★03.10 その他調査結果 0720...418 3.10.1.3...
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416
3.10 その他の調査結果
― 目 次 ―
3.10.1. 覆工コンクリートに関する調査................................................ 417 3.10.2. アンカーボルトの腐食状況確認試験............................................ 421 3.10.3. アンカーボルト本体の引張り破断試験.......................................... 422 3.10.4. トンネル内空の状態観測...................................................... 424 3.10.5. 米国での事例整理............................................................ 430 3.10.6. 地震による影響.............................................................. 439 3.10.7. 接着系アンカーボルトの強度発現原理等に関する既往の知見 ...................... 447
417
3.10.1. 覆工コンクリートに関する調査
3.10.1.1 シュミットハンマーによる強度推定調査
(1)調査方法 土木学会規準「コンクリート標準示方書(平成 11 年制定)規準編 硬化コンクリートのテストハンマー
強度の試験方法(JSCE-G504-1999)」に準拠した。ただし、シュミットハンマーによる強度推定調査は、
土木学会規準には含まれていないため、強度推定の方法は、材料学会式「シュミットハンマーによる
実施コンクリートの圧縮強度判定方法指針(案)1958(昭和 33)年」に準拠した。
(2)実施時期
2012(平成 24)年 12 月 25 日~2012(平成 24)年 12 月 30 日
3.10.1.2 現場から採取したコアの圧縮強度試験
(1)調査方法 コアの圧縮強度試験は、JISA1107「コンクリートからのコアの採取方法及び圧縮強度試験方法」に
準拠した。
(2)実施時期
2012(平成 24)年 12 月 27 日~2013(平成 25)年 1 月 18 日
(3)調査箇所
(4)調査内容 ・コアの大きさ:直径 125mm、高さ 250mm(最大骨材径 40mm を考慮)
・「一般財団法人建材試験センター」で試験を実施
・コア採取箇所(合計 15 本)の選定方法
#接着系ボルト打音点検(3.9 参照)で良・不良の箇所: 各 2 本
#接着系ボルト引抜試験結果(3.6 参照)で C 判定の箇所: 2 本
#シュミットハンマー推定値の上位・下位で 2 番目までの箇所: 各 2 本
#天井板落下区間で覆工コンクリートの変状が著しい箇所: 5 本
コア採取位置
実施状況実施状況
418
3.10.1.3 現場から採取したコアの割裂強度試験
(1)調査方法 JISA1113「コンクリートの割裂引張強度試験」に準拠した。
(2)実施時期
2012(平成 24)年 12 月 27 日~2013(平成 25)年 1 月 18 日
(3)調査箇所
(4)調査内容 ・コアの大きさ:直径 125mm、高さ 125mm
・「一般財団法人建材試験センター」で試験を実施
・コア採取箇所(合計 5 本)の選定方法
#接着系ボルト打音点検(3.9 参照)で良・不良の箇所: 各 1 本
#接着系ボルト引抜試験結果(3.6 参照)で C 判定の箇所: 1 本
#シュミットハンマー推定値の最上位・最下位の箇所: 各 1 本
コア採取位置
実施状況
419
現場
から採取
したコアの圧縮
強度
・割
裂引
張試
験結
果
NO.12
NO.111
NO.207NO.344
NO.470
NO.504
NO.539
NO.713
NO.775
NO.850
NO.884
NO.983NO.1004
NO.1038
NO.1068
NO.1102
NO.1132
NO.1165
NO.1199
NO.1245NO.1261
NO.1294
NO.1326
NO.1358
NO.1390
NO.1424NO.1434
NO.1465NO.1484
NO.1518
NO.1542
NO.1584
NO.1619
NO.1644
NO.1675
NO.1708
NO.1776
NO.1807NO.1833NO.1844
NO.1868
NO.1902NO.1928
引抜
試験
番号
NO.185
NO.184
NO.183NO.182
NO.181
NO.180
NO.179
NO.178
NO.177
NO.176
NO.175
NO.174NO.173
NO.172
NO.171
NO.170
NO.169
NO.168
NO.167
NO.166NO.165
NO.164
NO.163
NO.162
NO.161
NO.160NO.159
NO.158NO.157
NO.156
NO.155
NO.154NO.153NO.152
NO.151
NO.150
NO.149
NO.148
NO.147
NO.146NO.145NO.144
NO.143
NO.142
NO.141
シュ
ミッ
トハ
ンマ
ー
推定
強度
(N/m
m2)
43.7
44.3
44.542.1
49.0
47.3
45.6
41.8
44.7
44.7
40.3
46.545.4
48.9
44.2
38.7
46.6
46.3
49.5
45.549.2
46.9
48.5
46.0
53.241.645.2
40.548.5
47.8
52.1
33.838.240.9
40.5
51.2
43.0
42.8
53.2
50.046.551.5
50.4
49.8
50.1
kp
NO.1968
NO.1996
NO.2028
NO.2061
NO.2095
NO.2118
NO.2155
NO.2189
NO.2225
NO.2255
NO.2287
NO.2319
NO.2351
NO.2383
NO.2416
NO.2448
NO.2472
NO.2505
NO.2529
NO.2581NO.2604
NO.2638
NO.2670
NO.2701
NO.2733
NO.2766
NO.2798
NO.2830
NO.2862
NO.2894
NO.2926
NO.2961NO.2983
NO.3002NO.3014
NO.3040NO.3055
NO.3081NO.3101NO.3119
NO.3141NO.3153
NO.3176NO.3191NO.3202NO.3216
NO.3240
NO.3272
NO.3313
NO.3361NO.3386
NO.3409
NO.3432
NO.3456NO.3481
NO.3505
NO.3529
NO.3564
NO.3597
NO.3628
NO.3661
NO.3692
NO.3724
NO.3753
NO.3804
NO.3830NO.3854
NO.3878
NO.3907
NO.3927NO.3939
引抜
試験
番号
NO.140
NO.139
NO.138
NO.137
NO.136
NO.135
NO.134
NO.133
NO.132
NO.131
NO.130
NO.129
NO.128
NO.127
NO.126
NO.125
NO.124
NO.123
NO.122
NO.121NO.120
NO.119
NO.118
NO.117
NO.116
NO.115
NO.114
NO.113
NO.112
NO.111
NO.110
NO.109NO.108
NO.107NO.106
NO.105NO.104NO.103NO.102NO.101NO.100
NO.99NO.98
NO.97NO.96NO.95NO.94
NO.93
NO.92
NO.91
NO.90NO.89
NO.88
NO.87
NO.86NO.85
NO.84
NO.83
NO.82
NO.81
NO.80
NO.79
NO.78
NO.77
NO.76
NO.75
NO.74NO.73
NO.72
NO.71
NO.70NO.69
シュ
ミッ
トハ
ンマ
ー
推定
強度
(N/m
m2)
48.8
50.7
50.1
49.7
47.5
50.3
49.6
40.5
42.8
36.9
42.1
52.7
46.5
43.3
49.3
43.9
40.7
38.3
46.1
51.441.6
39.7
45.5
44.2
45.3
44.5
41.6
40.8
45.8
42.9
41.8
45.248.6
40.845.2
45.443.337.844.233.945.3
44.245.2
45.946.341.946.4
50.0
42.5
51.5
41.841.9
38.5
38.8
37.626.5
43.1
37.1
51.2
39.4
38.8
40.8
40.8
35.2
31.1
38.5
39.345.1
40.1
40.7
43.340.7
kp
NO.3975
NO.4012
NO.4052NO.4079
NO.4110NO.4125NO.4133
B34
A94・B94
NO.5879NO.5911
NO.5952
NO.5991
NO.4153
NO.4202NO.4230
NO.4262
NO.4295
NO.4326
NO.4356
NO.4389NO.4406NO.4432
NO.4455
NO.4487
NO.4529NO.4550
NO.4582
NO.4609NO.4633NO.4650
NO.4680
NO.4709NO.4721NO.4741
NO.4767NO.4780
NO.4797NO.4805NO.4830NO.4846NO.4854
NO.4876NO.4898NO.4907NO.4918NO.4933
NO.4975NO.4997NO.5006
NO.5063
NO.5100NO.5126
NO.5158
NO.5190
NO.5222
NO.5254
NO.5287
NO.5317NO.5350
NO.5382
NO.5414
NO.5446
NO.5478
NO.5510
NO.5542
NO.5574
NO.5606
NO.5638
引抜
試験
番号
NO.68
NO.67
NO.66NO.65
NO.64NO.63NO.62
NO.61NO.60
NO.59
NO.58
NO.57
NO.56NO.55
NO.54
NO.53
NO.52
NO.51
NO.50NO.49NO.48
NO.47
NO.46
NO.45NO.44
NO.43
NO.42NO.41NO.40
NO.39
NO.38NO.37NO.36
NO.35NO.34
NO.33NO.32NO.31NO.30NO.29
NO.28NO.27NO.26NO.25NO.24NO.23
NO.22NO.21NO.20
NO.19
NO.18
NO.17
NO.16
NO.15
NO.14
NO.13
NO.12
NO.11NO.10
NO.9
NO.8
NO.7
NO.6
NO.5
NO.4
NO.3
NO.2
NO.1
シュ
ミッ
トハ
ンマ
ー
推定
強度
(N/m
m2)
45.4
46.1
42.751.3
41.941.044.7
36.732.933.837.1
30.4
34.1
37.935.825.9
47.039.1
39.8
43.5
37.1
35.244.9
51.1
51.0
45.9
43.8
49.547.045.1
45.6
45.1
37.646.3
49.9
47.037.246.3
44.4
45.444.242.2
54.143.7
38.544.843.239.241.6
47.630.845.131.740.136.1
37.853.151.9
56.6
53.1
53.9
51.2
49.9
56.5
54.3
49.2
56.745.3
51.9
52.7
51.0
50.2
53.2
51.0
52.7
43.6
50.6
kp
14
15
12
34
56
713
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
85.5
885.5
2
89
85.3
485.2
885.2
285.1
6
10
11
12
84.3
885.8
285.7
685.7
85.6
484.4
485.1
85.0
484.9
884.9
284.8
684.8
84.7
484.6
884.6
284.5
684.5
85.4
685.4
37
26
27
28
29
30
31
50
44
45
46
47
48
49
43
32
33
34
35
36
83.1
283.7
883.7
283.6
683.6
83.5
483.4
883.4
2
38
39
40
41
42
84.3
284.2
684.2
84.1
484.0
884.0
283.3
683.3
83.9
683.9
83.8
482.8
883.0
683
82.9
483.2
483.1
8
81.9
881.9
281.4
51
52
53
72
73
74
68
69
70
71
66
62
63
64
65
82.3
482.2
882.2
282.1
682.8
282.7
682.7
82.6
482.5
882.5
282.4
681.5
82.0
481.4
4
67
54
55
56
57
58
59
82.1
60
61
81.8
681.8
81.7
481.6
881.6
281.5
682.4
コア
の割
裂引
張強
度と
圧縮
強度
の関
係シ
ュミ
ット
ハン
マー
の推
定強
度ヒ
スト
グラ
ム
落下
区間
至名
古屋
至東
京
●コ
ンク
リー
トの
設計
基準
強度
はコ
ンク
リー
トの
設計
基準
強度
:20N
/m
m2で
ある
。
●旗
揚げ
に記
載す
る圧
縮強
度と
は、
JIS
A1107に
よる
コン
クリ
ート圧
縮強
度試
験を
いう
。
●シ
ュミ
ット
ハン
マー
によ
るコ
ンク
リー
トの
推定
強度
値は
、材
料学
会式
「シュ
ミッ
トハ
ンマ
ーに
よ
る実
施コ
ンク
リー
トの
圧縮
強度
判定
方法
指針
(案)1958(
昭和33
)年
」を
用い
て算
定し
てい
る。
●シ
ュミ
ット
ハン
マー
で30N/m
m2 以
上を
示し
たも
ので
あり
、設
計圧
縮強
度(20N
/mm
2 )が
確保
さ
れて
いる
こと
を確
認。30N/m
m2 未
満は2ケ
ース
であ
り、1つ
は設
計圧
縮強
度以
上、1つ
は設
計圧
縮強
度未
満で
ある
こと
を確
認し
た。(シ
ュミ
ット
ハン
マー
の推
定強
度ヒ
スト
グラ
ムよ
り)
●圧
縮強
度試
験の
結果
、概
ね設
計基
準強
度を
超え
てい
る。
ただ
し、
試験
番号
NO.85
(83.18kp)
が13.11N
/mm
2 とな
り、
設計
基準
強度
を下
回っ
た。
(シ
ュミッ
トハ
ンマ
ー圧
縮強
度推
定
試験
結果
は26.5N/m
m2 )
●割
裂引
張強
度は
、圧
縮強
度の
約1/12
であ
った
。(コ
アの
割裂
引張
強度
と圧
縮強
度の
関係
より
)
051015202530354045
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
圧縮強度[N/mm2]
割裂
引張
強度[N/m
m2 ]y=
12.14x
R2=0.316
020406080
100
120
0~10
10~20
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
データ数
シュ
ミッ
トハ
ンマ
ー推
定強
度[N/m
m2]
420
笹子トンネル上
り線 覆
工コンクリート 状況
調書
試験
番号
NO.185
NO.184
NO.183NO.182
NO.181
NO.180
NO.179
NO.178
NO.177
NO.176
NO.175
NO.174NO.173
NO.172
NO.171
NO.170
NO.169
NO.168
NO.167
NO.166NO.165
NO.164
NO.163
NO.162
NO.161
NO.160NO.159
NO.158NO.157
NO.156
NO.155
NO.154NO.153NO.152
NO.151
NO.150
NO.149
NO.148
NO.147
NO.146NO.145NO.144
NO.143
NO.142
NO.141
引抜
強度
判定
(kN
)
kp
シ
ュミ
ット
ハン
マー
推定
強度
(N/m
m2)
クラ
ック
密度
(cm
/m
2 )
漏水
(箇
所)
スパ
ン番
号
試験
番号
NO.140
NO.139
NO.138
NO.137
NO.136
NO.135
NO.134
NO.133
NO.132
NO.131
NO.130
NO.129
NO.128
NO.127
NO.126
NO.125
NO.124
NO.123
NO.122
NO.121NO.120
NO.119
NO.118
NO.117
NO.116
NO.115
NO.114
NO.113
NO.112
NO.111
NO.110
NO.109NO.108
NO.107NO.106
NO.105NO.104NO.103NO.102NO.101NO.100
NO.99NO.98
NO.97NO.96NO.95NO.94
NO.93
NO.92
NO.91
NO.90NO.89
NO.88
NO.87
NO.86NO.85
NO.84
NO.83
NO.82
NO.81
NO.80
NO.79
NO.78
NO.77
NO.76
NO.75
NO.74NO.73
NO.72
NO.71
NO.70NO.69
引抜
強度
判定
(kN
)
kp
シ
ュミ
ット
ハン
マー
推定
強度
(N/m
m2)
クラ
ック
密度
(cm
/m
2 )
漏水
(箇
所)
スパ
ン番
号
試験
番号
NO.68
NO.67
NO.66NO.65
NO.64NO.63NO.62
NO.61NO.60
NO.59
NO.58
NO.57
NO.56NO.55
NO.54
NO.53
NO.52
NO.51
NO.50NO.49NO.48
NO.47
NO.46
NO.45NO.44
NO.43
NO.42NO.41NO.40
NO.39
NO.38NO.37NO.36
NO.35NO.34
NO.33NO.32NO.31NO.30NO.29
NO.28NO.27NO.26NO.25NO.24NO.23
NO.22NO.21NO.20
NO.19
NO.18
NO.17
NO.16
NO.15
NO.14
NO.13
NO.12
NO.11NO.10
NO.9
NO.8
NO.7
NO.6
NO.5
NO.4
NO.3
NO.2
NO.1
引抜
強度
判定
(kN
)
kp
シ
ュミ
ット
ハン
マー
推定
強度
(N/m
m2)
クラ
ック
密度
(cm
/m
2 )
漏水
(箇
所)
スパ
ン番
号
※1 1
スパ
ンの
延長
は60m
とす
る引
抜強
度判
定基
準推
定強
度ク
ラッ
ク密
度漏
水
※2 コ
ンク
リー
トの
設計
基準
強度
:20N
/m
m2
A40kN
~(試
験上
限荷
重以
上)
010未
満
※3 ク
ラッ
クは
3m
m以
上の
開き
のあ
るも
のを
対象
とす
るB
12.2
~40kN
(設
計荷
重以
上)
40N
/m
㎡未
満0~
0.5
10~
20
※4 ク
ラッ
ク密
度:ク
ラッ
ク延
長(cm
)/
60m
×17m
の範
囲に
対し
て算
出0.5
~1.0
20~
30
(60m
:算
出延
長、
17m
:ト
ンネ
ルア
ーチ
部覆
工の
弧長
)C
~12.2
kN (設
計荷
重未
満)
1.0
以上
30以
上
47.1
52.3
51.5
51.9
3
46.8
44.7
51.7
55.4
50.4
43.7
44.4
42.1
48.2
45.6
40
50.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.7
0.0
43.9
48.1
47.7
46.9
44.7
44.6
41.8
44.7
40.3
46.0
46.6
0.2
0.1
43.7
30
22
50
10
23
11
42.7
42.9
41
44
62
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.2
0.0
0.0
0.0
0.3
0.0
0.9
0.4
33
50
60
13
80.0
0.0
21
83.1
2
12
34
56
13
14
15
16
78
910
11
12
17
18
49.8
49.1
46.8
39.9
47.1
46.3
41.0
48.8
42.3
84.3
284.2
684.2
84.1
484.0
884.0
283.9
683.9
0.0
0.0
0.7
0.0
0.4
0.1
45.1
48.0
41.9
44.8
42.3
44.4
45.2
42.5
42.6
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.1
0.0
0.0
0.0
45.3
37.8
33.8
33.2
18
16
17
914
86
85.8
285.7
685.7
85.6
485.5
8
82.8
282.7
682.7
82.6
482.5
882.5
282.4
6
0.0
0.5
0.9
0.0
3.7
1.1
1.3
42.0
40.3
45.8
43.8
54.9
2
0.0
0.0
0.0
0.6
0.0
0.0
34
25
27
34
13
13
16
82.4
82.3
482.2
882.2
2
0.4
0.0
0.0
19
31
46.5
41.9
39.4
0.0
0.0
43.7
46.9
417
84.8
85.1
685.1
85.0
484.9
884.9
284.8
685.5
285.4
685.4
85.3
485.2
885.2
2
25
8
76
12
27
49
42
26
5
83.8
483.4
883.4
283.3
683.3
83.7
883.7
283.6
683.6
83.5
4
34
19
0.2
1.9
1.3
59
60
61
62
63
0.0
0.0
42
34
35
36
37
33
12
14
12
818
82
81.4
81.8
81.7
481.6
881.6
281.5
681.5
82.1
682.1
82.0
481.9
881.9
281.8
681.4
4
0.0
0.0
0.0
0.0
51
52
53
54
55
56
57
50
9
0.0
0.0
0.0
00
24
21
10
98
58
74
73
72
43
38
39
70
71
64
65
66
67
68
69
44
45
46
40
41
26
27
28
29
30
31
32
33
50
49
24
25
19
20
21
22
23
47
48
82.9
482.8
8
719
0.0
0.0
40.8
33.2
40.8
41.6
35.4
40.1
43.1
0.0
0.0
83.0
683
83.2
483.1
8
84.4
484.3
884.7
484.6
884.6
284.5
684.5
27
31
0.0 53
50.3
落下
区間
至東
京
至名
古屋
421
3.10.2. アンカーボルトの腐食状況確認試験
3.10.2.1 試験概要
(1)調査方法 試験方法は、JCI-SC1「コンクリートの中の鋼材の腐食評価方法」に準拠した。
(2)実施時期 2013(平成 25)年 1 月 24 日~2013(平成 25)年 1 月 25 日
(3)実施場所 一般財団法人建材試験センター
(4)試験内容 ・ 引抜試験で採取したボルトを切り出し、加熱・ブラシ洗浄後、
10%クエン酸二アンモニウム溶液に浸漬して腐食生成物を除去。
・ 加熱・ブラシ洗浄後と腐食生成物除去後の試験体重量を比較。
凡例 浸漬状況 上:浸漬前 下:浸漬後
(1)(2)(3)
(1)(2)(3)
(1)(2)(3)
3.10.2.2 試験体採取箇所
①(34.0kN)
②(24.2kN) ③ (27.4kN)
④(19.2kN)
3.10.2.3 試験結果
腐食状況確認試験番号
重量減少率(%)
①
(1) 1.98
(2) 2.46
(3) 1.05
②
(1) 1.54
(2) 1.82
(3) 1.73
腐食状況確認試験番号
重量減少率(%)
①
(1) 1.98
(2) 2.46
(3) 1.05
②
(1) 1.54
(2) 1.82
(3) 1.73
丸数字は腐食状況確認試験番号を示す
422
3.10.3. アンカーボルト本体の引張り破断試験
3.10.3.1 試験概要
(1)試験方法 試験方法は、JIS Z 2241(金属材料引張試験方法)に準拠した。
(2)実施時期 2013(平成 25)年 1 月 11 日~2013(平成 25)年 1 月 25 日
(3)実施場所 一般財団法人 建材試験センター
(4)試験内容 試験 A:アンカーボルト本体を直接引張り試験機に挟む
試験 B:アンカーボルト本体を治具を用いて引張り試験機にかける
3.10.3.2 試験体採取箇所
引張り試験機 試験状況(試験A) 試験状況(試験B)
試験A 試験B
①(10.8kN)-試験A
②(32.3kN)-試験A③(39.7kN)-試験B ④(23.3kN)-試験B
丸数字は引張破断試験番号を示す
423
3.10.3.3 試験体の接着系ボルト
引張破断試験番号 引張試験方法 引抜試験結果
(kN)
① 試験 A 10.8
② 試験 A 32.3
③ 試験 B 39.7
④ 試験 B 23.3
3.10.3.4 規格値
M16 鋼材 破断荷重
(kN)
降伏荷重
(kN)
降伏応力
(N/mm2)
SS400 62.8 38.4 245
3.10.3.5 試験結果
引張破断試験番号 破断荷重
(kN)
降伏荷重
(kN)
降伏応力
(N/mm2)
① 80.0 64.8 413
② 79.1 62.9 401
③ 81.2 64.4 410
④ 78.5 64.4 410
424
3.10.4. トンネル内空の状態観測
3.10.4.1 連続断面計測概要
(1)調査方法 車両に搭載した高感度レーザースキャナにより、トンネル壁面の断面形状の計測を行い、
「測定結果」と「測定平均値」からの出入りを比較することで覆工展開図の着色表示を行う。
(2)実施時期 2013(平成 25)年 2 月 7 日
(3)調査内容 ■調査の手順
①専用計測車両を用いて、レーザー計測を実施する。
車両の搭載した高感度レーザースキャナにより、トンネル断面形状の計測を実施し、3
次元の位置情報を持つレーザー点群を作成し、断面の測定を行う。
トンネル断面の変形モード、段差の検知、並びに外力に起因した変状の有無の推定等を
行うため、1m2当たり 1,000 点以上の能力を有する高感度レーザースキャナを使用する。
②計測された値を基に、測定平均値との比較を実施して差分量を算出する。
③内空側:赤表示、地山側:青表示として、差分量のコンター図を作成する。
計測状況写真
計測結果の出力例
凡例
地山側
内空側
425
3.10.4.2 連続断面計測結果
解析結果(全長)
※ 注意・ トンネル建設時の初期値(構造的実測値)がなく、測定結果と測定平均値からの出入りを着色して表したものであり、建設当初からの断面変位を表すものではない。
L断面← →M断面
【kp】
【スパン番号】
M断面← →L断面
【kp】
【スパン番号】
L断面← →S断面
【kp】
【スパン番号】
2519 20 21 22 23 2411 12 13 14 15
83.12
16
51 52 53 54 55 56 57
82.16 82.10
58 59 60 61 62 63
83.24 83.18
68
4 5 7 8
83.36 83.30
1817
84.02
4232 33 34 35 36
83.66 83.60 83.54 83.48 83.4283.96
37
9 106
504938 39 40 41 44 45
81.40
46 4743 48
64 72 7369 70 71
82.04
67
81.86 81.80
84.44 84.3885.76 85.70 85.64 85.58 85.52 85.46 85.40 85.34 85.28 85.22 84.74 84.68 84.6285.16 85.10 85.04 84.98 84.92 84.86 84.80 84.56 84.50
【名古屋側坑口】
85.82
84.32 84.26 84.20 84.14 84.08
82.34 82.2882.70 82.64 82.58 82.52
26 27 28 29 30
82.46 82.40
31
21 3
天井板落下区間【東京側坑口】
83.06 83.00 82.94 82.88
82.82 82.76 81.74 81.68 81.62 81.56 81.50 81.44
83.90 83.84 83.78 83.72
81.98 81.9282.22
746665
断面② ③④⑤ ⑥
断面⑦ 断面⑧
断面①
+50mm
-50mm
L断面
S断面
M断面
天井板落下区間
地山側
内空側
3.10.4.3 経時変位計測概要
距離
調査方法・ 覆工コンクリート天端、側壁にターゲットシールを貼り付け、30分間隔でトータルステーションにて各測点間距離(内空変位)を計測
実施時期 2012(平成24)年12月28日~2012(平成24)年12月31日
調査箇所 調査位置図 計測断面図
調査内容 ・ ①②の各断面でのA,B,Cの距離・ 間隙水圧・ 坑内気温
+
+
+ターゲットシール
BA
C
トータルステーション
天井板落下区間 138m
40m 49m49m
→東京名古屋←
断面① 断面②
トータルステーション
ターゲットシール
状況写真
426
3.10.4.4 継時変位等の計測結果
(1)断面① (82.62KP)
内空変位・坑内温度
間隙水圧・時間降水量
結
果
・内空の変位は、わずかで一方向にかたよることもなかった。
・間隙水圧の変化はなかった。
427
(2)断面② (82.58KP)
内空変位・坑内温度
間隙水圧・時間降水量
結
果
・内空の変位は、わずかで一方向にかたよることもなかった。
・間隙水圧の変化はなかった。
428
3.10.4.5 落下区間 天井板受台の出入り計測結果
至 東 京
至 名 古 屋
82.682KP
82.541KP
5m
・82.682KP~82.541KPの落
下区
間を含
む141mの受
け台
の出
入りを計
測した。
・道路
中心
線のドットピッチは、5mとなっている。(目
安)
・受台
1本
の長
さは2.4m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
5m
■赤
表示
の数値が、基線(計測区間
の起終点を結んだ線)
からの出入りを示
す。(単位:m)
・内
側の+表示が、基
線から内空側へ出ている寸法
・外
側の-表示が、基
線から地山側へ引いている寸法
-6
2m
m
+6
9m
m-6
0m
m
+7
6m
m
変化量の最大区
間(5
0mm)
429
3.10.4.6 落下区間 円形水路のゆがみの観察状況
CT3付近から名古屋方面を望む CT3付近:追越側円形水路
CT9付近から名古屋方面を望む CT9付近:追越側円形水路
円形水路のゆがみはない
CT12付近から名古屋方面を望む CT12付近:追越側円形水路
CT20付近から名古屋方面を望む CT20付近:追越側円形水路
円形水路のゆがみはない
430
3.10.5. 米国での事例整理
3.10.5.1 米国マサチューセッツ州ボストンの事例と笹子トンネルの比較
州際道路 90 号トンネル(ボストン)におけるアンカーボルトの変状
出典:「Ceiling Collapse in the Interstate 90 Connector Tunnel Boston Massachusetts July 10,2006」
笹子トンネル(上り)における天頂部接着系アンカーボルトの固定状況
撮影日:2012(平成 24)年 12 月 20 日
CT 鋼
覆工コンクリート
431
3.10.5.2 ボストンでのトンネル天井板落下事故後の対応の流れ
日 付 事象・対応 原 文
2006(平成 18)年
7 月 10 日 ボストンの州際道路 90 号線でトンネル天井板落下事故発生。
2007(平成 19)年
7 月 10 日
国家安全運輸委員会(NTSB)が事故の報告書を公表し、連邦道路庁等
の道路管理機関や技術基準制定組織等に対して安全勧告を実施。その
中で、現場での対応方法や新たな基準の制定等を提言。
2007(平成 19)年
10 月 17 日
連邦道路庁(FHWA)が技術的勧告(T5140.26)を発出して、事故の原因と
なった速硬性エポキシ樹脂の製品リストを公表し、連邦政府助成事業で
の対応方法を提示。
添付 1
2008(平成 20)年
3 月 21 日
速硬性エポキシ樹脂の製品リストを増強するために、FHWA が T5140.26
を無効にして新たな技術的勧告(TA5140.30)を発出。 添付 2
2009(平成 21)年
8 月 12 日
交通運輸会議(TRB)が持続荷重下での接着系アンカーについて研究報
告書を出版。その中で、米国全州道路交通運輸行政官協会(AASHTO)
の持続荷重下での接着系アンカーの性能試験基準の案を作成。
2010(平成 22)年 AASHTO が持続荷重下での接着系アンカーの性能試験基準を制定。
432
3.10.5.3 速硬性エポキシ樹脂の使用制限
■事故の主原因は持続引張荷重に対して抵抗性能の無い速硬型エポキシ樹脂「Sikadur
AnchorFix-3」を接着剤として使用していたことであったとされ、下記に該当する接着剤の製品のリスト
を公開し、これらの製品を接着系アンカーに使用しないよう注意喚起している。(TA5140.30)
① Sika 社により製造された速硬型エポキシ樹脂「Sikadur AnchorFix-3」
② OEM により「Sikadur AnchorFix-3」を別名で販売している製品
③ Sika 社が製造するエポキシ樹脂用速硬性硬化剤を使用している製品
■当時の接着系アンカーの性能確認試験に関する基準は、道路構造物の供用期間(75 年~100
年)に渡ってその安全性能を保証するようなものではなかった。(TA5140.26)
3.10.5.4 接着系アンカーの取扱い
連邦政府の助成事業における接着系アンカーの取扱いが設定された。(TA5140.26)
■新規事業
① 接着系アンカーに速硬型エポキシ樹脂は使用しないことを強く推奨する。
② 長期持続引張荷重が作用する箇所或いは懸垂構造となる箇所には、長期間のクリープ
性能を保証し、また懸垂構造の影響を認識した条件での、改良された認証過程を FHWA が
認めるまで、接着系アンカーを使用しないことを強く推奨する。
■既存事業(既設構造物)
① 持続引張荷重が作用する箇所に速硬型エポキシ樹脂の接着系アンカーが使用さ
れている場合には、そのアンカーを改造するか信頼性のある適切な金属系アン
カーに取替えること、かつ取替えが行われるまでは厳密な点検を定期的に行うこ
とが強く推奨される。
② 持続引張荷重が作用する箇所に速硬性エポキシ樹脂以外の接着剤又は製造元
が不明の接着剤を使用したアンカーが使われている場合には、アンカーの長期間
の性能に関する信頼性を適切なレベルに維持するために、重要性や代替性を考
慮した厳密な定期点検の体制を確立することが強く推奨される。そのためには、
現場毎に異なる接着剤の強度及び構造物の期待される供用期間に渡るクリープ
特性を定めるための試験方法を開発する必要があると考えられる。
3.10.5.5 その他
TA5120.26 および TA5120.30 は、エポキシ樹脂だけについて使用しないように言われた
ものであり、それ以外の樹脂(ポリエステル系樹脂等)については言及されなかった。
① 使用制限リストは更新が続けられ現時点※での 終更新は 2011(平成 23)年 6 月 4 日 ② 標準硬化型エポキシ樹脂を接着剤として用いた接着系アンカーの使用については、
「TA5140.30 後に出される規定」に拠るとされているが、現時点※で追加の規定は確
認できない。 ※2013(平成 25)年 5 月 28 日現在
433
添付 1
434
435
添付 2
436
437
438
439
3.10.6. 地震による影響
3.10.6.1 東北地方太平洋沖地震における笹子トンネル付近の地震動
・発生日時:2011(平成 23)年 3 月 11 日(金)14:46 頃
・震源: 三陸沖(北緯 38 度 06.2 分、東経 142 度 51.6 分、深さ 24km)
・震源規模:M9.0
・ 大震度:7.0(宮城県栗原市) ◇防災科学技術研究所 K-NET データより算出
NS:南北
EW:東西
UD:上下
440
NS:南北
EW:東西
UD:上下
441
3.10.6.2 地震時慣性力に基づく天頂部接着系ボルトの増加作用力の試算
大加速度(EW:東西):121Gal(塩山)
大加速度(UD:上下): 49Gal(大月)
①設計震度:Kh(水平)=121/980=0.12、Kv(鉛直)=49/980=0.05 と仮定
②上部 CT 鋼は、天井板及び隔壁板の自重(w= 34kN/m)※1の水平および鉛直慣性力の 1/3
を受け持つと仮定
水平…R=w×Kh/3=34×0.12/3=1.36kN/m
鉛直…P=w×Kv/3=34×0.05/3=0.57kN/m
③水平慣性力による偶力の作用をボルトに与えたとき付加される引抜き作用力⊿Ph は、
⊿Ph=1.36×6×0.15/0.26/8=0.59kN/本
④鉛直慣性力によりボルトに付加される引抜き作用力⊿Pv は、
⊿Pv=0.57×6/16=0.21kN/本
⑤ ⊿Ph+⊿Pv=0.80kN/本 ⇒ 自重時のボルト作用力 9.3kN の 8.6%
※1 天井板(送気側)自重 = 9.82 KN/m
天井板(排気側)自重 = 11.05 KN/m
隔壁板自重 = 12.99 KN/m
合計 = 33.86 KN/m → 34 kN/m とした。
ケミカルアンカー@600mm
260mm
150mmP…鉛直方向
慣性力
R…水平方向慣性力R:水平方向
慣性力 P:鉛直方向
慣性力
150mm
260mm
R
⊿P:地震時慣性力によ
り付加される引抜き力
天井板自重による地震慣性力を3点で支持と仮定
P
天井板及び隔壁板自重
による地震時慣性力を
3 点で支持と仮定
⊿P:地震時慣性力により付
加される引抜き作用力
442
ちなみに、上部 CT 鋼への分担を天井板及び隔壁板の重心で考えた場合、以下のような増
加作用力となる。
①設計震度:Kh(水平)=121/980=0.12,Kv(鉛直)=49/980=0.05 と仮定
②上部CT鋼は、天井板及び隔壁板の自重(w=34kN/m)の水平および鉛直慣性力を各板の
重心に見合う値を受け持つと仮定
上部CT鋼の水平方向分担率 (12.99×1/2)/33.86 =0.192
上部CT鋼の鉛直方向分担率 ((11.05+9.82)×1/2+12.99)/33.86 =0.692
水平方向の作用力 R=34×0.12×0.192=0.78 kN/m
鉛直方向の作用力 P=34×0.05×0.692=1.18 kN/m
③水平慣性力による偶力の作用をボルトに与えたとき付加される引抜き作用力⊿Ph は、
⊿Ph=0.78×6×0.15/0.26/8=0.34 kN/本
④鉛直慣性力によりボルトに付加される引抜き作用力⊿Pv は、
⊿Pv=1.18×6/16=0.44 kN/本
⑤ ⊿Ph+⊿Pv=0.78kN/本 ⇒ 自重時のボルト作用力 9.3kN の 8.4%
150mm
260mm
R
⊿P:地震時慣性
り付加される引
P
⊿P:地震時慣性力により付
加される引抜き作用力
大加速度(EW:東西):121Gal(塩山)
大加速度(UD:上下): 49Gal(大月)
ケミカルアンカー@600mm
260mm
150mmP…鉛直方向
慣性力
R…水平方向慣性力R:水平方向
慣性力
P:鉛直方向
慣性力 上部CT鋼
天井板及び隔壁板自重による地震時
慣性力を各部材の重心を考慮し分担
すると仮定。
上部CT鋼
天井板
(送気側)
隔壁板
天井板
(排気側)
443
3.10.6.3 これまで経験した地震動 (1977(昭和 52)年 1 月~2012(平成 24)年 12
月)
甲府地方気象台
笹子トンネル
甲州市塩山下於曽
甲州市大和町初鹿野
大月市大月
甲府市飯田(1977.04~2012.12)震 度 1 2 3 4 5弱 5強 6弱 6強 7 計回 数 497 171 44 5 1 0 0 0 0 718
甲州市塩山下於曽(1996.10~2012.12)震 度 1 2 3 4 5弱 5強 6弱 6強 7 計回 数 239 65 8 2 1 0 0 0 0 315
大月市大月(1996.10~2012.12)震 度 1 2 3 4 5弱 5強 6弱 6強 7 計回 数 119 72 14 4 0 0 0 0 0 209
甲州市大和町初鹿野(2001.06~2012.12)震 度 1 2 3 4 5弱 5強 6弱 6強 7 計回 数 101 38 6 1 0 0 0 0 0 146
記録上の 大震度は,東北地方太平洋沖地震であり,
・甲府市飯田および甲州市塩山で震度 5 弱
・大月市大月および甲州市大和町で震度 4
であった。
444
(1) 甲府市飯田(甲府地方気象台) (1977(昭和 52)年 1 月~2012(平成 24)年 12
月)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0
20
40
60
80
100
120
140
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
累積地震回数(回)
地震頻度(回/年)
1 2 3
4 5弱 5強
累積
地震観測点:甲府市飯田(甲府地方気象台)笹子トンネル中央部から直線距離約21km
点検2012年9月20日
東北地方太平洋沖地震2011年3月11日
(2) 甲州市塩山下於曽(1996(平成 8)年 10 月~2012(平成 24)年 12 月)
0
50
100
150
200
250
300
350
0
20
40
60
80
100
120
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
累積地震回数(回)
地震頻度(回/年)
1 2 3
4 5弱 5強
累積
地震観測点:甲州市塩山下於曽笹子トンネル中央部から直線距離約11km
点検2012年9月20日
東北地方太平洋沖地震2011年3月11日
445
(3) 大月市大月(1996(平成 8)年 10 月~2012(平成 24)年 12 月)
0
50
100
150
200
250
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
累積地震回数(回)
地震頻度(回/年)
1 2 3
4 5弱 5強
累積
地震観測点:大月市大月
笹子トンネル中央部から直線距離約13km
点検2012年9月20日
東北地方太平洋沖地震2011年3月11日
(4) 甲州市大和町初鹿野(2001(平成 13)年 6 月~2012(平成 24)年 12 月)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0
5
10
15
20
25
30
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
累積地震回数(回)
地震頻度(回/年)
1 2 3
4 5弱 5強
累積
地震観測点:甲州市大和町初鹿野笹子トンネル中央部から直線距離約3km
点検2012年9月20日
東北地方太平洋沖地震2011年3月11日
446
3.10.6.4 東日本大震災発生時の緊急点検(中日本高速道路(株)報告資料)
(1)東日本大震災発生時の近隣の震度(中日本高速道路(株)計測)
① 大月ICに設置された地震計で震度 4.3 ② 勝沼ICに設置された地震計で震度 4.1
(2)緊急点検結果
「災害点検要領」(2005(平成 17)年 12 月、本社保全・サービス事業部長通達 )に基づき
状況把握点検(下表)を実施
中央自動車道 上野原IC~勝沼IC間の状況把握点検を実施、異常なし
(点検時間:2011(平成 23)年 3 月 11 日 15 時 42 分~16 時 10 分)
種 類 計測震度 方法 目 的
一次状況把握点検
5.0以上
車上点検を原則
概括的な被害状況を迅速に把握し、点検、復旧の体制を早期に確立することを目的とする。
二次状況把握点検
車上点検を原則
走行に支障となる被害を詳細に把握し、道路通行規制の継続・解除の判断及び災害応急対策の基本方針を策定することを目的とする。
状況把握点 検
4.0以上5.0未満
車上点検を原則※
走行に支障となる被害を把握し、道路通行規制等の継続・解除の判断及び災害応急対策の基本方針を策定することを目的とする。
応急復旧点 検
必要に応じて
降車点検を原則
状況把握点検(二次状況把握点検も含む)によって走行に支障となる被害が確認された場合に、応急復旧の計画等を策定するため、必要となる情報を収集することを目的とする。
補足点検 4.0以上降車点検
を原則
走行に支障がなく、道路通行規制を解除した場合においても、軽微な被害の有無及び被害状況を把握することを目的とする。
■震災点検の種類、方法、目的 (「災害点検要領」平成17年12月)
※本線上(車上点検)で被害又は変状を発見した場合は、その周辺の降車点検を実施
447
3.10.7. 接着系アンカーボルトの強度発現原理等に関する既往の知見
3.10.7.1 接着系アンカーボルト 付着強度の発現メカニズム
「接着系アンカーは、アンカー筋の凹凸部とコンクリート母材孔壁の凹凸部に接着剤を充填
し硬化させることで固着する。
接着系アンカーの固着力の強さはアンカー筋の凸凹部またはコンクリート孔壁の凸凹部と硬
化した接着剤のせん断抵抗力に依存するので、これをアンカー筋とコンクリートとの「付着力」
として取り扱うことができる。
引張力に対する力の伝達機構を図 8-1 に示し、アンカー筋とコンクリート孔壁の凸凹部に接
着剤が充填された状態を拡大し、図 8-2 に示す。」
出典:あと施工アンカー技術講習テキスト(社)日本建築あと施工アンカー協会
カプセル方式の内容物と主な役割 ①主剤 接着剤の主成分(ポリエステル系、エポキシ系など) ②硬化剤 接着剤を硬化させる促進剤(有機過酸化物、アミンなど) ③骨材 天然骨材(けい石など)人工骨材(マグネシアクリンカーなど)施工時に粉々
に砕かれ細骨材になるが、その過程において穿孔したコンクリート壁面に樹脂がより食い込むように目荒らしをする作用、樹脂をコンクリート壁面に塗りつける作用等の役割を果たしている。
④キャップ 上向き施工時にカプセルを挿入しても落下しない等の役割を果たしている。 ⑤カプセル 樹脂の長期保全安定性を確保するとともに、施工時には粉々に粉砕され骨材の
一部になる。
カプセルの形状例
出典:各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会
製品パンフレットなど
凡例 : 黒字 文献の記載をそのまま引用青字 文献を要約したもの
448
3.10.7.2 接着系アンカーボルト 荷重変位曲線 埋込み深さ断面における付着応力度
インジェクションタイプ:注入方式
le:有効埋め込み深さ
da:アンカー径筋
C:へりあき寸法
破壊モード:コーン破壊+付着割裂破壊コーン破壊+付着破壊
引抜端
le
「・荷重初期の引抜端歪み勾配は、le=14da,21daの両者ともほぼ等しく、同様の付着応力
が生じている。
・荷重が増大するにつれて、コーン状破壊が生じる引き抜き端区間の歪み勾配が緩やかに
なり、付着力が失われている。
・le=21da においても、 大耐力時の歪み分布は、引抜端の付着劣化部分を除いて直線的
な性状であり、埋め込み長さ全長で平均的に付着抵抗している。」
出典:各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会
杉山 智昭 他:埋め込み長さとへりあき寸法が接着系あと施工アンカーの支
持耐力へ及ぼす影響に関する実験的研究(その 2 結果の考察と支持耐力評価)、
日本建築学会学術講演梗概集、C2、pp87~488、2006(平成 18)年 9 月
凡例 : 黒字 文献の記載をそのまま引用青字 文献を要約したもの
449
3.10.7.3 接着系アンカーボルト 平均付着応力度のばらつきと下限
計算値=10√(Fc/21)(N/mm2) ここに Fc:コンクリートの設計基準強度(N/mm2)適用する条件: ・18< Fc<48 (N/mm2)の普通コンクリートの場合
・アンカー接着部の接着剤がカプセル方式で有機系の場合○ 付着強度の(実験値/計算値)比は、平均1.517である。
頻度分布を正規分布と仮定した場合、平均値と標準偏差0.272から計算すると、95%以上の信頼強度を有していると考えられる。
出典:あと施工アンカー設計指針(案)・同解説 2005(平成 17)年 5 月 (社)日本建築あと施工アンカー協会 各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会
3.10.7.4 接着系アンカーボルトの初期強度に与える影響
(1)覆工コンクリートの強度 接着系アンカーボルトが引張力やせん断力を受ける場合、母材コンクリートの強度によっ
て、以下の影響を受ける。
接着系アンカーボルトが引張力やせん断力を受ける場合、母材コンクリートの強度によって、以下の影響を受ける。
1) (基本平均付着強度)= (普通コンクリート、カプセル式有機系
の場合)
Fc:コンクリートの設計基準強度(N/mm2)
2) (コーン状破壊に対するコンクリートの引張強度)=
Fc:コンクリートの設計基準強度(N/mm2)
出典:各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会
( )( )㎡計算値= m2110 ΝFc
凡例 : 黒字 文献の記載をそのまま引用青字 文献を要約したもの
450
(2)ひび割れの影響
「図 4.12 および図 4.13 は、母材コンクリートのひび割れ幅が接着系あと施工アンカーボ
ルトの引張支持力に及ぼす影響を示した例(有効埋込み長さle=8da の場合の結果)であ
る。図 4.13 によると、ひび割れ幅が 0.3mm 程度の場合、引張力は平均的には約 50%に低下
している。これらの実験結果を参考に、アンカー筋の埋込み長さが 10da 未満と短い場合に
は、ひび割れが生じている母材コンクリートにアンカーボルトを施工する場合には、平均付
着強度 τa を適切に低減して、引張支持力を評価することも必要と考えられる。」
出典:各種合成構造設計指針・同解説 2010 年(平成 22)年 日本建築学会
(3)削孔長に対する埋め込み深さの不足
接着系あと施工アンカー評価認証内容のなかで、「項目 8 穿孔深さと許容値」について、
「施工方法及びアンカー筋の埋め込み深さを所定の方法により施工要領書により明示す
る。」こととしている。(製品毎に穿孔深さ及び許容差の基準が定められている。※)
出典:あと施工アンカー認証製品一覧(社)日本建築あと施工アンカー協会 2003(平成 15)年
※:ケミカルアンカー
レジンカプセルR16の穿孔深さ →110mm以上コンクリートの場合の最適深さ130 mm
(当時のカタログより)
現在は、130mm 許容差 -0~+3.0mm
(上記の出典資料より)
凡例 : 黒字 文献の記載をそのまま引用青字 文献を要約したもの
110mm 以上
コンクリートの場合の 適深さ 130mm
(材料承諾書に添付されていたカタログ(P51 参照)より)
現在は、
130mm 許容差 -0 ~ +3.0mm
(あと施工アンカー協会の認証製品一覧(P53 参照)より)
451
(4)撹拌不足
「穿孔機器と埋め込み機器は、穿孔深さやアンカー筋の長さにより用いる能力が異なる。
従って、能力が少なすぎても(撹拌不足)大きすぎても(過剰撹拌)施工不良となるので注意
が必要である。」
出典:あと施工アンカー技術講習テキスト(社)日本建築あと施工アンカー協会
2007(平成 22)年
(5)施工の向き
「基本付着強度は、下向き施工の結果を基にしている。横向き、上向きといった施工方向
による要因が基本値に影響を与える可能性があるため、確実な施工を行う必要がある。」
出典:各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会)
452
3.10.7.5 接着系アンカーボルトの長期強度に与える影響
(1)持続荷重の影響
「接着系アンカーボルトに引張荷重が長時間連続的に作用する場合の耐力は静的に作用す
る荷重(一時的なものでその後ゼロになる荷重)に対する 大耐力に比べて明らかに低下す
ることが知られている。図4.39はポリエステル系の接着系アンカーボルトに関する実験結果
であり、静的荷重に対する耐力の 50%以上の荷重が作用すると 終的に抜け出してしまうこ
とがわかる。」
出典:各種合成構造設計指針・同解説 2010 年(平成 22)年日本建築学会
矢野明義他 5 名 「機器配管用支持構造物(埋込金物)の耐力
に関する実験研究(その 8 樹脂アンカーの長期持続引張荷重
による限界耐力)」日本建築学会学術講演梗概集
1981(昭和 56)年 9 月
クリープに影響を及ぼす一般的な因子: ・作用する応力や載荷時間など ・材料特性 ・構造(部材断面の形状・寸法など) ・環境(温度、湿度など)
凡例 : 黒字 文献の記載をそのまま引用青字 文献を要約したもの
453
(2)多数回繰返し作用する荷重の影響
主剤、硬化剤及び骨材がカプセル状のガラス管内にプレミックスされたポリエステル系樹脂ア
ンカーについて、多数回の繰返し荷重が作用した場合の引張疲労耐力に関する実験研究をまとめ
たもので、
「① 樹脂アンカー1本の200万回引張疲労耐力と埋込み長さの関係は次式で与えられる。
P200=0.022L2+1.21 (ton)
P200 : 200万回引張疲労耐力(ton)
L : 埋込み長さ(cm)
② 200万回引張疲労耐力は、1本組及び4本組とも静的耐力の約65%である。」
出典:各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会
松崎育弘他:樹脂アンカーの引張疲労耐力に関する実験研究
昭和56年度日本建築学会関東支部研究報告集
疲労強度に影響を及ぼす一般的な因子: ・繰返し作用する応力の範囲( 大応力と 小応力の差)、残留応力、平均応力 ・繰り返し数 ・構造詳細(応力集中箇所など) ・使用環境(高温、低温、腐食など)
凡例 : 黒字 文献の記載をそのまま引用青字 文献を要約したもの
454
3.10.7.6 接着系アンカーボルトの強度に与える影響(まとめ)
対象 項 目 主な内容 引用文献
初期強度
覆工コンクリートの強度
引張力やせん断力を受ける場合、母材コンクリートの強度の影響を受ける。
各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会
初期強度
ひび割れの影響 ひび割れ幅が 0.3mm 程度の場合、引張力は平均的には約50%低下する。
各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会
初期強度
削孔長に対する 埋め込み深さの 不足
製品ごとに穿孔深さおよび許容差の基準が定められている。
あと施工アンカー認証製品一覧 (社)日本建築あと施工アンカー協会 2003(平成 15)年
初期強度
撹拌不足 撹拌不足でも過剰撹拌でも施工不良になるので注意が必要である。
あと施工アンカー技術講習テキスト (社)日本建築あと施工アンカー協会 2007(平成 19)年
初期強度
施工の向き 基本付着強度は、下向き施工の結果を基にしている。横向き、上向きでは、確実な施工を行う必要がある。
各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会
長期強度
持続荷重の影響 静的荷重に対する耐力の50%以上の荷重が作用すると最終的に抜け出してしまうことがわかる。
(出典元) 矢野明義他 5 名 「機器配管用支持構造物(埋込金物)の耐力に関する実験研究(その 8 樹脂アンカーの長期持続引張荷重による限界耐力)」 日本建築学会学術講演梗概集 1981(昭和 56)年 9 月 各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会
長期強度
多数繰返し作用する荷重の影響
200 万回引張疲労耐力は、静的耐力の約 65%である。
(出典元) 松崎育弘他 2 名 「樹脂アンカーの引張疲労耐力に関する実験研究」 昭和 56 年度日本建築学会関東支部研究報告書 1981(昭和 56)年 各種合成構造設計指針・同解説 2010(平成 22)年 日本建築学会
3.10.7.7 【参考】接着系アンカーの 我が国への導入時期
●カプセル型接着系アンカー
1959(昭和 34 年)・・・・・ドイツ ベルク・ウエルクス・フェアバンド社が特許出願。
1963(昭和 38 年)・・・・・同社が日本国内で特許出願。(日本国特許 NO.4153841)
1969(昭和 44 年)・・・・・日本デコラックス㈱が技術導入し製造販売開始。
1970 年代前半・・・・・・・新幹線防音壁の取付け金物の支持アンカーに採用。
(昭和 40 年代後半) 原子力発電所の配管ブラケットの支持金物の取付けアンカーとして採用。
1970 年代後半・・・・・・・旧日本電信電話公社の認定資材として認められる。
(昭和 50 年代前半)
1981(昭和 56)年 3 月・・・ 日本内燃力発電設備協会「自家用発電設備耐震設計ガイドライン」
1982(昭和 57)年 1 月・・・日本建築センター「建築設備耐震設計・施工指針」等に
設計施工に関するデータが記載される。
1982(昭和 57)年頃 ・・・ 複数社が、市場参入。
出典:建築防災(1991(平成 3)年 10 月(財)日本建築防災協会)
455
3.10.7.8 接着系アンカーボルト 技術資料の整備の歴史
3.10.7.9 (社)日本建築あと施工アンカー協会の沿革
(1)設立目的など
「日本コンクリートアンカー工業協会」を前身とし、1993(平成 5)年 12 月に建設
大臣の許可を得て設立された。
安全で良質な「あと施工アンカー」の供給に貢献し、国民生活の向上に寄与するこ
とを目指している。
(2)沿革
沿 革
1984 年(昭和 59)年 日本コンクリートアンカー工業協会設立
1992 年(平成 4)年 日本建築学会に、あと施工アンカーの各種技術基準等の作成に関する研究委託
1993 年(平成 5)年 (社)日本建築あと施工アンカー協会発足
1995 年(平成 7)年 阪神・淡路大震災災害調査実施
1996 年(平成 8)年 第2種施工士試験 実施
1997 年(平成 9)年 第2鹿児島県北西部地震被害調査実施
1997 年(平成 9)年 第2種施工士、第1種施工士、技術管理士試験 実施
2001 年(平成 13)年 第1回更新講習・登録更新開始(第2種施工士、第1種施工士、主任技士)
2003 年(平成 15)年 製品認証制度スタート
2004 年(平成 16)年 宮城県北部地震あと施工アンカー被害調査報告
2010 年(平成 22)年 国土交通省建築基準整備促進事業
「あと施工アンカーの長期許容応力度に関する検討講座」の最終報告書提出
2011 年(平成 23)年 東日本大震災調査実施
出典:協会案内パンフレット
年 代 出版物
1977 (昭和52)年 「既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震改修設計指針 付解説」(財 日本建築防災協会)
1981 (昭和56)年 「自家用発電設備耐震設計のガイドライン」 (・日本内燃力発電設備協会)
1985 (昭和60)年 「各種合成構造設計指針・同解説」制定(日本建築学会)
1990 (平成2)年
「あと施工アンカー設計と施工」発刊(技術書院)
「既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震改修設計指針 同解説」改訂版(財 日本建築防災協会)
1991 (平成3)年 「あと施工アンカー設計読本」発刊(建築技術)
2001 (平成13)年 「既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震改修設計指針 同解説」2001年改訂版(財 日本建築防災協会)
2006 (平成18)年
「あと施工アンカー設計指針(案)・同解説」(・日本建築あと施工アンカー協会)
「あと施工アンカー・連続繊維補強設計・施工指針」(国土交通省住宅局建築指導課)
2010 (平成22)年 「各種合成構造設計指針・同解説」改定(日本建築学会)