浸漬管
典型的な浸漬管タイプの概略図
タイプA、海底の浅い溝の上に建設
タイプB、海底下に建設

沈埋トンネル（または沈埋トンネル）は、海底トンネルの一種で、複数のセグメントで構成される。これらのセグメントは、別の場所で建設され、トンネル建設予定地まで浮かべられてから沈埋され、連結される。沈埋トンネルは、河川、河口、海路／港湾を横断する道路や鉄道の横断に広く用いられる。沈埋トンネルは、その端部で開削トンネルやボーリングトンネルなどの他の形式のトンネルと組み合わせて使用​​されることが多く、水際付近から地上の入口（ポータル）までトンネルを延長するために必要となる。

工事

アムステルダムの第2コーエントンネルの区間建設
プレハブのトンネルセグメントは密閉され、現場に浮かべられ、所定の位置に沈められる準備ができている。

トンネルは個別の要素で構成され、各要素は扱いやすい長さにプレハブ化され、端部は隔壁で密閉されて浮かべられる。[ 1 ]同時に、トンネル経路の対応する部分が準備され、水路底の溝が浚渫され、要素を支えるために細かい許容差で整地される。次の段階は要素を所定の場所に配置することである。各要素は最終場所まで曳航され、ほとんどの場合、浮力を維持するために何らかの支援が必要になる。所定の場所に配置されたら、追加の重りを使用して要素を最終場所に沈める。これは、各要素が正しく配置されていることを確認するための重要な段階である。所定の場所に配置された後、新しい要素とトンネルの接合部から水を抜いて水密化し、このプロセスがトンネルに沿って順番に続けられる。[ 2 ]

その後、溝は埋め戻され、必要に応じて岩盤被覆材などの保護材が上部に設置されます。トンネル掘削機が地上の坑口への最終接続部を掘削できるよう、トンネル端部の地盤は補強されることがよくあります。[ 2 ]これらの段階を経てトンネルは完成し、内部の艤装工事を実施できます。

管の各セグメントは、2つの方法で建造されます。米国では、鋼管または鋳鉄管を建造し、その後コンクリートでライニングする方法が好まれています。この方法では、従来の造船技術を使用でき、乾ドックで組み立てた後、セグメントを進水させることができます。欧州では、鉄筋コンクリート製の箱型管構造が標準であり、各セグメントを水槽で鋳造し、その後、容器に水を張って取り外すことができます。

メリットとデメリット

沈埋管の主な利点は、他の選択肢（例えば、横断する水面下に掘削したトンネル（地質や地震活動などの他の要因により、実際にそれが可能であれば）や橋梁）と比較して、大幅に費用対効果が高いことです。これらの代替案と比較したその他の利点としては、以下のものがあります。

  • 建設のスピード
  • 航路を横断する場合、河川や水路への影響は最小限に抑えられます
  • 地震活動に対する耐性
  • 建設工事の安全性（例えば、川の下での掘削作業ではなく、乾ドックでの作業）
  • プロファイルの柔軟性（ただし、これは接続するトンネルの種類によって部分的に決まることが多い）

デメリットは次のとおりです:

  • 沈埋トンネルは、川底や海底に部分的に露出していることが多く（通常は岩盤や天然の堆積物で覆われている）、沈没船や錨が衝突する危険がある。
  • 水と直接接触するため、関節周辺には慎重な防水設計が必要です。
  • セグメントアプローチでは、接続部を慎重に設計する必要があり、そこでは縦方向の効果と力が伝達される必要がある。
  • 既存の水路/海底に対するチューブと水中盛土の環境影響。

トンネルの形状は円形、楕円形、長方形などがあります。より大規模な海峡横断では、トンネル幅が広く、費用対効果が高いことから、幅広の長方形が採用されています。

例

この工法で建設された最初のトンネルは、1893年にマサチューセッツ州ボストンに敷設された6フィートの下水道本管、シャーリー・ガット・サイフォンである。交通を目的に建設された最初の例は、1910年にデトロイト川の下に建設されたミシガン・セントラル鉄道トンネルであり、道路交通を目的に建設された最初の例は、 1928年にカリフォルニア州アラメダ市とオークランド市を結んだポージー・チューブである。 [ 3 ] : 268 ヨーロッパで最も古い沈埋トンネルは、1942年に開通したロッテルダムのマーストンネルである。 [ 4 ]

トルコのイスタンブールのヨーロッパ側とアジア側を結ぶマルマライトンネルは、海面下55メートル（180フィート）の世界最深沈下トンネルです。[ 5 ]このトンネルは、海峡を横断する最初の鉄道リンクです。建設は2004年に開始され、2013年に営業運転を開始しました。[ 6 ] [ 7 ]トンネルの全長は13.6キロメートル（8.5マイル）で、そのうち1.4キロメートル（0.87マイル）は沈埋工法を用いて建設されました。[ 5 ]

現在、沈埋トンネルとしては最長のものは、2018年に完成した香港・珠海・マカオ大橋の全長6.7キロメートル（4.2マイル）のトンネル部分である。 [ 8 ] [ 9 ] HZMBトンネルは海面下30メートル（98フィート）の深さに設置されている。[ 10 ]深圳・中山大橋が2024年に完成すると、その長さは1.2メートル（3フィート11インチ）超えられる。SZBプロジェクトには、全長6.7キロメートル（4.2マイル）の沈埋トンネルが含まれており、これは8車線を備え、世界最幅の沈埋トンネルとなる。[ 11 ]マルマライトンネルとHZMBトンネルが完成する前は、 1969年に完成したサンフランシスコ湾のトランスベイチューブが、水面下41メートル（135フィート）、長さ5.8キロメートル（3.6マイル）で、世界で最も深く、最も長い沈埋トンネルであった。[ 4 ]

HZMBとSZBの両方の長さは、デンマークとドイツを結ぶフェーマルンベルト固定リンクが完成すると、設計通り17.6キロメートル（10.9マイル）の長さになり、それを上回ることになる。[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]建設は2021年1月1日に開始された。[ 15 ]

最大の沈埋管[ 4 ]
名前画像 長さ深さ[ a ]幅 完了位置 注釈と参照
フェーマルンベルト固定リンク17.6 km 10.9 マイル40メートル130フィート42メートル138フィート 2028年（推定）デンマークとドイツのフェーマルン帯 [ 13 ]
深セン・中山橋6.845 km 4.253 マイル38メートル125フィート46メートル151フィート 2024中国、深センと中山沈下長5.035km（3.129マイル）。[ 16 ] [ 17 ]
香港・珠海・マカオ橋6.75 km 4.19 マイル30.18メートル99.0フィート37.95メートル124.5フィート 2010香港、マカオ、中国の珠江河口[ 10 ]
トランスベイチューブ5.825 km 3.619 マイル40.5メートル133フィート14.58メートル47フィート10インチ 1969サンフランシスコ湾、アメリカ合衆国[ 18 ] : 図3、p.8 [ 19 ] : 219
ドロッデントンネル3.51 km 2.18 マイル22メートル72フィート42メートル138フィート 2000スウェーデンとデンマーク間のエーレスンド/エーレスンド4つのボア：2×2車線と2×1線[ 20 ]
釜山-巨済固定リンク3.24 km 2.01 マイル38メートル125フィート26.46メートル86.8フィート 2010韓国の釜山と巨済島[ 21 ]
プラウ・セラヤユーティリティトンネル 2.6 km 1.6 マイル6.5メートル21フィート 1988シンガポール[ 22 ] [ 23 ]
ラウル・ウランガ – カルロス・シルベストル・ベグニス 亜流域トンネル2.367 km 1.471 マイル32メートル105フィート10.8メートル35フィート 1969エントレ・リオス州およびサンタフェ州、アルゼンチン[ 19 ] : 214 [ 24 ]
ハンプトン・ローズ橋・トンネル（チューブ2） 2.229 km 1.385 マイル37メートル121フィート12メートル39フィート 1976ハンプトン・ローズ、バージニア州、アメリカ合衆国[ 25 ] [ 19 ] : 228
トゥアス湾ケーブルトンネル 2.1 km 1.3 マイル11.8メートル39フィート 1999シンガポール[ 26 ] [ 27 ]
ハンプトン・ローズ橋・トンネル（チューブ1） 2.091 km 1.299 マイル21メートル70フィート11メートル37フィート 1957ハンプトン・ローズ、バージニア州、アメリカ合衆国[ 28 ] [ 19 ] : 194
ブライエ原子力発電所の排水口 1.935 km 1.202 マイル1978ブライ、フランス
ボルチモア港トンネル1.92 km 1.19 マイル30メートル98フィート21.3メートル70フィート 1957ボルチモア、メリーランド州、アメリカ合衆国[ 19 ] : 193
イースタンハーバークロッシング1.859 km 1.155 マイル27メートル89フィート35メートル115フィート 1990ビクトリアハーバー、香港[ 19 ] : 250
ロッテルダム地下鉄(D/E 線、ニューウェ・マース交差点) 1.815 km 1.128 マイル10メートル33フィート 1966ロッテルダム、オランダ 沈埋長1.04 km (0.65 mi); 駅間の全長1.815 km (1.128 mi)。[ 19 ] : 209
チェサピーク湾橋梁トンネル1.75 km 1.09 マイル11.3メートル37フィート 1964チェサピーク湾、バージニア州、アメリカ合衆国[ 19 ] : 200
フォート・マクヘンリー・トンネル1.646 km 1.023 マイル31.7メートル104フィート25.1メートル82フィート 1987ボルチモア、メリーランド州、アメリカ合衆国[ 19 ] : 244
クロスハーバートンネル1.6 km 0.99 マイル28メートル92フィート22.16メートル72.7フィート 1972ビクトリアハーバー、香港[ 19 ] : 221
玉川トンネル 1.550 km 0.963 マイル30メートル98フィート39.7メートル130フィート 1994東京、日本[ 19 ] : 256
ヘムスプールトンネル 1.475 km 0.917 マイル26メートル85フィート21.5メートル71フィート 1980アムステルダム[ 19 ] : 235
モニター・メリマック記念橋トンネル1.425 km 0.885 マイル36メートル118フィート24メートル79フィート 1992ハンプトン・ローズ、バージニア州、アメリカ合衆国[ 19 ] : 253
ルイ・イポリット・ラフォンテーヌ橋・トンネル1.391 km 0.864 マイル24メートル79フィート37メートル121フィート 1967モントリオール、ケベック州、カナダ
マルマライトンネル1.387 km 0.862 マイル60.5メートル198フィート15.3メートル50フィート 2013ボスポラス海峡、イスタンブール、トルコ沈埋トンネル1.4 km (0.87 mi) + 掘削トンネル9.8 km (6.1 mi) + 開削トンネル2.4 km (1.5 mi) [ 29 ]
ドレヒトトンネル0.569 km 0.354 マイル23メートル75フィート49メートル161フィート 1977 ドルドレヒトおよびツワインドレヒト、オランダ [ 30 ] [ 31 ]
注記
  1. ^トンネル構造の底部

参照

参考文献

  1. ^ 「エンジニアリングの驚異 - キャスティング・ベイスン」マサチューセッツ州ターンパイク局www.masspike.com 2008年5月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年6月26日閲覧。
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