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土嚢受圧体を用いた内圧管屈曲部のスラスト力防護工の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14723
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地盤工学
研究機関中央大学

研究代表者

荒木 裕行  中央大学, 理工学部, 助教 (30780837)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード埋設管 / スラスト力 / 蛇籠 / 液状化 / 高分子補強材 / ジオテキスタイル / ジオグリッド
研究成果の概要

上水道管等の内圧管屈曲部にはスラスト力と呼ばれる力が発生するため,周囲の地盤が液状化した際には内圧管の不安定化が懸念される.本研究では,スラスト力の新たな防護対策手法として土嚢受圧体を地盤の受働領域に埋設する手法を提案し,その対策効果について模型実験を実施することで検討を行った.模型実験では有効応力を低下させた模型地盤内で埋設管に一定荷重の載荷を行い,土嚢受圧体の寸法等を変化させた場合の対策効果について,埋設管の変位抑制効果として整理した.その結果,液状化に近づけた地盤条件下でも,土嚢受圧体の設置により変位抑制効果が得られること,効果の程度は設置位置や寸法の影響を受けることが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

重要なライフラインである上水道等の維持管理や更新に当たっては,技術的・経済的に合理的な手法が求められる.本研究で提案した土嚢受圧体を用いたスラスト力防護対策は,特殊な施工を必要としないため経済的であると考えられるが,その対策効果は不明であった.本研究で得られた知見は,土嚢受圧体の設置により埋設管の変位抑制効果が得られることを示しており,実務に向けた基礎データとすることが可能である.また,模型実験を通じて地盤の有効応力の低下と地下埋設物の挙動を多角的に評価できたことから,得られた成果は地盤工学的にも重要なデータになり得る.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Effects of thrust protecting method for buried pipe using geogrid gabion of different sizes2019

    • 著者名/発表者名
      Araki H. araki Hirakawa D.
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 16(58) ページ: 62-68

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 蛇籠型受圧体を用いた埋設管屈曲部のスラスト力防護工法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      荒木 裕行、平川 大貴
    • 雑誌名

      土木学会論文集C(地圏工学)

      巻: 74 号: 1 ページ: 106-117

    • DOI

      10.2208/jscejge.74.106

    • NAID

      130006516194

    • ISSN
      2185-6516
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 埋設管のスラスト力防護対策に用いる蛇籠型受圧体の寸法に関する模型実験2018

    • 著者名/発表者名
      荒木裕行,平川大貴,松尾秀昭
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 蛇籠型受圧体を用いた埋設管のスラスト力防護対策に関する模型実験2017

    • 著者名/発表者名
      荒木裕行,平川大貴,志村拓哉
    • 学会等名
      第52回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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