SENS
北海道新幹線津軽蓬田トンネルにてSENS適用
津軽蓬田トンネルは、北海道新幹線新青森・新函館（仮称）間の青森県東津軽郡蓬田村から外ヶ浜町に至る延長6,190mシールド外径11.3m の大断面トンネルです。本トンネルの地質は、未固結な砂を主体としており、土砂崩壊や流砂による切羽の不安定化が予想されました。そのため、安全性、施工性および経済性に優れたSENS（シールドを用いた場所打ち支保システム）による機械化施工が採用されました。
津軽蓬田トンネルは、2009年11月から掘進を開始しました。1か月の掘進速度は最大367.5mを記録し、6,000m以上の長大トンネルを35か月というスピードで到達しました。そして、SENSでは日本初となる地上発進・地上到達を成功させました。
特許登録済
地上到達の様子
- キーワード
- SENS、地上発進、地上到達、場所打ち支保システム、高速掘進
SENSとは
SENS とは、シールド工法の安定性と施工性、NATMの経済性を併せ持った工法です。密閉型のシールドマシンにより切羽の安定性を図りながら掘進を進め、並行してマシンのテール部で一次覆工となる場所打ちコンクリートを打設、一次支保材として地山を保持しながらトンネルを構築します。一次覆工の安定を計測により確認したのち、NATMと同様に、漏水処理工と二次覆工を施工してトンネルを完成させます。
シールド工法と比較して、セグメントが不要となるためコストを低減することができますが、場所打ちコンクリートにて一次覆工を行うため、高度な施工管理が要求されます。工期的にはNATMの倍以上のスピードで施工することができます。
SENS設備配置図
特長・メリットココがポイント
国内初となる大断面シールドマシンの地上発進・地上到達
同トンネル工事では、大断面シールドマシンとして国内初となる小土被り（5m、掘削外径比0.4D）の地上発進・地上到達を行いました。
地上発進・地上到達工法は、立坑や開削などに必要とされる施工ヤードを最小限におさえることができるほか、工期短縮、コストダウンが可能です。
地上発進の状況
含水未固結地山での高速掘進
NATMでは、掘削面が解放されているため、含水未固結地山では安定して掘削ができません。SENSでは、シールドマシンで掘削面を安定させて機械掘削できるため、高速での掘進が可能となります。このため、NATMに比べ、2倍以上の掘進速度で掘削が可能です。
- 1ヶ月間の最大の掘進速度367.5m
- 平均掘進速度190m/月
施工概念図
コスト縮減
シールド工法と比較して、セグメントが不要となるためコストを縮減できます。また、NATMでは掘削面を安定させる補助工法が必要となるため、ほぼ同程度のコストとなります。
- シールド工法よりも安価
- NATMと同程度で工期短縮が可能
適用実績
津軽蓬田トンネル
場所：青森県東津軽郡
竣工年：2015年2月
発注者：鉄道建設・運輸施設整備支援機構
規模：シールド外径11.3m 延長6,190m
学会論文発表実績
- 「シールドを用いた場所打ち支保システムにおける一次覆工コンクリートの打設を模擬した大型実験」，土木学会第22回トンネル工学研究発表会，2012年