| 研究課題/領域番号 |
19H02234
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22030:地盤工学関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
早野 公敏 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 教授 (40302632)
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| 研究分担者 |
石川 達也 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60359479)
桃谷 尚嗣 公益財団法人鉄道総合技術研究所, 軌道技術研究部, 上席研究員GL (60425973)
中村 貴久 公益財団法人鉄道総合技術研究所, 軌道技術研究部, 主任研究員 (80425975)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | 交通地盤構造部 / 軌道 / 舗装 / 道床材 / 路盤材 / 耐久性 / 維持管理 / 破砕・細粒化 / 交通地盤構造物 / 表層基層材 / 粗粒材 / 道床材・路盤材 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
鉄道・道路施設では道床材，路盤材として砕石を主体とする粗粒材を広く使用している．これまでの研究で敷設後20年以上のバラスト軌道，供用30年以上のアスファルト舗装において破砕・細粒化が生じている．細粒化が進行すると雨水浸透に伴う沈下が頻発し脱線や陥没のリスクが高まる．近年では降雨特徴の変化により突発的に変状が生じるケースが増加し，これらの予防や維持管理コストの最小化のためには道床・路盤材の交換や改良のタイミングの判断が重要となる．そこで本研究では破砕・細粒化した道床・路盤材の雨水浸透に伴う沈下特性を解明し，交換や改良の適切なタイミング・効果を科学的に評価できる新たな維持管理体系を構築する．
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| 研究成果の概要 |
鉄道・道路施設では道床材，路盤材として粗粒材を広く使用している．施工時には規定の粒度範囲におさまっているが，交通荷重により破砕・細粒化していく．細粒化が進行すると沈下が頻発し，脱線や陥没のリスクが高まる．災害を予防するためには道床・路盤材の交換や改良のタイミングの適切な判断が重要となっている．そこで本研究では破砕・細粒化が道床材・路盤材の保水性，透水性，繰返し変形特性，支持力特性に及ぼす影響を調査した．また，道床材・路盤材が経年劣化した軌道・舗装の変形・沈下量・安定性を予測可能な解析手法を提案した．さらに道床材・路盤材の健全度の評価法の提案を行うともに，新しい改良方法を開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来，道床材・路盤材の細粒化後の供用性予測の不確実性は高く，道床材・路盤材の交換や改良のタイミングは，降雨後に沈下が頻発する現象や災害発生に基づいて事後に経験的に判断することが多い．しかし，従来の方法が踏襲されると脱線・陥没の頻発や維持管理コストの増加はまぬがれない．それに対して本研究成果は，破砕・細粒化した道床材・路盤材の沈下や支持力特性を解明し，交換や改良の適切なタイミング・効果を科学的に評価できる新たな維持管理体系の構築に貢献するものであり，学術的意義がある．また，維持管理の経験知の強い領域を科学知に基づく領域に発展させ，災害防止や維持管理コスト抑制に貢献できる点で社会的意義がある．
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