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地盤に適した加泥材の選定など 外環の陥没・空洞再発防止で基本方針

2021/2/16 

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東日本高速道路は2月12日、東京都調布市内の東京外かく環状道路のシールドトンネル直上で発生した陥没・空洞に関する第6回東京外環トンネル施工等検討委員会・有識者委員会(委員長・小泉淳早稲田大学名誉教授)を開き、特殊な地盤に対して回転不能になったシールド機のカッターを動かすために行った作業などが陥没・空洞の要因になったことを確認。今後の再発防止策の基本方針として、地盤に適した加泥材の選定や、排土管理の強化などを示した。2020年度末までに再発防止策をまとめ、停止しているシールド機の掘進再開時期や、陥没・空洞が発生した区間の地盤補修の施工時期を判断する。
 陥没・空洞が発生した場所の地盤の掘削断面については「細粒分が少なく、均等係数が小さいため、自律性が乏しく、礫(れき)が卓越して介在することから、シールドの施工に当たっては、掘削土の塑性流動性の確保に留意すべき地盤」とした。また、掘削断面の上部は、流動化しやすい単一の砂層が地表面まで連続し、表層部は他の区間と比べて薄い地盤であることも併せて「特殊な地盤条件」であることを確認した。
 そういった地盤の中で陥没・空洞が発生した推定メカニズムはこうだ。まず、シールドの夜間休止時間にシールドのチャンバー内の土砂が分離・沈降し、カッターが回転不能になる事象(閉塞)が発生。その事象を解除するため、起泡溶剤を使って行った作業の際、地山から土砂がチャンバー内に流入し、地山に緩みが発生した。さらに、閉塞解除後の掘進においても、掘削土の塑性流動性を保つために通常より多くの気泡材を注入したことなどが地山の緩みを拡大した。これらの地盤の緩みが煙突状に上方に伝わり、陥没・空洞を発生させた。
 再発防止策の基本方針では、地盤に適した加泥材の選定▽塑性流動性とチャンバー内圧力のモニタリングと対応▽排土管理の強化▽カッター回転不能(閉塞)時の対策―を挙げた。
 また、陥没・空洞の発生場所を含む、現在シールドが停止している位置までの延長約360bのトンネル直上を、地盤補修の予定範囲とした。補修工法としては、地上からの▽薬液注入▽機械かくはん▽高圧噴射かくはん―などが考えられ、今後具体的に検討する。補修期間は2年程度を想定している。

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