新オーストリアトンネル工法

新オーストリアトンネル工法は、主に山岳部におけるトンネル工法のひとつ。掘削部分にコンクリートを吹き付けて迅速に硬化させ、岩盤とコンクリートとを固定するロックボルトを岩盤奥深くにまで打ち込み、地山自体の保持力を利用してトンネルを保持する理論および実際の工法である。

NATMは長大山岳トンネルが多数建設されているオーストリアで、1960年代に同国のトンネル技術者のラディスラウス・フォン・ラブセビッツ、レオポルド・ミュラー、フランツ・パッヒャーらの3人が提唱した。日本では熊谷組が導入して1970年代から施工されるようになった。当初は固い岩盤を持つ山岳のトンネル施工に用いられたが、現在は多種の関連工法と併せて軟弱地盤や都市部でも用いる。

1. 概要
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トンネルは土や岩盤の圧力の地圧が高くなるほど崩壊する危険性が高まる。従来の山岳トンネルは、トンネル壁面に骨組みとなる支保工を作り、木板や鉄板の矢板を壁面に当てて分厚いコンクリートを巻き立てた壁のアーチによってトンネルを支持していた。矢板は年月とともに腐食し、コンクリートにひびを生じさせ剥落を起こす可能性がある。

本工法は、地圧を利用して周囲の地層を一体のものとしてトンネル強度を得ているhokume-natm}}。

1.1. 工法例
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ダイナマイトによる発破や機械などで掘削し、土砂を外部へ排出するhokume-natm}}。必要に応じて支保工を作る場合がある。
コンクリートを吹き付け壁面を固めるhokume-natm}}。
コンクリートから地山内部へ向け、トンネル中心部から放射状に穴を開けてロックボルトを打ち込むhokume-natm}}。ロックボルトと吹き付けたコンクリートで、トンネル壁面と地山とが一体となって強度を得る。
覆工コンクリートによってトンネル壁面を仕上げる。

1.2. 長所
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機械化された部分が多く、少人数で施工できるhokume-natm}}。
汎用性が高く、補助工法との組み合わせで様々な地質に対応できる。
大断面のトンネルにも対応が容易である。

1.3. 短所
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吹き付けコンクリートやロックボルト打設のために専用の機器が必要で、運用設備が大がかりになるhokume-natm}}。
吹き付けコンクリートが剥がれやすい地質などでは、従来工法の方がより確実なケースもあるhokume-natm}}。

1.4. 関連工法
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アンブレラ工法都市部など土被りの薄い場所ではロックボルトを使用できないため、替わって施工面の周囲に折りたたみの傘のように多数の鋼管を打ち込み、ここからウレタン等を周囲に染み出させて地質を改良する工法。

2. NATMによる施工例
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山岳部のみならず都市部の地下でもNATMは補助工法と組み合わせて活用されており、さらには地下発電所の建設など地下の大規模空間の構築においても活用されている。

2.1. 鉄道トンネル
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北越急行ほくほく線・鍋立山トンネル着工から完成まで、国鉄再建に伴う中断を挟んで22年もの歳月を要した難工事で知られており、鍋立山の地質は、この工法での掘削をいとも簡単にはねつけてしまった。この青函トンネルや英仏海峡トンネルを凌ぐ難工事は、世界のトンネル技術者の間でも有名である。上越新幹線・中山トンネル日本で初めて、部分的ながらNATM工法を採用した。なお、同トンネルは異常出水により線形変更を余儀なくされたが、当該区間は在来工法での施工であり、この失敗がNATMの本格採用へと繋がったともいわれる。会津鉄道会津線・向山トンネル、大戸トンネル札幌市営地下鉄東豊線・月寒トンネル武蔵野線 ・生田トンネル土讃線・大豊トンネル横浜市営地下鉄ブルーライン・三ツ沢下町駅・三ツ沢上町駅・岸根トンネル民有地の下を通過する計画だったことで反対運動が起こり、なるべく道路の下を通るように迂回して建設された。北陸新幹線・碓氷峠トンネル東北新幹線・岩手トンネル北神急行電鉄・北神トンネル東葉高速鉄道・習志野台トンネル仙台市地下鉄福岡市交通局京都市営地下鉄・東山トンネル九州新幹線・薩摩田上トンネル、麦生田トンネル東急電鉄東横線 横浜 - 反町間のトンネル横浜高速鉄道みなとみらい線近畿日本鉄道けいはんな線・生駒トンネル・東生駒トンネル・白庭トンネル・北大和トンネル

2.2. 道路トンネル
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阪神高速神戸山手線・神戸長田トンネル北側区間はNATMで建設されたが、南側区間は土被りが15 - 45 mと非常に浅く、また神戸長田付近は低湿地帯であるためアンブレラ工法などを駆使しての難工事であった。首都高速中央環状線・飛鳥山トンネル 首都圏中央連絡自動車道・青梅トンネル上下水道管などのライフラインの埋設管の存在や騒音対策などにより、2層構造の大断面トンネルで世界で初めてのNATMでの掘削が行われた。名古屋高速東山線・東山トンネル伊勢自動車道・多気トンネル東海北陸自動車道・飛驒トンネル中部縦貫自動車道・安房トンネル新名神高速道路・鈴鹿トンネル九州自動車道・肥後トンネル瀬戸中央自動車道/本四備讃線・鷲羽山トンネル国道140号雁坂トンネル国道274号・稲里トンネル北海道で最初にNATM工法で建設された道路トンネル。国道289号駒止バイパス・駒止トンネルグリーンタフと呼ばれる軟弱な地質があったため、工事途中の1977年9月より、道路トンネルでは日本初となるNATMでの掘削を開始。朝日トンネル 

3. 参考書籍・文献
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『トンネルものがたり―技術の歩み』 横山 章/須賀 武/下河内 稔 吉村 恒 、山海堂、2001年、ISBN 9784381014375
『NATMの理論と実際』 高山昭 監修 /「トンネルと地下」編集委員会 編、土木工学社、1983年、ISBN 9784886240590
『NATM工法の調査・設計から施工まで』 NATM工法の調査・設計から施工まで編集委員会 編、土質工学会、1986年、ISBN 9784886445117
『ロックメカニクス』日本材料学会 編、技報堂出版、2002年、ISBN 9784765516280
『地山安定のアンカー工法 NATMのより良き理解のために』 メルムート・ハーベニヒト 著 / 濱 建介・横山 章・松尾昭吾・天野禮二 監訳、鹿島出版会、1988年、ISBN 9784306021099
『都市トンネルにおけるNATM』 桜井春輔・足立紀尚 共編、鹿島出版会、1988年、ISBN 9784306022706
『都市NATMとシールド工法との境界領域―設計法の現状と課題 』 土木学会 編、土木学会、1996年、ISBN 9784810601664
『都市NATMとシールド工法との境界領域―荷重評価の現状と課題  』 土木学会 編、土木学会、2004年、ISBN 9784810604108
『NATMの設計と施工実例集1』 日本トンネル技術協会、土木工学社、1980年
『NATMの設計と施工実例集2』 日本トンネル技術協会、土木工学社、1981年
[1] 山岳工法小委員会補助工法幹事会 編、日本トンネル技術協会、1992年
[2] NATM二次覆工対策特別小委員会 編、日本トンネル技術協会、1983年
[3] NATM計測特別小委員会 編、日本トンネル技術協会、1983年
[4] NATM計測特別小委員会 編、日本トンネル技術協会、1983年
[5] NATM合理的施工法特別小委員会 編、日本トンネル技術協会、1983年
[6] 事前調査特別小委員会 編、日本トンネル技術協会、1983年
[7] NATM二次覆工特別小委員会 編、日本トンネル技術協会、1982年
[8] 膨張性地山対策特別小委員会 編、日本トンネル技術協会、1980年
[9] NATM計測特別小委員会 編、日本トンネル技術協会、1979年
[10] 山岳トンネル高速施工小委員会 編、日本トンネル技術協会、1978年
[11] 山岳トンネル高速施工小委員会 編、日本トンネル技術協会、1978年
[12] 山岳トンネル高速施工小委員会 編、日本トンネル技術協会、1977年
[13] 施工技術委員会 編、日本トンネル技術協会、1976年

4. 関連項目
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シールドトンネル

5. 脚注  
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