鹿児島東西道路は、鹿児島市市街地中心部に位置する延長3.4kmの自動車専用道路であり、このうち、延長2.3kmはシールドトンネルで計画されている。

本トンネルは、九州で初めてとなるシールド工法を用いた道路トンネルであり、これまでに、立坑工事やシールドマシンの組立等を進めてきたが、今回、シールドマシンの発進準備が整ったため、掘削開始について紹介するものである。

鹿児島東西幹線道路は、九州縦貫自動車道、南九州西回り自動車道及び指宿スカイライン等の結節点である鹿児島ICと鹿児島市中心市街地及び鹿児島港を結ぶ延長約6.0kmの地域高規格道路である（図－ 1）。

鹿児島ICから鹿児島市街地間のアクセス機能の強化、都市交通の円滑化と交通混雑緩和、交通安全性の向上を主な事業目的としている。

鹿児島東西道路は、鹿児島東西幹線道路の一部であり、鹿児島ICから（仮称）甲南ICに至る延長約3.4kmの区間であり、平成13年度に事業化されている。これまでに鹿児島ICから田上IC間の上下線延長約0.4kmが完成供用、田上ICから建部ICまでの上り線延長約1.8kmが暫定供用されている。

赤色で着色している部分が（仮称）東西トンネル（下り線）であり、供用中の武岡トンネル、新武岡トンネルに続く当該区間3 本目のトンネルとなる。そのうち、延長2,319mのトンネル区間はシールド工法を採用した（図－ 2）。

鹿児島東西道路シールドトンネルは、九州初の道路シールドトンネルであり、特殊な地質であるシラスを掘削するため、高度な施工技術が必要である。また、市街地部でのシールド発進や側道橋・調整池擁壁基礎杭への対応など、検討すべき課題が多く存在する。このため、トンネルの構造、施工技術等について確認、検討することを目的として、学識経験者、関係機関による『技術検討委員会』を設置した（表－ 1）。

シールドトンネル通過土層は「シラス」土層である。山岳部はＮ値30以上の中硬質シラスであり、市街地部はＮ値30未満の軟質シラスが確認できた（図－ 3）。

掘削前に地中内部を把握する目的として、微動アレイ調査を実施した。調査範囲は土被りが少ない市街地部と宅地部で実施した。

調査の結果、局所的な空洞や緩みは確認されなかった。また、地下構造物を示唆するような観測結果はなかった（図－ 4）。

なお、微動探査結果と、既往の地質縦断図による地質構造及びＮ値の分布構造は概ね整合している（図－ 5）。

東雲川調整池の擁壁基礎杭がシールドトンネルと干渉するため、シールドマシンで杭を切断する必要があるが、対策として、擁壁直下を地盤改良し、直接基礎構造とする。さらに、杭切削時に杭の大割れを防止するため杭周りの地盤改良を行う。

曙陸橋側道橋については、橋脚基礎杭がシールドマシンに干渉するため、側道橋の上下部は撤去し、基礎杭については東雲川調整池同様、シールドマシンで杭を切断する計画であったが、土質試験の結果、地盤改良材が浸透しないことが判明したため、杭を引き抜き、地山相当の強度を有する材料（シラスモルタル）で埋め戻しを行うこととした。

なお、曙陸橋側道橋は、シールドマシン通過後、側道橋を新設する予定である（図－ 6）。

到達側坑口部の追加土質調査の結果、表層は想定より薄く、比較的安定した軟質シラスが地表面付近まで存在することが判明した。さらに、シールド下半部にも軟質シラスが存在することから、シールド機の姿勢制御が可能であり、さらに切羽保持対策（盛土）を行い、高耐力のセグメントを配置することでシールド工法による坑口到達が可能であると判断し、迎え掘りによる山岳工法（NATM工法＋補助工法）から、シールド工法による坑口到達に変更を行う（図－ 7）。

また、トンネルに作用する偏土圧対応や斜面安定等について、目的別に対策を行う（図－ 8）。

　・偏土圧対策（法面）

　・偏土圧対策（シールド）

　・斜面安定対策　

シラス地山は水の浸食に対して極めて弱い性質があるが、浸食されない限り、強度は比較的大きい。また、山岳（NATM）工法のように掘削により切羽を一時的に完全に開放すると、切羽面の崩落が生じる可能性がある。

よって、地下水の大きな移動が生じず、切羽も掘削土砂と添加剤（気泡材、ベントナイト等）により圧力が保持され、かつ、シールド機前面に泥土を充満させて切羽に圧力を掛けながら施工を行う、泥土式シールド工法を採用した。

当該現場は、日交通量約43,000 台が通行する主要幹線道路である市道中洲通線に発進基地（立坑）を配置したことから、立坑の大きさの制限や、立坑頂部に覆工板を設置したため、開口部（5.8m）が狭隘であり、シールドマシンの組立に時間や労力を要したが、約10 ヶ月を費やし、令和5年4月に組み立てが完了した（写真－ 1、2、3、4）。

施工前において、路面空洞調査や水文調査を実施し、地盤の空洞や緩み、地下水状況等の事前確認を行った。

施工中においては、複数の計測器によるリアルタイムな計測や、掘削時に地山との隙間に早期強度発現型の裏込材を掘削と同時に注入を行い、地表面への影響が発生しないよう土の取込量の管理や地山との隙間を充填し緩みを抑えることとした（図－ 9）。

シールドマシンの発進式を行うにあたり、地元の方々にシールドマシンに親しみを持って頂こうと、地元の中洲小学校の2年生～ 6年生（計315人）に出前講座を行い、鹿児島東西道路のことを知ってもらうことと、シールドマシンの名前を募集した（写真－ 5）。

令和5年11月4日（大安）の15時より、現場の防音ハウス内で、発進式典を実施した。

オープニングアクトとして、世界最大のチアダンス大会で今年第2 位に輝いた「鹿児島ＹＭＣＡ」によるパフォーマンスで会場は大いに盛り上がった（写真－ 6）。

次にシールドマシンの命名式を実施した。

応募数が最も多かった名前は、鹿児島の偉人である「西郷隆盛（西郷どん）」と「シールドマシン」を掛け合わせた『シールどん』であった（図－ 10、写真－ 7）。

式典には、国会議員、鹿児島県知事、鹿児島県議会議員、鹿児島市長、鹿児島市議会議員、地元関係区長、工事関係者、九州地方整備局長が出席し、盛大に発進式が行われた（写真－ 8）。

シールドトンネルの掘削の進捗状況を、鹿児島国道のＨＰで公表しているので、興味のある方は是非、見て頂きたい。

シールドマシンが令和5年11月に発進した。到達は、令和7年の5月頃を予定している。

到達後は、トンネル内の非常駐車帯や非常口のための地中拡幅工事及び明かり部の工事を予定しているが、まずはシールドトンネルが無事に到達するよう安全第一で工事を進めたい。