山岳トンネルの切羽前方探査システム「トンネルナビ」を開発し、各地のトンネル工事に導入

プレスリリース

山岳トンネルの切羽前方探査システム「トンネルナビ」を開発し、各地のトンネル工事に導入

~ 信頼性の高い地質予測によるコスト縮減、工程並びに安全性の確保を実現 ~

(株)大林組(本社:東京都港区、社長:白石 達)は、山岳トンネルの切羽前方の地質を高い精度で予測するノンコア削孔切羽前方探査システム『トンネルナビ』を開発し、各地のトンネル工事で導入しています。事前に切羽前方の地山状況を把握することで、支保部材を最適な仕様で無駄のない数量を発注することができるとともに、最適な補助工法の選定によって、切羽の崩落や変状を未然に防止するなど、コストの縮減、工程並びに安全性の確保を実現します。
 

山岳トンネル工事では、安全で合理的な施工を行う上で、工事の支障となる断層破砕帯などの地質の悪い地山を高い精度で予測することが不可欠です。これまで切羽前方の予測には、先進ボーリング※1やトンネル坑内での弾性波探査など様々な手法が試みられてきましたが、日常的に利用できる施工管理技術として、トンネルの掘削現場(切羽)に常駐している施工機械「油圧ジャンボ」を利用した“ノンコア削孔調査※2”に大きな期待が寄せられてきました。

ノンコア削孔調査は、専用の計測システムで掘進速度あるいは掘進に要するエネルギーを測定し、切羽前方の断層破砕帯の有無や風化変質などの地山の予測評価を行います。しかしながら、断層破砕帯などの地質の悪い地山では、掘進速度や掘進エネルギーが複雑に変化するため、地山の予測を正確に行うことは非常に困難でした。

このたび大林組が開発した『トンネルナビ』は、今までの施工および各種実験データの分析や、様々な地質条件下での計測と検証に基づいて、掘進速度とフィード圧※3を組み合せた新しいパラメータによるノンコア削孔切羽前方探査システムです。
 

大林組 トンネルナビ

『トンネルナビ』実施状況

『トンネルナビ』の特長は以下のとおりです。

  1. 高精度な地山評価技術
    『トンネルナビ』では、従来の掘進速度に基づいた掘進エネルギーではなく、掘進速度とフィード圧を組み合せた新しいパラメータによって、①断層破砕帯や風化変質帯の検出、②地山の硬軟の判定、③地山分類※4の判定を行います(図1)。さらに、トンネル内での湧水の特性、軟らかい地山での膨張性・押し出し性の判定、3次元的な破砕帯分布の推定など従来のノンコア削孔調査に比べて、様々な地山の特性を高い精度で予測評価します。
  2. コスト縮減、工程並びに安全性を確保
    『トンネルナビ』は、短時間の調査作業でデータを取得し、更に、工事事務所に設置したパーソナルコンピュータで解析から画像化までを瞬時に行うことができます。このように、事前に切羽前方の地山状況を高い精度で把握することで、支保部材を最適な仕様で無駄のない数量を発注することができるとともに、最適な補助工法の選定によって、切羽の崩落や変状を未然に防止するなど、コストの縮減、工程並びに安全性の確保を実現します。
  3. 豊富な適用実積
     『トンネルナビ』は、現在4ヶ所の道路および鉄道トンネル工事で施工管理手法として導入しています。適用実績の総延長は、約13kmに及びます。

大林組 トンネルナビのシステム構成

図1 『トンネルナビ』実施状況

大林組は今後も、顧客ニーズに合致した技術を提供することにより、安全・安心な社会づくりに貢献していきます。

以上
 
 

※1 先進ボーリング:専用のボーリングマシンを持込んでボーリングを行い、岩石試料(岩石コア)を採取する調査予測技術

※2 ノンコア削孔調査:「ノンコアボーリング」、つまり、岩石コアを採取しないボーリングを意味する。
ノンコアの場合は、現場にある油圧ジャンボを用いるため、専用のボーリングマシンは用いない

※3 フィード圧:掘削用ビット(刃先)を押し込む力

※4 地山分類:トンネルの支保パターンを決めるため、地山の良し悪しを判断するための分類基準

プレスリリースに記載の情報は、発表時のものです。