JP2001140600A - 岩盤内施設の空洞構築方法 - Google Patents
岩盤内施設の空洞構築方法Info
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- JP2001140600A JP2001140600A JP32409399A JP32409399A JP2001140600A JP 2001140600 A JP2001140600 A JP 2001140600A JP 32409399 A JP32409399 A JP 32409399A JP 32409399 A JP32409399 A JP 32409399A JP 2001140600 A JP2001140600 A JP 2001140600A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空洞周辺における岩盤のゆるみや亀裂開口を
低減させて、岩盤内施設に対する設計上の信頼度と安全
性を向上させ、同時に岩盤内施設の建設コストを廉価に
する岩盤内施設の空洞構築方法を提供する。 【解決手段】 本発明による岩盤内施設の空洞構築方法
は、岩盤内施設用の空洞を岩盤内に構築するに際して、
空洞の仕上がり予定壁面１に仕上げ掘削厚４を残して仮
空洞（頂設部２）を先行掘削３し、次いで頂設部２の岩
盤壁面５に岩盤支保部材６を打設しており、しかる後に
仕上げ掘削厚４を掘削して空洞の仕上がり壁面を形成し
ているので、岩盤内の空洞周辺における岩盤のゆるみや
亀裂開口を低減させている。
低減させて、岩盤内施設に対する設計上の信頼度と安全
性を向上させ、同時に岩盤内施設の建設コストを廉価に
する岩盤内施設の空洞構築方法を提供する。 【解決手段】 本発明による岩盤内施設の空洞構築方法
は、岩盤内施設用の空洞を岩盤内に構築するに際して、
空洞の仕上がり予定壁面１に仕上げ掘削厚４を残して仮
空洞（頂設部２）を先行掘削３し、次いで頂設部２の岩
盤壁面５に岩盤支保部材６を打設しており、しかる後に
仕上げ掘削厚４を掘削して空洞の仕上がり壁面を形成し
ているので、岩盤内の空洞周辺における岩盤のゆるみや
亀裂開口を低減させている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤内施設の空洞
構築方法に関し、特に、岩盤内施設の空洞を掘削する際
に、空洞周辺における岩盤のゆるみや亀裂開口を低減さ
せて、岩盤内施設の建設コストを廉価にする岩盤内施設
の空洞構築方法に関する。
構築方法に関し、特に、岩盤内施設の空洞を掘削する際
に、空洞周辺における岩盤のゆるみや亀裂開口を低減さ
せて、岩盤内施設の建設コストを廉価にする岩盤内施設
の空洞構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】我が国では、従来から、エネルギー貯蔵
が必要であることから、球形や円筒状の高圧タンクを地
上に建設して貯蔵していたが、施設を設置する地域の減
少や環境問題を解決するために、地下の岩盤に貯蔵した
り、地下発電所、地下石油備蓄タンク等の施設を岩盤内
の地下空洞に建設する必要性が高くなってきた。
が必要であることから、球形や円筒状の高圧タンクを地
上に建設して貯蔵していたが、施設を設置する地域の減
少や環境問題を解決するために、地下の岩盤に貯蔵した
り、地下発電所、地下石油備蓄タンク等の施設を岩盤内
の地下空洞に建設する必要性が高くなってきた。
【０００３】特に、夜間に於ける余剰電力を貯蔵するこ
とによって、昼間の電力供給に振り向ける施設の一環と
して、夜間電力によって、空気等の気体を地下の岩盤内
に構築した貯蔵タンクに高圧で貯蔵して置き、電力需要
のピーク時等に気体を払い出すことで、発電機を運転し
て電力を供給する方式が注目されている。高圧気体の貯
蔵は、岩盤内に空洞を形成して空洞周辺の地下水圧によ
って高圧気体を貯蔵する方式も検討されたが、貯蔵する
気体の内圧と地下水圧をバランスさせるためには１００
０ｍ以上の深度に空洞を形成する必要があることと地下
水の浸出対策等から、岩盤内に形成した空洞内に気密性
を有する貯蔵タンクを構築して、貯蔵する気体の内圧を
周辺の岩盤で支持する方式の大規模な岩盤内高圧ガス貯
蔵施設によって行う方式が検討されている。
とによって、昼間の電力供給に振り向ける施設の一環と
して、夜間電力によって、空気等の気体を地下の岩盤内
に構築した貯蔵タンクに高圧で貯蔵して置き、電力需要
のピーク時等に気体を払い出すことで、発電機を運転し
て電力を供給する方式が注目されている。高圧気体の貯
蔵は、岩盤内に空洞を形成して空洞周辺の地下水圧によ
って高圧気体を貯蔵する方式も検討されたが、貯蔵する
気体の内圧と地下水圧をバランスさせるためには１００
０ｍ以上の深度に空洞を形成する必要があることと地下
水の浸出対策等から、岩盤内に形成した空洞内に気密性
を有する貯蔵タンクを構築して、貯蔵する気体の内圧を
周辺の岩盤で支持する方式の大規模な岩盤内高圧ガス貯
蔵施設によって行う方式が検討されている。
【０００４】このような貯蔵タンク３０は、図６に示す
ように岩盤３１の空洞内に鋼板を溶接によって接合した
気密材３２を設置し、岩盤３１と気密材３２との間に裏
込めコンクリート３３を打設することで構成されてお
り、高圧気体を封入した際に、その内圧３４は貯蔵タン
ク３０を介して空洞を形成している岩盤３１に支持させ
ている。以上のような施設においては、高圧気体貯蔵用
岩盤タンクの裏込めコンクリート３３に発生するひび割
れやこれによって誘発される気密材３２の亀裂の発生が
問題であり、周辺の岩盤においてもそのゆるみ域３５の
安定性を図って、ひび割れを防止することは重要な課題
である。
ように岩盤３１の空洞内に鋼板を溶接によって接合した
気密材３２を設置し、岩盤３１と気密材３２との間に裏
込めコンクリート３３を打設することで構成されてお
り、高圧気体を封入した際に、その内圧３４は貯蔵タン
ク３０を介して空洞を形成している岩盤３１に支持させ
ている。以上のような施設においては、高圧気体貯蔵用
岩盤タンクの裏込めコンクリート３３に発生するひび割
れやこれによって誘発される気密材３２の亀裂の発生が
問題であり、周辺の岩盤においてもそのゆるみ域３５の
安定性を図って、ひび割れを防止することは重要な課題
である。
【０００５】このために、従来の地下発電所や地下石油
備蓄タンク等の建設においては、岩盤内の空洞の安定性
を確保するために、空洞内の仕上げ壁面を最終的に掘削
した後に、岩盤支保・補強としてロックボルト３６やＰ
Ｓアンカーを施工している。しかし、空洞周辺の岩盤に
おけるゆるみとしては、空洞を掘削している際に発生す
る応力解放による岩盤の塑性化と岩盤が固有に有してい
る亀裂の開口であり、発破掘削ではそれらに加えて、発
破による損傷等によってゆるみが生じる。そのために、
従来の岩盤支保・補強の方法では、応力解放によるゆる
みの発生を除去することは困難な状態にある。このため
に、ＰＳ工法では、打設後の緊張を岩盤に与えることは
可能であるが、一旦形成されたゆるみを回復させるまで
の施工は、多大なコストを要することになって採用する
ことが困難であった。
備蓄タンク等の建設においては、岩盤内の空洞の安定性
を確保するために、空洞内の仕上げ壁面を最終的に掘削
した後に、岩盤支保・補強としてロックボルト３６やＰ
Ｓアンカーを施工している。しかし、空洞周辺の岩盤に
おけるゆるみとしては、空洞を掘削している際に発生す
る応力解放による岩盤の塑性化と岩盤が固有に有してい
る亀裂の開口であり、発破掘削ではそれらに加えて、発
破による損傷等によってゆるみが生じる。そのために、
従来の岩盤支保・補強の方法では、応力解放によるゆる
みの発生を除去することは困難な状態にある。このため
に、ＰＳ工法では、打設後の緊張を岩盤に与えることは
可能であるが、一旦形成されたゆるみを回復させるまで
の施工は、多大なコストを要することになって採用する
ことが困難であった。
【０００６】特に、地下発電所や地下石油備蓄タンク等
の地下空洞のように、内圧作用によって空洞周辺の岩盤
が引張状態にならない場合には、岩盤の亀裂開口が構造
的な問題になることはなかった。しかし、上述した大規
模な岩盤内高圧ガス貯蔵施設のように、貯蔵する気体の
内圧によって空洞周辺の岩盤が引張状態になる場合に
は、岩盤の亀裂、特に空洞壁面に対して垂直方向に分布
する亀裂は、開口状態を誘発してしまうことから、空洞
内の高圧気体貯蔵用岩盤タンクにおける裏込めコンクリ
ートや気密材に大きな悪影響を及ぼすことになる。
の地下空洞のように、内圧作用によって空洞周辺の岩盤
が引張状態にならない場合には、岩盤の亀裂開口が構造
的な問題になることはなかった。しかし、上述した大規
模な岩盤内高圧ガス貯蔵施設のように、貯蔵する気体の
内圧によって空洞周辺の岩盤が引張状態になる場合に
は、岩盤の亀裂、特に空洞壁面に対して垂直方向に分布
する亀裂は、開口状態を誘発してしまうことから、空洞
内の高圧気体貯蔵用岩盤タンクにおける裏込めコンクリ
ートや気密材に大きな悪影響を及ぼすことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の状況
に鑑みて提案されるものであり、岩盤内施設の空洞を掘
削するに際して、空洞周辺における岩盤のゆるみや亀裂
開口を低減させて、岩盤内施設に対する設計上の信頼度
と安全性を向上させ、同時に岩盤内施設の建設コストを
廉価にする岩盤内施設の空洞構築方法を提供している。
に鑑みて提案されるものであり、岩盤内施設の空洞を掘
削するに際して、空洞周辺における岩盤のゆるみや亀裂
開口を低減させて、岩盤内施設に対する設計上の信頼度
と安全性を向上させ、同時に岩盤内施設の建設コストを
廉価にする岩盤内施設の空洞構築方法を提供している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
ある岩盤内施設の空洞構築方法は、岩盤内施設用の空洞
を岩盤内に構築するに際して、空洞の仕上がり予定壁面
に仕上げ掘削厚を残して仮空洞を先行掘削し、次いで仮
空洞の岩盤壁面に岩盤支保部材を打設して、しかる後に
空洞の仕上がり壁面を掘削しており、岩盤内の空洞周辺
における岩盤のゆるみや亀裂開口を低減させている。
ある岩盤内施設の空洞構築方法は、岩盤内施設用の空洞
を岩盤内に構築するに際して、空洞の仕上がり予定壁面
に仕上げ掘削厚を残して仮空洞を先行掘削し、次いで仮
空洞の岩盤壁面に岩盤支保部材を打設して、しかる後に
空洞の仕上がり壁面を掘削しており、岩盤内の空洞周辺
における岩盤のゆるみや亀裂開口を低減させている。
【０００９】請求項２に記載の発明である岩盤内施設の
空洞構築方法は、請求項１に記載の岩盤内施設の空洞構
築方法において、岩盤支保部材を仮空洞の岩盤壁面に対
して斜めに打設することを特徴としており、上記機能に
加えて、岩盤の亀裂、特に空洞壁面に対して垂直方向に
分布する亀裂の開口を大幅に低減している。
空洞構築方法は、請求項１に記載の岩盤内施設の空洞構
築方法において、岩盤支保部材を仮空洞の岩盤壁面に対
して斜めに打設することを特徴としており、上記機能に
加えて、岩盤の亀裂、特に空洞壁面に対して垂直方向に
分布する亀裂の開口を大幅に低減している。
【００１０】請求項３に記載の発明である岩盤内施設の
空洞構築方法は、請求項１又は２に記載の岩盤内施設の
空洞構築方法において、岩盤支保部材を仮空洞の分割掘
削毎に打設することを特徴としており、上記機能に加え
て、空洞の段階的掘削においても確実にその目的を達成
している。
空洞構築方法は、請求項１又は２に記載の岩盤内施設の
空洞構築方法において、岩盤支保部材を仮空洞の分割掘
削毎に打設することを特徴としており、上記機能に加え
て、空洞の段階的掘削においても確実にその目的を達成
している。
【００１１】請求項４に記載の発明である岩盤内施設の
空洞構築方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の岩
盤内施設の空洞構築方法において、空洞の仕上がり壁面
を仮空洞の分割掘削毎に掘削することを特徴としてお
り、上記機能に加えて、空洞の段階的掘削においても確
実にその目的を達成している。
空洞構築方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の岩
盤内施設の空洞構築方法において、空洞の仕上がり壁面
を仮空洞の分割掘削毎に掘削することを特徴としてお
り、上記機能に加えて、空洞の段階的掘削においても確
実にその目的を達成している。
【００１２】請求項５に記載の発明である岩盤内施設の
空洞構築方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の岩
盤内施設の空洞構築方法において、岩盤内施設が高圧気
体貯蔵用岩盤タンクであることを特徴としており、高圧
気体貯蔵用岩盤タンクの信頼度と安全性を確立してい
る。
空洞構築方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の岩
盤内施設の空洞構築方法において、岩盤内施設が高圧気
体貯蔵用岩盤タンクであることを特徴としており、高圧
気体貯蔵用岩盤タンクの信頼度と安全性を確立してい
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明による岩盤内施設の空洞構
築方法は、基本的に、岩盤内施設用の空洞を岩盤内に構
築するに際して、空洞の仕上がり予定壁面に仕上げ掘削
厚を残して仮空洞を先行掘削し、次いで仮空洞の岩盤壁
面に岩盤支保部材を打設することで岩盤内の空洞周辺に
おける岩盤のゆるみや亀裂開口を低減させてから、空洞
の仕上がり壁面を掘削している。以下に、本発明の実施
の形態を図面に基づいて説明する。
築方法は、基本的に、岩盤内施設用の空洞を岩盤内に構
築するに際して、空洞の仕上がり予定壁面に仕上げ掘削
厚を残して仮空洞を先行掘削し、次いで仮空洞の岩盤壁
面に岩盤支保部材を打設することで岩盤内の空洞周辺に
おける岩盤のゆるみや亀裂開口を低減させてから、空洞
の仕上がり壁面を掘削している。以下に、本発明の実施
の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】図１〜３は、本発明による岩盤内施設の空
洞構築方法の掘削過程を段階的に示している。図１は、
高圧気体貯蔵用岩盤タンク等を内部に構築する空洞を岩
盤内に掘削する場合の頂設部を形成する掘削の初期段階
を示しており、鎖線１は岩盤３１に形成される空洞内壁
の最終仕上げ位置を表示している。頂設部２は、中央部
分から掘削を開始し両端の側部、へと掘削を続け
るが、その掘削は、先行掘削３と空洞内壁の最終仕上げ
位置迄を掘削する仕上げ掘削から構成されている。先行
掘削３は、岩盤３１に鎖線１で示した空洞内壁の仕上げ
位置よりも１．５〜２．０ｍ程度の仕上げ掘削厚４を残
した位置に掘削面５を形成するように施工される。
洞構築方法の掘削過程を段階的に示している。図１は、
高圧気体貯蔵用岩盤タンク等を内部に構築する空洞を岩
盤内に掘削する場合の頂設部を形成する掘削の初期段階
を示しており、鎖線１は岩盤３１に形成される空洞内壁
の最終仕上げ位置を表示している。頂設部２は、中央部
分から掘削を開始し両端の側部、へと掘削を続け
るが、その掘削は、先行掘削３と空洞内壁の最終仕上げ
位置迄を掘削する仕上げ掘削から構成されている。先行
掘削３は、岩盤３１に鎖線１で示した空洞内壁の仕上げ
位置よりも１．５〜２．０ｍ程度の仕上げ掘削厚４を残
した位置に掘削面５を形成するように施工される。
【００１５】中央部分の先行掘削が完了すると、直ち
にケーブルボルト、ロックボルト等の岩盤支保部材６を
掘削面５の垂直方向に打設し、掘削面の周辺岩盤に緊張
を加えてゆるみと亀裂開口が発生しないように岩盤に保
持処置を施して、岩盤のゆるみと亀裂開口の続発を低減
している。上記、岩盤支保部材としては、ＰＣ鋼より線
や新素材ボルト等が適当であるが、これに制限されるも
のでなく、市販のものが採用可能である。上記の保持処
置が採られてから、仕上げ掘削が行われる。仕上げ掘削
は、通常の掘削工法で行われ、図２に表示されている仕
上げ掘削壁面７を形成して頂設部２の掘削が完了する。
にケーブルボルト、ロックボルト等の岩盤支保部材６を
掘削面５の垂直方向に打設し、掘削面の周辺岩盤に緊張
を加えてゆるみと亀裂開口が発生しないように岩盤に保
持処置を施して、岩盤のゆるみと亀裂開口の続発を低減
している。上記、岩盤支保部材としては、ＰＣ鋼より線
や新素材ボルト等が適当であるが、これに制限されるも
のでなく、市販のものが採用可能である。上記の保持処
置が採られてから、仕上げ掘削が行われる。仕上げ掘削
は、通常の掘削工法で行われ、図２に表示されている仕
上げ掘削壁面７を形成して頂設部２の掘削が完了する。
【００１６】以上のように、本発明では、先行掘削され
た岩盤の周辺がケーブルボルト、ロックボルト等の岩盤
支保部材６で緊張状態を維持されて周辺岩盤のゆるみと
亀裂開口の発生が抑制されているから、上記仕上げ掘削
によっても、先行掘削時に生じた小規模のゆるみと亀裂
開口をさらに拡大する現象の続発が阻止されており、最
終的に仕上げられた空洞内壁のゆるみと亀裂開口は、従
来の工法に比較して大幅に低減されている。
た岩盤の周辺がケーブルボルト、ロックボルト等の岩盤
支保部材６で緊張状態を維持されて周辺岩盤のゆるみと
亀裂開口の発生が抑制されているから、上記仕上げ掘削
によっても、先行掘削時に生じた小規模のゆるみと亀裂
開口をさらに拡大する現象の続発が阻止されており、最
終的に仕上げられた空洞内壁のゆるみと亀裂開口は、従
来の工法に比較して大幅に低減されている。
【００１７】図２は、頂設部に続いて施工される盤下げ
掘削の状態を示している。盤下げ掘削８は、先ず、図示
のように頂設部２の底部壁際に傾斜９を付けて底盤１０
まで掘削している。この傾斜９は、盤下げ掘削８の先行
掘削１１を実施するに当たって、空洞内壁の仕上げ位置
に所定の仕上げ掘削厚１２を残した位置に掘削面１３を
形成するために設けるものであり、頂設部２と空洞側壁
の仕上げ位置との関連において任意に設定されることに
なる。
掘削の状態を示している。盤下げ掘削８は、先ず、図示
のように頂設部２の底部壁際に傾斜９を付けて底盤１０
まで掘削している。この傾斜９は、盤下げ掘削８の先行
掘削１１を実施するに当たって、空洞内壁の仕上げ位置
に所定の仕上げ掘削厚１２を残した位置に掘削面１３を
形成するために設けるものであり、頂設部２と空洞側壁
の仕上げ位置との関連において任意に設定されることに
なる。
【００１８】底盤１０までの掘削が完了すると、の先
行掘削１１が行われて掘削面１３の形成が成されて第１
回目の盤下げ掘削８における先行掘削１１が完了する。
先行掘削１１が完了すると、掘削面１３に対して図示の
ように、岩盤支保部材１４を適宜打設して、掘削面１３
の周辺岩盤に緊張を加えることでゆるみと亀裂開口が発
生しないように周辺の岩盤に保持処置の施工を行ってい
る。
行掘削１１が行われて掘削面１３の形成が成されて第１
回目の盤下げ掘削８における先行掘削１１が完了する。
先行掘削１１が完了すると、掘削面１３に対して図示の
ように、岩盤支保部材１４を適宜打設して、掘削面１３
の周辺岩盤に緊張を加えることでゆるみと亀裂開口が発
生しないように周辺の岩盤に保持処置の施工を行ってい
る。
【００１９】保持処置の完了後に、空洞内壁の仕上げ位
置１までの掘削が行われて、空洞側壁が部分的に仕上げ
られる。この仕上げ掘削では、通常の施工に従って先行
掘削の底面から傾斜１５を残して掘削が行われている。
従って、第１回目の盤下げ掘削８が完了しても最終的に
仕上げられた空洞内壁は、頂設部の形成と同様に周辺岩
盤のゆるみと亀裂開口の発生が抑制されている。盤下げ
掘削８は、連続して複数回繰り返して行われ、周辺岩盤
のゆるみと亀裂開口の発生を抑制しながら、底部掘削の
段階まで継続して実施される。
置１までの掘削が行われて、空洞側壁が部分的に仕上げ
られる。この仕上げ掘削では、通常の施工に従って先行
掘削の底面から傾斜１５を残して掘削が行われている。
従って、第１回目の盤下げ掘削８が完了しても最終的に
仕上げられた空洞内壁は、頂設部の形成と同様に周辺岩
盤のゆるみと亀裂開口の発生が抑制されている。盤下げ
掘削８は、連続して複数回繰り返して行われ、周辺岩盤
のゆるみと亀裂開口の発生を抑制しながら、底部掘削の
段階まで継続して実施される。
【００２０】図３は、空洞側壁の掘削を完了して、底部
を掘削する工程を示している。本実施の形態では、底部
に仕上げ掘削厚１６を残した先行掘削面１７まで計４回
の盤下げ掘削を行っており、その後に仕上げ掘削のため
の保持処置が施されている。保持処置は、先行掘削面１
７に対して図示のように、岩盤支保部材１８を適宜打設
して、掘削面の周辺岩盤に緊張を加えることでゆるみと
亀裂開口が発生させないように行っている。そして、保
持処置の完了後に空洞内壁の仕上げ位置１までの掘削が
行われ、空洞底部が仕上げられて空洞１９が完成する。
を掘削する工程を示している。本実施の形態では、底部
に仕上げ掘削厚１６を残した先行掘削面１７まで計４回
の盤下げ掘削を行っており、その後に仕上げ掘削のため
の保持処置が施されている。保持処置は、先行掘削面１
７に対して図示のように、岩盤支保部材１８を適宜打設
して、掘削面の周辺岩盤に緊張を加えることでゆるみと
亀裂開口が発生させないように行っている。そして、保
持処置の完了後に空洞内壁の仕上げ位置１までの掘削が
行われ、空洞底部が仕上げられて空洞１９が完成する。
【００２１】以上のように、本発明による空洞構築は、
空洞の仕上がり予定壁面に仕上げ掘削厚を残して分割し
た仮空洞を先行掘削し、その後に仮空洞の岩盤壁面に岩
盤支保部材６、１４、１８を順次打設しているので、仕
上げ掘削を行って完成した空洞１９は、図４に示すよう
に岩盤内の空洞周辺２０に発生する岩盤のゆるみや亀裂
開口を岩盤支保部材によって低減させている。
空洞の仕上がり予定壁面に仕上げ掘削厚を残して分割し
た仮空洞を先行掘削し、その後に仮空洞の岩盤壁面に岩
盤支保部材６、１４、１８を順次打設しているので、仕
上げ掘削を行って完成した空洞１９は、図４に示すよう
に岩盤内の空洞周辺２０に発生する岩盤のゆるみや亀裂
開口を岩盤支保部材によって低減させている。
【００２２】上記実施の形態では、岩盤のゆるみや亀裂
開口を一律に低減させていたが、空洞を構築する岩盤に
よっては、亀裂開口を積極的に低減させる必要がある場
合も発生する。図５は、このような場合に適用する実施
の形態を示している。上述した実施の形態では、岩盤支
保部材を空洞の壁面に対してほぼ垂直方向に打設してき
たが、本実施の形態では、岩盤支保部材２１を空洞２２
の仕上げ掘削壁面２３に対して斜め方向に打設してい
る。これによって、岩盤の亀裂、特に空洞壁面に対して
垂直方向に分布している亀裂の開口を大幅に低減してい
る。尚、空洞壁面に対して斜めに打設する岩盤支保部材
２１は、図示のように空洞壁面に対してほぼ垂直に打設
する岩盤支保部材と同時に適用するだけでなく、岩盤支
保部材２１を単独で打設することも可能であり、その適
用については岩盤の状況に対応させて随時選択できるも
のである。
開口を一律に低減させていたが、空洞を構築する岩盤に
よっては、亀裂開口を積極的に低減させる必要がある場
合も発生する。図５は、このような場合に適用する実施
の形態を示している。上述した実施の形態では、岩盤支
保部材を空洞の壁面に対してほぼ垂直方向に打設してき
たが、本実施の形態では、岩盤支保部材２１を空洞２２
の仕上げ掘削壁面２３に対して斜め方向に打設してい
る。これによって、岩盤の亀裂、特に空洞壁面に対して
垂直方向に分布している亀裂の開口を大幅に低減してい
る。尚、空洞壁面に対して斜めに打設する岩盤支保部材
２１は、図示のように空洞壁面に対してほぼ垂直に打設
する岩盤支保部材と同時に適用するだけでなく、岩盤支
保部材２１を単独で打設することも可能であり、その適
用については岩盤の状況に対応させて随時選択できるも
のである。
【００２３】以上のように、本発明による岩盤内施設の
空洞構築方法によると、岩盤内の空洞周辺に発生する岩
盤のゆるみや亀裂開口を岩盤支保部材によって低減させ
ているものであるから、地下発電所や地下石油備蓄タン
クにおける地下空洞においても有効であるが、特に、大
規模な岩盤内高圧ガス貯蔵施設のように、貯蔵する気体
の内圧によって高圧気体貯蔵用岩盤タンクを介して空洞
周辺の岩盤が引張状態になる場合に最適である。即ち、
岩盤内の空洞周辺に仕上げ掘削前に打設される岩盤支保
部材は、上記の引張力が岩盤に加えられても岩盤の亀
裂、特に空洞壁面に対して垂直方向に分布する亀裂が開
口状態になるのを阻止しているものであり、これによっ
て、空洞内の高圧気体貯蔵用岩盤タンクにおける裏込め
コンクリートや気密材に与える悪影響を防止できるから
である。
空洞構築方法によると、岩盤内の空洞周辺に発生する岩
盤のゆるみや亀裂開口を岩盤支保部材によって低減させ
ているものであるから、地下発電所や地下石油備蓄タン
クにおける地下空洞においても有効であるが、特に、大
規模な岩盤内高圧ガス貯蔵施設のように、貯蔵する気体
の内圧によって高圧気体貯蔵用岩盤タンクを介して空洞
周辺の岩盤が引張状態になる場合に最適である。即ち、
岩盤内の空洞周辺に仕上げ掘削前に打設される岩盤支保
部材は、上記の引張力が岩盤に加えられても岩盤の亀
裂、特に空洞壁面に対して垂直方向に分布する亀裂が開
口状態になるのを阻止しているものであり、これによっ
て、空洞内の高圧気体貯蔵用岩盤タンクにおける裏込め
コンクリートや気密材に与える悪影響を防止できるから
である。
【００２４】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明してきたが、本発明による岩盤内施設の空洞構築
方法は、岩盤内施設用の空洞を岩盤内に構築するに際し
て、空洞の仕上がり予定壁面に仕上げ掘削厚を残して仮
空洞を先行掘削し、次いで仮空洞の岩盤壁面に岩盤支保
部材を打設して置き、しかる後に空洞の仕上がり壁面を
掘削することで岩盤内の空洞周辺における岩盤のゆるみ
や亀裂開口を低減させているものであるから、上記実施
の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当
然である。
に説明してきたが、本発明による岩盤内施設の空洞構築
方法は、岩盤内施設用の空洞を岩盤内に構築するに際し
て、空洞の仕上がり予定壁面に仕上げ掘削厚を残して仮
空洞を先行掘削し、次いで仮空洞の岩盤壁面に岩盤支保
部材を打設して置き、しかる後に空洞の仕上がり壁面を
掘削することで岩盤内の空洞周辺における岩盤のゆるみ
や亀裂開口を低減させているものであるから、上記実施
の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当
然である。
【００２５】
【発明の効果】請求項１に記載の発明である岩盤内施設
の空洞構築方法は、岩盤内施設用の空洞を岩盤内に構築
するに際して、空洞の仕上がり予定壁面に仕上げ掘削厚
を残して仮空洞を先行掘削し、次いで仮空洞の岩盤壁面
に岩盤支保部材を打設して、しかる後に空洞の仕上がり
壁面を掘削しているので、岩盤内の空洞周辺における岩
盤のゆるみや亀裂開口を低減させる効果を発揮してい
る。
の空洞構築方法は、岩盤内施設用の空洞を岩盤内に構築
するに際して、空洞の仕上がり予定壁面に仕上げ掘削厚
を残して仮空洞を先行掘削し、次いで仮空洞の岩盤壁面
に岩盤支保部材を打設して、しかる後に空洞の仕上がり
壁面を掘削しているので、岩盤内の空洞周辺における岩
盤のゆるみや亀裂開口を低減させる効果を発揮してい
る。
【００２６】請求項２に記載の発明である岩盤内施設の
空洞構築方法は、請求項１に記載の岩盤内施設の空洞構
築方法において、岩盤支保部材を仮空洞の岩盤壁面に対
して斜めに打設することを特徴としているので、上記効
果に加えて、岩盤の亀裂、特に空洞壁面に対して垂直方
向に分布する亀裂の開口を大幅に低減する効果を発揮し
ている。
空洞構築方法は、請求項１に記載の岩盤内施設の空洞構
築方法において、岩盤支保部材を仮空洞の岩盤壁面に対
して斜めに打設することを特徴としているので、上記効
果に加えて、岩盤の亀裂、特に空洞壁面に対して垂直方
向に分布する亀裂の開口を大幅に低減する効果を発揮し
ている。
【００２７】請求項３に記載の発明である岩盤内施設の
空洞構築方法は、請求項１又は２に記載の岩盤内施設の
空洞構築方法において、岩盤支保部材を仮空洞の分割掘
削毎に打設することを特徴としているので、上記効果に
加えて、空洞の段階的掘削においても確実にその目的を
達成できる効果を発揮している。
空洞構築方法は、請求項１又は２に記載の岩盤内施設の
空洞構築方法において、岩盤支保部材を仮空洞の分割掘
削毎に打設することを特徴としているので、上記効果に
加えて、空洞の段階的掘削においても確実にその目的を
達成できる効果を発揮している。
【００２８】請求項４に記載の発明である岩盤内施設の
空洞構築方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の岩
盤内施設の空洞構築方法において、空洞の仕上がり壁面
を仮空洞の分割掘削毎に掘削することを特徴としている
ので、上記効果に加えて、空洞の段階的掘削においても
確実にその目的を達成できる効果を発揮している。
空洞構築方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の岩
盤内施設の空洞構築方法において、空洞の仕上がり壁面
を仮空洞の分割掘削毎に掘削することを特徴としている
ので、上記効果に加えて、空洞の段階的掘削においても
確実にその目的を達成できる効果を発揮している。
【００２９】請求項５に記載の発明である岩盤内施設の
空洞構築方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の岩
盤内施設の空洞構築方法において、岩盤内施設が高圧気
体貯蔵用岩盤タンクであることを特徴としているので、
高圧気体貯蔵用岩盤タンクの信頼度と安全性を確立する
効果を発揮している。
空洞構築方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の岩
盤内施設の空洞構築方法において、岩盤内施設が高圧気
体貯蔵用岩盤タンクであることを特徴としているので、
高圧気体貯蔵用岩盤タンクの信頼度と安全性を確立する
効果を発揮している。
【 図１】本発明による岩盤内施設の空洞構築方法にお
ける頂設部の掘削時の概略図
ける頂設部の掘削時の概略図
【 図２】本発明による岩盤内施設の空洞構築方法にお
ける盤下げ掘削時の概略図
ける盤下げ掘削時の概略図
【 図３】本発明による岩盤内施設の空洞構築方法にお
ける底部掘削時の概略図
ける底部掘削時の概略図
【 図４】本発明による岩盤内施設の空洞構築方法によ
って掘削した空洞の概略図
って掘削した空洞の概略図
【 図５】空洞壁面に対して斜めに岩盤支保部材を打設
した実施の形態図
した実施の形態図
【 図６】従来の岩盤内施設を示す概略図
１ 空洞内壁の最終仕上げ位置、 ２ 頂設部、３、１
１、１７ 先行掘削面、 ４、１２、１６ 掘削厚、
５ 掘削面、６、１４、１８ 岩盤支保部材、 ７ 仕
上げ掘削壁面、 ８ 盤下げ掘削、９、１５ 傾斜面、
１０ 底盤、 １３ 掘削面、 １９、２２ 空洞、
２０ 岩盤内の空洞周辺、 ２１ 斜めに打設した岩盤
支保部材、２３ 仕上げ掘削壁面、３０ 貯蔵タンク、
３１ 岩盤、 ３２ 気密材、３３ 裏込めコンクリ
ート、 ３４ 内圧、 ３５ ゆるみ域、３６ ロック
ボルト、
１、１７ 先行掘削面、 ４、１２、１６ 掘削厚、
５ 掘削面、６、１４、１８ 岩盤支保部材、 ７ 仕
上げ掘削壁面、 ８ 盤下げ掘削、９、１５ 傾斜面、
１０ 底盤、 １３ 掘削面、 １９、２２ 空洞、
２０ 岩盤内の空洞周辺、 ２１ 斜めに打設した岩盤
支保部材、２３ 仕上げ掘削壁面、３０ 貯蔵タンク、
３１ 岩盤、 ３２ 気密材、３３ 裏込めコンクリ
ート、 ３４ 内圧、 ３５ ゆるみ域、３６ ロック
ボルト、
Claims (5)
- 【請求項１】 岩盤内施設用の空洞を岩盤内に構築する
に際して、該空洞の仕上がり予定壁面に仕上げ掘削厚を
残して仮空洞を先行掘削し、次いで該仮空洞の岩盤壁面
に岩盤支保部材を打設して、しかる後に該空洞の仕上が
り壁面を掘削する岩盤内施設の空洞構築方法。 - 【請求項２】 岩盤支保部材を、仮空洞の岩盤壁面に対
して斜めに打設することを特徴とする請求項１に記載の
岩盤内施設の空洞構築方法。 - 【請求項３】 岩盤支保部材を、仮空洞の分割掘削毎に
打設することを特徴とする請求項１又は２に記載の岩盤
内施設の空洞構築方法。 - 【請求項４】 空洞の仕上がり壁面を、仮空洞の分割掘
削毎に掘削することを特徴とする請求項１乃至３のいず
れかに記載の岩盤内施設の空洞構築方法。 - 【請求項５】 岩盤内施設が、高圧気体貯蔵用岩盤タン
クであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
記載の岩盤内施設の空洞構築方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32409399A JP2001140600A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 岩盤内施設の空洞構築方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32409399A JP2001140600A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 岩盤内施設の空洞構築方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001140600A true JP2001140600A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18162094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32409399A Pending JP2001140600A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 岩盤内施設の空洞構築方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001140600A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108843329A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-20 | 西安科技大学 | 基于围岩分区破裂演化分析的隧道开挖施工方法 |
| JP2021105266A (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-26 | 三井住友建設株式会社 | 地下構造物の周囲岩盤の圧縮装置及び圧縮方法 |
-
1999
- 1999-11-15 JP JP32409399A patent/JP2001140600A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108843329A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-20 | 西安科技大学 | 基于围岩分区破裂演化分析的隧道开挖施工方法 |
| JP2021105266A (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-26 | 三井住友建設株式会社 | 地下構造物の周囲岩盤の圧縮装置及び圧縮方法 |
| JP7349906B2 (ja) | 2019-12-26 | 2023-09-25 | 三井住友建設株式会社 | 地下構造物の周囲岩盤の圧縮装置及び圧縮方法 |
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