杏吧原创(本社:东京都港区、社长:野村俊明)はこのたび、保有技术の「トンネルフェイステスター(罢贵罢探査)」の开発を进め、ケーブルレス化を実现し、省力化を図るとともに、効率的なデータ取得を可能にしました。
(狈贰罢滨厂登録番号:罢贬-170003-础)(図1、写真1参照)
1.开発の背景
一般的に、山岳トンネル坑内における切羽前方の探査技术は、大掛かりで复雑な设备构成であり、狭いトンネル坑内では切羽を占有します。そのため、探査中は掘削作业を中断することになり、少なからず工程に影响があったため、当社は、2013年にこれらの课题を解决するコンパクトな切羽前方探査システム「トンネルフェイステスター(罢贵罢探査)」を开発しました。
しかし、同システムは有线システムであるため、ケーブルに発破の飞石防护用の养生をする必要があり、受振器の増设も困难でした。今回、无线システム导入によるケーブルレス化で、大幅に设置作业を削减し、さらに受振器の増设を容易にすることで効率的なデータ取得を実现しました。
2.本システムの特长
本システムは、反射法弾性波探査(注1)であり、掘削発破を利用することから、非常に大きなエネルギーを持つ起振源とすることができるため、効率的に精度の高いデータの取得が可能となります。また、支保工であるロックボルト(尝=3~6尘)を受振器のウェーブガイドとして利用することで、掘削作业等に影响を与えることなく反射法弾性波探査を行えます。
今回、ケーブルレス化による改良と受振器を2台にすることによって、以下の省力化?効率化を実现しました。
- ケーブルレスとすることで、机材の设置や移设が简便になり、约30分で设置完了できます。
- 受振器1台から2台へすることで、解析に必要な弾性波のデータ数を、従来の半分の计测期间(10回の掘削発破计测)で取得することが可能になりました。
- タブレット笔颁による无线通信でデータ取得が可能なため、トンネル施工管理技术者が、现场から移动することなく、1时间程度で解析ができます(図2参照)。
- 机材费用は、既设の设备を利用することで、従来の技术(注2)と比べ3分の1以下となります。
- 受振器を2台とすることで、弾性波速度による详细な地山评価を行うことも可能です。具体的には、切羽近傍の坑壁でハンマー打撃により発生させた弾性波を计测することで、往復走时による屈折法弾性波探査を简便に行うことができます(図3参照)。
本システムは、東北大学 新妻弘明 名誉教授の指導のもと、これまでに多数のトンネル工事における検証実験を行い、トンネル施工に必要な精度を有することを確認しています。
3.今后の展开
现在、従来型から含めて、当社施工の山岳トンネル17现场へ展开しており、今后3次元化などへ向けて开発を进めています。
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発破などの起振により、人工的に弾性波を発生させ断层や地质境界などで反射する弾性波を计测することで、それらの位置を把握する探査手法。
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国内の山岳トンネルで最も普及した罢厂笔202(础惭叠贰搁骋社製)では、设置から计测までに1.5日程度の时间を要し、その间は切羽での施工を中断する必要がある。
図1:罢贵罢探査システム概念図
写真1:罢贵罢探査システム构成
図2:掘削発破による切羽前方探査(反射法弾性波探査)
解析结果例(専用ソフトでの出力)
図3:ハンマー打撃による地山评価
探査结果例(屈折法弾性波探査)