JPH04264228A - 地中沈下測定装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル掘削による地
山の沈下を測定するための地中沈下測定装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】都市トンネルは一般に地山が軟弱で、し
かも土被りは小さく、かつ何らかの構造物と近接するこ
とが多い。

【０００３】このためトンネルの掘削に伴う、切羽の自
立性などの安定性に加え、地山の変位（沈下等）による
、地上あるいは地下構造物への影響が常に問題となる。 とりわけ、切羽の地山のゆるみは、ときに地表にまで達
する恐れがある。

【０００４】沈下は種々の因子が複雑に複合して発生す
るものであるが、切羽面の安定性に起因するとこが多い
。こうした沈下は適切な支保と補助的な工法の採用によ
りかなり低減することができる。

【０００５】従って、最終最大の沈下（全沈下）が事前
に予測できれば、予め対策を講ずることにより過大な沈
下を未然に防止することができる。土被りの小さい、未
固結な地山１における地表面の沈下挙動は一般的に図４
に示すように、トンネル２の切羽３が到達する以前から
切羽３前方のゆるみに伴って発生し、切羽３が通過した
後もこの沈下現象は継続する。

【０００６】而して、切羽３到達前に生ずる先行沈下Ｓ
１　と、切羽進行後の後続沈下Ｓ２　との間の関係が得
られると、切羽３前方の沈下量を測定することにより全
沈下Ｓの予測が可能となる。

【０００７】先行沈下あるいは全沈下を測定するには、
地表からトンネルルート上にボーリングを行って、予め
計測器を埋設しておけばよいが、都市部では種々の制約
があり設置が困難な場合が多い。そこで、図５に示すよ
うに、トンネル２の坑口あるいは立坑４からトンネル２
直上の地山１に水平ボーリングをし、このボーリング孔
内に埋設した測定管５の傾斜角を移動式傾斜計６で測定
し、沈下量を求める方法が用いられるようになった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、測定管の傾斜
角を測定し沈下量を求める方法では、（ａ）リアルタイ
ムでの測定は困難である（ｂ）測定作業に時間がかかる
（ｃ）坑口部に作業用足場を設ける必要がある（ｄ）高
所作業のため危険が伴う（ｅ）警報を必要とする場合は
不可能である、という問題がある。

【０００９】本発明は、地山の沈下測定におけるかかる
問題を解決するものであって、リアルタイムで地山の沈
下を測定することができ、測定時に特別な作業足場を設
け、高所作業を行う必要がなく、安全であり、必要に応
じて警報を出すことのできる地中沈下測定装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、地中に埋設す
る測定管と、該測定管内に所定の測定区間に亘って挿入
される挿入台車と、測定用の基準水面を設定する基準水
槽と、該基準水槽に接続され挿入台車上に敷設される連
通管と、挿入台車に所定の測定間隔で取付けられ、それ
ぞれ、連通管に接続される沈下計と、この沈下計の出力
ケーブルが接続される記録装置とで地中沈下測定装置を
構成している。

【００１１】測定を行う場合は、トンネル上にボーリン
グして測定に必要な長さの測定管を埋設し、この測定管
内に、挿入台車を挿入して固定する。沈下計は、連通管
を介して基準水槽に連通しており、沈下が生じると、基
準水槽の基準水面に対する高さが変化するため、この高
さの変化を測定することにより連続的に沈下量を検出す
る。沈下量の検出データは記録装置に送られて記録され
る。

【００１２】また、沈下計の検出値が所定の沈下限界値
を越えると警報を出力する警報器を設けて、沈下限界値
を越えたとき警報発信により直ちに沈下対策を講ずるこ
とができるようにしている。

【００１３】

【実施例】図１は、この発明の一実施例の全体構成を示
す説明図である。ここで、測定管５は１２５Φ程度の鋼
管又は塩ビ管でトンネル２上の地山１の中に埋設されて
おり、この測定管５内に挿入台車１０が測定区間Ｌに亘
って挿入されている。測定区間Ｌは少なくとも１００ｍ
程度とすることが望ましい。挿入台車１０には、所定の
測定間隔Ｐで沈下計１１が取付けられており、各沈下計
１１は、基準水槽１２に一端が接続された連通管１３に
、それぞれ接続されている。沈下計１１の出力ケーブル
１４は記録装置１５に接続されている。

【００１４】挿入台車１０は、図２及び図３に示すよう
に、沈下計１１を取付ける取付台２０と、各取付台２０
を所定の測定間隔Ｐに保持するための保持枠２１と走行
用のコロ２２とで構成されている。コロ２２の軸受２３
は、取付台２０の下部の左右の斜面２４に測定管５の半
径方向の回転軸２５を中心として回転可能に取付けられ
ており、挿入台車１０は、測定管５内へ挿入されるとき
傾斜を生じても、自重で水平に戻るようになっている。 また、挿入台車１０にはモルタル注入用の注入ホース２
６が敷設されており、挿入後中詰を施すことができる。

【００１５】記録装置１５は、測定現場付近に設置され
た調整器３０と、事務所に設置されたデータロガ本体３
１，プロッタ３２，及びプリンタ３３とからなり、調整
器３０とデータロガ本体３１とには警報器３４，３５が
接続されている。

【００１６】沈下計１１は、小容量水圧計であり、基準
水槽１２の基準水面ＷＬを基準とする沈下計１１の高さ
が沈下によって変化すると、この高さの変化による水圧
の変化を電気的に検出し、出力ケーブル１４で調整器３
０へ送る。調整器３０は、沈下計１１から送られたアナ
ログ信号をＡ／Ｄ変換してデータロガ本体３１に送出す
る。データロガ本体３１は、ｃｐｕとメモリを備えたコ
ンピューティングロガであり、調整器３０から送られた
水圧変化のデジタル信号を、演算処理して沈下量を求め
、プロッタ３２及びプリンタ３３を作動させてグラフ及
び文字として出力させる。また、先行沈下Ｓ１　と後続
沈下Ｓ２　との関係に基づき、先行沈下Ｓ１　のデータ
から地山１の沈下状態をシミュレートし、事前に全沈下
Ｓを求めることもできる。

【００１７】調整器３０およびデータロガ本体３１は、
各々、沈下限界値を予め設定することができ、沈下計１
１の検出値が、設定した沈下限界値を越えると警報器３
５，３６に信号を送り警報を発信させる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の地中沈
下測定装置は、リアルタイムで地山の沈下を測定するこ
とができるため、先行沈下に基づいて全沈下を事前に予
測して過大な沈下を未然に防止できる。また測定時に特
別な作業足場を設けて高所作業を行う必要がなく安全で
あり、必要に応じて作業現場及び事務所に警報を出すこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の全体構成の説明図である
。

【図２】図１の測定管の部分縦断面図である。

【図３】図１の測定管の横断面図である。

【図４】トンネルの切羽の進行と沈下との関係を示す説
明図である。

【図５】従来の沈下測定装置の説明図である。

【符号の説明】

１　　　　地山 ２　　　　トンネル ３　　　　切羽 ５　　　　測定管 １０　　　　挿入台車 １１　　　　沈下計 １２　　　　基準水槽 １３　　　　連通管 １４　　　　出力ケーブル １５　　　　記録装置 Ｌ　　　　測定区間 Ｐ　　　　測定間隔 Ｓ１　　　先行沈下 Ｓ２　　　後続沈下 Ｓ　　　　全沈下 ＷＬ　　　　基準水面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　地中に埋設する測定管と、該測定管内
   に所定の測定区間に亘って挿入される挿入台車と、測定
   用の基準水面を設定する基準水槽と、該基準水槽に接続
   され、前記挿入台車上に敷設される連通管と、前記挿入
   台車に所定の測定間隔で取付けられ、それぞれ、前記連
   通管に接続される沈下計と、該沈下計の出力ケーブルが
   接続される記録装置とからなる地中沈下測定装置。
2. 【請求項２】　　沈下計の検出値が所定の沈下限界値を
   越えると警報を出力する警報器を備えた請求項１記載の
   地中沈下測定装置。