JP2020200648A - 変状トンネル対策工の効果予測プログラムとその効果予測方法及び変状トンネル対策工の効果予測装置 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図1、図2及び図9に示すように、変状トンネル(T)に実施予定の対策工(C)の効果を予測するための変状トンネル対策工の効果予測プログラムであって、前記変状トンネルの内空変位速度(v)に基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測する効果予測手順(S120)をコンピュータに実行させることを特徴とする変状トンネル対策工の効果予測プログラムである。
図1及び図2に示す地山Gは、トンネルTを建設するときに掘削される地盤である。地山Gは、トンネルTのトンネル覆工T1の外側で接している。トンネルTは、地山Gを貫通して車両Vを通過させるために必要な空間を確保することを主目的として建設される固定構造物(土木構造物)である。トンネルTは、このトンネルTの建設後、使用中に変状が生じた変状トンネルである。図1及び図2に示すトンネルTは、山岳部の地山G内に山岳工法によって建設される山岳トンネルであり、単線の軌道Rを内包した区間を有する単線トンネルである。トンネルTは、コンクリートを主要材料として地山Gの内側に構築される抗土圧構造物であるトンネル覆工(内壁部)T1と、このトンネル覆工T1の上半分の半円部分を構成するアーチT2と、トンネル覆工T1の下半分の右側部分及び左側部分を構成する側壁T3と、トンネルTの底部を構成する逆アーチ状のインバートT4などを備えている。図1に示す車両Vは、軌道Rに沿って走行する移動体である。車両Vは、例えば、電気車、気動車、客車又は貨車などの鉄道車両である。軌道Rは、車両Vが走行する通路(線路)である。
図8に示す効果確認方法#100は、トンネルTに実施予定の対策工Cの効果を予測する方法である。効果確認方法#100は、トンネル変状検査工程#110と、測定装置設置工程#120と、内空幅測定工程#130と、事前数値解析工程#140と、条件設定工程#150と、内空変位速度演算工程#160と、効果予測工程#170などを含む。
以下では、制御部16の動作を中心として説明する。
図9に示すステップ(以下、Sという)100において、効果予測プログラム記憶部14から効果予測プログラムを制御部16が読み込む。効果予測プログラムを制御部16が読み込むと、一連の効果予測処理を制御部16が開始し、図5及び図6に示すように、構造条件DB1、調査・計測結果の条件DB2及び対策工の条件DB3の条件入力画面を表示部15が表示する。
(1) この実施形態では、トンネルTの内空変位速度vに基づいて、このトンネルTに実施予定の対策工Cの変状抑制効果を予測する効果予測手順S120をコンピュータに実行させる。このため、土圧を受けるトンネルTに実施予定の対策工Cの変状抑制効果を簡単に予測して、最適な対策工Cを選定することができる。その結果、従来、過去の類似事例を参考に経験的に対策工Cを選択していた点が改善されて、トンネルTに実施予定の対策工Cの変状抑制効果を事前に予測することができる。
(1) この実施形態では、トンネルTが鉄道の交通用トンネルである場合を例に挙げて説明したが、鉄道の交通用トンネルにこの発明を限定するものではない。例えば、道路、地下鉄道、地下駐車場又は運河などの他の交通用トンネルや、上水道、水力発電用又は灌漑用の用水路用トンネルや、下水道、ガス、電力線、通信線又は共同溝などの公共事業用トンネルや、地下貯蔵施設、地下工場、地域冷暖房用、地下街又は地下発電所などの他のトンネルについても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、トンネルTが山岳トンネルである場合を例に挙げて説明したが、都市部の地盤中に建設される都市トンネルや、海、河川又は湖沼などの水底に建設される水底トンネルなどについても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、トンネルT内の軌道Rが単線である単線トンネルである場合を例に挙げて説明したが、トンネルT内の軌道Rが複線である複線トンネルである場合についても、この発明を適用することができる。
2 測定装置
2a 照射部
2b 反射部
2c 受光部
2d 距離演算部
2e 送信部
2f 送受信部
3 通信装置
4 効果予測装置
7 事前数値解析データ記憶部
8 条件設定部
9 条件設定データ記憶部
10 内空変位速度演算部
12 効果予測部
16 制御部
G 地山
T トンネル(変状トンネル)
T1 トンネル覆工
T3 側壁
T4 インバート
V 車両
R 軌道
C 対策工(変状トンネル対策工)
C1 裏込注入工
C2 ロックボルト工
C3 内巻工
u 内空幅
L レーザ光
DA 事前数値解析データ(事前数値解析結果)
DA1 構造条件
DA2 調査・計測結果の条件
DA3 対策工の条件
DA4 変状抑制効果
v1,…,vN 対策後の予測内空変位速度
DB 設定条件データ
DB1 構造条件
DB2 調査・計測結果の条件
DB3 対策工の条件
v 内空変位速度(対策前の内空変位速度)
v' 対策後の予測内空変位速度
E 変位抑制効果
Claims (15)
- 変状トンネルに実施予定の対策工の効果を予測するための変状トンネル対策工の効果予測プログラムであって、
前記変状トンネルの内空変位速度に基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測する効果予測手順をコンピュータに実行させること、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測プログラム。 - 請求項1に記載の変状トンネル対策工の効果予測プログラムにおいて、
前記効果予測手順は、前記変状トンネルに将来発生することが予測される内空変位速度に基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測する手順を含むこと、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測プログラム。 - 請求項1又は請求項2に記載の変状トンネル対策工の効果予測プログラムにおいて、
前記効果予測手順は、対策工の変状抑制効果に影響を与える条件をパラメータとしてこの対策工の変状抑制効果を事前に数値解析した事前数値解析結果と、前記変状トンネルの内空変位速度とに基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測する手順を含むこと、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測プログラム。 - 請求項3に記載の変状トンネル対策工の効果予測プログラムにおいて、
前記事前数値解析結果は、前記変状トンネルの構造に関する構造条件と、この変状トンネルの変状の調査及び計測結果に関する調査・計測結果条件と、対策工の種類に関する対策工条件とをパラメータとして組み合わせたときに、組合せ毎に事前に解析した対策工の変状抑制効果の数値解析結果であること、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測プログラム。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の変状トンネル対策工の効果予測プログラムにおいて、
前記効果予測手順は、前記変状トンネルの内空幅を測定する測定装置の測定結果に基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測する手順を含むこと、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測プログラム。 - 変状トンネルに実施予定の対策工の効果を予測する変状トンネル対策工の効果予測方法であって、
前記変状トンネルの内空変位速度に基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測する効果予測工程を含むこと、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測方法。 - 請求項6に記載の変状トンネル対策工の効果予測方法において、
前記効果予測工程は、前記変状トンネルに将来発生することが予測される内空変位速度に基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測する工程を含むこと、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測方法。 - 請求項6又は請求項7に記載の変状トンネル対策工の効果予測方法において、
前記効果予測工程は、対策工の変状抑制効果に影響を与える条件をパラメータとしてこの対策工の変状抑制効果を事前に数値解析した事前数値解析結果と、前記変状トンネルの内空変位速度とに基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測する工程を含むこと、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測方法。 - 請求項8に記載の変状トンネル対策工の効果予測方法において、
前記事前数値解析結果は、前記変状トンネルの構造に関する構造条件と、この変状トンネルの変状の調査及び計測結果に関する調査・計測結果条件と、対策工の種類に関する対策工条件とをパラメータとして組み合わせたときに、組合せ毎に事前に解析した対策工の変状抑制効果の数値解析結果であること、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測方法。 - 請求項6から請求項9までのいずれか1項に記載の変状トンネル対策工の効果予測方法において、
前記効果予測工程は、前記変状トンネルの内空幅を測定する測定装置の測定結果に基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測する工程を含むこと、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測方法。 - 変状トンネルに実施予定の対策工の効果を予測する変状トンネル対策工の効果予測装置であって、
前記変状トンネルの内空変位速度に基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測する効果予測部を備えること、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測装置。 - 請求項11に記載の変状トンネル対策工の効果予測装置において、
前記効果予測部は、前記変状トンネルに将来発生することが予測される内空変位速度に基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測すること、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測装置。 - 請求項11又は請求項12に記載の変状トンネル対策工の効果予測装置において、
前記効果予測部は、対策工の変状抑制効果に影響を与える条件をパラメータとしてこの対策工の変状抑制効果を事前に数値解析した事前数値解析結果と、前記変状トンネルの内空変位速度とに基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測すること、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測装置。 - 請求項13に記載の変状トンネル対策工の効果予測装置において、
前記事前数値解析結果は、前記変状トンネルの構造に関する構造条件と、この変状トンネルの変状の調査及び計測結果に関する調査・計測結果条件と、対策工の種類に関する対策工条件とをパラメータとして組み合わせたときに、組合せ毎に事前に解析した対策工の変状抑制効果の数値解析結果であること、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測装置。 - 請求項11から請求項14までのいずれか1項に記載の変状トンネル対策工の効果予測装置において、
前記効果予測部は、前記変状トンネルの内空幅を測定する測定装置の測定結果に基づいて、この変状トンネルに実施予定の対策工の変状抑制効果を予測すること、
を特徴とする変状トンネル対策工の効果予測装置。
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