有限会社テラテック

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事業内容

トンネル内での調査

地表調査による地山の状況を念頭におきつつ、トンネルの内部を目視を基本にして調査して、トンネルの安定度を判定します。原則として非破壊・微破壊試験の手法により調査します。

上の2枚は水路トンネルの事例です。断水して内部から水が退いた後に行います。弊社が調査を行う昔の水路トンネルは、左の写真のような小さい断面のものが大半です。屈みながら時々ヘルメットを擦りながら調査しています。また、敷の凹凸がひどかったり、水が深めに残っている(凹凸状況によっては膝くらいまで)場合もあり、歩くのが大変です。

上の3枚は道路トンネルの事例です。交通規制をかけて、高所作業車を使って行います。水路とは異なり、供用中に小さなコンクリ片が落下するだけでも大事故になるので、違った視点での調査が必要です。その他、排ガス粉塵で空気が非常に悪いこと、交通規制は大半が夜間であること、など、水路と違った大変さがあります。
以下に紹介する調査手法は、下記の基準書などにも詳しく記載されているので、必要な方はご覧ください。

「変状トンネル対策工設計マニュアル」(H.10 (財)鉄道総合技術研究所)
<図の出典を明記していない場合、本書より引用>
「トンネルの維持管理」 (H.17 (社)土木学会)


目視・打音調査

トンネル壁面の変状状況を観察・記録し、写真を撮影するときに各種機関のマニュアル等に準拠した書式(展開図)への整理を行います。技術者の経験と技量を問われる最も基本的な調査項目です。
あわせて、ハンマーでコンクリートを叩き、その打音の具合で、コンクリート表面の浮き状況や品質、その裏面の空隙状況などを推定します。

目視調査の道具たち

  • 懐中電灯+ヘッドライト(LED)
  • 防水防塵デジタルカメラ
  • 平尺、コンベックス等
  • ハンマー、長柄の点検ハンマー
  • 耐水チョーク+黒板
  • 耐水記録用紙+耐水ボールペン
  • ノギス、クラックスケールなど

近年は、デジタルカメラ(CCDカメラ)を用いての、帳票/展開図作成や、ひび割れ解析を行うこともあります。左写真は水路トンネル内での、右2枚が道路トンネル内での、壁面連続撮影の状況です。
同様に、打音診断を自動的に行うシステムも、道路や鉄道トンネルで開発されております。


電磁波法(レーダ探査)

コンクリート射体表面から電磁波を発振し、その射体内からの反射波の状況によって、コンクリート内の埋設物(鉄筋、鉄骨、埋設管など)や、コンクリート性状(躯体厚、内部空隙)、そして、コンクリート背面の情報(空洞や崩積土の有無など)を推定する手法です。
この調査は非常に有用であり、今日では、トンネル調査において必須項目に近い形でお勧めしております。
弊社が携わるレーダ探査は、単なる試験技術に止まらず、地質/コンクリートの知見を最大限に生かして、精度向上に努力しております。


内空変位測定

トンネル断面を細かい精度で測定することを、数ヶ月~1年程度毎に定期的に繰り返すことによって、変状の進行状況(進行速度)を監視します。図のとおり、測定ピン同士の間隔を鋼尺で測るという極めてローテクの手法ではありますが、弊社の得意技術のひとつです。

(図の出典元、「岩の試験・調査方法の基準・解説書-平成14年度版」(地盤工学会)中、「地盤工学会基準JGS3711-2001岩盤の内空変位・天端沈下測定方法」より )

もともとはトンネル掘削時(NATM工法)の施工管理の時点だけに用いられていた方法を、その後の維持管理の時点にも適用し始めたことや、半永久的な測定の継続に耐えうるように測定ピンの工夫を加えるなど、弊社技術者がパイオニアとして取り組み続けてきたものです。
今日に至るまで、多くのトンネルなどで、貴重な測定実績を積み重ねてきております。
測定の継続実績に加えて、それを±0.1~0.2mm程度の高い精度で行えているのが、弊社たる所以です。この精度を保持するのためには、様々なローテクの工夫を施していかねばなりません。近年は光波測量機やデジタルカメラ撮影などによる断面測定手法もあるのですが、精度はミリメートルどまりです。そんな事情もあってか(?)、意外にも、トンネル評価において進行速度というのは重視されていないのが実情です。
弊社らは、この技術をベースに、すぐさまの対策に拘らない"測定監視"という評価軸を全面に押し出して取り組んでいます。


クラックゲージ測定

クラック(ひび割れ)の両側に固定点を打って、その間隔をノギスで測定することで、クラック幅の開口の進行状況を監視する手法です。

こちらもかなりのローテクで、昔からやられています。とはいえ、ひと工夫しないと、きちんとした測定値とならないことは、内空変位測定と同じです。
このほか、クラックの両端に専用測定計器を設ける、デジタルカメラで撮影して解析する、などの手法もあります。


測量調査(平面線形測量/縦断測量など)

地表調査のページで述べているように、トンネルと上部の地形/地質との関係は、トンネル安定を議論する上で重要な要素です。そのため、トンネルの平面的な位置を調べる線形測量や、縦断標高や土被り高を調べる縦断測量などを行います。水路トンネルの場合には、水理条件の検討のために実施することもあります。
そんなこと、建設の時に測量しているだろう・・と思われた貴方は甘い。今日の日本の施工事情からは考えられないのですが、昔に作られたトンネルには、「地図のどこを通っているのかわからない、そのような資料がない」 というケースが、未だに多くあります。
道路などで行っている測量と、作業の本質は同じです。ただ、暗くて狭くて水も流れているような環境ならではの苦労があり、工夫を要します。


削孔調査/孔内観察及び撮影

トンネル内側からハンマードリル(φ12mm程度)で覆工を掘りぬいて、覆工巻厚や背面状況やその硬軟を調査します。そんな小さい径ではありますが、ドリル手応えや錐粉の状況、穴内へ鉄筋棒を打突した時の手応えに、外部地表での知見を加味して、背面状況を推定します。
また、それらの孔内に、ファイバースコープカメラを挿入して観察および写真撮影を行うことで、より客観的な判定材料を入手することも可能です。
削孔調査としてコアボーリングを用いる場合(φ50mm程度)は、背面のコア試料の観察に加えて、カメラの径を上げられるので、より精度が上がります。
下の写真はボーリング孔内の撮影写真です。玉石の混入する礫質地盤で、玉石沿いには大きな空隙が見えます。

この削孔調査は、上記のレーダ探査の補正や、トンネル補強目的での裏込注入工事の品質管理などでも実施しております。


コンクリート診断調査

トンネルが変状する原因としては、上部の地形/地質などの原因(外因)によるものに加えて、トンネルの覆工コンクリートのみが悪くなっている(内因)という場合があります。後者について、コンクリート診断調査(既設)の手法によって調査を行います。

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