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在来工法の代わりに、全断面掘進機(TBM)の利用が増えている。TBM工法は在来工法に比べ掘進速度が早いという長所を持つが、在来工法に比べ能率や信頼性に関しては劣るとされている。この信頼性を向上させるには、切羽での岩盤特性を把握する方法の開発が最も有効である。
そこで本研究では、まずTBMの掘削抵抗から切羽の岩盤強度を推定する方法を提案する。この方法は、推力、トルクおよび切り込み深さから推定するもので、比較的簡単であり、原位置でも十分用いることができる。また、推力からとトルクからの2つの値が求まり、両者を比較することによって、信頼性の確保も容易である。
いくつかのトンネルの掘削データから岩盤強度を推定し、シュミットハンマー打撃試験や岩盤調査結果と比較・検討したところ、推定した岩盤強度は比較的、岩盤特性をよく表していることがわかった。次に、推定した岩盤強度と岩盤分類とを比較したところ、同一の岩種からなるトンネルでは、岩盤強度をいくつかの等級に区分することによって、岩盤分類が可能であることがわかった。複数の岩種からなるトンネルでは、推定した岩盤強度を一軸圧縮強度で正規化することによって、岩盤分類が可能であることがわかった。支保パターンを決定するために、岩盤分類が行われており、TBMの掘削抵抗から支保パターンの決定が可能であることを示した。

【研究分担者】
秋山政雄	東京大学	大学院・工学系研究科	助手	(Kakenデータベース)
福井勝則	東京大学	大学院・工学系研究科	助教授	(Kakenデータベース)