2022 Fiscal Year Annual Research Report
深海底開発リスクを知るための深海底地盤工学創設に向けた原位置地盤計測手法の確立
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21H01590
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
山中 寿朗 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60343331)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日野 剛徳 佐賀大学, 理工学部, 教授 (20295033)
野村 瞬 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), 研究員 (20705701)
笠谷 貴史 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), グループリーダー (90373456)
後藤 慎平 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (90772939)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 深海底地盤工学 / 深海底利用 / 原位置試験 / 三成分コーン貫入試験 / 地盤特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
既存三成分コーン貫入試験機(以下CPT装置)のキャリブレーションおよび、試験実施海域における採泥などを通じた海底堆積物の物性試験を行った。CPT装置は、各センサ類の挙動特性について実際に深海底で潜水艇(JAMSTEC所属の「しんかい6500」)のマニピュレーターを使ったテストにより、把握することができ、キャリブレーションに必要な情報を得ることが出来た。堆積物試料も潜水艇によりプッシュコアによって採取されたものを用いて含水比及び湿潤密度、粒度組成、鉱物組成の測定を行った。これらのデータを元に、有明海軟泥が模擬海底地盤の一次候補として適性であると判断できるに至った。また、CPT装置の運用から、マニピュレーターによる貫入ではなく定速かつ直線的な貫入のための架台が不可欠である事が明らかになったため、架台の開発・作製に取り組んだ。また、海底堆積物のCPT装置（先端抵抗・間隙水圧・周面摩擦力を計測）による貫入試験だけでなくせん断抵抗（粘着力）を計測する原位置ベーンせん断試験についても海底で採取された堆積物の物性から、潜水艇で実施可能とわかったため、有明軟泥の物性値を参考に低トルク（0.6から6N・m）領域を測定可能で潜水艇のマニピュレーターでオペレーション可能なベーンせん断装置を作成した。
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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
深海底で利用する各種原位置計測装置の開発は順調に進んで、実際の運用試験を実施できる状況にある。また、運用試験のための航海も確保できている。
模擬海底地盤として、比較的入手の簡単な有明軟泥が候補と出来たことで、複雑な物質の調整が不要となると期待され、2023年度の原位置計測データをインプットすることで、かなり具体的な模擬海底地盤物質の開発の方向性が定まるものと期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は、三成分CPTを定速かつ直線的に貫入差せるために作成した架台を用いた、深海での実際の計測と、原位置ベーンせん断試験の潜水艇による運用試験を実施し、同時に堆積物を採取し、原位置計測試験のデータと、採取試料から得られる物性情報を用いて深海泥の地盤特性をより詳細に把握することを目指す。このデータを用いて、深海地盤計測のための模擬海底地盤を有明軟泥をベースに、より深海での特性に近いものの作成を目指す。
これらの成果を地盤関係学会で発表すると共に、深海底の有効利用を考える民間企業などのニーズを探るため、2024年度に予定している深海底有効利用のための基礎技術開発をテーマとしたシンポジウムに先立って、興味を持ちそうないくつかの企業を招いたワークショップの開催を2023年度内にも企画する。
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Research Products
(2 results)
