(57)【要約】【課題】切羽前方の湧水帯における地下水の情報を精度よく取得する。【解決手段】地下水情報取得方法は、トンネルＴの掘進方向に沿って第１ボーリング穴１を削孔しつつ第１ボーリング穴１を利用して地下水の情報を取得し、その取得した情報に基づいてトンネルＴの切羽Ｓの前方における湧水帯の位置を探査する探査ステップＳ２０１と、探査された湧水帯の位置まで第２ボーリング穴２を削孔する削孔ステップＳ２０２と、第２ボーリング穴２を利用して地下水の情報を取得する情報取得ステップＳ２０３と、を備える。【選択図】図１
2020094433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの切羽前方における地下水の情報を取得する地下水情報取得方法であって、
前記トンネルの掘進方向に沿って第１ボーリング穴を削孔しつつ前記第１ボーリング穴を利用して地下水の情報を取得し、その取得した情報に基づいて前記トンネルの切羽前方における湧水帯の位置を探査する探査ステップと、
探査された前記湧水帯の位置まで第２ボーリング穴を削孔する削孔ステップと、
前記第２ボーリング穴を利用して地下水の情報を取得する情報取得ステップと、を備える
地下水情報取得方法。
【請求項２】
前記探査ステップを実施後、前記トンネルを掘進し、前記探査ステップの前記第２ボーリング穴を削孔する
請求項１に記載の地下水情報取得方法。
【請求項３】
前記探査ステップでは、前端側に圧力計を備える削孔ロッドを用いて前記第１ボーリング穴を削孔し、前記圧力計を用いて圧力を計測し、計測された前記圧力に基づいて前記トンネルの切羽前方の前記湧水帯の位置を探査する
請求項１又は２に記載の地下水情報取得方法。
【請求項４】
前記情報取得ステップでは、
前記第２ボーリング穴に取水管を挿入し、
前記探査ステップで探査された前記湧水帯の位置よりも前記トンネルの切羽側において、前記第２ボーリング穴の内周面と前記取水管の外周面との間をパッカを用いて閉塞して前記湧水帯の地下水を前記取水管に導き、
前記取水管を利用して地下水の情報を取得する
請求項１から３のいずれか１項に記載の地下水情報取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水の情報を取得する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルを掘進する場合において、トンネルの切羽前方に湧水帯があると、地下水の圧力により切羽が破壊され、工事が中断することがある。このような事態を避けるため、切羽の前方における湧水帯を探査し、湧水帯から地下水を抜く等の対策工が施工される。湧水帯を探査する方法として、特許文献１には、トンネルの掘進方向にボーリング穴を削孔することにより湧水帯の数及び位置を把握することが開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された方法では、削孔ロッドを用いてボーリング穴を削孔しつつボーリング穴における地下水の圧力を計測する。ボーリング穴が湧水帯に達する毎にボーリング穴内の圧力が変化することを利用して、湧水帯の数及び位置を把握する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−６６６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
切羽に対する地下水の圧力の影響は、湧水帯が切羽に近いほど大きくなる。そのため、湧水帯が複数ある地山において切羽の破壊を適切に防ぐためには、切羽の近くの湧水帯の状態を把握し、その状態に応じて対策工を施工することが好ましい。特に高土被りトンネルでは湧水帯の地下水の圧力がトンネル掘削に与える影響は大きく、トンネルの掘進に合わせてトンネル前方の湧水帯を正確に把握して局所的に圧力を低下させる等の対策を講じる必要がある。切羽の比較的に近くの湧水帯の状態を把握するためには、当該湧水帯における地下水の圧力及び流量といった地下水の情報を継続して取得することが有効である。
【０００６】
特許文献１に開示された方法では、ボーリング穴は、切羽の比較的に近くの湧水帯だけでなく、切羽から比較的に遠くの湧水帯を貫通するように削孔される。そのため、切羽の比較的に近くの湧水帯と遠くの湧水帯の両方から地下水がボーリング穴に流入する。したがって、ボーリング穴を利用したとしても、切羽前方の湧水帯における地下水の情報を精度よく取得することができない。
【０００７】
本発明は、切羽前方の湧水帯における地下水の情報を精度よく取得することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、トンネルの切羽前方における地下水の情報を取得する地下水情報取得方法であって、トンネルの掘進方向に沿って第１ボーリング穴を削孔しつつ第１ボーリング穴を利用して地下水の情報を取得し、その取得した情報に基づいてトンネルの切羽前方における湧水帯の位置を探査する探査ステップと、探査された湧水帯の位置まで第２ボーリング穴を削孔する削孔ステップと、第２ボーリング穴を利用して地下水の情報を取得する情報取得ステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、切羽前方の湧水帯における地下水の情報を精度よく取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る地下水情報取得方法の概要を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態に係る地下水情報取得方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】探査ステップを説明するための模式図である。
【図４】（ａ）は、探査ステップにて計測された圧力と削孔長との関係を示すグラフの一例であり、（ｂ）は、探査ステップにて計測された流量と削孔長との関係を示すグラフの一例である。
【図５】削孔ステップを説明するための模式図である。
【図６】情報取得ステップを説明するための模式図である。
【図７】本発明の実施形態の変形例に係る地下水情報取得方法における取水管の設置状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る地下水情報取得方法について説明する。
【００１２】
図１は、４つの湧水帯５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄがある地山にトンネルＴを掘進する場合を示している。４つの湧水帯５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは、トンネルＴの切羽Ｓから掘進方向にこの順に位置している。以下において、湧水帯を総称する場合には、単に「湧水帯５０」とする。
【００１３】
図１に示す地山を掘削してトンネルＴを掘進する場合において、トンネルＴの切羽Ｓの前方に湧水帯５０があると、地下水の圧力により切羽Ｓが破壊され、工事が中断することがある。このような事態を避けるため、切羽Ｓの前方における湧水帯５０を探査し、湧水帯５０から地下水を抜く等の対策工が施工される。
【００１４】
切羽Ｓに対する地下水の圧力の影響は、湧水帯５０が切羽Ｓに近いほど大きくなる。そのため、湧水帯５０が複数ある地山において切羽Ｓの破壊を適切に防ぐためには、切羽Ｓの比較的に近くの湧水帯５０ａの状態を把握し、その状態に応じて対策工を施工することが好ましい。湧水帯５０ａの状態を把握するためには、湧水帯５０ａにおける地下水の圧力及び流量といった地下水の情報を取得することが有効である。
【００１５】
本実施形態に係る地下水情報取得方法は、図１及び図２に示すように、トンネルＴの掘進方向に沿って第１ボーリング穴１を削孔しつつ第１ボーリング穴１を利用して地下水の情報を取得し、その取得した情報に基づいてトンネルＴの切羽Ｓの前方の湧水帯５０の位置を探査する探査ステップＳ２０１と、探査された湧水帯５０ａの位置まで第２ボーリング穴２を削孔する削孔ステップＳ２０２と、第２ボーリング穴２を利用して地下水の情報を取得する情報取得ステップＳ２０３と、を備える。第２ボーリング穴２には、探査された湧水帯５０ａにおける地下水が流入するため、情報取得ステップＳ２０３にて取得される情報は、湧水帯５０ａより前方の（遠くの）湧水帯５０ｂ〜５０ｄの影響を受けない。したがって、切羽Ｓの前方の湧水帯ａにおける地下水の情報を精度よく取得することができる。これにより、対策工を湧水帯ａの状態に応じて施工することができ、切羽Ｓの破壊を適切に防ぐことができる。
【００１６】
以下、探査ステップＳ２０１、削孔ステップＳ２０２及び情報取得ステップＳ２０３について詳述する。
【００１７】
＜探査ステップ＞
まず、探査ステップＳ２０１について、図３及び図４を参照して説明する。
【００１８】
探査ステップＳ２０１では、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、削孔ロッド１０を用いて第１ボーリング穴１を予め定められた削孔長（例えば１０００ｍ）で削孔する。削孔ロッド１０は、円筒状の主管体１１と、主管体１１の一端に回転自在に装着された削孔ビット１２と、主管体１１内に収容されたダウンホールモータ１３と、を備えている。
【００１９】
削孔ビット１２は、主管体１１から突出しており、地山に押し付けられた状態で回転することにより第１ボーリング穴１を削孔する。以下において、第１ボーリング穴１の削孔に伴って主管体１１及び削孔ビット１２が移動する方向を「前方」とし、その逆方向を「後方」とする。
【００２０】
削孔ビット１２の最大外寸は主管体１１の外径よりも大きく、第１ボーリング穴１は、主管体１１の外径よりも大きい内径で削孔される。そのため、第１ボーリング穴１の内周面１ｓと主管体１１の外周面との間には隙間が形成される。
【００２１】
削孔ビット１２は、不図示の削孔機を用いて地山に押し付けられる。具体的には、図３（ａ）に示す削孔初期では、削孔機は主管体１１の後端を支持し、主管体１１を前方に押圧して削孔ビット１２を地山に押し付ける。図３（ｂ）に示すように、第１ボーリング穴１の削孔が進行すると、削孔ロッド１０を延長するための延長管体１４が主管体１１の後端に継ぎ足され、削孔機は、延長管体１４を介して主管体１１を前方に押圧して削孔ビット１２を地山に押し付ける。
【００２２】
削孔ビット１２は、ダウンホールモータ１３の出力軸１３ａに連結されている。ダウンホールモータ１３は、入口ポート１３ｂと出口ポート１３ｃとを有しており、入口ポート１３ｂからダウンホールモータ１３の内部を通って出口ポート１３ｃへ向かって流れる作動水により駆動される。ダウンホールモータ１３の駆動により、削孔ビット１２が主管体１１の軸周りに回転し、第１ボーリング穴１を削孔する。
【００２３】
ダウンホールモータ１３を駆動するための作動水は、不図示のポンプを用いて主管体１１の後端に供給される。主管体１１におけるダウンホールモータ１３の後方には逆止弁１５が設けられており、逆止弁１５によって、主管体１１の後端からダウンホールモータ１３へ向かう作動水の流れが許容される一方で、その逆向きの流れが遮断される。主管体１１の後端に作動水を供給すると、逆止弁１５が開弁して作動水がダウンホールモータ１３の入口ポート１３ｂからダウンホールモータ１３内に流入し、ダウンホールモータ１３が駆動される。作動水の供給を停止すると、逆止弁１５が閉弁し、ダウンホールモータ１３が停止する。
【００２４】
ダウンホールモータ１３内に供給された作動水は、ダウンホールモータ１３の出口ポート１３ｃから削孔ビット１２の後端に導かれる。削孔ビット１２にはその後端と前端との間を貫通する孔１２ａが形成されており、削孔ビット１２の後端に導かれた作動水は、孔１２ａを通じて削孔ビット１２の前方に噴出される。削孔ビット１２から噴出された作動水は、削孔により生じる掘削ズリと共に、第１ボーリング穴１の内周面１ｓと主管体１１の外周面との隙間を通じて第１ボーリング穴１の口元に導かれる。
【００２５】
第１ボーリング穴１の口元には、穴崩れを防止するための保護管２１が嵌入される。保護管２１の内径は、主管体１１及び延長管体１４の外径よりも大きく、削孔ロッド１０は、保護管２１を挿通する。第１ボーリング穴１の口元に導かれた作動水は、保護管２１の内周面２１ｓと削孔ロッド１０の外周面との間に流入する。保護管２１の外周には分岐管２２が取付けられており、保護管２１の内周面２１ｓと削孔ロッド１０の外周面との間に流入した作動水は、掘削ズリと共に分岐管２２から排出される。
【００２６】
このように、探査ステップＳ２０１では、ダウンホールモータ１３に作動水を供給して削孔ビット１２を回転させると共に削孔ビット１２から作動水を噴出させて掘削ズリを排出することにより、第１ボーリング穴１を削孔する。
【００２７】
探査ステップＳ２０１は、第１ボーリング穴１の削孔過程において作動水の供給を停止し、第１ボーリング穴１に流入する地下水の圧力及び流量を計測することを特徴としている。また、探査ステップＳ２０１では、計測された圧力及び流量に基づいて、湧水帯５０の位置を探査する。圧力及び流量の計測方法と、湧水帯５０の位置の探査方法と、について詳述する。
【００２８】
削孔ロッド１０は、逆止弁１５とダウンホールモータ１３との間に形成されるチャンバ１１ａに収容された圧力計１６を備えている。作動水の供給を停止した状態では、逆止弁１５は閉弁し、チャンバ１１ａは第１ボーリング穴１に流入する地下水の圧力を受ける。したがって、圧力計１６を用いて地下水の圧力を計測することが可能になる。また、分岐管２２には流量計２３が設けられている。作動水の供給を停止した状態では、逆止弁１５が閉弁するため、第１ボーリング穴１に流入する地下水は、第１ボーリング穴１の内周面１ｓと主管体１１の外周面との隙間を通じて分岐管２２から排出される。したがって、流量計２３を用いて地下水の流量を計測することが可能になる。
【００２９】
以下では、逆止弁１５が閉弁状態にあるものとして説明する。
【００３０】
圧力及び流量は、第１ボーリング穴１が予め定められた削孔長に達するまでに複数回（例えば第１ボーリング穴１を１ｍ削孔する毎に）計測される。
【００３１】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、削孔ビット１２が湧水帯５０ａに達していない場合には、第１ボーリング穴１には地下水は流入しない。そのため、チャンバ１１ａは地下水の圧力を受けず（図４（ａ）における区間Ｄ１）、また、分岐管２２から地下水は排出されない（図４（ｂ）における区間Ｄ１）。
【００３２】
図３（ｃ）に示すように、削孔ビット１２が湧水帯５０ａに達している場合には、第１ボーリング穴１には湧水帯５０ａにおける地下水が流入する。そのため、チャンバ１１ａは、削孔ビット１２の孔１２ａ及びダウンホールモータ１３の内部を通じて湧水帯５０ａにおける地下水の圧力を受け、チャンバ１１ａ内の圧力は、削孔ビット１２が湧水帯５０ａに達していないときよりも高くなる（図４（ａ）における区間Ｄ２）。また、湧水帯５０ａにおける地下水は第１ボーリング穴１の内周面１ｓと削孔ロッド１０の外周面との隙間を通じて分岐管２２から排出されるため、分岐管２２における流量は、削孔ビット１２が湧水帯５０ａに達していないときよりも多くなる（図４（ｂ）における区間Ｄ２）。
【００３３】
図３（ｄ）に示すように、削孔ビット１２が湧水帯５０ａを通過しかつ湧水帯５０ｂに達している場合には、第１ボーリング穴１には湧水帯５０ｂにおける地下水も流入する。そのため、チャンバ１１ａは、湧水帯５０ｂにおける地下水の圧力を受け、チャンバ１１ａ内の圧力は、削孔ビット１２が湧水帯５０ｂに達していないときよりも高くなる（図４（ａ）における区間Ｄ３）。また、湧水帯５０ｂにおける地下水が分岐管２２から更に排出されるため、分岐管２２における流量は、削孔ビット１２が湧水帯５０ｂに達していないときよりも多くなる（図４（ｂ）における区間Ｄ３）。
【００３４】
図示を省略するが、削孔ビット１２が湧水帯５０ｃ，５０ｄ（図１参照）に達している場合にも、チャンバ１１ａ内の圧力は、削孔ビット１２が湧水帯５０ｃ，５０ｄに達していないときよりも高くなる（図４（ａ）における区間Ｄ４，Ｄ５）。また、湧水帯５０ｃ，５０ｄにおける地下水が分岐管２２から更に排出されるため、分岐管２２における流量は、削孔ビット１２が湧水帯５０ｃ，５０ｄに達していないときよりも多くなる（図４（ｂ）における区間Ｄ４，Ｄ５）。
【００３５】
このように、削孔ビット１２が湧水帯５０に達すると、チャンバ１１ａ内の圧力が高くなり分岐管２２における流量が多くなる。換言すれば、チャンバ１１ａ内の圧力が高くなり分岐管２２における流量が多くなったときに削孔ビット１２が湧水帯５０に達したと判断することができ、湧水帯５０の位置を探査することができる。
【００３６】
以上のように、探査ステップＳ２０１では、第１ボーリング穴１を削孔すると共に第１ボーリング穴１を利用して地下水の圧力及び流量を計測し、計測された圧力及び流量に基づいて湧水帯５０の位置を探査する。
【００３７】
圧力計１６は、主管体１１のチャンバ１１ａに収容されており、主管体１１と複数の延長管体１４とからなる削孔ロッド１０の前端側に配置されている。そのため、削孔ロッド１０の前端近傍における圧力を計測することができ、削孔ロッド１０が湧水帯５０に達したときの圧力を精度よく計測することができる。したがって、湧水帯５０の位置を探査することができる。
【００３８】
なお、湧水帯５０の位置を探査において、チャンバ１１ａ内の圧力又は分岐管２２における流量のいずれかのみを用いてもよいが、湧水帯５０の状態によっては、削孔ビット１２が湧水帯５０に達しても圧力又は流量の変化が小さい場合がある。このような場合には、削孔ビット１２が湧水帯５０に達したか否かの判断が難しく、湧水帯５０の位置を正確に探査することができないおそれがある。このような理由から、チャンバ１１ａ内の圧力と分岐管２２における流量との両方に基づいて湧水帯５０の位置を探査することが好ましい。探査ステップＳ２０１は、湧水帯５０の位置が特定されていない状態で行われるので、探査ステップＳ２０１で正確な地下水の圧力、流量を把握することは難しい。
【００３９】
＜削孔ステップ＞
次に、削孔ステップＳ２０２について、図５を参照して説明する。
【００４０】
削孔ステップＳ２０２では、図５（ａ）から図５（ｃ）に示すように、削孔ロッド３０を用いて、探査された湧水帯５０のうち切羽Ｓから最も近くにある湧水帯５０ａの位置まで第２ボーリング穴２を削孔する。具体的には、湧水帯５０ａを通過する位置まで第２ボーリング穴２を削孔する。探査ステップＳ２０１において湧水帯５０ａの位置が探査されているので、第２ボーリング穴２の削孔長を、トンネルＴの切羽Ｓの位置と、探査された湧水帯５０ａの位置と、に基づいて設定することができる。
【００４１】
削孔ロッド３０は、円筒状の管体３１と、管体３１の前端に着脱可能に装着された削孔ビット３２と、を備える。削孔ビット３２は、削孔ステップＳ２０２では管体３１に装着された状態で使用され、後述する情報取得ステップＳ２０３において管体３１から取り外される。
【００４２】
削孔ビット３２は、管体３１に装着された状態では、管体３１に対して回転不能であり、管体３１と共に回転する。管体３１は、不図示の削孔機によって支持される。削孔機は、管体３１を前方に押圧すると共に管体３１を回転させる。これにより、削孔ビット３２が地山に押し付けられた状態で回転し、第２ボーリング穴２が削孔される。
【００４３】
管体３１は、別の管体３１を継足し可能に形成されている。図５（ｂ）に示すように、第２ボーリング穴２の削孔に伴って、別の管体３１が継ぎ足され、削孔ロッド３０が延長される。
【００４４】
削孔ビット３２の最大外寸は、管体３１の外径よりも大きく、第２ボーリング穴２は、管体３１の外径よりも大きい内径で削孔される。そのため、第２ボーリング穴２の内周面２ｓと管体３１の外周面との間には隙間が形成される。
【００４５】
第２ボーリング穴２の削孔時には、排泥用の水が管体３１の後端から削孔ビット３２の後端に供給される。削孔ビット３２にはその後端と前端との間を貫通する孔３３が形成されており、削孔ビット３２の後端に供給された水は、孔３３を通じて削孔ビット３２の前方に噴出される。削孔ビット３２から噴出された水は、削孔により生じる掘削ズリと共に、第２ボーリング穴２の内周面２ｓと管体３１の外周面との隙間を通じて第２ボーリング穴２の口元に導かれる。
【００４６】
なお、図示を省略するが、第２ボーリング穴２の口元に保護管を嵌入してもよい。
【００４７】
探査ステップＳ２０１において探査した湧水帯５０ａの位置まで第２ボーリング穴２を削孔したところで、削孔ステップＳ２０２を終了する。
【００４８】
＜情報取得ステップ＞
次に、情報取得ステップＳ２０３について、図６を参照して説明する。
【００４９】
情報取得ステップＳ２０３では、図６（ｄ）に示すように、第２ボーリング穴２に取水管４０を挿入し、湧水帯５０ａにおける地下水を取水管４０に取り込む。取水管４０における圧力及び流量を圧力計４１及び流量計４２を用いて計測することにより、地下水の情報としての地下水の圧力及び流量を取得する。取水管４０は、削孔ステップＳ２０２にて用いた削孔ロッド３０の管体３１を挿通可能に形成されており、管体３１に挿入された状態で用いられる。
【００５０】
取水管４０の前端近傍における外周には、パッカ４４が設けられている。パッカ４４は、環状のゴムからなり、拡縮可能である。取水管４０に設けられる不図示の通路を通じてパッカ４４に流体（例えば空気）を供給することによりパッカ４４を拡張させることができる。また、当該通路を通じてパッカ４４から流体を排出させることにより、パッカ４４を収縮させることができる。
【００５１】
取水管４０の設置手順について説明する。まず、図６（ａ）に示すように、削孔ステップＳ２０２にて用いた削孔ロッド３０を後退させ、削孔ビット３２を湧水帯５０ａから手間に移動させる。これにより、第２ボーリング穴２の前端と削孔ビット３２との間に空間が形成される。
【００５２】
次に、図６（ｂ）に示すように、削孔ロッド３０の管体３１内に取水管４０を挿入し、取水管４０の前端を削孔ビット３２の後端に当接させる。取水管４０と削孔ビット３２との当接よって、取水管４０は、削孔ビット３２の孔３３と連通し、湧水帯５０ａにおける地下水が孔３３を通じて取水管４０に取り込まれる。
【００５３】
管体３１に取水管４０を挿入する際には、パッカ４４を収縮しておく。これにより、パッカ４４の外周面と管体３１の内周面３１ｓとが接触するのを防止することができ、パッカ４４の損傷を防止することができる。
【００５４】
次に、図６（ｃ）に示すように、取水管４０の前端を削孔ビット３２に当接させた状態から取水管４０を更に前方に押し、削孔ビット３２を管体３１から取り外す。そして、パッカ４４が管体３１の前端から出るまで取水管４０を押し込む。
【００５５】
次に、図６（ｄ）に示すように、湧水帯５０ａの位置よりもトンネルＴの切羽Ｓ側においてパッカ４４を拡張し、取水管４０の外周面と第２ボーリング穴２の内周面２ｓとの間を閉塞する。また、取水管４０の後端付近に圧力計４１を取付けると共に、取水管４０の後端に流量計４２を取付ける。
【００５６】
以上により、取水管４０等の設置が完了する。
【００５７】
以上のように設置された取水管４０には、主に湧水帯５０ａにおける地下水が取り込まれる。そのため、計測される圧力及び流量は、湧水帯５０ａにおける地下水の圧力、及び湧水帯５０ａから取水管４０に流入する地下水の流量に応じて変化する。したがって、湧水帯５０ａにおける地下水の圧力及び流量を精度よく計測することができる。
【００５８】
取水管４０は、湧水帯５０ａと第２ボーリング穴２の口元との間に渡って設置される。そのため、湧水帯５０ａから取水管４０に流入した地下水は、取水管４０を通じて第２ボーリング穴２の口元まで導かれる。したがって、第２ボーリング穴２の内周面２ｓから流入する地下水が取水管４０の先端から流入したり、湧水帯５０ａの地下水が第２ボーリング穴２の内周面２ｓから地山に浸透したりすることを防止することができ、地下水の情報である流量及び圧力をより高い精度で計測することができる。
【００５９】
取水管４０の外周面と第２ボーリング穴２の内周面２ｓとの間は、パッカ４４によって閉塞される。したがって、湧水帯５０ａにおける地下水が取水管４０の外周面と第２ボーリング穴２の内周面２ｓとの間を通じて第２ボーリング穴２の口元から排出されるのを防ぐことができ、地下水の流量及び圧力をより高い精度で計測することができる。
【００６０】
また、削孔ロッド３０の管体３１は、第２ボーリング穴２内に残される。そのため、第２ボーリング穴２が崩れるのを管体３１によって防止することができる。したがって、取水管４０を容易に第２ボーリング穴２に挿入することができる。なお、取水管４０の設置後には、管体３１を第２ボーリング穴２から抜き出してもよい。
【００６１】
圧力及び流量の計測後、計測された圧力及び流量を用いて湧水帯５０ａの状態を把握し、対策工を施工する。対策工は、例えば、水抜き穴を削孔して湧水帯５０ａから地下水を抜く工事であり、水抜き穴の内径及び本数は、湧水帯５０ａの状態に基づいて決定される。第２ボーリング穴２を利用した圧力及び流量の計測は、湧水帯から水抜き穴を通じて地下水を抜いている間においても、所望の期間（例えば１ヶ月間）、必要に応じて継続して行われる。継続して圧力及び流量を計測することにより、湧水帯５０ａの状態の変化を把握することができ、例えば、湧水帯５０ａの地下水の圧力、流量が低下しない場合は、追加の水抜き穴の要否を適切に判断することができる。
【００６２】
ところで、第２ボーリング穴２の削孔及び取水管４０の設置にかかる時間やコストは、切羽Ｓと湧水帯５０ａとの距離が長いほど増大する。一方で、トンネル掘進中は実際には湧水帯５０の位置は把握できていない。そのため、例えば、切羽Ｓと探査された湧水帯５０ａとの距離が予め定められた所定距離（例えば１５０ｍ）以上離れている場合に、削孔ステップＳ２０２、情報取得ステップＳ２０３を実施すると効率が悪い。したがって、探査ステップＳ２０１を実施して湧水帯を把握し、トンネルＴを掘進して所定距離に達した後、第２ボーリング穴２を削孔することが好ましい。この場合には、予め定められた所定距離まで切羽Ｓを探査された湧水帯５０ａに近づけることができるため、第２ボーリング穴２の削孔及び取水管４０の設置にかかる時間やコストが増大するのを防止することができる。
【００６３】
なお、図示を省略するが、湧水帯５０ｂ，５０ｃ，５０ｄにおける地下水の情報を取得する際には、トンネルＴを掘進した後、湧水帯５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの位置まで第２ボーリング穴２を削孔する。
【００６４】
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００６５】
地下水情報取得方法では、探査された湧水帯５０ａの位置まで第２ボーリング穴２を削孔し、第２ボーリング穴２を利用して地下水の情報を取得する。そのため、第２ボーリング穴２には、探査された湧水帯５０ａにおける地下水が流入し、情報取得ステップＳ２０３にて取得される情報は、湧水帯５０ａの他の湧水帯やその他の湧水の影響を受けない湧水帯５０ａの状態であって、湧水帯５０ａの状況を正確に反映する。したがって、切羽Ｓの前方の湧水帯５０ａにおける地下水の情報を精度よく取得することができる。
【００６６】
また、探査ステップＳ２０１を実施後、トンネルＴを掘進した後、第２ボーリング穴２を削孔する。この場合には、切羽Ｓを探査されて把握した湧水帯５０ａに近づけることができるため、第２ボーリング穴２の削孔及び取水管４０の設置にかかる時間やコストが増大するのを防止することができる。
【００６７】
また、探査ステップＳ２０１では、前端側に圧力計１６を備える削孔ロッド１０を用いて第１ボーリング穴１を削孔し、圧力計１６を用いて圧力を計測し、計測された圧力に基づいてトンネルＴの切羽Ｓの前方の湧水帯５０の位置を探査する。そのため、削孔ロッド１０の前端近傍における圧力を計測することができ、削孔ロッド１０が湧水帯５０に達したときの圧力を計測することができる。したがって、湧水帯５０の位置をより正確に探査することができる。
【００６８】
また、情報取得ステップＳ２０３では、第２ボーリング穴２に取水管４０を挿入し、探査ステップＳ２０１で探査された湧水帯５０ａの位置よりもトンネルＴの切羽Ｓ側において、第２ボーリング穴２の内周面２ｓと取水管４０の外周面との間をパッカ４４を用いて閉塞して湧水帯５０ａの地下水を取水管４０に導き、取水管４０を利用して地下水の情報を取得する。そのため、湧水帯５０ａから第２ボーリング穴２に流入した地下水は、取水管４０を通じて第２ボーリング穴２の口元まで導かれる。したがって、第２ボーリング穴２の内周面２ｓから流入する地下水が取水管４０の先端から流入したり、湧水帯５０ａの地下水が第２ボーリング穴２の内周面２ｓから地山に浸透したりすることを防止することができ、湧水帯５０ａの地下水の流量及び圧力をより高い精度で計測することができる。
【００６９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００７０】
上記実施形態では、第２ボーリング穴２を、探査された湧水帯５０のうち切羽Ｓから最も近くにある湧水帯５０ａの位置まで削孔するが、本発明は、この形態に限られない。切羽Ｓから所定距離内に探査された湧水帯５０ａ，５０ｂがある場合には、図７（ａ）に示すように、湧水帯５０ａの位置まで第２ボーリング穴２ａを削孔すると共に、湧水帯５０ｂの位置まで第２ボーリング穴２ｂを削孔してもよい。この場合には、第２ボーリング穴２ａ，２ｂに取水管４０ａ，４０ｂをそれぞれ挿入し、湧水帯５０ａの位置よりもトンネルＴの切羽Ｓ側においてパッカ４４ａを拡張すると共に、湧水帯５０ａと湧水帯５０ｂとの間においてパッカ４４ｂを拡張する。これにより、湧水帯５０ａ，５０ｂから取水管４０ａ，４０ｂに地下水が別々に導かれるため、湧水帯５０ａ，５０ｂにおける地下水の情報を個別に取得することができる。
【００７１】
また、切羽Ｓから所定距離内に探査された湧水帯５０ａ，５０ｂがある場合には、図７（ｂ）に示すように、湧水帯５０ｂの位置まで第２ボーリング穴２を削孔し、湧水帯５０ａの位置よりもトンネルＴの切羽Ｓ側においてパッカ４４ａを拡張してもよい。この場合には、湧水帯５０ａ，５０ｂの両方から取水管４０に地下水が導かれるため、湧水帯５０ａ，５０ｂにおける地下水の情報をまとめて取得することができる。
【００７２】
上記実施形態では、探査ステップＳ２０１にて、作動水の供給により削孔ビット１２を回転させる水圧式ロータリ削孔システム（ダウンホールモータ１３による削孔システム）により第１ボーリング穴１を削孔するが、他の削孔システムにより第１ボーリング穴１を削孔してもよい。例えば、作動水の供給により削孔ビット１２を回転及び打撃動作させる水圧式ロータリパーカッション削孔システム（ダウンザホールハンマによる削孔システム）であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・第１ボーリング穴
２・・・第２ボーリング穴
１０・・・削孔ロッド
１６・・・圧力計
４０・・・取水管
４４・・・パッカ
Ｓ・・・切羽
Ｔ・・・トンネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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