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Development of Visualization Technology for Internal Structures of River Embankments and Civil Engineering Structures by Muon

Research Project

Project/Area Number 20K20352
Project/Area Number (Other) 18H05334 (2018-2019)
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

Allocation TypeMulti-year Fund (2020)
Single-year Grants (2018-2019)
Review Section Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

YAMADA TADASHI  中央大学, 理工学部, 教授 (80111665)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安田 浩保  新潟大学, 災害・復興科学研究所, 准教授 (00399354)
山田 朋人  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10554959)
森島 邦博  名古屋大学, 理学研究科, 特任助教 (30377915)
平川 大貴  中央大学, 理工学部, 教授 (40372990)
前田 健一  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50271648)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥25,740,000 (Direct Cost: ¥19,800,000、Indirect Cost: ¥5,940,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2019: ¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Keywordsミュー粒子 / 土木構造物の可視化 / 防災対策技術の開発 / 探査技術の開発 / 検出器の改良 / 検出機の改良
Outline of Research at the Start

継続課題のため、記入しない。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research was to develop exploration technology by muons in order to visualize the internal structure of levees and civil engineering structures. The research is divided into four topics. As a result, we were able to establish a compact visualization technology which can measure in a short time.
The present research has succeeded in downsizing the detector to the size of a laptop and can easily visualize soil cover with thickness up to about 3 m. In addition, when a visualization experiment of the levees was carried out using a simultaneously counting type muon detector, the levee shape could be caught in about 8 hours. Moreover, we also succeeded in visualizing the infiltration situation of a soil tank in an experiment, so it is possible to utilize it as a new technology that can visualize the internal situation of the levee at the time of flood.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年の極端降水現象により甚大な水災害が繰り返されている。堤防の決壊、土砂崩れ等による被害が毎年のように発生している。しかし、こうした土構造物の内部構造を可視化する技術は発展途上にある。我々は宇宙線ミュー粒子を活用して内部構造を可視化する技術を確立することを目指した。
ミュー粒子を用いた探査技術は先行研究が複数あるが、いずれも巨大な装置と年単位での時間が必要とされている。我々が開発した探査装置はノートパソコン程度の小型化に成功しし、数時間で土槽の内部構造を可視化することができた。これによって、これまで非破壊検査が求められてきたあらゆる土木構造物の内部探査技術として応用できる可能性が見いだせた。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (64 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (17 results) (of which Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 9 results) Presentation (46 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

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    • Organizer
      第53回地盤工学研究発表会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元浸透流に着目した管渠周辺地盤における空洞進展メカニズム2018

    • Author(s)
      河田真弥,前田健一,田坂晃一
    • Organizer
      第73回土木学会年次学術講演会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 堤内地における行き止まり地盤の位置及び透水係数が河川堤防のパイピング破壊に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      西村柾哉,前田健一,高辻理人
    • Organizer
      第73回土木学会年次学術講演会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 堤内地の不陸及び支川からの流入による浸透流の局所化が河川堤防の安定性に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      西村柾哉,前田健一,高辻理人,牧洋平,泉典洋
    • Organizer
      第6回河川堤防技術シンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる堤体材料を用いた透水性基礎地盤を有する河川堤防の浸透破壊進展メカニズム解明2018

    • Author(s)
      高辻理人,前田健一,西村柾哉,牧洋平,泉典洋
    • Organizer
      第6回河川堤防技術シンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 水平流れによる浸透流が防波堤マウンド基礎の洗掘にもたらす影響2018

    • Author(s)
      安江絵翔,前田健一,鈴木悠真
    • Organizer
      平成30年度土木学会中部支部年次技術研究発表会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 河川堤防の基礎地盤構造特性と噴砂動態の関係2018

    • Author(s)
      牧洋平,前田健一,西村柾哉,高辻理人
    • Organizer
      平成30年度土木学会中部支部年次技術研究発表会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 浸透流と空洞の相互作用に着目した地下水上昇時の空洞進展メカニズム2018

    • Author(s)
      河田 真弥,前田 健一
    • Organizer
      第30回 中部地盤工学シンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Book] 河川堤防の調査・検討から維持管理まで2020

    • Author(s)
      地盤工学会
    • Total Pages
      200
    • Publisher
      丸善出版
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      2019 Annual Research Report

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Published: 2018-07-20   Modified: 2024-03-26  

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