概要

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https://www.mizuhogroup.com/bank/what-we-do/moleman-cn/

シールドトンネルの断面力を解析するプログラムです。「村上-小泉法」に基づき横断方向通常版、横断方向逐次版、縦断方向解析版があります。

Moleman-iの概要

当社においては、村上氏（早稲田大学 名誉教授）、小泉氏（早稲田大学 名誉教授）により提案されたM-K法を用いた、シールドトンネル断面力解析システム「Moleman-i」を開発・販売しています。Moleman-iの特徴としては、以下の図に示すように、シールドトンネルの特徴である、「セグメント継ぎ手」、「リング継ぎ手」、および「千鳥組の添設効果」を考慮することで、従来の慣用法モデル、多ヒンジ系モデル、修正慣用法モデルに比べ、合理的な検討評価を行うことができます。

回転ばね算出モデル

Moleman-iでは村上・小泉（1980）^*で提案されている手法を用いてセグメント継ぎ手の回転ばね定数を算出することができます。

• * 村上博智、小泉淳：シールド工事用セグメントのセグメント継手の挙動について、土木学会論文報告集、Vol.296、pp.73-86、1980.

解析事例

Moleman-iでは、トンネルに関わる多様な解析を実施することが可能です。

横断方向解析

・セグメント継手の剛性低下、千鳥組の考慮、地盤との連成を考慮した地盤ばねを取り入れた解析モデルを構築し、変形、断面力を算出します。
・最大50リングまでモデル化可能です。
・セグメント継手の回転ばね算出機能を有しています。
・セグメント本体、セグメント継手、リング継手、地盤ばねの非線形性に対応しています。
・一次元地震応答解析と組み合わせることで応答変位法による耐震検討も可能です。

逐次解析

・シールドトンネルの施工過程や補強材追加などを考慮可能な解析機能です。
・50ステップまで解析ステップを設定可能です。また、前ステップの計算結果を持ち越す逐次解析が可能です。地盤ばね反力、セグメント継手反力、リング継手ばね反力、1、2次覆工間ばね反力も持ち越し可能です。
・ステップごとにリング数の変更やセグメント継手、地盤ばねをステップごとに個別に設定できます。
・逐次解析のステップごとに、部材の剛性変化により発生する内力・解放力を自動算出し、考慮することができます。

縦断解析

・縦断方向の解析ではシールドトンネルの縦断方向挙動をもとにセグメントの各種設計解析を目的としており、シールドマシンによる推進反力、地盤沈下を表現した強制変位などの外力による静的解析のほかに、耐震解析機能として、位相原点、振幅などを考慮した正弦波による周波数応答解析、時刻歴変位による準動的解析が可能です。
・リング継手の回転ばね算出機能を有しています。

研究会

シールドトンネル研究会

当社では、1985年より早稲田大学村上名誉教授、小泉名誉教授のご指導を受け、シールドトンネルの横断方向および縦断方向の計算プログラム「Moleman-i」の開発・販売を、また1993年よりプログラムをより有益的にご利用いただくために「Molemanシリーズユーザ会」を開催してまいりました。

シールドトンネルは都市部のトンネルとして、安全性や経済性に優れていることなどにより、大都市のライフラインを形成する重要な施設です。近年、シールドトンネルは大深度化および大断面化、トンネルの用途や施工上検討に基づく形状の複雑化などシールドトンネルの設計や解析に際して、より合理的なモデル化が要求されてきております。

このような背景を踏まえ、プログラムの使用方法に限定した「Molemanシリーズユーザ会」を発展改組し、シールドトンネルの設計・施工・維持管理などの最新情報および意見交換を行う、早稲田大学小泉先生を技術顧問として、1995年より『シールドトンネル研究会』を発足いたしました。

本研究会は、シールドトンネルに携わる研究者、技術者を対象に、シールドトンネルに関する最新情報の提供、地下空間の有効利用に関する技術的課題をみなさまとともに考え、議論することを目的としています。

2024度までに、56回の技術討論会（現場見学4回を含む）を開催し、活発な意見交換が行われています。

会員：ゼネコン・建設コンサルタント・メーカー・大学　35社（2024年度）

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