トンネルなどの地下施設は、何故潰れないの？

Question

ここのカテゴリーで良いのか悪いのか迷いましたが、ここで質問させてもらいます。
建築関係の知識が全く無いので、かなり初歩的な質問なのかもしれませんが、考え始めるとかなり不安になるのです。

質問は簡明ですが、
「トンネルや地下鉄などの地下施設は、上の地面などが落下して潰れることがないのだろうか」
というものです。
また、こうした事故が、今までに無かったのかどうか、疑問に思っています。
　
例えば青函トンネルや東京都の地下鉄の「空洞」は、地震が起きても大丈夫なのでしょうか？
もし大丈夫ならば、それはどういう構造だからなのでしょうか？

menchanman · Accepted Answer

地上からパワーショベルなどで地面に溝を掘ったあとコンクリートで蓋をする方法（開削式）ではおっしゃるとおり崩落する危険が高いです。
この方法ではトンネルが四角くなりかつ、壁に当たる部分に地面の圧力がかかります。この方法は比較的地面の浅い部分を掘る時に使います。地震に対する耐性は地上に近いほど地震の揺れを受けやすく深いほど影響を受けにくいのですが、昔は大深度地下を掘る技術がありませんでした。
このため、阪神大震災では、このように掘られた地下鉄が崩落しました。東京では銀座線などがこの方法で掘られています。また駅構内など柱で支えられた構造は同様に危険性が高いです。
最近の方法は、シールドマシンという物を使って大深度地下を掘る技術があります。
この方法では、周りの地面を固化（凝固）したり、凍結したりしてドロドロのところにトンネルを掘る方法も開発されて言います。青函トンネルやドーバー海峡トンネルもこの方法で造られています。
この方法では、断面が円形のため圧力に耐えると言うことと、全自動で掘るためムラがない点、分厚いコンクリートブロックで円形の穴を組み立てるので、非常に丈夫です。大深度を掘るのに適しているため地震の影響を受けにくいと言う利点もあります。

http://www.kensetsu.metro.tokyo.jp/moguchan/shieldnani.html

参考URL：http://www.exeo.co.jp/engineer/construction/engineering.html

noname#11466 · Answer

地下に作るものも同じくトンネルで作られています。
つまりみんな円形が基本になっています。
で、これは鉄筋コンクリートで作られています。
鉄筋コンクリートは極めて圧縮強度が強いので、簡単にはつぶれないようになっているんですね。
特にこの筒状になっているのがポイントです。この筒に均等に四方八方から圧力を受けることで、形を維持しています。

ただそれでも上の地面が陥没するという事故はあります。特に軟弱な所では、そういうことがあり、このため事前に地盤をセメントなどで固めるということが行われたりします。

また、長期的にはトンネルを覆っている土が喪失して空洞になってしまうことがあり、この場合トンネル全体に均等に力が掛からなくなるため、破壊することもあります。コンクリート自身が色んな理由で劣化することもあります。
これらによる破壊を未然に防ぐために実は定期的にトンネルなどは検査をしています。

地震に対してはもちろんそれに耐える強度で作っています。

nobugs · Answer

なぜ潰れないのかと言う疑問に対しては、
「潰れないだけの、強度を持たせている」
と言う回答になります。
地下には、土の重さや地下水の圧力がかかります。
事前に、その圧力を調査し、過去の例を含めて、必要な強度を決めます。
形状としては、円形が強度的に有利なので、円形のトンネルを作り、その中に平らな部分を作って道路や線路として使います。
最近は、強度が強く、施工が速いトンネルボーリングマシーン(水平ボーリング）が使われています。

一般的に、トンネルは地震時に全体が同じ様に揺れるので、建物より地震には強いとされてされています。
しかし、途中に断層があると、そこで破断を起こします。
東海道の丹那トンネルは、工事中に関東大震災がおきて、断層部分でトンネルがずれて塞がったそうです。
最近のトンネル事故として、
http://www.jiti.co.jp/graph/toku/siraito/siraito.htm
があります。

参考URL：http://www.chubu.jhnet.go.jp/project_repo/hidatn.htm

nitto3 · Answer

チューブ状に補強してあるのです、耐震にもなっています。
古い亜炭孔などで放置されたトンネルが今崩壊しかけています。
木材を使って補強してきた材料が老朽化し強度が落ちているためです。
小さいトンネルでは時々事故が起きています。

トンネルなどの地下施設は、何故潰れないの？

地上からパワーショベルなどで地面に溝を掘ったあとコンクリートで蓋をする方法（開削式）ではおっしゃるとおり崩落する危険が高いです。

この回答への補足

地下に作るものも同じくトンネルで作られています。

なぜ潰れないのかと言う疑問に対しては、

チューブ状に補強してあるのです、耐震にもなっています。

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