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西谷 友幸*; 萩原 健司*; 藤枝 大吾; 青柳 和平
トンネルと地下, 57(2), p.135 - 145, 2026/02
幌延深地層研究センターでは高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発の一環で令和5年度より地下研究施設整備の第III期事業として、深度500mに向けた3本の立坑掘削および深度500mの水平坑道掘削を実施している。本事業のうち、立坑の施工は地下研究施設整備の早期完成に大きく影響し、施工の合理化が重要な課題のひとつであった。これに対し、数値解析による覆工コンクリートの仕様検討や発生応力の予測、覆工応力計測による情報化施工の取り組みなどを実施したので、その内容を報告する。
桑原 和道*; 板本 昌治*; 大山 勝悦*; 本島 貴之*; 西谷 友幸*; 藤枝 大吾; 戸賀瀬 和輝; 青柳 和平
資源・素材講演集(インターネット), 12(2), 7 Pages, 2025/09
日本原子力研究開発機構の幌延深地層研究所においては、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術の研究開発を目的とした地下研究施設として東立坑、西立坑、換気立坑の3本の立坑と深度140m、250m、350mに水平坑道が建設されている。筆者らは、日本原子力研究開発機構の幌延深地層研究所の東立坑(内径6.5m)深度約320m地点の覆工コンクリート壁面3か所で応力測定を行った。測定手法は直径40mmのモールドに設置した4枚のひずみゲージを壁面に瞬間接着剤で貼り付けてオーバーコアリングする壁面ひずみ法で実施し、各測点のコンクリート壁面の応力状態を評価した。次にこれらの3測点の応力測定結果を用いて弾性厳密解による逆解析から立坑周辺の水平面内地山応力状態を推定した。その結果、最大主応力の方位はほぼ東西方向で既報の測定結果と調和的であった。また、最大、最小主応力の大きさは既報の250m調査坑道の値の1/2程度の値と推定された。立坑周りは掘削の影響により初期地圧状態ではないことや解析の前提条件と実際の環境が一致していないことが主な原因と考えている。
西谷 友幸*; 本島 貴之*; 菅原 健太郎*; 青柳 和平; 田村 友識; 石井 英一
no journal, ,
幌延深地層研究センターにおける東立坑を対象として、深度500mまでの掘削に先立ち、三次元逐次掘削解析を実施し、立坑掘削時の覆工および周辺地山の安定性へどのような影響が生じうるかを予察的に検証した。なお、同立坑では深度480m付近に断層の出現が予想されていることから、断層が無い場合と、断層の幅を1m、3mとした場合を対象として数値解析モデルを構築した。結果として、断層がある場合は断層が立坑壁面に出現する深度に覆工周方向の圧縮応力が集中するとともに、周辺地山も同深度付近にて局所的に塑性域が拡大する傾向にあること、その影響は断層幅が大きいほど顕著であることが分かった。そのため、ある程度の幅を持つ断層の出現が想定される場合、覆工の仕様を検討する際は覆工の発生応力の増加を見込んだ設計や計測管理計画が必要であると考えられる。
山口 肇*; 長田 翔平*; 大塚 勇*; 西谷 友幸*; 藤枝 大吾; 戸賀瀬 和輝; 青柳 和平
no journal, ,
幌延深地層研究センターでは、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として、令和5年度より、深度500mまでの立坑および水平坑道の整備にかかる掘削工事を実施している。立坑と水平坑道の接続部(以降、連接部と称す)については、当初設計の仕様では計画段階にて実施した予測解析により吹付けコンクリートおよび覆工コンクリートの許容値を上回る応力が発生する可能性があり、さらに、作業基地として使用するスカフォード上の狭隘な空間に吹付けコンクリート施工時に使用する資機材を常設した場合、作業員の段取り等に時間を要することで、施工性が低下する懸念も考えられた。このため、連接部において、資機材のスリム化が図れ、小断面トンネル等で実績のある吹付けモルタルによる施工を前提に、数値解析により支保構造の検討を実施した。本報は、連接部に吹付けモルタルを使用した場合における三次元逐次解析の解析条件および解析結果ならびに決定した支保パターンを示すとともに、連接部の実施工時における実績を報告するものである。
縞居 公介*; 西谷 友幸*; 藤枝 大吾; 戸賀瀬 和輝
no journal, ,
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構は、幌延深地層研究センターにおいて高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発を行っている。令和5年度からは深度350mから深度500mに向けた3本の立坑掘削および深度500mの水平坑道掘削を実施しており、令和7年度末の施設整備工期までの工事完了へ向けて施工を進めている。本工事では、坑道掘削に伴うメタンガスの発生が懸念されており、安全管理が重要な課題であった。これに対し、メタンガス発生に対する安全管理対策として、適切な監視・換気体制の構築やリスク評価に基づく対策の強化などの取り組みを実施した。また、施設の早期完成を目指し施工の合理化も重要な課題であり、これに対しては、立坑覆工仕様の合理化を中心に、数値解析による覆工応力の予測、PFモルタル等の材料の見直し、覆工応力測定による支保仕様の評価と施工へのフィードバックなど、技術的な工夫と改善を図った。本発表では、本工事で実施した安全管理対策と立坑覆工仕様の合理化について報告するものである。