2005 Fiscal Year Annual Research Report
X線CTを用いた新たなトンネル切羽安定化技術の開発に関する研究
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17360228
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
大谷 順 熊本大学, 工学部, 教授 (30203821)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾原 祐三 熊本大学, 工学部, 教授 (50135315)
北本 幸義 鹿島建設, 技術研究所, 上席研究員
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| Keywords | トンネル / X線CT / 模型実験 / 切羽崩壊 / 補助工法 / 遠心実験 / 画像解析 / 一面せん断 |
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| Research Abstract |
現在、都市再開発や大深度法の制定によって、地下空間に大規模なトンネルや地下空洞が計画されており、従来の設計施工技術ではこれら地下構造物を安全かつ経済的に構築することが難しい現状にあると言える。本研究は、これまで申請者が蓄積してきたX線CT装置を用いた実験研究のノウハウと、その結果を定量的に評価する画像解析手法を用いることにより、トンネル切羽の三次元崩壊メカニズムの解明と各種補強技術のメカニズム評価、並びに、新しいトンネル切羽安定化技術を提案するものである。
17年度は、以下の項目について実施した。
(1)X線CT専用トンネル模型実験システムの構築
(2)有効なCT画像を作成するための画像解析システムの構築
(3)トンネル切羽崩壊メカニズムの解明
以下、それぞれの具体的成果について説明する。
(1)X線CT専用トンネル模型実験システムの構築
まず、X線CT装置へ搭載可能かつ大規模な崩壊まで再現可能なトンネル切羽崩壊実験装置(変位制御)を開発した。ここでは、トンネル模型を地盤中より引抜くことで現象をモデル化し、その際の切羽前方の崩壊現象を定量的に把握した。
(2)有効なCT画像を作成するための画像解析システムの構築
(1)で構築した実験装置を用いた実験を実施し、引抜き過程における地盤内の緩み領域を、可視化および定量的に評価する目的で、有効な2次元および3次元CT画像を構成するための画像解析システムの構築を行った。
(3)トンネル切羽崩壊メカニズムの解明
上記、実験および画像解析を行なう一連の実験システムを用いて、引抜きステップ毎のX線CT撮影を連続的に行い、土被りや地盤条件を変えた一連のトンネル引抜き実験を行なった。またその結果を用いてトンネル切羽崩壊メカニズムの解明を行なった。
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