戸田建設、古河ロックドリル／山岳トンネル補助工法開発／水使わず鉄矢木機械打設20161213建設工業

戸田建設、古河ロックドリル／山岳トンネル補助工法開発／水使わず鉄矢木機械打設20161213建設工業

　戸田建設と古河ロックドリルは、山岳トンネル工法（ＮＡＴＭ）の軟弱地山での補助工法として「フォアプレート工法（鉄矢木の機械式無水打撃工法）」を開発した。既存のドリルジャンボのガイドセル部（削孔機構部）に改良を加えることで、削孔の際に水を使用せずにトンネル天端部に鉄矢木を打設する。水による地山の劣化や軟弱化を発生させずに、安全で施工性に優れた天端崩落防止対策を施すことができる。

　従来、人力で打設していた鉄矢木を汎用ドリルジャンボで機械的に打設できるよう改良した。機械化により、作業員が切羽前面で作業する必要がなくなり、安全性が向上。モルタルなどの定着材も不要のため、施工サイクルが短縮され、打設完了と同時に天端を安定させる効果も発揮する。あらかじめ削孔することなく鉄矢木を直接地山に挿入するため、水が不要なのも特徴だ。

　軟弱地山の天端安定対策補助工法としては、鉄筋などを挿入するモルタル充てん式の「フォアポーリング工法」が一般的。フォアポーリング工法は水を使用するため、軟弱地山の場合は天端前方部の地山をさらに緩める可能性があるほか、孔壁が崩落してモルタルの充てん不足やボルトが挿入困難になることなどが課題だった。

　開発したフォアプレート工法を活用することで、地山の安定性と安全性を両立させることができる。両社は均一土質の模擬地山で打設実験を行い、毎分約６メートルの打設速度を実現。従来工法と比較して、削孔時間がほぼ同等であることを確認した。

　戸田建設は今後、山岳トンネルの坑口部や小土かぶり部などの軟弱地山や、強風化花こう岩などに対して新工法を活用していく。