新オーストリアトンネル工法

新オーストリアトンネル工法（しんオーストリアトンネルこうほう、New Austrian Tunneling Method,NATM（ナトム））は、主に山岳部におけるトンネル工法のひとつ。掘削した部分を素早く吹き付けコンクリートで固め、ロックボルト（岩盤とコンクリートとを固定する特殊なボルト）を岩盤奥深くにまで打ち込むことにより、地山自体の保持力を利用してトンネルを保持する理論および実際の工法である。

NATMは長大山岳トンネルが多数建設されているオーストリアにおいて、1960年代に同国のトンネル技術者である、ラディスラウス・フォン・ラブセビッツ、レオポルド・ミュラー、フランツ・パッヒャーの3人により提唱された。日本では準大手ゼネコンの一つ、熊谷組によって導入され1970年代から施工されるようになった。当初は固い岩盤を持つ山岳でのトンネル施工にもっぱら用いられていたが、現在では多種の関連工法と併せて軟弱地盤や都市部においても用いられるようになっている。

概要

トンネルは地圧（土や岩盤の圧力）が高くなるほど崩壊する危険性が高まる。従来の山岳トンネルにおいては、トンネル壁面に骨組みとなる支保工を作り、矢板という木板や鉄板を壁面にあてがい、分厚いコンクリートを塗り（これを「巻き立て」という）、こうやって作った壁のアーチによってトンネルを支えるのが基本であった。しかし矢板が年月とともに腐食し、コンクリートにひびを生じさせ剥落を起こす可能性がある。

NATMにおいては、逆にこの地圧を利用して周囲の地層を一体のものとしてトンネルの強度を得るのである。

工法例

1. まずダイナマイトによる発破や機械等によって掘削し、すぐに土砂を外部へ排出する（ずり出し）。必要に応じて支保工を作る場合がある。
2. 直ちにコンクリートを吹き付け壁面を固める。
3. コンクリートから地山内部へ向かって、トンネル中心部から放射状に穴を開け、そこにロックボルトを打ち込む。

   このロックボルトと吹き付けたコンクリートによって、トンネル壁面と地山とが一体となって強度を得る。

4. 覆工コンクリートによってトンネル壁面を仕上げる。

なお掘削後どれだけの時間崩れてこないかは、以後の作業にかけられる時間、さらには一度に施工できる距離を大きく左右する。地圧を利用して強度を得ることもあり、従来以上に詳細に地山の性質を調査する必要がある。

長所・短所

• 機械化された部分が多く、少人数で施工できる。
• 汎用性が高く、補助工法との組み合わせで様々な地質に対応できる。
• 大断面のトンネルにも対応が容易。
• 吹き付けコンクリートやロックボルト打設のために専用の機器が必要。さらにこれを運用するための設備が大がかりになりがち。
• 吹き付けコンクリートが剥がれやすい地質などにおいては、従来工法の方がより確実なケースもある。

関連工法

• アンブレラ工法

都市部など土被りの薄い場所ではロックボルトを使用できないため、替わって施工面の周囲に折りたたみの傘のように多数の鋼管を打ち込み、ここからウレタン等を周囲に染み出させて地質を改良する工法。

NATMによる施工例

山岳部のみならず都市部の地下でもNATMは補助工法と組み合わせて活用されており、さらには地下発電所の建設など地下の大規模空間の構築においても活用されている。外部リンクも参照のこと。

鉄道トンネル

• 北越急行ほくほく線・鍋立山トンネル

着工から完成まで、国鉄再建に伴う中断を挟んで22年もの歳月を要した難工事で知られており、鍋立山の地質は、この工法での掘削をいとも簡単にはねつけてしまった。

この青函トンネルや英仏海峡トンネルを凌ぐ難工事は、世界のトンネル技術者の間でも有名である。

• 上越新幹線・中山トンネル

途中で異常出水があり、計画変更して迂回し完成した（ただし当該区間は在来工法での施工であり、この失敗がNATMの本格採用へと繋がったともいわれる）。このため途中で急に曲がっている線形を有し、制限160km/hという乗車していても分かるほどの減速を強いられていて、同線のスピードアップの障害となっている。

• 札幌市営地下鉄東豊線・月寒トンネル
• 武蔵野線・生田トンネル
• 土讃線・大豊トンネル
• 横浜市営地下鉄ブルーライン・三ツ沢上町駅・岸根トンネル

民有地の下を通過する計画だったことで反対運動が起こり、なるべく道路の下を通るように迂回して建設された。

• 長野新幹線・碓氷峠トンネル
• 東北新幹線・岩手トンネル
• 北神急行電鉄・北神トンネル
• 東葉高速鉄道・習志野台トンネル
• 仙台市地下鉄
• 福岡市交通局（福岡市地下鉄）
• 京都市営地下鉄・東山トンネル
• 九州新幹線・薩摩田上トンネル、麦生田トンネル
• 東京急行電鉄東横線横浜～反町間のトンネル
• 横浜高速鉄道みなとみらい21線
• 近畿日本鉄道けいはんな線・東生駒トンネル・白庭トンネル・北大和トンネル

道路トンネル

• 阪神高速神戸山手線・神戸長田トンネル

北側区間（北神戸線寄り）はNATMで建設されたが、南側区間（神戸長田出入口寄り）は土被りが15～45mと非常に浅く、また神戸長田付近は低湿地帯であるためアンブレラ工法などを駆使しての難工事であった。

• 首都高速中央環状線・飛鳥山トンネル
• 名古屋高速東山線・東山トンネル
• 伊勢自動車道・多気トンネル
• 東海北陸自動車道・飛騨トンネル
• 中部縦貫自動車道・安房トンネル
• 新名神高速道路・鈴鹿トンネル
• 九州自動車道・肥後トンネル
• 瀬戸中央自動車道/本四備讃線・鷲羽山トンネル
• 国道140号雁坂トンネル
• 国道274号・稲里トンネル

北海道で最初にNATM工法で建設された道路トンネル。

• 国道289号駒止バイパス・駒止トンネル

グリーンタフと呼ばれる軟弱な地質があったため、工事途中の1977年9月よりNATMでの掘削を開始。道路トンネルでは日本初のNATMによる施工例となった。

関連項目

• シールドトンネル

外部リンク

• 月報KAJIMAダイジェスト2000年8月号より「特集・多様化するNATM」（→鹿島建設）
• ロックボルトのメーカー・北越メタルによるNATM解説