アポロカッターで矩形断面トンネル…東急東横線の地下化

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アポロカッターで矩形断面トンネル…東急東横線の地下化
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東京急行電鉄(東急)では、東京メトロ副都心線との相互乗り入れするために渋谷駅と代官山駅間の約1.4km区間を地下化する建設が進行している。矩形(長方形)断面のトンネルを掘削する、アポロカッターを装備したシールドマシン(掘削機)が採用された。

国内の鉄道建設では、矩形断面は初。渋谷駅前を通る明治通りの地下部分で行われている工事が13日に報道陣に公開された。

現在の東横線渋谷駅は高架で、渋谷駅ホームから代官山駅まで急カーブを繰り返し、JRをまたぐガードがあったり、線路ギリギリに住宅が迫るなど、列車編成の長大化(10両)や運行面で課題がある。

副都心線との直通運転を可能にすると同時に線形を改良するために、線路や駅が地下化される。2002年に着工、完成は2012年を目標。

「東横線は、地下約25mの渋谷地下駅を出るとすぐにS字カーブを描き、その後、現在の地上線と同じカーブを通過します」と説明するのは、この区間の工事担当者である同社工務部の関高氏。とにかく地上部分はじめ地中も含めて、ターミナル駅ならではの様々な課題に取り組んでいるという。

明治通下の渋谷地下駅を出た線路は、すぐに渋谷川の左岸から右岸へS字カーブで移り、現在線の真下に入って以後これをトレースする。間もなく代官山駅方向に向って緩やかな右カーブ、JRをくぐる地点などで微妙な線を描いて、連続上り勾配で代官山駅直前で地上に出る。付近には電力会社の地下変電設備あり、また地上の地権者との折り合いもあり、コストなどを考慮した路線が決められた。

地下工事の助っ人が、通常のシールドマシンを2つ組み合わせたような、2組のカッターを備える「アポロカッターマシン」だ。「円形シールドマシンにはない、必要な部分のみを掘っていけるのがメリットで、工期や安全面からも今後の稼動に期待してます」と関氏は語る。「アポロ」とは「All、Potential、Rotary」=「あらゆる、可能性、回転」からの造語だ。

通常のシールドマシンといえば大型円形マシンだが、都心部で工事現場の地上面積の厳しい制約条件があるとの配慮から、電車が走行する部分を集中的に掘削できる矩形(長方形断面)断面をもつマシンが採用された。電車が通行する空間は高さ方向に長い長方形なので、円形断面のトンネルだと全幅が無駄に広くなる。

アポロカッターマシンは、メイン回転ドラム(公転ドラム)に揺動フレームを介して自転するカッターヘッドが設置される。公転ドラムの回転角度と揺動フレームの揺動角度を変化させることで、矩形に限らず多様な断面形状を掘削できる。

東横線の現場では全工区のうち渋谷寄りの約507mをこのマシンで掘削する。1日あたり約6.6mの速度で、渋谷駅側から代官山駅方向に掘り進む。
《浜田拓郎》

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