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

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16360217
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 杉本 光隆 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (50196755)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊田 浩史 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (90272864) ; 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) ; 藤田 昌一 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30359707) ; 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
• Keywords: シールドトンネル / シール機挙動 / 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

Research Abstract

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の定式化,プログラム化を完了した.
2.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,力の釣り合い式の基で,地盤物性値(静止土圧係数・地盤反力係数・シールド機と地盤の動摩擦係数等)を逆解析するアルゴリズムを開発した.プログラム化は来年度行う予定である.
3.リングせん断試験による地盤とシールド機の動的摩擦特性の把握:現有のリングせん断試験機を改造(最大せん断速度7.6cm/min,せん断面の鉛直力・せん断トルクを直接計測できるロードセル装備,拘束リングのテフロンコーティング)し,土の種類・鋼の表面粗さ・介在物・せん断速度・拘束圧を実験因子とするリングせん断試験を実施し,地盤とシールド機の動的摩擦特性を把握した.
4.現場実験計画:中折れシールド機をロードセルとみなした現場実験実施のための現場実験計画を作成し,東京都下水道局日本堤シールドエ事現場で,現場実験を実施した.現在,計測データの整理中である.
5.情報収集:土木学会年次講演会(名古屋),地盤工学会年次講演会(新潟),土木学会トンネル工学研究発表会(東京),東南アジア地盤工学会(タイ)に参加し,研究発表を行うとともに,本研究に関連する情報を収集した.