2014 Fiscal Year Research-status Report
内圧載荷法による埋設RC管路の現有耐力評価手法の検討
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26850152
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
兵頭 正浩 鳥取大学, 農学部, 助教 (60611803)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 埋設管 / 現有耐力評価 / 荷重-変形量の関係 / 内圧載荷法 / 周辺地盤 / 内面ひび割れ / 外面ひび割れ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
農業用パイプラインの特性を踏まえた適切な管路の更生工法を選択するためには、管路の状態と要求性能に適合した工法・材料の選定を行うことが重要である。設計は、効率的かつ合理的な工法の選定と詳細設計を行った上で、既設管の条件（具体的には、既設管の材料と構造の状態）、更生断面（更生部材の設計と材料の選択）、荷重条件（土圧、基礎反力と内水圧）、水理条件（粗度と最大流量）、既設構造物への影響、施工条件、維持管理条件等の事項を考慮しなければならない。これらの一部を可能とするために自走式TVカメラや打撃による調査・診断などが用いられているが、本研究では周辺地盤を考慮した管路の現有耐力評価に資する調査・診断手法を検討した。
管体の現有耐力を評価するにあたっては、内圧載荷装置の開発に関して着手した。二次元解析および材料物性を総合的に評価することで、内圧載荷装置の形状と測定システムを決定した。
VU管単体を対象とした内圧載荷試験において、内圧載荷法は管の損傷（ひび割れ）を検知することができる可能性を確認できた。また、内圧を載荷した際の管体の挙動（荷重-変形量関係のグラフの傾き）は、損傷（ひび割れ）の深さ、ひび割れ本数，ひび割れ発生位置の順番に依存しており，損傷（ひび割れ）が深く，多くなるほど傾きの低下が大きくなることを確認できた。このことから内圧載荷法による損傷検出の可能性を確認することができた。
RC管単体を対象とした内圧載荷試験において、弾性領域内でひび割れの検知が可能であることがわかった。また、外面にひび割れが発生した場合も、ひび割れの有無を検知でき、さらにはひび割れ深さについても評価できることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では、不とう性管であるヒューム管のみを対象としていたが、研究の進捗に伴い、とう性管である塩化ビニル管管体への適用性についても可能性が示された。そのため、まず最初に計画には挙げていなかった塩化ビニル管で評価を実施し、その後に計画に挙げていたヒューム管管体の評価を実施した。予算の都合上、多くの試験管を入手することは困難ではあったが、少ない試験管でもおおむね想定通りの結果を得ることができ、引き続きスケジュール通り研究を遂行する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的には当初の計画通り、埋設管を想定した研究を実施する予定である。具体的には、内圧載荷法を管体単体に適用した際の管体の挙動と、埋設管に適用した際の管体の挙動評価である。研究の推進にあたっては、解析による評価が必要不可欠であることから、研究協力者助言の基に周辺地盤と管体の境界条件に関する条件設定について詳しく取り組む予定である。また、周辺地盤を考慮した実験は非常に大がかりなものとなることから、申請者がこれまでに築いてきた研究機関との連携をとり、適切な評価が可能となる実験設備を整備する予定である。
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| Causes of Carryover |
内圧載荷装置の試作機を作製するにあたり、油圧ポンプ（約20万円）の購入を予定していたが、現段においては低荷重での評価であることから油圧ポンプをシステムには組み入れていない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
対象管によっては油圧ポンプを導入する必要があることから、研究の進捗に応じて油圧システムを導入する予定である。
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