現場実測データに基づくシールドトンネル施工時荷重の定量的評価手法

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650499
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 土門 剛 東京都立大学, 工学研究科, 助手 (50237179)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新谷 哲也 東京都立大学, 工学研究科, 助手 (80281244)
• Keywords: シールドトンネル / 施工時荷重 / 定量的評価 / 現場実測データ / 不具合事例 / 模型実験

Research Abstract

本研究は、シールドトンネル施工におけるコスト縮減の流れの中で、ともすると十分な検討が疎かになっている「施工時荷重」に焦点をあて、1)施工時荷重が原因と考えられる不具合の発生原因の実態を明らかにすること、2)施工時荷重(施工方法)と不具合発生との関係を簡便なモデルで表現すること、そして3)施工時荷重の定量的評価手法を提案すること、を目的としている。
一昨年度はまず第一段階として、施工時荷重と不具合発生との因果関係を分析するため、不具合が発生した現場実測データを収集した。その結果として、「想定される施工時の限界状態」とそれによって「発生が懸念される不具合」についてほぼ系統的にまとめることができた。
昨年度は第段階として、これらの不具合発生状況を簡便にモデル化して数値解析的にシミュレートすることを試みた。実態との比較検討により、細部においてはやや隔たりがあるものの、定性的にはほぼ不具合発生する状況をシミュレートすることが可能であることが示された。なお、既報告文献による現場事例の収集及び分析も継続して実施した。
本研究最終年度である本年度は、これまでに収集した不具合事例を再検討し、ジャッキ推力の増加が原因となったと考えられるセグメント欠損のメカニズムを明らかにすることに焦点を絞った。このメカニズムの解明を、光弾性手法などによる模型実験と数値解析との両面から実施した。その結果セグメント欠損は、単純な荷重の作用下で生じるのではなく、曲線掘進、不陸、締結ボルト、など相互に影響し合って生じるものとの結論に達した。