内面載荷法による農業用パイプラインの耐力評価システムの確立

国営造成の農業用パイプライン施設の延長は約7、500 km存在し、そのうちの約7割は管内に人が侵入できないφ800 mm未満の中小口径管路が占める。そのため、現状の農業用パイプラインの調査・診断において、人が管内部に進入可能な場合は直接的な目視およびクラック幅やたわみ量等の定量的な計測が行われており、一方で、人の進入が禁止される口径800 mm未満の場合はTVカメラによる視覚調査が行われている。したがって、特に中小口径管路の場合は、定性的な評価によって、施設の性能低下状態を判断せざるを得ない状況であり、機能診断調査は困難を極めているのが現状である。そこで申請者は、埋設管の耐力評価手法として提案されている内面載荷法による耐力評価システムの確立を目指している。2021年度は、地盤内のとう性管に内面載荷法を適用した際の、管体と周辺地盤の詳細な力学的挙動を評価するため、設計基準に則った適切な寸法の模型地盤を作製し、VU管を対象として内面載荷法を適用した。その結果、模型地盤より得られたVU管の荷重－変形量の関係は、現場規模でVU管を用いて実施した既往の実験結果とおおむね整合することを確認した。したがって、本模型による実験によって現場でのVU管の挙動を再現できる可能性が示された。その際，VU管に生じる斜め方向の圧縮ひずみは、埋戻し時の管の変形状態の影響を受け、変化が助長される箇所が存在することが明らかになった。斜め方向の圧縮ひずみがVU管に生じたことから、載荷断面外の斜め方向のたわみを評価した結果、おおむね変化がないことがわかった。また，土被り圧ごとの鉛直・水平載荷によって得られる荷重－変形量の関係は、おおむね同様の曲線形挙動を示すことを確認した。さらに、載荷方向の荷重－たわみの関係は、載荷方向の荷重－載荷方向と垂直な方向で得た変形量の関係とおおむね同様の挙動となった。

国営造成の農業用パイプライン施設の延長は約7、500 km存在し、そのうちの約7割は管内に人が侵入できないφ800 mm未満の中小口径管路が占める。そのため、現状の農業用パイプラインの調査・診断において、人が管内部に進入可能な場合は直接的な目視およびクラック幅やたわみ量等の定量的な計測が行われており、一方で、人の進入が禁止される口径800 mm未満の場合はTVカメラによる視覚調査が行われている。したがって、特に中小口径管路の場合は、定性的な評価によって、施設の性能低下状態を判断せざるを得ない状況であり、機能診断調査は困難を極めているのが現状である。そこで申請者は、埋設管の耐力評価手法として提案されている内面載荷法による耐力評価システムの確立を目指している。2021年度は、地盤内のとう性管に内面載荷法を適用した際の、管体と周辺地盤の詳細な力学的挙動を評価するため、設計基準に則った適切な寸法の模型地盤を作製し、VU管を対象として内面載荷法を適用した。その結果、模型地盤より得られたVU管の荷重－変形量の関係は、現場規模でVU管を用いて実施した既往の実験結果とおおむね整合することを確認した。したがって、本模型による実験によって現場でのVU管の挙動を再現できる可能性が示された。その際，VU管に生じる斜め方向の圧縮ひずみは、埋戻し時の管の変形状態の影響を受け、変化が助長される箇所が存在することが明らかになった。斜め方向の圧縮ひずみがVU管に生じたことから、載荷断面外の斜め方向のたわみを評価した結果、おおむね変化がないことがわかった。また，土被り圧ごとの鉛直・水平載荷によって得られる荷重－変形量の関係は、おおむね同様の曲線形挙動を示すことを確認した。さらに、載荷方向の荷重－たわみの関係は、載荷方向の荷重－載荷方向と垂直な方向で得た変形量の関係とおおむね同様の挙動となった。