JPH0493492A - Ｎａｔｍ工法における掘削地山監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 山岳トンネルの構築工法の一つであるＮＡＴＭ工法は、
地山の耐力を最大限に活用してトンネルを構築するもの
で、シールド工法に比して遥かに安価で、自由な断面の
トンネルを構築することができる。

本発明は前記工法の合理性、経済性から、最近都市圏内
のトンネル工事での適用が増加している都市ＮＡＴＭ工
法における掘削地山監視装置に係るものである。

（従来の技術） トンネル工事、特に都市ＮＡＴＭ工法のように比較的軟
弱な沖積層や洪積層を対象とする工事では、土被りも浅
く、且つ地下水の存在する土砂地山にトンネルを構築す
るので、切羽が崩壊しないようにするため、また地山の
変位（地表沈下等）によって近隣構造物が影響を受けな
いようにするため、厳重な監視が必要である。

トンネル囚の掘削に伴って、トン忍ル周辺地山は第３図
及び第４図に示す如く、水平（縦断及び横断方向）並に
垂直方向の変位が発生し、変位が大きい場合には切羽（
ａ面は崩壊する。

このようなトンネル周辺地山に発生する変位の動向を監
視するため、従来から ａ）挿入式水平傾斜計による前方地山の先行変位の測定
（縦断方向変位） ｂ）地山に増膜された複数台の傾斜計による前方地山の
先行変位の測定（Ｎ断方向変位）Ｃ）内空変位の測定（
横断方向変位） ｄ）天端沈下測定（横断方向変位） 等を行って管理してきた。

（発明が解決しようとする諜Ｈ） しかしながら前記従来の測定方法では、測定に入力を要
し、多くの時間を費し、またリアルタイムに地山の挙動
を把握することができない。更に定置式水平傾斜計によ
る測定の場合、トンネルの縦断方向全線に多数の傾斜計
を増膜して設置すると、著しくコストが嵩み、また各傾
斜計からのケーブル配線のスペースがとれない。更に内
空変位の測定の場合、測定が高所作業となり危険である
。

本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑みてｖｌ案さ
れたもので、その目的とする処は、施工中でもリアルタ
イムに計ｉ１ｔ！！ｌ（！が得られ、且つ切羽掘削によ
る地山の変化、変動を常時監視することができるＮＡＴ
Ｍ工法における掘削地山監視装置を提供する点にある。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明に係るＮＡＴＭ工法
における掘削地山監視装置は、切羽面に取付けた視準点
と、トンネル内に同視準点と対向して配設された光波距
離計を具えた切羽面押出し同変位計と、同変位計による
計測信号を入力し前記視準点の移動量を演算する制御用
コンピュータとからなる切羽面押出し変位計測装置と、
トンネル断面上方地盤内に配設された水平パイプと、同
パイプ内に移動自在に接続された複数の（頃斜計と、同
各（ＩｊＩ斜計の計測信号を入力し、地山の変位量を演
算するコンピュータとからなる切羽前方上部地盤の変位
測定装置とから構成されている。

（作用） 本発明は前記したように構成されているので、前記切羽
面押出し変位計測装置における光波距離計を具えた切羽
面押出し同変位計によって、切羽面に取付けられた視準
点で規準し、前記変位計に接続された制御用コンピュー
タによって、前記視準点の移動量を演算し、切羽面の移
動量を連続的に自動計測する。

一方、前記切羽前方上部地盤の変位測定装置におけるト
ンネル断面上方地盤内に配設されたパイプ内に沿って、
移動自在に接続された複数の傾斜計を切羽の施工の進捗
に即応して施工区間内に移動させ、前記傾斜計に接続さ
れたコンピュータによって地山の変位量を演算し、掘削
に伴う切羽斜め前方の地山の挙動をリアルタイムに監視
するものである。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

囚はトンネル、（Ｂｌは同トンネル人の切羽で、同切羽
面に視準点（コーナキューブ）（１）が取付けられ、切
羽（Ｂｌから５０ｍ以上離隔したトンネルＡ内において
、位１制御架台に光波距離計が載架された切羽面押出し
同変位計（２）が前記視準点と対向して配設され、更に
同変位計（２）に制御用コンピュータ（３）が接続され
、前記視準点（１）、切羽面押出し同変位計（２）並に
前記コンピュータ（３）によって切羽面押出し量計測装
置が構成されている。

Ｉ　中（４）はコントローラである。

一方、トンネル断面上方地盤内には切羽前方上部地盤の
変位測定装置（０が設置されている。

第２図は同装置（０の一実施例を示し、トンネル中心の
上方２〜３ｍの位置における水平ポーリング孔にアルミ
ニウム製の水平パイプ（５）が設置され、同パイプ（５
）の内周面に同パイプの長手方向に沿って延びる凹条溝
等によって構成されたガイドレールを案内として走行す
るように、ユニバーサルジヨイント（６）を介して連結
された複数の台車（７）に夫々（頃斜計（８）が取付け
られ、同各傾斜針（８）はコンピュータ（９）に接続さ
れている。

図中（１０）は前記台車（７）に設けたガイドローラ、
（１１）はセレクタ、（１２）はケーブルジヨイント、
（Ｉ３）はコントローラである。

而して前記切羽面押出し量計測装置における切羽面押出
し同変位計（２）によって切羽（ａ面に取付けられた視
準点（コーナキューブ）（１）を規準し、同視準点（１
）の移動量、即ち切羽面の移動量を前記変位計（２）に
接続された制御用コンピュータ（３）によって連続的に
演算計測する。

一方、前記切羽前方上部地盤の変位装置における水平パ
イプ（５）内に沿って複数の台車（７）を切羽（ａの施
工の進捗に伴って施工区間内に沿って移動せしめ、同各
台車（７）に配設された傾斜計（８）によって検出した
地山の変位検出信号をコンピュータ（９）に入力して地
山の変位量を演算し、掘削に伴う切羽斜め前方の挙動〔
垂直変位のトンネル縦断方向の９布〕をコンピュータに
より自動測定する。

かくして図示の実施例によれば、トンネル掘削に伴う切
羽やその周辺地山の変化や変動をリアルタイムで計測、
監視することができ、きめ細かな掘削管理ができる。

（発明の効果） 本発明に係るＮ６７Ｍ工法における掘削地山監視装置は
、トンネル内において切羽面に取付けた視準点に対向し
て設けられた光波距離計を具えた切羽面押出し量変位計
による計測信号を制御用コンピュータに入力し、前記視
準点の移動量を演算するように構成された切羽面押出し
変位計測装置と、トンネル断面上方地盤内に配設された
水平パイプ内に移動自在に複数の傾斜計を接続し、同各
傾斜計の計測信号をコンピュータに入力して地山の変位
量を演算するように構成された切羽前方上部地盤の変位
測定装置とを具えているので、トンネル掘削に伴う切羽
やその周辺地山の変化、変動を施工中においてもリアル
タイムに測定し、常時監視することができるので、きめ
細かな掘削管理ができる。

また前記測定作業は危険な高所作業を伴なうことなく、
完全に自動化され、高精度で地山の変位が捕捉され、更
に前記測定装置の計器が回収できるので経済的である。

更にまた前記切羽前方上部地盤の変位測定装置における
各傾斜計からの信号は、１本のケーブルで取出せるため
、配線スペースを取らず、計器の設置及び移動が容易に
行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＮ６７Ｍ工法における掘削地山監
視装置の一実施例を示す縦断側面図、第２図は切羽前方
上部地盤の変位測定装置の詳細図、第３図及び第４図は
夫々トンネル切羽周辺に発生する変形を示す縦断側面国
益に縦断正面図である。 囚・・・トンネル、　　〔８・・・切羽、Ｃ）・・・切
羽前方上部地盤の変位測定装置、（１）・・視準点、　
　　（２）・・・切羽面押出し量変位計、（３）・・・
制御用コンピュータ、 （５）・・水平パイプ、　（７）・・・台車、（８）・
（ｌｌ　６４計、　　　（９）・・・コンピュータ。 代理人　弁理士　岡　本　重　文 外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 切羽面に取付けた視準点と、トンネル内に同視準点と対
   向して配設された光波距離計を具えた切羽面押出し量変
   位計と、同変位計による計測信号を入力し前記視準点の
   移動量を演算する制御用コンピュータとからなる切羽面
   押出し変位計測装置と、トンネル断面上方地盤内に配設
   された水平パイプと、同パイプ内に移動自在に接続され
   た複数の傾斜計と、同各傾斜計の計測信号を入力し、地
   山の変位量を演算するコンピュータとからなる切羽前方
   上部地盤の変位測定装置とから構成されたことを特徴と
   するＮＡＴＭ工法における掘削地山監視装置。