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の覆工に発生しているひび割れの発生 た

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Academic year: 2022

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(1)土木学会第65回年次学術講演会(平成22年9月). Ⅲ‑444. 掘進時の施工時荷重を模擬した覆工模型載荷実験 財 鉄道総合技術研究所 正会員 ○村井 稔生* 津野 株. 究*. 掘進方向. の覆工に発生しているひび割れの発生 た. 維持管理する上で重要である. うち. 今回. ゙. 推力. 部せり力 (曲線内方側). 掘進時の施工時荷重の. 推力や. 泰*. ゙. ま. ひび割れの中には施工に起因したものも含まれている. ことが想定される. 新井. 正会員 吉川 和行**. 1 はじめに 要因を把握することは. 焼田 真司*. 部せり力 (曲線外方側). 部のせりによるひび割. れの発生を実験により再現することを試みたので. 実験の. 概要及び実験結果の一例について報告する 図 1 曲線区間でのせり発生概念図. 2 実験概要 の覆工模型に を模擬した鉛直荷重を作用させ. 推力 その後水平荷重を作用さ. せて曲線区間掘進時における. 部と. のせりが発生している状況を再現させた 図 1 に本実験で想定した 曲線区間で. 部においてせ. 鉛直方向載荷 (4 本). 単線鉄道. の外. 覆工模型(6 段). 径のおよそ 1/20 である下水道用鉄筋. 管 外径. りが発生する状態の概念図を示す 覆工模型の材料として. 水平方向載荷 (1 本). 330mm 肉厚 30mm を使用した 覆工は 管を高さ 10cm 程度の輪切り状に切断し 採取した ることにより形成した にて成形し なお. 各. を 6 段積み重ね. の切断面は. 4段目 3段目 2段目 1段目. 無収縮. 積み重ねた際の不陸の影響を低減した 継手や. 継手は. 反力体. 図 2 実験装置概要図. 化せず. 間は摩擦のみ作用する構造とした 実験装置の概要図を図 2 に示す 実験装置は 鉛直方向の載荷 1 本を装備した 鉛直方向. は. 4 本及び水平方向の載荷. 推力を模擬し 覆工模型上面に設置した鋼板を介して鉛直荷. 重を均等に載荷できる構造とした 水平方向. は 曲線区間掘進時における曲線内方側の. とのせり力を模擬しており 下から 5 段目の 状に載荷できる構造とした また 曲線外方側の 6 段目. に水平. 部と. に対して 90°の範囲に水平荷重を円周. 部が. に接触している状況を模擬し. と反対側に反力体を円周状 90 範囲 に設置した なお 実験装置に覆工模. 型を設置した後 覆工模型の 1 段目. 下端部を無収縮. にて拘束することにより ずれが生じな. い構造とした 実験の手順としては まず鉛直荷重を. 1 本当たり 20kN 載荷し 載荷状態を維持したまま 水平. 方向の載荷を押込み量 0.1mm/step の変位制御で段階的に載荷した 各 し ひび割れの発生等の変状観察・計測を実施した なお 計測は 変位計 載荷点変位. 変位 内空変位. 鉛直・水平方向載荷. 目違い計 目開き計 ひずみ計. 水平方向及び鉛直方向のひずみ を設置し実施した Key Words * 185-8540 ** 243-0125. では 2 分間程度荷重を保持. 覆工 実験 模型 施工時荷重 東京都国分寺市光町 2-8-38 Tel.042-573-7266 Fax.042-573-7248 神奈川県厚木市小野 2025-1 Tel.046-250-7095 Fax.046-250-7139 ‑887‑. 内外面での.

(2) 土木学会第65回年次学術講演会(平成22年9月). Ⅲ‑444. 1.00 内空変位量 載荷方向 (mm) + 内 空縮小. 3 実験結果 1 内空変位 4・5・6 段目 平方向. の内空変位の推移を図 3 に示す 水 の押し込み量の増加に伴い 内空変位量は. 載荷方向は内空が縮小しており 載荷直角方向は内空が拡 大していることが分かる また 水平方向. にて載. 荷した 5 段目と反力体を設置した 6 段目の変位量はほぼ同 様の変化傾向が見られるが 4 段目は 5 6 段目よりも緩や かであった. 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30. 4段目内空変位(押). 0.20. 5段目内空変位(押). 0.10. 6段目内空変位(押). 0.00 0.00. 0.50. 2 ひび割れ発生状況. 内空変位量 直角方向 ( mm) - 内空拡大. 軸方向に発生している傾向が見られる の載荷側から発生し進展している. ものと上から下まで貫通して発生する傾向が確認できた 各. に発生したひび割れは 水平方向. にて. 載荷した 5 段目が 14 箇所と最も多く 次いで 4 段目及び 反力体を設置した 6 段目が 10 箇所であった また 2 段目 及び 3 段目は共に 5 箇所と 4 段目より上部と比べて減少し ており 無収縮. 2.50. 3.00. 載荷方向. -0.90 -0.80 -0.70 -0.60 -0.50 -0.40 -0.30. 4段目内空変位(押直). -0.20. 5段目内空変位(押直). -0.10. 6段目内空変位(押直). 0.00. で下端部を拘束した 1 段目はひび. 0.00. 1.00. 2.00. 水平載荷. 割れは発生しなかった. 3.00. 押し込み量 mm). (b) 水平方向. 載荷直角方向 図 3 内空変位量推移. ひび割れは 覆工内面では 5 段目の水平方向 載荷位置である 0°を中心に ±45°の範囲及び 6 段目の反. 2.00. 押し込み量 mm). -1.00. と展開図との位置関係を示す 発生したひび割れは 覆 また 鉛直方向. 1.50. a 水平方向. 図 4 に発生したひび割れの状況 図 5 に水平方向 工模型の. 1.00. 水平載荷. 6 段目. 力体設置位置である 180°を 中心に±45°の範囲で発生し た また 覆工外面では 水 平載荷の直角方向となる. 5 段目 4 段目 3 段目. 90°を中心に±45°の範囲及 び 270°を中心に±45°の範 囲の位置に 8 割以上のひび割. 2 段目 1 段目. れが集中した. (a)覆工内面. 本稿では. (b)覆工外面. 図 4 ひび割れ展開図. 4 おわりに 曲線区間における. 掘進時の. 推力や. 部とのせりを模擬した荷重を載荷する模型実験について. 実験の概要及び. 水平方向 ゙ (5 段目). 270° 0°. 180°. 結果について述べた 本実験により得られた知見を以下に示す ・内空変位量について 各 ・各. の変位量増加の傾向を把握することができた. 及び覆工内面 外面におけるひび割れの発生状況を把握することが. 覆工模型. 90°. 図 5 水平方向 と 展開図との位置関係. できた 今回 基本となる. を実施し報告したが 今後地盤ばねを想定した模擬地盤を設置した場合や. 推力が偏圧となる場合等を想定した. について実施すると共に 各. ひずみについても分析を行う予定である. ‑888‑. で計測した応力や.

(3)

参照

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