トンネル２軸載荷模型実験装置

トンネル研究室

山岳部に位置する鉄道トンネルの中には地震や地圧の作用により変状をきたすものもあります。本装置は、地盤中のトンネルが地震などにより地盤から変形を受けた時の、変形・破壊の状況を調べるためのものです。本装置は、土槽、ジャッキ、ロードセル、載荷板、模擬地山、覆工模型からなっており、ジャッキの載荷により地山を介して覆工模型に地盤の変位が伝わる構造になっています。また、載荷する荷重や変位はX方向・Y方向で個別に制御することが可能で、多様な荷重条件に対応することが可能です。

特徴・諸元

  • 制御方式：ジャッキは油圧により制御され、変位制御と荷重制御のいずれも可能です。また、試験中に変位制御⇔荷重制御を切り替えることも可能です。載荷板は、0.1mmの精度で制御することが可能となっています。

  • X-Y個別制御：載荷する荷重や変位は、X方向・Y方向で個別に制御する方式で、多様な荷重条件に対応することが可能となっています。 X方向の荷重とY方向の荷重を関連付けて制御することにより、例えば、側圧係数を固定して地盤を載荷していく与えることも可能です。

  • 土槽の寸法：縦600mm×横600mm×深さ300mmと模型実験として必要十分な寸法としており、実トンネルの挙動の再現性や、実験時の作業性にも配慮しました。地山のスレーキングや、地山に設置するロックボルトも表現した実験も可能です。

  • 模型観測窓：土槽蓋には模型観測用の窓（開口部）が設けられており、実験中のトンネル覆工の様子を観察することができます。

    • 主要諸元

     載荷方向  X-Y方向個別制御
     最大載荷可能地中応力  2MPa
     最大変位  20mm（ひずみ換算3.3%）
     土槽寸法  縦600mm×横600mm×深さ300mm

    トンネル２軸載荷模型実験装置

その他の関連コンテンツ