JP2004100272A

JP2004100272A - マイクロトンネル掘削予定箇所の地質調査方法

Info

Publication number: JP2004100272A
Application number: JP2002263664A
Authority: JP
Inventors: Kan Watanabe; 渡辺　完; Kiyomitsu Sakamoto; 坂本　清光; Koichi Araki; 荒木　紘一
Original assignee: FUKUDA KOGYO KK; FUSO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Current assignee: FUKUDA KOGYO KK; FUSO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】地下埋設物を破損することなく、土質や礫の大きさ、障害物の有無などを正確に把握することができる地質調査方法を提供する。
【解決手段】マイクロトンネル掘削予定経路上の地表所望箇所に設置したケーシングパイプ１の孔底をウォータージェット水力切削により掘削して縦孔を形成し、掘削によって生じた土砂を水と共にバキューム吸引してケーシングパイプ１外に排出しつつ、ケーシングパイプ１をマイクロトンネル掘削予定深度より若干深い位置まで建て込み、マイクロトンネル掘削予定深度及びその上下近傍の土砂を水と共にバキューム吸引により採取し、土砂と水とに分離した後、土砂をふるい器具によって礫、玉石、砂などに分け、これらの形状、重量、構成比、礫の最大径、その個数などを現認、測定、集計して、マイクロトンネル掘削予定箇所の地質を知る様にした。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は地質調査方法、詳しくはマイクロトンネル掘削予定箇所の地質を正確に調査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直径１００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度のマイクロトンネルと称される機械掘削された地下坑道は上下水道管やガス管、各種ケーブル敷設用などとして広く用いられている。このマイクロトンネルを掘削する際には、マイクロトンネル掘削予定箇所の土質、礫の大きさ、埋設物の有無などを正確に把握する必要があり、事前調査が必ず行われている。
【０００３】
この事前調査としては、ボーリング調査が一般的であり、マイクロトンネル掘削予定経路上でボーリングを行い、サンプルコアを採取し、これを分析して土質やマイクロトンネル掘削に支障となる障害物の有無などを判定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ボーリング調査では、サンプルコアの直径は６８ｍｍ程度であるのが一般的であり、比較的小径なので、サンプルコアより大きい径の礫については、その全体を現認することが出来ず、実際上その径を正確に知ることは不可能であった。この為、従来においては、サンプルコア内に取り込まれている礫の最大長さの３倍がその礫全体の最大径であると推定していた。しかし、この推定には合理的根拠がある訳ではなく、実際にマイクロトンネルを掘削した場合、３倍よりはるかに大きい礫に突き当ってしまい、これによって掘進が妨げられる場合もあり、ボーリング調査はマイクロトンネル掘削の際の事前調査としては極めて不正確であると言わざるを得なかった。
【０００５】
又、既設水道管や既設ガス管などの埋設物がこのボーリングによって破損される場合もあった。しかしながら、現状ではこのボーリング調査に代るべき地質調査方法は見当らなかった。
【０００６】
本発明者は、マイクロトンネル掘削の事前地質調査に関する上記従来の問題点を解決すべく研究を行った結果、地下埋設物を破損することなく、土質や礫の大きさ、障害物の有無などを正確に把握することが出来る新しい地質調査方法を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
マイクロトンネル掘削予定経路上の地表所望箇所に設置したケーシングパイプの孔底をウォータージェット水力切削により掘削して縦孔を形成し、掘削によって生じた土砂を水と共にバキューム吸引してケーシングパイプ外に排出しつつ、ケーシングパイプをマイクロトンネル掘削予定深度より若干深い位置まで建て込み、マイクロトンネル掘削予定深度及びその上下近傍の土砂を水と共にバキューム吸引により採取し、土砂と水とを分離した後、土砂をふるい器具によって礫、玉石、砂などに分け、これらの形状、重量、構成比、礫の最大径、その個数などを現認、測定、集計して、マイクロトンネル掘削予定箇所及びその上下近傍の地質を知ることにより上記課題を解決したものである。なお、この際のケーシングパイプの径は直径２５０ｍｍ乃至５００ｍｍ程度である。
【０００８】
【実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
【０００９】
まずはじめに、図１に示す様に、マイクロトンネル掘削予定経路３上の地表４の所望箇所に直径が２５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度のケーシングパイプ（鋼製鞘管）１を立設する。次に、このケーシングパイプ１内にウォータージェットノズル９を挿入し、その孔底５にウォータージェットノズル９から加圧水１０を激しく噴射し、ウォータージェット水力により掘削して図２に示す様に縦孔８を形成する。この掘削によって生じた土砂と水はケーシングパイプ１外へバキュームパイプ２を介して吸引排出する。この様にしながらケーシングパイプ１をマイクロトンネル設置予定深度Ｄより若干深い位置まで序々に建て込む。ケーシングパイプ１を建て込む為の掘削は、水力によって行う為、掘削箇所にガス管や水道管、各種ケーブルなど未知の埋設物があっても、これを傷付けるおそれはない。
【００１０】
掘削が進み、ケーシングパイプ１が図３に示す様にマイクロトンネル設置予定深度Ｄより若干深い位置にまで達したら、ウォータージェットノズル９による掘削を停止し、この部分及びその上下近傍の土砂を水と共にケーシングパイプ１外にバキューム吸引し、図４に示す様に地上に設置した土砂／泥水分離器６に一旦送り、ここにおいて土砂と水とに分離し、サンプルとなる土砂をふるい器具７に送り、ここで各粒径の礫、玉石、砂などに分け、その形状、重量や寸法を現認、測定して、マイクロトンネル掘削予定経路３及びその上下近傍の土質や礫の大きさ、障害物の有無などを判定する。調査用の土砂の採取が済んだ後は、ケーシングパイプ１を引き抜いて撤去し、掘削した縦孔８を埋め戻して作業を完了する。なお、図示は省略したが、ケーシングパイプ１の周壁に透明窓を設けたり、ケーシングパイプ１を引き抜いた後の縦孔８に透明パイプを建て込めば、縦孔の地山断面を直接視認することも可能で、より一層詳細に地質の調査を行うことが出来る。
【００１１】
【発明の効果】
この発明に係る地質調査方法は上述の通り、水力によって掘削を行う為、ボーリングに比べて大径の縦孔を容易に掘削することができ、しかも、ガス管や水道管、各種ケーブルなどの地下埋設物を破損や切断するおそれが全くない。又、分析用土砂は水と共にバキュームによって吸引採取されるので、ボーリングによっては採取しにくかった砂も確実に採取でき、分析精度を向上させることができる。更に、分析用土砂を採取する為の縦孔はボーリング調査の場合よりはるかに大きく、大径の礫でもそのまま採取できるので、ボーリング調査では到底不可能であった礫の実物の現認が可能で、マイクロトンネル掘削予定箇所に存在する礫の形状、寸法、種類等をボーリング調査の場合よりはるかに正確に把握することができる、等の効果を有し、マイクロトンネル掘削工事の事前調査用として極めて高い実用的価値を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るマイクロトンネル掘削予定箇所の地質調査方法の一実施形態を説明する為のその第一の工程の模式図。
【図２】同じく、その第二の工程の模式図。
【図３】同じく、その第３の工程の模式図。
【図４】同じく、採取した土砂を分析する手順を示した工程図。
【符号の説明】
１　　　ケーシングパイプ
２　　　バキュームパイプ
３　　　マイクロトンネル掘削予定経路
４　　　地表
５　　　孔底
６　　　土砂／水分離器
７　　　ふるい器具
８　　　縦孔
９　　　ウォータージェットノズル
１０　　　加圧水

Claims

マイクロトンネル掘削予定経路上の地表所望箇所に設置したケーシングパイプの孔底をウォータージェット水力切削により掘削して縦孔を形成し、掘削によって生じた土砂を水と共にバキューム吸引してケーシングパイプ外に排出しつつ、ケーシングパイプをマイクロトンネル掘削予定深度より若干深い位置まで建て込み、マイクロトンネル掘削予定深度及びその上下近傍の土砂を水と共にバキューム吸引により採取し、土砂と水とを分離した後、土砂をふるい器具によって礫、玉石、砂などに分け、これらの形状、重量、構成比、礫の最大径、その個数などを、現認、測定、集計して、マイクロトンネル掘削予定箇所及びその上下近傍の地質を知る様にしたことを特徴とするマイクロトンネル掘削予定箇所の地質調査方法。
ケーシングパイプの径が直径２５０ｍｍ乃至５００ｍｍ程度であることを特徴とする請求項１記載のマイクロトンネル掘削予定箇所の地質調査方法。