INVESTIGATION OF CONTACT BETWEEN SHIELD AND SEGMENT UNDER EXCAVATION ON SEGMENT CRACK BASED ON NUMERICAL ANALYSIS

シールドテールとセグメントの接触を考慮した施工時荷重の解析的検討

To classify the cracks observed in used shield tunnels based on their occurrence factor, this paper proposes the estimation method of cracks caused by the contact between shield machine and segments during excavation. The distribution of stress on segment rings and the location of cracks are calculated based on 3-dimensional FEM (finite element model) by inputting the acting force calculated by 2-dimensional contact analysis. The 3-dimensional FEM is verified by means of simulation for an element test. The influence of stiffness at shield tail part, jack pattern and ground reaction coefficient and others is clarified based on parameter study assuming the real railway tunnels.　供用中のシールドトンネルに見られるひび割れの発生原因を選別することを目的として，施工時にシールドテールとセグメントの接触により発生したひび割れを特定する手法を検討した．これは，シールド機のテールとセグメントリングをモデル化した二次元接触解析で接触による作用荷重を算出し，これを複数のセグメントリングをモデル化した三次元FEMに入力することにより，セグメントに発生する応力の分布やひび割れの発生位置を把握するものである．要素実験のシミュレーションを通して三次元FEMの適用性を確認するとともに，実トンネルを想定したパラメトリックスタディを行い，裏込注入材の介在によるテールシールの剛性の違い，ジャッキパターン，地盤反力係数がひび割れ発生位置に及ぼす影響を把握した．

• Record URL:
  https://doi.org/10.2208/jscejte.69.73
• Summary URL:
  http://scholar.google.com/scholar_lookup?title=INVESTIGATION+OF+CONTACT+BETWEEN+SHIELD+AND+SEGMENT+UNDER+EXCAVATION+ON+SEGMENT+CRACK+BASED+ON+NUMERICAL+ANALYSIS&author=H.+KIMATA&author=T.+NAKAYAMA&author=K.+Tsuno&author=K.+KAYUKAWA&author=S.+KONISHI&publication_year=2013
• Availability:
  • Find a library where document is available. Order URL: http://worldcat.org/issn/21856575
• Authors:
  • KIMATA, Hirotaka
  • NAKAYAMA, Takashi
  • Tsuno, Kiwamu
  • KAYUKAWA, Koji
  • KONISHI, Shinji
• Publication Date: 2013

Language

• English
• Japanese

Media Info

• Media Type: Web
• Pagination: pp 73-88
• Serial:
  • Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. F1 (Tunnel Engineering)
  • Volume: 69
  • Issue Number: 1
  • Publisher: Japan Society of Civil Engineers
  • ISSN: 2185-6575
  • Serial URL: https://www.jstage.jst.go.jp/browse/jscejte/-char/en

Subject/Index Terms

• TRT Terms: Cracking; Excavation; Finite element method; Shielding (Tunneling); Stiffness; Stresses; Tunnels
• Subject Areas: Bridges and other structures; Railroads; I25: Design of Tunnels;

Filing Info

• Accession Number: 01504759
• Record Type: Publication
• Source Agency: Japan Science and Technology Agency (JST)
• Files: TRIS, JSTAGE
• Created Date: Jan 27 2014 9:40AM