地層処分場の建設技術に関する検討

Study on construction technology for repository

棚井 憲治 ; 岩佐 健吾; 長谷川 宏; 三浦 一彦*; 奥津 一夫*; 小林 正明*

Tanai, Kenji; Iwasa, Kengo; Hasegawa, Hiroshi; Miura, K.*; Okutsu, Kazuo*; Kobayashi, Masaaki*

アクセス坑道、連絡坑道、主要坑道及び処分坑道から構成される地下施設の建設においては、大深度に総延長百km以上にも及ぶ多数の坑道群を施工することになる。したがって、大量のずりの搬出、換気や事故時の避難ルートの確保などに対して通常のトンネル工事以上に留意する必要がある。これに加え、通常のトンネル工事でもしばしば遭遇する弱層部における切羽の崩壊や膨張など切羽の不安定現象、湧水やそれに起因する地山の崩壊、ガスの発生、山はね現象などの事象についてもさらに注意を払う必要がある。本報告書では、上記の事柄を念頭に、既存の建設工法を整理するとともに、現状で施工可能な工法を選択し、その施工手順や必要な設備類について検討を行った。また、地下深部で遭遇する種々の事象に対する対策工法事例調査等をもとに整理し、その適用可能性について検討を行った。処分孔竪置き方式における処分孔の掘削については、現状で考えられる掘削技術の調査、諸外国での事例等をもとに現状で候補としてあげられる掘削技術を抽出し、その施工概要等を示した。さらに、品質管理に対する考え方を整理するとともに、品質管理項目及び品質管理内容の検討を実施した。これらの検討から、大深度地下を対象とした処分場の建設技術としては、基本的に現状のトンネルや地下空洞の掘削技術を適用または準用することが可能である。さらに、地下深部で遭遇する環境下で安全かつ合理的な施工を行うため、適正な対策工法の選択あるいは組み合わせによる対応が必要であるとともに、従来のトンネル工事にも増してより綿密な施工管理や計測結果を適切に判断するためのシステムの構築等が必要となる。

For the construction of underground facilities comprising access tunnels, connecting tunnels, main tunnels and disposal tunnels, a large number of tunnels will be excavated in deep rock formations. These excavations will extend hundreds kilometers in total length. Therefore, special attention must be paid, to transporting large volume of debris, ventilation, emergency escape routes in case of accident, and other factors. In addition, special attention must also paid to potential accidents which might in underground excavations, including unstable facing phenomena (such as collapse and swelling of facing at weak layer sections), spring water flow resulting collapse of rock, gas eruption, and rock burst. While considering these factors to be emphasized during the construction of geological disposal facilities, the investigation reviewed the existing working methods on individual construction technologies of access tunnels, main tunnels, connecting tunnels, disposal tunnels, and disposal pit, based on the recognition that the present state deals with a wide range of geological environments, and conducted investigation about the construction methods for each tunnel on the basis current technologies, and described the outline of these methods. Furthermore, for the items to be particulaly emphasized on site characterization koko and siting data such as ground pressure and spring water, the investigation reviewed the current countermeasure works, and made survey on the phenomena appeared during actual tunnel construction works and their countermeasres, and carried out a study on effectiveness of these countermeasures. This constructing of disposal site in deep geological formations is basically possible by applying, or confirming, current excavation technologies for tunnels and underground facilities, A systematic construction system combines separate technologies relating to construction, (excavation technology, tunnel support work method, etc.). Such systems ...