トンネル内路盤噴泥対策工の試験施工と計測について

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(1)Ⅲ-A304. 土木学会第55回年次学術講演会（平成12年9月）. トンネル内路盤噴泥対策工の試験施工と計測について ○ＪＲ東日本. 正会員. 鈴木. 延彰. ＪＲ東日本. 正会員. 戸澤. 孝夫. ＪＲ東日本. 正会員. 中村. 宏. ＪＲ東日本. 正会員. 相沢. 文也. １，はじめにインバートの無い鉄道トンネルにおいて、路盤（およびりょう盤）下の地山の噴泥に起因する路盤の沈下等の様々な変状が発生し、保守に多く労力を費やしてきた。そこで、頭部を拡径した場所打ち杭（以下、拡径杭と呼ぶ）により、スラブおよび路盤を桁構造化する噴泥対策工の試験施工を 1998 年にトンネル内で実施した。施工と同時に各種計測機器を設置して列車通過時の挙動を計測管理している。本稿では、対策工の試験施工概要及びその後約１年３ヶ月の計測管理について、現段階での状況を報告する。２，噴泥対策工の試験施工杭の頭部は、路盤およびりょう盤と強固に付着して衝撃を含む列車荷重を直接受ける部分であり、一般部よりも径が大きく 280mm（一般部 180mm）する構造としてある。２−１．事前施工. 写真−１：明かり箇所での事前施工状況. トンネル内で試験施工を実施する前にトンネル下と同じ地層（砂質凝灰岩）の明かり箇所（露頭）で事前施工を実. 図−１：杭施工フロー. 施した。施工順序を図−１に示す。杭を打設する場所にコンクリート盤を制作し、施工箇所周囲を水で満たしてトンネル下の帯水状況を模擬して施工した。写真―１に示すように拡径部のスチールファイバーコンクリートの充填状況、杭先端のスライム処理および施工時間等を含めて問題なく杭体を構築することができた。２−２．トンネル内での試験施工試験施工箇所については、最も路盤変状の著しい箇所とした。線路方向には約 1.7m ピッチとし、支持力が確保できるよう杭長を２ｍと仮定した（図−2 ）。施工延長は軌道スラブ３枚分とし、. 図−２. トンネル内杭施工断面. 15m（５ｍ×3 枚）の区間に中央通路側と側壁側に 10 本ずつ、計 20 本の施工することとした（図―３）。施工は夜間作業で、実質３時間程度の線路閉鎖間合いで実施した。まず、路盤とりょう盤コンクリートの削孔を先行させ、杭の施工はその後の行程とした。図−2 に示すキーワード：計測管理、試験施工、拡径杭、振幅、間隙水圧、杭体内の歪連絡先：〒114-8550 東京都北区東田端 2-20-68 TEL03-5692-6140 FAX03-5692-6141.

(2) 土木学会第55回年次学術講演会（平成12年9月）. Ⅲ-A304. ようにセンタードレーン側はりょう盤コンクリートが側壁側より厚く、構造上のバランスを考慮してセンタードレーン側ではりょう盤コンクリートを拡径することも考え、軟岩用の拡径機能付軌陸オーガーと、コンクリート用の刃先にダイヤモンドををちりばめた拡径専用機の２タイプの掘削機を用いた。中央通路側は後者でコンクリート部分の拡径を行った。また、掘削・スライム処理後ただちにコンクリートを打設し、杭頭部には補強鉄筋を設置した。概ね 2 本/1 晩の施工速度であった。. ④. ⑫. 起点方. ⑭. 図−３：杭施工位置および計測機器設置平面. 終点方. ４．試験施工後の計測管理路盤振幅. No12 5/27以降中央側加速度計を杭未施工部に移設. 0.40. 施工と同時に、図―２に示すような計測機器を. 0.35. 設置して、杭施工後の計測管理を行っている。以. ４−１路盤振幅（変位）：加速度を２回積分して求. ｍｍ振幅. 下で現段階における結果を述べる。. 0.30. 側壁側変位中央変位. 0.25. 未施工部. 0.20 0.15 0.10. めている。測定開始から多少数値のバラツキはあ. 0.05 0.00. るものの、側壁側と中央通路側では振幅に差はな. 1998/11/5 1 211/273. 41999/1/6 5 6. い。図―６で 99 年 5 月 27 日からは、中央通路側. 1/11 7. 図−４. 3/25 8. 3/27 3/29 9 10. 4/22 125/2713 5/29 147/3115 8/11 11 16 8/21 17 sample No. 9/5 18. 2000/1/12 19 20. 21. 路盤振幅の変動間隙水圧計. の加速度計を杭未施工箇所に移し、以降はそのデ. （×10２） 0.06. ータを示している。これによると、杭未施工箇所箇所（0.1mm 程度）の約 2 倍である。. 間隙水圧 kN/m2. 0.05. では振幅（変位）は 0.2mm 程度であり、杭施工. ４−２間隙水圧：図−5 から、数値にバラツキはあるものの、杭施工箇所で３kN/m2 程度の過剰間. 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00. 1 1998/11/5. 2 11/27 3. 4 1999/1/6 5 6. 7 1/11. 8 3/25. 93/27 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3/29sample 4/22 No 5/27 5/29 7/31 8/11 8/21 9/5. 19 20 21 2000/1/12. 隙水圧の発生が認められる。但しこれまでのとこ図−５. ろ日数の経過とともに増加する傾向にはない。. Ｎｏ１４杭体内歪. ４−３杭の歪：杭頭の歪は 60μ程度で、深さが増. 80. すにつれて小さくなり、杭先端では殆ど０に近い。. なく、周面支持の状態を保っている。まとめ以上を総括すると、トンネル内での施工性につ. Ｎｏ１４−１Ｎｏ１４−２Ｎｏ１４−３Ｎｏ１４−４Ｎｏ１４−５. 60. 歪（μ）. 杭の歪も、日数の経過とともに増加する傾向には. 間隙水圧の変動. 40. 20. 0 1. 1998/11/5. 2. 3. 11/27. 4. 5. 1999/1/6. 6. 7. 1/11. 8. 9. 3/25 3/27. 10 11 No12 13 14 15 16 17 18 19 20 3/29 sample 4/22 5/27 5/29 7/31 8/11 8/21 9/5 2000/1/12. いては問題がなく、また１年３ヶ月の計測結果からも今のところ杭に問題は生じていない。今後も. 図−６. 列車通過時の拡径杭の歪み（No.14）. 計測を継続し、引き続き杭体および支持地盤の健全性を確認していくこととしたい。. 21.

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