氏名 後藤 健吾
論文題目 グリス流動抵抗によりセグメントに作用する荷重の実験的解明
指導教官 杉本 光隆
近年,都市の地下構造物はますます輻輳し,それに伴ってシールドトンネルの更なる大深度化，急曲線化が進んでいる．加えて，コスト縮減の流れを受け，セグメントの薄肉化および幅広化が進んでいる．これらのことから，施工時にセグメントに発生する応力は以前より増大する傾向にあり，施工中のトンネルに発生する不具合が顕在化してきている．
そこで，本研究では，施工時荷重として影響がもっとも大きいと考えられるテール部作用力のうち，未解明であるグリスがワイヤブラシを通過する時のグリスの流動抵抗を定量的に求めることを目的として，ワイヤブラシとグリスを用いた要素実験を行った．本研究では，ワイヤブラシ幅（300mm），ワイヤブラシ単位幅当たりのグリス透過流量（ピストン貫入速度10，30，50mm/min），ワイヤブラシ背面の水圧（0，100，300，500kPa），テールクリアランス(35，25，15，5mm)で，実験を行った．以下に得られた結論を列記する．
(1) ピストン貫入速度が増加すると，グリス圧のピーク値，収束平均（以後，ピーク，収束平均と呼ぶ）は増加する．
(2) 収束平均，ピークともに，ピストン貫入圧＞グリス圧（切羽側）＞グリス圧（テール側）となった．これは，グリスとグリスボックスの摩擦抵抗のためと考えられる．
(3) ピストン貫入圧，グリス圧は，貫入速度10〜50mm/minで，テールクリアランス35mmでは，ワイヤブラシ幅100mm≒ワイヤブラシ幅300mmだが，テールクリアランス5mmでは，ワイヤブラシ幅100mm＞ワイヤブラシ幅300mmとなった．
(4) ピストン有効貫入圧，有効グリス圧は，水圧(拘束圧)が増加すると,減少する．
(5) グリスと鉄の摩擦力は，ピーク＜収束平均となった．収束平均の方が，グリスとグリスボックスの摩擦抵抗が発揮されていることから，グリスと鉄の動的摩擦係数としては，収束平均の摩擦係数を用いた方がよいと考えられる．収束平均の場合，付着力cは0.92〜1.46kPaとなった．
(6) グリスの流動抵抗力fは，ピーク＞収束平均で，ピークは流量qとともに増加する．また，ピストン貫入速度30mm/min以上では，収束する傾向にある．
(7) グリスの流動抵抗fとグリスの流量qの実験式を提案した．
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