JP2018003277A - 地山改良検知方法、及び地山改良検知システム - Google Patents
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Abstract
Description
はじめに、一般的なトンネルの長尺先受け工法について説明する。図1及び図2に示すように、一般的な長尺先受工法では、まず、トンネル切羽1の鏡面12に鏡面吹付けコンクリート11を施工して鏡面12を一時的に押える。そして、この鏡面12に対して、長尺鋼管48を打設する。同様に、切羽1の外縁に沿って複数の長尺鋼管2を打設する。これら複数の長尺鋼管2は、切羽1の外縁に沿ってアーチ状に、かつトンネル軸線方向Xと所定の仰角θをなすように打設される。また、この点について、さらに詳細に説明する。
本実施形態に係る固結材の充填の確認方法では、上述した固結材の注入に先立って、補助長尺鋼管8と、長尺状の光ファイバーセンサ9を地山に打設し、その後、固結材を注入したときに、光ファイバーセンサ9を用いて固結材の充填を確認する。以下では、まず、補助長尺鋼管8と光ファイバーセンサ9について説明し、その後、確認方法について説明する。
図8に示すように、補助長尺鋼管8は、複数の円筒状の鋼管81を軸方向に接続したものである(本実施形態では3本)。複数の鋼管81の接続方法は特には限定されないが、上述した長尺鋼管2を形成する場合と同様に構成することができる。
次に、光ファイバーセンサ9について説明する。本実施形態で使用する光ファイバーセンサは、公知のものを用いることができ、例えば、図9(a)に示すように、長尺状の2芯プラスチック光ファイバーセンサを用いることができる。すなわち、このセンサ9は、長尺状の受光用光ファイバー91と発光用光ファイバー92とを一体的に固定したものであり、発光用光ファイバー92の先端の発光部921から照射された光を、受光用光ファイバー91の先端の受光部911で受光し、受光した光の強度を測定するものである。また、後述するように、本実施形態では、長さの異なる複数の光ファイバーセンサ9を用いる。すなわち、後述するように、検知用削孔15の軸方向に沿って、先端部が異なる位置に配置されるように、複数の光ファイバーセンサ9を束ねたものを用いる(例えば、図10(c)参照)。
以上のように、本実施形態によれば、検知用削孔15において、光ファイバーセンサ9の発光部921から照射された光を受光部911で受光し、受光部で受光される光の強度の変化により、固結材が長尺鋼管2の周囲の地山に浸透していることを確認することができる。したがって、大がかりな装置を使用することなく、地山の状態、即ちトンネルの周囲の地山の湧水や緩み状況とそれに対する補強度合いを確認することができる。特に、注入の前の段階から光強度の検知を開始しておくことにより、検知用削孔15内に湧水があることも事前確認することができる。また、長尺先受工法の施工に組み込むことができるため、検知を並行して行うにもかかわらず、施工時間が過度に増大するのを防止することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせることができる。
光ファイバーセンサを検知用削孔に挿入する際には、補助長尺鋼管を用いているが、例えば、短い削孔のように、光ファイバーセンサの挿入が容易であれば、必ずしも補助長尺鋼管を用いる必要はない。
上記実施形態では、検知センサとして光ファイバーセンサを用いたが、これに限定されるものではない。すなわち、少なくとも光を照射する発光部と、その光を受光する受光部が設けられ、受光部で受光した光の強度を測定できるものであれば、特には限定されない。
上記実施形態では、本発明の長尺管として、長尺鋼管を用いたが、その構成は特には限定されず、地山を補強できるものであれば、特には限定されるものではなく、例えばFRP管や硬質塩化ビニールからなるVP管等でも構わない。すなわち、本発明の長尺管の構成する際には、例えば、材質、長さ、接続する鋼管の数、接続方法など、適宜変更することができる。また、削孔のための削孔ビット3、ビットアダプタ41、削孔ロッド61などの構成も特には限定されず、削孔を行った上で、長尺管を地山に埋設できるものであればよい。この点は、補助長尺鋼管についても同様である。
また、上記実施形態は、本発明を、トンネルの切羽前方の地山の外周に沿って長尺管を打設するAGF工法として説明したが、本発明は、同様に、トンネルの周囲の地山に長尺管を打設する、鏡補強工、サイドパイル、レッグパイル等の各種補助工法に適用可能である。
2 :長尺鋼管(長尺管)
9 :光ファイバーセンサ(検知センサ)
15 :検知用削孔
8 :補助長尺鋼管(補助長尺管)
81 :鋼管(管部材)
82 :スリット
911 :受光部
921 :発光部
S :固結材
Claims (7)
- 外周面に少なくとも1つの貫通孔が形成された長尺管を複数準備するステップと、
トンネルの周囲の地山に前記複数の長尺管を打設するステップと、
前記複数の長尺管の少なくとも1つの近傍に、少なくとも1つの検知用削孔を形成するステップと、
前記検知用削孔に、発光部と受光部とを有する少なくとも1つの検知センサを挿入するステップと、
前記各長尺管に、固結材を注入するとともに、前記長尺管の貫通孔から流れ出した固結材により、当該長尺管の周囲の地山を補強するステップと、
前記検知センサの発光部から照射された光を前記受光部で受光するとともに、前記受光部で受光した光の強度を測定するステップと、
を備えている、地山改良検知方法。 - 前記光の強度を測定するステップでは、
前記長尺管に注入される固結材の注入量と、前記検知センサの受光部で受光された光の強度との関係から、前記長尺管の周囲の地山の補強状況を確認する、請求項1に記載の地山改良検知方法。 - 前記検知センサを挿入するステップでは、複数の検知センサを前記検知用削孔に挿入するとともに、当該各検知センサの前記発光部及び受光部を、削孔形成方向における異なる位置に配置する、請求項1または2のいずれかに記載の地山改良検知方法。
- 前記検知センサを挿入するステップは、
前記検知用削孔に、補助長尺管を挿入するステップと、
前記補助長尺管に、少なくとも1つの検知センサを挿入するステップと、
前記検知センサを前記検知用削孔に残したまま、前記補助長尺管を前記検知用削孔から抜き出すステップと、
を備えている、請求項1から3のいずかれに記載の地山改良検知方法。 - 前記検知センサは、先端に前記発光部及び受光部を有する長尺状に形成されており、
前記補助長尺管は、複数の管部材を軸方向に連結することで形成され、
前記各管部材の外周面には、当該各管部材の後端開口と連通するスリットが形成されており、当該スリットを前記検知センサが通過可能である、請求項4に記載の地山改良検知方法。 - 前記検知センサは、先端に前記発光部及び受光部を有する長尺状に形成された光ファイバーセンサである、請求項1から5のいずれかに記載の地山改良検知方法。
- 外周面に少なくとも1つの貫通孔が形成された複数の長尺管であって、トンネルの周囲の地山に打設される複数の長尺管と、
前記地山に打設された複数の長尺管の少なくとも1つの近傍に形成された、少なくとも1つの検知用の削孔に挿入され、発光部と受光部とを有する少なくとも1つの検知センサと、
を備えている、地山改良検知システム。
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