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2014 Fiscal Year Research-status Report

寒冷地における埋設管のリスク評価

Research Project

Project/Area Number 26420476
Research InstitutionKitami Institute of Technology

Principal Investigator

川口 貴之  北見工業大学, 工学部, 准教授 (20310964)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 所 哲也  苫小牧工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (40610457)
石川 達也  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60359479)
中村 大  北見工業大学, 工学部, 准教授 (90301978)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords埋設管 / 土圧 / 凍結
Outline of Annual Research Achievements

北海道のような寒冷地では,過去に地盤の凍結膨張が水道管やガス管の重大な破損事故の一因となった可能性が示唆されている.この原因として,凍結によって埋設管に作用する地盤内応力や車両荷重による土圧が増加したことが挙げられているが,変化の程度やそのメカニズムについては未だ明らかになっていない.しかし,その一方で早急な更新が急務となっている水道管については,支保工が不要となる程度に掘削深を減少させることが検討されている.そこで,本研究では寒冷地における埋設管周辺の詳細な温度分布を明らかにするとともに,浅層化によって埋設管に作用する負荷がどの程度増加するのかを明らかにすることを目的としている.
本年度までに,予定していた北見市内4か所の舗装路(車道3か所,歩道1か所)において,配水本管周辺に10cmごとの地中温度を計測できる温度測定ロッド,土圧計,土壌水分計を埋設した.また,これらの計測データを収録するための計測ボックスも設置し,毎時1回の連続計測を始めた.さらに,車道3か所については,定期的(月に1度程度)に土圧計を高速サンプリング可能な計測機器に接続し,同一車両を一定速度で通過させ,車両通過に伴う鉛直増加応力の変化についても計測し始めた.
常時の鉛直応力(土被り圧)については,いずれの地盤凍結期において大きく変動することが明らかとなったが,路盤以深の土質によって,変化の傾向が異なることがあきらかとなってきた.
また,車両通過時の鉛直増加応力については,いずれの計測地点においても凍結期に小さくなるが,融解途中にある時点で最も大きくなることが明らかとなった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定していた共用されている北見市内4カ所の舗装路下に計測機器を埋設し,連続計測を開始することができた.また,常時の鉛直土圧ならびに車両通過時の鉛直増加応力が凍結融解によって変化するメカニズムを明らかにするための模型土槽の製作も完了した.しかし,現時点において,そのメカニズム解明に関する手がかりについては乏しいと言わざるを得ないため,おおむね順調に進展しているとの評価に留めた.

Strategy for Future Research Activity

27年度については,26年度に製作した模型土槽を用いて常時の鉛直土圧ならびに車両通過時の鉛直増加応力が凍結融解によって変化するメカニズムを明らかにするとともに,凍上試験などの室内要素試験,屋外にも土圧計を埋設した試験盛土を構築することで多面的にメカニズム解明に向けて努力したいと考えている.

Causes of Carryover

北見市内4か所の舗装路下への計測機器設置作業において,水道管の更新作業時を利用して埋設することが可能になったため,当初見込んでいた掘削費用を削減することができたため

Expenditure Plan for Carryover Budget

常時の鉛直土圧と車両通過時の鉛直増加応力が凍結融解によって変化するメカニズムを明らかにするために構築することを予定している試験盛土費用に充てる予定である.

  • Research Products

    (4 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] 市街地に埋設された水道管周辺の温度と土中土圧の季節変動2014

    • Author(s)
      鈴木信太朗, 川口貴之,中村大,畑中将志,山下聡
    • Journal Title

      地盤工学会北海道支部技術報告集

      Volume: 54 Pages: 79-86

  • [Presentation] 寒冷地における水道管周辺地盤の温度分布と鉛直土圧2015

    • Author(s)
      鈴木信太朗,川口貴之,中村大,川尻峻三,山下聡
    • Organizer
      第70回土木学会年次学術講演会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] 寒冷地の道路内における鉛直土圧の季節変化2015

    • Author(s)
      鈴木信太朗,川口貴之,中村大,川尻峻三,山下聡,内島典子
    • Organizer
      第18回応用力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2015-05-16 – 2015-05-17
  • [Presentation] 寒冷地におけ る水道管周辺地盤の温度と土中土圧~北見市市街地の例~2014

    • Author(s)
      鈴木信太朗, 川口貴之, 中村大, 山下聡
    • Organizer
      第49 回地盤工学会研究発表会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2014-07-15 – 2014-07-17

URL: 

Published: 2016-05-27  

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