トンネルウイザード

 

概要

  • 簡単な3次元トンネルモデルが手軽に作成できるウイザードです。トンネルを貫通しない地層と地表面を考慮した3次元トンネルがモデル化できます。

  • ウイザードは全体4つのタブ(一般、吹き付けコンクリート&ロックボルト、掘削、メッシュ)で構成されてあり、全てのタブにデータを正しく入力してトンネルモデルの作成ができます。材質の定義まで一度に実行できるのでGTS NX プログラムを駆動して別度の作業なしで直ぐにトンネルウイザードメニューを使用して作業できます。ウイザードのデータはユーザーがよく使用するデータをデフォルトとして設定したり、別度のトンネルウイザードの保存ファイルを作成して類似なトンネル解析時に既存トンネルモデルの一部変数のみ修正して素早いモデルの作成ができます。

  • トンネルモデルウイザードはモデル化されてない場合に使用可能です。モデルが存在する場合にはトンネルモデル化イザードは実行できません。

 

手法

Demo動画ダウンロード

 - トンネルモデル化ウィザードの使用方法

一般

 

 

トンネルの数とトンネルの形状、掘削手法を設定します。

まず、トンネルの全断面をモデル化するか判断面(対象(右))をモデル化するか決定します。トンネルモデル化ィザードを使って作成したもでるは後で修正すると自動的に設定された施工ステージと結果データなどが使用できなくなるので注意して下さい

 

[トンネルの形状]

トンネルの形状を決定します。サークル、3ポイントサークル、5ポイントサークルを支援します。指定したトンネルの形状によってトンネルを定義するための諸元項目が変わります。入力ガイドを設定するとトンネルの形状と入力値の関係がトンネルウィザードダイアログに表示され、これを参考にして変数を入力します。参考にトンネルの形状を定義する入力値はジオメトリ>ポイント&カーブ>トンネルとも同じです。

 

<サークル>                                <3ポイント・サークル>                                      <5ポイント・サークル>

   

[プロパティ]

トンネル周辺の地盤材料を入力します。トンネルウィザードを使用してモデルを作成すると、トンネルとトンネル周辺部の長方形領域の地盤形状が基本的に作成でき、オプションで基本地盤の上部の地層と地表形状が追加されたモデルが得られます。基本モデルとはトンネルとトンネル周辺部の長方形領域の地盤形状を意味します。基本形状は単一の材質で構成できます。プロパティは特性/座標系/関数で定義する材料/プロパティと同じです。

 

[掘削手法]

トンネル断面の掘削手法を決定します。FEA NXでは [全断面カット] 以外にも [ベンチカット1]、[ベンチカット2]、[リングカット1]、[リングカット 2]、[CDカット]に対する断面形状をサポートします。

 

<全断面カット>                                     <ベンチカット1>                                         <ベンチカット2>

 

<リングカット1>                                     <リングカット2>                                              <CDカット>

吹き付けコンクリート & ロックボルト

 

 

吹き付けコンクリート & ロックボルトタブでは吹き付けコンクリートとロックボルトの作成、それぞれの種類とプロパティ、配置形状などを決定します。

 

吹き付けコンクリート、軟化考慮吹き付けコンクリート、ロックボルトの作成をチェックボックスを使って設定し、プロパティを入力します。吹き付けコンクリート、軟化考慮吹き付けコンクリートは板要素で定義し、ロックボルトはエンベデッドトラス要素で定義します。

プロパティは特性/座標系/関数で定義する材料/プロパティと同じです。吹き付けコンクリート & ロックボルトのプロパティは必ず構造特性で定義されている必要があります。

 

[中間壁に吹き付けコンクリート追加]

トンネルの掘削手法がCDカットの時、アクティブ化されて中間壁に吹き付けコンクリートを設置するかを決定します。

 

[ロックボルト]

個数、分割長さ、ロックボルト間の間隔(接線方向間隔)を入力します。

·        ロックボルト増減数

ロックボルトを角施工ステージごとに違うように配置するかを決定するオプションです。+1に指定した場合には一番目の施工ステージでは個数に指定した個数のロックボルトが作成されて二番目の施工ステージでロックボルトが一個増え、再び三番目の施工ステージでは個数に指定した個数のロックボルトが作成される。-1に指定した場合には一番目の施工ステージでは個数に指定した個数のロックボルトが作成されて二番目の施工ステージでロックボルトが一個減り、再び三番目の施工ステージでは個数に指定した個数のロックボルトが作成される。

 

[中間壁にロックボルト追加] オプションの場合、トンネルの掘削手法がCDカットの時にアクティブ化されて中間壁にロックボルトを設置するかを決定します。

 

         

         <ロックボルト>                               <中間壁にロックボルト追加>

 

[入力ガイド]や[作図表示]を使ってリアルタイムで描かれる断面の形状が把握できます。

 

掘削

 

 

施工ステージ別トンネルの掘削について決定します。

トンネルの前から後の片方向へ掘削するか、トンネルの前後両方から掘削するかを決定します。両方の場合はトンネルが貫通される直前までプログラムが施工ステージを作成してくれます。トンネルが貫通される支点からの施工ステージはユーザーが直接作成しなければなりません。

 

トンネルの数を2でモデル化した場合、まず、掘削を始めるトンネルを指定します。

 

[1次掘削後のステージ定義]

掘削が起きた後、吹き付けコンクリートとロックボルトが作成されたステージの間隔を入力します。例えば、1で入力した場合には掘削が起きて次の施工ステージで吹き付けコンクリートかロックボルトが作成されます。

軟化吹き付けコンクリートを作成する場合には軟化吹き付けコンクリートが入力した値によるステージに作成されて次の段階で硬化されます。

 

[2次掘削トンネル]

併設トンネルをモデル化した場合には後で掘削するトンネルが掘削される時点を入力します。例えば、2を入力した場合に先に掘削されるトンネルが掘削されて2ステージ後に他のトンネルが掘削され始めます。両方のトンネル全部に吹き付けコンクリートとロックボルトが作成される時点は1次掘削後のステージ定義によって決定されます。

 

[掘削長さ]

各施工ステージ別掘削長さを指定する項目です。掘削長さを入力するとトンネル長さ合計は自動的に計算されて表示されます。各施工ステージ別掘削長さをコンマや空白で繋いで入力します。繰り返される長さは回数@長さで入力できます。例えば 2、2、2、2、3、4の長さで掘削する場合には‘2、2、2、2、3、4'で入力したり、4@2、3、4で入力できます。

深は各施工ステージで掘削方向に作成される要素の個数を意味し、解放で必要な場合には ボタンをクリックして各ステージ別掘削解放率が入力できます。

 

[ロックボルトは一間隔]

各施工ステージ別ロックぼろとの作成位置を入力します。自動的に各ステージの掘削長さの中間位置にロックボルトが作成できてユーザーが直接間隔と角度を入力してロックボルトの作成位置を調節することもできます。

間隔はロックボルトが作成される位置をトンネルのスタート部分と前段階のロックボルトが作成された位置を使って表します。

角度はトンネルの長さ方向とロックボルトが成す角度を意味します。

メッシュ

 

 

メッシュの形状と地層、地表面形状について入力します。

トンネルの位置ではモデルの深さ、底面からの高さ、側面からの距離、併設トンネルをモデル化した場合にはトンネルの間の距離を入力します。

各境界距離はトンネルの底面幅に対する倍数で入力されます。

 

[地盤モデル化]

上部地層をモデル化します。上部地層をモデル化する手法は実際と荷重手法があります。

実際は実際にメッシュを作成してモデル化を行う手法であり、荷重は地表面形状を直接モデル化せず、圧力荷重で処理する手法です。

基準高は地層や地形を作成するために入力した値に加算される基本高を意味します。

地層形状はトンネル上部に位置した形で新規ボタンを使って複数の地層が作成できます。各地層の材料及び特性は特性/座標系/関数で定義する材料/特性と同じです。

·    x

モデル幅の方向に沿って地層の形状を入力します。Xには幅方向の座標を入力します。トンネルを正面から見たときの左下の角が原点です。

·    値

各x座標位置での高さを入力します。Xと値を入力すると、右側に入力した形状が描かれます。

·    z

トンネルの方向に沿って地層の形状を入力します。Zにはトンネル長の方向座標を入力します。正面から見たとき

·    オフセット

各z座標からの高さの値を入力します。高さの値は直前の値を基準に高さの変化量を入力します。

 

[地表]

地表面をモデル化します。地表面はグリッド面と同様に仮想のグリッドを作成してグリッドの交点での高さを入力して作成します。テキストファイルで作成された地形の高さを入力することもできます。

地形の材料及び特性は特性/座標系/関数で定義する材料/特性と同じです。

 

 

[[メッシュサイズ]

トンネルに作成されるメッシュの大きさを入力します。トンネル(内部)の場合、ユーザーが直接メッシュサイズを入力し、メッシュの境界部分はトンネルに作成されるメッシュサイズに対する倍数で入力されます。自動的に設定する場合、プログラムが自動的に境界の要素の大きさを設定します。

 

ファイル

保存したトンネルウィザードの保存ファイル(*.wzd)を読み込みます。

 

保存

現在トンネルウィザードに入力された値をトンネルウィザードの保存ファイル(*.wzd)で保存します。

 

初期化

現在トンネルウィザードに入力された値をトンネルウィザードに入力された値をデフォルトに指定します。

 

すべて初期化

現在トンネルウィザードに入力された値をすべて除去してトンネルウィザードのデフォルトで再設定します。