さて、トンネル建設の一般原則をいくつか見てきましたが、その可能性と問題の両方において、ヘッドラインを飾り続けている進行中のトンネル プロジェクトを考えてみましょう。 ボストンのダウンタウン中心部を走る幹線道路「中央動脈」。その名を冠したこのプロジェクトは、アメリカ史上最も複雑で高価なエンジニアリングの偉業のひとつとみなされています。 この「ビッグディグ」は、新しい橋やトンネルなど、いくつかの異なるプロジェクトが1つになったものです。 1995年に完成したテッド・ウィリアムズ・トンネルもその一つです。 このトンネルは、ボストン港の下に潜り、南ボストンからローガン空港まで州間高速道路90号線の交通を運ぶ。
これらのビッグ・ディグ・トンネルの建設に使用された技術のいくつかを見る前に、ボストン当局がそもそもなぜこのような大規模な土木事業を行うことにしたのかを確認しておきましょう。 最大の問題は、ボストンの悪夢のような交通事情であった。 2010年には1日16時間近くも渋滞が続き、商業的にも住民の生活にも深刻な影響が出るという調査結果もある。 交通渋滞を解消し、通勤・通学を楽にするためには、何か手を打たなければならないのは明らかでした。 1990年、米国議会は7億5,500万ドルをこの大規模な高速道路整備プロジェクトに割り当て、その1年後、連邦道路庁はこのプロジェクトを推進することを承認したのである。
Photo courtesy Massachusetts Turnpike Authority
The Ted Williams Tunnel
Big Dig は 1991 年に Ted Williams Tunnel 建設で幕を開けました。 この海底トンネルは、世界中のさまざまなトンネルで試行錯誤されてきた技術が生かされている。 ボストン港はかなり深いので、エンジニアはカットアンドカバー方式を採用しました。 直径40フィート、長さ300フィートの鋼管をボルチモアで製作し、ボストンに曳航した。 ボルチモアでは、道路用の支柱、空気通路やユーティリティー用の囲い、そして完全なライニングを施したチューブを完成させた。 また、港の底を浚渫（しゅんせつ）する作業も行われた。 そして、チューブを現場に浮かせ、水を入れて溝内に降ろした。
テッド・ウィリアムズ・トンネルは1995年に正式に開通し、ビッグ・ディグの中で予定通り、予算内で完成した数少ないものの1つである。 このような状況下において、「震災」「原発事故」「原発事故」「原発事故」「原発事故」「原発事故」「原発事故」「原発事故」「原発事故」「原発事故」。
数マイル西で、インターステート 90 は、サウス ボストンの下でハイウェイを運ぶ別のトンネルに入ります。 I-90/I-93インターチェンジの直前で、トンネルはフォート・ポイント・チャンネルにぶつかり、幅400フィートの水域は、ビッグ・ディグの最大の課題のいくつかを提供しました。 テッド・ウィリアムズ・トンネルで採用された鋼管を使った工法は、サマー・ストリート、コングレス・ストリート、ノーザン・アベニューの橋の下に長い鋼管を浮かせる十分なスペースがなかったため、使用することができませんでした。
問題は、作業員が水路の所定の位置に移動できるような方法で、コンクリート部分を製作することだった。 この問題を解決するために、まず水路の南ボストン側に巨大な乾ドックを建設した。 長さ1,000フィート、幅300フィート、深さ60フィートで、トンネルを構成する6つのコンクリートセクションを建設するのに十分な大きさであった。 6つのトンネルのうち、最も長いものは長さ414フィート、最も広いものは幅174フィートであった。 高さはいずれも約27フィート（約1.5メートル）である。
完成したセクションは両端で水密に密封された。 そして、作業員が水槽に水を張り、水路の底に浚渫された溝の上にセクションを浮かべて配置することができました。 しかし、この時、もう一つの難問があった。それは、コンクリート部分を単にトレンチに下ろすだけでは不十分だったことだ。 それは、トレンチのすぐ下を通るマサチューセッツ湾交通局の地下鉄レッドライン・トンネルである。 このままでは、巨大なコンクリート塊の重みで、古い地下鉄のトンネルが損傷してしまう。 そこで技術者たちは、岩盤に沈めた110本の柱で、トンネルを支えることにした。
Photo courtesy City and County of Denver
The tunnel-jacking process
The Big Digには他にもトンネル工事の革新的な技術があります。 鉄道操車場と橋の下を通るトンネルの一部で、エンジニアはトンネル・ジャッキングという、通常地下パイプを設置するために使用される技術を採用しました。 トンネルジャックは、巨大なコンクリートの箱を土の中に押し込んでいく。 コンクリートの箱の上下で土を支え、箱の中の土は取り除かれる。 そして、箱が空になったところで、油圧ジャッキで箱をコンクリートの壁に押し付け、箱全体が5フィート前に滑るようにした。 そして、新たにできた隙間にスペーサーのチューブを設置した。
今日、ビッグ・ディグに関連する工事の98パーセントは完了し、その費用は140億ドルをはるかに超えている。 しかし、ボストンの通勤客にとっては、投資に見合うだけの見返りがあるはずです。 旧高架鉄道の中央大動脈はわずか6車線で、1日に7万5千台の車両を運ぶように設計されていました。 新しい地下高速道路は8〜10車線あり、2010年には1日約24万5千台の車両が通行する予定です。 その結果、通常の都市部のラッシュアワーが朝夕2時間程度になる。
ビッグディグが他のトンネルプロジェクトとどのように比較されているかは、以下の表を参照してください。
| |
|
|
|
|||||||
(16 km) $30 billion
|
||||||||||
The Future of Tunning
As his tool improved, engineers continues to build longer and larger tunnels.At you can be continued. 最近では、音波が地中をどのように伝わるかを計算することによって、地中内部をスキャンする高度な画像技術が利用できるようになりました。 この新しいツールは、岩石や土壌の種類、断層や亀裂などの地質学的な異常などを示し、トンネルの潜在的な環境の正確なスナップショットを提供します。
このような技術がトンネル計画の改善を約束する一方で、他の進歩は掘削と地盤サポートを迅速化します。 次世代のトンネル掘削機は、1時間に1,600トンの泥を掘ることができるようになる。 また、高圧水ジェットやレーザー、超音波を利用した岩盤切断の実験も行われている。 また、化学技術者は、セメントの代わりに樹脂やポリマーを使って、より早く固まる新しいタイプのコンクリートを研究しています。
新しい技術や手法により、10年前でも不可能と思われたトンネルが突然可能になったように思われます。 そのひとつが、ニューヨークとロンドンを結ぶ大西洋横断トンネルの計画です。 全長3,100マイルのこのトンネルには、時速5,000マイルの磁気浮上式列車が入ることになる。 所要時間は54分で、大西洋横断便の平均飛行時間より7時間近く短くなる。
トンネルや関連するトピックについては、次のページにあるリンクを参照してください。
広告掲載
