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ケーブルボルトを支保メンバーとする空洞支保設計法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15360477
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関熊本大学

研究代表者

尾原 祐三  熊本大学, 工学部, 教授 (50135315)

研究分担者 大谷 順  熊本大学, 工学部, 教授 (30203821)
佐藤 晃  熊本大学, 工学部, 助手 (40305008)
平田 篤夫  崇城大学, 工学部, 教授 (20279376)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワードケーブルボルト / 支保機構 / ロックボルト / X線CTスキャナー
研究概要

本研究は、ケーブルボルトの支保機構の解明を行うとともに、その結果を用いてケーブルボルトを支保メンバーとする空洞支保設計法を構築しようとするものである。
具体的には、ケーブルボルトの力学的挙動の分析を目的として種々のケーブルボルトの室内引抜試験を実施した。これらの実験では、供試体内の破壊モードが重要であると考えられるので、引抜試験後の供試体に対してX線CTスキャナーを用いて破壊形状を撮影・分析し、その破壊を生じさせた応力状態について検討し、次のような結果が得られた。
1)ケーブルボルトに作用する軸力を分析した。その結果,口元の軸力が増加するとケーブルボルト-グラウト境界で付着破壊が発生し,軸力の発生が奥部へ移動すると論じた。バルブストランドはプレーンストランドに比べ軸力の発生範囲が小さいことを示した。また,岩盤ヤング率が小さいと軸力発生範囲は大きくなることを明らかにした。
2)せん断抵抗をパラメータとするせん断抵抗モデル(SRM)を提案し,ケーブルボルトの構成方程式を構築した。さらに,SRMを用いて引抜荷重-変位曲線,軸力変化,軸力分布,および抵抗範囲-変位曲線をシミュレートした。また,SRMのパラメータであるせん断抵抗は岩盤ヤング率に依存することを示した。
3)SRMによるケーブルボルト特性曲線(CCC)を作成し,それを用いてケーブルボルトの打設長さに注目した支保設計を行った。その結果より,C_L級およびC_M級の岩盤にバルブストランドを打設する場合はバルブの効果が発揮されないためプレーンストランドと同等な付着長が必要であることを明らかにした。一方,固い岩盤であるC_H級にバルブストランドを打設する場合はプレーンストランドに比べ約3/4の付着長を打設する事によりプレーンストランドと同等な支保効果が得られることを示した。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2003 2002 2001

すべて 雑誌論文 (10件)

  • [雑誌論文] Visualization of bond failure in a pull-out test of rock bolts and cable bolts using X-ray CT2003

    • 著者名/発表者名
      F.Ito, T.Aoki, Y.Obara
    • 雑誌名

      Proc.of Int.Workshop on X-ray CT for Geomaterials

      ページ: 305-314

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pull tests of long-embedded cable bolts2003

    • 著者名/発表者名
      T.Aoki, K.Shibata, F.Nakahara, Y.Maeno, R.Kawano, Y.Obara
    • 雑誌名

      Proc of 10^<th> ISRM Congress, South Africa(Johannesburg)

      ページ: 45-48

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Visualization of bond failure in a pull-out test of rock bolts and cable bolts using X-ray CT2003

    • 著者名/発表者名
      F.Ito, T.Aoki, Y.Obara
    • 雑誌名

      Proc.of Int.Workshop on X-ray CT for Geomaterials, Japan(Kumamoto)

      ページ: 305-314

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 引抜試験におけるボルトの付着破壊2002

    • 著者名/発表者名
      尾原祐三, 前野保一, 川野龍一, 伊藤文雄, 中原史晴
    • 雑誌名

      土木学会論文集 III-5

      ページ: 123-234

    • NAID

      10008850410

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laboratory pull-out tests of cablebolts2002

    • 著者名/発表者名
      T.Aoki, Y.Maeno, K.Shibata, Y.Obara
    • 雑誌名

      Proc.of EUROCK 2002 Conference

      ページ: 599-606

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pull tests of long-embedded cablebolts2002

    • 著者名/発表者名
      T.Aoki, K.Shibata, F.Nakahara, Y.Maeno, R.Kawano, Y.Obara
    • 雑誌名

      Proc of 10^<th> ISRM Congress

      ページ: 45-49

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bond failure of rock bolts and cable bolts in a pull-out test2002

    • 著者名/発表者名
      Y.Obara, Y.Maeno, R.Kawano, F.Ito, F.Nakahara
    • 雑誌名

      J.of JSCE No.708/III-59

      ページ: 97-106

    • NAID

      10008850410

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laboratory pull-out tests of cable bolts2002

    • 著者名/発表者名
      T.Aoki, Y.Maeno, K.Shibata, Y.Obara
    • 雑誌名

      Proc.of EUROCK 2002 Conference, Portuguese(Funchal)

      ページ: 599-606

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Visualization of failure in a pull-out test of cable bolts using X-ray CT2001

    • 著者名/発表者名
      F.Ito, F.Nakahara, R.Kawano, S.S.Kang, Y.Obara
    • 雑誌名

      Construction and Building Materials 15

      ページ: 267-270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Visualization of failure in a pull-out test of cable bolts using X-ray CT2001

    • 著者名/発表者名
      F.Ito, F.Nakahara, R.Kawano, S.S.Kang, Y.Obara
    • 雑誌名

      Construction and Building Materials Vol.15

      ページ: 263-270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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