音楽の聴き方を変えた昭和の「ウォークマン」＝現場の測量を変えた ICT 施工の申し子「杭ナビ」と言っても過言ではないだろう。

-15-

2.杭ナビ「LN-150」の性能「LN-150」の性能について示します。
・測距精度(3.0＋2ppm✕D)mm/測角精度 5 秒
測距精度、測角精度は 3 級 TS と同等。
国土地理院機種登録が無い為、ICT 活用工事
で使用する場合は精度確認試験※1 を行う事。
・測定可能距離は 130m まで。
高度角＋55°～－30°が測定範囲。
高低差が有る測量を行う場合は注意が必要。
・自動整準範囲は±3°
設置作業効率は従来より－30％となる。
・通信部は W-LAN 及び Bluetooth が切替可能。
・電源部はリチウムイオンバッテリーを使用。
連続使用時間(20℃)約 5 時間
2 個のバッテリーで 1 日の作業が可能。
・質量約 4Kg (参考自動追尾 TS は 7Kg 程度)
質量・寸法(大きさ)共に小型軽量である。
・耐環境性は防塵・防水性 IP65
多少の降雨時でも作業可能。
※使用後はしっかり乾燥させてケースにしまう。
3.杭ナビ「LN-150」の特徴
3-1.「杭ナビ」は精密機械です
簡単に使う事が出来る「杭ナビ」ですが100m 先で 2.5mm 以内の角度精度を有す
る精密機械です。メーカー推奨の点検設
備とメーカー認定の検査員による点検及び調整を 1 年毎に行ってください。
※1 精度確認試験について
国土交通省「３次元計測技術を用いた出来形管理要領(案)」に定められている。
基準となる TS と「杭ナビ」実機を使用して同じターゲットを 2 点以上測定する。
得られた座標の差か基準以内(平面座標±20mm 以内 標高差±10mm 以内)で有る事を証明する。

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「杭ナビ」本体のみでは何も出来ない・・・⁉
4.杭ナビ「LN-150」を生かすソフトが必要です・・・
杭ナビは本体単独で測量は出来ません。タブレット PC・スマートフォンにインストールされた測量用アプリケー
ションにより操作を行う。測量用アプリケーションは 10 月末現在(株)トプコンを含め 7 社より、11 種類のアプリケーションが市販されている。
代表的なアプリケーションの機能及び特徴を紹介します。
① 「TopLayout」 無料/(株)トプコン
杭ナビシリーズの発売当初より無料でダウンロードが可能なスタンダードアプリケーション。誰でも簡単にスマホを使った測量が可能である。機能は「放射観測」と「杭打ち」に絞り込まれている。入出力可能なデータは SIMA・CSV。対応 OS は Android・iOS となっている。
② 「監督さん 3D」 有料/(株)トプコン
土木向けのアプリケーション。機能は通常の観測・杭打ちに加えて i-Construction(ICT 活用工事)に完全対応している。従って入出力可能なデータも SIMA・CSV に加え、3 次元設計データ(LAND.XML)・基本設計データ(TS.XML)他 CAD データ等となっている。純正のデータコレクタ(2 種)を用いて使用する。
他にも(株)トプコンからは、測量向けの「プロサーベイヤー3D」、建築業向けの「楽墨」、鉄骨建方誘導アプリ「楽直」が市販されている。
③ 「FIELD-TERRACE」 有料/福井コンピュータ(株)土木施工現場で必要な測量及び計算機能を有し、i-Construction(ICT 活用工事)にも完全対応している。
3D の構造物モデルを取込み、構造物の位置確認や出来形計測などが可能である。入出力可能なデー
タは上記監督さん 3D と同様である。対応 OS は Android のみ。プランとして Standard プランと Professional
プランの 2 種、利用できる機能に違いがある。
同社では他にも「TREND-FIELD」 有料/対応 OS は Windows を販売している。測量会社から建設会社まで
様々な測量作業で活用が出来るプログラムである。それぞれ機能別に料金プランが設定されている。
④ 「快測ナビ」 有料/(株)建設システム
革新的なスマート施工を実現する「ICT 施工現場端末アプリ」。従って i-Construction(ICT 活用工事)にも完全対応している。面的出来形管理の実地検査時に端末上のヒートマップで検査したい点を指定できます。対応 OS は Android のみ。動作推奨は TOUGHBOOK・TOUGHPAD としている。
左図は各社アプリの端末画面
左・・・「TopLayout」
中・・・「FIELD-TERRACE」
右・・・「快測ナビ」
資料引用
株式会社トプコン
福井コンピュータ株式会社
株式会社建設システム-17-

4-1.現場端末システム「Mr.Samurai 3D」 有料/(株)シーティーエス
土木現場の効率化・省人化に向けて、ワンマン観測から TS 出来形断面管理・i-Construction(ICT 活用工事まで対応。対応 OS は Windows、動作推奨ハードは TOUGHPAD となっている。Mr.Samurai シリーズの最新モデルとなります。
杭ナビ「LN-150」と組合せて行える機能を下図に示す。

入出力可能なデータは CSV・SIMA・路線 SIMA
基 本 設 計 デ ー タ XML ・ 3 次 元 設 計 デ ー タ
LAND-XML。背景図データとして DXF・PDF データを取込むことができる。
また、GNSS 測量機と杭ナビを効果的に組合せる「ハイブリッドワンマン測量システム」とて更なる生産性向上に繋げている。
4-2.誰でも簡単に・・・
一般的に測量作業は専門的な知識と経験に加えて、関数計算等の数学知識を有していないと作業が出ませんでした。しかし、杭ナビの普及により、本体の電源を入れる→各種データの読込み→本節で紹介したアプリの操作を行う。以上の手順で誰でも簡単に杭打ち作業が行える。経験の浅い技術者、現場作業員が使える身近な道具として更に普及が進むと思われる。

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5.「杭ナビショベル」 杭ナビを工事施工で活用する
令和 2 年当時、ICT 対応型バックホウの普及は全体の約 5％(小型バックホウは約 1％)であり、中小規模工事における ICT 施工の普及には小型バックホウの ICT 化が重要であると提言された。(令和 2 年国土交通省 ICT施工の最新動向より)
ICT バックホウの多くは各種センサー類の他に位置情報を取得する為の GNSS アンテナを 2 基取付けている。
基準局用に GNSS を必要とする場合も有り、それらを合計するとシステム全体の費用が高額になっていた。
また、小型バックホウに取付ける際にはスペースの問題、併せてシステムの運用については専門的な知識が無いと難しい・・・といった事が ICT 対応型バックホウの普及率低下を招いていたと考えられる。
「杭ナビショベル X-M3x」が令和 2 年に発売された。従来のバックホウガイダンスシステムとの大きな違いは、GNSS アンテナに替わりセンサーを「杭ナビ LN-150」とした。バックホウには 360°プリズムを固定している。
バケット等に取付ける各種セン
サー及びメインコントローラは従来と同様であるが、システ
ム全体の費用は従来比 1/3程度となった。
発売から 3 年が経過。国内全域で 1,000 台以上(メーカー発表値)の出荷実績となり、以降も出荷台数は増加している。
購入者の中には 2 台目、3 台
目を導入するケースもある。
5-1.「杭ナビショベル」の特徴① 精度が高い従来の GNSS を用いたシステムは水平方向:±2cm/鉛直方向:±3cm 程度である。杭ナビショベルはセンサーに「杭ナビ」を使用する事により、水平方向・鉛直方向共に:±1cm 程度の座標誤差となる。
② 費用が安い
システム全体の購入費用は 1/3 程度となる。
③ 設置が簡単(ミニバックホウへの取付も可能)
バケット他に取付ける 4 個のセンサー及びコントローラは従来と変わらない。後部に取付ける GNSS ア
ンテナ 2 基とそれらの配線が不要。替わりに 360°プリズムをバックホウに固定する。また、キャビンに取付けるモニターも Android タフパッドに変更されコントローラと無線通信を行う。バックホウへの設置
時間は従来比 3/4 以下(当社社内値)である。
④ ローカライゼーションが不要
GNSS を用いたシステムの場合に行うローカライゼーションが不要となる。
⑤ GNSS が不得意の状況でも運用できる
GNSS が FIX とならない状況下でも作業が可能である(トンネル内部等、上空視界が遮られる場所)⑥

現場座標(ローカル座標)でも運用が可能-19-

5-2「杭ナビショベル」取付例
360°プリズム取付(オリジナル金具)

キャビン内にタフパッド取付(オリジナル金具)

杭ナビショベル稼働中

オペレーターの声「最初慣れるまでは違和感が有ったが、今は杭ナビショベルが無ければ仕事にならない。」「一度切ってから(仕上がりを)確認する事が無くなったので、仕事の量も格段に速くなった。」「操作を覚えると設計データが無くてもガイダンスしてくれる。使えば使うほど良い商品です。」
6.おわりにICT の活用(安全・品質・生産性の全てを向上)、BIM・CIM、働き方改革・・・私達が支援いたします。
測量を「楽」に、施工を「楽」に→現場が「楽」に。楽になる・楽しくなる・未来を楽園に！

-20-

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東海環状・岐阜山県トンネル
急勾配かつ鋭角に接続する連絡坑の施工について―縦断勾配11.7%で本坑と避難坑を結ぶ斜め連絡坑の掘削実績―
西松建設株式会社
齋藤 拓海*
宮西 昭宏 *
Takumi Saito
Akihiro miyanishi
平工 哲嗣*
諏訪 至**
Satoshi Hiraku
Itaru Suwa
*西日本支社 中部支店 岐阜山県トンネル出張所**土木設計部設計二課
目 次§１．はじめに§２．当初設計における問題点§３．掘削実績報告§４．まとめ§１. はじめに(仮称)岐阜山県第一トンネルは，広域的なネットワー
クを形成する東海環状自動車道(延長 160km)の一部として建設する延長 4.9km の長大トンネルである．当工区は，岐阜市側より本坑 2601m，避難坑 2567m および避難用連絡坑(人道用 6 箇所，車道用 1 箇所)を施工する．
本トンネルの特徴の 1 つは，本坑と避難坑の標高差が大きいことである．このため，本坑と避難坑を結ぶ避難連絡坑は、延長を長くして勾配を調整する目的から、それぞれと交差角 40°程度で接続する構造となっている．
しかし，これによっても避難連絡坑の縦断勾配は11.7％と大きいものになっている（図－１参照）．
このような特殊な条件の避難連絡坑を安全かつ効率的に掘削するために，接続部の形状を見直すとともに施工
方法を計画した．本稿ではその施工実績を示す．
本工事周辺の地形・地質は，東西面に伸びる主稜線は比較的浸食されにくいチャートで構成され，主稜線間には浸食されやすい砂岩や泥岩が分布している．また，南
北斜面は急崖地形となっていて，裾部において崖錐地形が発達している．

本トンネルは，中部地方の西南日本内帯における領家帯の北側に位置する．美濃帯堆積岩コンプレックス上麻
生ユニットのチャートや砂岩が分布しており，山地の南斜面の袖部には崖錐堆積物が堆積している(図―２参照)．

本坑

避難坑

約8.8ｍ

縦断 勾配
i=11.4%

標高差 約1.0ｍ

図－１ 当初設計横断図§２. 本車道用避難連絡坑施工における課題
車道用避難連絡坑は，延長3000m以上のトンネルに設ける設備であり，災害発生時に緊急車両が通行できることを目的として設置される．当初設計では，緊急車両が旋回できるようにするため，車道用避難連絡坑と避難坑の接続部において両方の断面を拡幅させる計画であった．
当初設計における3点の課題について以下に述べる．

(仮称)岐阜山県第一トンネル

)
回り
外
口( 0
.
坑
7
側 +1
4
起点 1 31
No.

避難連絡坑

L=4931m

起点側工区 L=2601m
起点側工区(外回り) L=1850m(施工済)
チャート主体起点
事 .0
2工 0+ 0
その.1 40No.0
終点7+11
工事.1 43
No

L=751m(今回施工)

砂岩・泥岩 等

チャート主体砂岩・泥岩 等

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200

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150

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Km
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Ks

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50

Ka

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Ka

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Ks

Ka

Fr
Ks

Ks

Ks

1/2000坑門工

実績支保パターン補助工法

DⅢ(坑口部)

DⅠ等級

DⅢ(低土被り部)

DⅠ等級

CⅡ等級

DⅠ等級

DⅡ等級

CⅡ等級

DⅠ等級

DⅠ等級

CⅡ等級

CⅡ等級

DⅠ等級

DⅠ等級
DⅢ等級

DⅠ等級

DⅢ等級

DⅠ等級

CⅡ等級

DⅠ等級

CⅡ等級

注入式フォアポーリング
長尺鋼管先受け工(AGF)
長尺鋼管鏡補強図－２ 地質縦断図

-37-

DⅠ等級

DⅠ等級
CⅡ等級

DⅡ等級

DⅠ等級

CⅡ等級

DⅠ等級

CⅡ等級

DⅠ等級

TD2600TD2500TD2400TD2300TD2200TD2100TD2000TD1900

TD1800TD1700TD1600

TD1500TD1400TD1300TD1200

TD1100TD1000

TD900

TD800

TD700

TD600

TD500

TD400

TD300

明り巻

TD200

点

設計地山等級TD100

DL= 00測TD 01/2000

Ki

Kc

td

Km
td

100

DⅠ等級

CⅡ等級

CⅡ等級 CⅡ等級
DⅠ等級

DⅠ等級

２－１ 避難坑交差部の複雑な断面形状（課題①）
当初設計では，緊急車両の旋回時における軌跡を考慮
して避難坑は，DⅠ-P-R(18.7m²:L=9.6m)からDⅠ-PL-R(30.8m²:L=27.3m)へと断面を変化させる計画であった．
また，避難連絡坑は，DⅠ-KR-R(18.7m²:L=17.2m)からD
Ⅰ-KRL2-R (46.1m²：L=6.3m)へと断面を変化させる計画であった．このように，各トンネルが複雑に断面を変化しながら交差する計画となっていた (図－３参照)．
避難連絡坑

坑と避難坑を交差角 41°で接続する設計となっている(図－５参照) ．

本坑

避難連絡坑
拡幅部

避難坑

避難坑

本坑

交差角θ=41°

図－５ 当初設計平面図

図－３ 当初設計全体図
避難坑交差部においては，断面の大きい避難坑を先行して掘削し，その後断面の小さい避難連絡坑を掘削する
施工手順が一般的である．しかし，当該箇所では，避難坑拡幅断面(DⅠ-PL-R)より避難連絡坑拡幅断面(DⅠKRL2-R)の方が大きいため，この施工手順では，避難連絡坑を施工するときに，交差部において避難坑の鋼製支保工を天端付近まで切断する必要がある．また，避難坑
脚部の鋼製支保工も10.7m(11基)切断し，断面を切り拡げながら避難連絡坑の施工を行うことになる．この施工手
順では，交差部施工時に周辺地山の緩みが生じやすく，掘削時の安全性および長期安定性に課題があった(図－４参照)．

車道用避難連絡坑と避難坑との交差部は，比較的硬質なチャートが分布する区間に選定されている．しかし，交差角 90°と比べて交差角 41°で接続した場合，既往の研究成果より 1.5 倍程度大きい応力が交差部に発生するとの報告もあり¹⁾，交差角 41°で接続することによって，一般的な交差角 90°で接続するトンネルに比べて不安定化しやすいことが懸念された．
２－３ 覆工打設時における施工性(課題③)避難坑交差部の覆工を施工するには，DⅠ-PL-RとDⅠKRL2-R用の2基のセントルが必要となる．また，DⅠ-PLRとDⅠ-KRL2-Rは一体で打つ必要があるが交差角41°で接続するため，DⅠ-PL-R施工時に楕円状に14.3m(図－３)程度の大きな開口ができてしまうため構造的に不安定になることが懸念された．さらに，開口の幅がセントルのスパン長以上となり，2回に分けてコンクリート打設を行う必要があることから，妻型枠の施工が非常に困難となる．当該区間の覆工は，当初設計で非鋼繊維混入コン
クリートを用いることになっている．また，非鋼繊維混入コンクリートは流動性が劣るため，DⅠ-KRL2-R打設
時の充填不足が懸念された(図－６参照)．

H=6.2msaas

充填不足が懸念図－４ 避難坑との交差部

14.3m

２－２ 避難連絡坑と避難坑の交差部が斜角(課題②)
一般的に本坑と避難坑を結ぶ避難連絡坑は直角に接続する．しかし，当工区は本坑と避難坑の高低差が大きく，
本稿で述べる車道用避難連絡坑では，高低差が 1.3m ある．当初設計では車両が通行可能な縦断勾配(12％以下)にするために避難連絡坑の平面距離を延長し，避難連絡-38-

妻型枠の施工が困難①②③

セントル挙動図－６ 避難坑との交差部④

§３. 施工実績の報告
上記の課題を満足させるために実施した対策を以下に示す．
３－１複雑な交差部の形状の単純化(対策①)
避難連絡坑は，DⅠ-KR-R に統一して，避難連絡坑の断面形状を単一パターンとした．ただし，緊急車両の旋回が可能となるよう避難坑 DⅠ-PL-R 断面を 30.8m²から61.6m²に変更した(図―７，図－８参照)．

・支保工建込みエレクタは大型重機で，通常の避難坑断面 18.7m²を通過することができないことから，施工手
順を本坑側から避難連絡坑を施工し，路盤を 20cm 程
度盤下げすることで支保工建込みエレクタを搬入し，
DⅠ-PL-R の施工を行う手順に変更した．

本坑
写真－1 支保工建込みエレクタ<掘削工法の変更>
DⅠ-PL-R の断面が大きくなったことから，掘削工法
を全断面掘削から上半先進掘削に変更した．

避難坑
DⅠ-PL-R図－７ 見直し後の平面図
このとき，DⅠ-PL-R の断面積が 50m²以上となり，規格が小断面トンネルから一般的なトンネルに変更となった．鋼製支保工は H100→H125，ロックボルトは L=2m→
4m，コンクリート吹付は t=100mm→150mm，覆工厚はt=200mm→300mm へとランクアップした(図－８参照)．

当初設計

見直し後

吹付けコンクリート
t=100 (18-10-15N)
覆工コンクリート
t=200 (18-15-40BB)
ロックボルト
L=20007.6m
A=30.8m²

S.L

吹付けコンクリート
t=150 (18-10-15N)
覆工コンクリート
t=300 (36-20-15N)
ロックボルト
L=400011.1m＜避難連絡坑の施工について＞
本坑側から避難連絡坑を掘削することから、施工中の本坑作業に対して以下のことに配慮する必要があった．
①発破災害防止のために本坑を通行する車両(覆工打設
時の生コン車等)を一時通行止めにする必要があった．
②本坑関係車両と避難連絡坑ずり出し時のダンプトラッ
クとの接触災害防止に配慮する必要があった．
＜避難連絡坑の断面見直しによる効果＞
避難連絡坑断面を一定にしたことで，断面変化時に費やす測量，掘削時のあたり取り，支保工間を繋ぐ溶接作業の時間を省略することができ，施工性が向上した．
拡幅前の避難坑と接続する避難連絡坑断面が小さくなったことから，避難坑の支保工切断範囲を縮小することができたため，交差部の地山の緩みを抑制し，安全性および品質の向上に有効であった．

S.L

A=61.6m²

図－８ 支保パターン(DⅠ-PL-R)比較図
変更に伴い使用機械，掘削工法を見直す必要があった．
下記に変更内容をまとめる．
＜使用機械の変更について＞・避難坑の鋼製支保工の建込みは，ドリルジャンボ(2B1BS)で行っていたが，断面の全幅が左右で約 2.0ｍ
広くなったことからドリルジャンボ(2B1BS)のブーム
が届かなくなったことで建込みが困難となり，支保工
建込みエレクタ (2B2BS:1000kg 級)を採用した．
写真－２ 避難連絡坑掘削状況-39-

３－２ 斜め支保工の採用(対策②)
前述したように，交差角が 41°の場合，接続部において，避難連絡坑の鋼製支保工を広範囲にわたり切断する必要があった．しかし，交差部は地山が不良のため応力集中が懸念されることから，できるだけ，鋼製支保工を切断しないように，斜め支保工を採用した．これは避難連絡坑延長の中央付近では鋼製支保工をトンネル中心
線と直角方向に建込み，次第に角度を付けながら交差部
では本坑や避難坑の中心線と概ね平行に設置するものである(図－８，図－９参照）．これにより地山の緩み抑
制(避難連絡坑側の鋼製支保工の切断数の減少)を図った(写真－６参照)．
写真－３ 避難連絡坑建込み状況＜避難坑の施工について＞
支保工建込みエレクタを追加することによって、鋼製支保工を確実に把持できることで，安全性が大きく向上
し、建込み時の鋼製支保工による挟まれ災害等を未然に防ぐことができた．しかし, 追加採用したことで機械費用が増加し、機械の入れ替え作業が発生したことで経済的にデメリットがあった．

本坑
斜め支保工採用区間

10

A

10

避難連絡坑

20
A

20
30

30

避難坑
図－８ 支保工配置図
支保工No.20

2861㎜

S.L

2868㎜

脚部の高低差 294㎜
左右の支保間隔
左1000㎜,右535㎜

写真－４ 避難連絡坑施工完了

294㎜

図－９ A-A 断面 支保パターン図

写真－６ 避難連絡坑交差部

写真－５ 本坑側から見た避難連絡坑-40-である 10.8m より大きいため，取り合い部を 2 回に分け
＜斜め支保工採用による施工性，安全性及び品質に係るて打設する必要があり，これに合わせた断面のセントル
評価＞
斜め支保工は，左右で支保工と支保工の間隔が違うこを設置することが非常に困難であった．
と，また，図－９に示すように，11.7％の勾配により左また打設時のセントルの挙動と品質および出来栄えが右脚部の高さも違うことから，建込み時の測量時間は，懸念された．そこで，通常の覆工コンクリートから同等
通常と比べて 4 倍(40 分)の時間が必要であった(表―1 参以上の耐力を有する吹付コンクリートによる覆工に変更
照)．
した．吹付での覆工では一般の層間の縁切りになる防水
また，通常は，鋼製支保工に筒状のさや管が配置されシートの施工を行わないため，１次吹付コンクリートのており，そこに継ぎ材を差し込んで固定する構造となっ拘束によるひび割れが懸念された．このため非鋼繊維補ている（図－１０参照）．施工開始時には，さや管の高強吹付コンクリートを採用し靭性を向上させることで，さや位置が 1 基ごとに異なり，継ぎ材長も 1 本ごとに異ひび割れによる剥落を防止した．また、非鋼繊維吹付コなることからさや管に差し込む方式は困難と判断し溶接
ンクリートの配合強度を 36Ｎ/mm²としたことで通常ので固定していた．このため測量を含む建込みに 100 分間
覆工コンクリート 18Ｎ/mm²と比較して，耐久性の向上を要して，長時間の切羽作業が必要であった．そこで，が期待できた．導水処理については，覆工に水圧をかけ建込み時間を短縮するために 3 次元 CAD を有効利用すないという基本条件から，10m 毎に水抜き鋼管を設置し，ることで，継ぎ材長，さや管の位置高さを把握し，事前ドレーンにより下方に集水し，覆工に水圧をかけない構に製作することができた．これにより通常の施工のよう造とした．
に継ぎ材を差し込む方式に変更することができ，20 分間
で建込みができるようになった．切羽内での作業時間を40％短縮し，安全性が向上した．施工時間短縮により地山の緩みを抑制でき，長期の品質確保にも有効であった．

2447

500

60
23

さや管位置

244
7

4991

さや管設置個所

継ぎ材φ16x1150

500 1425

H125x125x6.5x9
さや管φ21.7x1.9x80

5668
1450

写真－７ 導水工施工完了
750

図－１０鋼製支保工接合詳細図
３－３ 避難坑の覆工を吹付コンクリートに変更(対策③)
避難連絡坑の覆工コンクリートは対策①により断面を一定としたため，１基のセントルで施工ができた．しかし，避難坑 DⅠ-PL-R の見直した断面が大きくなったた
め，セントルを追加製作する必要があった．また，41°で交差することから，避難連絡坑との取り合い部の開口は 14.3m（図－５参照）と覆工コンクリートの 1 打設長施工日数を比較すると吹付覆工の施工日数は準備工含
め合計 6 日であり，当初計画のバラセントルを用いた覆工の施工日数 31 日と比べる 25 日短縮することができた．
このように，吹付覆工では断面の変化に幅広く対応できるため複雑な断面や小断面トンネルの覆工に適している
ことが分かった．

表－１ 斜め支保工採用時のサイクルタイム
工種①掘削②ズリ 出し ③一 次吹付④支保工建込み
測量

建込み⑤二次 吹付 ⑥ロ ック ボルト

合計※当初 想定 (分)60(発破 )

40

20

10

25

40

45

実績 （分）

180(発 破+機械）

60

20

40

20 (60)

60

70

450

(490)

増減 時間

+120

+20

0

+30

-5

+20

+25

+210

+250

+35

240

※当初設計見直し後の施工計画におけるサイクルタイム
・本坑側の覆工が施工済であったため
少量の火薬量による発破となり時間が増加
・硬質な砂岩を機械で掘削することとなり時間が増加

・本坑走行中の車両との兼ね合いで時間が増加
・切羽面の一部にバックホウのバケットが入らず土砂の積込み時間が増加-41-

・施工時に重機を据える回数が増えた
ため時間が増加§４. まとめ
以上のように，車道用避難連絡坑の機能を維持させた
まま、安全性，施工性及び品質を向上させる目的から設計及び施工計画を見直し，施工した事例を紹介した．
そのまとめを以下に示す．
（１）避難坑の断面を変更し，避難連絡坑断面を一定にしたことで，避難坑の支保工切断部を縮小することができた．交差部の地山の緩みを抑制し，安全性・品質が向上した．
写真－８ 吹付覆工施工状況

写真－９ 吹付覆工施工完了（２）吹付覆工を採用することで複雑な断面形状の変化に対応できるため，避難坑のような小断面トンネ
ルには有効である．また，覆工コンクリートでは，充填不足が懸念されたが吹付コンクリートは目視確認を行いながら施工することができ，充填不良を防止できた．また，セントルを用いないことから組立，解体作業が無く，工期短縮が図れ，経済性に優れるとともに組立解体時の事故のリスク削減に繋がる．
（３）斜め支保工を採用することで鋼製支保工による支保耐力向上につながった．しかし，今回のような縦断勾配が急な避難連絡坑の場合には施工性が劣り，切羽での作業時間が増加することが課題である．今後同様の施工を行うときには，さらなる工夫を検討していきたい．

参考文献
1） トンネル工学委員会 技術小委員会 山岳トンネル
補助工法改訂部会:トンネルライブラリー第 20 号 山岳ト
ンネルの補助工法－2009 年版，P=320-321，2009/09-42-