ショートステップ工法における地中変位挙動の評価

Numerical simulation of rockmass behavior around the shaft excavated by short-step method

谷 卓也*; 下野 正人*; 岩野 政浩*; 山本 卓也*; 山崎 雅直; 真田 祐幸

Tani, Takuya*; Shimono, Masato*; Iwano, Masahiro*; Yamamoto, Takuya*; Yamazaki, Masanao; Sanada, Hiroyuki

日本原子力研究開発機構が進めている幌延深地層研究計画での立坑掘削において、地中変位計測により壁面から深度6mの地山が圧縮方向に変形するという挙動が観測された他、軸力計測では長さ3mのロックボルトにも圧縮力が生じていることがわかった。筆者らは、これらの現象が切羽近傍1から3mで打設される覆工コンクリートの支保効果による、ショートステップ工法特有の挙動である考えた。そこで、3次元的な掘削形状が考慮できる弾性軸対称モデルにより、計測結果の再現を試みた。ショートステップ工法による切羽近くの覆工コンクリートを考慮した場合の解析結果からは、半径方向(立坑軸直交方向)の掘削解放率の分布が、同じ切羽離れの断面でも、壁面からの距離(半径方向)に応じて大きく変化することを確認した。

During the construction of the Horonobe URL shaft, some measurements have been carried out to verify the design and construction method in sedimentary soft-rock. The results obtained from the in-situ measurements at the G.L.-121 m show the unique behavior of surrounding rock masses. This paper reports the result of the numerical simulation of the behavior around the shaft excavation by short step-method. In the analysis using axisymmetric elastic FEM model, construction procedure including the high stiffness lining concrete is accurately followed and the deformation behavior around the shaft is well simulated. Consequently it is found that the excavation release ratio in the short step excavation method is different from one in the typical NATM tunnel excavation.