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リングせん断試験による地盤と鋼の動摩擦把握による急曲線シールド機モデルの高精度化

研究課題

研究課題/領域番号 16360217
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 土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

杉本 光隆  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (50196755)

研究分担者 豊田 浩史  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (90272864)
藤田 昌一  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30359707)
小西 真治  , 財団法人・鉄道総合技術研究所・トンネル研究室, 室長(研究職)
粥川 幸司  , 財団法人・地域地盤環境研究所・東京事務所, 主任研究員
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2005年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2004年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
キーワードシールドトンネル / シールド機挙動 / 中折れ式シールド機 / シミュレーション / リングせん断試験機 / 摩擦特性 / 数値解析 / 現場実験 / 中折れシールド機 / シュミレーション / シール機挙動
研究概要

1.急曲線対応シールド機挙動モデルの開発:これまでに申請者が開発した単円形単胴シールド機動力学モデルを拡張し,急曲線対応シールド機動力学モデルを開発した.また,現揚実験を実施したトンネル周辺地盤がトンネル横断方向に傾斜していることが判明したため,さらに,三次元地質構造を考慮できるように改良した.
2.リングせん断試験・一面せん断試験による地盤・セグメントとシールド機の動的摩擦特性の把握:改造したリングせん断試験機・改良型一面せん断試験機を用いて,鋼の表面粗さ・介在物(泥水,グリース)・せん断速度・拘束圧を実験因子とする試験を実施し,地盤・セグメントとシールド機の動的摩擦特性を把握した.また,泥水等の液状に近い介在物では,拘束圧が高くなると液漏れが発生し,実験ができなくなることが判明した.
3.現揚実験実施:東京都下水道局日本堤シールド工事現場で,中折れ実験・急曲線部セグメント挙動計測を実施した.
4.現場実験データによる急曲線対応シールド機挙動モデルの検証:三次元地質構造を考慮できる急曲線対応シールド機動力学モデルを用いて,上記現揚実験データによるシールド機挙動シミュレーションを実施した.その結果,同モデルにより,実際のシールド機の挙動を高い精度でシミュレーションできることが確認された.
5.地盤物性値逆解析手法の開発:急曲線対応シールド機動力学モデルを用いて,地盤物性値(静止土圧係数・地盤反力係数等)を逆解析する手法を開発した.この手法を現場実験データに適用し,シールド機挙動モデルに関連する地盤物性値を逆解析したが,安定した結果を得るには至らなかった.これは,逆解析対象物性値の一部に共線性があり,使用する説明変数と目的関数を取捨選択する必要があるためと考えられる.今後,現場実験データを用いた地盤物性値逆解析を行う予定である.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (26件)

  • [雑誌論文] 傾斜地盤を考慮した中折れシールド挙動シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      中川侑大, 松本貴士, 杉本光隆, 中村益美, 津坂治
    • 雑誌名

      第62回土木学会年次学術講演会講演概要集III (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation on crease shield behavior in inclined layer in transverse direction.2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakagawa, A.Matsumoto, M.Sugimoto et al.
    • 雑誌名

      Proc.of 62^<th> annual conf.of JSCE Vol.3(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Applications of the New Deformation Meter for Monitoring Tunnel Lining Deformation2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hashimoto, Y.Koyama, N.Yingyongrattanakul, T.Konda, K.Kayukawa, M.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc. of Int. Symp. on Underground Excavation and Tunnelling, Bangkok, ITA

      ページ: 221-230

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 一面せん断試験によるセグメントとグリースの摩擦特性に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      杉本光隆, 豊田浩史, 海老谷健
    • 雑誌名

      第61回土木学会年次学術講演会講演概要集III

      ページ: 195-196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Applications of the new deformation meter for monitoring tunnel lining deformation.2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hashimoto, Y.Koyama, N.Yingyongrattanakul, T.Konda, K.Kayukawa, M.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc.of Int. Symp.on Underground Excavation and Tunnelling, Bangkok, ITA

      ページ: 221-230

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on friction characteristics around shield by a direct shear test.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Sugimoto, H.Toyota, T.Ebitani
    • 雑誌名

      Proc.of 61^<th> annual conf.of JSCE Vol.3

      ページ: 195-196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Applications of the New Deformation for Monitoring Tunnel Lining Deformation2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hashimoto, Y.Koyama, N.Yingyongrattanakul, T.Konda, K.Kayukawa, M.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc. of Int. Symp. on Underground Excavation and Tunnelling, Bangkok, ITA

      ページ: 221-230

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of the New Deformation Meter for Monitoring Tunnels Lining Deformation2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hashimoto, Y.Koyama, N.Yingyongrattanakul, T.Konda, K.Kayukawa, M.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc.of Int.Symp.on Underground Excavation and Tunnelling, Bangkok, ITA

      ページ: 221-230

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 地盤物性値の逆解析を目的としたシールドの中折れ機構を用いた現場実験2005

    • 著者名/発表者名
      粥川幸司, 杉本光隆他4名
    • 雑誌名

      第40回地盤工学研究発表会発表論文集

      ページ: 1897-1898

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 急曲線シールド掘進に伴うトンネル覆工の変形・変位計測2005

    • 著者名/発表者名
      譽田孝宏, 粥川幸司, 杉本光隆他4名
    • 雑誌名

      土木学会第60回年次学術講演会講演概要集 3

      ページ: 413-414

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] シールド機動力学モデルによる軟弱地盤におけるシールド機挙動シミュレーション2005

    • 著者名/発表者名
      川崎裕士, 杉本光隆, 他5名
    • 雑誌名

      土木学会第60回年次学術講演会講演概要集 3

      ページ: 415-416

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] リングせん断試験によるスキンプレート周りの動摩擦特性に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      杉本光隆, 徳山英之, 豊田浩史, 中村公一
    • 雑誌名

      トンネル工学論文集 15

      ページ: 143-150

    • NAID

      130004387518

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 急曲線シールド掘進に伴うトンネル覆工挙動の現場計測2005

    • 著者名/発表者名
      譽田孝宏, 粥川幸司, 杉本光隆, 中村益美, 岡田章
    • 雑誌名

      トンネル工学報告集 15

      ページ: 347-354

    • NAID

      40007229112

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of grout material in shield tail on shield tunnelling performance2005

    • 著者名/発表者名
      M.Sugimoto, A.Sramoon, H.Iwasaki
    • 雑誌名

      Geotechnical aspects of underground construction in soft ground, BALKEMA (Proc. of 5^<th> Int. Symp. on Geotechnical aspects of underground construction in soft ground, Amsterdam, TC28, ISSMGE)

      ページ: 313-318

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Site test using an articulated shield for back analysis on coefficient of soil reaction.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kayukawa, M.Sugimoto, et al.
    • 雑誌名

      Proc.of 40^<th> annual conf.of JGS

      ページ: 1897-1898

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Displacement and deformation measurement of the tunnel lining due to sharp curve construction.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Konda, K.Kayukawa, M.Sugimoto et al.
    • 雑誌名

      Proc.of 60^<th> annual conf.of JSCE Vol.3

      ページ: 413-414

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation on shield behavior in soft ground by shield kinematic model.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawasaki, M.Sugimoto et al.
    • 雑誌名

      Proc.of 60^<th> annual conf.of JSCE Vol.3

      ページ: 415-416

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on dynamic friction characteristic around skinplate by ring shear test.2005

    • 著者名/発表者名
      M.Sugimoto, H.Tokuyama, H.Toyota, K.Nakamura
    • 雑誌名

      J.of Tunnel engineering Vol. 15

      ページ: 143-150

    • NAID

      130004387518

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] In-situ measurement on segment behavior due to shield tunnelling at sharp curve.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Konda, K.Kayukawa, M.Sugimoto et al.
    • 雑誌名

      Proc.of Tunnel engineering Vol. 15

      ページ: 347-354

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of grout material in shield tail on shield tunnelling performance.2005

    • 著者名/発表者名
      M.Sugimoto, A.Sramoon, H.Iwasaki
    • 雑誌名

      Geotechnical aspects of underground construction in soft ground, BALKEMA

      ページ: 313-318

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 急曲線シールド掘進に伴うトンネル覆工の変形・変位計測2005

    • 著者名/発表者名
      譽田孝宏, 粥川幸司, 杉本光隆他4名
    • 雑誌名

      土木学会第60回年次学術講演会後援概要集

      ページ: 3-207

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 急曲線シールド掘準に伴うトンネル覆工挙動の現場計測2005

    • 著者名/発表者名
      譽田孝宏, 粥川幸司, 杉本光隆, 中村益美, 岡田章
    • 雑誌名

      トンネル工学報告集 15

      ページ: 347-354

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 裏込注入材のテール内空への付着がシールド機挙動に与える影響について2004

    • 著者名/発表者名
      杉本光隆, 岩崎広幸, A. Sramoon
    • 雑誌名

      土木学会第59回年次学術講演会講演概要集 3

      ページ: 757-758

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] シールド機動力学モデルによる中折れシールド機挙動シミュレーション2004

    • 著者名/発表者名
      岩崎広幸, 杉本光隆, A. Sramoon
    • 雑誌名

      土木学会第59回年次学術講演会講演概要集 3

      ページ: 759-760

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation of articulated shield behavior based on kinematic shield model in consideration of adhesion of back fill grouting at tail.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Sugimoto, H.Iwasaki, A.Sramoon
    • 雑誌名

      Proc.of 59^<th> annual conf.of JSCE Vol.3

      ページ: 757-758

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation of articulated shield behavior based on kinematic dhield model.2004

    • 著者名/発表者名
      H.Iwasaki, M.Sugimoto, A.Sramoon
    • 雑誌名

      Proc.of 59^<th> annual conf.of JSCE Vol.3

      ページ: 759-760

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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