| 研究課題/領域番号 |
20J21213
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
太田 遥子 神戸大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 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 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | パイプライン / 開水路 / スラスト力 / 二条埋設 / 水平載荷実験 / 模型実験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
昨今，農業用水利施設の多くが更新の時期を迎えている．特に農業用開水路は，老朽化に加え，転落事故の増加や水利用の高度化等の観点から，パイプライン化への要望が高まっている．しかしながら，開水路の撤去には多大なコストを要するとともに，撤去により発生する大量のコンクリート殻は建設廃棄物として処理され，環境への負荷が懸念される．
本研究では，老朽開水路を利活用する技術として，既設開水路内へ管路を設置する改修工法に注目する．特に管路屈曲部に焦点を当て，合理的な設計手法の確立に向けて，開水路壁の劣化を考慮した管路屈曲部の力学挙動の解明を目指す．
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| 研究実績の概要 |
令和4年度は，前年度改良した実験装置を用い，引き続き水路壁を設置した条件での埋設管の水平載荷実験を実施した．実験土槽内に，外径114 mmの模型管と，アルミ製の水路壁模型を設置し，相対密度80%の乾燥珪砂で埋め戻した．スラスト力を受ける圧力管路屈曲部の挙動を再現するために，一定速度で模型管を変位させ，模型管に作用する抵抗力等を計測した．これまでの実験結果から，残存する水路壁はスラスト力への抵抗力を増大させる効果が期待できる一方で，水路壁の形状や状態によってはその効果が見られないことが明らかとなっていた．令和4年度は，抵抗力増加効果が期待できない水路壁に対し，ジオグリッドで補強する工法について検討した．実験結果から，水路壁に沿ってジオグリッドを設置することで，水路壁が補強され，スラスト力に対する抵抗力は増加することが明らかとなった．また，画像解析により，ジオグリッドによる水路壁の補強メカニズムについても検討した．
上記の実験に加え，二条埋設時の管路屈曲部を対象とした水平載荷実験も実施した．実験土槽内に，外径100 mmの模型管2本を相対密度80%の乾燥珪砂で埋設し，スラスト力を模擬した水平荷重をそれぞれの模型管に負荷した．水平荷重の大きさを段階的に増加させ，載荷時の模型管の変位量や管路に作用する土圧等を計測した．実験結果から，単独で埋設した場合よりも二条埋設時の方が小さな荷重段階で管路が大きく変位し，また管路間の距離を変化させることで管路の変位量が増大する時の荷重の大きさも変化することがわかった．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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