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トンネル実験装置内圧発生装置の開発と最適ロックボルトパターンの研究

研究課題

研究課題/領域番号 11650514
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地盤工学
研究機関金沢工業大学

研究代表者

土屋 敬  金沢工業大学, 工学部, 教授 (80197722)

研究分担者 前川 晴義  金沢工業大学, 工学部, 助教授 (60113031)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2000年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードトンネル / NATM(またはナトム) / ロックボルト / 模型実験 / 摩擦
研究概要

これまで行ってきた実験方法はトンネルの設置された模擬地山の外周から荷重を加える外圧載荷方式であったが、本研究では実際のトンネル掘削に近い方式として内圧除荷方式を採用した。本方式ではトンネル部分に内圧発生装置を設置した後外圧を加え、内圧を反力として発生させ、この内圧を除荷することにより掘削を模擬しようとする。
2.摩擦係数試験と内圧載荷方法の検討
鋼製の蓋と供試体の間の摩擦を低減するためにテフロンシートを2枚重ねにしているがかなりの摩擦が生じる。摩擦係数試験を行った結果0.26となった。この摩擦の影響を考慮してσ_<ra>=σ_<θa>(a;トンネル壁面)とするために内圧p_i=0.554p_e(p_e;外圧)を加えることとした。
3.ロックボルトパターン試験結果(側圧係数1.0)
ボルト総延長一定の条件下で長(L)24cm標準(M)12cm短(S)6cmの3種類のボルトパターンおよびボルトなしパターン(NB)の計4種類を比較した。主に内空変位を比較した。この結果変位の順はNB>L>M>Sとなり、短いボルトを数多く用いるパターンが有効と判定された。
4.今後の問題点
1)減圧初期段階では変位のボルトパターンによる差はないはずであるが、実際には生じた。この差は摩擦を一定に出来なかった誤差であると考えられる。3.に述べた結果はこの初期段階の変位が同一になるとして修正した後の結果である。今後は摩擦を一定にし、修正を施さないで比較すべきである。
2)今回の実験は側圧係数1.0における等圧下の実験であるが、側圧係数0.5等の不均等圧下の実験を行う必要がある。当初計画ではこれも含めていたが2.で述べた摩擦に対する試験方法の確立に1年を要したため本研究期間内に実施することが出来なかった。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] 土屋敬,宇田進一,荒川恭行: "トンネル実験における内圧除荷方式の採用"土木学会中部支部"研究発表会講演概要集". 5-6 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 土屋敬,荒川恭行: "トンネル実験における摩擦を考慮した内圧載荷方法"土木学会第56回年次学術講演概要集. 3(B). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TAKAHI TSUTHIYA, YASUYUKI ARAKAWA: PROCEEDINGS OF 56_<TH> ANNULA CONFERENCE OF JSCE. 3(B). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 土屋敬,荒川恭行: "トンネル実験における摩擦を考慮した内圧載荷方式"土木学会第56回年次学術講演会講演概要集. 第3部(B). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 土屋敬、宇田進一、荒川恭行: "トンネル実験における内圧除荷方式の採用"土木学会中部支部"研究発表会講演概要集. 5-6 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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