JP6339845B2 - Tunnel construction method - Google Patents
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Description
本発明は、湧水が予想される区間におけるトンネル施工方法に関する。 The present invention relates to a tunnel construction method in a section where spring water is expected.
トンネル工事において、断層破砕帯等の透水性の高い領域を掘削すると、トンネル切羽で湧水が発生し、作業効率が低下するおそれがある。
そのため、湧水が懸念される地山では、水抜き坑や水抜きボーリング等により、トンネル掘削に先行して当該領域の地下水位を低下させておく場合がある。
In tunnel construction, if a highly permeable area such as a fault fracture zone is excavated, spring water may be generated at the tunnel face, which may reduce work efficiency.
For this reason, in a natural mountain where spring water is a concern, the groundwater level in the region may be lowered prior to tunnel excavation by a drainage pit or drainage boring.
水抜き坑は、例えば特許文献1に示すように、本坑トンネルに平行して形成された、水抜きのための小口径トンネルである。すなわち、水抜き坑を本坑トンネルより先行して形成して排水しておくことで、本坑トンネルの掘削時の地下水位を低下させておく。
As shown in
また、水抜きボーリングは、例えば特許文献2に示すように、本坑トンネルの切羽や拡幅部等から、切羽前方に向けてボーリング孔を掘削し、ボーリング孔から排水することで、切羽前方の地下水位を予め低下させておくものである。
In addition, as shown in
土被りが大きく大量の地下水を含む地山や、湖沼や河川等から直接地下水が供給される地山等の場合には、前記従来の地下水位低下方法(水抜き坑や水抜きボーリング等)では、切羽前方の地下水を十分に低下させることができない場合があった。 In the case of a natural mountain with a large earth cover and a large amount of groundwater, or a natural mountain directly supplied with groundwater from a lake or a river, the conventional groundwater level lowering method (such as a drainage pit or drainage boring) In some cases, the groundwater in front of the face could not be lowered sufficiently.
このような観点から、本発明は、地山状況に左右されることなく、トンネル切羽の湧水を効果的に抑制させることを可能とした、トンネル施工方法を提案することを課題とする。 From such a point of view, an object of the present invention is to propose a tunnel construction method capable of effectively suppressing the spring water of the tunnel face without being influenced by the natural ground conditions.
前記課題を解決するために、本発明は、トンネルの切羽前方の湧水が予想される領域に対して複数本の水抜きボーリングを形成する工程と、前記領域においてトンネルを掘進する工程とを備えるトンネル施工方法であって、前記複数本の水抜きボーリングを、トンネル坑内から前記トンネルのトンネル軸と平行または当該トンネル軸に対して傾斜した状態で、前記トンネルの周囲を囲うように配置することを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention comprises a step of forming a plurality of drain boring for a region where spring water in front of the face of the tunnel is expected, and a step of digging a tunnel in the region. A tunnel construction method, wherein the plurality of draining borings are arranged so as to surround the periphery of the tunnel in a state parallel to or inclined with respect to the tunnel axis of the tunnel from the tunnel mine. It is a feature.
かかるトンネル施工方法によれば、トンネルの周囲を取り囲む複数のボーリングにより、切羽前方の水圧を局所的に低下させることができる。
また、大量の湧水が予想される領域であっても、効果的に水圧を低下させることができる。
According to this tunnel construction method, the water pressure in front of the face can be locally reduced by a plurality of bores surrounding the tunnel.
Moreover, even in a region where a large amount of spring water is expected, the water pressure can be effectively reduced.
本発明のトンネル施工方法によれば地山条件に限定されることなく、トンネル切羽の湧水を効果的に抑制させることが可能となる。 According to the tunnel construction method of the present invention, the spring water at the tunnel face can be effectively suppressed without being limited to natural ground conditions.
本実施形態では、湧水が予想される地山におけるトンネル施工方法について説明する。
本実施形態のトンネル施工方法は、水抜きボーリング工程と、掘進工程とを備えている。
This embodiment demonstrates the tunnel construction method in the natural ground where spring water is anticipated.
The tunnel construction method of this embodiment includes a draining boring process and an excavation process.
水抜きボーリング工程は、トンネル1の切羽前方の湧水が予想される領域(以下、「湧水帯3」という)に対して、複数本の水抜きボーリング2,2,…を形成する工程である。
The draining boring step is a step of forming a plurality of draining
水抜きボーリング2は、トンネル1の切羽や側壁(トンネル坑内)あるいは図示しない横坑等から形成する。水抜きボーリング2は、トンネル1の前方に向けてボーリング孔を削孔することにより形成する。
The drain boring 2 is formed from the face of the
図1に示すように、本実施形態では、トンネル1の縦断線形に沿う8本の水抜きボーリング2,2,…を、湧水帯3におけるトンネル1(計画断面)の周囲を囲うように配置する。すなわち、複数本の水抜きボーリング2,2,…は、湧水帯3において形成されるトンネル1の施工が予定されている断面の上下左右に等間隔に配設する。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, eight
本実施形態では、トンネル1の横断面において、トンネル1の外周側に設定した環状(本実施形態では円形のトンネル断面に対応するトンネルの中心と同芯の円状)の仮想線Kを通るように8本の水抜きボーリング2,2,…を配設するが、水抜きボーリング2,2,…の配置は限定されるものでなく、例えば矩形状の仮想線を通るように配設してもよい。
また、水抜きボーリング2の本数および配設ピッチは限定されない。また、水抜きボーリング2は、必ずしも等間隔で配設する必要はなく、地山条件に応じて水抜きボーリング2同士の間隔を変更してもよい。
In the present embodiment, in the cross section of the
Further, the number of the drain boring 2 and the arrangement pitch are not limited. Moreover, the draining boring 2 does not necessarily need to be arranged at equal intervals, and the interval between the
本実施形態では、水抜きボーリング2とトンネル1の外面との離隔距離が、トンネル1の内径D程度となるように水抜きボーリング2を形成する。なお、水抜きボーリング2とトンネル1の外面との離隔距離は限定されるものではないが、トンネル1の内径Dの1倍〜2倍程度とするのが望ましい。
In this embodiment, the drain boring 2 is formed so that the separation distance between the drain boring 2 and the outer surface of the
本実施形態では、湧水帯3の100m以上手前において、水抜きボーリング2の施工を行うものとする。
本実施形態の水抜きボーリング2の口径は250mmとする。
なお、水抜きボーリング2の口径は限定されるものではないが、トンネル坑内や横坑内における施工性を確保するとともに、ボーリング孔内の圧力損失を抑制する観点から、例えば、200mm〜300mm程度あるのが望ましい。
In this embodiment, it is assumed that the draining boring 2 is constructed 100 m or more before the
The diameter of the drain boring 2 of this embodiment is 250 mm.
In addition, although the diameter of the draining boring 2 is not limited, from the viewpoint of securing the workability in the tunnel mine and the side pit and suppressing the pressure loss in the boring hole, for example, about 200 mm to 300 mm. Is desirable.
水抜きボーリング2を横坑から施工する場合には、水抜きボーリング2をトンネル軸とできるだけ平行に形成すればよい。
一方、水抜きボーリング2をトンネル坑内(切羽や側壁)から施工する場合は、トンネル軸から徐々に離隔するように、トンネル軸に対して傾斜した状態で水抜きボーリングを形成すればよい。
When constructing the drain boring 2 from the horizontal shaft, the drain boring 2 may be formed as parallel as possible to the tunnel axis.
On the other hand, when constructing the draining boring 2 from inside the tunnel mine (face or side wall), the draining boring may be formed in an inclined state with respect to the tunnel axis so as to be gradually separated from the tunnel axis.
なお、水抜きボーリング2の施工箇所(ボーリング孔の始点)において、トンネルの一部(例えば、切羽後方の側壁)を拡幅することで、トンネル1の切羽の外周囲を取り囲むように水抜きボーリング2,2,…を形成してもよい。このとき、トンネル軸に対する水抜きボーリング2の傾斜角を小さくあるいは水抜きボーリング2をトンネル軸と平行に形成すればよい。
It should be noted that the drainage boring 2 so as to surround the outer periphery of the face of the
また、横坑から水抜きボーリング2を施工する場合であっても、水抜きボーリング2をトンネル軸に対して傾斜させてもよい。
また、トンネル1の切羽の後方の側壁から、自在ボーリングを用いて水抜きボーリング2,2,…を形成してもよい。この場合には、側壁から斜め前方に所定長削孔した後、トンネル軸と平行に削孔することで、水抜きボーリングを形成すればよい。
Moreover, even if it is a case where the draining boring 2 is constructed from a horizontal shaft, the draining boring 2 may be inclined with respect to the tunnel axis.
Moreover, you may form draining boring 2,2, ... from the side wall behind the face of the
掘進工程は、湧水帯3においてトンネル1を掘進する工程である。
トンネル1は、複数本の水抜きボーリング2,2,…により周囲が取り囲まれた空間4内を掘進する。
The excavation process is a process of excavating the
The
以上、本実施形態のトンネル施工方法によれば、水抜きボーリング2,2,…により排水(地下水Wを水抜きボーリング2に集水)することで、湧水帯3における水抜きボーリング2,2,…により囲まれた空間4内の地下水圧を局所的に低下させることができる。
そのため、切羽前方の地下水位を全体的に低下させる従来の水抜きボーリング工法と比較して、早期に湧水対策効果を発揮することができる。
As described above, according to the tunnel construction method of the present embodiment, the
Therefore, compared with the conventional draining boring method that lowers the groundwater level in front of the face as a whole, the spring water countermeasure effect can be exhibited at an early stage.
また、本実施形態のトンネル施工方法によれば、湧水帯3におけるトンネル1の掘進に伴う湧水の発生を抑制し、トンネル1の施工を効率的に行うことができる。
また、突発的に大量に湧水が発生することも防止することができ、より安全な施工を行うことができる。
Moreover, according to the tunnel construction method of this embodiment, generation | occurrence | production of the spring water accompanying the excavation of the
Moreover, it is possible to prevent a large amount of spring water from being suddenly generated, and safer construction can be performed.
水抜きボーリング2は、比較的大口径であるため、100m以上の長尺ボーリングであっても、ボーリング孔内の圧力損失を抑えることができ、湧水帯3から十分離れた位置から安全かつ効率的な湧水対策工を行うことが可能である。
Since the water draining boring 2 has a relatively large diameter, even if it is a long boring of 100 m or more, pressure loss in the boring hole can be suppressed, and it is safe and efficient from a position sufficiently away from the
以下、水抜きボーリング2の配置による水圧低減効果を検証した結果を示す。
本検証では、図2の(a)および(b)に示すように、湧水帯3(断層)の幅を100m、トンネル掘削位置の土被りが1000mとなるように高さを2000m、影響半径を考慮して長さが4000mとなるように解析モデル5を設定した。なお、図2では、1本の水抜きボーリング2が湧水帯3に形成されている状態を示している。
Hereinafter, the result of having verified the water pressure reduction effect by arrangement | positioning of the drain boring 2 is shown.
In this verification, as shown in FIGS. 2A and 2B, the width of the spring zone 3 (fault) is 100 m, the height is 2000 m so that the earth covering at the tunnel excavation position is 1000 m, the influence radius The analysis model 5 was set so that the length would be 4000 m. FIG. 2 shows a state where one draining boring 2 is formed in the
初期条件は、解析モデル5全体を飽和状態とし、トンネル掘削位置には1000mの水圧(≒1MPa)が作用するように設定した。
解析モデルの側面の水圧は静水圧固定とし、上面は大気圧固定、下面は不透水境界とした。なお、湧水帯3の透水係数は1.0×10−5(m/s)とした。
Initial conditions were set so that the entire analysis model 5 was saturated, and a water pressure of 1000 m (≈1 MPa) was applied to the tunnel excavation position.
The water pressure on the side of the analysis model was fixed at hydrostatic pressure, the upper surface was fixed at atmospheric pressure, and the lower surface was impermeable boundary. In addition, the hydraulic conductivity of the
水抜きボーリング2は、長さを200mとして、図2の(a)に示すように、湧水帯3の100m手前から掘削し、湧水帯3内に100m挿入された状態に設定した。水抜きボーリング2の孔口の圧力は大気圧固定(1atm)とした。なお、水抜きボーリング2の口径は250mmとする。
The draining boring 2 was set to a length of 200 m, excavated from 100 m before the
本検証では、本発明の実施例として、図3の(a)に示すように、8本の水抜きボーリング2,2,…を圧力観測点Pの周囲を取り囲むように矩形状に配置した(case1)。なお、水抜きボーリング2,2,…の配置は矩形状に限定されるものではなく、例えば、円形状に配置してもよい。
また、比較例として、図3の(b)に示すように、圧力観測点P(トンネル1)の上部に8本(水平に6本、うち両端は上下2本)の水抜きボーリング2,2,…を配置した場合についても検証を行った(case2)。
In this verification, as an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3A, eight
As a comparative example, as shown in FIG. 3 (b), there are 8
図4に示すように、圧力観測点Pの周囲を取り囲むように水抜きボーリング2,2,…を配置した場合(case1)の方が、圧力観測点Pの上方のみに水抜きボーリング2,2,…を配置した場合(case2)よりも圧力を低下させることができる。
As shown in FIG. 4, when the
図5の(a)に示すように、圧力観測点Pの周囲を取り囲むように水抜きボーリング2,2,…を配置した場合(case1)は、水抜きボーリング2,2,…により取り囲まれた空間の圧力を、全体的に低下させることができる。
一方、図5の(b)に示すように、圧力観測点Pの上方のみに水抜きボーリング2,2,…を配置した場合(case2)は、水抜きボーリング2群の周囲の圧力を低下させることができるものの、圧力観測点Pにおける圧力低下効果が得られない。
なお、図5において、等高線上の数字は、水圧レベル(MPa)である。
As shown in FIG. 5 (a), when the draining
On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the drain boring 2, 2,... Are arranged only above the pressure observation point P (case 2), the pressure around the drain boring 2 group is reduced. However, the pressure drop effect at the pressure observation point P cannot be obtained.
In FIG. 5, the numbers on the contour lines are water pressure levels (MPa).
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described components can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
本実施形態のトンネル施工方法が適用可能な地山条件は限定されない。例えば、土被りが大きく大量の地下水を含む地山や、湖沼や河川等から直接地下水が供給される地山等であってもよい。 The natural ground conditions to which the tunnel construction method of this embodiment can be applied are not limited. For example, it may be a natural mountain with a large earth covering and a large amount of ground water, or a natural mountain directly supplied with ground water from a lake or a river.
なお、掘進工程におけるトンネル工法は限定されるものではなく、例えばNATM工法、TBM工法、シールド工法等であってもよい。
また、トンネルの断面形状も限定されるものではなく、円形、馬蹄形、矩形等、適宜設定すればよい。
In addition, the tunnel construction method in an excavation process is not limited, For example, a NATM construction method, TBM construction method, a shield construction method, etc. may be sufficient.
Further, the cross-sectional shape of the tunnel is not limited, and may be appropriately set to a circle, a horseshoe shape, a rectangle, or the like.
1 トンネル
2 水抜きボーリング
3 湧水帯(湧水が予想される領域)
4 空間
5 解析モデル
D トンネルの内径
P 圧力観測点
W 地下水
1
4 Space 5 Analytical model D Tunnel inner diameter P Pressure observation point W Groundwater
Claims (1)
前記領域においてトンネルを掘進する工程と、を備えるトンネル施工方法であって、
前記複数本の水抜きボーリングを、トンネル坑内から前記トンネルのトンネル軸と平行または当該トンネル軸に対して傾斜した状態で、前記トンネルの周囲を囲うように配置することを特徴とする、トンネル施工方法。 Forming a plurality of drain boring for an area where spring water in front of the face of the tunnel is expected;
A tunnel construction method comprising a step of digging a tunnel in the region,
A tunnel construction method, characterized in that the plurality of draining borings are arranged so as to surround the tunnel in a state parallel to or inclined with respect to the tunnel axis of the tunnel from the inside of the tunnel mine. .
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JP4396433B2 (en) * | 2004-07-27 | 2010-01-13 | 株式会社大林組 | Advanced arch pipe roof construction method |
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