土木学会論文集F1(トンネル工学)
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和文論文
  • 奥井 裕三, 西村 和夫, 砂金 伸治
    2020 年 76 巻 1 号 p. 1-20
    発行日: 2020年
    公開日: 2020/01/20
    ジャーナル 認証あり

     筆者らは,これまでに岩石の吸水膨張(膨潤)と強度低下を組み合わせた弾完全塑性モデルを提案し,実際に供用後のトンネルで顕在化した側壁の押出しを伴う盤ぶくれをよく再現できることを確認した.本論文では,さらに,時間項を導入し,緩慢に進行するトンネル変状をその時間的な進展も含めて再現することを試みた.そして,実際の変状トンネルに適用し,時間に依存した変状の進展において,その途中段階や対策工施工時の掘削などの挙動も含めて再現できることを示した.すなわち,変状の時間的な進展の途中で,対策工を適用した場合の変状抑制効果と適用した対策工や既設覆工の安定性について定量的に評価できることを示した.

  • 林 久資, 酒井 大輔, 岡崎 泰幸, 森本 真吾, 進士 正人
    2020 年 76 巻 1 号 p. 21-33
    発行日: 2020年
    公開日: 2020/01/20
    ジャーナル 認証あり

     礫混じり地山におけるトンネル施工では,礫の抜落ちやそれに伴う基質地山の大変形リスクの事前予測が極めて重要となるものの,礫の分布状況や形状は様々であり,個々の現場により状況の再現は難しい.そこで,本研究では,ボクセル法を併用したボロノイ分割モデルを導入し,礫と基質の物性・領域を模擬した数値解析モデルを作成した.そして,数理解析により実現象で現れるような礫形状を,ランダム性や不均質性を考慮して再現できるだけでなく,礫の押出し現象や,地山の大変形を表現できることを明らかにした.また,一定のトンネル周辺領域のみ礫をモデル化し,その外側領域は基質物性や等価物性を設定することで解析領域すべてに礫を配置した数値解析結果と同等のトンネル内空・天端変位を得ることができることがわかった.

  • 嶋本 敬介, 川越 健, 野城 一栄, 小林 寛明, 磯谷 篤実
    2020 年 76 巻 1 号 p. 34-48
    発行日: 2020年
    公開日: 2020/01/20
    ジャーナル 認証あり

     山岳トンネルにおいて,トンネル完成後に盤ぶくれが発生し対策が必要となることがある.このような盤ぶくれのメカニズムを解明することを目的に事例分析,文献調査を実施した.これらより,建設時の情報から完成後の盤ぶくれを予見するのは難しいものの,盤ぶくれと水の関係は密接であることがわかった.さらに,岩石試験,模型実験を実施し,建設時に湧水が少なくても,完成後には何らかの形で水が供給された場合,地山劣化する可能性があること,含水比変化が急激であれば急激な盤ぶくれも起こりうること等を示した.これらの結果を元に,山岳トンネルの盤ぶくれメカニズムとして,建設時の湧水の多寡,完成後の水の供給に着目して,いくつかの盤ぶくれのシナリオを示した.

  • 岡 滋晃, 伊藤 喜広, Wei LI , Alireza AFSHANI , 金子 俊輔, 斉藤 仁, 赤木 寛一
    2020 年 76 巻 1 号 p. 49-61
    発行日: 2020年
    公開日: 2020/04/20
    ジャーナル 認証あり

     軟弱地盤中に建設されたトンネルでは,トンネル内への地下水の漏水に伴う周辺地盤の圧密によりトンネル上部の設計時の土圧に対して,付加荷重が発生することがある.したがって,補強対策の設計にあたっては付加荷重を確実に予測することが重要である.本論文では,三次元土水連成FEM解析を実施し,漏水に伴う周辺地盤の圧密とそれに起因する付加荷重の発生メカニズムを明らかにした.さらに,既往の二次元土水連成FEM解析を用いて算定した付加荷重との比較を行い,簡便な二次元土水連成FEM解析によって付加荷重を高精度で算定できることを確認した.

  • 海瀬 忍, 伊藤 哲男, 前田 佳克, 八木 弘, 前田 洸樹, 進士 正人
    2020 年 76 巻 1 号 p. 62-78
    発行日: 2020年
    公開日: 2020/04/20
    ジャーナル 認証あり

     高速道路会社(NEXCO)の覆工詳細点検システムは,走行車両を用いた覆工表面画像撮影技術(以下,「画像撮影」と呼ぶ.)による覆工表面画像撮影記録(以下,「覆工画像」と呼ぶ.)を用いてパソコンの画面上から重点点検個所を抽出する机上点検と,技術者による現場での詳細点検の組合せで構成されている.本研究は,覆工詳細点検システムの高精度化および高度利用を目的に,画像撮影を道路法の改正により平成27年から全線で実施している近接目視点検の代替えの可能性について,実トンネルで覆工詳細点検の試行試験を実施し,ひびわれ,漏水等の検出精度について検証した.その結果,内部欠陥把握の課題はあるが,鉄筋区間は対象外とし,点検回数により点検内容を変えることで,代替えすることができる可能性があることが明らかとなった.

和文ノート
  • 相緒 春菜, 中村 剛, 藏重 聡志, 林 久資, 進士 正人
    2020 年 76 巻 1 号 p. 79-84
    発行日: 2020年
    公開日: 2020/07/20
    ジャーナル 認証あり

     我が国の高度経済成長期に集中的に整備された社会インフラはすでに建設後30~50年以上経過し,今後その老朽化が急激に進行する.このため,道路トンネルを管理する事業者は,独自にトンネル長寿命化計画を策定している.著者らは,トンネル維持管理計画に資する覆工の定量的な健全度評価法の確立を目指して,過去に複数回実施された覆工点検記録にひびわれ指数(TCI)を適用し,その経年変化を分析してきた.しかし,これまでの分析では覆工の健全性低下を示すTCIの増加がひびわれの幅と長さのいずれに起因するかを区別しておらず,詳細なひびわれの進行度を把握できない問題点があった.そこで,本ノートでは,TCIの基礎式から,増加量に対するひびわれ幅および長さそれぞれの寄与度を分離する方法を提案し,覆工劣化の経年的な進行性評価を試みた.

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