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公開番号2024157611
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072050
出願日2023-04-26
発明の名称地盤補修工事の検査方法及び検査装置
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01V 5/14 20060101AFI20241031BHJP(測定;試験)
要約【課題】ミュオン検出器により、地中の性状及びその変化を高精度で解析する。
【解決手段】地盤補修工事の地中3の性状を解析する検査方法において、補修工事を行う
区域の地下に設置されたミュオン検出器1を用い、前記地盤補修工事による地盤状態の時
間変化に伴う宇宙線ミュオン11の飛来方向分布飛来量の変化を測定し、補修状況や地中
の性状及びその変化を解析することを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
地盤補修工事の地中の性状を解析する検査方法において、
補修工事を行う区域の地下に設置されたミュオン検出器を用い、
前記地盤補修工事による地盤状態の時間変化に伴う宇宙線ミュオンの飛来方向分布と飛
来量の変化を測定し、補修状況や地中の性状及びその変化を解析することを特徴とする地
盤補修工事の検査方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ミュオン検出器は場所をずらして複数台設置され、各々の前記ミュオン検出器が宇
宙線ミュオンの飛来方向分布を測定し、３次元的な地中の性状及びその変化を解析するこ
とを特徴とする請求項１記載の地盤補修工事の検査方法。
【請求項３】
前記ミュオン検出器は複数の場所に移動してそれぞれの場所で宇宙線ミュオンの飛来方
向分布を測定し、３次元的な地中の性状及びその変化を解析することを特徴とする請求項
１記載の地盤補修工事の検査方法。
【請求項４】
前記ミュオン検出器は、シールド工法で掘削した地下トンネル内に設置されることを特徴
とする請求項１記載の地盤補修工事の検査方法。
【請求項５】
前記地中の性状は、補修工事のセメント系固化剤の形状、密度又は位置、地中の空洞の
有無又は位置、地下水流の有無又は位置、地中構造物の位置、種類又は密度、あるいは地
中物質の位置、種類又は密度の何れかであることを特徴とする請求項１から請求項４のい
ずれか１項記載の地盤補修工事の検査方法。
【請求項６】
前記解析は、地盤補修工事前と地盤補修工事中、又は地盤補修工事後の宇宙線ミュオン
の飛来方向分布及び地盤補修工事期間における宇宙線ミュオンの飛来の時間変化を測定し
、その測定結果から地盤補修工事によって生じた地中の性状及びその変化を解析すること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の地盤補修工事の検査方法。
【請求項７】
前記解析は地盤補修工事前および地盤補修工事後に継続的もしくは複数回に渡って宇宙
線ミュオンの飛来方向分布の測定を行うことで、地下水位の変化を監視することを特徴と
する請求項１から請求項４のいずれか１項記載の地盤補修工事の検査方法。
【請求項８】
前記解析は近傍観測井における地下水位の観測結果を用いて較正を行い、観測井以外の
場所の地下水位を求めることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の地
盤補修工事の検査方法。
【請求項９】
前記解析は、前記ミュオン検出器の視野角内の地上や地中を移動する重量物が移動する
情報を用い、前記重量物による宇宙線ミュオンの飛来方向分布および飛来量の変化を除外
又は較正し、前記地中の性状及びその変化の較正を行うことを特徴とする請求項１から請
求項４のいずれか１項記載の地盤補修工事の検査方法。
【請求項１０】
前記地盤補修工事は、高圧噴射撹拌工法、又は薬液注入工法、あるいは機械撹拌工法で
あることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の地盤補修工事の検査方
法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、宇宙線ミュオンを用いた地盤補修工事の検査方法及び検査装置に
関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
地下建設工事において見られるトラブル事例は低平地にできた大都市に多く、均等係数
の小さい細砂や大礫などの地盤で発生している。近年でもシールド工事に起因すると思わ
れる地中空洞が発見される事象が発生しており、こうしたトラブル後に行う緩んだ地盤の
補修工事として、地上から高圧噴射撹拌工法、薬液注入工法、機械撹拌工法等が知られて
おり、例えば高圧噴射撹拌工法では地下の砂層に空気とセメント系固化材を高圧で噴射し
ながら土と混合攪拌し、円筒形の補修体を造成する。
【０００３】
補修体の造成状況や、補修体による地下水の遮断に起因した水位変化などのモニタリン
グ方法として、地上から調査する方法として地中レーダー、比抵抗トモグラフィ、弾性波
トモグラフィ等が知られているが、地中レーダーは地中での電磁波の散乱および吸収によ
り事実上５ｍ以深の探知には不向きである。また、比抵抗トモグラフィと弾性波トモグラ
フィは多数のボーリング孔を掘削する必要があるため現実的ではない。
【０００４】
一方、物質内部をイメージングする技術として、宇宙線ミュオン等の荷電粒子を使用し
た透視技術が知られている。宇宙線ミュオン（以下、「ミュオン」ともいう、）は、Ｘ線
や他の放射線と比べ透過力が強く、物質中を徐々にエネルギーを失いながら透過する。そ
のため、宇宙線ミュオンの飛来方向分布及び飛来量の時間変化から測定対象の性状を推定
することができる。
【０００５】
宇宙に起因して発生するミュオン等の荷電粒子は、非常に高いエネルギーを持ち、透過
力が高いため、例えば、火山やピラミッドといった大型構造物等のイメージング手法とし
て用いられている。
【０００６】
また、坑道の中にミュオン検出器を設置し、土被り厚によるミュオンのフラックス変化
を測定し、地中の性状を検出する手段や、地中に設置したミュオン検出器でミュオンの角
度分布を測定することにより、地中のトモグラフィ解析を行う手法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１０－２７１０５９号公報
特開２００２－１０６２９１号公報
特開２０１１－２０２３５６号公報
国際公開第２０１１／０５８９１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の検査手法は、いずれも地中物質の密度分布等の情報を既知として与える
ことで解析的に地中の情報を再構築しており、広い範囲にわたって観測を行うには長期に
わたる観測が必要であり、地盤補修工事の検査に適用された例はない。
【０００９】
本発明の実施形態は、上記課題を解決するためになされたもので、地盤補修工事による
空洞の補修や、地中密度、地下水位等の性状及びその変化を高精度で解析する地盤補修工
事の検査方法および検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本実施形態に係る地盤補修工事の検査方法は、地盤補修工
事の地中の性状を解析する検査方法において、補修工事を行う区域の地下に設置されたミ
ュオン検出器を用い、前記地盤補修工事による地盤状態の時間変化に伴う宇宙線ミュオン
の飛来方向分布と飛来量の変化を測定し、補修状況や地中の性状及びその変化を解析する
ことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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