平成２６年度構造物技術交流会１. 背景・鉄道土留め構造物の健全度診断土留め擁壁の健全度診断構造物技術研究部（基礎・土構造物） l健全度A（不健全）と健全度B（健全）の判別が重要 l土留め構造物の場合、個別検査は入念な目視で行われる中島進定量的な健全度診断指標が望まれる Railway Technical Research Institute 2 ２. 背景・鉄道土留め構造物の健全度診断土留め構造物の変状段差衝撃振動試験 ■安定に関わる変状・沈下、傾斜、はらみ出し傾斜圧ざ、段差などひび割れ排水孔打ち継ぎ目 □劣化に関わる変状・浮き・剥落、排水孔の排水溝の機能低下 u安定に関わる変状は、（特に初期段階において）目視で確認できないものもあり、重篤な変状に進展しやすい。安定に関わる変状に関する非破壊の診断手法の開発が必要固有振動数の実測値と標準値を対比 10 12 速度計振幅値（kine・sec） 0.08 各ステップで衝撃振動試験を実施 Step1 Step6 Step10 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 時間 ( sec ) 固有振動数 (7.69 Hz) b) 0.02 明瞭なピーク 0.01 0.00 0 5 10 15 20 25 180 固有振動数 (7.69 Hz) c) 270 90 0 5 10 15 20 25 ４．衝撃振動試験の既設土留め擁壁への適用変位2mm 4 6 8 載荷ステップ 0.0 0.03 振動数 (Hz ) 変状の進展と振動特性に明瞭な相関を確認 0.04 振幅（kine・sec）載荷重（ kN） 3.7m 2 -4 0 重錘 0 -2 Railway Technical Research Institute 4 変位10mm 初期状態 0 360 ⇒健全度を評価 Railway Technical Research Institute 3 ４．実物大載荷試験への適用 a) 2 振動数（Hz ）目詰まりなど沈下 4 ( 度) 打ち継ぎ目ずれ３．衝撃振動試験の概要位相角浮き・剥落振幅 (cm/s *速度 s)(cm/s) Railway Technical Research Institute 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 健全な石積み壁不健全な石積み壁 0 20 40 60 振動数（Hz） 80 100 不健全な石積み壁の特徴 ○低振動数側の応答が卓越 0.00 10 20 30 40 50 ○全体的に振幅値が大きい数値化した指標により健全度診断を行う方法を検討振動数（Hz） Railway Technical Research Institute Railway Technical Research Institute 1 ５．健全度診断指標６．既設石積み壁への適用 40Hz 100Hz 振動数不健全な石積み壁の特徴 ○低振動数側の応答が卓越スペクトルスコアSSを指標 ○全体的に振幅値が大きいスペクトル面積SAを指標スペクトル面積；SA（kine） 1.0 健全な石積み壁不健全な石積み壁実物大載荷試験 0.8 0.6 0.4 健全 0.7 スペクトル面積；SA（kine） 0.6 健全なもたれ壁不健全なもたれ壁補強を実施したもたれ壁不健全 0.2 0.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 スペクトルスコア；SS スペクトル面積SA、スペクトルスコアSSの閾値を設定することで、健全度診断を行うことが可能 Railway Technical Research Institute ７．既設もたれ壁への適用不健全な石積み壁 ⇒安定に関わる変状が認められる石積み壁と定義全６８例 Railway Technical Research Institute ８．まとめ既設土留め擁壁の健全度診断法として、衝撃振動試験の適用性を検証全２７例 0.5 l 不健全な土留め擁壁では、低振動数側の応答の卓越、振幅値の増大を確認 0.4 0.3 補強前 0.2 0.1 0.0 0.0 補強後 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 SA・SSの減少により補強効果も評価スペクトルスコア；SS 石積み壁と同様に、SA、SSの閾値を設定することで健全度診断を行うことが可能 Railway Technical Research Institute l 安定に関わる変状を抽出する指標として、スペクトル面積（SA）、スペクトルスコア（SS）を提案 l 既設石積み壁、もたれ壁を対象として、提案手法の妥当性を確認 Railway Technical Research Institute 2