氏名　深田　和志
学位の種類　博士（工学）
学位記番号　博甲第227号
学位授与の日付　平成13年3月26日
学位論文題目　シールド工法の発進到達壁における繊維補強発泡ウレタン（FRFU）複合構造の開発
論文審査委員
　主査　教授　丸山　久一
　副査　助教授　下村　匠
　副査　教授　海野　隆哉
　副査　教授　丸山　暉彦
　副査　助教授　杉本　光隆

• 論文目次
• 論文要旨

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第1章　序論
1．1　本研究の背景と目的　p.1
1．2　既往の研究　p.5
1．3　シールド工法の発進到達壁における繊維補強発泡ウレタン（FRFU）複合構造の概要　p.7
1．3．1　概要　p.7
1．3．2　適用範囲　p.10
1．3．3　施工フローと施工事例　p.12
1．4　本論文の構成　p.15
参考文献（第1章）　p.17

第2章　FRFU部材の力学的特性
2．1　はじめに　p.18
2．2　FRFUの基礎物性　p.18
2．3　FRFU部材の構成方式　p.20
2．3．1　目的　p.20
2．3．2　試験概要　p.20
2．3．3　試験結果と考察　p.22
2．4　FRFU部材の力学的特性　p.23
2．4．1　目的　p.23
2．4．2　試験概要　p.23
2．4．3　試験結果と考察　p.25
2．5　第2章まとめ　p.33
参考文献（第2章）　p.34

第3章　FRFU部材とH鋼部材の接合方法の開発
3．1　はじめに　p.35
3．2　接合方法の選定　p.35
3．2．1　目的　p.35
3．2．2　試験概要　p.36
3．2．3　試験結果と考察　p.38
3．3　実物大試験体による確認　p.44
3．3．1　目的　p.44
3．3．2　接合方法の決定　p.44
3．3．3　試験概要　p.46
3．3．4　試験結果と考察　p.47
3．4　第3章のまとめ　p.55
参考文献（第3章）　p.56

第4章　FRFU部材と鉄筋コンクリート部材の接合方法の開発
4．1　はじめに　p.57
4．2　接合方法の選定　p.57
4．2．1　目的　p.57
4．2．2　試験概要　p.58
4．2．3　試験結果と考察　p.61
4．3　接合方法の決定　p.68
4．3．1　支圧アンカーの引張試験　p.68
4．3．2　コッターによるせん断試験　p.71
4．3．3　接合方法　p.74
4．4　実物大試験体による確認試験　p.75
4．4．1　目的　p.75
4．4．2　試験概要　p.75
4．4．3　試験結果と考察　p.77
4．5　第4章のまとめ　p.82
参考文献（第4章）　p.83

第5章　FRFU部材の切削性
5．1　はじめに　p.84
5．2　FRFU部材の切削特性の確認　p.84
5．2．1　相似カッタービットによる切削試験　p.84
5．2．2　ローラービットによる切削試験　p.90
5．2．3　FRFU部材の切削特性　p.94
5．3　実施工による切削性の確認　p.94
5．3．1　柱列式連続壁タイプでの切削試験　p.94
5．3．2　地中連続壁タイプでの切削試験　p.99
5．4　第5章まとめ　p.102
参考文献（第5章）　p.103

第6章　施工性能
6．1　はじめに　p.104
6．2　柱列式連続壁タイプの施工性能試験　p.104
6．2．1　目的　p.104
6．2．2　試験概要　p.104
6．2．3　試験結果と考察　p.106
6．3　地中連続壁タイプの施工性能試験　p.109
6．3．1　目的　p.109
6．3．2　試験概要　p.109
6．3．3　試験結果と考察　p.110
6．4　経済性評価　p.115
6．4．1　試積算条件　p.115
6．4．2　試積算結果と考察　p.118
6．5　第6章まとめ　p.120
参考文献（第6章）　p.121

第7章　結論　p.122
参考文献（第7章）　p.125

謝辞　p.126

　本論文は、「シールド工法の発進到達壁における繊維補強発泡ウレタン（FRFU）複合構造の開発」と題し、本開発にあたって、求められる要求性能である構造性能と施工性能について研究を行ったものであり、以下の7章より構成されている。
　第1章「序論」では、研究の背景と目的、要求性能、既往の研究、本開発技術の概要および論文の構成について述べる。
　第2章「FRFU部材の力学的特性」では、FRFU部材の構造材料としての可能性を追求するため、FRFU部材の力学的特性の確認を行った。FRFU部材は、ガラス繊維が長尺方向にのみ混入されているため、繊維方向と繊維直角方向で強度特性が異なる異方性の材料である。そこでFRFU部材の力学的特性を把握するため、実物大モデルでの載荷試験を実施した。その結果、FRFU部材の破壊性状、耐力、形状効果等が確認でき、FRFU部材は土圧・水圧に耐えられる構造材料であることが明らかとなった。
　第3章「FRFU部材とH鋼部材の接合方法の開発」では、FRFU部材とH鋼部材を接合した複合部材の構造材料としての可能性を追求するため、両者の接合方法としてコッター式接合と接着式接合を考案した。それぞれについて載荷試験を実施した結果、接合部の破壊性状、耐力、剛性が確認でき、最適な接合方法として接着式接合を提案した。さらに実物大モデルでの載荷試験を実施した結果、接合部はFRFU部材と同等の耐力を有し構造材料として利用できることが明らかとなった。
　第4章「FRFU部材と鉄筋コンクリート（RC）部材の接合方法の開発」では、FRFU部材とRC部材を接合した複合部材の構造材料としての可能性を追求するため、両者の接合方法として機械式接合、アンカー式接合、フレア式接合を考案した。それぞれについて載荷試験を実施した結果、接合部の破壊性状、耐力が確認でき、接合方法としてアンカー式接合を選定した。さらに施工性・経済性から評価して実用的な支圧アンカー接合を提案し、実物大モデルでの載荷試験を実施した結果、接合部はRC部材と同等の耐力を有し構造材料として利用できることが明らかとなった。
　第5章「FRFU部材の切削性」では、FRFU部材の切削特性試験と、実施工による切削性試験を行い、シールドカッタービットがFRFU部材を破壊することなく切削できること、また切削くずがシールド機内に閉塞することのない大きさであることを確認した。
　第6章「施工性能」では、FRFU部材をH鋼に複合した柱列式連続壁と、FRFU部材をRCに複合した地中連続壁について現場施工試験を行い、FRFU部材を複合させた土留め壁は、複合させない土留め壁と同様の建込み精度、止水性等を有することを確認した。最後に、経済性評価を行い、従来工法と比べてコスト低減、工期短縮につながることを確認した。
　第7章「結論」では、本研究で得られた結論をとりまとめ、さらに本研究成果の波及効果について展望した。