JP2020094433A

JP2020094433A - Groundwater information acquisition method

Info

Publication number: JP2020094433A
Application number: JP2018233848A
Authority: JP
Inventors: 侑子岡田; Yuko Okada; 一彦升元; Kazuhiko Masumoto; 圭太岩野; Keita Iwano; 隼人野中; Hayato Nonaka
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2038-12-13
Also published as: JP7079192B2

Abstract

To accurately acquire information on groundwater in a spring zone ahead of a face.SOLUTION: A groundwater information acquisition method includes: a search step S201 of acquiring information on groundwater by utilizing a first borehole 1 while drilling the first borehole 1 along a direction of boring a tunnel T, and searching a spring zone position ahead of a face S of the tunnel T on the basis of the acquired information; a drilling step S202 of drilling a second borehole 2 up to the searched spring zone position; and an information acquisition step S203 of acquiring the information on the groundwater by utilizing the second borehole 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、地下水の情報を取得する方法に関する。 The present invention relates to a method of obtaining information on groundwater.

トンネルを掘進する場合において、トンネルの切羽前方に湧水帯があると、地下水の圧力により切羽が破壊され、工事が中断することがある。このような事態を避けるため、切羽の前方における湧水帯を探査し、湧水帯から地下水を抜く等の対策工が施工される。湧水帯を探査する方法として、特許文献１には、トンネルの掘進方向にボーリング穴を削孔することにより湧水帯の数及び位置を把握することが開示されている。 When excavating a tunnel, if there is a spring zone in front of the face of the tunnel, the face may be destroyed by the pressure of groundwater, and the construction may be interrupted. In order to avoid such a situation, countermeasures such as exploring the spring zone in front of the face and draining groundwater from the spring zone will be implemented. As a method for exploring the spring zone, Patent Document 1 discloses that the number and position of the spring zones are grasped by drilling a boring hole in the tunnel advancing direction.

特許文献１に開示された方法では、削孔ロッドを用いてボーリング穴を削孔しつつボーリング穴における地下水の圧力を計測する。ボーリング穴が湧水帯に達する毎にボーリング穴内の圧力が変化することを利用して、湧水帯の数及び位置を把握する。 In the method disclosed in Patent Document 1, the pressure of groundwater in the boring hole is measured while boring the boring hole using the boring rod. The number and position of spring zones are grasped by utilizing the fact that the pressure in the borehole changes every time the borehole reaches the spring zone.

特開２０１７−６６６４６号公報JP, 2017-66646, A

切羽に対する地下水の圧力の影響は、湧水帯が切羽に近いほど大きくなる。そのため、湧水帯が複数ある地山において切羽の破壊を適切に防ぐためには、切羽の近くの湧水帯の状態を把握し、その状態に応じて対策工を施工することが好ましい。特に高土被りトンネルでは湧水帯の地下水の圧力がトンネル掘削に与える影響は大きく、トンネルの掘進に合わせてトンネル前方の湧水帯を正確に把握して局所的に圧力を低下させる等の対策を講じる必要がある。切羽の比較的に近くの湧水帯の状態を把握するためには、当該湧水帯における地下水の圧力及び流量といった地下水の情報を継続して取得することが有効である。 The influence of groundwater pressure on the face becomes larger as the spring zone is closer to the face. Therefore, in order to properly prevent the destruction of the cutting face in the ground with a plurality of spring zones, it is preferable to grasp the state of the spring zone near the face and take countermeasures according to the state. Especially in high overburden tunnels, the groundwater pressure in the spring zone has a great influence on tunnel excavation, and measures are taken to accurately grasp the spring zone in front of the tunnel and locally reduce the pressure as the tunnel is advanced. Need to take action. In order to grasp the state of the spring zone relatively close to the face, it is effective to continuously acquire information on groundwater such as the pressure and flow rate of groundwater in the spring zone.

特許文献１に開示された方法では、ボーリング穴は、切羽の比較的に近くの湧水帯だけでなく、切羽から比較的に遠くの湧水帯を貫通するように削孔される。そのため、切羽の比較的に近くの湧水帯と遠くの湧水帯の両方から地下水がボーリング穴に流入する。したがって、ボーリング穴を利用したとしても、切羽前方の湧水帯における地下水の情報を精度よく取得することができない。 In the method disclosed in Patent Document 1, the boring hole is drilled not only through the spring zone relatively close to the face but also through the spring zone relatively far from the face. Therefore, groundwater flows into the borehole from both the spring zone relatively near the face and the spring zone far from the face. Therefore, even if the boring hole is used, it is not possible to accurately acquire the groundwater information in the spring zone in front of the face.

本発明は、切羽前方の湧水帯における地下水の情報を精度よく取得することを目的とする。 An object of the present invention is to accurately acquire information on groundwater in a spring zone in front of a face.

本発明は、トンネルの切羽前方における地下水の情報を取得する地下水情報取得方法であって、トンネルの掘進方向に沿って第１ボーリング穴を削孔しつつ第１ボーリング穴を利用して地下水の情報を取得し、その取得した情報に基づいてトンネルの切羽前方における湧水帯の位置を探査する探査ステップと、探査された湧水帯の位置まで第２ボーリング穴を削孔する削孔ステップと、第２ボーリング穴を利用して地下水の情報を取得する情報取得ステップと、を備える。 The present invention is a groundwater information acquisition method for acquiring information on groundwater in front of a face of a tunnel, in which information on groundwater is created by using the first boring hole while drilling the first boring hole along the tunnel advancing direction. And an exploration step for exploring the position of the spring zone in front of the face of the tunnel based on the acquired information, and a drilling step for boring the second boring hole to the location of the explored spring zone, An information acquisition step of acquiring information on groundwater using the second boring hole.

本発明によれば、切羽前方の湧水帯における地下水の情報を精度よく取得することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately acquire information on groundwater in a spring zone in front of a face.

本発明の実施形態に係る地下水情報取得方法の概要を説明するための図である。It is a figure for explaining the outline of the groundwater information acquisition method concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る地下水情報取得方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the groundwater information acquisition method which concerns on embodiment of this invention. 探査ステップを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an exploration step. （ａ）は、探査ステップにて計測された圧力と削孔長との関係を示すグラフの一例であり、（ｂ）は、探査ステップにて計測された流量と削孔長との関係を示すグラフの一例である。(A) is an example of a graph showing the relationship between the pressure measured in the exploration step and the drilling length, and (b) shows the relationship between the flow rate measured in the exploration step and the drilling length. It is an example of a graph. 削孔ステップを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating a drilling step. 情報取得ステップを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an information acquisition step. 本発明の実施形態の変形例に係る地下水情報取得方法における取水管の設置状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the installation state of the water intake pipe in the groundwater information acquisition method which concerns on the modification of embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る地下水情報取得方法について説明する。 Hereinafter, a groundwater information acquisition method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、４つの湧水帯５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄがある地山にトンネルＴを掘進する場合を示している。４つの湧水帯５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは、トンネルＴの切羽Ｓから掘進方向にこの順に位置している。以下において、湧水帯を総称する場合には、単に「湧水帯５０」とする。 FIG. 1 shows a case where a tunnel T is dug into a natural ground with four spring zones 50a, 50b, 50c, 50d. The four spring zones 50a, 50b, 50c, 50d are located in this order from the face S of the tunnel T in the excavation direction. In the following, the spring zones are collectively referred to as "spring zones 50".

図１に示す地山を掘削してトンネルＴを掘進する場合において、トンネルＴの切羽Ｓの前方に湧水帯５０があると、地下水の圧力により切羽Ｓが破壊され、工事が中断することがある。このような事態を避けるため、切羽Ｓの前方における湧水帯５０を探査し、湧水帯５０から地下水を抜く等の対策工が施工される。 When excavating the natural ground shown in FIG. 1 and excavating the tunnel T, if the spring zone 50 is in front of the face S of the tunnel T, the face S may be destroyed by the pressure of groundwater, and the construction may be interrupted. is there. In order to avoid such a situation, countermeasures such as exploring the spring zone 50 in front of the face S and draining groundwater from the spring zone 50 are constructed.

切羽Ｓに対する地下水の圧力の影響は、湧水帯５０が切羽Ｓに近いほど大きくなる。そのため、湧水帯５０が複数ある地山において切羽Ｓの破壊を適切に防ぐためには、切羽Ｓの比較的に近くの湧水帯５０ａの状態を把握し、その状態に応じて対策工を施工することが好ましい。湧水帯５０ａの状態を把握するためには、湧水帯５０ａにおける地下水の圧力及び流量といった地下水の情報を取得することが有効である。 The influence of the groundwater pressure on the face S increases as the spring zone 50 is closer to the face S. Therefore, in order to properly prevent the destruction of the cutting face S in the ground with a plurality of spring zones 50, the state of the spring zone 50a relatively close to the cutting face S is grasped, and countermeasure work is carried out according to the state. Preferably. In order to grasp the state of the spring zone 50a, it is effective to acquire groundwater information such as the pressure and flow rate of groundwater in the spring zone 50a.

本実施形態に係る地下水情報取得方法は、図１及び図２に示すように、トンネルＴの掘進方向に沿って第１ボーリング穴１を削孔しつつ第１ボーリング穴１を利用して地下水の情報を取得し、その取得した情報に基づいてトンネルＴの切羽Ｓの前方の湧水帯５０の位置を探査する探査ステップＳ２０１と、探査された湧水帯５０ａの位置まで第２ボーリング穴２を削孔する削孔ステップＳ２０２と、第２ボーリング穴２を利用して地下水の情報を取得する情報取得ステップＳ２０３と、を備える。第２ボーリング穴２には、探査された湧水帯５０ａにおける地下水が流入するため、情報取得ステップＳ２０３にて取得される情報は、湧水帯５０ａより前方の（遠くの）湧水帯５０ｂ〜５０ｄの影響を受けない。したがって、切羽Ｓの前方の湧水帯ａにおける地下水の情報を精度よく取得することができる。これにより、対策工を湧水帯ａの状態に応じて施工することができ、切羽Ｓの破壊を適切に防ぐことができる。 As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the groundwater information acquisition method according to the present embodiment utilizes the first boring hole 1 while drilling the first boring hole 1 along the excavation direction of the tunnel T. A search step S201 for acquiring information and searching the position of the spring zone 50 in front of the face S of the tunnel T based on the acquired information, and the second boring hole 2 up to the searched position of the spring zone 50a. A drilling step S202 for drilling and an information acquiring step S203 for acquiring information on groundwater using the second boring hole 2 are provided. Since the groundwater in the explored spring zone 50a flows into the second boring hole 2, the information acquired in the information acquisition step S203 is the spring zone 50b in front of (distant from) the spring zone 50a. Not affected by 50d. Therefore, information on groundwater in the spring zone a in front of the face S can be accurately acquired. As a result, the countermeasure work can be performed according to the state of the spring zone a, and the breakage of the face S can be appropriately prevented.

以下、探査ステップＳ２０１、削孔ステップＳ２０２及び情報取得ステップＳ２０３について詳述する。 Hereinafter, the exploration step S201, the drilling step S202, and the information acquisition step S203 will be described in detail.

＜探査ステップ＞
まず、探査ステップＳ２０１について、図３及び図４を参照して説明する。 <Exploration step>
First, the exploration step S201 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

探査ステップＳ２０１では、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、削孔ロッド１０を用いて第１ボーリング穴１を予め定められた削孔長（例えば１０００ｍ）で削孔する。削孔ロッド１０は、円筒状の主管体１１と、主管体１１の一端に回転自在に装着された削孔ビット１２と、主管体１１内に収容されたダウンホールモータ１３と、を備えている。 In the exploration step S201, as shown in FIGS. 3A to 3D, the first boring hole 1 is drilled by the drilling rod 10 with a predetermined drilling length (for example, 1000 m). The drilling rod 10 includes a cylindrical main pipe body 11, a drilling bit 12 rotatably mounted at one end of the main pipe body 11, and a downhole motor 13 housed in the main pipe body 11. ..

削孔ビット１２は、主管体１１から突出しており、地山に押し付けられた状態で回転することにより第１ボーリング穴１を削孔する。以下において、第１ボーリング穴１の削孔に伴って主管体１１及び削孔ビット１２が移動する方向を「前方」とし、その逆方向を「後方」とする。 The drill bit 12 projects from the main pipe body 11 and rotates in a state of being pressed against the natural ground to drill the first boring hole 1. In the following, the direction in which the main pipe body 11 and the drill bit 12 move with the drilling of the first boring hole 1 will be referred to as "forward", and the opposite direction will be referred to as "rearward".

削孔ビット１２の最大外寸は主管体１１の外径よりも大きく、第１ボーリング穴１は、主管体１１の外径よりも大きい内径で削孔される。そのため、第１ボーリング穴１の内周面１ｓと主管体１１の外周面との間には隙間が形成される。 The maximum outer size of the drill bit 12 is larger than the outer diameter of the main pipe body 11, and the first boring hole 1 is drilled with an inner diameter larger than the outer diameter of the main pipe body 11. Therefore, a gap is formed between the inner peripheral surface 1s of the first boring hole 1 and the outer peripheral surface of the main pipe body 11.

削孔ビット１２は、不図示の削孔機を用いて地山に押し付けられる。具体的には、図３（ａ）に示す削孔初期では、削孔機は主管体１１の後端を支持し、主管体１１を前方に押圧して削孔ビット１２を地山に押し付ける。図３（ｂ）に示すように、第１ボーリング穴１の削孔が進行すると、削孔ロッド１０を延長するための延長管体１４が主管体１１の後端に継ぎ足され、削孔機は、延長管体１４を介して主管体１１を前方に押圧して削孔ビット１２を地山に押し付ける。 The drill bit 12 is pressed against the ground using a drilling machine (not shown). Specifically, in the initial stage of drilling shown in FIG. 3A, the drilling machine supports the rear end of the main pipe 11, pushes the main pipe 11 forward, and pushes the drill bit 12 against the ground. As shown in FIG. 3B, when the boring of the first boring hole 1 progresses, an extension pipe body 14 for extending the boring rod 10 is added to the rear end of the main pipe body 11, and the boring machine operates. The main pipe 11 is pushed forward through the extension pipe 14 to press the drill bit 12 against the ground.

削孔ビット１２は、ダウンホールモータ１３の出力軸１３ａに連結されている。ダウンホールモータ１３は、入口ポート１３ｂと出口ポート１３ｃとを有しており、入口ポート１３ｂからダウンホールモータ１３の内部を通って出口ポート１３ｃへ向かって流れる作動水により駆動される。ダウンホールモータ１３の駆動により、削孔ビット１２が主管体１１の軸周りに回転し、第１ボーリング穴１を削孔する。 The drill bit 12 is connected to the output shaft 13a of the downhole motor 13. The downhole motor 13 has an inlet port 13b and an outlet port 13c, and is driven by operating water flowing from the inlet port 13b through the inside of the downhole motor 13 toward the outlet port 13c. By driving the downhole motor 13, the drill bit 12 rotates around the axis of the main pipe 11 to drill the first boring hole 1.

ダウンホールモータ１３を駆動するための作動水は、不図示のポンプを用いて主管体１１の後端に供給される。主管体１１におけるダウンホールモータ１３の後方には逆止弁１５が設けられており、逆止弁１５によって、主管体１１の後端からダウンホールモータ１３へ向かう作動水の流れが許容される一方で、その逆向きの流れが遮断される。主管体１１の後端に作動水を供給すると、逆止弁１５が開弁して作動水がダウンホールモータ１３の入口ポート１３ｂからダウンホールモータ１３内に流入し、ダウンホールモータ１３が駆動される。作動水の供給を停止すると、逆止弁１５が閉弁し、ダウンホールモータ１３が停止する。 The working water for driving the downhole motor 13 is supplied to the rear end of the main pipe body 11 by using a pump (not shown). A check valve 15 is provided behind the downhole motor 13 in the main pipe 11, and the check valve 15 allows the flow of the working water from the rear end of the main pipe 11 to the downhole motor 13. Then, the flow in the opposite direction is blocked. When the working water is supplied to the rear end of the main pipe body 11, the check valve 15 opens and the working water flows into the downhole motor 13 from the inlet port 13b of the downhole motor 13 to drive the downhole motor 13. It When the supply of operating water is stopped, the check valve 15 closes and the downhole motor 13 stops.

ダウンホールモータ１３内に供給された作動水は、ダウンホールモータ１３の出口ポート１３ｃから削孔ビット１２の後端に導かれる。削孔ビット１２にはその後端と前端との間を貫通する孔１２ａが形成されており、削孔ビット１２の後端に導かれた作動水は、孔１２ａを通じて削孔ビット１２の前方に噴出される。削孔ビット１２から噴出された作動水は、削孔により生じる掘削ズリと共に、第１ボーリング穴１の内周面１ｓと主管体１１の外周面との隙間を通じて第１ボーリング穴１の口元に導かれる。 The working water supplied into the downhole motor 13 is guided from the outlet port 13c of the downhole motor 13 to the rear end of the drill bit 12. The drill bit 12 is formed with a hole 12a penetrating between the rear end and the front end, and the working water guided to the rear end of the drill bit 12 is ejected to the front of the drill bit 12 through the hole 12a. To be done. The working water ejected from the boring bit 12 is guided to the mouth of the first boring hole 1 through the gap between the inner peripheral surface 1s of the first boring hole 1 and the outer peripheral surface of the main pipe body 11 together with the excavation gap caused by the boring hole. Get burned.

第１ボーリング穴１の口元には、穴崩れを防止するための保護管２１が嵌入される。保護管２１の内径は、主管体１１及び延長管体１４の外径よりも大きく、削孔ロッド１０は、保護管２１を挿通する。第１ボーリング穴１の口元に導かれた作動水は、保護管２１の内周面２１ｓと削孔ロッド１０の外周面との間に流入する。保護管２１の外周には分岐管２２が取付けられており、保護管２１の内周面２１ｓと削孔ロッド１０の外周面との間に流入した作動水は、掘削ズリと共に分岐管２２から排出される。 At the mouth of the first boring hole 1, a protective tube 21 for preventing the collapse of the hole is fitted. The inner diameter of the protection pipe 21 is larger than the outer diameters of the main pipe body 11 and the extension pipe body 14, and the drilling rod 10 passes through the protection pipe 21. The working water guided to the mouth of the first boring hole 1 flows between the inner peripheral surface 21 s of the protection pipe 21 and the outer peripheral surface of the drilled rod 10. A branch pipe 22 is attached to the outer periphery of the protection pipe 21, and the working water that has flowed in between the inner peripheral surface 21s of the protection pipe 21 and the outer peripheral surface of the drilling rod 10 is discharged from the branch pipe 22 together with the drill bit. To be done.

このように、探査ステップＳ２０１では、ダウンホールモータ１３に作動水を供給して削孔ビット１２を回転させると共に削孔ビット１２から作動水を噴出させて掘削ズリを排出することにより、第１ボーリング穴１を削孔する。 As described above, in the exploration step S201, the working water is supplied to the downhole motor 13, the drill bit 12 is rotated, and the working water is jetted from the drill bit 12 to discharge the excavation gap, thereby performing the first boring. Drill hole 1.

探査ステップＳ２０１は、第１ボーリング穴１の削孔過程において作動水の供給を停止し、第１ボーリング穴１に流入する地下水の圧力及び流量を計測することを特徴としている。また、探査ステップＳ２０１では、計測された圧力及び流量に基づいて、湧水帯５０の位置を探査する。圧力及び流量の計測方法と、湧水帯５０の位置の探査方法と、について詳述する。 The exploration step S201 is characterized by stopping the supply of working water in the process of boring the first boring hole 1 and measuring the pressure and flow rate of groundwater flowing into the first boring hole 1. Moreover, in the search step S201, the position of the spring zone 50 is searched based on the measured pressure and flow rate. The method of measuring the pressure and the flow rate and the method of exploring the position of the spring zone 50 will be described in detail.

削孔ロッド１０は、逆止弁１５とダウンホールモータ１３との間に形成されるチャンバ１１ａに収容された圧力計１６を備えている。作動水の供給を停止した状態では、逆止弁１５は閉弁し、チャンバ１１ａは第１ボーリング穴１に流入する地下水の圧力を受ける。したがって、圧力計１６を用いて地下水の圧力を計測することが可能になる。また、分岐管２２には流量計２３が設けられている。作動水の供給を停止した状態では、逆止弁１５が閉弁するため、第１ボーリング穴１に流入する地下水は、第１ボーリング穴１の内周面１ｓと主管体１１の外周面との隙間を通じて分岐管２２から排出される。したがって、流量計２３を用いて地下水の流量を計測することが可能になる。 The boring rod 10 includes a pressure gauge 16 housed in a chamber 11 a formed between the check valve 15 and the downhole motor 13. When the supply of the working water is stopped, the check valve 15 is closed and the chamber 11a receives the pressure of the ground water flowing into the first boring hole 1. Therefore, it becomes possible to measure the pressure of groundwater using the pressure gauge 16. Further, a flow meter 23 is provided in the branch pipe 22. Since the check valve 15 is closed in the state where the supply of the working water is stopped, the groundwater flowing into the first boring hole 1 is separated from the inner peripheral surface 1s of the first boring hole 1 and the outer peripheral surface of the main pipe body 11. It is discharged from the branch pipe 22 through the gap. Therefore, it becomes possible to measure the flow rate of groundwater using the flow meter 23.

以下では、逆止弁１５が閉弁状態にあるものとして説明する。 Hereinafter, the check valve 15 will be described as being in the closed state.

圧力及び流量は、第１ボーリング穴１が予め定められた削孔長に達するまでに複数回（例えば第１ボーリング穴１を１ｍ削孔する毎に）計測される。 The pressure and the flow rate are measured a plurality of times (for example, every 1 m of the first boring hole 1 is drilled) until the first boring hole 1 reaches a predetermined drilling length.

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、削孔ビット１２が湧水帯５０ａに達していない場合には、第１ボーリング穴１には地下水は流入しない。そのため、チャンバ１１ａは地下水の圧力を受けず（図４（ａ）における区間Ｄ１）、また、分岐管２２から地下水は排出されない（図４（ｂ）における区間Ｄ１）。 As shown in FIGS. 3A and 3B, when the drill bit 12 does not reach the spring zone 50a, groundwater does not flow into the first boring hole 1. Therefore, the chamber 11a receives no groundwater pressure (section D1 in FIG. 4A), and groundwater is not discharged from the branch pipe 22 (section D1 in FIG. 4B).

図３（ｃ）に示すように、削孔ビット１２が湧水帯５０ａに達している場合には、第１ボーリング穴１には湧水帯５０ａにおける地下水が流入する。そのため、チャンバ１１ａは、削孔ビット１２の孔１２ａ及びダウンホールモータ１３の内部を通じて湧水帯５０ａにおける地下水の圧力を受け、チャンバ１１ａ内の圧力は、削孔ビット１２が湧水帯５０ａに達していないときよりも高くなる（図４（ａ）における区間Ｄ２）。また、湧水帯５０ａにおける地下水は第１ボーリング穴１の内周面１ｓと削孔ロッド１０の外周面との隙間を通じて分岐管２２から排出されるため、分岐管２２における流量は、削孔ビット１２が湧水帯５０ａに達していないときよりも多くなる（図４（ｂ）における区間Ｄ２）。 As shown in FIG. 3C, when the drill bit 12 reaches the spring zone 50a, the groundwater in the spring zone 50a flows into the first boring hole 1. Therefore, the chamber 11a receives the pressure of groundwater in the spring zone 50a through the hole 12a of the drill bit 12 and the inside of the downhole motor 13, and the pressure in the chamber 11a causes the drill bit 12 to reach the spring zone 50a. It is higher than when it is not (section D2 in FIG. 4A). Further, since the groundwater in the spring zone 50a is discharged from the branch pipe 22 through the gap between the inner peripheral surface 1s of the first boring hole 1 and the outer peripheral surface of the drilling rod 10, the flow rate in the branch pipe 22 is the drilling bit. 12 is greater than when the spring zone 50a is not reached (section D2 in FIG. 4B).

図３（ｄ）に示すように、削孔ビット１２が湧水帯５０ａを通過しかつ湧水帯５０ｂに達している場合には、第１ボーリング穴１には湧水帯５０ｂにおける地下水も流入する。そのため、チャンバ１１ａは、湧水帯５０ｂにおける地下水の圧力を受け、チャンバ１１ａ内の圧力は、削孔ビット１２が湧水帯５０ｂに達していないときよりも高くなる（図４（ａ）における区間Ｄ３）。また、湧水帯５０ｂにおける地下水が分岐管２２から更に排出されるため、分岐管２２における流量は、削孔ビット１２が湧水帯５０ｂに達していないときよりも多くなる（図４（ｂ）における区間Ｄ３）。 As shown in FIG. 3D, when the drill bit 12 passes through the spring zone 50a and reaches the spring zone 50b, groundwater in the spring zone 50b also flows into the first boring hole 1. To do. Therefore, the chamber 11a receives the groundwater pressure in the spring zone 50b, and the pressure in the chamber 11a becomes higher than when the drill bit 12 does not reach the spring zone 50b (section in FIG. 4(a)). D3). Further, since groundwater in the spring zone 50b is further discharged from the branch pipe 22, the flow rate in the branch pipe 22 is larger than that when the drill bit 12 does not reach the spring zone 50b (FIG. 4(b)). Section D3).

図示を省略するが、削孔ビット１２が湧水帯５０ｃ，５０ｄ（図１参照）に達している場合にも、チャンバ１１ａ内の圧力は、削孔ビット１２が湧水帯５０ｃ，５０ｄに達していないときよりも高くなる（図４（ａ）における区間Ｄ４，Ｄ５）。また、湧水帯５０ｃ，５０ｄにおける地下水が分岐管２２から更に排出されるため、分岐管２２における流量は、削孔ビット１２が湧水帯５０ｃ，５０ｄに達していないときよりも多くなる（図４（ｂ）における区間Ｄ４，Ｄ５）。 Although illustration is omitted, even when the drill bit 12 reaches the spring zones 50c and 50d (see FIG. 1), the pressure in the chamber 11a causes the drill bit 12 to reach the spring zones 50c and 50d. It becomes higher than when it is not (sections D4 and D5 in FIG. 4A). Further, since groundwater in the spring zones 50c and 50d is further discharged from the branch pipe 22, the flow rate in the branch pipe 22 is larger than that when the drill bit 12 does not reach the spring zones 50c and 50d (Fig. Sections D4 and D5 in 4(b).

このように、削孔ビット１２が湧水帯５０に達すると、チャンバ１１ａ内の圧力が高くなり分岐管２２における流量が多くなる。換言すれば、チャンバ１１ａ内の圧力が高くなり分岐管２２における流量が多くなったときに削孔ビット１２が湧水帯５０に達したと判断することができ、湧水帯５０の位置を探査することができる。 In this way, when the drill bit 12 reaches the spring zone 50, the pressure in the chamber 11a increases and the flow rate in the branch pipe 22 increases. In other words, it can be determined that the drill bit 12 has reached the spring zone 50 when the pressure in the chamber 11a is high and the flow rate in the branch pipe 22 is high, and the position of the spring zone 50 is searched. can do.

以上のように、探査ステップＳ２０１では、第１ボーリング穴１を削孔すると共に第１ボーリング穴１を利用して地下水の圧力及び流量を計測し、計測された圧力及び流量に基づいて湧水帯５０の位置を探査する。 As described above, in the exploration step S201, the first boring hole 1 is drilled, the pressure and the flow rate of groundwater are measured using the first boring hole 1, and the spring zone is based on the measured pressure and flow rate. Explore 50 positions.

圧力計１６は、主管体１１のチャンバ１１ａに収容されており、主管体１１と複数の延長管体１４とからなる削孔ロッド１０の前端側に配置されている。そのため、削孔ロッド１０の前端近傍における圧力を計測することができ、削孔ロッド１０が湧水帯５０に達したときの圧力を精度よく計測することができる。したがって、湧水帯５０の位置を探査することができる。 The pressure gauge 16 is housed in the chamber 11 a of the main pipe body 11, and is arranged on the front end side of the drilling rod 10 including the main pipe body 11 and the plurality of extension pipe bodies 14. Therefore, the pressure in the vicinity of the front end of the drilling rod 10 can be measured, and the pressure when the drilling rod 10 reaches the spring zone 50 can be accurately measured. Therefore, the position of the spring zone 50 can be searched.

なお、湧水帯５０の位置を探査において、チャンバ１１ａ内の圧力又は分岐管２２における流量のいずれかのみを用いてもよいが、湧水帯５０の状態によっては、削孔ビット１２が湧水帯５０に達しても圧力又は流量の変化が小さい場合がある。このような場合には、削孔ビット１２が湧水帯５０に達したか否かの判断が難しく、湧水帯５０の位置を正確に探査することができないおそれがある。このような理由から、チャンバ１１ａ内の圧力と分岐管２２における流量との両方に基づいて湧水帯５０の位置を探査することが好ましい。探査ステップＳ２０１は、湧水帯５０の位置が特定されていない状態で行われるので、探査ステップＳ２０１で正確な地下水の圧力、流量を把握することは難しい。 It should be noted that in exploring the position of the spring zone 50, either the pressure in the chamber 11a or the flow rate in the branch pipe 22 may be used, but depending on the state of the spring zone 50, the boring bit 12 may seep. Even when the belt 50 is reached, the change in pressure or flow rate may be small. In such a case, it is difficult to determine whether or not the drill bit 12 has reached the spring zone 50, and it may not be possible to accurately search the position of the spring zone 50. For this reason, it is preferable to search the position of the spring zone 50 based on both the pressure in the chamber 11a and the flow rate in the branch pipe 22. Since the exploration step S201 is performed in a state where the position of the spring zone 50 is not specified, it is difficult to grasp the accurate groundwater pressure and flow rate in the exploration step S201.

＜削孔ステップ＞
次に、削孔ステップＳ２０２について、図５を参照して説明する。 <Drilling step>
Next, the drilling step S202 will be described with reference to FIG.

削孔ステップＳ２０２では、図５（ａ）から図５（ｃ）に示すように、削孔ロッド３０を用いて、探査された湧水帯５０のうち切羽Ｓから最も近くにある湧水帯５０ａの位置まで第２ボーリング穴２を削孔する。具体的には、湧水帯５０ａを通過する位置まで第２ボーリング穴２を削孔する。探査ステップＳ２０１において湧水帯５０ａの位置が探査されているので、第２ボーリング穴２の削孔長を、トンネルＴの切羽Ｓの位置と、探査された湧水帯５０ａの位置と、に基づいて設定することができる。 In the drilling step S202, as shown in FIGS. 5(a) to 5(c), the drilling rod 30 is used, and the spring zone 50a which is the closest to the face S among the spring zones 50 searched. Drill the second boring hole 2 to the position. Specifically, the second boring hole 2 is drilled to a position where it passes through the spring zone 50a. Since the position of the spring zone 50a has been searched in the search step S201, the drilling length of the second boring hole 2 is based on the position of the face S of the tunnel T and the searched position of the spring zone 50a. Can be set.

削孔ロッド３０は、円筒状の管体３１と、管体３１の前端に着脱可能に装着された削孔ビット３２と、を備える。削孔ビット３２は、削孔ステップＳ２０２では管体３１に装着された状態で使用され、後述する情報取得ステップＳ２０３において管体３１から取り外される。 The drilling rod 30 includes a cylindrical tube body 31 and a drilling bit 32 detachably attached to the front end of the tube body 31. The drill bit 32 is used in a state of being mounted on the pipe body 31 in the drilling step S202, and is removed from the pipe body 31 in an information acquisition step S203 described later.

削孔ビット３２は、管体３１に装着された状態では、管体３１に対して回転不能であり、管体３１と共に回転する。管体３１は、不図示の削孔機によって支持される。削孔機は、管体３１を前方に押圧すると共に管体３１を回転させる。これにより、削孔ビット３２が地山に押し付けられた状態で回転し、第２ボーリング穴２が削孔される。 The boring bit 32 cannot rotate with respect to the pipe body 31 when mounted on the pipe body 31, and rotates together with the pipe body 31. The pipe body 31 is supported by a boring machine (not shown). The boring machine presses the pipe body 31 forward and rotates the pipe body 31. As a result, the drill bit 32 is rotated while being pressed against the natural ground, and the second boring hole 2 is drilled.

管体３１は、別の管体３１を継足し可能に形成されている。図５（ｂ）に示すように、第２ボーリング穴２の削孔に伴って、別の管体３１が継ぎ足され、削孔ロッド３０が延長される。 The tubular body 31 is formed so that another tubular body 31 can be added. As shown in FIG. 5( b ), another pipe 31 is added and the drilling rod 30 is extended in association with the drilling of the second boring hole 2.

削孔ビット３２の最大外寸は、管体３１の外径よりも大きく、第２ボーリング穴２は、管体３１の外径よりも大きい内径で削孔される。そのため、第２ボーリング穴２の内周面２ｓと管体３１の外周面との間には隙間が形成される。 The maximum outer size of the drill bit 32 is larger than the outer diameter of the pipe body 31, and the second boring hole 2 is drilled with an inner diameter larger than the outer diameter of the pipe body 31. Therefore, a gap is formed between the inner peripheral surface 2s of the second boring hole 2 and the outer peripheral surface of the tubular body 31.

第２ボーリング穴２の削孔時には、排泥用の水が管体３１の後端から削孔ビット３２の後端に供給される。削孔ビット３２にはその後端と前端との間を貫通する孔３３が形成されており、削孔ビット３２の後端に供給された水は、孔３３を通じて削孔ビット３２の前方に噴出される。削孔ビット３２から噴出された水は、削孔により生じる掘削ズリと共に、第２ボーリング穴２の内周面２ｓと管体３１の外周面との隙間を通じて第２ボーリング穴２の口元に導かれる。 At the time of drilling the second boring hole 2, the water for draining mud is supplied from the rear end of the pipe body 31 to the rear end of the drill bit 32. The hole drilling bit 32 is formed with a hole 33 penetrating between the rear end and the front end thereof, and the water supplied to the rear end of the hole drilling bit 32 is ejected to the front of the hole drilling bit 32 through the hole 33. It The water ejected from the boring bit 32 is guided to the mouth of the second boring hole 2 through the gap between the inner peripheral surface 2s of the second boring hole 2 and the outer peripheral surface of the pipe body 31 together with the excavation gap caused by the boring hole. ..

なお、図示を省略するが、第２ボーリング穴２の口元に保護管を嵌入してもよい。 Although not shown, a protective tube may be fitted into the mouth of the second boring hole 2.

探査ステップＳ２０１において探査した湧水帯５０ａの位置まで第２ボーリング穴２を削孔したところで、削孔ステップＳ２０２を終了する。 When the second boring hole 2 is drilled to the position of the spring zone 50a searched in the search step S201, the drilling step S202 is ended.

＜情報取得ステップ＞
次に、情報取得ステップＳ２０３について、図６を参照して説明する。 <Information acquisition step>
Next, the information acquisition step S203 will be described with reference to FIG.

情報取得ステップＳ２０３では、図６（ｄ）に示すように、第２ボーリング穴２に取水管４０を挿入し、湧水帯５０ａにおける地下水を取水管４０に取り込む。取水管４０における圧力及び流量を圧力計４１及び流量計４２を用いて計測することにより、地下水の情報としての地下水の圧力及び流量を取得する。取水管４０は、削孔ステップＳ２０２にて用いた削孔ロッド３０の管体３１を挿通可能に形成されており、管体３１に挿入された状態で用いられる。 In the information acquisition step S203, as shown in FIG. 6D, the intake pipe 40 is inserted into the second boring hole 2 and the groundwater in the spring zone 50a is taken into the water pipe 40. By measuring the pressure and flow rate in the water intake pipe 40 using the pressure gauge 41 and the flow meter 42, the pressure and flow rate of groundwater as information on groundwater are acquired. The water intake pipe 40 is formed so that the pipe body 31 of the drilling rod 30 used in the drilling step S202 can be inserted therethrough, and is used in a state of being inserted into the pipe body 31.

取水管４０の前端近傍における外周には、パッカ４４が設けられている。パッカ４４は、環状のゴムからなり、拡縮可能である。取水管４０に設けられる不図示の通路を通じてパッカ４４に流体（例えば空気）を供給することによりパッカ４４を拡張させることができる。また、当該通路を通じてパッカ４４から流体を排出させることにより、パッカ４４を収縮させることができる。 A packer 44 is provided on the outer periphery near the front end of the water intake pipe 40. The packer 44 is made of annular rubber and is expandable and contractible. The packer 44 can be expanded by supplying a fluid (for example, air) to the packer 44 through a passage (not shown) provided in the water intake pipe 40. Moreover, the packer 44 can be contracted by discharging the fluid from the packer 44 through the passage.

取水管４０の設置手順について説明する。まず、図６（ａ）に示すように、削孔ステップＳ２０２にて用いた削孔ロッド３０を後退させ、削孔ビット３２を湧水帯５０ａから手間に移動させる。これにより、第２ボーリング穴２の前端と削孔ビット３２との間に空間が形成される。 The installation procedure of the water intake pipe 40 will be described. First, as shown in FIG. 6A, the drilling rod 30 used in the drilling step S202 is retracted, and the drilling bit 32 is moved from the spring zone 50a to the hand. As a result, a space is formed between the front end of the second boring hole 2 and the drill bit 32.

次に、図６（ｂ）に示すように、削孔ロッド３０の管体３１内に取水管４０を挿入し、取水管４０の前端を削孔ビット３２の後端に当接させる。取水管４０と削孔ビット３２との当接よって、取水管４０は、削孔ビット３２の孔３３と連通し、湧水帯５０ａにおける地下水が孔３３を通じて取水管４０に取り込まれる。 Next, as shown in FIG. 6B, the water intake pipe 40 is inserted into the pipe body 31 of the hole drilling rod 30, and the front end of the water intake pipe 40 is brought into contact with the rear end of the hole drilling bit 32. By the contact between the intake pipe 40 and the drill bit 32, the intake pipe 40 communicates with the hole 33 of the drill bit 32, and the groundwater in the spring zone 50 a is taken into the intake pipe 40 through the hole 33.

管体３１に取水管４０を挿入する際には、パッカ４４を収縮しておく。これにより、パッカ４４の外周面と管体３１の内周面３１ｓとが接触するのを防止することができ、パッカ４４の損傷を防止することができる。 When inserting the water intake pipe 40 into the pipe body 31, the packer 44 is contracted. Accordingly, it is possible to prevent the outer peripheral surface of the packer 44 and the inner peripheral surface 31s of the tubular body 31 from coming into contact with each other, and it is possible to prevent damage to the packer 44.

次に、図６（ｃ）に示すように、取水管４０の前端を削孔ビット３２に当接させた状態から取水管４０を更に前方に押し、削孔ビット３２を管体３１から取り外す。そして、パッカ４４が管体３１の前端から出るまで取水管４０を押し込む。 Next, as shown in FIG. 6C, the water intake pipe 40 is pushed further forward from the state where the front end of the water intake pipe 40 is brought into contact with the drill bit 32, and the drill bit 32 is removed from the pipe body 31. Then, the water intake pipe 40 is pushed in until the packer 44 comes out from the front end of the pipe body 31.

次に、図６（ｄ）に示すように、湧水帯５０ａの位置よりもトンネルＴの切羽Ｓ側においてパッカ４４を拡張し、取水管４０の外周面と第２ボーリング穴２の内周面２ｓとの間を閉塞する。また、取水管４０の後端付近に圧力計４１を取付けると共に、取水管４０の後端に流量計４２を取付ける。 Next, as shown in FIG. 6D, the packer 44 is expanded on the face S side of the tunnel T with respect to the position of the spring zone 50a, and the outer peripheral surface of the intake pipe 40 and the inner peripheral surface of the second boring hole 2 are expanded. Block between 2s. A pressure gauge 41 is attached near the rear end of the water intake pipe 40, and a flow meter 42 is attached at the rear end of the water intake pipe 40.

以上により、取水管４０等の設置が完了する。 With the above, the installation of the intake pipe 40 and the like is completed.

以上のように設置された取水管４０には、主に湧水帯５０ａにおける地下水が取り込まれる。そのため、計測される圧力及び流量は、湧水帯５０ａにおける地下水の圧力、及び湧水帯５０ａから取水管４０に流入する地下水の流量に応じて変化する。したがって、湧水帯５０ａにおける地下水の圧力及び流量を精度よく計測することができる。 The intake pipe 40 installed as described above mainly takes in groundwater in the spring zone 50a. Therefore, the measured pressure and flow rate change according to the pressure of groundwater in the spring zone 50a and the flow rate of groundwater flowing into the intake pipe 40 from the spring zone 50a. Therefore, the pressure and flow rate of groundwater in the spring zone 50a can be accurately measured.

取水管４０は、湧水帯５０ａと第２ボーリング穴２の口元との間に渡って設置される。そのため、湧水帯５０ａから取水管４０に流入した地下水は、取水管４０を通じて第２ボーリング穴２の口元まで導かれる。したがって、第２ボーリング穴２の内周面２ｓから流入する地下水が取水管４０の先端から流入したり、湧水帯５０ａの地下水が第２ボーリング穴２の内周面２ｓから地山に浸透したりすることを防止することができ、地下水の情報である流量及び圧力をより高い精度で計測することができる。 The intake pipe 40 is installed across the spring zone 50 a and the mouth of the second boring hole 2. Therefore, the groundwater flowing into the intake pipe 40 from the spring zone 50a is guided to the mouth of the second boring hole 2 through the intake pipe 40. Therefore, groundwater flowing in from the inner peripheral surface 2s of the second boring hole 2 flows in from the tip of the intake pipe 40, and groundwater in the spring zone 50a permeates into the ground from the inner peripheral surface 2s of the second boring hole 2. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of the occurrence of water, and it is possible to measure the flow rate and the pressure, which are information of groundwater, with higher accuracy.

取水管４０の外周面と第２ボーリング穴２の内周面２ｓとの間は、パッカ４４によって閉塞される。したがって、湧水帯５０ａにおける地下水が取水管４０の外周面と第２ボーリング穴２の内周面２ｓとの間を通じて第２ボーリング穴２の口元から排出されるのを防ぐことができ、地下水の流量及び圧力をより高い精度で計測することができる。 A space between the outer peripheral surface of the water intake pipe 40 and the inner peripheral surface 2s of the second boring hole 2 is closed by a packer 44. Therefore, it is possible to prevent groundwater in the spring zone 50a from being discharged from the mouth of the second boring hole 2 through the space between the outer peripheral surface of the intake pipe 40 and the inner peripheral surface 2s of the second boring hole 2. The flow rate and the pressure can be measured with higher accuracy.

また、削孔ロッド３０の管体３１は、第２ボーリング穴２内に残される。そのため、第２ボーリング穴２が崩れるのを管体３１によって防止することができる。したがって、取水管４０を容易に第２ボーリング穴２に挿入することができる。なお、取水管４０の設置後には、管体３１を第２ボーリング穴２から抜き出してもよい。 Further, the pipe body 31 of the drilling rod 30 is left in the second boring hole 2. Therefore, the tube body 31 can prevent the second boring hole 2 from collapsing. Therefore, the water intake pipe 40 can be easily inserted into the second boring hole 2. Note that the pipe body 31 may be extracted from the second boring hole 2 after the water intake pipe 40 is installed.

圧力及び流量の計測後、計測された圧力及び流量を用いて湧水帯５０ａの状態を把握し、対策工を施工する。対策工は、例えば、水抜き穴を削孔して湧水帯５０ａから地下水を抜く工事であり、水抜き穴の内径及び本数は、湧水帯５０ａの状態に基づいて決定される。第２ボーリング穴２を利用した圧力及び流量の計測は、湧水帯から水抜き穴を通じて地下水を抜いている間においても、所望の期間（例えば１ヶ月間）、必要に応じて継続して行われる。継続して圧力及び流量を計測することにより、湧水帯５０ａの状態の変化を把握することができ、例えば、湧水帯５０ａの地下水の圧力、流量が低下しない場合は、追加の水抜き穴の要否を適切に判断することができる。 After measuring the pressure and the flow rate, the state of the spring zone 50a is grasped by using the measured pressure and the flow rate, and a countermeasure work is performed. The countermeasure work is, for example, a construction for drilling a drain hole to drain groundwater from the spring zone 50a, and the inner diameter and the number of drain holes are determined based on the state of the spring zone 50a. The measurement of pressure and flow rate using the second boring hole 2 is continuously performed as needed for a desired period (for example, one month) even while draining groundwater from the spring zone through the drainage hole. Be seen. By continuously measuring the pressure and the flow rate, it is possible to grasp the change in the state of the spring zone 50a. For example, when the pressure and the flow rate of the groundwater in the spring zone 50a do not decrease, an additional drain hole is provided. The necessity of can be appropriately judged.

ところで、第２ボーリング穴２の削孔及び取水管４０の設置にかかる時間やコストは、切羽Ｓと湧水帯５０ａとの距離が長いほど増大する。一方で、トンネル掘進中は実際には湧水帯５０の位置は把握できていない。そのため、例えば、切羽Ｓと探査された湧水帯５０ａとの距離が予め定められた所定距離（例えば１５０ｍ）以上離れている場合に、削孔ステップＳ２０２、情報取得ステップＳ２０３を実施すると効率が悪い。したがって、探査ステップＳ２０１を実施して湧水帯を把握し、トンネルＴを掘進して所定距離に達した後、第２ボーリング穴２を削孔することが好ましい。この場合には、予め定められた所定距離まで切羽Ｓを探査された湧水帯５０ａに近づけることができるため、第２ボーリング穴２の削孔及び取水管４０の設置にかかる時間やコストが増大するのを防止することができる。 By the way, the time and cost required for drilling the second boring hole 2 and installing the intake pipe 40 increase as the distance between the face S and the spring zone 50a increases. On the other hand, during the tunnel excavation, the position of the spring 50 is not actually known. Therefore, for example, when the distance between the face S and the probed spring zone 50a is more than a predetermined distance (for example, 150 m), it is inefficient to perform the drilling step S202 and the information acquisition step S203. .. Therefore, it is preferable to carry out the exploration step S201 to grasp the spring zone, excavate the tunnel T to reach a predetermined distance, and then drill the second boring hole 2. In this case, since the face S can be brought close to the explored spring zone 50a up to a predetermined distance, time and cost required for drilling the second boring hole 2 and installing the intake pipe 40 are increased. Can be prevented.

なお、図示を省略するが、湧水帯５０ｂ，５０ｃ，５０ｄにおける地下水の情報を取得する際には、トンネルＴを掘進した後、湧水帯５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの位置まで第２ボーリング穴２を削孔する。 Although not shown, when obtaining information on groundwater in the spring zones 50b, 50c, 50d, after excavating the tunnel T, the second boring hole 2 is reached to the position of the spring zones 50b, 50c, 50d. Drill a hole.

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above embodiment, the following operational effects are exhibited.

地下水情報取得方法では、探査された湧水帯５０ａの位置まで第２ボーリング穴２を削孔し、第２ボーリング穴２を利用して地下水の情報を取得する。そのため、第２ボーリング穴２には、探査された湧水帯５０ａにおける地下水が流入し、情報取得ステップＳ２０３にて取得される情報は、湧水帯５０ａの他の湧水帯やその他の湧水の影響を受けない湧水帯５０ａの状態であって、湧水帯５０ａの状況を正確に反映する。したがって、切羽Ｓの前方の湧水帯５０ａにおける地下水の情報を精度よく取得することができる。 In the groundwater information acquisition method, the second boring hole 2 is drilled to the position of the explored spring zone 50a, and the groundwater information is acquired using the second boring hole 2. Therefore, groundwater in the explored spring zone 50a flows into the second boring hole 2, and the information acquired in the information acquisition step S203 is the other spring zones of the spring zone 50a and other springs. The state of the spring zone 50a is not affected by the above, and accurately reflects the situation of the spring zone 50a. Therefore, information on groundwater in the spring zone 50a in front of the face S can be accurately acquired.

また、探査ステップＳ２０１を実施後、トンネルＴを掘進した後、第２ボーリング穴２を削孔する。この場合には、切羽Ｓを探査されて把握した湧水帯５０ａに近づけることができるため、第２ボーリング穴２の削孔及び取水管４０の設置にかかる時間やコストが増大するのを防止することができる。 In addition, after performing the exploration step S201, the tunnel T is excavated, and then the second boring hole 2 is drilled. In this case, since the face S can be brought close to the spring zone 50a that has been searched and grasped, it is possible to prevent an increase in time and cost required for drilling the second boring hole 2 and installing the intake pipe 40. be able to.

また、探査ステップＳ２０１では、前端側に圧力計１６を備える削孔ロッド１０を用いて第１ボーリング穴１を削孔し、圧力計１６を用いて圧力を計測し、計測された圧力に基づいてトンネルＴの切羽Ｓの前方の湧水帯５０の位置を探査する。そのため、削孔ロッド１０の前端近傍における圧力を計測することができ、削孔ロッド１０が湧水帯５０に達したときの圧力を計測することができる。したがって、湧水帯５０の位置をより正確に探査することができる。 Further, in the exploration step S201, the first boring hole 1 is drilled using the drilling rod 10 having the pressure gauge 16 on the front end side, the pressure is measured using the pressure gauge 16, and based on the measured pressure. The position of the spring zone 50 in front of the face S of the tunnel T is searched. Therefore, the pressure in the vicinity of the front end of the drilling rod 10 can be measured, and the pressure when the drilling rod 10 reaches the spring zone 50 can be measured. Therefore, the position of the spring zone 50 can be searched more accurately.

また、情報取得ステップＳ２０３では、第２ボーリング穴２に取水管４０を挿入し、探査ステップＳ２０１で探査された湧水帯５０ａの位置よりもトンネルＴの切羽Ｓ側において、第２ボーリング穴２の内周面２ｓと取水管４０の外周面との間をパッカ４４を用いて閉塞して湧水帯５０ａの地下水を取水管４０に導き、取水管４０を利用して地下水の情報を取得する。そのため、湧水帯５０ａから第２ボーリング穴２に流入した地下水は、取水管４０を通じて第２ボーリング穴２の口元まで導かれる。したがって、第２ボーリング穴２の内周面２ｓから流入する地下水が取水管４０の先端から流入したり、湧水帯５０ａの地下水が第２ボーリング穴２の内周面２ｓから地山に浸透したりすることを防止することができ、湧水帯５０ａの地下水の流量及び圧力をより高い精度で計測することができる。 Further, in the information acquisition step S203, the intake pipe 40 is inserted into the second boring hole 2, and the second boring hole 2 is formed on the face S side of the tunnel T with respect to the position of the spring zone 50a searched in the exploration step S201. The space between the inner peripheral surface 2s and the outer peripheral surface of the water intake pipe 40 is closed using a packer 44 to guide the groundwater in the spring zone 50a to the water pipe 40, and the groundwater information is acquired using the water intake pipe 40. Therefore, the groundwater that has flowed into the second boring hole 2 from the spring zone 50a is guided to the mouth of the second boring hole 2 through the intake pipe 40. Therefore, groundwater flowing in from the inner peripheral surface 2s of the second boring hole 2 flows in from the tip of the intake pipe 40, and groundwater in the spring zone 50a permeates into the ground from the inner peripheral surface 2s of the second boring hole 2. Therefore, the flow rate and the pressure of the groundwater in the spring zone 50a can be measured with higher accuracy.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment merely shows a part of the application example of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

上記実施形態では、第２ボーリング穴２を、探査された湧水帯５０のうち切羽Ｓから最も近くにある湧水帯５０ａの位置まで削孔するが、本発明は、この形態に限られない。切羽Ｓから所定距離内に探査された湧水帯５０ａ，５０ｂがある場合には、図７（ａ）に示すように、湧水帯５０ａの位置まで第２ボーリング穴２ａを削孔すると共に、湧水帯５０ｂの位置まで第２ボーリング穴２ｂを削孔してもよい。この場合には、第２ボーリング穴２ａ，２ｂに取水管４０ａ，４０ｂをそれぞれ挿入し、湧水帯５０ａの位置よりもトンネルＴの切羽Ｓ側においてパッカ４４ａを拡張すると共に、湧水帯５０ａと湧水帯５０ｂとの間においてパッカ４４ｂを拡張する。これにより、湧水帯５０ａ，５０ｂから取水管４０ａ，４０ｂに地下水が別々に導かれるため、湧水帯５０ａ，５０ｂにおける地下水の情報を個別に取得することができる。 In the above-described embodiment, the second boring hole 2 is drilled to the position of the spring zone 50a closest to the face S in the explored spring zone 50, but the present invention is not limited to this mode. .. When there are the spring zones 50a and 50b searched within a predetermined distance from the face S, as shown in FIG. 7A, the second boring hole 2a is drilled to the position of the spring zone 50a, and The second boring hole 2b may be drilled to the position of the spring zone 50b. In this case, the intake pipes 40a and 40b are inserted into the second boring holes 2a and 2b, respectively, and the packer 44a is expanded closer to the face S of the tunnel T than the position of the spring zone 50a, and the spring zone 50a and The packer 44b is extended between the spring zone 50b. As a result, groundwater is separately guided from the spring zones 50a, 50b to the intake pipes 40a, 40b, so that information on groundwater in the spring zones 50a, 50b can be individually acquired.

また、切羽Ｓから所定距離内に探査された湧水帯５０ａ，５０ｂがある場合には、図７（ｂ）に示すように、湧水帯５０ｂの位置まで第２ボーリング穴２を削孔し、湧水帯５０ａの位置よりもトンネルＴの切羽Ｓ側においてパッカ４４ａを拡張してもよい。この場合には、湧水帯５０ａ，５０ｂの両方から取水管４０に地下水が導かれるため、湧水帯５０ａ，５０ｂにおける地下水の情報をまとめて取得することができる。 Further, when there are spring zones 50a and 50b searched within a predetermined distance from the face S, as shown in FIG. 7B, the second boring hole 2 is drilled up to the position of the spring zone 50b. The packer 44a may be expanded on the face S side of the tunnel T with respect to the position of the spring zone 50a. In this case, since groundwater is guided to the intake pipe 40 from both the spring zones 50a and 50b, it is possible to collectively acquire the groundwater information in the spring zones 50a and 50b.

上記実施形態では、探査ステップＳ２０１にて、作動水の供給により削孔ビット１２を回転させる水圧式ロータリ削孔システム（ダウンホールモータ１３による削孔システム）により第１ボーリング穴１を削孔するが、他の削孔システムにより第１ボーリング穴１を削孔してもよい。例えば、作動水の供給により削孔ビット１２を回転及び打撃動作させる水圧式ロータリパーカッション削孔システム（ダウンザホールハンマによる削孔システム）であってもよい。 In the above-described embodiment, in the exploration step S201, the first boring hole 1 is drilled by the hydraulic rotary drilling system (the drilling system by the downhole motor 13) that rotates the drilling bit 12 by supplying the working water. Alternatively, the first boring hole 1 may be drilled by another drilling system. For example, a hydraulic rotary percussion drilling system (a drilling system using down-the-hole hammer) that rotates and blows the drilling bit 12 by supplying working water may be used.

１・・・第１ボーリング穴
２・・・第２ボーリング穴
１０・・・削孔ロッド
１６・・・圧力計
４０・・・取水管
４４・・・パッカ
Ｓ・・・切羽
Ｔ・・・トンネル 1... 1st boring hole 2... 2nd boring hole 10... Drilling rod 16... Pressure gauge 40... Intake pipe 44... Packer S... Face T... Tunnel

Claims

A groundwater information acquisition method for acquiring groundwater information in front of the face of a tunnel,
Information on groundwater is obtained using the first boring hole while drilling the first boring hole along the excavation direction of the tunnel, and based on the acquired information, the spring zone in front of the face of the tunnel An exploration step for exploring a position,
A boring step for boring a second boring hole to the position of the searched spring zone,
An information acquisition step of acquiring information on groundwater by using the second boring hole.

The groundwater information acquisition method according to claim 1, wherein after the exploration step is performed, the tunnel is dug and the second boring hole of the exploration step is drilled.

In the exploration step, the first boring hole is drilled using a drilling rod provided with a pressure gauge on the front end side, the pressure is measured using the pressure gauge, and the tunnel pressure is measured based on the measured pressure. The groundwater information acquisition method according to claim 1, wherein the position of the spring zone in front of the face is searched.

In the information acquisition step,
Insert the intake pipe into the second boring hole,
On the face side of the tunnel with respect to the position of the spring zone explored in the exploration step, the inner peripheral surface of the second boring hole and the outer peripheral surface of the intake pipe are closed by using a packer, Guide the groundwater from the spring to the intake pipe,
The groundwater information acquisition method according to claim 1, wherein the groundwater information is acquired using the intake pipe.