ロックボルト削孔データによる
周辺地質の3次元評価
削孔検層システムを利用し、地球統計学手法により解析
山岳トンネルでは、安全及び品質管理上、地山に応じた適切な支保パターンを選定することが不可欠ですが、従来の切羽観察によって地山を評価し支保パターンを選定する方法では、切羽に出現しないトンネル周辺の断層の分布に気づかず補強や対策が手遅れになり、大きな変状や坑壁の崩落に至る恐れがあります。
一方、坑壁弾性波など、従来の手法でトンネル周辺の地質状況を日常的に調べることは、工期や工費の面で現実的ではありません。
そこで、鹿島では、トンネル周囲に打設するロックボルトの削孔データを取得・解析し、その結果を地球統計学手法によって処理することで、トンネル周辺の地質状況を3次元的に評価するシステムを開発しました。
特許登録済
トンネル周辺の地山状況（破壊エネルギー係数分布）
- キーワード
- 山岳トンネル、地山評価、ロックボルト、破壊エネルギー、地球統計学、CIM
特長・メリットココがポイント
日常的な施工サイクルの中で周辺地山を評価可能
本システムでは、ドリルジャンボでロックボルトの穴を削孔する際に得られる「破壊エネルギー係数」を利用することで、特別な作業を行うことなく、日常の施工サイクルの中で地質状況を評価することができます。
ロックボルト削孔データから地山状況を3次元的に把握
周辺の地質状況を連続的、3次元的に把握
地球統計学とは、空間に分布するデータを分析し、統計学手法からデータの存在しない箇所の値を推定することで地盤全体の構造を評価する手法です。この手法を応用することで、得られた破壊エネルギー係数からデータのない箇所を高精度に推定することができ、周辺の地質状況を連続的かつ3次元的に把握できます。このため対策の要否を迅速に判断でき、想定外の過大な変位や崩落などを未然に防止することができます。
地球統計学による地山評価例
供用後の維持管理、CIMへの展開も
トンネル全線のデータを取得すれば、掘削中の地山評価に活用できるだけでなく、供用後の変状発生に対する対策範囲の判断など維持管理への活用もでき、更にCIMへの展開も期待できます。
適用実績
南久保山トンネル
場所：宮崎県延岡市
工期：2013年2月～2014年9月
発注者：国土交通省九州地方整備局
規模：トンネル延長381m
掘削工法NATM
学会論文発表実績
- 「支保パターン選定に寄与する地山評価技術の開発と適用実績」，トンネル工学報告集，第25巻，2015年11月
- 「トンネル地質三次元評価システム ─ロックボルトの削孔データによる地質評価技術─」，建設機械，610，Vol.51，No.12，2015年12月