2020 Fiscal Year Research-status Report
地震時挙動の解明に基づく蛇籠型受圧体を用いた埋設管屈曲部スラスト力防護対策の確立
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19K15090
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
荒木 裕行 香川大学, 創造工学部, 講師 (30780837)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | スラスト力 / 蛇籠 / 埋設管 / 液状化 / 地震時挙動 / ジオテキスタイル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地中埋設管の屈曲部では，スラスト力による埋設管の不安定化を防ぐためにスラスト力防護対策が施される．本課題は，礫とジオテキスタイルで作製した蛇籠型受圧体を埋設管側部に設置するスラスト力防護対策を対象とし，この対策手法の確立に向けた検討を行うものである．周囲の地盤が完全に液状化した状況下での埋設管と蛇籠型受圧体の地震時挙動，蛇籠型受圧体による変位抑制効果や水圧消散促進効果は未解明であり，本研究では模型実験を通じてこれらを明らかにする．
過年度には，埋設管模型を省略して蛇籠型受圧体にスラスト力を直接載荷しながら周囲の地盤を液状化させる模型実験を実施した．今年度は実験条件を実際の使用状況に近づけるために埋設管模型を設置し，埋設管模型に対してスラスト力を載荷しながら周囲の地盤を液状化させる模型実験を実施した．無対策のケースでは加振直後から加振終了後しばらくの間は周囲の地盤の液状化が継続し，この間は埋設管の水平変位が増加し続けた．一方で蛇籠型受圧体を設置したケースでは，加振直後と加振終了後における埋設管の水平変位が抑制されることが確認できた．さらに埋設管の最終変位量で比較すれば，蛇籠型受圧体の設置により埋設管の変位は無対策時の約半分に抑制されることが明らかとなった．以上の蛇籠型受圧体による対策効果は，過剰間隙水圧の消散促進による有効応力の早期回復と，受圧面積の拡大による受働抵抗の増大に起因すると考えられる．また，蛇籠型受圧体の配置条件をパラメータとした模型実験を実施したところ，蛇籠型受圧体による抵抗力を増大させるためには埋設管の受働領域を横断するように蛇籠型受圧体を設置するのが効果的であることが確認できた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本年度は，模型実験を通じて液状化した地盤内における埋設管および蛇籠型受圧体の地震時挙動，蛇籠型受圧体の効果的な配置に関する重要な知見を取得することができた．しかしながら，コロナ禍のため実験の遂行時期に遅れが生じ，蛇籠型受圧体のスラスト力防護対策効果をとりまとめる上で必要な条件において，一部の実験が完了できていない状況にある．これにより，当初予定していた令和2年度内の完了が困難となった．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度においては，令和2年度に完了できなかった実験を速やかに実施する．実施予定の実験数は多数ではないため，令和3年度内には全実験を完遂できる目処が立っている．実験で得られた知見に基づき，液状化した地盤内で蛇籠型受圧体が発揮し得る対策効果について速やかにとりまとめを行い，論文集等で発表を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により実験が実施できない期間が生じたため，当初予定していた実験を完遂できなかった．このため，実験消耗品等に関する物品費の執行や，論文の投稿に遅延が生じ，次年度使用額が生じた．次年度には残りの実験を遂行し，得られた知見に基づいて速やかに論文等にとりまとめを行う予定である．
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