地中送電線調査設計

NATM設計の事例

 都市部の大規模地中送電線路は、シールド洞道が主体となります。
 地中送電線では、シールドの中間にケーブル接続用の拡幅部が必要となることがあります。弊社では、接続部の拡幅工法としてNATMを駆使して、シールド洞道内部から切り広げる工法に取り組み、コスト低減に寄与しました。
 都市部でのNATM工法採用にあたり、シールド断面からの拡幅NATM施工時の安定性および地表面をはじめとする周辺地盤へ及ぼす影響について、FEM解析を行って検討しました。

拡幅断面図

 解析手法としては、有限要素法(FEM)を用いた数値解析とし、2次元弾性解析(応力変形解析:平面ひずみ問題)を行いました。解析には、2次元FEM解析プログラム「2D−σ:株式会社 地層科学研究所」を使用しています。

 トンネル掘削が周辺地山及び構造物に与える影響を解析するためには、まずトンネルを掘削する前の地山の初期応力を求め、つぎにトンネル内部の要素を削除するとともに掘削面に掘削相当外力(初期地山応力に応力解放率を乗じた節点力)を作用させて、変位及び応力を求める必要があります。
 この際、掘削時の切羽保持,裏込注入及びセグメント覆工、トンネル支保工などの地山安定に寄与する効果を考慮して応力解放率を設定し解析を行いました。

シールドトンネル内からの拡幅NATM施工時のFEM解析モデル図

シールドトンネル内からの拡幅NATM施工時の変形図

お問合せ:
九州電技開発株式会社
地中送電技術部 土木調査設計グループ
TEL:092-533-5180

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