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東京港臨港道路南北線沈埋函(4号函・5号函・6号函)製作・築造等工事

現場位置図現場位置図(画像拡大)

東京港の中央防波堤地区と有明地区を結ぶ物流の幹線として整備が進められていた東京港臨港道路南北線整備事業の「東京港海の森トンネル(愛称:海の森トンネル)」が、6月20日に開通した。

東京港は2010年に国際コンテナ戦略港湾に選定され、近年増加する外貿コンテナ貨物量に対応するため、中央防波堤外側地区において新たな国際海上コンテナターミナルの整備が進められている。コンテナターミナルの整備が進み、貨物量の増加と、それに伴う交通量の増加が見込まれる一方で、有明・青海から中央防波堤地区を結ぶ幹線道路は第二航路海底トンネルのみであり、コンテナ車両等の集中により慢性的な交通渋滞が発生している。その解消を主目的に東京港臨港道路南北線の整備が計画された。
当事業は中央防波堤地区と有明地区を結ぶアクセスルートとして新たに約2.5kmの臨港道路を整備するものであり、そのうち約930mは沈埋函による海底トンネルである。
当社は全7 函ある沈埋函のうち4・5・6号函の製作・築造工事をJVスポンサーとして行い、併せて設備工事や電気室棟の建築工事を担当した。

沈埋トンネルの建設

現場位置図トンネル概要図(画像拡大)

2016年にスタートした当事業は、東京2020オリンピック・パラリンピック競技大会までの4年(当時)で完成させなければならなかった。 臨港道路は橋梁、シールドトンネル、沈埋トンネルなどを比較・検討した結果、東京港の主要航路である第二航路の妨げにならず、陸上部のアプローチも短く、短工期で施工できる沈埋トンネル工法が採用された。沈埋トンネル工法とは、沈埋函と呼ばれるボックスカルバート状(箱型のコンクリート)の構造物を海底で繋げることでトンネルを建設する技術である。同規模の沈埋トンネルを造る場合、通常8年〜10年かかるといわれており、大幅な工期短縮が必要だった。

沈埋函の製作について

高流動コンクリート打設状況高流動コンクリート打設状況

当事業の沈埋函は全国10か所以上の工場で鋼殻ブロックを製作し、横浜港と千葉港の造船ドックで大組立を行った。ドックでの作業をブロック組立に特化することで工期を短縮するとともに、高品質な水密性の高いトンネルを建設することができる。
大組立された沈埋函は、若洲(東京都)、船橋(千葉県)まで曳航して岸壁に係留し、沈埋函を海上に浮かせた状態で鋼殻内部に高流動コンクリートを打設した。沈設に必要な艤装を施したのち、床掘・基礎砕石工を施した設置場所まで曳航して沈設した。

沈埋函の製作について

最終継手(キーエレメント工法)最終継手(キーエレメント工法)(画像拡大)

海の森トンネルの海上部の長さは930mで、通常8〜9函の沈埋函で構成されるところ、工期短縮のため7分割とし、沈埋函1函あたりの長さは国内最長の134mに設定された。大きくなればなるほど品質の確保が難しくなり、高い沈設精度が求められる。

沈埋部においては、当社の特許技術が複数採用されている。沈埋函は1 号函から順番に沈設するが、6号函は最終継手を兼ねているため、有明側接続部と連結する7号函(他工区)を6号函より先行して沈設する。最後に沈設する6号函は、「最終継手工」として「キーエレメント工法」(当社特許技術)が採用されている。従来の工法では最終函沈設後に施工上必要な隙間を埋める、くさび形の最終継手工が必要であったが、最終沈埋函をくさび形とし自重と水圧により既設沈埋函と密着させることで、最終継手工の省略を実現した。
さらに、既設函5号函・7号函の端部に「伸縮性止水ゴム」(当社特許技術)を取り付けることで、トンネル延長の誤差±120mmまで対応可能となる。

伸縮性止水ゴム伸縮性止水ゴム

また、大規模地震に対応するため、「クラウンシール工法」(当社特許技術)が採用されている。継手部に遊間(隙間)を設けることにより、大きな変形を吸収するとともに、沈埋函本体に断面力が発生しない構造にすることで、地震に強いトンネルの建設を可能とした。

2019年7月に行われた最終函の沈設は、函体のずれを許容値50mmに設定していたが、わずか17mmにとどまり、厳しい条件のなかで極めて高い沈設精度を達成した。

クラウンシール工法クラウンシール工法

施工手順

  • 1.工場製作(ブロック輸送)1.工場製作(ブロック輸送)
  • 2.大組立工2.大組立工
  • 3.一次曳航3.一次曳航
  • 4.浮遊打設4.浮遊打設
  • 5.床掘工5.床掘工
  • 6.沈埋函沈設6.沈埋函沈設
  • 7.耐火内装板設置7.耐火内装板設置
  • 8.設備工(ジェットファン取付)8.設備工(ジェットファン取付)
  • 9.電気室棟建築9.電気室棟建築

所長インタビュー

特定工事所長 桑原工事所長 桑原 直樹

「絶対オリンピックに間に合わせるという使命感を持ちながら取り組みました」と工事所長の桑原は語る。
「工期が短く、特に沈設後の設備工事等の作業量が膨大になるため、工事のヤマ場である沈埋函の沈設作業のミスをなくすことが必須でした。当事業は5つのJVで取り組んでいるため、工程の細部にわたって情報を共有し、技術検討を行う『沈設精度協議会』の設置を提案し、事業の各ステップで最新の状況を確認しながら工事を進めてきました。
また、通常の土木工事では経験できない、『電気室建築』や『トンネル本体設備』工事も含まれているため、建築部門と連携し、皆で勉強しながら取り組みました。

沈埋トンネルの技術は五洋のブランド技術だと思います。沈埋トンネル工事は、沈埋函の鋼殻組立・本体コン打設・沈設など、派手な面が目立ちますが、細かなところの数値や干渉チェックが欠かせません。若手には、現場開始前の一見地味なチェックや検討が工事を左右することを感じてほしいと思っています。また、沈埋トンネル未経験者も現場の最前線に立って工事を担当してもらいました。新たに沈埋トンネルが計画されたときには、ここでの経験やここで吸収した技術が生かされればと思います。

当事業は非常に注目度の高い事業でしたので、携われたことを嬉しく思います。工事開始から竣工まで支えていただいた関係者の皆様に深く感謝いたします」

工事名称 東京港臨港道路南北線沈埋函(4号函・5号函・6号函)製作・築造等工事
発注者 国土交通省 関東地方整備局
施工者 五洋・東洋・新日鉄住金エンジJV
工期 2017年4月13日〜2020年5月29日
工事場所 東京都江東区青海地先
工事概要 鋼殻製作・大組立 10,045t(3函)
本体コンクリート 35,760m3(3函)
一次艤装工 3函
沈埋函曳航・係留 9回
調査工 一式
床掘工 230,181m3
基礎砕石工 13,797m3
埋戻し工 101,729m3
付帯工 一式
沈埋函沈設工 3函
函外工 3函
函内工 3函
仮設備工 一式
仮設工 一式
内部構築工 一式
設備工 一式
電気室棟建築 2棟
航行安全情報管理業務 一式

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