まち
トンネルはどうやって掘るの?巨大な土掘りロボット
3〜9歳
Q-bo の一言回答
地下を掘る「シールドマシン」は、前で土を削りながら、同時に壁を作っていくすごいロボットだよ。掘ったそばから壁ができるから、崩れなくて安全なんだね!
📖 解説
🧒 3〜5歳向け(やさしいことば)
地下鉄や大きな道のトンネル、どうやって作っているか知ってる?それはね、とっても大きな「丸いドリルロボット」が土の中を進んでいるんだ。ロボットは土をモグモグ削りながら、後ろにパズルのような壁をピタピタ貼っていくよ。だから、土が崩れてこないで、きれいなトンネルができるんだね。
🎒 6〜9歳向け(科学的な説明)
シールド工法の仕組み
都市部の地下を掘る「シールド工法」では、巨大な円筒形の「シールドマシン」を使います。先端の「カッターヘッド」が回転して土を削り、削った土はスクリューで後ろに運び出します。マシンの後部では「セグメント」というコンクリートのブロックを組み立てて、トンネルの壁を作ります。これを繰り返して、少しずつ進みます。
山を貫く山岳工法
山のトンネルでは、ドリルで穴を開けて爆薬(ばくやく)で壊したり、「ロードヘッダー」という機械で削ったりします。掘った後はすぐにコンクリートを吹き付けたり、太い「ロックボルト」を岩盤(がんばん)に打ち込んだりして、山自身の力で支えるように工夫されています。
❓ よくある質問
- 掘った土はどこに行くの?
- トロッコやベルトコンベア、または泥水にしてホースで運び出されます。その土は海を埋め立てたり、新しい土地を作るのに使われます。
- どうやって真っ直ぐ進めるの?
- 最新のレーザー計測器を使って、1ミリ単位でズレがないか確認しながら掘り進めています。
🧠 理解度チェック
Q1 / 20%
掘った土はどこに行くの?
Step 1 / 3
🧪 トンネルを支える「アーチ」の実験
約20分どうして丸い形だと崩れないのか、レンガに見立てたスポンジで実験します。
📋 実験ステップ
- 1
🧽 台形のパーツを作る
スポンジを台形に数個切り分けます。
- 2
🌈 アーチを組み立てる
パーツを組み合わせて虹のような「アーチ形」を作ります。
- 3
💪 上から押してみる
接着剤を使わなくても、上からの力でお互いが押し合い、崩れないことを確認しましょう。これがトンネルの強さの秘密です。