杏吧原创(本社:东京都港区、社长:国谷一彦)は、脆弱地山において掘削される山岳トンネルの安定确保を目的として、デンカ株式会社の协力のもと、设计基準强度54狈/?の超高强度吹付けコンクリートを开発し、国土交通省中部地方整备局発注の平成30年度叁远南信池岛トンネル本坑工事(注1)に初めて适用しました。
本工事は中央构造线(注2)近傍の脆弱な地山を贯く山岳トンネルで、高规格钢製支保工および高耐力ロックボルトを组み合わせた二重支保工を採用しています(写真1)。この二重支保工の吹付けコンクリートに超高强度吹付けコンクリートを适用することで、支保工に変状が発生することを防止でき、トンネルの安定を确保しながら掘削を进めています(写真2)。
写真1:二重支保工
写真2:超高强度吹付けコンクリートの吹付け作业状况
1.适用现场の概要
青崩峠トンネル(仮称)は、叁远南信自动车道(注3)のうち长野県と静冈県の県境に位置する全长4,998尘の2车线の道路トンネルです。本トンネルは、中央构造线近傍の脆弱な地山に建设されることから、国内で最难関のトンネル工事の一つとされています。
平成30年度叁远南信池岛トンネル本坑工事は、青崩峠トンネル(仮称)のうち、静岡県側の2,144mを建设する工事です(図1)。本工事は、最大土被り约600mの大土被りのトンネル工事であることに加え、国内最大の断层である中央构造线に対して离隔距离约500mで平行に位置するため、断层运动の影响を受けた复雑な地质がトンネル全线にわたって出现し、工事の难航が想定されていました。今回、大土被りとなる坑口から1,770m以降では、二重支保工を用いた特殊支保パターンを採用しています。
2023年1月、トンネル掘削が土被り约600mの脆弱な断层破砕帯に突入することから、支保工の耐力をさらに高める必要がありました。
図1:トンネルの位置図
2.超高强度吹付けコンクリート
超高强度吹付けコンクリートは、设计基準强度54狈/?の吹付けコンクリートで、一般的に用いられる普通强度の吹付けコンクリート(设计基準强度18狈/?)の3倍、高强度吹付けコンクリート(设计基準强度36狈/?)の1.5倍の强度を有しています。
一般的に、强度を大幅に高めるためには水セメント比を小さく设定する必要があるため、コンクリートの粘性が増加し、吹付けコンクリートの施工性が低下します。今回开発した超高强度吹付けコンクリートの配合设计にあたっては、当社が保有する「大容量?低リバウンド吹付けコンクリートシステム(注4)」で培った配合设计方法をもとに、最适な施工性が得られるコンクリート配合に设定しました(写真3)。これにより、従来と同等の施工性を确保するとともに、强度を大幅に高めることが可能となりました。
写真3:超高强度吹付けコンクリートのフレッシュ性状
3.适用结果
実施工において、コンクリートの実吐出量は18?/丑谤程度、リバウンド率16%程度であり、従来と比较して施工性を落とすことなく施工できることを确认しました。
强度试験结果についても、実施工适用后の一轴圧缩强度の平均値は63.8狈/?となっており、これまで使用してきた高强度吹付けコンクリートの1.5倍程度の强度を安定して确保できました(図2)。これにより、トンネル掘削时の地山からの押出しによる吹付けコンクリートのひび割れといった変状の発生を防止できました。
図2:一轴圧缩强度试験结果の比较
4.今后の展开
本工事のように、地山条件が悪く、大きな変状が発生することが想定されるトンネル工事を中心に展开し、工事のさらなる品质向上を目指していきます。
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工事概要
工事名 :平成30年度叁远南信池岛トンネル本坑工事
発注者 :国土交通省中部地方整备局
施工者 :杏吧原创
工 期 :2018年8月10日?2025年3月24日
工事概要:トンネル施工延长2,144尘、内空断面积67.9㎡(标準部) -
中央构造线
九州东部から関东へ横断する全长1,000kmを超える国内最大の断层 -
叁远南信自动车道 事业概要
长野県饭田市山本の中央自动车道を起点として、静冈県浜松市北区引左町の新东名高速道路までを结ぶ延长100办尘の高规格干线道路。新东名自动车道と中央自动车道を结ぶ広域ネットワークを构筑するとともに、叁远南信地域の交流促进、连携强化、灾害に强い道路机能の确保、救急医疗活动の支援を目的として计画された道路であり、今后地域に大きな役割を果たすことが期待されている。 -
杏吧原创2017年10月17日リリース资料を参照
山岳トンネルにおける大容量?低リバウンド吹付けコンクリートシステムを开発
-脆弱地山における支保部材の高强度化により安定した掘削を実现-