トンネル覆工の浮き・空洞・巻厚を電磁波レーダで調査した事例

トンネル覆工の変状調査では、打音点検や部分的なコア削孔が広く用いられています。一方で、浮きや空洞の位置・範囲、覆工厚（巻厚）といった情報を面的・定量的に把握するには、記録として残る計測データが求められます。

iRadar法（電磁波レーダ法）では、覆工表面から非破壊で計測を行い、垂直断面画像（Bモード）として内部の反応を確認できます。取得した計測結果はデータとして保存・出力できるため、既存の点検結果を補完し、修繕計画や詳細調査の検討材料として活用できます。

ロボットテストフィールドにおいて、トンネル覆工内部の浮きおよび覆工厚（巻厚）を対象とした標準試験を実施しました。

本標準試験では、試験体に設けられた18か所の「浮き」を測定し、18か所すべてで反応を確認しました。

覆工コンクリートの厚さ（巻厚）についても反応を確認でき、計測結果から覆工厚を把握し、巻厚不足の判断に活用できることを確認しました。

打音点検およびコア削孔時に、空洞化が広範囲に及んでいることを確認した事例です。

空洞が確認された場合、修繕方法の一つとしてグラウト注入が用いられます。ただし、点検結果だけでは空洞の位置や範囲を十分に把握できない場合があり、補修数量の算定や修繕工法の検討には、より詳細な位置・範囲の把握が求められます。そのため、空洞の位置や範囲を客観的な計測データとして取得できる調査が有効です。

垂直断面画像（Bモード）により、打音点検だけでは把握しにくい空洞の位置や深さ、覆工厚などを計測データとして確認できます。また、計測結果はExcelデータとして保存・出力でき、修繕計画や詳細調査の検討材料として活用できます。

本事例では、打音点検および部分的なコア削孔だけでは、空洞の位置や配筋状況を詳細に把握することが困難でした。

iRadarによる計測では、空洞の位置を距離方向・深さ方向で確認できました（※1）。また、配筋状況についても判断できました（※2）。

浮きがある箇所では、浅部に白色の横縞状の反応が表示されます。計測データ上で「浮きあり」の区間と「浮きなし」の区間を比較することで、範囲の把握が可能です。

計測データから図のような形状が推測され、空洞が存在すると考えられます。また、この反応は、空洞が存在する箇所で確認される特徴的な波形の一例です。

本ページの事例で使用したiRadar ADSPIRE 01は、最終販売分が完売し販売を終了しています。後継モデルのADSPIRE 02では、ハードウェアの刷新とノイズ低減技術により基本性能を高め、深度表示レンジを最大900mm（比誘電率による）まで拡張しました。厚い覆工や深部の反応確認を含め、より幅広いコンクリート構造物の調査に対応しています。

調査可能な深度や検出性は、覆工厚、配筋状態、背面地山の状況、含水状態、変状の規模などによって異なるため、現場条件を確認したうえで適用可否をご提案します。

国土交通省の点検支援技術性能カタログ（トンネル）に、電磁波レーダー（iRadar ADSPIRE01）を用いた覆工探査支援技術として掲載されています。