トンネル工学（とんねるこうがく）
最終更新：2026/4/17
トンネル工学は、地下空間を安全かつ効率的に掘削・建設・維持管理するための学問および技術である。
別名・同義語 地下構造物工学坑道工学
ポイント
トンネル工学は、地盤調査、設計、掘削方法、支保工、換気、照明など、多岐にわたる専門知識を必要とする総合的な工学分野である。
トンネル工学の概要
トンネル工学は、交通インフラ、水資源開発、エネルギー供給など、様々な社会基盤を支える重要な技術分野です。地盤の特性、水圧、地質構造など、複雑な自然条件を考慮しながら、安全で経済的なトンネルを建設する必要があります。
トンネルの掘削方法
トンネルの掘削方法には、大きく分けて以下のものがあります。
- NATM (New Austrian Tunneling method): 地山の自生力を利用する掘削方法で、軟弱地盤に適しています。
- TBM (Tunnel Boring Machine): 円筒状の掘削機を用いて、硬質地盤を効率的に掘削する方法です。
- 掘削爆薬法: 爆薬を用いて岩盤を破砕し、掘削する方法です。大規模なトンネルに適しています。
- シールド工法: 地盤を圧密しながら、トンネルを構築する方法で、都市部など、地盤沈下を抑制する必要がある場合に用いられます。
トンネルの支保工
トンネルの支保工は、掘削後のトンネル壁面を支え、地山の崩壊を防ぐための構造物です。支保工には、以下の種類があります。
- ショットクリート: コンクリートを噴射して、トンネル壁面に付着させる方法です。
- ロックボルト: 地山にアンカーを打ち込み、地山を補強する方法です。
- 鋼アーチ: 鋼材でアーチ状の構造物を構築し、トンネル壁面を支える方法です。
- コンクリートライニング: コンクリートを打設して、トンネル壁面を覆う方法です。
トンネルの維持管理
トンネルの維持管理は、安全な交通を確保し、トンネルの寿命を延ばすために重要です。維持管理には、以下の項目が含まれます。
- 点検: トンネルの構造物の状態を定期的に点検します。
- 補修: 点検の結果に基づいて、損傷箇所を補修します。
- 換気: トンネル内の空気を入れ替え、有害物質の濃度を低減します。
- 排水: トンネル内に浸入した水を排水します。