新しい緩衝システムを利用した既設落石覆工の安全性改善工法の開発に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555139
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 松岡 健一 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (10003170)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西 弘明 開発局開発土木研究所, 研究員 ; 佐藤 昌志 開発局開発土木研究所, 室長 ; 三上 浩 三井建設(株)技術研究所, 研究員 ; 岸 徳光 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (30153076) ; 森 哲哉 トーピー建設工業(株), 技術部長
• Keywords: 落石覆工 / 衝撃実験 / 緩衝システム / 三層緩衝構造 / 衝撃応答解析 / 耐衝撃安全性

Research Abstract

従来落石覆工は、敷砂材が緩衝工として用いられているが、敷砂緩衝工は大きな落石エネルギーに対して必ずしも十分な緩衝能力を持っていいないことが明らかになっていることから、既設落石覆工の安全性の検討が望ましいと考えられている。
本研究では、既設の落石覆工構造物の耐衝撃安全性を検討し、この安全余裕度を向上する方法として、安価でかつ衝撃吸収能力を従来の2倍程度まで改善することの出来る緩衝工を開発し実用化しようとするものである。
本研究の目的を達成するため、本年度は、まず既設の敷砂を利用した緩衝システムの緩衝特性を理論的、実験的に検討すること及び既設の落石覆工構造物の耐衝撃安全度を検討することとした。具体的には、(1)新しい緩衝システムである、表材を敷砂、芯材をコンクリート床版、裏材に発泡スチロールを用いる三層構造を既設落石覆工に応用する場合の有効な構造条件を実験的に検討する。(2)理論解析を行い、緩衝構造の特性の把握及び、合理的な構造条件を理論的に検討する。(3)既設の落石覆工に対して、現地調査により、代表的な落石覆工を取り上げ、設計指数との対応を検討することである。
以上の研究計画によって行った本年度の研究により得られた成果は以下のようである。
1)3次元衝撃応答解析により、敷砂及び三層緩衝構造を用いたRC落石覆工の衝撃応答特性を明らかにし、合理的な設計法確立のための資料を得た。
2)既設PC落石覆工の耐衝撃安全性向上工法の基礎的検討として、三層緩衝構造を用いたPC落石覆工の耐衝撃特性を実規模模型により実験的に明らかにした。
3)実際の既設落石覆工の敷砂材を一部残して三層緩衝構造を用いた、四層緩衝構造による緩衝性能実験を行い、その特性を検討した。

Research Products

• [Publications] 岸、西、森、高澤: "三層緩衝構造を緩衝材とする実規模門型PC覆工の弾性衝撃実験" 土木学会北海道支部論文報告集. 第52号(A). 254-259 (1996)
• [Publications] 松岡、佐藤、若林、前山: "敷砂を緩衝材とする実規模門型PC覆工の弾性衝撃実験" 土木学会北海道支部論文報告集. 第52号(A). 260-265 (1996)
• [Publications] 岸、佐藤、角掛、山内: "PC覆工の緩衝挙動への梁柱部接合方法の影響" 土木学会北海道支部論文報告集. 第52号(A). 266-271 (1996)
• [Publications] 佐藤、岸、松岡: "3次元挙動を考慮したRCロックシェッドの設計断面力の評価" 土木学会北海道支部論文報告集. 第52号(A). 278-283 (1996)
• [Publications] 佐藤、西、岸他: "大型実験結果に基づくPC覆工の断面試算" 土木学会北海道支部論文報告集. 第52号(A). 272-277 (1996)
• [Publications] 西、佐藤: "実規模逆L型PC覆工桁の衝撃破壊実験" 土木学会北海道支部論文報告集. 第52号(A). 300-305 (1996)
• [Publications] 佐藤、岸、松岡: "三層緩衝構造の伝達衝撃力算定式の定式化" 土木学会構造工論文集. Vol.42A. (1996)
• [Publications] 佐藤、西、松岡: "三層緩衝構造を用いた実規模PC製落石覆工の重錘落下衝撃挙動" 土木学会構造工論文集. Vol.42A. (1996)