| 研究課題/領域番号 |
16360221
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
三上 隆 北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (00002303)
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| 研究分担者 |
蟹江 俊仁 北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (10332470)
佐藤 太裕 北海道大学, 大学院工学研究科, 助手 (00344482)
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| キーワード | 道路トンネル / 寒冷地 / コスト縮減 / 支保構造物 / 設計法 / 温度解析 / 構造工学 / 断熱材 |
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| 研究概要 |
トンネルの支保構造の設計は、標準化に伴う設計法の硬直化により、ややもすると地上の構造物の設計に比べて過大な設計になりがちである。本研究は、設計段階における建設コスト縮減の着目点を抽出し、寒冷地特有の諸条件を加味した道路トンネルの支保構造設計法を提案することを目的としている。研究成果は以下となる。
1.寒冷地トンネルの覆工コンクリートにおける劣化過程の同定の検討:小樽地区の68箇所のトンネル点検のひび割れデータを用いて検討した結果、在来工法及びNATM工法による覆工コンクリートの劣化度(性能曲線)は、建設年代(経年)に伴い減少していく傾向を示し、同時に分布関数も経年年数にしたがって広がる傾向があることが分かった。
2.トンネル延長方向の気温(温度)解析:寒冷地トンネルでは、凍害防止のために断熱材が施工されるが、その範囲は経験的になされてきた。本研究では、解析的検討に基づく算定式を導き、トンネル延長方向の気温分布に対する理論的考察、及び実測値との比較により、算定式の有効性・妥当性の検討を行い、以下のような結果を得た。
1)トンネル坑内の年平均気温は、坑口より内部に行く程温度が上昇し、その上昇の割合は坑口付近が最も大きい。また、冬季においては、温度上昇は急激とねり、反対に夏季では温度上昇はさほど大きくならず、坑外気温よりも低くなる場合もある。
2)算定式より求めた延長方向に対する平均気温及び平均振幅の値は、道内の7トンネルの実測値と比較検討の結果、ほぼ良好な一致が認められ、算定式の有効性・妥当性が確認できた。
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