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2018 年度 実績報告書

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
キーワード埋設管 / スラスト力 / 蛇籠 / 液状化 / ジオテキスタイル
研究実績の概要

地中埋設管の屈曲部にはスラスト力が作用するために埋設管自体が不安定化することがある.本課題では埋設管の不安定化を防ぐための新たなスラスト力防護対策を提案する.提案する手法は,砕石をジオテキスタイルで包んだ構造をなす土嚢受圧体を埋設管屈曲部側部に設置し,スラスト力に対する抵抗力を増すことで埋設管の変位抑制を図るものである.地震外力を受けて地盤が液状化した場合には埋設管の変位が特に生じ易くなることから,このような地盤条件を模型実験で再現することで提案手法の対策効果について検討した.模型実験では,動水勾配を与えて液状化状態に近づけた模型地盤内に埋設管模型および土嚢受圧体模型を設置し,埋設管模型にスラスト力を模擬した水平力を作用させた時に生じる変位を計測することで対策効果を評価した.同時に,液状化状態に近づけた模型地盤内で孔内水平載荷試験を実施して地盤の剛性を計測し,これを地盤の液状化程度に関する指標として用いた.
過年度には,土嚢受圧体を設置すると埋設管の水平変位が抑制できること,土嚢受圧体を埋設管よりも深い深度まで掘り込んで設置すると変位抑制効果が高まることを見出した.これらの成果を踏まえた上で,本年度は土嚢受圧体の寸法を変えた一連の模型実験を引き続き実施した.この結果,土嚢受圧体の高さと幅を拡大するにつれて埋設管の変位抑制効果が高まることが明らかとなった.また,地盤が液状化に近づくと地盤の剛性が極端に低下したが,このような状態でも一定以上の高さと幅を有する土嚢受圧体を用いたケースでは明確な対策効果が得ることができた.以上の模型実験および検討結果に基づき,土嚢受圧体を用いた提案手法はスラスト力防護対策として有効であること,土嚢受圧体によって得られる変位抑制効果は設置条件および寸法条件で制御できることを見出した.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019 2018

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

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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

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公開日: 2019-12-27  

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