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2012年12月 3日 (月)

アンカーボルト

トンネル崩落:天井つり具のボルト脱落 死者9人に(毎日新聞)

 中日本高速によると、つり金具の上端は、トンネル最上部の内壁に2本のボルト(長さ230ミリ、直径約16ミリ)で固定されたT字形の鋼材(長さ6メートル)に、1本のボルトで固定してあった。下端もT字形鋼材に同様に固定され、この鋼材の上に左右から2枚の天井板を乗せてある構造だった。

図を見るとM16アンカーボルトの埋め込み深さは130mmですね.
全長が230mmあるってことはたぶんケミカル・アンカーかな.

アンカーボルトの抜け方には三種類あります.
以下はM16,埋め込み130mm,コンクリート強度は適当に24N/mm2ぐらいにしたときのざっくりした計算例です.

  1. ボルト鋼材の破断:ボルトがぶっちぎれる状態.M16だと1本あたり約37kN,トンで言うと9.8で割って約3.8t,ただし土木における長期の場合の逓減率が1/3なので約12.3kN(1.26t)ぐらい
  2. コーン状破壊:ボルト周りのコンクリートが耐えきれなくなるとコンクリート部分が45度の円錐状に剥がれる.この強度は逓減後 約17.5kN(1.78t)ぐらい
  3. 付着力不足:ボルトはちぎれず,コンクリートも剥がれず,『ズボッ』と抜けてくるような状態.この強度は逓減後 約20.4kN(2.1t)ぐらい

逓減前の最大強度もいくらか割り引いておかなきゃいけないのかな?
上記のうち,どんな抜け方をしているかを目視すれば劣化していた部分がわかるでしょうね.

このアンカーが600mmピッチですか,天井板の質量が約1.1t/枚,それに隔壁の質量がありますから間にあっていたとしてもそんなには余裕がない(私の勝手な主観)ように思います.(まあ,強度劣化を見越してそんなに過大な設計もできませんね.)
常時微振動もあるでしょうしねえ.
しかも35年以上点検してないとなると...

常時引き抜きの力がかかっているアンカーボルトってなんか不安です.

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コメント

大変な事故ですね、被害に遭われた方は可哀そうです

ああいう構造とは知りませんでした
確かに常に引っ張り圧力がかかるのですね
管理点検も難しい筈ですが「想定外」だったのか
トンネルが怖くなりました、海底だと尚更です‥
空港や千葉方面、ブルブル

投稿: sky | 2012年12月 4日 (火) 06時44分

skyさん

上記の3番目,ズボッと抜けた可能性があるようですね.
接着剤の劣化というか,コンクリートも含め接着面の劣化なんでしょうね.
実はケミカルアンカーはけっこう信頼していたのですが,施工不良ということはないのかなー?と思ってます.
35年点検せずっていうのはマズいと思います.

ケミカルアンカーは某社のクランクアップタワーを固定するのにも使いますね.
普通はボルトの破断強度以上の接着力があるとしているわけですが..

トンネルはこういう天井でなければ落ちてはこないと思います.
最近のはほとんどシールド工法ですし,Rのついたセグメントが見えているようなトンネルならば落ちてはこないですね.
まあ,トンネル火災とか怖いですから用心には越したことはありませんが.

投稿: Yamada | 2012年12月 4日 (火) 08時06分

ケミカルアンカーの劣化か周辺コンクリートの劣化か、わかりませんが
かなりの年数が経過していますから何が起こるか経験値ないでしょう。
でも、そんなの叩いたくらいで劣化状況が判るものでしょうか。
まとめて抜けているんですよね?

JR1AIB が直後に現場付近を走行していて高速降ろされたそうです。
出掛ける間際に手間取り遅れていなかったら危なかったかも、と。
間一髪ですね~。

投稿: JA7RHJ/熊谷 | 2012年12月 4日 (火) 08時24分

熊谷さん
まとめて抜けているのは一箇所が耐えきれなくなって落ちる時,隣のボルトにかかる応力の負担が増えますし,動的な衝撃もあるので連鎖的に..ってことだと思います.
それでも所定の強度の余裕があればもっと限定的で済んだのかもしれませんね.

そうですか,AIBさん危なかったですね.
交通量多いですからねえ,こちらの高速と違ってHi

投稿: Yamada | 2012年12月 4日 (火) 08時29分

みちのく有料道路のトンネルや仙岩トンネルなんかも同じ構造らしいですね。
まあ ああいう構造だとケミカルアンカーだな~とは思っていましたけど、苛重に対する安全度をどの程度見ていたんだろうか?
国交省関連の現場も何度か経験しましたけど忘れちゃったなHi
ボルト1本ごとに強度計算させられて大変だったにゃ・・

投稿: jh7めv/職場だよ | 2012年12月 4日 (火) 08時48分

あと施工アンカーは資格制度があるね.
M16だと特二種か第一種施工士かな.

コンクリート強度の劣化具合,クラック,いろいろ調査してみる必要があるね.

常時引き抜き...スペック上大丈夫でもやっぱり気持ちが悪いですね.

投稿: Yamada | 2012年12月 4日 (火) 16時59分

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