トンネルの山岳工法とは？支保工の順序と、直角に保つ2つ

山岳工法の一巡の順序

なぜこの順序なのかを追うと、覚え直す必要がなくなります。

1. 一次吹付けコンクリートで、掘削面の凹凸をまずならして早期に地山を支える。
2. その平らな面に鋼アーチ式支保工を据える。
3. 二次吹付けコンクリートで支保工ごと巻き込み、一体化させる。

「鋼アーチ式支保工は、一次吹付けコンクリート施工前に建て込む」は誤りです。凹凸だらけの掘削面にいきなり支保工を据えても、うまく密着しません。

鋼アーチ式支保工は「早く、一体で」

鋼製支保工については、2点が問われます。

• 一般に地山条件が悪い場合に用いられ、一次吹付けコンクリート施工後すみやかに建て込む。悪い地山では早く支えを入れる必要があるためです。
• 十分な支保効果を確保するため、吹付けコンクリートと一体化させる。別々に動くと支える力になりません。

吹付けコンクリートはノズルを直角に、面は平滑に

吹付けコンクリートは、圧縮空気で材料を吹付け面に打ちつけて締め固めます。要点は2つです。

①ノズルを吹付け面に直角に保つ。面に直角に当てるほど材料は真っすぐ押し付けられ、跳ね返り（リバウンド）が少なく密に締まります。「斜め方向に保つ」は誤りです。斜めから当てると跳ね返りが増え、付着も悪くなります。あわせて、ノズルと吹付け面との距離、衝突速度が適正になるようにします。

②吹付け面をできるだけ平滑に仕上げる。地山の凹凸をなくすように吹き付け、地山に密着させて応力を一様に伝えます。凹凸を残すと局部的に応力が集中し、後の工程で防水シートの破損や覆工コンクリートのひび割れを招きます。

ロックボルトも直角

ロックボルトは、緩んだ岩盤を緩んでいない地山に固定し、落下を防止します。奥の健全な地山につなぎ止める吊下げ効果と補強効果によるものです。

★打設の向きは、掘削面（地山表面）に対して直角に設けるのが原則です。「斜めに設ける」は誤りです。

吹付けノズルもロックボルトも直角。この単元では「直角」が2回出ると覚えておくと、向きの引っかけを外しません。

覆工コンクリート

「養生は、できるだけ低温、低湿度を保ち」は逆で誤りです。養生の基本は水分を逃がさないことと適切な温度を保つことです。低湿度で乾燥させると乾燥収縮でひび割れが生じ、低温すぎると強度の発現が遅れます。

過去問でどう問われたか

山岳工法の支保工は1級・2級とも繰り返し出ます。引っかけは3型です。

• ① 順序を逆にする……「鋼アーチ式支保工は一次吹付け前に建て込む」。
• ② 向きを斜めにする……吹付けノズル、ロックボルト。
• ③ 養生を逆にする……覆工コンクリートを「低温、低湿度」で。

理解度チェック

まとめ

• 支保工の目的＝岩石や土砂の崩壊を防止し、作業の安全を確保する。
• ★順序＝掘削 → ずり出し → 一次吹付け → 鋼アーチ式支保工 → 二次吹付け → ロックボルト。
• ★鋼アーチ式支保工は一次吹付けの後。地山条件が悪い場合はすみやかに建て込み、吹付けコンクリートと一体化させる。
• ★吹付けノズルは吹付け面に直角。斜めだと跳ね返り（リバウンド）が増え付着も悪い。
• 吹付け面はできるだけ平滑に。凹凸を残すと応力が集中し、防水シートの破損や覆工のひび割れを招く。
• ★ロックボルトも掘削面に直角。吊下げ効果・補強効果で緩んだ岩盤を健全な地山に固定する。
• 覆工コンクリート＝打込みは地山の変位が収束した後、養生は湿潤状態・適切な温度、型枠は必要な強度に達した後に外す。

掘削の進め方はトンネルの掘削方式、施工中の管理はトンネルの観察・計測で確認できます。