『削孔検层システム』を开発し、トンネルの合理的施工を実现
― 東九州自動車道津久見トンネル工事に本格導入 ―
乐播传媒株式会社(本社：东京都新宿区 社长：友保 宏)は、ドリルジャンボに搭载した油圧削岩机による削孔时の油圧データから、トンネル切羽前方に加えてトンネル外周部も含めたトンネル周辺地山性状を推定する新しい『削孔検层システム』を开発し、日本道路公団东九州自动车道津久见トンネル工事(延长1085尘)に本格的に导入し、システムの実用性と信頼性を実証しました。
【背 景】
近年情报化施工技术の発展はめざましく、山岳トンネル施工现场においても各种情报机器が导入され、成果を上げつつあります。その一环として、油圧削岩机の作动状况から地质性状を推定する削孔検层装置が开発され、一部は市贩に供されています。
狈础罢惭トンネル(※)では、地山性状を的确に判断して设计?施工にフィードバックすることが重要です。このために日常的に各种计测?切羽観察が実施されており、施工管理に利用されています。また切羽前方の地山性状を确认するために弾性波探査や先进ボーリングなどによって切羽前方探査を行うことがあり、前述の削孔検层装置も切羽前方探査に利用されています。
いっぽう狈础罢惭トンネルの施工では、油圧削岩機はロックボルト孔や発破孔の削孔に日常的に利用されており、これらの削孔データを利用することができればトンネル周辺の地山性状をトータルに評価し、設計?施工にフィードバックすることが可能となります。
そのためには、あらゆる削孔データを用いて切羽前方のみならずトンネル周辺地山も含めた地山性状の评価が可能な『削孔検层システム』の开発が必要となりました。
【削孔検层システムの概要?特长】
今回开発した『削孔検层システム』は、数多くの削孔データを効率的に処理するために可能な限り自动化を进めています。
油圧削岩机の打撃圧?回転圧?フィード圧?フィード长をドリルジャンボに搭载したデータロガー(データ蓄积解析装置)で记録します。记録开始／停止のタイミングはドリルジャンボ搭载油圧モータのオン/オフに连动し、作业员の操作なしで自动的にデータが记録されます。记録されたデータはドリルジャンボに搭载した无线尝础狈アクセスポイントから、トンネル坑内に构筑した无线尝础狈网を通じて现场事务所のデータサーバーへ転送されます。现场事务所では生データから必要部分を切り出し、削孔データベースへ登録します。(図-1)
ロックボルト孔、発破孔の削孔データはトンネル周辺地山の地山性状や壁面近傍のゆるみ领域を叁次元的に评価するために用いられるほか、トンネル轴方向に整理することによって縦断方向の地山変化を把握することができます。また切羽前方探査を行なった场合これら既施工区间の削孔データと比较することによって切羽前方地山の性状を定量的に评価することが可能となります。
地山评価指标としては、岩盘の硬软の指标である削孔エネルギーと亀裂の発达度合いを表すトルク抵抗を用い、多角的に地山性状を评価できます。
【津久见トンネルへの导入事例】
この削孔検层システムを、津久见トンネル工事に导入し、トンネル全线を対象に地山评価を実施しました。実工事における运用を通じ、システムの実用性と信頼性を次のように実証しました。
- 1日15分程度の作业で膨大な削孔データを処理することができました。
- ロックボルト孔削孔时の削孔エネルギーが、切羽评価点ならびに施工パターンと非常に良い対応を示しました。
- 切羽前方探査时とロックボルト孔削孔时の削孔エネルギーが良い対応を示しました。また実际の切羽地质を适切に表现でき、支保パターン変更のための地山性状予测が可能であることがわかりました。
津久见トンネル工事概要
工事名称：东九州自动车道津久见トンネル工事
発注者 ：日本道路公団九州支社
施工者 ：乐播传媒(株)?松尾建设(株)闯痴
施工场所：大分県津久见市大字下青江～大字津久见
延 长：1085尘
工 期：平成14年8月～平成17年5月
地 质：秩父帯小园层の砂岩?粘板岩?チャート?石灰岩
【今后の展开】
さまざまな地质に対して有効性を検証し、実绩を积み重ねて信頼性の向上に努めるとともに、基础地盘等の山岳トンネル以外の分野へも适用を図る予定です。
(※)狈础罢惭トンネル：
NATM(New Austrian Tunneling Method)ロックボルト、吹付けコンクリート等の支保工によりトンネルの周辺地山が本来有する支持力を積極的に活用して、トンネルを掘っていく工法。
<お问い合わせ先>
リリースに记载している情报は発表时のものです。
図-1 削孔検層システム概念図
长孔削孔による切羽前方探査の状况
周辺地山の评価（削孔エネルギーの叁次元分布）
切羽前方探査に基づく支保パターン変更