JPH09288021A - 地山の緩み変位測定方法 - Google Patents

地山の緩み変位測定方法

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JPH09288021A
JPH09288021A JP12391396A JP12391396A JPH09288021A JP H09288021 A JPH09288021 A JP H09288021A JP 12391396 A JP12391396 A JP 12391396A JP 12391396 A JP12391396 A JP 12391396A JP H09288021 A JPH09288021 A JP H09288021A
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JP
Japan
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metal rod
displacement
ground
axial force
rod
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JP12391396A
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English (en)
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Shinji Fukushima
伸二 福島
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Fujita Corp
Original Assignee
Fujita Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削によってその周囲の地山Gに発生する僅
かな緩み変位を高精度でかつ容易に測定することの可能
な技術を提供する。 【解決手段】 トンネル1が破線で示すように掘り進ま
れた場合に緩み変位の発生が予想される領域の地山Gに
ボーリング孔2を穿孔し、外周面にストレンゲージ6を
貼着した金属棒3の内端部3aを固結材4によってボー
リング孔2の内端部に定着し、金属棒3の外端部にナッ
ト5を螺合して締め付けることによってこの金属棒3に
所定の初期軸力を与える。その後、トンネル1の掘削工
事の進行に伴い、地山Gに緩み変位が発生すると、金属
棒3も地山Gと共に変位されてその軸力が変化するの
で、この時の軸力変化の大きさを、金属棒3の歪み量の
変化としてストレンゲージ6を介して測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤等の地山を掘
削して、トンネル、地下発電所、地下エネルギタンク等
の地中構造物を構築する際に、掘削に伴って周囲の地山
に発生する緩み変位を測定するための地山の緩み変位測
定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】岩盤等の地山を掘削してトンネル、地下
発電所、地下エネルギタンク等の地下構造物を構築する
際には、この地下構造物の周囲の地山には、掘削に伴う
応力開放によって緩み変位を発生する。このため、地下
構造物周囲の地山の安定性を管理するには、掘削による
地山の緩み変位を測定する必要があり、従来、このよう
な緩み変位の測定は、前記地山内にボーリング孔を削孔
し、このボーリング孔内に傾斜計あるいは歪み計を埋設
することにより行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による地
山の緩み変位測定方法によれば、次のような問題が指摘
される。すなわち、ボーリング孔内に傾斜計あるいは歪
み計を埋設することによって、ボーリング孔に沿った連
続的な変位測定が可能であるが、変形量が極めて小さい
硬岩からなる地山の場合は、精度の高い測定が困難であ
る。また、ボーリング孔内の所定の位置に傾斜計や歪み
計を確実に固定するのが難しく、少なからず遊びやガタ
ができてしまうので、もともと地山の微小な緩み変位の
測定に誤差を生じやすく、非常に高い測定技術が要求さ
れ、コストが高い。
【0004】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、掘削によ
ってその周囲の地山に発生する僅かな緩み変位を高精度
でかつ容易に測定することの可能な技術を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る地山の緩み変位測定方法は、掘削により緩
み変位の発生が予想される領域の地山に予めボーリング
孔を穿孔し、このボーリング孔内に弾性係数及び断面積
が既知の金属棒を挿入してその内端を固結材により前記
ボーリング孔内に固定し、前記金属棒の外端からこの金
属棒に所定の大きさの初期軸力を与え、前記掘削により
前記地山に発生する緩み変位量を前記金属棒の軸力の変
化として測定するものである。
【0006】本発明によれば、掘削に伴う応力開放によ
って地山の緩み変位が発生すると、これに伴うボーリン
グ孔の変位によって、予め金属棒に加えられた軸力の大
きさが相対的に変化するので、この軸力の測定値から緩
み変位の大きさを求めることができる。この場合、前記
金属棒の軸力は、その両端間の歪み量を検出するストレ
ンゲージを介して測定することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による地山の緩み
変位測定方法の好ましい一実施形態を示すものである。
この図1において、参照符号1は地下の岩盤からなる地
山を掘り進まれる過程にあるトンネルである。このトン
ネル1が更に破線で示すように掘り進まれた場合、その
天盤部となる領域の地山Gには緩み変位の発生が予想さ
れる。したがってこの地山Gには、トンネル1の坑内か
らボーリング孔2を穿孔し、緩み変位測定用の金属棒3
を設置する。
【0008】金属棒3は、弾性係数及び断面積等が既知
の材料からなるものであって、その内端部3aをモルタ
ル等の固結材4を介してボーリング孔2の内壁(地山
G)と定着すると共に、外端部に螺合したナット5を締
め付けることによって所定の軸力(緊張力)を与える。
そして、図1における破線位置までトンネル1が掘り進
まれることによって、その天盤1a側の地山Gに、掘削
に伴う応力開放による緩み変位を生じると、前記金属棒
3に与えられた軸力が変化するので、この軸力の変化
を、予め金属棒3の外周面に貼着したストレンゲージ6
からの検出信号により測定する。すなわち、地山Gの緩
み変位を、金属棒3の歪み量の変化として捉えるもので
ある。
【0009】図2は、上述の図1に示す緩み変位測定を
実施するための作業手順を示すものである。まず図2
(A)に示す工程においては、トンネル掘削の進行によ
って緩み変位の発生が予想される領域に向けて、トンネ
ル掘削に先立ってボーリング装置によりボーリング孔2
を穿孔する。
【0010】次に図2(B)に示す工程においては、穿
孔したボーリング孔2内に金属棒3を挿入し、その内端
部3aを、モルタル等の固結材4の充填によって前記ボ
ーリング孔2の内端部に定着する。金属棒3は、弾性係
数及び断面積等が既知の金属材からなるものであって、
前記内端部3aは、固結材4を介してボーリング孔2の
内壁(地山G)との十分な定着力が得られるように、螺
条等による多数の凹凸が設けられるか、あるいは適宜屈
曲された形状となっている。また、この定着状態におい
てボーリング孔2の開口端部から突出する金属棒3の外
端部には雄螺子部3bが形成され、この雄螺子部3bと
前記内端部3aとの間の位置における外周面には、スト
レンゲージ6が貼着されている。
【0011】次に図2(C)に示す工程においては、固
結材4の固結によって金属棒3の内端部3aがボーリン
グ孔2の内端部に確実に定着されたら、この金属棒3の
外端にベアリングプレート7を差し込むと共に、前記外
端の雄螺子部3bにナット5を螺合する。また、ストレ
ンゲージ6から延びるリード線8を、ベアリングプレー
ト7からボーリング孔2の外部へ導出し、測定・記憶装
置9に接続する。この測定・記憶装置9は、ストレンゲ
ージ6からの歪み検出信号を金属棒3の軸力として計測
し、また、この軸力の計測データと、予め入力されたデ
ータに基づいて後述する緩み変位εL を求め、この計測
値を表示出力すると共に必要に応じて記憶するものであ
る。
【0012】次に、金属棒3の雄螺子部3bに螺合させ
たナット5を締め付けることによって、ベアリングプレ
ート7がボーリング孔2の開口端部周囲の壁面2aに圧
接され、相対的に、固結材4による定着部とナット5と
の間で、金属棒3に初期軸力P0 すなわち軸方向の緊張
力が与えられる。このときの金属棒3の歪み量は、スト
レンゲージ6を介して測定・記憶装置9により計測され
るので、ナット5の締め付けによる初期軸力P0 を所定
の大きさに設定しておく。
【0013】なお、図1の例のように、トンネル掘削方
向に対してボーリング孔2を傾斜方向に穿孔する場合
は、予めボーリング孔2の開口端部周囲の壁面2aを、
金属棒3の軸心に対してほぼ直角に形成しておくことに
よって、ベアリングプレート7が安定的に圧接されるよ
うにする。また当然ながら、初期軸力P0 は、金属棒3
の内端部3aが固結材4から離脱してしまったり、ボー
リング孔2の内壁が破壊されたりしない程度の大きさに
設定される。
【0014】その後、図1に示すトンネル1の掘削工事
の進行に伴い、地山Gに応力開放による緩み変位が発生
すると、金属棒3も地山Gと共に変位されるのでその軸
力がP0 →Pに変化し、この時の軸力変化ΔPの大きさ
は、金属棒3の歪み量の変化としてストレンゲージ6を
介して測定される。
【0015】図3は地山Gの緩み変位εL と金属棒3の
軸力(歪み)との関係を示すものであり、すなわち金属
棒3の歪みは弾性限度の範囲で与えられるので、前記緩
み変位εL と金属棒3の軸力とは比例関係にある。金属
棒3を伸長させる方向に生じる緩み変位をεL >0、金
属棒3を収縮させる方向に生じる緩み変位をεL <0と
すると、εL >0の場合は、金属棒3の軸力は初期軸力
0 よりもΔPだけ大きくなり(P0 +ΔP)、εL
0の場合は、金属棒3の軸力は初期軸力P0 よりもΔP
だけ小さくなる(P0 −ΔP)。そして緩み変位εL
大きさは、金属棒3の軸力変化ΔP(=P0 −P)と、
金属棒3の弾性係数E及び断面積Aから、次式によって
求められる。 εL =(ΔP/A)/E
【0016】ここで、予め金属棒3に予め所定の初期軸
力P0 を与えることによる利点は、ボーリング孔2の内
壁面との定着部すなわち内端部3aと、ナット5による
締め付け部に、大きな測定誤差の要因である遊びやガタ
がなくなることや、地山Gの緩み変位が金属棒3を収縮
させる方向に生じる場合でも金属棒3が座屈することが
なく正確な測定が可能になることにある。また、ボーリ
ング孔2が長いほど、言い換えれば金属棒3の前記定着
部とナット5による締め付け部との間の、軸力による歪
みを受ける部分の長さが長いほど、小さな軸力変化によ
って歪み量が変化するので、ストレンゲージ6による測
定精度が高まって微小な緩み変位の測定が可能になると
共に、金属棒3を収縮させる方向の緩み変位の測定可能
範囲を大きく設定することができる。
【0017】ストレンゲージ6は、金属棒3の外周面に
その円周方向等間隔で複数箇所に貼着すれば、金属棒3
に曲げ変形を与えた場合に、各ストレンゲージ6で検出
される金属棒3の表面歪み量が異なる値となるので、そ
の差から、金属棒3の軸心と交差する方向の地山Gの緩
み変位も測定可能である。また、緩み変位測定終了後
は、金属棒3は地山Gを補強するアンカーボルトとして
機能する。
【0018】なお、上述の実施形態は、トンネルの掘削
工事に伴う地山の緩み変位測定について説明したが、地
下発電所や地下エネルギタンク等の他の地下構造物の構
築過程で発生する緩み変位の測定にも同様に実施可能で
あることは勿論である。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る地山の緩み変位測定方法に
よれば、次のような優れた効果が実現される。 (1) 測定要素である金属棒に、測定誤差の要因となる遊
びやガタが生じない。 (2) 掘削に伴う岩盤の微小な緩み変位を金属棒の軸力に
変換して測定するため、容易に測定することができる。 (3) ボーリング孔及び金属棒の長さを長くすることによ
って、測定精度を向上させることができる。 (4) 従来方法では、硬い岩盤ほど緩み変位の測定が困難
であったが、本発明では亀裂の少ない硬い岩盤ほど測定
精度が高くなる。 (5) 測定原理や測定手順が簡単であるため、測定作業に
必要なコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をトンネルの掘削による地山の緩み変位
測定に適用した一実施形態を示す説明図である。
【図2】上記実施形態において、掘削の進行に伴って岩
盤の緩み変位を生じることによる測定孔の孔径の変化を
示す説明図である。
【図3】上記実施形態における地山の緩み変位と金属棒
の軸力との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
2 ボーリング孔 3 金属棒 4 固結材 5 ナット 6 ストレンゲージ G 地山

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削により緩み変位の発生が予想される
    領域の地山に予めボーリング孔を穿孔し、 このボーリング孔内に弾性係数及び断面積が既知の金属
    棒を挿入してその内端を固結材により前記ボーリング孔
    内に固定し、 前記金属棒の外端からこの金属棒に所定の大きさの初期
    軸力を加え、 前記掘削により前記地山に発生する緩み変位量を前記金
    属棒の軸力の変化として測定することを特徴とする地山
    の緩み変位測定方法。
  2. 【請求項2】 請求項1の記載において、 金属棒の軸力変化は、この金属棒の両端間の歪み量を検
    出するストレンゲージを介して測定することを特徴とす
    る地山の緩み変位測定方法。
JP12391396A 1996-04-23 1996-04-23 地山の緩み変位測定方法 Withdrawn JPH09288021A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013078885A1 (zh) * 2011-11-29 2013-06-06 航天科工深圳(集团)有限公司 杆塔位移监测系统及其监测方法
JP2015113572A (ja) * 2013-12-09 2015-06-22 株式会社大林組 先行地中変位計の設置方法
WO2021125126A1 (ja) * 2019-12-17 2021-06-24 株式会社NejiLaw 連結部材及び計測システム
WO2022073477A1 (zh) * 2020-10-09 2022-04-14 广西交科集团有限公司 一种采用惯性法测试拱桥吊杆内力增量的测量方法
GB2612863A (en) * 2020-10-09 2023-05-17 Guangxi Transp Science And Technology Group Co Ltd Measurement method for testing incremental internal force of arch bridge suspension rod using inertia method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013078885A1 (zh) * 2011-11-29 2013-06-06 航天科工深圳(集团)有限公司 杆塔位移监测系统及其监测方法
JP2015113572A (ja) * 2013-12-09 2015-06-22 株式会社大林組 先行地中変位計の設置方法
WO2021125126A1 (ja) * 2019-12-17 2021-06-24 株式会社NejiLaw 連結部材及び計測システム
JP2021096162A (ja) * 2019-12-17 2021-06-24 株式会社NejiLaw 連結部材及び計測システム
US20230098763A1 (en) * 2019-12-17 2023-03-30 NejiLaw inc. Coupling member and measurement system
WO2022073477A1 (zh) * 2020-10-09 2022-04-14 广西交科集团有限公司 一种采用惯性法测试拱桥吊杆内力增量的测量方法
GB2612863A (en) * 2020-10-09 2023-05-17 Guangxi Transp Science And Technology Group Co Ltd Measurement method for testing incremental internal force of arch bridge suspension rod using inertia method

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