JPH0819840B2 - ロックボルトの施工方法 - Google Patents
ロックボルトの施工方法Info
- Publication number
- JPH0819840B2 JPH0819840B2 JP14103087A JP14103087A JPH0819840B2 JP H0819840 B2 JPH0819840 B2 JP H0819840B2 JP 14103087 A JP14103087 A JP 14103087A JP 14103087 A JP14103087 A JP 14103087A JP H0819840 B2 JPH0819840 B2 JP H0819840B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rock
- lock bolt
- cracks
- length
- elastic wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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- Preventing Unauthorised Actuation Of Valves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、弾性波で岩盤中の亀裂の有無を探査する
ことによりロックボルト用孔のさく孔長とロックボルト
の長さを設定するロックボルトの施工方法に関する。
ことによりロックボルト用孔のさく孔長とロックボルト
の長さを設定するロックボルトの施工方法に関する。
〔従来の技術〕 トンネルの掘削には種々の工法が用いられるが、近
年、NATM工法が広く採用されるようになっている。この
工法は、トンネル周壁岩盤の自立性を高めることによっ
て岩盤自身に支持力を持たせようとする考えに基づくも
のであり、一次ライニングとしてロックボルトと吹付コ
ンクリートが施工される。従来、これに用いられるロッ
クボルトの長さは、トンネル周壁の岩質等から殆ど経験
的に設定されていた。
年、NATM工法が広く採用されるようになっている。この
工法は、トンネル周壁岩盤の自立性を高めることによっ
て岩盤自身に支持力を持たせようとする考えに基づくも
のであり、一次ライニングとしてロックボルトと吹付コ
ンクリートが施工される。従来、これに用いられるロッ
クボルトの長さは、トンネル周壁の岩質等から殆ど経験
的に設定されていた。
一般にトンネル空間を岩盤中に掘削することにより、
トンネル周辺の岩盤には亀裂を生ずることが多く、その
亀裂の存在する範囲は、岩質，トンネル断面，さく孔パ
ターン，発破工法などの条件に左右される。而して、NA
TM工法では、トンネル周壁岩盤自身に支持力を持たせる
ものであるため、ロックボルトは亀裂のない地山まで達
するように長さを設定しなければ十分な効果は期待でき
ない。
トンネル周辺の岩盤には亀裂を生ずることが多く、その
亀裂の存在する範囲は、岩質，トンネル断面，さく孔パ
ターン，発破工法などの条件に左右される。而して、NA
TM工法では、トンネル周壁岩盤自身に支持力を持たせる
ものであるため、ロックボルトは亀裂のない地山まで達
するように長さを設定しなければ十分な効果は期待でき
ない。
しかしながら、従来のロックボルトの長さは経験的に
設定されていたため、トンネル周辺の亀裂の存在する範
囲（壁面からの距離）が大であるとロックボルトが亀裂
のない地山まで達せず支持強度が不足し、また、亀裂の
存在する範囲が小である場合には、必要以上に長いロッ
クボルト用孔のさく孔を行なうことになり、時間，労
力，資材の浪費を来すという問題があった。
設定されていたため、トンネル周辺の亀裂の存在する範
囲（壁面からの距離）が大であるとロックボルトが亀裂
のない地山まで達せず支持強度が不足し、また、亀裂の
存在する範囲が小である場合には、必要以上に長いロッ
クボルト用孔のさく孔を行なうことになり、時間，労
力，資材の浪費を来すという問題があった。
この発明はロックボルトの施工における上記問題点を
解決するものであって、トンネル周辺の岩盤の亀裂の有
無を探査して、確実に周壁を支持するのに必要かつ十分
なロックボルト長を設定できる施工方法を提供すること
を目的とする。
解決するものであって、トンネル周辺の岩盤の亀裂の有
無を探査して、確実に周壁を支持するのに必要かつ十分
なロックボルト長を設定できる施工方法を提供すること
を目的とする。
近年AE（アコースティック・エミッション）法という
非破壊材料試験法が岩盤の調査にも応用されており、そ
の調査結果によると、さく岩機のの打撃音はAEと同様な
傾向を示し、亀裂を含んだ媒体を伝播すると高周波成分
から減衰する。
非破壊材料試験法が岩盤の調査にも応用されており、そ
の調査結果によると、さく岩機のの打撃音はAEと同様な
傾向を示し、亀裂を含んだ媒体を伝播すると高周波成分
から減衰する。
この発明はかかる知見に基づいてなされたものであっ
て、パイロット孔内に弾性波検出器を設置して、ロック
ボルト用孔のさく孔時にさく岩機の打撃で発生し岩盤中
を伝播する弾性波を検出し、検出された弾性波の周波数
分析を行ない、そのスペクトルを基準設定値と比較して
亀裂の有無を探査することにより、ロックボルト用孔の
さく孔長およびロックボルトの長さを設定する。
て、パイロット孔内に弾性波検出器を設置して、ロック
ボルト用孔のさく孔時にさく岩機の打撃で発生し岩盤中
を伝播する弾性波を検出し、検出された弾性波の周波数
分析を行ない、そのスペクトルを基準設定値と比較して
亀裂の有無を探査することにより、ロックボルト用孔の
さく孔長およびロックボルトの長さを設定する。
ロックボルト用孔のさく孔時には、さく岩機のビット
が孔底の岩盤を打撃するため、そこで弾性波が発生し、
岩盤中を伝播してパイロット孔内に設置されている弾性
波検出器で検出される。さく孔が岩盤に亀裂が存在する
範囲内で行われているときは、検出される弾性波は高周
波成分が減衰しているが、さく孔が亀裂のない地山まで
達すると、検出される弾性波は高周波成分をより多く含
んだものとなる。これを周波数分析してスペクトルを基
準設定値と比較することにより、ロックボルト用孔が亀
裂のない地山まで達した点が判定され、このときのさく
孔距離（すなわち亀裂存在範囲）情報に基づき、必要な
さく孔長を定めてさく孔を行ない適切な長さのロックボ
ルトが施工される。
が孔底の岩盤を打撃するため、そこで弾性波が発生し、
岩盤中を伝播してパイロット孔内に設置されている弾性
波検出器で検出される。さく孔が岩盤に亀裂が存在する
範囲内で行われているときは、検出される弾性波は高周
波成分が減衰しているが、さく孔が亀裂のない地山まで
達すると、検出される弾性波は高周波成分をより多く含
んだものとなる。これを周波数分析してスペクトルを基
準設定値と比較することにより、ロックボルト用孔が亀
裂のない地山まで達した点が判定され、このときのさく
孔距離（すなわち亀裂存在範囲）情報に基づき、必要な
さく孔長を定めてさく孔を行ない適切な長さのロックボ
ルトが施工される。
図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
第１図は、この発明の一実施例の施工説明図である。
ここで、トンネル10の周壁の岩盤11中に、亀裂のない範
囲まで達するのに十分な長さL0のパイロット孔12がさく
孔され、その孔底には、第２図に示すように鉄片13がモ
ルタル14で固定され、この鉄片13に磁石15付きの弾性波
検出器16が磁力で固着されている。測定後、この弾性波
検出器16は容易に取外して回収することができ、パイロ
ット孔12は、ロックボルト用孔の一つとして利用するこ
とができる。弾性波検出器の設置後、、さく孔装置17に
搭載されたさく岩機18は、ガイドシェル19に沿って移動
しながら、ロッド20,ビット21に回転と打撃を与えて岩
盤にロックボルト用孔をさく孔する。このときビット21
が岩盤11を打撃して弾性波が発生し、この弾性波は岩盤
11中を伝播して弾性波検出器16で検出される。
ここで、トンネル10の周壁の岩盤11中に、亀裂のない範
囲まで達するのに十分な長さL0のパイロット孔12がさく
孔され、その孔底には、第２図に示すように鉄片13がモ
ルタル14で固定され、この鉄片13に磁石15付きの弾性波
検出器16が磁力で固着されている。測定後、この弾性波
検出器16は容易に取外して回収することができ、パイロ
ット孔12は、ロックボルト用孔の一つとして利用するこ
とができる。弾性波検出器の設置後、、さく孔装置17に
搭載されたさく岩機18は、ガイドシェル19に沿って移動
しながら、ロッド20,ビット21に回転と打撃を与えて岩
盤にロックボルト用孔をさく孔する。このときビット21
が岩盤11を打撃して弾性波が発生し、この弾性波は岩盤
11中を伝播して弾性波検出器16で検出される。
第３図は、弾性波検出器16で検出される弾性波のスペ
クトルのグラフであって、横軸に周波数f,縦軸に音圧レ
ベルＰをとり、亀裂のない岩盤中をさく孔した場合を実
線、亀裂のある岩盤中をさく孔した場合を破線で示して
いる。
クトルのグラフであって、横軸に周波数f,縦軸に音圧レ
ベルＰをとり、亀裂のない岩盤中をさく孔した場合を実
線、亀裂のある岩盤中をさく孔した場合を破線で示して
いる。
ここでスペクトルに特徴的な差異の生ずる周波数f
1（1500〜2000HZ）に着目し、この帯域における亀裂の
ない状態の音圧レベルP0と亀裂のある状態の音圧レベル
PCとを比較するとΔP1の差がある。そこで、基準設定値
PSを、PC≦PS≦P0の範囲で適切に定め、弾性波検出器16
で検出された弾性波を周波数f1の帯域通過フィルタによ
って周波数分析し、その音圧レベルＰを基準設定値PSと
比較することにより、さく孔位置の岩盤の亀裂の有無を
判定することが可能である。
1（1500〜2000HZ）に着目し、この帯域における亀裂の
ない状態の音圧レベルP0と亀裂のある状態の音圧レベル
PCとを比較するとΔP1の差がある。そこで、基準設定値
PSを、PC≦PS≦P0の範囲で適切に定め、弾性波検出器16
で検出された弾性波を周波数f1の帯域通過フィルタによ
って周波数分析し、その音圧レベルＰを基準設定値PSと
比較することにより、さく孔位置の岩盤の亀裂の有無を
判定することが可能である。
第４図は、この実施例の検出システムのブロック図で
ある。この検出システムは、弾性波検出器16,増幅器30,
周波数f1の帯域通過フィルタ31,整流器32,A/D変換器33,
及び演算装置34から構成されている。弾性波検出器16で
検出された弾性波は、増幅器30で増幅されて帯域通過フ
ィルタ31へ送られる。帯域通過フィルタ31でろ波された
f1の周波数成分は、整流器32で整流され、適当な積分時
定数で平滑化されて対応するDC電圧値に変換される。こ
のDC電圧値は、A/D変換器33でディジタル値に変換さ
れ、音圧レベルＰとして演算装置34へ送られる。演算装
置34の記憶部には、基準設定値PSが記憶されており、入
力された音圧レベルＰと基準設定値PSとを比較して亀裂
の有無を判定し、その何れかを示す信号を出力する。さ
く孔長Ｌとそのさく孔位置における亀裂の有無の判定信
号とから、亀裂の存在する範囲を知ることができるた
め、これに基づいて最適のロックボルト用孔のさく孔長
とロックボルトの長さが設定される。
ある。この検出システムは、弾性波検出器16,増幅器30,
周波数f1の帯域通過フィルタ31,整流器32,A/D変換器33,
及び演算装置34から構成されている。弾性波検出器16で
検出された弾性波は、増幅器30で増幅されて帯域通過フ
ィルタ31へ送られる。帯域通過フィルタ31でろ波された
f1の周波数成分は、整流器32で整流され、適当な積分時
定数で平滑化されて対応するDC電圧値に変換される。こ
のDC電圧値は、A/D変換器33でディジタル値に変換さ
れ、音圧レベルＰとして演算装置34へ送られる。演算装
置34の記憶部には、基準設定値PSが記憶されており、入
力された音圧レベルＰと基準設定値PSとを比較して亀裂
の有無を判定し、その何れかを示す信号を出力する。さ
く孔長Ｌとそのさく孔位置における亀裂の有無の判定信
号とから、亀裂の存在する範囲を知ることができるた
め、これに基づいて最適のロックボルト用孔のさく孔長
とロックボルトの長さが設定される。
この検出システムには、増幅器30から周波数分析器35
を介してオシログラフ36を接続しており、このオシログ
ラフ36上の波形を観測することにより亀裂の有無を判定
することもできる。
を介してオシログラフ36を接続しており、このオシログ
ラフ36上の波形を観測することにより亀裂の有無を判定
することもできる。
この発明によれば、ロックボルト用孔のさく孔と同時
に岩盤の亀裂の有無を知ることができるため、ロックボ
ルト用孔の長さとロックボルト長を適切に設定して確実
なロックボルト施工を行なうことができNATM工法による
安全なトンネル掘削が可能となる。
に岩盤の亀裂の有無を知ることができるため、ロックボ
ルト用孔の長さとロックボルト長を適切に設定して確実
なロックボルト施工を行なうことができNATM工法による
安全なトンネル掘削が可能となる。
第１図は、この考案の一実施例の施工説明図、第２図
は、弾性波検出器の取付図、第３図は、弾性波のスペク
トルのグラフ、第４図は、検出システムのブロック図で
ある。 図中、10はトンネル、11は岩盤、12はパイロット孔、16
は弾性波検出器、18はさく岩機である。
は、弾性波検出器の取付図、第３図は、弾性波のスペク
トルのグラフ、第４図は、検出システムのブロック図で
ある。 図中、10はトンネル、11は岩盤、12はパイロット孔、16
は弾性波検出器、18はさく岩機である。
Claims (1)
- 【請求項１】トンネル掘進におけるロックボルトの施工
において、パイロット孔内に弾性波検出器を設置して、
ロックボルト用孔のさく孔時にさく岩機の打撃で発生し
岩盤中を伝播する弾性波を検出し、検出された弾性波の
周波数分析を行ない、そのスペクトルを基準設定値と比
較して亀裂の有無を探査することにより、ロックボルト
用孔のさく孔長およびロックボルトの長さを設定するこ
とを特徴とするロックボルトの施工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14103087A JPH0819840B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | ロックボルトの施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14103087A JPH0819840B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | ロックボルトの施工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63304899A JPS63304899A (ja) | 1988-12-13 |
| JPH0819840B2 true JPH0819840B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=15282583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14103087A Expired - Fee Related JPH0819840B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | ロックボルトの施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0819840B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5649436B2 (ja) * | 2010-12-24 | 2015-01-07 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 地山の安定性の評価方法、及び切土工事の情報化施工方法 |
| CN106593424B (zh) * | 2016-12-05 | 2019-09-10 | 中国矿业大学 | 基于声级计的巷道顶板岩石普氏系数随钻探测方法 |
-
1987
- 1987-06-05 JP JP14103087A patent/JPH0819840B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63304899A (ja) | 1988-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |