都市部山岳工法トンネルにおける先受け工の支保メカニズムの解明とその最適施工の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15560433
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 久武 勝保 近畿大学, 理工学部・社会環境工学科, 教授 (10029358)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鳥居 敏 応用地質株式会社, 設計部主任 ; 木村 正樹 応用地質株式会社, 技術部担当部長 ; 大野 司郎 近畿大学, 理工学部・社会環境工学科, 助手 (70274488)
• Keywords: トンネル / 先受け工法 / パイプルーフ / 遠心模型実験 / 数値解析 / 切羽 / 崩壊 / 沈下

Research Abstract

本研究では,トンネル施工時における切羽周辺地盤の挙動を取り扱う上で,補助工法(先受け工法)導入時における従来の研究手法の問題点をあげた.また,現場への適用を目指した実験手法として掘削手順を考慮した遠心場における模型実験の必要性を示し,トンネル掘削ロボットの開発,実験を行い,実験結果の妥当性を検討した.
要旨をまとめると以下の通りである.
(1)従来の研究手法である重力場における模型実験とCEM(Contact Element Method)解析に基づいて先受けの有無による地盤挙動の違いについて検討し,さらにこの実験装置および実験手法の問題点を挙げ,掘削手順を考慮することのできるトンネル掘削ロボットの必要性を明らかにした.
(2)本研究において設計したトンネル掘削ロボットを開発した.また,このトンネル掘削ロボットを用いた重力場における模型実験を行い,掘削手順の違いによる切羽の崩壊形状の違いを挙げ,掘削手順を考慮することの必要性について明らかにした.さらに,重力場における模型実験の限界を示し,遠心場における模型実験の必要性を示した.
(3)ロボットを用いた遠心場における模型実験について検討し,先受けの有無による地盤挙動の違いについて明らかにした.また,実験により得られた値を既往の研究によって示されている切羽安定評価式に代入することによって,遠心場における模型実験が十分に現場に適用できることを明らかにした.

Research Products

• [Publications] Masayasu Hisatake: "Effects of steel fiber reinforced high-strength shotcrete in a squeezing tunnel"Tunnel and Underground Space Technology. 18. 197-204 (2003)
• [Publications] 久武勝保, 大野司郎, 木村正樹, 鳥居 敏, 伊賀上英伸: "動的解析によるトンネル切羽の安定性評価"トンネル工学研究論文報告. 13. 501-506 (2003)
• [Publications] 久武勝保: "膨張トンネルでの高強度鋼繊維補強吹付けの有効性"トンネルと地下. 35・2. 41-47 (2004)
• [Publications] 久武勝保他7名: "最新土質力学(第2版)"朝倉書店. 212 (2003)