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巨大遺跡と闘いながらアジアと欧州をトンネルでつなぐ

ボスポラス海峡で分断されているアジアとヨーロッパをトンネルでつなぐ――。150年前から構想されていた海峡トンネルを、大成建設とトルコのガマ社、ヌロール社のJV(共同企業体)が建設している。海峡部のトンネルが貫通し、駅部の建設が佳境を迎えているトルコ・イスタンブールの現場を訪ねた。

ボスポラス海峡側から見たシルケジ駅の建設現場。ここにプラットホームができる。プラットホームトンネルの断面積は最大190m2。場所によってトンネルの断面形状が異なり、シルケジ駅の工区だけで24種類に及ぶ(写真:日経コンストラクション)

2000年以上の歴史があるイスタンブール旧市街地の地下には、日本では考えられない巨大な「遺跡の層」が堆積している。その旧市街地の中心部に建設しているのがシルケジ駅だ。周囲にはトプカプ宮殿や聖ソフィア寺院などの歴史的建造物がひしめく。トルコ国鉄のシルケジ駅は、かつてオリエント急行の終点だった駅だ。

駅舎ができる位置は地下約50m。歴史的地区で地上から大規模な開削工事ができないことから、最初にたて坑を設け、そこから都市NATM(ナトム:New Austrian Tunneling Method)工法で地下駅を建設する。2本のプラットホームトンネルのほか、中央通路や連絡通路など、合わせて長さ約1000m、設計掘削量約12万m3の大規模空間を築く。

当初は4カ所の開口部を設け、そのうち2カ所のたて坑からトンネルを掘削する予定だった。しかし、いま地上と地下を結んでいるのは西換気たて坑の1カ所だけ。施工に先立ち、トルコ政府が主体となって行う遺跡調査で、次々と遺跡が出土しているからだ。

シルケジ駅の東換気たて坑。ビザンチン帝国時代の都市遺構が出土した(写真:日経コンストラクション)

「イスタンブールの旧市街地では、地面を1mも掘ればどこでも遺跡が出るのではないか」。大成建設の松久保徹郎作業所長(工務)はこう話す。

都市は紀元前から建設され、その後、興亡を繰り返した。街の上に街が造られ、今では地層として積み重なっている。シルケジ駅周辺では、それが主に地表付近から地下15~20mまで分布する。NATMでトンネルを築く部分は地下約50mの岩盤なので影響はないが、そこに至るまでの開口部の掘り始めで、必ず遺跡の層にぶつかる。シルケジ駅では、遺跡調査が早く終わった西換気たて坑から掘削を始めた。

困難な遺跡層の沈下予測

都市NATMでは、地山の緩みが地表面の沈下や陥没を引き起こす恐れがある。シルケジ駅の工事でも、それが課題だった。

トンネル直上の地上部は、旧市街の古い街並みが広がる。歴史的建造物に指定されているものも多く、対策が求められた。「10mm以上の沈下が予測される建物の構造を調べ、危険なものはコアを抜くなどして調査した」(松久保所長)。調査の結果、市条例によって所有者責任で取り壊す建物が9棟、施工者の負担で補強する建物が30棟ほどあり、工事の進捗に合わせて18棟を補強した。

シルケジ駅直上の街並み。イスタンブール旧市街の中心部でレンガ造の古い建物が多く、沈下が大きいと予測される建物は補強した(写真:日経コンストラクション)

プラットホームトンネルの断面積は最大190m2と大きい。先進導坑を掘削して切り広げる方法を採った。先受け工法やフットパイルを採用して地山の緩みを抑制。併せて、シルケジ駅周辺の300カ所に沈下計を設置して沈下量を計測している。

それでも、ボーリングデータに基づいて実施した沈下解析の結果に比べ、実際の沈下は大きかった。

掘削工事開始時、プラットホームトンネル1本の掘削による沈下量は約10mmと予測していたが、実際には最大30mm。また、駅部のトンネル全体の掘削完了時の沈下予測が100mmだったのに対し、実際の最大値は200mmだった。「浅いところにある遺跡層の挙動が影響したようだ。遺跡の層は土とレンガが不規則に積み重なっているので、予測は困難だ」(松久保所長)。

シルケジ駅以外の工区でも遺跡の出土に悩まされたほか、沈埋トンネルの建設ではボスポラス海峡の速い潮流にも悩まされた。大成建設JVは、NATM工法、TBM(トンネル・ボーリング・マシン)、沈埋工法といったトンネル工法のフルメニューを駆使して、こうした難題に立ち向かっている。日経コンストラクション2011年11月14日号の「海外特派報告・ボスポラス海峡トンネル」では、日本では見られない現場条件と、それを解決する技術的なポイントについて、写真を使いながら紹介している。

(日経コンストラクション 野中賢)

[ケンプラッツ 2011年11月18日掲載]

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