2023 Fiscal Year Research-status Report
Optimal construction method and pile structure of marine foundation piles by the transparent ground technique and numerical analysis
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22K04306
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
野村 瞬 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (20705701)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷 和夫 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50313466)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 海底地盤 / 洋上風力発電 / 可視化技術 / 杭構想物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
洋上風力発電における基礎構造物の需要拡大に伴い、水深50m以深の海底地盤上で安全に早く杭基礎を打設する技術の重要度が増してきている。しかしながら、高深度の海洋地盤における杭基礎は施工実績が極めて少なく、経験則に基づく知見が蓄積されていない。特に、海洋での打設作業は、作業性が著しく悪いので、シップタイムが制限される厳しい条件でも短時間で確実に施工を完了できる革新的な技術が必要とされている。また、海洋杭の研究は、古くから海洋土木の分野で積極的に行われてきた。現場のニーズに合わせて杭の工法やサイズが決定され、一定の設計強度が担保されれば、それ以上に技術開発が望まれないという特性上、90％以上がモノパイルの打設杭によって賄われてきたという背景がある。しかしながら、1990年代以降の海洋杭の大型化に応じて施工性が急激に減少するとともに、騒音や振動の抑制といった海洋生物への影響を考慮した施工が望まれるようになっており、革新的な施
工法や最適な杭配置による強靭な海底杭基礎構造の構築が喫緊の課題となっている。
2023年度は、開発中の地盤透明化技術を応用し、構造物貫入中の地盤と構造物の高精度可視化技術の高度化を行った。また、載荷試験装置をもとに模型構造物の地盤への貫入過程を観察した。そのうえで回転と圧入を組み合わせた新たな貫入手法を開発し、その実施可能性を試験機により精査した。適切な回転量と貫入量の組み合わせによって支持力が適切に担保されることが示唆され、次年度以降の研究方針を示すことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度までに実施した可視化技術をもとに研究の高度化を適切に図ることができた。載荷試験装置の精度が向上した結果、回転に伴う貫入力の低減効果を精度よく評価することができた。また回転と圧入を組み合わせた新たな試験方法の実施により、効果的に貫入できかつ地盤からの支持力を適切に担保できる施工法があることが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度に得られた成果をもとに、回転と圧入の割合を様々に変えた実験を実施する。また、杭の径と地盤試料の粒径比や間隙比等の地盤物性が貫入力や支持力に与える影響を定量化する。また、杭端部の開閉状態が貫入性や支持力発揮性能に与える影響を精査する。
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| Causes of Carryover |
消耗品の金額が想定より少なかったため繰越額が生じた。少額であるため、次年度の消耗品費として消費する予定である。
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