JP5839273B2 - In-situ test method and in-situ test apparatus - Google Patents

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本発明は、地層処分施設における支保の化学的な影響を評価する原位置試験方法および原位置試験装置に関するものである。   The present invention relates to an in-situ test method and an in-situ test apparatus for evaluating chemical effects of support in a geological disposal facility.

図1は、核燃料サイクルを示す模式図である。図1に示すように、再処理工場F1で処理され、利用できなくなった高レベルの放射性廃棄物は、高レベル放射性廃棄物貯蔵施設F2で一定期間貯蔵され、その後、地層処分される。このように、高レベルの放射性廃棄物を地層処分する施設が地層処分施設F3である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a nuclear fuel cycle. As shown in FIG. 1, high-level radioactive waste that has been treated at the reprocessing plant F1 and is no longer usable is stored for a certain period in the high-level radioactive waste storage facility F2, and then disposed of in geological formation. Thus, the facility for geological disposal of high-level radioactive waste is the geological disposal facility F3.

図2は、地層処分施設を示す概念図である。図2に示すように、地層処分施設F3は、地上施設S1と地下施設S2とから構成される。地下施設S2は、坑道群Tと、地上施設S1から坑道群Tにアクセスするための立坑T1または斜抗(図示せず)とから構成される。坑道群Tは、数km四方の広さに設けられ、その坑道延長は数百kmにわたることが想定されている。また、わが国では、坑道群Tを地下300m以深の地下施設とすることが法令で定められている。   FIG. 2 is a conceptual diagram showing a geological disposal facility. As shown in FIG. 2, the geological disposal facility F3 includes a ground facility S1 and an underground facility S2. The underground facility S2 includes a tunnel group T, and a shaft T1 or a slope (not shown) for accessing the tunnel group T from the ground facility S1. The tunnel group T is provided in a width of several km square, and the tunnel extension is assumed to extend over several hundred km. In Japan, it is stipulated by law that the tunnel group T be an underground facility deeper than 300 m.

この地層処分施設F3は、硬質岩と堆積軟岩の二つを対象とした岩種に対して地下施設S2の建設や処分に係る技術的な検討や計画が国や関連機関において行われている。   In this geological disposal facility F3, technical examinations and plans related to the construction and disposal of the underground facility S2 are being conducted in the country and related organizations for the rock types targeting hard rock and sedimentary soft rock.

ところで、坑道の支保やグラウトに用いられるセメント系材料は、地下水と反応して坑道の周辺環境を高アルカリの環境にする。この高アルカリの環境は、緩衝材や埋め戻しに用いるベントナイトや、周辺岩盤に化学的な影響(ベントナイトや岩盤の変質)を与え、それに伴う力学的な性能の低下や劣化(強度の低下や剛性の低下(変形性の増加)など)、水理・物質移動特性の変化が生じる可能性が指摘されている(たとえば、非特許文献1参照)。このため、低アルカリ性吹付けコンクリートや、セメントの使用量を極力抑えた坑道の構築方法が研究され、開発されている(たとえば、特許文献1参照)。   By the way, the cementitious material used for shaft support and grout reacts with groundwater to make the surrounding environment of the tunnel a highly alkaline environment. This highly alkaline environment chemically affects the bentonite used for buffer materials and backfilling and surrounding rock mass (bentonite and rock mass alteration), and the resulting mechanical performance degradation and degradation (decrease in strength and stiffness) It has been pointed out that hydrological / mass transfer characteristics may change (for example, see Non-Patent Document 1). For this reason, low-alkaline shotcrete and methods for constructing tunnels that minimize the amount of cement used have been studied and developed (for example, see Patent Document 1).

そして、開発のつぎの段階では、これまでの研究、開発で得られた成果を原位置で評価することが求められている。   At the next stage of development, it is required to evaluate the results obtained in the past research and development in situ.

特許第4356252号公報Japanese Patent No. 4356252

「わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性 −地層処分研究開発第2次取りまとめ−分冊2 地層処分の工学技術」核燃料サイクル開発機構,平成11年11月26日,p.IV−220"Technical reliability of geological disposal of high-level radioactive waste in Japan-Geological disposal research and development second summary-Volume 2 Engineering technology of geological disposal" Nuclear Fuel Cycle Development Organization, November 26, 1999, p. IV-220

しかしながら、研究、開発で得られた成果は、周辺岩盤や地下水の状態などの地質環境に左右され、地質環境の影響を制御しなければ、正確な評価は難しい。   However, the results obtained through research and development depend on the geological environment such as the surrounding rock mass and groundwater conditions, and accurate evaluation is difficult unless the influence of the geological environment is controlled.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周辺岩盤や地下水の状態などの地質環境の変化の影響を制御可能な原位置試験方法および原位置試験装置を提供することを目的とする。   This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at providing the in-situ test method and in-situ test apparatus which can control the influence of the change of geological environment, such as the surrounding rock mass and the state of groundwater .

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、坑道に敷設された支保の化学的影響を評価する原位置試験方法であって、前記坑道の内空側から地山側に向けて筒状に掘削するとともに、掘削により形成された筒状の空隙に非セメント系材料を充填することにより、支保および所定深さの岩盤を周辺支保および周辺岩盤から隔離し、隔離した岩盤における間隙水圧を計測するとともに、前記隔離した岩盤に流れる水を採取することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is an in-situ test method for evaluating the chemical effect of a support installed in a tunnel, from the inner space side to the ground side of the tunnel. By excavating into a cylindrical shape, and filling the cylindrical void formed by excavation with a non-cement-based material, the support and the rock at a predetermined depth are isolated from the peripheral support and the surrounding rock, and the gap in the isolated rock The water pressure is measured and the water flowing in the isolated rock is collected.

また、本発明は、上記発明において、前記隔離した岩盤の深さ方向複数の位置から水を採取することを特徴とする。   Moreover, the present invention is characterized in that, in the above invention, water is collected from a plurality of positions in the depth direction of the isolated rock mass.

また、本発明は、上記発明において、前記坑道の内空側に、隔離した支保に内部空間が臨む圧力容器を設け、前記圧力容器から隔離した支保に向けて前記隔離した岩盤の最深部で計測した間隙水圧と同一水圧の水を供給することを特徴とする。   Further, in the present invention, in the above invention, a pressure vessel having an internal space facing an isolated support is provided on the inner space side of the tunnel, and measurement is performed at the deepest part of the isolated rock mass toward the support isolated from the pressure vessel. The water having the same water pressure as the pore water pressure is supplied.

また、本発明は、上記発明において、前記坑道の内空側に、隔離した支保に内部空間が臨む圧力容器を設け、前記圧力容器に所要圧力の水を供給し、隔離した岩盤に想定する流れ場を設けることを特徴とする。   Further, in the present invention, in the above invention, a pressure vessel having an internal space facing an isolated support is provided on the inner space side of the mine shaft, water of a required pressure is supplied to the pressure vessel, and the flow assumed for the isolated bedrock It is characterized by providing a place.

また、本発明は、上記発明において、所要の期間が経過した後に、隔離した支保および岩盤をオーバーコアリングし、支保と該支保に接する岩盤とを含むコア供試体を採取することを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, after a required period has elapsed, the isolated support and the rock mass are over-cored, and a core specimen including the support and the rock mass in contact with the support is collected. .

また、本発明は、支保が敷設された坑道の内空側から地山側に向けて筒状に形成された空隙に非セメント系材料を充填することにより、支保および所定深さの岩盤を周辺支保および周辺岩盤から隔離し、隔離した岩盤における支保の化学的影響の評価に用いる原位置試験装置であって、前記隔離した岩盤における間隙水圧を計測するとともに、前記隔離した岩盤に流れる水を採取する採水管と、隔離した支保および岩盤を囲むように前記坑道の内空側から地山側に挿入かつ固着され、隔離した支保に内部空間が臨む圧力容器とを備えたことを特徴とする。   Further, the present invention provides a peripheral support for a support and a bedrock of a predetermined depth by filling a non-cement-based material into a space formed in a cylindrical shape from the inner space side to the natural ground side of the tunnel where the support is laid. Is an in-situ test apparatus that is isolated from the surrounding rock mass and used to evaluate the chemical effect of the support in the isolated rock mass, and measures the pore water pressure in the isolated rock mass and collects the water flowing in the isolated rock mass It is characterized by comprising a water sampling pipe and a pressure vessel which is inserted and fixed from the inner space side of the mine shaft to the natural ground side so as to surround the isolated support and the rock, and the inner space faces the isolated support.

本発明にかかる原位置試験方法は、坑道の内空側から地山側に向けて筒状に掘削するとともに、掘削により形成された筒状の空隙に非セメント系材料を充填することにより、支保および所定深さの岩盤を周辺支保および周辺岩盤から隔離し、隔離した岩盤における間隙水圧を計測するとともに、隔離した岩盤に流れる水を採取するので、周辺岩盤や地下水の状態などの地質環境の変化の影響を制御できる。これにより、本発明にかかる原位置試験方法によれば、坑道に敷設された支保の化学的影響を正確に評価できる。   The in-situ test method according to the present invention excavates in a cylindrical shape from the inner space side of the tunnel toward the natural ground side, and fills the cylindrical void formed by the excavation with a non-cement material, thereby supporting and The rocks of a given depth are isolated from the surrounding support and the surrounding rocks, and the pore water pressure in the isolated rocks is measured, and the water flowing in the isolated rocks is collected, so changes in the geological environment such as the surrounding rocks and groundwater conditions You can control the impact. Thereby, according to the in-situ test method concerning the present invention, the chemical influence of the support installed in the tunnel can be evaluated accurately.

本発明にかかる原位置試験装置は、隔離した岩盤における間隙水圧を計測するとともに、隔離した岩盤に流れる水を採取する採水管と、隔離した支保および岩盤を囲むように坑道の内空側から地山側に挿入かつ固定され、隔離した支保に内部空間が臨む圧力容器を備えたので、周辺岩盤や地下水などの地質環境の変化の影響を制御できる。これにより、本発明にかかる原位置試験装置によれば、坑道に敷設された支保の化学的影響を正確に評価できる。   The in-situ test apparatus according to the present invention measures the pore water pressure in an isolated rock mass, collects water flowing in the isolated rock mass, and surrounds the isolated support and rock mass from the inside of the mine shaft to the ground. It is equipped with a pressure vessel that is inserted and fixed on the mountain side and has an internal space facing an isolated support, so it is possible to control the influence of changes in the geological environment such as surrounding rock mass and groundwater. Thereby, according to the in-situ test device concerning the present invention, the chemical influence of the support installed in the tunnel can be evaluated accurately.

図1は、核燃料サイクルを示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a nuclear fuel cycle. 図2は、高レベル放射性廃棄物の埋設処分施設を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a high-level radioactive waste embedding disposal facility. 図3は、本発明の実施の形態である原位置試験方法および原位置試験装置を用いる試験坑道を試験アクセス坑道との関係で示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a test tunnel using the in-situ test method and the in-situ test apparatus according to the embodiment of the present invention in relation to the test access tunnel. 図4は、図3に示した試験坑道の横断面を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross-section of the test mine shown in FIG. 図5−1は、本発明の実施の形態である原位置試験方法を説明するための断面図であって、対象となる試験坑道を示す図である。FIGS. 5-1 is sectional drawing for demonstrating the in-situ test method which is embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows the test mine used as object. 図5−2は、本発明の実施の形態である原位置試験方法を説明するための断面図であって、坑道の内空側から地山側に向けて円筒状に掘削した状態を示す図である。5-2 is sectional drawing for demonstrating the in-situ test method which is embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows the state dug cylindrically toward the natural ground side from the inner space side of a tunnel. is there. 図5−3は、本発明の実施の形態である原位置試験方法を説明するための断面図であって、掘削により生じた円筒状の空隙に非セメント系材料を充填した状態を示す図である。FIG. 5-3 is a cross-sectional view for explaining the in-situ test method according to the embodiment of the present invention, and shows a state in which a non-cement-based material is filled in a cylindrical gap generated by excavation. is there. 図5−4は、本発明の実施の形態である原位置試験方法を説明するための断面図であって、坑道の内空側から地山側に向けてボーリング孔を掘削した状態を示す図である。5-4 is sectional drawing for demonstrating the in-situ test method which is embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows the state which excavated the boring hole toward the natural ground side from the inner space side of a tunnel. is there. 図5−5は、本発明の実施の形態である原位置試験方法および原位置試験装置を説明するための断面図であって、隔離した岩盤に内部空間が臨む容器を設置した状態を示す図である。FIG. 5-5 is a cross-sectional view for explaining the in-situ test method and the in-situ test apparatus according to the embodiment of the present invention, and shows a state in which a container having an internal space facing an isolated bedrock is installed. It is. 図5−6は、本発明の実施の形態である原位置試験方法および原位置試験装置を説明するための断面図であって、採水管を挿入した状態を示す図である。5-6 is sectional drawing for demonstrating the in-situ test method and in-situ test apparatus which are embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows the state which inserted the water sampling pipe | tube. 図6は、支保に高強度吹付けコンクリートを採用した例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example in which high-strength shotcrete is adopted for the support. 図7は、支保に低アルカリ吹付けコンクリートを採用した例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example in which low alkali shot concrete is adopted for support.

以下に、本発明にかかる原位置試験方法および原位置試験装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態に示す例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an in-situ test method and an in-situ test apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the examples shown in the embodiments.

図3は、本発明の実施の形態である原位置試験方法および原位置試験装置を用いる試験坑道を試験アクセス坑道との関係で示す模式図であり、図4は、図3に示した試験坑道の横断面を示す断面図である。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a test tunnel using the in-situ test method and the in-situ test apparatus according to the embodiment of the present invention in relation to the test access tunnel, and FIG. 4 is a test tunnel shown in FIG. It is sectional drawing which shows no cross section.

本実施の形態である原位置試験方法および原位置試験装置は、坑道に敷設された支保Mの化学的な影響を評価するもので、JAEA(日本原子力研究開発機構)の幌延の地下施設と同様の軟岩における地層処分施設を対象とする。   The in-situ test method and in-situ test apparatus according to the present embodiment evaluates the chemical effect of the support M installed in the mine shaft, and is similar to the Horanobe underground facility of JAEA (Japan Atomic Energy Agency). Targeted for geological disposal facilities in soft rocks.

本実施の形態である原位置試験方法は、図3に示すように、試験アクセス坑道GAから分岐して建設した試験坑道GTを原位置とする。試験坑道GTには、評価対象となる構造の支保M1を構築した一定区間A1と比較対象となる構造の支保M2,M3を構築した一定区間A2,A3とを設ける。本実施の形態で示す例では、岩石を利用し、セメントの使用量を極力抑えたセグメント(以下、「岩石利用のセグメント」という)で構築した支保を評価対象となる構造の支保M1とし、比較対象として、高強度吹付けコンクリートで構築した支保および低アルカリ吹付けコンクリートで構築した支保を支保M2,M3とする。なお、支保M1を構成する岩石利用のセグメントは、図5−1に示すように、花崗岩などで構成される岩石aを鋼製枠bの内部に充填して、鋼製枠bと一体化したもので、岩石aと岩石aとの間には、セメント・モルタルcが充填される。また、岩石利用のセグメントで構築した支保M1は、セグメントの地山E側に砕石dなどを利用して裏込めする一方、セグメントの試験坑道GT側が鋼製枠bの鋼板で被覆される。   In the in-situ test method according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the test tunnel GT constructed by branching from the test access tunnel GA is used as the original position. The test tunnel GT is provided with a fixed section A1 in which a support M1 having a structure to be evaluated is constructed and a fixed section A2 and A3 in which supports M2 and M3 having a structure to be compared are constructed. In the example shown in the present embodiment, a support constructed with a segment using rock and suppressing the amount of cement used as much as possible (hereinafter referred to as “segment using rock”) is defined as a support M1 having a structure to be evaluated. Supports constructed with high-strength shotcrete and supports constructed with low alkali shotcrete are designated as supports M2 and M3. In addition, as shown in FIG. 5-1, the rock-use segment constituting the support M1 is integrated with the steel frame b by filling the rock a composed of granite or the like into the steel frame b. Therefore, cement mortar c is filled between the rock a and the rock a. Further, the support M1 constructed by the rock-use segment is backed up by using the crushed stone d or the like on the natural ground E side of the segment, while the test tunnel GT side of the segment is covered with the steel plate of the steel frame b.

図3に示す例では、試験アクセス坑道GAから試験坑道GTの奥に向けて、比較対象となる構造の支保M2、評価対象となる構造の支保M1、比較対象となる構造の支保M3、をそれぞれ一定区間A2,A1,A3敷設する。具体的な例として、高強度吹付けコンクリートで構築した支保M2(図6参照)、岩石利用のセグメントで構築した支保M1(図5参照)、低アルカリ吹付けコンクリートで構築した支保M3(図7参照)、をそれぞれ一定区間敷設する。なお、試験アクセス坑道GAから試験坑道GTの奥に向けて敷設する支保M(M1〜M3)は、この順番に限られるものではなく、任意の順番で敷設してもよい。   In the example shown in FIG. 3, from the test access tunnel GA toward the back of the test tunnel GT, the support M2 of the structure to be compared, the support M1 of the structure to be evaluated, and the support M3 of the structure to be compared are respectively shown. Lay out certain sections A2, A1, and A3. Specific examples include support M2 constructed with high-strength shotcrete (see FIG. 6), support M1 constructed with a rock-use segment (see FIG. 5), and support M3 constructed with low alkali shotcrete (FIG. 7). )), Respectively. The support M (M1 to M3) laid from the test access tunnel GA toward the back of the test tunnel GT is not limited to this order, and may be laid in any order.

図5は、本発明の実施の形態である原位置試験方法および原位置試験装置を説明するための断面図である。ここでは、岩石利用のセグメントで構築した支保M1を敷設した区間A1を原位置とする原位置試験方法を例に説明する。図5に示すように、本発明の実施の形態である原位置試験方法および原位置試験装置1は、試験坑道GTの内空側から地山E側に向けて筒状に掘削するとともに、掘削により形成された筒状の空隙Dに非セメント系材料Pを充填することにより、支保MAおよび所定深さの岩盤E1を周辺支保MBおよび周辺岩盤E2から隔離し、隔離した岩盤E1における間隙水圧を計測するとともに、隔離した岩盤E1に流れる水を採取するものである。   FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the in-situ test method and in-situ test apparatus according to the embodiment of the present invention. Here, an in-situ test method in which the section A1 in which the support M1 constructed by the rock use segment is laid is used as an in-situ explanation will be described. As shown in FIG. 5, the in-situ test method and in-situ test apparatus 1 according to the embodiment of the present invention excavate in a cylindrical shape from the inner space side of the test tunnel GT toward the natural ground E side. By filling the non-cement material P into the cylindrical gap D formed by the above, the supporting MA and the rock E1 having a predetermined depth are isolated from the peripheral supporting MB and the surrounding rock E2, and the pore water pressure in the isolated rock E1 is reduced. While measuring, the water which flows into the isolated bedrock E1 is extract | collected.

まず、図5−2に示すように、所要範囲の鋼板(鋼製枠b)を取り除いた後、試験坑道GTの内空側から地山E側に向けて、所定の直径、所定の深さの支保MAおよび岩盤E1が中央に残るように、円筒状に掘削する。所定の直径は、たとえば、10cm〜20cm程度であり、評価対象となる構造の支保M1、比較対象となる構造の支保M2,M3で同一に設定する。所定の深さは、たとえば、1m程度であり、評価対象となる構造の支保M1、比較対象となる構造の支保M2,M3で同一に設定する。なお、掘削には、支保Mおよび岩盤E1,E2を掘削するビットを先端に備えた円筒状の工具Kを用いる。これにより、支保Mおよび岩盤E1,E2には、円筒状の空隙(溝)Dが形成される。   First, as shown in FIG. 5B, after removing the steel plate (steel frame b) in the required range, a predetermined diameter and a predetermined depth from the inner side of the test tunnel GT toward the ground E side. Are excavated in a cylindrical shape so that the support MA and the bedrock E1 remain in the center. The predetermined diameter is, for example, about 10 cm to 20 cm, and is set the same for the support M1 of the structure to be evaluated and the supports M2 and M3 of the structure to be compared. The predetermined depth is, for example, about 1 m, and is set the same for the support M1 of the structure to be evaluated and the supports M2 and M3 of the structure to be compared. For excavation, a cylindrical tool K having a tip for excavating the support M and the rocks E1 and E2 is used. As a result, cylindrical gaps (grooves) D are formed in the support M and the rocks E1 and E2.

つぎに、図5−3に示すように、掘削により形成された円筒状の空隙Dに非セメント系材料Pを充填する。非セメント系材料Pは、たとえば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリカレジンなどの材料であり、岩盤E1に与える化学的影響が小さい遮水材料を用いる。また、非セメント系材料Pの充填は、空隙の奥側(地山E側)から手前側(内空側)に向けて行い、空隙Dが残らないようにする。これにより、支保MAおよび所定深さの岩盤E1は、周辺支保MBおよび周辺岩盤E2から隔離される。なお、掘削した円筒状の空隙Dに円筒状の工具Kを残置した状態で非セメント系材料Pを充填してもよい。また、掘削した円筒状の空隙Dに円筒状の金属製の管(たとえば、鋼管)を挿入し、その後、非セメント系材料Pを充填してもよい。また、掘削した円筒状の空隙Dに工具Kの肉厚よりも薄い肉厚の円筒状の金属製の管(たとえば、ステンレス管)を挿入し、その後、非セメント系材料Pを充填してもよい。また、円筒状の空隙Dを掘削する際に工具Kの肉厚よりも薄い肉厚の円筒状の管を挿入し、工具Kを引き抜く際に円筒状の管を残置させてもよい。   Next, as shown in FIG. 5-3, a non-cement-based material P is filled into a cylindrical gap D formed by excavation. The non-cement-based material P is, for example, a material such as urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, or silica resin, and uses a water shielding material that has a small chemical effect on the rock mass E1. Further, the filling of the non-cement system material P is performed from the back side of the space (the ground E side) to the front side (inside air side) so that the space D does not remain. As a result, the support MA and the rock E1 having a predetermined depth are isolated from the peripheral support MB and the peripheral rock E2. The non-cement material P may be filled with the cylindrical tool K left in the excavated cylindrical gap D. Further, a cylindrical metal pipe (for example, a steel pipe) may be inserted into the excavated cylindrical gap D, and then the non-cement material P may be filled. Further, a cylindrical metal pipe (for example, a stainless steel pipe) having a thickness smaller than the thickness of the tool K is inserted into the excavated cylindrical gap D, and thereafter, the non-cement material P is filled. Good. Alternatively, a cylindrical tube having a thickness smaller than that of the tool K may be inserted when the cylindrical gap D is excavated, and the cylindrical tube may be left when the tool K is pulled out.

つぎに、図5−4に示すように、周辺支保MBおよび周辺岩盤E2から隔離した支保MAおよび岩盤E1の中心に、中心が一致するように、所要直径のボーリング孔Bを設ける。ボーリング孔Bは、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1における間隙水圧を計測するとともに、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1に流れる水を採取するためのもので、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1よりも深いところから流入する地下水や支保M側から流入する水(供給した水)である。   Next, as shown in FIG. 5-4, a bored hole B having a required diameter is provided so that the centers coincide with the centers of the support MA and the rock mass E1 isolated from the peripheral support MB and the peripheral rock mass E2. The borehole B is used to measure the pore water pressure in the rock E1 isolated from the surrounding rock E2, and to collect water flowing in the rock E1 isolated from the surrounding rock E2, and more than the rock E1 isolated from the surrounding rock E2. It is the groundwater that flows in from deep places and the water that flows in from the support M side (supplied water).

つぎに、図5−5に示すように、周辺支保MBおよび周辺岩盤E2から離隔した支保MAおよび岩盤E1を囲み、上述した円筒状の空隙Dと同心円をなすように、試験坑道GTの内空側から地山E側に向けて、円筒状に掘削する。掘削には、支保Mおよび岩盤E1,E2を掘削するビットを先端に備えた円筒状の工具K2を用いる。これにより、円筒状の工具K2は、支保Mおよび岩盤E1,E2に進入する。そして、この工具K2を残置し、この工具K2を圧力容器に転用する。なお、工具K2の直径は、たとえば、30cm程度であり、評価対象となる構造の支保M2,M3においても同一直径の工具K2を用いる。また、工具K2の掘削深さは、たとえば、50cm程度であり、評価対象となる構造の支保M2,M3においても同一の掘削深さに設定する。   Next, as shown in FIG. 5-5, the inner space of the test tunnel GT is surrounded by the support MA and the rock E1 separated from the peripheral support MB and the peripheral rock E2, and is concentric with the cylindrical gap D described above. Excavate in a cylindrical shape from the side toward the natural ground E side. For excavation, a cylindrical tool K2 having a tip for excavating the support M and the rocks E1 and E2 is used. Thereby, the cylindrical tool K2 enters the support M and the rock masses E1 and E2. And this tool K2 is left behind and this tool K2 is diverted to a pressure vessel. The diameter of the tool K2 is, for example, about 30 cm, and the tool K2 having the same diameter is also used in the supports M2 and M3 having the structure to be evaluated. The excavation depth of the tool K2 is, for example, about 50 cm, and is set to the same excavation depth in the supports M2 and M3 of the structure to be evaluated.

そして、岩盤E1,E2に進入した工具K2を残置した状態で、掘削により生じた隙間にセメント系のモルタル(図示せず)を充填する。これにより、工具K2は、内部空間が周辺支保MBから離隔した支保MAに臨む状態で固着する。なお、工具K2の固着に用いる材料は、セメント系のモルタルに限られるものではなく、エポキシ樹脂などの材料を適用してもよい。   Then, a cement-based mortar (not shown) is filled in the gap generated by excavation with the tool K2 that has entered the rock masses E1 and E2 remaining. Thereby, the tool K2 is fixed in a state where the internal space faces the support MA that is separated from the peripheral support MB. The material used for fixing the tool K2 is not limited to cement-based mortar, and a material such as an epoxy resin may be applied.

そして、円筒状の工具K2の頭部に蓋を固着することにより、円筒状の工具K2を圧力容器2とする。工具K2の基部に固着した蓋(圧力容器2)には、後述する採水管3が通る孔21が設けてある。また、工具K2の蓋には、注水管22を接続する。注水管22は、圧力容器2に所望の圧力の水を供給するためのもので、上述したように一端を工具K2の頭部に固着した蓋に接続し、他端をポンプ(図示せず)に接続する。   And the cylindrical tool K2 is used as the pressure vessel 2 by fixing a lid to the head of the cylindrical tool K2. The lid (pressure vessel 2) fixed to the base of the tool K2 is provided with a hole 21 through which the water sampling pipe 3 described later passes. In addition, a water injection pipe 22 is connected to the lid of the tool K2. The water injection pipe 22 is for supplying water of a desired pressure to the pressure vessel 2, and as described above, one end is connected to the lid fixed to the head of the tool K2, and the other end is a pump (not shown). Connect to.

なお、上述した例では、工具K2を圧力容器2に転用するものとしてが、掘削した所定深さの円筒状の溝D2から工具K2を抜き去り、別途、円筒状の圧力容器を挿入してもよい。この場合にも、圧力容器の直径および挿入深さを、評価対象となる構造の支保M1、比較対象となる構造の支保M2,M3で同一に設定する。   In the above-described example, the tool K2 is diverted to the pressure vessel 2, but the tool K2 is removed from the excavated cylindrical groove D2 having a predetermined depth, and a cylindrical pressure vessel is inserted separately. Good. Also in this case, the diameter and the insertion depth of the pressure vessel are set to be the same for the support M1 of the structure to be evaluated and the supports M2 and M3 of the structure to be compared.

つぎに、図5−6に示すように、圧力容器2(工具K2の基部に固着した蓋)に設けた孔21を通り、ボーリング孔Bに採水管3を挿入する。採水管3は、周辺支保MBおよび周辺岩盤E2から隔離した支保MAおよび岩盤E1における間隙水圧を計測するとともに、周辺支保MBおよび周辺岩盤E2から隔離した支保MAおよび岩盤E1に流れる水を採取するためのもので、ボーリング孔Bの直径と略同一の外径を有するとともに、ボーリング孔Bの深さに所要の長さ(圧力容器2から試験坑道GTの内空側に突出するための長さ)を有している。また、採水管3は、パッカー31により、深さ方向に複数の区間に区分けされ、それぞれの区間に採水管(枝管(図示せず))が挿通し、それぞれの区間に間隙水圧を計測するセンサ(図示せず)が設けられる。これにより、パッカー31により区分けされた区間ごとに水が採取可能となり、区間ごとに間隙水圧が計測可能となる。なお、採水管3は、所望位置における水の採取、所望位置における間隙水圧の計測、が可能なものであれば、深さ方向に等間隔に区分けするものでもよいし、不等間隔に区分けするものでもよい。   Next, as shown in FIG. 5-6, the water sampling tube 3 is inserted into the bore hole B through the hole 21 provided in the pressure vessel 2 (the lid fixed to the base of the tool K2). The water sampling pipe 3 measures pore water pressure in the support MA and the rock mass E1 isolated from the peripheral support MB and the peripheral rock E2, and collects water flowing in the support MA and the rock mass E1 isolated from the peripheral support MB and the peripheral rock E2. It has an outer diameter substantially the same as the diameter of the boring hole B, and a required length to the depth of the boring hole B (a length for projecting from the pressure vessel 2 to the inner space side of the test tunnel GT). have. The water sampling pipe 3 is divided into a plurality of sections in the depth direction by the packer 31, and a water sampling pipe (branch pipe (not shown)) is inserted into each section, and the pore water pressure is measured in each section. A sensor (not shown) is provided. Thereby, water can be collected for each section divided by the packer 31, and the pore water pressure can be measured for each section. Note that the water sampling pipe 3 may be divided at equal intervals in the depth direction as long as it can collect water at a desired position and measure the pore water pressure at the desired position. It may be a thing.

つぎに、圧力容器2に供給する水が所望の圧力となるように、ポンプを自動制御する。これにより、圧力容器2の内部における水圧が所望の圧力となる。なお、ここで、圧力容器2に供給する水は、純水または原位置で採取した地下水であるが、原位置で採取した地下水は、試験坑道GTの建設(たとえば、グラウト)等の影響を受けていないこと(乱されていないこと)が条件となる。   Next, the pump is automatically controlled so that the water supplied to the pressure vessel 2 has a desired pressure. Thereby, the water pressure inside the pressure vessel 2 becomes a desired pressure. Here, the water supplied to the pressure vessel 2 is pure water or groundwater collected at the original position, but the groundwater collected at the original position is affected by the construction of the test tunnel GT (for example, grout). It must be not (not disturbed).

そして、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1における間隙水圧を計測するとともに、離隔した岩盤に流れる水を採取する採水管3と、隔離した支保MAおよび岩盤E1を囲むように試験坑道GTの内空側から地山E側に挿入かつ固着され、隔離した支保MAに内部空間が臨む圧力容器2とは、原位置試験装置1を構成することになる。   And while measuring the pore water pressure in the bedrock E1 isolated from the surrounding rock mass E2, the inside of the test tunnel GT so that the water sampling pipe 3 which collects the water which flows into the separated rock mass, and the isolated support MA and the rock mass E1 may be enclosed. The pressure vessel 2 that is inserted and fixed to the natural ground E side from the inner space and faces the isolated support MA constitutes the in-situ test apparatus 1.

ところで、圧力容器2に供給する水の圧力(所望の圧力)は、周辺支保MBおよび周辺岩盤E2から隔離した支保MAおよび岩盤E1に想定する流れ場によって定まる。   By the way, the pressure (desired pressure) of the water supplied to the pressure vessel 2 is determined by the flow field assumed for the support MA and the rock mass E1 isolated from the peripheral support MB and the peripheral rock mass E2.

たとえば、岩盤E1に流れ場を生じさせることなく、支保Mから岩盤E1への化学的影響(イオンの移動)が岩盤のマトリックス部分の拡散により生じると想定する場合には、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1の最深部で計測した間隙水圧の水を注水する。なお、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1の最深部の間隙水圧が、試験坑道GTを建設する前に計測した岩盤内(地山E)の初期間隙水圧と変わらないことが想定される場合には、その初期間隙水圧の水を注水すればよい。   For example, when it is assumed that the chemical effect (ion movement) from the support M to the rock mass E1 is caused by the diffusion of the matrix portion of the rock mass without generating a flow field in the rock mass E1, it was isolated from the surrounding rock mass E2. Water of pore water pressure measured at the deepest part of the bedrock E1 is poured. When the pore water pressure in the deepest part of the rock mass E1 isolated from the surrounding rock mass E2 is assumed to be the same as the initial pore water pressure in the rock mass (natural ground E) measured before constructing the test tunnel GT The initial pore water pressure may be poured.

一方、地下水が岩盤E1側から支保M側に向けて流れ、支保Mから岩盤E1への化学的影響(イオンの移動)が主に試験坑道GTへの地下水の流入により生じると想定する場合には、岩盤E1に所定の流量の地下水が流れるように、所要圧力の水を供給する。具体的には、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1の最深部で計測した間隙水圧、原位置試験または室内試験により求めた岩盤の透水係数および支保Mの透水係数、に基づいて、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1に所定の流量の地下水が流れるように、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1の最深部における間隙水圧に対して相対圧として設定する。この場合には、圧力容器2における水圧は、周辺岩盤E2から離隔した岩盤E1の最深部における間隙水圧よりも低い状態になる。   On the other hand, when it is assumed that groundwater flows from the bedrock E1 side to the support M side and the chemical influence (ion movement) from the support M to the bedrock E1 is mainly caused by the inflow of groundwater to the test tunnel GT Then, water of a required pressure is supplied so that groundwater of a predetermined flow rate flows through the bedrock E1. Specifically, based on the pore water pressure measured at the deepest part of the rock mass E1 isolated from the surrounding rock mass E2, the permeability coefficient of the rock mass and the permeability coefficient of the support M determined by the in-situ test or laboratory test, from the surrounding rock mass E2 It sets as a relative pressure with respect to the pore water pressure in the deepest part of the rock mass E1 isolated from the surrounding rock mass E2, so that the groundwater of a predetermined flow volume may flow through the isolated rock mass E1. In this case, the water pressure in the pressure vessel 2 is lower than the pore water pressure in the deepest part of the rock E1 separated from the surrounding rock E2.

他方、水が支保M側から岩盤E1側に向けて流れ、支保Mから岩盤E1への化学的影響(イオンの移動)が主に岩盤E1への水の流出によって生じると想定する場合には、岩盤E1に所定の流量の水が流れるように、所要圧力の水を注水する。具体的には、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1の最深部で計測した間隙水圧、原位置試験または室内試験により求めた岩盤の透水係数および支保Mの透水係数、に基づいて、岩盤E1に所定の流量の地下水が流れるように、周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1の最深部における間隙水圧に対して相対圧として設定する。この場合には、圧力容器2における水圧は、周辺岩盤E2から離隔した岩盤E1の最深部における間隙水圧よりも高い状態になる。   On the other hand, when it is assumed that water flows from the support M side toward the rock mass E1, and the chemical influence (ion movement) from the support M to the rock mass E1 is mainly caused by the outflow of water to the rock mass E1, Water of a required pressure is poured so that a predetermined flow rate of water flows through the bedrock E1. Specifically, the rock E1 is predetermined based on the pore water pressure measured at the deepest part of the rock E1 isolated from the surrounding rock E2, the permeability coefficient of the rock mass and the permeability coefficient of the support M obtained by the in-situ test or the laboratory test. Is set as a relative pressure with respect to the pore water pressure in the deepest part of the rock E1 isolated from the surrounding rock E2. In this case, the water pressure in the pressure vessel 2 is higher than the pore water pressure in the deepest part of the rock E1 separated from the surrounding rock E2.

つぎに、区分けされた区間ごとに所定の時間間隔で間隙水圧を計測するとともに、地下水を採取する。そして、区分けした区間ごとに水質(たとえば、pH,溶存イオン等)をモニタリングする。   Next, the pore water pressure is measured at a predetermined time interval for each section and the groundwater is collected. And water quality (for example, pH, dissolved ions, etc.) is monitored for each section.

そして、所要の期間、具体的には、原位置試験に必要な期間が経過した後、試験坑道GTを埋め戻す前に、周辺岩盤から隔離した岩盤E1をオーバーコアリングし、支保Mと支保Mに接する岩盤E1とそれ以深の岩盤とを含むコア供試体を採取する。そして、採取したコア供試体の化学分析や力学試験等を実施する。コア供試体の化学分析には、支保Mおよび岩盤E1の化学組成の変化をX線回析、熱分析、化学組成分析、水銀圧入試験による間隙孔測定、間隙水中イオン分析等様々な方法が用いられる。また、このほかに、支保Mとして用いられたコンクリートの中性化や、岩石利用のセグメントに用いられた岩石a、セメント・モルタルcおよび鋼板(鋼製枠b)の変化等についても実施する。さらに、所定の時間間隔で採取した地下水の水質とコア供試体の分析から得られた化学的な影響を比較する。   Then, after the required period, specifically the period necessary for the in-situ test has elapsed, before the test tunnel GT is backfilled, the rock E1 isolated from the surrounding rock is over-cored, and the support M and the support M A core specimen including the bedrock E1 in contact with the rock and the bedrock deeper than that is collected. Then, chemical analysis and mechanical testing of the collected core specimen are performed. For the chemical analysis of the core specimen, various methods such as X-ray diffraction, thermal analysis, chemical composition analysis, pore measurement by mercury intrusion test, pore water ion analysis, etc. are used for the chemical composition changes of support M and bedrock E1. It is done. In addition to this, neutralization of the concrete used as the support M and changes in the rock a, cement / mortar c and steel plate (steel frame b) used in the rock-utilizing segment are also carried out. Furthermore, the chemical effect obtained from the analysis of the water quality of the groundwater collected at predetermined time intervals and the core specimen will be compared.

そして、岩石利用のセグメントで構築した支保M1を評価対象とし、高強度吹付けコンクリートで構築した支保M2、低アルカリ吹付けコンクリートで構築した支保M3、を比較対象として、化学的影響を評価する。具体的には、岩石利用のセグメントで構築した支保M1が岩盤E1に及ぼす化学的影響が高強度吹付けコンクリートで構築した支保M2が岩盤E1に及ぼす化学的影響をよりも小さいか否か、岩石利用のセグメントで構築した支保M1が岩盤E1に及ぼす化学的影響が低アルカリコンクリートで構築した支保M3が岩盤E1に及ぼす化学的影響よりも小さいか否かを評価する。   Then, the chemical effect is evaluated using the support M1 constructed with the rock-use segment as an evaluation target, and the support M2 constructed with the high-strength shotcrete and the support M3 constructed with the low alkali shotcrete. Specifically, whether the chemical effect of the support M1 constructed in the rock-use segment on the rock mass E1 is less than the chemical effect of the support M2 constructed of high-strength shotcrete on the rock mass E1. It is evaluated whether or not the chemical influence exerted on the rock mass E1 by the support M1 constructed in the use segment is smaller than the chemical influence exerted on the rock mass E1 by the support M3 constructed by the low alkali concrete.

そして、岩石利用のセグメントで構築した支保M1が高強度吹付けコンクリートで構築した支保M2より岩盤E1に及ぼす影響が少ないと評価されれば、化学的影響の観点からすると、岩石利用のセグメントで構築した支保M1のほうが高強度吹付けコンクリートで構築した支保M2よりも優れていることになる。また、岩石利用のセグメントで構築した支保M1が低アルカリ吹付けコンクリートで構築した支保M3より岩盤E1に及ぼす影響が少ないと評価されれば、化学的影響の観点からすると、岩石利用のセグメントで構築した支保M1のほうが低アルカリ吹付けコンクリートで構築した支保M2よりも優れていることになる。なお、岩石利用のセグメントで構築した支保M1が岩盤E1に及ぼす影響が、低アルカリ吹付けコンクリートで構築した支保M3が岩盤E1に及ぼす影響と同等である場合でも、岩石利用のセグメントで構築した支保M1の強度・剛性を勘案すると、坑道の安定性が優れていることや、支保圧が小さくて済むことにより、掘削断面が小さく、かつ、掘削土量が少なくて済むなどの利点があり、岩石利用で構築した支保M1のほうが低アルカリ吹付けコンクリートで構築した支保M3よりも優れていることになる。   And if it is evaluated that the support M1 constructed in the rock-use segment has less influence on the rock mass E1 than the support M2 constructed in the high-strength shotcrete, it is constructed in the rock-use segment from the viewpoint of chemical influence. The supported M1 is superior to the supported M2 constructed with high-strength shotcrete. Also, if it is evaluated that the support M1 constructed with the rock-use segment has less influence on the rock mass E1 than the support M3 constructed with the low alkali shot concrete, it is constructed with the rock-use segment from the viewpoint of chemical influence The supported M1 is superior to the supported M2 constructed of low alkali shot concrete. Even if the support M1 constructed with the rock-use segment has the same effect on the rock mass E1, the support constructed with the rock-use segment is equivalent to the effect of the support M3 constructed with low alkali shot concrete on the rock mass E1. Taking M1's strength and rigidity into account, it has the advantages that the excavation stability is excellent and the supporting pressure is small, so that the excavation cross section is small and the excavation soil volume is small. The support M1 constructed by use is superior to the support M3 constructed by low alkali shot concrete.

上述した本発明の実施の形態である原位置試験方法は、試験坑道GTの内空側から地山E側に向けて円筒状に掘削するとともに、掘削により形成された円筒状の空隙Dに非セメント系材料Pを充填することにより、支保MAおよび所定深さの岩盤E1を周辺支保MBおよび周辺岩盤E2から隔離するので、周辺岩盤E2や地下水の状態などの地質環境の影響を制御することができる。これにより、試験環境を長期的に安定した状態に維持することが可能となり、長期間を必要とする化学的な影響評価を安定した環境で行うことができる。   The in-situ test method according to the embodiment of the present invention described above excavates in a cylindrical shape from the inner space side of the test tunnel GT toward the natural ground E side, and does not enter the cylindrical gap D formed by excavation. By filling the cement-based material P, the support MA and the rock mass E1 of a predetermined depth are isolated from the peripheral support MB and the peripheral rock mass E2, so that the influence of the geological environment such as the surrounding rock mass E2 and the state of groundwater can be controlled. it can. As a result, the test environment can be maintained in a stable state for a long period of time, and a chemical influence evaluation that requires a long period of time can be performed in a stable environment.

また、圧力容器2に供給する水の圧力を制御することにより、地下水の流動が比較対照する支保Mに及ぼす化学的な影響を評価できる。これにより、地下水が岩盤E1側から支保M側に向けて流れる場合や、支保M側から岩盤E1側に向けて流れる場合において、支保Mが及ぼす化学的な影響の評価が容易になる。   Further, by controlling the pressure of the water supplied to the pressure vessel 2, it is possible to evaluate the chemical influence of the groundwater flow on the support M to be compared. Thereby, when the groundwater flows from the rock E1 side toward the support M side or when the groundwater flows from the support M side toward the rock E1 side, it is easy to evaluate the chemical influence exerted by the support M.

また、圧力容器に供給する水の圧力を岩盤E1の間隙水圧(周辺岩盤E2から隔離した岩盤E1の最深部で計測した間隙水圧)と同一となるようにできるので、岩盤E1に流れ場が生じない状態を人工的に造ることができる。これにより、支保Mから岩盤E1のマトリックスへの化学種(溶存イオン)の拡散による状況を把握できる。   Moreover, since the pressure of the water supplied to the pressure vessel can be the same as the pore water pressure of the rock mass E1 (the pore water pressure measured at the deepest part of the rock mass E1 isolated from the surrounding rock mass E2), a flow field is generated in the rock mass E1. You can artificially create a state without. Thereby, the situation by the diffusion of chemical species (dissolved ions) from the support M to the matrix of the rock E1 can be grasped.

さらに、地下水の流動場が制御できるので、地下水の流動を早くすることで、地下水の流動に伴う化学的な影響の評価に必要な期間を短縮できる可能性がある。なお、評価に必要な期間を短縮すれば、経済的な効果も得られる。   Furthermore, since the groundwater flow field can be controlled, it is possible to shorten the time required for evaluating the chemical effects associated with the flow of groundwater by increasing the flow of groundwater. If the period required for evaluation is shortened, an economic effect can be obtained.

また、圧力容器2に転用する工具K2により生じた隙間にセメント系のモルタルを充填することにより、圧力容器2に転用する工具K2を固着したので、圧力容器2に高い圧力が作用しても、圧力容器2が外れることがない。   Moreover, since the tool K2 to be diverted to the pressure vessel 2 is fixed by filling the gap formed by the tool K2 diverting to the pressure vessel 2 with the cement-based mortar, even if a high pressure acts on the pressure vessel 2, The pressure vessel 2 does not come off.

さらに、円筒状の空隙Dに非セメント系を充填することにより、周辺支保MBおよび周辺岩盤E2から隔離した支保MAおよび岩盤E1は、周辺支保MBおよび周辺岩盤E2からの地下水の流入による影響を排除できる。また、圧力容器2の固着に用いたセメント系のモルタルの影響も排除できる。そして、建設や他の試験による影響を低減することで、試験環境を長期的に安定した状態に維持することができ、長期間にわたる試験を化学的影響評価が安定した環境で実施できる。   Further, by filling the cylindrical gap D with non-cement system, the support MA and the rock mass E1 isolated from the peripheral support MB and the peripheral rock mass E2 eliminate the influence of the inflow of groundwater from the peripheral support MB and the peripheral rock mass E2. it can. In addition, the influence of cement-based mortar used for fixing the pressure vessel 2 can be eliminated. By reducing the effects of construction and other tests, the test environment can be maintained in a stable state for a long period of time, and a test over a long period of time can be performed in an environment where the chemical effect evaluation is stable.

1 原位置試験装置
2 圧力容器
21 孔
22 注水管
3 採水管
31 パッカー
A1,A2,A3 区間
B ボーリング孔
D 空隙
D2 溝
E 地山
E1 岩盤(隔離された岩盤)
E2 周辺岩盤
F3 地層処分施設
GA 試験アクセス坑道
GT 試験坑道
K 工具
K2 工具
M 支保
M1 岩石利用のセグメントで構築した支保(評価対象となる構造の支保)
a 岩石
b 鋼製枠
c セメント・モルタル
d 砕石
M2 高強度吹付けコンクリートで構築した支保(比較対象となる構造の支保)
M3 低アルカリ吹付けコンクリートで構築した支保(比較対象となる構造の支保)
MA 支保(隔離された支保)
MB 周辺支保
P 非セメント系材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-situ test apparatus 2 Pressure vessel 21 Hole 22 Injection pipe 3 Sampling pipe 31 Packer A1, A2, A3 section B Boring hole D Cavity D2 Groove E Jiyama E1 Rock (isolated bedrock)
E2 Peripheral rock mass F3 Geological disposal facility GA Test access tunnel GT Test tunnel K tool K2 tool M support M1 Support built in the segment using rock (support of structure to be evaluated)
a rock b steel frame c cement mortar d crushed stone M2 Support constructed with high-strength shotcrete (support for the structure to be compared)
Support constructed with M3 low alkali shotcrete (support for the structure to be compared)
MA support (isolated support)
MB Peripheral support P Non-cement material

Claims (6)

坑道に敷設された支保の化学的影響を評価する原位置試験方法であって、
前記坑道の内空側から地山側に向けて筒状に掘削するとともに、掘削により形成された筒状の空隙に非セメント系材料を充填することにより、支保および所定深さの岩盤を周辺支保および周辺岩盤から隔離し、
隔離した岩盤における間隙水圧を計測するとともに、前記隔離した岩盤に流れる水を採取して、水質をモニタリングすることを特徴とする原位置試験方法。
An in-situ test method for evaluating the chemical effect of a support installed in a tunnel,
By excavating in a cylindrical shape from the inner space side to the natural ground side of the mine shaft, and filling the cylindrical gap formed by excavation with a non-cement-based material, the support and the rock mass of a predetermined depth are supported in the periphery and Isolated from the surrounding rock,
An in-situ test method characterized by measuring pore water pressure in an isolated rock mass and collecting water flowing in the isolated rock mass and monitoring the water quality .
前記隔離した岩盤の深さ方向複数の位置から水を採取することを特徴とする請求項1に記載の原位置試験方法。   The in-situ test method according to claim 1, wherein water is collected from a plurality of positions in the depth direction of the isolated rock. 前記坑道の内空側に、隔離した支保に内部空間が臨む圧力容器を設け、
前記圧力容器から隔離した支保に向けて前記隔離した岩盤の最深部で計測した間隙水圧と同一水圧の水を供給することを特徴とする請求項1または2に記載の原位置試験方法。
A pressure vessel with an internal space facing an isolated support is provided on the inner space side of the tunnel,
The in-situ test method according to claim 1 or 2, wherein water having the same water pressure as the pore water pressure measured at the deepest part of the isolated rock is supplied toward the support isolated from the pressure vessel.
前記坑道の内空側に、隔離した支保に内部空間が臨む圧力容器を設け、
前記圧力容器に所要圧力の水を供給し、隔離した岩盤に想定する流れ場を設けることを特徴とする請求項1または2に記載の原位置試験方法。
A pressure vessel with an internal space facing an isolated support is provided on the inner space side of the tunnel,
The in-situ test method according to claim 1 or 2, wherein water of a required pressure is supplied to the pressure vessel, and an assumed flow field is provided in the isolated rock mass.
所要の期間が経過した後に、隔離した支保および岩盤をオーバーコアリングし、支保と該支保に接する岩盤とを含むコア供試体を採取することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の原位置試験方法。   After the required period has elapsed, the isolated support and the rock mass are over-cored, and a core specimen including the support and the rock mass in contact with the support is collected. The in-situ test method described in 1. 支保が敷設された坑道の内空側から地山側に向けて筒状に形成された空隙に非セメント系材料を充填することにより、支保および所定深さの岩盤を周辺支保および周辺岩盤から隔離し、隔離した岩盤における支保の化学的影響の評価に用いる原位置試験装置であって、
前記隔離した岩盤における間隙水圧を計測するとともに、前記隔離した岩盤に流れる水を採取する採水管と、
隔離した支保および岩盤を囲むように前記坑道の内空側から地山側に挿入され、隔離した支保に内部空間が臨む圧力容器と
を備えたことを特徴とする原位置試験装置。
By filling the gap formed in a cylindrical shape from the inner space side of the tunnel where the support is laid to the natural mountain side with a non-cement-based material, the support and the rock mass of a predetermined depth are isolated from the peripheral support and the surrounding rock mass. An in-situ test device used to evaluate the chemical effect of support in an isolated bedrock,
Measuring the pore water pressure in the isolated rock mass, and a water sampling pipe for collecting water flowing in the isolated rock mass;
An in-situ testing apparatus comprising: a pressure vessel that is inserted from the inner space side of the mine shaft to the ground side so as to surround the isolated support and the rock, and the internal space faces the isolated support.
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