横浜環状南線はどういう道路か
横浜環状南線は、横浜市金沢区釜利谷町から横浜市戸塚区汲沢町に至る延長約8.9kmの自動車専用道路である。圏央道の一部に位置づけられ、横浜中心部から半径10〜15kmを環状につなぐ「横浜環状道路」の骨格を担う。規格は第1種第3級、設計速度80km/h、車線数は6車線、標準横断の道路幅員は29mとされている（出典：国土交通省関東地方整備局「高速横浜環状南線」事業概要、令和6年12月時点）。
区間としての両端は、横浜横須賀道路と接続する釜利谷JCTと、国道1号に接続する戸塚IC（仮称）である。未開通区間のIC・JCT名は釜利谷JCTを除いてすべて仮称で、戸塚IC（仮称）から栄IC・JCT（仮称）の区間は暫定的に2車線で整備される。令和7年度の事業は、調査設計、栄地区ほかの用地買収、栄IC・JCT（仮称）の橋梁上部工事、栄・戸塚地区の改良工事が柱になっている。
1kmに7本 — 3つの区間に分かれる
今回の主役は、そのうち釜利谷JCTとの接合部から環状4号線（横浜市）との交差部までの約1kmで、7本のトンネルをまとめて構築する「横浜環状南線 釜利谷庄戸トンネル工事」である。総延長は3,946m。発注者は東日本高速道路関東支社、施工者は鹿島・前田・佐藤特定建設工事共同企業体、工期は2021年2月から2026年8月までと公表されている（出典：鹿島建設プレスリリース、2023年8月2日）。
この1kmは、断面も地中の位置も異なる3つの区間に分かれている。
| 区間 | 断面・配置の特徴 | 施工上の論点 |
|---|---|---|
| 4連区間 | 4本のトンネルが最小離隔60cmで並ぶ | 隣のトンネルを掘ることで地山がどう動くか |
| 分合流区間 | 2本が分岐・合流して大断面化。上り線は5車線 | 最大幅29m・最大高さ20m・掘削断面積485m² |
| 低土被り区間 | 最小土被り1.7mの矩形トンネル | 住宅街の直下で十分な土被りが取れない |
道路トンネルはふつう、本線の上下線2本で計画する。それが4本並び、途中で分岐・合流して5車線になり、さらに土被りが1.7mしか取れない矩形断面が続く。形状が大きく変わる区間を1つの工事でまとめて通すことが、この現場の性格である。
485m²を安定させた掘削の進め方
分合流区間の上り線は、最大幅29m・最大高さ20m、掘削断面積485m²に達する。鹿島は2023年3月にこの断面の掘削を完了し、NATMで掘る道路トンネルとして世界最大級の断面積になるとしている。
大きい断面のトンネルは、従来は上下に分割して掘る。ただし485m²級になると、その方法では掘削中の切羽（掘っている面）の安定性が保てない懸念があった。そこで採られたのが、上半をさらに2つに分けて掘り、あわせて仮インバートを早期に閉じる手順である。
- 上半の上部を掘る。
- 上半の下部を掘る前にコンクリートを吹き付け、切羽が開放されている時間を短くする。
- 上半の下部を掘ったあと、半円形になっている断面を仮インバートで閉じて円形に近づけ、変形を抑える。
- 下半を掘る。
断面を早く輪に近づけるほど構造的に安定する、というNATMの考え方を、巨大な断面で実行するための分割の入れ方である。あわせて、ブームを延長するなど重機を大型化し、左右2台編成で掘削した。住宅密集地の直下であることから、低振動型に改造した機械も使っている。
実務で読むときの3点
- 掘削断面積は、支保や覆工を含む掘る時点の断面である。完成後の内空断面とは一致しないため、「485m²のトンネルができる」と読み替えない。
- 工期・車線数・IC名は発表時点の情報である。IC・JCT名の多くは仮称で、暫定2車線の区間もある。入札や工程の前提にするときは、発注者側の最新の事業概要で確認する。
- 分割掘削の手順は、地山の条件が変われば変わる。自社の現場にそのまま持ってくるのではなく、切羽を開放する時間を短くする、断面を早く閉じるという目的単位で自社の地質に置き換えて検討する。出来形や記録の残し方は出来形管理の記事にまとめている。
出典
- 鹿島建設「NATMでの道路トンネルとして世界最大級の断面積485m²の掘削を完了」2023年8月2日（https://www.kajima.co.jp/news/press/202308/2c1-j.htm）
- 国土交通省関東地方整備局「高速横浜環状南線」事業概要（令和6年12月時点）（https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000921260.pdf）
- 日経クロステック（https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00647/110500161/）