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青函トンネルの運用と維持管理


青函トンネルのモニタリング計測と維持補修
2022.2.2
トンネルと地下 2021年(令和3年)10月Vol.52,No.10

解説「開業33年を経た青函トンネルにおける計測の結果と評価」pp49-59.
鉄道・運輸機構北海道新幹線建設局維持管理課課長 三谷憲司
鉄道・運輸機構北海道新幹線建設局維持管理課課長補佐 岡田竜夫
(公財)鉄道総合技術研究所構造物技術研究部トンネル研究室室長 野城一栄
(公財)鉄道総合技術研究所構造物技術研究部トンネル研究室副主任研究員 今泉光智哲

1章 はじめに
 青函トンネルは、1964(昭和39)年に建設に着手され、幾多の困難を乗り越え1988(昭和63)年3月に当時の津軽海峡線として開業した。2016(平成28)年3月には北海道新幹線が開業し、本州〜北海道間の旅客・貨物の物流の大動脈として用いられている。
 図-1に青函トンネルの縦断図を示す。青函トンネルは53km850mの長大な延長を有するが、そのうち23km300m間が海底に位置し、また、最深部は海面下240mに位置して最大24MPaの水圧を受けており、高水圧と海からの無尽蔵の湧水を絶えず考慮しなければならない特殊な環境下にある。
 トンネル構造物(本坑、先進導坑、作業坑)の維持管理は、本トンネルを建設し多くの情報に精通している鉄道・運輸機構が主に担当し、ほかの施設の維持管理は、鉄道事業主体であるJR北海道が行っている。

2章 青函トンネル防災システムとその計測データ
  地震計、覆工ひずみ計、湧水量計、まとめ

3章 そのほかの計測データ
 湧水圧は湧水量のデータと共に、浸透流解析によって再現解析が出来ており青函トンネル周辺の地山の止水性が問題なく維持されていると考えられる。
 青函トンネル本坑の内空変位は計測断面の94%が絶対値3mm以下、平均1.2mmと小さく健全を示している。
 一方、作業坑・先進導坑の内空変位は、断層部,玄武岩などの貫入部や未固結部といった地山状況の悪い区間,特に掘削が難渋したF10擾乱帯と呼ばれる延長1kmの不良地山において、内空変位や路盤隆起共に20年間で25〜50mmを示し、ロックボルトや鋼管ストラットを用いた対策を行っている。

4章 おわりに
 青函トンネルは長大海底トンネルであることに鑑み、とくに、防災・避難・早期復旧の観点から防災システムが整備されている。防災システムは、地震計、覆工ひずみ計、湧水量計の3つのサブシステムに加え、維持管理に必要な計測が行われている。本稿では最新のデータをもとに改めて青函トンネルの各種計測データと、その評価について紹介した。
 最深部は海面下240mに位置して最大2.4MPaの水圧を受けるという特殊な環境下にある青函トンネルであるが、経年変化や地質条件による変状は散見されるが、適切な計測管理にもとづく維持管理により鉄道の安全な輸送に問題なく供されている。
青函トンネルの建設にあたった先人の苦労に報い、皆様に末永くトンネルを安全に使っていただけるよう、引き続き維持管理に努める所存である。

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