| 研究課題/領域番号 |
20K04782
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
持田 泰秀 立命館大学, 理工学部, 教授 (60581171)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 土中 / 無線通信 / 同軸ケーブル / 電気比抵抗 / コンクリート強度 / スライム / 砂分率 / 施工模擬実験 / ソイルセメント / 電波減衰 / 無線伝送化 / 圧縮強度評価 / 砂分率評価 / ICT / 杭周固定液・根固め液 / 圧縮強度 / セメントミルク / 無線化 / 施工モニタリング / プレボーリング工法埋込み杭 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
杭基礎工事は、沈下等の不具合により建替えるなどの、多大なリスクのある重要な工事である。2016年にマンションが傾くなど、プレボーリング工法埋込み杭の施工上の品質不良を原因とする社会的問題が生じた。これまで、杭周固定液・根固め液は、現場プラント試料や未固結試料などを用いた杭施工中の品質確認のみを行ってきた。そのため、施工直後の安全な孔壁形態や圧縮強度の確保された品質を十分に確認できていない。本研究は、現在の施工中の品質確認に加えて、施工直後のセメントミルクの品質確認の手法に、電気比抵抗をICTに活用した施工モニタリングでの早期の確認手法を確立し、杭工事における信頼性の高い品質管理方法を実現する。
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| 研究成果の概要 |
地中の水を減衰媒体とする無線通信性状では使用機器の周波数の違いから水中最大通信距離の変化、無線機出力の増加による通信可能深さの増大、同軸ケーブル使用での伝搬無減衰の増大、土中のセメントソイルでの無線データ送信の500mm 間隔で無線通信化の可能性を明らかにした。
埋込み杭根固め液の比抵抗計測結果による圧縮強度の評価は、土の比抵抗、圧縮強度、有効セメント水比の関係から、現場の根固め液未固結液中の比抵抗からの良否の判断の可能性を示した。場所打ち杭のスライム評価では、土砂スライム層上の混和材混入の薄いスライム層の存在、スライム管理の手法である砂分率を電気比抵抗で評価できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
土中の施工環境となる杭施工は、管理者が直接状況を見ることも出来ないため、これまでの管理者の力量や経験により行われてきた部分が多い。その結果、不具合がある場合、建物の不同沈下など上部建物の現象が表れて初めて明らかにされる状況にある。近年開発されるICT技術の活用の一つとして、土中の施工状況データを瞬時に地上に無線伝達させることは、これまでの視えないものを視える化させるモニタリング施工を実現させ、杭の品質確保や施工管理の生産性を、飛躍的に向上させる可能性が大きい。同時に、瞬時に電気信号から入手出来る施工データを多くの評価手法による活用を実現させることは、更なる施工管理の可能性を広げることになる。
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