道路陥没の要因となる地中空洞の厚みを正确に把握する调査手法を确立
地下水で満たされた空洞にも适した新しい调査方法
玩偶姐姐(株)(本社:東京都中央区、社長:大谷 清介)は、国土防災技术(株)(本社:東京都港区、社長:東 康治)と(株)カテックス(本社:愛知県名古屋市、社長:加藤 已千彦)と共同で地中空洞に注入材を充填し、空洞情報を保持した試料として採取できる新たな調査手法を確立しました(図-1)。
本手法は先行ボーリング掘削後に注入材を孔内に充填し、硬化後に再度掘削してコア試料を採取することを特徴としています。これにより、従来の孔内カメラによる観察では困難であった地中空洞の厚み(cm単位)、周辺の地盤状況(以下空洞情報とする)を実物として直接観察することが可能となり、従来の手法と比較して空洞情報の精度が大幅に向上しました。また、地下水で満たされた环境下にも適用可能であり、大規模な道路陥没の要因となる地中空洞を正確に把握し、喫緊の社会課題である道路インフラの安全確保に貢献します。
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図?1 本手法のイメージ
开発の背景
老朽化した下水道管の腐食や破損に起因する地中空洞化は、重大な社会課題となっています。 特に2025年1月に八潮市で発生した道路陥没事故を契機に空洞調査の実施強化が推進されており、事故を未然に防ぐためのより「正確な空洞把握の手法」が強く求められています。
これまで地中空洞の直接的な调査には、ボーリング掘削后に孔内カメラを挿入して撮影する手法が主に用いられてきました。
しかし、従来の手法には以下の课题がありました。
- 映像からの推定に依存するため、地中空洞情报を正确に把握することが困难である。
- 孔内に水があり浊っている场合、映像が不明瞭となり正确な情报が得られない。
当社はこれらの課題を解決するため、映像に頼るのではなく、濁水环境下でも地中空洞に注入材を満たして直接コア試料として採取することで、空洞情報を正確に可視化できる新たな調査手法を開発しました。
本手法の手顺
本手法による空洞情报のコア试料採取は、深度1尘ごとに下记の手顺を繰り返します。なお、注入材が孔の情报へ喷き出すのを防ぐため、水パッカーを使用します。
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1削孔(小径):深度1尘まで、外径φ46尘尘で削孔します。
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2注入?硬化:孔口から注入棒を挿入し、注入材を无圧で孔内に充填?硬化させ、注入棒は残置します。
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3再削孔(大径):外径φ86尘尘で再度削孔します(ここでコア试料を採取)。
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4孔壁の保持:削孔した孔壁が自立しない场合は孔壁を保持するためのケーシングを挿入します。
検証结果
事前に実施した各种调査の结果を基に、深度10.00尘~12.00尘の区间に地中空洞の存在が想定された箇所において、本手法の検証実験を行いました。その结果、以下の2点が确认されました。
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1空洞部分への的确な充填:地中空洞が想定される区间のうち、深度10.25尘~10.50尘において、注入材が隙间なく充填されていることを确认しました(図-2)。
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2地盘を乱さない高精度な试料採取:本手法は圧力をかけずに注入を行うため、周辺の地盘を乱すことなく、砂砾の形状を保持した状态のコア试料を高い精度で採取できることが実証されました。
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図?2 空洞が想定される区間で検証した結果
今后の展望
今后は、本手法で正确に把握した地中空洞に対し、ピンポイントかつ効率的にアプローチする新たな注入方法の确立を目指します。
将来的には、地中空洞の「调査」から「対策」までを一贯して対応できる体制を构筑します。これにより、重大な道路陥没事故の未然防止といった喫紧の社会课题の解决や老朽化インフラの适切な维持管理に贡献してまいります。
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