トンネルシーリング性能試験におけるプラグの設計・施工技術

Design and construction technology of the engineered scale plug in the TSX

杉田 裕 ; 升元 一彦*

Sugita, Yutaka; Masumoto, Kazuhiko*

カナダ原子力公杜の所有する地下研究施設において実施している国際共同研究「トンネルシーリング性能試験」では、実規模の処分坑道を模擬した試験坑道内に、処分概念で検討されている埋め戻し技術を適用している。埋め戻し技術は、坑道の埋め戻し技術、プラグの設置技術、グラウト注入技術などであるが、プラグ設置技術は坑道のシーリング性能への影響が大きく、その性能の把握は重要な課題の一つである。トンネルシーリング性能試験では、コンクリートプラグおよび粘土プラグの両材料のプラグを施工し、両者のシーリング性能をプラグ内外に設置した多種多様な計測センサーにより観測・評価している。ここでは、本研究で実施されたプラグの設計・施工技術についてとりまとめた。プラグの設計は止水性に重点を置き、コンクリートプラグでは岩盤との密着を考慮した形状、切り欠き部の設定等を検討し、粘土プラグでは掘削影響領域の規模を考慮した切り欠き部の設定等を検討した。コンクリートプラグは低発熱高流動コンクリートを材料として、所定の位置に打設し、粘土プラグはあらかじめ圧縮固化された粘土ブロックを現場へ搬入し、一つずつ積み上げて施工した。コンクリートプラグは大型のブロック打設により、粘土プラグは本試験と同じ施工条件を想定した設置予備試験により工学規模の施工性を確認し、本試験での施工性を確認した。

JNC has conducted the international joint project "Tunnel Sealing Experiment (TSX)" with AECL at Underground Research Laboratory-(URL) in Canada. Full-scale sealing technologies are applied to the underground tunnel in the TSX. Sealing technologies contain backfilling, plugging, grouting and so on. Since development of the plugging technology has impact to the whole sealing technology, understanding of the sealing performance of the plug is one of the most important problems. The TSX has full-scale concrete plug and clay plug. The sealing performance of the plugs has been monitored with the various sensors in and around the plugs, and assessed by the monitored data. This report summaries the design and construction technology of the plugs in the TSX. The design of the plugs focused on the impervious (seepage control). The concrete plug selected the shape and the size of the body and the size of the key considering the attachment between plug and rock mass. The clay plug selected the shape and the size of the key considering the volume of the EDZ. The material of the concrete plug was Low-Heat High-Performance Concrete. The material of the clay plug was pre-compacted bentonite blocks with sand. Feasibility of design and construction of both plugs were demonstrated with engineer scale and in-situ full-scale plugs.