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白瀬 光泰*; 安部 章正*; 名合 牧人*; 石井 英一; 青柳 和平; 若杉 伸一*
土木学会平成29年度全国大会第72回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.1795 - 1796, 2017/09
日本原子力研究開発機構は、幌延深地層研究計画地下研究施設整備(第II期)等事業の一環として、平成23年2月から平成26年6月まで地下施設建設工事を実施し、平成30年度まで施設の維持管理および研究事業を遂行中である。現在、研究事業の取り組みの一つとして、安全評価手法の高度化を目的に、岩盤を対象とした原位置トレーサー試験を実施している。本稿では、原位置トレーサー試験の一つである、堆積軟岩における割れ目帯を対象とした物質移行試験において、極微粒子セメントを適用した深層ボーリングの施工事例を紹介する。
荻野 正貴*; 大脇 英司*; 白瀬 光泰*; 中山 雅
コンクリート工学年次論文集(DVD-ROM), 39(1), p.703 - 708, 2017/07
塩化物イオンの拡散係数はコンクリートの耐久性を評価する重要な指標であるが、耐久性の高いコンクリートは物質透過抵抗性に優れるため、測定に時間を要する。われわれは非定常の電気泳動操作にEPMAを組み合わせた迅速法について検討した。浸入した塩化物イオンについて、浸入範囲と濃度分布を求め、塩化物イオンの分布から電気泳動が主たる輸送機構ではないと判断される浸入範囲を除外し、Nernst-Planckの式により拡散係数を求めた。この拡散係数は、塩水浸せき試験により得られる値とほぼ同等である。従来の試験と比較し、試験期間を1
2割程度に短縮できる可能性があることが確認できた。
本島 貴之*; 藤田 朝雄; 青柳 和平; 白瀬 光泰*; 名合 牧人*
Proceedings of 7th International Symposium on In-situ Rock Stress (RS 2016) (Internet), 9 Pages, 2016/05
This study addresses and demonstrates the economic support design scheme considering in-situ stress orientation and excavation direction, based on the work carried out in the Horonobe Underground Research Laboratory (URL) project. In the URL, the tunnel at the 350 m level is laid out in a loop. In construction of a loop tunnel in a rock mass under anisotropic in situ stress conditions, the in situ stress orientation and the excavation direction are expected to affect the convergence associated with the excavation-induced stress redistribution. This suggests that it is possible to achieve economic optimization by selecting a tunnel layout, in which only a small displacement and stress are allowed, based on in-situ stress orientation obtained from the surface investigation. Therefore, in this study, a comparison between the predicted convergence used for the support design and the measured convergence during excavation was conducted in order to verify the validity of the convergence predicted from the orientation and magnitude of the in-situ stress obtained from the surface based investigation. The comparison results indicated a positive correlation between the predicted and the measured convergence. These results suggest the validity and reliability of the in-situ stress obtained from the surface investigation and the support design using the in situ stress data.
丹生屋 純夫*; 青柳 和平; 藤田 朝雄; 白瀬 光泰*
第44回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.336 - 341, 2016/01
幌延深地層研究センターでは、き裂密度を考慮した岩級区分に基づいた岩盤の強度・変形物性を設定し、これらを地下施設の支保設計や坑道の安定性の評価に採用している。本報告では、調査坑道内で実施した平板載荷試験、ロックせん断試験、室内力学試験結果から、設計時に設定した坑道規模の岩盤における強度・変形物性を評価した。ロックせん断試験により得られた粘着力は、設計時に設定した値と、三軸圧縮試験により得られた残留強度の応力状態から得た値よりも小さく、内部摩擦角は逆に大きい結果となった。また、設計時および室内力学試験の残留応力状態から設定した破壊規準との比較により、ロックせん断試験に基づく破壊規準は施工時において最も保守的な値を与えることが示された。
亀村 勝美*; 藤田 朝雄; 青柳 和平; 名合 牧人*; 白瀬 光泰*; 菅原 健太郎*
第44回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.109 - 114, 2016/01
地下深部岩盤構造物の設計にあたっては、対象岩盤の力学特性や初期地圧の設定が重要である。しかし、その設定に用いるボーリング孔を用いた初期地圧計測は、その方法論、結果の評価法など詳細な議論が行われているものの、得られた結果のばらつきが大きく岩盤としての初期地圧を設定することは難しい。幌延の深地層研究施設では、深度350mの周回坑道の掘削時に多くの内空変位計測を行った。そこで、周回坑道の計測変位を用いて数百m四方の岩盤挙動に対応する初期地圧を推定した。推定結果はこれまでの初期地圧測定結果と整合するものであり、本手法により岩盤の初期地圧推定が可能であることが示された。
白瀬 光泰*; 丹生屋 純夫*; 澤田 純之; 中山 雅; 棚井 憲治; 松崎 達二
no journal, ,
幌延URLの深度350m調査坑道で実施する、人工バリア性能確認試験では、実物大の模擬人工バリアを設置し坑道の埋め戻しまでを行う計画であり、埋め戻し材にはベントナイトと現地から発生する掘削ズリを混合した材料を使用する。坑道の埋め戻しには転圧締め固め及び埋め戻し材ブロックを併用する計画としている。前報で検討した埋め戻し材の仕様に対して埋め戻し材ブロックを製作し、その製作性や加工性、作業性などについて検討した。また、製作後、定置までの保管方法について、坑内環境における変形の有無などについても確認した。以上の結果から、人工バリア性能確認試験において使用する埋め戻し材ブロックの仕様を決定した。
白瀬 光泰*; 城 まゆみ*; 本島 貴之*; 丹生屋 純夫*; 中山 雅; 棚井 憲治
no journal, ,
幌延URLの深度350m調査坑道で実施する、人工バリア性能確認試験では、実物大の模擬人工バリアを設置し、坑道の埋め戻しまでを行う計画である。本試験では、緩衝材内に腐食電位計,土圧計,間隙水圧計等を設置するとともに、比抵抗トモグラフィにより緩衝材への地下水の浸潤状況を計測する計画である。
白瀬 光泰*; 丹生屋 純夫*; 矢吹 義生*; 中山 雅; 大野 宏和
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、幌延深地層研究センタ一地下施設の深度350mに位置する調査坑道において、実物大の模擬人工バリアを対象に人工バリア定置後の過渡期の現象に着目した熱・水・応力・化学連成現象を評価するための検証データの取得を目的とした原位置試験(人工バリア性能確認試験)を実施している。同試験では、坑道の一部をベントナイトと現地掘削ズり(堆積岩)を混合した埋め戻し材で埋め戻し、埋め戻し材の膨潤圧と地下水圧に耐えるためのプラグコンクリートを設置している。本稿では、坑道埋め戻し材の仕様・施工法の検討、さらに実施工時の品質管理結果等について報告する。
棚井 憲治; 菊池 広人*; 中山 雅; 大野 宏和; 白瀬 光泰*; 高橋 昭博*; 丹生屋 純夫*; 栗山 政徳*
no journal, ,
幌延URLにおいて、平成27年1月より開始した人工バリア性能確認試験では、これまでに実規模の緩衝材の定置や埋め戻し材の施工をとおして、製作・施工技術の技術的実現性の確認、ならびに品質管理手法の検討を行ってきた。埋め戻し材の原位置締固め施工における品質管理の試行結果について報告する。
丹生屋 純夫*; 佐藤 伸*; 中山 雅; 白瀬 光泰*; 名合 牧人*
no journal, ,
幌延URLの深度350m調査坑道で実施する、人工バリア性能確認試験では、実物大の模擬人工バリアを設置し、坑道の埋め戻しまでを行う計画である。プラグ部分の形状は、その周辺岩盤における掘削影響領域が、プラグ部分外の周辺岩盤と分断されている必要がある。そこで、掘削影響領域をプラグの拡幅切り欠き部で分断できるかを詳細に検討するため、切り欠き掘削による掘削影響領域の分布について、入力条件, 解析ステップを実際の施工計画に基づいて設定し、詳細な数値解析による検討を行なった。その結果、施工手順, プラグ部形状などを最終的に決定した。
中山 雅; 白瀬 光泰*; 丹生屋 純夫*; 大野 宏和; 下原 正弘*; 棚井 憲治
no journal, ,
幌延URLの深度350m調査坑道で実施している、人工バリア性能確認試験では、実物大の模擬人工バリアを設置し、坑道の埋め戻しまでを行った。本試験では、竪置き方式を想定した試験孔内に緩衝材および模擬オーバーパックを設置し坑道を埋め戻したのち、埋め戻し部を閉塞するためにコンクリートプラグを設置した。本報告では、人工バリア, 埋め戻し材およびコンクリートプラグの施工について報告するとともに、取得した初期のデータの一部を紹介する。
荻野 正貴*; 大脇 英司*; 白瀬 光泰*; 中山 雅
no journal, ,
コンクリートの塩化物イオン(Cl
)の拡散係数の迅速測定法として、JSCE-G571が規準化されている。これは、Clを電気泳動で輸送しコンクリートを貫通したClの量から定常状態での拡散係数を算出する手法である。しかし、われわれの経験では、拡散係数が1
10
m
/s未満の場合、測定に1年以上を要することがある。より迅速に算出する方法としてNT BUILD 492があり、電気泳動でCl-が輸送されコンクリートを貫通する前に、Clの浸入深さを硝酸銀の沈殿反応から測定し、非定常状態での拡散係数を算出する。しかし、普通ポルトランドセメント以外に適用する場合、沈殿反応を生じるときのCl-の濃度を予め得る必要がある。そこで、われわれはコンクリートの結合材の種類によらず拡散係数を最長3ヶ月で求められる測定方法を考案した。Nernst-Planckの式に基づいて電気泳動で輸送された全Clの分布を予想した式と、全Clの濃度分布のうち電気泳動で輸送された範囲を抽出したものとを回帰分析して拡散係数を算出した。JSCE-G571によって得た実測値と比較し、同等であることを確認した。
小野 誠*; 本島 貴之*; 白瀬 光泰*; 横山 聡*; 城 まゆみ*; 石井 智子*; 中山 雅; 大野 宏和
no journal, ,
原子力環境整備・資金管理センターと日本原子力研究開発機構は、幌延URLの深度350m調査坑道の試験坑道5において、緩衝材の流出に関する原位置試験を共同研究として実施している。本検討は人工バリア性能の大幅な低下を引き起こす恐れがある緩衝材の流出現象を原位置で把握し、流出を防止する対策工の検討のために実施した。竪置きの処分孔を模擬した直径約60cmの試験孔に緩衝材を設置し、流量や水圧を制御するために亀裂を模擬したボーリング孔から注水を行って緩衝材流出現象の発生条件を把握した。
本島 貴之*; 白瀬 光泰*; 佐ノ木 哲*; 宮川 和也
no journal, ,
トンネルや地下空洞などの地下構造物を建設する際には、地盤から自然由来のメタンガスが発生し、爆発事故や酸欠事故などの災害が発生する場合があり、安全・法令の両面からメタン等の可燃性ガスを計測管理することは重要である。しかし、従来の固定式センサ等による計測では、ガス噴出箇所の特定等の面的・立体的なガス分布の把握は難しいという問題があった。そのため、本検討では3次元レーザースキャナとメタンセンサを組み合わせて空間内のメタン濃度分布を検知し、かつ、空間形状も同時に計測・表示して濃度分布と噴出箇所の可視化を行う計測システム開発を行った。計測事例として、幌延深地層研究センターの地下350m坑道にてメタン濃度を計測した結果についても報告する。
白瀬 光泰*; 名合 牧人*; 中山 雅; 大野 宏和; 佐ノ木 哲*; 重廣 道子*
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、幌延深地層研究センター地下施設の深度350mに位置する調査坑道において、実物大の模擬人工バリアを対象に人工バリア定置後の過渡期の現象に着目した熱・水・応力・化学連成現象を評価するための検証データの取得を目的とした人工バリア性能確認試験を実施している。本稿では、人工バリア性能確認におけるICT、3次元モデルの導入・活用などのCIM(Construction Information Modeling)による計画・施工及び計測データ管理に関する適用事例について報告する。
中山 雅; 大野 宏和; 白瀬 光泰*; 丹生屋 純夫*
no journal, ,
幌延URLの深度350m調査坑道では、実物大の模擬人工バリアを設置し、坑道の埋め戻し、コンクリートプラグの設置までを行い、人工バリア性能確認試験を実施中である。本試験は、平成26年1月から、模擬オーバーパック内のヒーターによる加熱を開始するとともに、処分孔竪置き方式を想定した試験孔内へ注水を開始した。本報告では、これまでの取得した各種データおよび緩衝材中への地下水の浸潤状況について述べる。
中山 雅; 岡本 礼子*; 白瀬 光泰*
no journal, ,
地下構造物の支保工として一般的に用いられるセメント系材料は、高レベル放射性廃棄物処分場においては、高アルカリ成分が地下水に溶出することで緩衝材や周辺岩盤を変質させる可能性がある。このような影響を低減するため、原子力機構では低アルカリ性セメント(HFSC)を開発し、幌延深地層研究センターの地下施設(幌延URL)の建設時にHFSCを用いた吹付けコンクリートおよび覆工コンクリートの原位置施工試験を実施し、施工性を確認した。本報告では、施工後のコンクリートが周辺岩盤および地下水に与える影響について、施工後のHFSCコンクリートを対象に実施した分析結果について述べる。
山崎 一敏*; 高尾 肇*; 菊池 孝浩*; 栗木 良郎*; 小林 正人*; 川久保 政洋*; 白瀬 光泰*; 岩田 裕美子*; 栃木 善克*; 中山 元*; et al.
no journal, ,
炭素鋼オーバーパックの腐食挙動に影響を及ぼす因子のうち、実験室規模試験では再現が難しい材料(大きさ)と現実的な環境因子を考慮するため、地下環境での工学規模試験を実施した。腐食現象を支配する因子を制御して評価することを目的として、地上において同規模のモックアップ試験も実施した。約3年間の試験の結果、模擬オーバーパック母材と溶接部の平均腐食量と最大腐食量に大きな差はみられなかった。一方、実験室規模試験とは異なり、初期の過渡的な期間では緩衝材と模擬オーバーパックの密着性による腐食の局在化も確認された。
磯 さち恵*; 本島 貴之*; 白瀬 光泰*; 小林 正人*; 中山 雅
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分事業において、廃棄体が定置された後に生じる周辺の隙間に対し、掘削土にベントナイト系材料を混合した埋め戻し材を用いて充填することが検討されている。これまで隙間充填技術として吹付け工法に関する地上試験を実施しており、2019年度は深度300m以深の地下坑道において実証試験を実施した。本発表では模擬PEM上部の開放部を対象とした地下環境下での充填施工性と品質を確認した。
白瀬 光泰*; 石井 智子*; 小林 一三*; 城 まゆみ*; 小野 誠*; 中山 雅
no journal, ,
日本における有望な地層処分概念のひとつに、竪置き方式があり、竪置き方式では、処分孔壁と緩衝材の外側との間に一定の隙間(ギャップ)が存在する。緩衝材の処分孔への定置後、緩衝材が地下水と接触して膨潤することによって期待する機能(自己シール等)が発揮されて、この機能によって緩衝材外側と岩盤とのギャップが埋められることとなる。しかしながら、緩衝材が膨潤して機能を発揮する前に、岩盤と緩衝材の外側のギャップを流れる処分孔内湧水の状況によっては、孔内湧水と接触する緩衝材表面からベントナイトが孔外へ流出する可能性があり、人工バリアの機能低下につながる可能性が危惧される。上記の課題に対し、RWMCでは、竪置き・ブロック方式を対象とし、緩衝材の流出が期待する機能に与える影響の程度を把握するとともに、緩衝材の流出抑制に資する工学的対策の研究を進めている。工学的対策の研究の一つとして、RWMCは、緩衝材の定置直後に人工的な給水を行って膨潤させるプレハイドレーションに関する試験を実施した。