新幹線トンネルにおける桁構造化杭の応力挙動
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(2) VI‑159. 土木学会第58回年次学術講演会（平成15年9月）. ３．拡径杭の支持力計算 許容鉛直支持力Ｑa は列車荷重 8.5tf（輪重）を周面支 持力で確保する条件で設計されているが、一般基礎構造 物と比較すると列車荷重の変動を大きく受ける構造とな っている。 支持力計算 杭における許容鉛直支持力：Ｑa＝αfＱf＋αpＱp 周面支持力：Ｑf＝UΣfiLi＝0.18π×Ｃ×L 円形の直接基礎：Ｑp＝Ａ’｛6.1・Ic・Ｃ｝ 鉛直支持力に対する安全係数. αf＝0.5. 場所打杭：一時. αp＝0.8. 図−４動的歪経時変化. ４．杭内の静歪. ６．まとめ. 拡径杭の長期耐久性を確認するために、杭内に歪計を 設置し測定を実施している。. 測定開始から２年以上経過したが、コンクリートの自 己変動以外大きな変化はみられなかった。季節変動とし. 従来ひずみ計においては、長期間の絶縁保持が困難で. ての気温による影響も考えられるが、湧水の多いトンネ. 計測継続ができないこと、また、測定個所がトンネル入. ルであるため、りょう盤下地山の飽和度の変化も推定さ. り口から 160ｍ程度あり、インバーター制御であるＶＶ. れる。動的な挙動は、膨張率の相違による支持機構の変. ＶＦモーターの電車通過に伴うノイズ発生が著しいため. 化は考えにくく、地山の飽和度の上昇に伴い列車荷重が. ファブリー・ペロー型ひずみ計による光ファイバー式計. 過剰間隙水圧を発生させ有効応力の減少により杭に対す. 測を行った。. る荷重が少なくなっている可能性がある。. 杭内の静的歪は、杭施工時直後に 150μ程度の収縮が. 歪の傾向としては、杭上部が杭下端より大きな歪が発. 発生しているが、自己収縮範囲である。施工２年後は、. 生している。これは、当初の構想の通り、杭が路盤の荷. 100μの膨張が生じている。これは水中保存による膨張と. 重を周辺摩擦により支持していることが示されている。. 推定する。経時変化では大きな変動は見られず若干では あるが引張り側に推移し安定している。. 図−３静的歪経時変化 図−５動的歪振幅分布図. ５．列車荷重載荷時の応力 静的及び動的軸力の測定を３ヶ月おきに行い、各歪 計毎の時系列変化を把握監視した。. 【参考文献】 1） 清水 満：鉄道トンネルにおける路盤噴泥対策工の開発. 動的軸力測定は、サンプリング周波数 500Ｈｚ、収録. 第３３回地盤工学研究発表会 1999.10. 時間 40 秒とし、列車が杭体上を通過している区間を抽出、. 2）中村 宏：トンネル内噴泥・路盤沈下対策に場所打ち杭を採用. 列車通過に伴う杭体歪みの変化を捉えた。. トンネルと地下 2002.10. 最大歪量 35μ程度の 1Ｍｐａ相当の応力度から摩擦杭 としての機能を保持している。 ‑318‑.
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