磁歪法を用いた非破壊応力測定装置によるトンネル支保構造の残留応力と作用荷重の計測

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磁歪法による応力測定装置を入手し、それを用いた現場での応力測定を行った。実績概要はおおむね以下のようである。Stage 1:室内における鋼製部材を用いた応力測定装置の基本動作を確認した。この段階では、幅10cm、厚さ1cm、長さ100cm程度の鋼板の単純引っ張り、曲げなどの力学試験、またはトンネルなどで用いられるH断面の鋼製部材において、試験片表面の応力測定を行った。Stage 2:NATMトンネルで用いられる支保部材としての鋼製支保工について、現場に設置する前に基本的データとして応力測定を行った。これは、荷重が作用していない段階での応力の初期値を取ることが主な目的である。また、簡単な載荷試験を行い、曲げ、軸力などの応力値が正しく測定できることを確認した。Stage 3:NATMトンネルでの現場計測を行った。上半掘削時のアーチ型鋼製支保工、また下半掘削後に設置される鉛直鋼製部材について、設置の初期段階から切羽の進行にあわせて複数の段階で応力データを収集した。Stage 4:最後に、収集されたデータを総合的に分析した。確認のためひずみゲージで測定されたひずみから計算された軸力と、本装置で検出される軸力を比較した。また、変位計測などから推測される現場での支保構造と地盤の相互作用のメカニズムと、応力測定の結果が基本的に整合するかどうかを確認し、おおむね良好な結果を得た。