2023 Fiscal Year Annual Research Report
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20K05019
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| Research Institution | National Institute of Occupational Safety and Health,Japan |
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Principal Investigator |
玉手 聡 独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 労働災害調査分析センター, センター長 (10344243)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 智仁 独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 建設安全研究グループ, 上席研究員 (20508634)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 土砂崩壊 / 計測技術 / 崩壊予測 / せん断ひずみ / 労働安全 / 避難 / 被災防止 / モニタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、工事中の土砂崩壊によって作業者が生き埋めとなる労働災害を防止するために簡便な計測技術を開発した。この技術は、斜面の表面付近で崩壊前に微増するひずみの速度を見える化するものであって、早期に危険を把握することで迅速な避難を実現するものである。具体的には、地表面付近のせん断ひずみを計測するための表層ひずみ棒センサー(以下、「MPS」と言う)を考案し、さらに計測から警報までの処理を一元的に行う「土砂崩壊の簡易危険検出システム」(以下、「システム」と言う)を開発した。
本研究の初年度(令和2年度)は，先行研究で考案したMPSの実用性能を高める改善を行った。具体的には、計測データの耐環境性能を高めるために、従来の電圧出力(アナログ信号)を、デジタル出力化することで計測データへのノイズの混入を無くした。加えて、システム側にも温度変化によるデータ変動を低減させる回路に改善した。
2年目(令和3年度)は、前年度に試作したMPSとシステムの性能確認試験などを行った。温度を-10度からから+40度まで変化させた環境下のデータを比較した結果、改善したデジタル仕様は従来のアナログ仕様と比べて温度影響は1/7以下に低減されることがわかった。
3年目(令和4年度)は、開発したMPSシステムを実大規模の模型斜面に設置して崩壊実験をおこなった。土砂崩壊は掘削終了から約10分後に再現されたが、目視ではその間の動きに気づけなかった。一方、MPSシステムは明確なクリープ的ひずみ増加を検出し早期に危険を把握できることがわかった。
最終年度の令和5年度は、前年度に引き続き計測性能を検証しMPSシステムの改善を行った。具体的には、警報の到達能力を向上させるための受信機能の追加と、屋外での長期計測から耐候性や安定性の確認を行った。研究成果を総合したまとめをおこなうとともに、現場普及に向けた新技術登録を行った。
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