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地下空間・トンネルの防災
 

 調査・診断技術

 
■地震被害調査
トビシマでは、1968年十勝沖地震以来、地震後の現地調査を国内外で数多く実施してきました。調査から被害の原因・特徴を明らかにし、調査・設計・対策・モニタリング技術に反映することで、より安心して暮らせる地震に強い構造物の建設に向けて各種の研究開発に取り組んでいます。
 
■地盤評価技術
トンネル等の安全を確保するためには地盤の特性を評価し、設計に反映させることが重要です。当社技術研究所では、各種静的および動的三軸試験や顕微鏡観察、X線回折による鉱物分析などのさまざまな地盤物性評価を行います。
 
■地域・地盤特性を考慮した地震動評価
対象とする地域の地震活動や周辺の活断層情報などを総合的に判断し、最も影響の大きい地震を抽出し、その地震が発生した場合に生じる地震動(地面の揺れ)を目的に応じた最適な地震動評価方式により算定します。耐震設計に用いる入力地震動作成から地震被害想定までの広い用途に適用可能です。
 
■リアルタイム3次元画像計測システム
本システムは、複数台のカメラで取得した画像データをパソコンに送信し、その画像を解析することにより計測点の3次元変位を計測するもので、この一連の流れを自動化することで、リアルタイム計測を実現しました。さらに展開中のWEB監視システムと連動させることにより、遠隔地でもリアルタイムにWEB上での変状監視が可能となります。
 
■緊急地震速報を利用した地震防災システム
「地震防災システム」は、伝達機器選定方式による緊急地震速報システムに、これを最大限に生かして利用する運用システムを組み合わせることで、工事現場の地震被害の軽減を実現します。



 企画・設計技術
 
■地域・地盤特性を考慮した地震動評価
対象とする地域の地震活動や周辺の活断層情報などを総合的に判断し、最も影響の大きい地震を抽出し、その地震が発生した場合に生じる地震動(地面の揺れ)を目的に応じた最適な地震動評価方式により算定します。耐震設計に用いる入力地震動作成から地震被害想定までの広い用途に適用可能です。
 
■浸透流解析
トンネルや地下空洞とその周辺で、どのように地下水環境が変化するか予測するための解析技術で、トンネル等の安定性を評価するうえで重要な要素です。Darcy則等の基本方程式を地盤の水理学的特性、境界条件のもとで解析し、地下水の変動予測、地下水低下のための揚水流量の予測などを行います。
 
■連続体解析
地下空洞などの地盤構造物の応力・変形挙動を解析的に求める場合に用います。複雑な形状や地盤条件に従ってモデルを有限要素に近似し、連続体として取り扱う解析法で、代表的なものとして有限要素法や非線形問題に大変形が扱える有限差分法があり、静的・動的な解析の実務で数多くの実績があります。
 
不連続体解析
トンネル等の安定性は、岩盤の層理や節理などの亀裂(不連続面)の構造に大きく影響されます。数々の岩盤掘削工事で培った岩盤不連続面の調査・解析技術により不連続面の特性を明らかにし、地下空間やトンネルの岩盤崩壊に対する安定性の評価を行います。
 
■地下空間利用技術
〈トンネル技術を駆使して地下空洞を構築〉
大規模地下空洞などの企画、開発、設計から施工まで一貫した対応が可能です。
 
■緊急地震速報を利用した地震防災システム
「地震防災システム」は、伝達機器選定方式による緊急地震速報システムに、これを最大限に生かして利用する運用システムを組み合わせることで、工事現場の地震被害の軽減を実現します。



 施工技術
 
■耐震補強
地下空洞やトンネル等の耐震補強としては、鋼板内張補強工法(鋼板巻立て工法)、新素材シート補強工法、増厚巻立て工法等があり、必要とされる耐力や制約条件に応じて最適な工法を選択して実施します。
 
■地下空洞充填工法
トンネル等に近接して廃坑、採石場跡、防空壕跡などの地下空洞がある場合には、巨大地震の発生時等に重大な損失を与えることが懸念されます。本工法は産業副産物等と固化材を混練したスラリーを地下空洞に注入して地盤の安定化を図る工法で、限定した範囲の空洞を隅々まで確実かつ経済的に充填できます。
 
■防災に配慮した地下空間利用
トビシマは豊富な実績をもとに、優れた耐震性を有する地下空間を利用することで、非常時(特に地震時)における防災拠点施設やシェルターなどの建設を実現します。
 
■高強度・高品質吹付けコンクリート
高強度・高品質吹付けコンクリートの適用により、掘削直後の地山の緩み防止、長期的な荷重の増加や変形に対する耐力を向上させることが可能となり、トンネルの大断面化・偏平化等のニーズに対応するものです。



 維持・管理技術
 
■精密写真測量システム(TPhotoS)
対象物に対し、撮影位置を変えて写した複数枚のデジタル写真画像の視差の違いから対象物の三次元座標をパソコンを使って算出するシステムです。
対象地点に直接行かなくても測量ができるため、安全で、効率的なトンネルや地下空洞の変位モニタリングに利用できます。
 
■FBG光ファイバセンシングシステム(T-FOpSS)
当システムは、TDM(Time Division Multiplexing:時間分割多重化)方式の導入により、長距離(最大約9km)、多点(1本の光ファイバで最大100点)計測が可能であるため、大規模構造物や斜面等の変状モニタリングに最適な計測技術です。
 
■光学式地盤変位計測システム
CCDカメラを用いて開発した本システムは、3次元地盤挙動を1本のボーリング孔で測定可能とするとともに、従来型では測定不可能であったあらゆる方向の地盤変位を正確に測定することが可能になり、解析技術と組み合わせることで安全で経済的な地盤挙動モニタリングを実現します。
 
■リアルタイム3次元画像計測システム
本システムは、複数台のカメラで取得した画像データをパソコンに送信し、その画像を解析することにより計測点の3次元変位を計測するもので、この一連の流れを自動化することで、リアルタイム計測を実現しました。さらに展開中のWEB監視システムと連動させることにより、遠隔地でもリアルタイムにWEB上での変状監視が可能となります。
 
■FBG-BOTDRハイブリッド方式による大型構造物ひずみ
計測システム
光ファイバセンサを用いた高精度なハイブリッドひずみ計測システムで、 長大橋梁やトンネルなどの大規模建設構造物全体のひずみを、 最大9kmの区間にわたって100μ以下の高精度で求めることができます。
 
■WEBモニタリングシステム
FBG光ファイバセンサを始めとした各種センサーにより斜面やトンネルなどの構造物の変状を計測し、Webを利用したリアルタイム・遠隔監視機能で継続的にモニタリングすることにより防災監視・健全性の評価を可能とします。
 

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