2004 Fiscal Year Annual Research Report
小孔の衝撃押し広げによる無排土地下空間構築技術の実用展開
| Project/Area Number |
16360239
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Research Institution | Ritsumeikan University |
|---|
Principal Investigator |
建山 和由 立命館大学, 理工学部, 教授 (10179731)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊東 繁 熊本大学, 衝撃・極限環境研究センター, 教授 (80069567)
深川 良一 立命館大学, 理工学部, 教授 (20127129)
木村 亮 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30177927)
岸田 潔 京都大学, 工学研究科, 助教授 (20243066)
|
|---|
| Keywords | 衝撃波 / 地下空間 / 圧縮 / 塑性波頭 / 数値計算 / 室内実験 / 現場実験 / 技術開発 |
|---|
| Research Abstract |
粘土や砂層等の比較的間隙比の大きい地層の中に直径10cm程度の小孔を掘削した後,その内壁に衝撃荷重を作用させて小孔を押し広げることにより,直径1m〜10m程度の地下空間に拡張する技術の開発研究を行った.平成16年度の研究内容と成果は下記の通りである.
(1)衝撃載荷現象の数値シミュレーション手法の開発
土が純粋衝撃荷重を受けた際の挙動について理論的な考察とそれに基づく数値シミュレーション手法の開発を行った.ここでは衝撃速度が波頭の伝播速度より大きな衝撃載荷(初期の粒子速度として6000〜7000m/sec程度を想定する)現象をも表現することのできる数値計算手法を開発した.この計算手法を用いて,地盤内に設けた小孔内に衝撃荷重を加えた際の地盤内の挙動について,地盤特性や荷重条件との関係で検討を行うとともに,後述の実験結果をうまく表現し得ることを確認した.
(2)室内実験による衝撃波による土の圧縮現象の解明
衝撃波による土の圧縮現象を解明するための室内実験を熊本大学・衝撃・極限環境研究センターで実施した.実験では,衝撃波による土の圧縮現象を超高速カメラで撮影する実験と土中における衝撃波の伝播挙動を計測する実験を行った.この実験により衝撃波を利用して土中に空洞を構築し得ることを示すとともに,結果の詳細な分析に基づき前述の数値計算の基礎となる理論の改良を行った.
(3)現場実験による実用性の検証
現場実験を行い,この技術の実現可能性を検討した.現場実験では,直径90mm程度のボーリング孔に水を満たし,この中に充填した汎用爆薬を爆破させボーリング孔を押し広げ,これによる周辺地盤への影響,薬量や薬種,地盤条件等が拡張効果に与える影響について調査を行った.
|
