セグメント紹介
優れた耐震性
耐震設計について
- ミニシールドセグメントで構築されたトンネルの耐震計算は、（社）日本下水道協会発行『下水道施設の耐震対策指針と解説－1997年度版』に準拠して行い、設計で想定する地震動に対しトンネルの縦断方向および鉛直断面の安全性を照査します。ここで、耐震性能レベル１とは、管渠の流下能力を確保すること、レベル２とは、流下機能を確保することと定めてあります。
トンネル縦断方向の検討は、継手構造が類似している「差し込み継手構造の円形管きょ」の耐震計算に準じて行い、地震動によるリング継手の目地開き量と屈曲角を算定し、管路の使用目的に支障ないかどうかを照査します。
継手の屈曲角度の許容値θaは、リング間継手部の一部がδａ開いた場合を想定し、図の式により求めています。 Ｄｃはセグメント図心径です。
優れた耐震性を実証
阪神・淡路大震災 （兵庫県南部地震）
1995年1月17日未明、阪神地域を襲った「兵庫県南部地震」で、道路、鉄道、ビル、住宅は壊滅的な被害を受け、ライフラインにも大被害をもたらしました。
ミニシールド工法研究会では、施工中のミニシールド現場と施工済のミニシールドトンネルについて各起業者の許可を得て、全16ケ所（延長7,500m、11,400リング）の調査を実施しました。
調査によると管路においては、セグメント破損と目地剥離が2リング、目地剥離13リングが見られました。セグメント数から見るとセグメント破損率は0.02％、目地剥離率は0.13％、これらに伴う浸入水率は0.07％との調査結果が出ました。この調査により、ミニシールドトンネルのすぐれた耐震性が証明されました。
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ミニシールドトンネルの地震調査位置
宮城県北部地震
最大震度６強の強い揺れを観測した2003年7月26日の宮城県北部地震後の調査の結果でも、ミニシールドトンネルへの被害はありませんでした。
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RCセグメント部異常なし
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鋼製セグメント部異常なし
東日本大震災 （東北地方太平洋沖地震）
東日本大震災は、マグニチュード9.0という人類史上最大級の地震動と高さ10mを超える大津波により、様々なライフラインに甚大な被害を与えました。東日本大震災後に各地のミニシールドトンネルの被害状況を調査したところ、セグメント本体に損傷は認められず、若干の目地部漏水、目地材破損程度と非常に軽微な被害である事を確認しました。中でも2003年宮城県北部地震と2011年東北地方太平洋沖地震の二度にわたる大地震に遭遇し、被害が大きいと予想された宮城県東松島市矢本地内のミニシールドトンネルは、被害が非常に軽微であり、ミニシールドトンネルに優れた耐震性能があることが実証されました。
| 調査場所 | 宮城県東松島市 |
|---|---|
| 管路概要 | 汚水管内径1200mmミニシールドトンネルL＝1341m |
| 施工年 | 1996年（地震時築15年経過） |
| 震災概要 | 震度6強 津波による浸水水没 |
| 耐震結果 |
セグメント破損率 ……… 0.00％ 目地材剥離率 …………… 0.05％ 侵入水率 ………………… 0.05％ 津波影響：海水の流入による堆積物、付着物が認められた。 |
|---|---|
| 総合評価 | 下水道の供用には支障が無いと判断できる。 |
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現場調査レポート
地震データ出典：気象庁ホームページ
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震度分布図（東松島市周辺）
地震データ出典：気象庁ホームページ
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津波浸水範囲（東松島市矢本周辺）
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管内調査状況
