2000 Fiscal Year Annual Research Report
トンネル実験装置の内圧発生装置の開発と最適ロックボルトパターンの研究
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11650514
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| Research Institution | KANAZAWA INSTITUTION OF TECNOLOGY |
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Principal Investigator |
土屋 敬 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80197722)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前川 晴義 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (60113031)
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| Keywords | トンネル / NATM(またはナトム) / ロックボルト / 模型実験 / 摩擦 |
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| Research Abstract |
1.概要
これまで行ってきた実験方法はトンネルの設置された模擬地山の外周から荷重を加える外圧載荷方式であったが、昨年度より実際のトンネル掘削に近い方式として内圧除荷方式を採用した。本方式ではトンネル部分に内圧発生装置を設置した後外圧を加え、内圧を反力として発生させ、この内圧を除荷することにより掘削を表現しようとする。
2.摩擦係数試験と内圧載荷方法の検討
鋼製の蓋と供試体の間の摩擦を低減するためにテフロンシートを2枚重ねにしているがかなりの摩擦が生じる。摩擦係数試験を行った結果0.26となった。この摩擦の影響を考慮してσ_<ra>=σ_<θa>(a;トンネル壁面)とするために内圧p_i=0.554p_e(p_e;外圧)を加えることとした。
3.ロックボルトパターン試験結果(側圧係数1.0)
ボルト総延長一定の条件下で長(L)24cm標準(M)12cm短(S)6cmの3種類のボルトパターンおよびボルトなしパターン(NB)の計4種類を比較した。主に内空変位を比較した。この結果変位の順はNB>L>M>Sとなり、短いボルトを数多く用いるパターンが有効と判定された。
4.今後の問題点
1)減圧初期段階では変位のボルトパターンによる差はないはずであるが、実際には生じた。この差は摩擦を一定に出来なかった誤差であると考えられる。3.に述べた結果はこの初期段階の変位が同一になるとして修正した後の結果である。今後は摩擦を一定にし、修正を施さないで比較すべきである。
2)今回の実験は側圧係数1.0における等圧下の実験であるが、側圧係数0.5等の不均等圧下の実験を行う必要がある。当初計画ではこれも含めていたが2.で述べた摩擦に対する試験方法の確立に1年を要したため本研究期間内に実施することが出来なかった。
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