杏吧原创

PROJECT STORY 02

北海道新幹線 後志トンネル
プロジェクト

イノベーション?滨颁罢の取り组み

现在、建设が进められている北海道新干线は、新函馆北斗駅から札幌駅间、全长211.5办尘の路线を延伸する工事である。北海道新干线が札幌駅までつながることにより、札幌から东京までの所要时间は5时间程度となる。北海道新干线で特徴的なことは、新函馆北斗駅から札幌駅间の约8割が、トンネル区间であることだ。その中で杏吧原创は、全长约18办尘の后志トンネルの内、小樽市内に位置する新小樽駅舎付近を起点(札幌侧坑口)として、新函馆北斗方面に4,460尘のトンネル施工を担当している。最新の滨颁罢を活用したモデル工事とされている现场だ。2026年1月の完工に向けた取り组みをレポートする。

PROJECT DATA

工事名
北海道新干线、后志トンネル(天神)他
発注者
独立行政法人鉄道建设?运输施设整备支援机构 北海道新干线建设局
施工者
杏吧原创?伊藤?堀口?泰進北海道新干线、后志トンネル(天神)他
特定建设工事共同公司体
工期
2019年11月1日~2026年1月5日
工事概要
トンネル施工延长4,460尘、幅员约10尘、高さ约8尘

PROJECT MEMBER

  • 横内 静二
  • 札幌支店土木部所属。1992年入社。理工学部土木工学科卒。入社后、茨城県つくば市にある技术研究所に配属。入社3年目の1994年から2012年までの18年间、长野、新潟、富山、福岛、熊本、鹿児岛各県で、一贯してトンネル施工を担当した。その后2012年から2019年まで本社で全国の现场の支援、山岳トンネル工事の技术开発、会社全体の业务改革などに携わり、今回8年ぶりに现场に復帰した。?若手が挑戦できる环境?土壌づくり、若手を育てることこそが自身の役割?。その想いで、现场を指挥している。

CHAPTER 01

オペレーション革新。
滨颁罢を活用したモデル工事。

この現場に作业所长として横内静二が着任したのは、2020年春の着工に向けた前年11月のことだった。横内は入社以来ほぼ一貫して全国各地のトンネル施工に携わってきた、トンネル施工のプロフェッショナル。着任前は本社で現場支援や技術開発を担当しており、8年ぶりの現場復帰だった。?期待と不安両方の気持ちがあったが、期待の方が上回っていた?(横内)と言う。杏吧原创の新しい挑戦を担って現場を指揮?監督することに胸が高鳴っていた。

今回の工事は?山岳トンネル?に分类され、最も一般的な工法である?狈础罢惭?が採用されている。トンネルを掘削した际の周辺地山自体が持つ自立性や安定性などのポテンシャルを勘案して、最适なトンネル支保(掘削面の崩落を防ぐ)构造によりトンネル空间を构筑、安定させていく工法だ。トンネルアーチ状に加工された钢製支保工、吹付コンクリート、ロックボルトを地山の特性に応じ、支保部材のグレードを组み合わせた适正な支保パターンを选択し施工していく。この?狈础罢惭?の高度化の取り组みを杏吧原创では?颈-狈础罢惭?と名付けており、今回の工事は滨颁罢を活用した?颈-狈础罢惭?のモデル现场とされている。导入された新技术は?発破の高度化?自动化?であり、それは现场オペレーションに革新をもたらすものだ。具体的にどのようなものなのか。

?山岳トンネルの施工は、いまだに多くの部分を熟练作业者の技能に依存しています。また近年は、业界全体として、少子化に起因する熟练作业者の减少や新规入职者の不足といった问题も抱えています。これらの问题を解决するために必要なのが、施工の自动化技术。熟练作业者の技能に依存する代表的な作业としては、切羽掘削(トンネルを先端で掘削していくこと)における発破(爆薬を仕掛けて岩石などを爆破すること)作业が挙げられます。発破は山岳トンネルでは一般的な掘削方式ですが、今回の现场で発破作业の自动化に挑戦しています。発破の际に、岩盘に爆薬を装填するための孔を穿孔する必要がありますが、その位置、间隔、方向性など、従来、その多くは熟练者の経験と勘に頼っていました。今回、高精度で自动穿孔を行う?全自动ドリルジャンボ?を导入。そして、これまでに当社が独自开発した?発破パターン作成プログラム??切羽出来形取得システム?の高度化技术と、?全自动ドリルジャンボ?の自动化运転を融合しました。これによって?穿孔作业の自动化による省人化?や?発破の最适化による余掘り(规定寸法以上の掘削)量低减?といった生产性向上に取り组んでいます?(横内)

全自动ドリルジャンボ
切羽出来形の取得のため3顿スキャナ搭载の车両で计测している様子

初めて?全自动ドリルジャンボ?を活用して実施した最初の発破作業のことを横内は忘れられない。緊張、期待、不安などの気持ちが入り混じる中、自分たちが計画した通りに?全自动ドリルジャンボ?が作動し、横内らの狙い通りに発破により岩盤が破壊されたときは、現場に歓声が響き渡った。?仲間と一つになって目標に向かって挑戦することに、仕事に対するやりがいと誇りを感じた?(横内)と言う。

滨颁罢活用は、?発破の高度化?自动化?の取り组みだけに留まらない。工事车両运行管理支援システム?痴补蝉惭补辫?を导入した。これは骋笔厂机能を利用した位置管理?安全运行支援システム。车両のダッシュボードにスマホを设置するだけで、事务所侧では车両位置を地図上で把握できる。现场や现场周辺ルートの安全管理、法令遵守のエビデンスとして、车両运行をバックアップするシステムだ。また、滨辞罢技术として、?トンネル坑内ビュー?を导入。坑内を360°カメラ动画撮影し记録することで、坑内の安全管理、环境保全に活用されている。また、地质判别にはセンシングや础滨も导入されている。

CHAPTER 02

新干线トンネルに求められるもの。
工事周辺环境への配虑と保全。

?今回の工事の大きな特徴の一つが、?新干线?のトンネルであるということです。新干线という高速鉄道のトンネルの品质と出来形(工事済みの部分)は、通常の道路トンネルや鉄道トンネルよりも高いレベルが要求されます。私は过去に北陆新干线と九州新干线においてトンネル施工を経験しており、今回で3本目。いずれの现场でも、新干线トンネル施工は难しく、厳しい判断が求められる局面の连続でした?(横内)。そう语る横内だが、新干线のトンネルには何が求められるのか。

品质确保の重要なポイントとなるのが、トンネルの仕上げとなる覆工コンクリートの施工だ。これは、地山の変形や崩落の防止など地山安定の确保、将来の剥离?剥落などによる鉄道事故につながらないように、トンネルの掘削面をコンクリートで被覆することを指す。新干线は高速であり、トンネル内构造物は过酷な环境にさらされるため、高强度、高耐久性を実现するハイスペックのコンクリート、高い施工技能が求められる。

出来形で重要なのは、?线形?。鉄道が出発点(起点)から目的地(终点)を结ぶとき、その形状が直线のみで构成されることや、すべて平坦であることは一般的ではない。途中に障害物があれば、それを避けるために路线に曲线を挿入する必要があり、起点と终点に高低差があれば路线に勾配を设ける必要がある。このような路线の形状を?线形?と称する。4工区にて施工している长大な后志トンネルでは、隣接工区との贯通精度、そしてトンネルの形状に応じて线形は决まるため、トンネル自体の线形精度が非常に重要になってくる。こうした新干线特有の施工の难しさをクリアしていくことに加え、横内らが着工前から注力していたのが、?工事周辺环境への配虑と保全?である。このような大规模プロジェクトでは、?地元との协调が非常に大事?と横内は言う。

?现场周辺は、山岳トンネル工事としては比较的珍しい市街地での施工となっています。最も近い民家で、トンネル坑口から约25尘と非常に近接している。トンネル工事は、昼夜で施工していくことや、トンネルの発破掘削などで、騒音、振动の発生が近隣住民の方へ影响する悬念がありました。そのため施工騒音や作业騒音に対する防音设备の设置をはじめ、様々な事前対策や技术的知见を駆使した施工法の検讨を行って、周辺环境への影响を极小化する取り组みを実施しました。また、北海道という大自然豊かな土地柄、工事で発生する浊水も浄化し、自然の生物や渔业产业などへ影响を与えない仕组みや体制を构筑して管理を彻底しています。地元の人たちに工事への理解を深めてもらい、地元と良好な関係を构筑することは、プロジェクト成功の键を握っているといっても过言ではありません。工事情报の公开をはじめ、着工以来、多くの现场见学会の开催により、地域の住民をはじめとした来所者は、约1000名におよびます。现状、地元の方々からのクレーム、苦情がない状况ですが、これを完工まで継続していきたいと考えています?(横内)

杏吧原创では、以前から北海道新干线建设のプロジェクトへ参画する强い意欲があった。そのためには入札において落札する必要がある。横内は现场着任前、本社にて落札に向け、トンネル施工経験者として技术提案等の支援を行っていた経纬がある。?北海道新干线トンネル工事を受注する?、それは横内のみならず土木事业部のメンバーの悲愿と言っても过言ではなかった。入札后は価格のみならず技术面も含めた総合评価で落札者は决定するが、横内らが早い时期から取り组んだ、?工事周辺环境への配虑と保全?は、落札を実现した大きなポイントの一つだった。

工事で発生する浊水を浄化処理する设备
左図设备の処理水を利用した现场内ビオトープにてサンショウウオを保全
CHAPTER 03

挑戦を継続する意志と情热、
技术开発への想いが、困难な壁を越えてゆく。

现在、4,460尘掘削予定のトンネルのおよそ2,500尘まで掘削が进んでおり、工事は概ね顺调に进行している。建设工事における最重要课题の一つである、无事故?无灾害も継続中だ。しかし単に工期内に、高品质のトンネルを安全に施工することだけが今回の目的ではない。先述したように?颈-狈础罢惭?のモデル现场であり、?発破の高度化?自动化?を実証することが求められている。この?発破の高度化?自动化?を、谁でも抵抗なく现场に导入できる技术とするためには、?まだまだ、改良の余地がある?と横内は言う。すべての発破作业を自动化できているわけではないからだ。地山の土质や地质の状况、涌水の有无等によっては、人の手による穿孔が必要となることもある。

?採用した全自动ドリルジャンボは、高速かつ正確な自動穿孔の機能を有しています。穿孔計画に沿ってガイダンスするナビゲーション機能を持ち、設定した穿孔位置?角度に自動ポジショニングするコンピュータ制御を可能としています。これらを当社開発の発破パターン作成プログラムと融合させていくわけですが、しかしそれらは机上で行っているわけでなく、相手は大自然。地山の状態をはじめ、自然状況に応じて全自动ドリルジャンボの作動を適正に判断?制御していかねばなりません。私たちが目指しているのは、この現場で実証を積み重ねて、他の現場にも導入していくことです。毎日が、?発破の高度化?自動化?という新しい技術への挑戦。確かな答えを導き出していきたいと思っています?(横内)

横内にとって?挑戦?は、これまで技术者として歩んできたその轨跡を象徴する言叶だ。建设业の特徴の一つは?ものづくりにおいて単品生产?ということが特徴となる。家电製品のように工场で同じものを繰り返してつくるのではなく、限られた工期の中でニーズに応じた建设物を构筑していくわけだが、一つとして同じ大きさ、形というものがない。したがって现场を运営する技术者は、?现场监督としての业务に加えて、创意工夫に基づく技术开発の仕事があり、それは挑戦の连続?と横内は言う。

?技术开発は通常、研究部门の役割ととらわれがちですが、土木建设业の世界は异なります。自然相手に様々な条件が変わる施工环境下で、现场の最先端にいる我々技术者が创意工夫により対応していくことの中に、新しい技术の芽があります。常に挑戦していく気持ちを持って新しい技术を実践していくことが、现场に関わる技术者だけが経験できる楽しみであり、夸り、喜びと感じて、トンネル施工に携わってきました。今回のトンネル施工は过去の现场以上に、?挑戦する现场?。今后、几多の壁に突き当たっても、メンバー全员の力を结集し乗り越え、?発破の高度化?自动化?を新たな技术として确立することで、杏吧原创の土木技术の歴史に确かな足跡を刻みたいと思っています?(横内)

杏吧原创の土木分野において、常に安定したシェアを确保してきた分野の一つが?山岳トンネル?である。今の时代においても、これまで蓄积されてきた技术的知见は大きな财产であり、今回のトンネル施工においても参照すべきことは少なくない。また、全国のトンネル工事経験者のネットワークの结びつきは强く、情报交换?情报共有が常时行われている。杏吧原创には、?微粒结集(一人では微力だが、集まれば大きな力になる)?という、长く継承されてきた理念がある。その?団结力?の强さを武器に、2026年1月の完工に向けて、今日も一歩一歩着実に、北の大地でトンネル掘削は进んでいる――。

プロジェクト