JP7079192B2 - Groundwater information acquisition method - Google Patents
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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 for acquiring 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 digging a tunnel, if there is a spring zone in front of the face of the tunnel, the pressure of the groundwater may destroy the face and interrupt the construction. 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 constructed. As a method for exploring a spring zone,
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
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 effect of groundwater pressure on the face increases as the spring zone is closer to the face. Therefore, in order to appropriately prevent the destruction of the face in a mountain with a plurality of spring zones, it is preferable to grasp the condition of the spring zone near the face and implement countermeasures according to the condition. Especially in high soil-covered tunnels, the pressure of the groundwater in the spring zone has a large effect on tunnel excavation, and measures such as accurately grasping the spring zone in front of the tunnel and reducing the pressure locally as the tunnel is dug. Need to be taken. In order to grasp the state of the spring zone relatively close to the face, it is effective to continuously acquire information on the groundwater such as the pressure and flow rate of the 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
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 the spring zone in front of the 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150m以上削孔しつつ第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、探査ステップを実施後、トンネルを掘進し探査された湧水帯に近づいた後、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、探査ステップでは、前端側に圧力計を備える削孔ロッドを用いて第1ボーリング穴を削孔し、予め定められた削孔長に達するまでに複数回、圧量計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の切羽前方の湧水帯の位置を探査し、情報取得ステップでは、第2ボーリング穴に取水管を挿入し、探査ステップで探査された湧水帯の位置よりもトンネルの切羽側において、第2ボーリング穴の内周面と取水管の外周面との間をパッカを用いて閉塞して湧水帯の地下水を取水管に導き、取水管を利用して地下水の流量の上方を取得する。 The present invention is a groundwater information acquisition method for acquiring groundwater information in front of the face of a tunnel, in which the first boring hole is used while drilling a first boring hole of 150 m or more along the tunnel excavation direction. An exploration step to acquire information on groundwater and to explore the position of the spring zone in front of the face of the tunnel based on the acquired information, and after performing the exploration step, the tunnel was dug and approached the explored spring zone. After that, it is equipped with a drilling step to drill a second boring hole to the position of the spring zone and an information acquisition step to acquire information on groundwater using the second boring hole, and in the exploration step, it is on the front end side. The first boring hole is drilled using a drilling rod equipped with a pressure gauge, the pressure is measured multiple times using a pressure gauge until the predetermined drilling length is reached, and the pressure is based on the measured pressure. In the information acquisition step, an intake pipe is inserted into the second boring hole, and the position of the spring zone in front of the tunnel face is explored on the tunnel face side of the position of the spring zone explored in the exploration step. Use a packer to block between the inner peripheral surface of the second boring hole and the outer peripheral surface of the intake pipe, guide the groundwater in the spring zone to the intake pipe, and use the intake pipe to obtain the upper part of the groundwater flow rate. The tunnel.
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 the spring zone in front of the face.
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, the groundwater information acquisition method according to the 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 in a ground having four
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 ground shown in FIG. 1 and excavating the tunnel T, if there is a
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 pressure of the groundwater on the face S becomes larger as the
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 FIGS. 1 and 2, the groundwater information acquisition method according to the present embodiment uses the first
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
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
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 dimension of the
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
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
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
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
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。
A
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 first boring is performed by supplying the working water to the
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 in that the supply of the working water is stopped in the drilling process of the first
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
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, it is assumed that the
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) until the first
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
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
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
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 not shown, the pressure in the
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。
As described above, when the
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
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
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。
In the search for the position of the
<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. 5A to 5C, the
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
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
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
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 dimension of the
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
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
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
<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
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
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 procedure for installing the
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
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 the
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
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
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
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。
Groundwater in the
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
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。
The space between the outer peripheral surface of the
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
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 flow rate, the state of the
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
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 acquiring information on groundwater in the
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 embodiments, the following actions and 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
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。
Further, after performing the exploration step S201, the tunnel T is dug, and then the second
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
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
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 embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiments. do not have.
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 embodiment, the second
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。
If there are
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 embodiment, in the exploration step S201, the first
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
Claims (2)
前記トンネルの掘進方向に沿って、第1ボーリング穴を150m以上削孔しつつ前記第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前記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、
前記探査ステップを実施後、前記トンネルを掘進し探査された前記湧水帯に近づいた後、前記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、
前記第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、
前記探査ステップでは、前端側に圧力計を備える削孔ロッドを用いて前記第1ボーリング穴を削孔し、予め定められた削孔長に達するまでに複数回、前記圧量計を用いて圧力を計測し、計測された前記圧力に基づいて前記トンネルの切羽前方の前記湧水帯の位置を探査し、
前記情報取得ステップでは、
前記第2ボーリング穴に取水管を挿入し、
前記探査ステップで探査された前記湧水帯の位置よりも前記トンネルの切羽側において、前記第2ボーリング穴の内周面と前記取水管の外周面との間をパッカを用いて閉塞して前記湧水帯の地下水を前記取水管に導き、
前記取水管を利用して地下水の流量の情報を取得する、
地下水情報取得方法。 It is a groundwater information acquisition method to acquire information on groundwater in front of the face of a tunnel.
Information on groundwater is acquired using the first boring hole while drilling 150 m or more in the first boring hole along the excavation direction of the tunnel, and based on the acquired information, a spring in front of the face of the tunnel is obtained. Exploration steps to explore the location of the water zone,
After performing the exploration step, a drilling step of drilling a second boring hole to the position of the spring zone after digging the tunnel and approaching the explored spring zone, and a drilling step.
It is provided with an information acquisition step of acquiring information on groundwater using the second boring hole .
In the exploration step, the first boring hole is drilled using a drilling rod provided with a pressure gauge on the front end side, and the pressure is pressured using the pressure gauge a plurality of times until a predetermined drilling length is reached. And, based on the measured pressure, search for the position of the spring zone in front of the face of the tunnel.
In the information acquisition step,
Insert the intake pipe into the second boring hole and insert it.
On the face side of the tunnel from the position of the spring zone explored in the exploration step, the space between the inner peripheral surface of the second boring hole and the outer peripheral surface of the intake pipe is closed by using a packer. Guide the groundwater in the spring zone to the intake pipe and
Obtaining information on the flow rate of groundwater using the intake pipe,
How to get groundwater information.
前記探査ステップでは、前記主管体への作動水の供給と停止を繰り返して、複数回、前記圧量計を用いて圧力を計測する、In the exploration step, the supply and stop of the working water to the main body are repeated, and the pressure is measured a plurality of times using the pressure gauge.
請求項1に記載の地下水情報取得方法。The groundwater information acquisition method according to claim 1.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007186848A (en) | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Kajima Corp | Drainage method for tunnel |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007186848A (en) | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Kajima Corp | Drainage method for tunnel |
US20140333308A1 (en) | 2013-01-07 | 2014-11-13 | Shandong University | Advanced detector system and method using forward three-dimensional induced polarization method for tbm construction tunnel |
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