【動画】トンネルが崩れない秘密

トンネルが崩れない秘密を知っていますか?

小さい頃に砂場で山を作ってトンネルを掘ったことがある人も多いはず。そのとき上手く作ることができましたか?正直言って、私はなかなか上手く作れなかった。だから余計にですかね。砂山の反対側から掘った友達の手に孔の中で触れたとき、貫通した!って嬉しかったなぁ。

砂場よりも色んな地層で複雑な山の中。砂山よりも、当然ですが、掘るのは難しいです。では、なんでトンネルは崩れないのでしょう。子どもみたいな質問ですが、実はなかなか奥が深いです。では、トンネルが崩れない理由を模型実験で見てみましょう。

実験の中で最初に見た厚紙。あれが普段トンネルの中で目にするコンクリートの壁です。厚紙よりは強いでしょ!って思われるかもしれませんが、実際の山の重さに比べたら、やっぱりコンクリートの壁だけで支えることはできません。

放射状にガムテープを貼ったら、今度は崩れなくなりました。実際のトンネルでは、あんな風にガムテープを貼ることが出来ません。代わりに穴を開けて、中に鉄筋棒を入れて、その周りにセメントミルクという接着剤でくっつけます。これをNATM工法と呼んでいます。

鉄筋棒をトンネルの内側から見ることはできません。でも、コンクリートの壁の向こう側に、トンネルが崩れないための秘密の棒が隠れているのです。

鉄筋棒を入れると崩れなくなるのは分かった。でも、どうしてそれだけで崩れなくなったの?次回はそれについてもう一歩踏み込んで考えてみます。お楽しみに!

追記

2014.2.24発行の日経コンストラクションに掲載された実験です。

追記2

鉄筋棒を入れると崩れなくなる仕組みの解説ページを追加しました。(コチラ

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投稿者: bosaimokeijikken

身近なモノを使った簡単な実験を考案し、説明を通じて、防災学習やPRを行っています。 道路の脇にあるコンクリートの壁にかかる力、 裏山が崩れる原因と、それを防ぐ対策、など 生活の中に隠れている「土の力学」をシンプルに、直感的に説明します。 住民説明会、社内講習会、などで講師をします。 たまに、大学や高専で講義をすることもあります。

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