第 4 章 浮力作用前後における断面力に関する模型実験
4.1 模型実験概要
本節では,模型実験を実施するにあたり,シールドトンネル模型への防水用ひずみゲー ジの設置方法,それに伴う防水加工方法と計測機器について述べる.
4.1.1 実験装置と地盤およびシールドトンネル模型
実験に用いる実験装置,地盤およびシールドトンネル模型は第3章に記載した実験装置,
地盤およびシールドトンネル模型と同じものである.従って,それらの詳細については第3 章を参照されたい.本項では,シールドトンネル模型への防水用ひずみゲージの設置方法 と防水加工方法について述べる.本研究で用いた断面力計測用のシールドトンネル模型を 写真 4.1.1に示す.
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写真 4.1.1 断面力計測用シールドトンネル模型
この断面力計測用シールドトンネル模型は,アクリル管の中央部に罫書き線を書き,そ の罫書き線位置の管の外(out)と内(in)に防水用ひずみゲージをそれぞれ45°間隔で外 側(out)に8箇所,内側(in)に8箇所の合計で16箇所に設置した.また,外側の防水 用ひずみゲージのひずみを計測する部分については,水中へ投入することになるため,防 水加工を施した.内側の防水用ひずみゲージのひずみを計測する部分については,トンネ ル模型自体に止水加工が施されており,トンネル模型内部への水の漏水がないため,防水 加工は施してはいない.
図 4.1.1にシールドトンネル模型に施した防水加工方法の手順を示した.
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図 4.1.1 シールドトンネル模型に施した防水加工手順
①~④の各加工状況を以下に示す.
① 防水用ひずみゲージを専用のCN接着剤(汎用品)を用いてシールドトンネル模型に 貼りつける.
② ひずみの計測部を SBテープにより保護する.その際,SB テープ貼付けには枕法を 用いる.枕法はリード線の下に SB テープを先に貼りつけておき,その上から同じ SBテープをかぶせるように貼付けを行う防水方法である.本研究の模型では,SBテ ープは先に青色と灰色のリード線の下に貼りつけ,その後,同じSBテープを上から 貼りつける.
③ SBテープにより保護した部分の上にVMテープを貼りつける.VMテープの大きさ は,SBテープ全体を覆い,なおかつ,できるだけ小さい方が良い.
④ VMテープとシールドトンネル模型の境界部にスリーボンド1521Bを塗布する.
①~④の手順を繰り返し,防水用ひずみゲージをシールドトンネル模型に貼りつける.
①
③
②
④
55 4.1.2 計測機器
本項では,シールドトンネル模型に発生する断面力を計測するために使用した計測機器 として,防水用ひずみゲージとデータロガーについて述べる.
防水用ひずみゲージを写真 4.1.2に示す.
写真 4.1.2 防水用ひずみゲージ
この防水用ひずみゲージは規格がFLA-1-11(東京測器研究所製)で,ゲージファクター
は2.14±1%となっている.Fシリーズに分類され,数ミクロンの合金箔を用いたひずみゲ
ージである.また,ベースには厚さ約 0.03mmの絶縁性の高いエポキシ樹脂を使用してい る.
56 データロガー1)を写真 4.1.3に示す.
写真 4.1.3 データロガー1)
データロガーはTDS-303(東京測器研究所製)を用いた.
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