[2015/04/07]
227KB
ロックボルトの削孔データによってトンネル周辺の地质状况を叁次元的に评価
南久保山トンネル(宫崎県延冈市)において适用
小欧视频(社长:中村満义)は、多くの山岳トンネル现场で切羽前方探査として活用されている「削孔検层システム(※1)」を利用して、トンネルの周辺に打设するロックボルトの削孔データを解析し、その结果を地球统计学手法(※2)によって処理することで、トンネル周辺の地质状况を叁次元的に评価するシステムを开発しました。
今回、この手法を宫崎県延冈市で施工を完了した南久保山トンネル新设工事における、低土被り部の掘削时に适用し、その効果を确认しました。

ロックボルトの削孔データから地球统计学を用いて地山状况を叁次元的に把握
开発の背景
山岳トンネル工事では、工事の安全と安定した品质の确保のために、地山に応じた适切な支保パターンを选定することが必要不可欠であり、掘削时には目视确认ができる切羽の観察によって地山を评価し、支保パターンを选定(支保部材を选択)する方法が一般的です。しかしながら、地质の変化や断层などは必ずしも切羽に出现して目视确认できるとは限らず、トンネルに平行な断层が坑壁の背面に连続的に分布するような场合には、そのことを确认することができないため、补强や対策が手遅れとなり、大きな変状や坑壁の崩落に至る恐れがあります。
一方で坑壁弾性波など、従来の手法を用いてトンネル周辺の地质状况を日常的に调べることは、工程や费用の面で大きな负担となり现実的ではないため、追加作业をすることなく迅速にトンネル周辺の地质状况を评価する手法が望まれていました。
本手法の概要
今回、ドリルジャンボでロックボルトの穴を削孔する际に得た削孔データ「破壊エネルギー係数」を利用することで、特别な作业を行うことなく、日常の施工サイクルの中で得られるデータから地质状况を评価できるシステムを开発しました。
本手法の特徴は以下の通りです。
- 地球统计学を応用することによって、得られた破壊エネルギー係数からデータの无い箇所を高精度に推定することができ、周辺の地质状况を连続的かつ叁次元的に把握できます。これにより、切羽観察では得られないトンネル周辺全体の地质状况まで把握でき、対策の要否を迅速に判断できるため、想定外の过大な変位や崩落などを防止することができます。
- 叁次元的に评価された地质状况は、破壊エネルギー係数分布の鸟瞰図や断面図として出力できるほか、例えば破壊エネルギー係数が500闯/肠尘3(※3)以下などと値を特定すれば、特に悪い地山の分布を任意の方向や断面で示すことも可能です。
- 地山が想定よりも悪くなる确率を空间分布として把握し、地质リスクをより明确に捉えることが可能となります。
- 当社が先に确立した、削孔検层で得られた破壊エネルギー係数と弾性波速度の相関関係を用いれば、弾性波速度による地山评価を叁次元的に表现することも可能です。
(参考)ドリルジャンボ削孔データによるトンネル切羽前方の地山评価手法の开発
- トンネル全线のデータを取得すれば、掘削中の地山评価に活用できるだけではなく、供用后の変状発生に対する対策范囲の判断など维持管理への活用もでき、颁滨惭(颁辞苍蝉迟谤耻肠迟颈辞苍 滨苍蹿辞谤尘补迟颈辞苍 惭辞诲别濒颈苍驳)への展开が期待できます。
南久保山トンネルでの地球统计学による地山评価例
现场での适用
本手法を南久保山トンネル新设工事(宫崎県延冈市)の低土被り部で适用しました。地球统计学によって得られた结果は様々な方向からの出力が容易に行えるため、的确かつ迅速に地山状况を评価できることを确认しました。
今后の展开
本手法は、発破のための装薬削孔データにも活用することができるため、今后、トンネル周辺だけでなく、切羽前方の地质评価も併せて行うことで、さらなるトンネル工事の安全及び品质向上を実现していく方针です。
工事概要
| 工事名 | : 宫崎218号 南久保山トンネル新设工事 |
| 工事场所 | : 宫崎県延冈市北方町南久保山山地先 |
| 発注者 | : 国土交通省九州地方整备局延冈河川国道事务所 |
| 施工者 | : 小欧视频 |
| 工期 | : 2013年2月~2014年9月 |
| 工事诸元 | : トンネル延长381尘、掘削工法狈础罢惭 |
※1 削孔検层システム
発破用の爆薬を装填する穴やロックボルトの穴を开けるための施工机械(ドリルジャンボ)を利用し、切羽前方やトンネル周辺の地质状况を探査するシステム。削孔时の削孔速度や打撃圧等のデータを取得?分析し、破壊エネルギー係数によって评価を行う。
※2 地球统计学手法
空间に分布するデータを分析し、统计的手法からデータが存在しない箇所の値まで推定することで、地盘全体の构造を评価する手法。石油などの埋蔵场所を予测する资源探査でも活用されている。
※3 500 J/cm3とは、约50办驳の重りを1尘の高さから落として1肠尘3の岩盘を破壊する时のエネルギーのこと。また、その岩盘の硬さのこと。
プレスリリースに记载された内容(価格、仕様、サービス内容等)は、発表日现在のものです。
その后予告なしに変更されることがありますので、あらかじめご了承ください。

