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トンネル建設現場における肌落ち災害抑制技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K05005
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25020:安全工学関連
研究機関山口大学

研究代表者

林 久資  山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (30633614)

研究分担者 進士 正人  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40335766)
吉川 直孝  独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 建設安全研究グループ, 上席研究員 (60575140)
岡崎 泰幸  松江工業高等専門学校, 環境・建設工学科, 講師 (50806081)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードトンネル / 労働安全 / 肌落ち / 数値解析 / 切羽 / 山岳トンネル / トンネル施工 / 安全工学 / LiDAR / 写真測量 / 動体検知
研究開始時の研究の概要

山岳部のトンネル掘削では,トンネル天井部(天端)やトンネル最前面(切羽)などの岩塊・土砂の落下による落盤(肌落ち)事故の死亡者は2000年から2009年までに15名におよび,肌落ちによる事故防止対策の推進は急務である.岩盤物性を調査することで,肌落ちの有無・危険性を事前に予測することができないかという学術的問いを着想した.
そこで本研究では,トンネル工事における肌落ちの可能性を事前に判断し,“肌落ち災害ゼロ”を実現させる手法開発を最終目標にし,①肌落ちが生じやすい箇所(監視重点箇所)を明らかにし,②肌落ち検知システムおよび肌落ち警告システムを開発する.

研究成果の概要

本研究では切羽面の形状データを3DセンサやRGBカメラを用いて取得し,その情報から肌落ち発生リスクの高い領域を特定することで,肌落ち発生以前に危険を周知し被害の発生を防ぐシステムの開発を行う.肌落ちの発生要因としては,切羽面による岩盤の割れ目や劣化,掘削による岩盤のオーバーハング,不連続面による浮き,湧水等が挙げられるが,その中でも高精度に切羽形状を計測することで岩盤のオーバーハング度合いや切羽前方での不連続面の状態を推定し,それに基づく肌落ち発生リスクの高い領域の特定を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,肌落ち災害による被害を低減することを目標とし,点群データを活用して肌落ち発生要因に着目した評価手法の検討を行った.本研究成果は,山岳トンネルの建設現場で生じる掘削直後の切羽付近の岩盤や土砂が崩落する「肌落ち」による労働災害の低減に資するものである.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 切羽面の凹凸に起因する肌落ちリスク評価のための解析方法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      岡崎 泰幸, 林 久資, 津田 愉大, 田村 大智, 青木 宏一, 進士 正人
    • 雑誌名

      土木学会論文集F1(トンネル工学)

      巻: 77 号: 1 ページ: 92-97

    • DOI

      10.2208/jscejte.77.1_92

    • NAID

      130008131458

    • ISSN
      2185-6575
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] トンネル切羽面の凹凸を考慮した 三次元数値解析モデルの作成とその基礎解析2021

    • 著者名/発表者名
      岡崎 泰幸, 林 久資, 津田 愉大, 田村 大智, 青木 宏一, 進士 正人
    • 雑誌名

      第15回岩の力学国内シンポジウム講演論文集

      巻: 15 ページ: 317-321

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 切羽監視システム開発のための基礎的研究2020

    • 著者名/発表者名
      田村 大智, 林 久資, 青木 宏一, 進士 正人
    • 雑誌名

      トンネル工学報告集

      巻: 30 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 切羽形状測定結果に基づく肌落ち発生要因に着目したリスク評価手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      田村 大智, 林 久資, 青木 宏一, 進士 正人
    • 学会等名
      第31回トンネル工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 肌落ち発生要因に着目した肌落ち災害発生リスクを低減するシステムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      田村 大智, 林 久資, 青木 宏一, 進士 正人
    • 学会等名
      令和3年度土木学会全国大会第76回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] トンネル建設現場における切羽オーバーハング領域判定システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      田村 大智, 林 久資, 青木 宏一, 進士 正人
    • 学会等名
      第73回令和3年度土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 切羽監視システム開発のための基礎的研究2021

    • 著者名/発表者名
      田村 大智, 林 久資, 青木 宏一, 進士 正人
    • 学会等名
      第30回トンネル工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] トンネル切羽面の凹凸を考慮した 三次元数値解析モデルの作成とその基礎解析2020

    • 著者名/発表者名
      岡崎 泰幸, 林 久資, 津田 愉大, 田村 大智, 青木 宏一, 進士 正人
    • 学会等名
      第15回岩の力学国内シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] トンネル建設現場における肌落ち被害リスクを低減するシステムの基礎的実験2020

    • 著者名/発表者名
      田村 大智, 林 久資, 青木 宏一, 進士 正人
    • 学会等名
      令和2年度土木学会全国大会第75回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] トンネル肌落ち被害リスクを未然に低減するシステムの開発に関する基礎的研究2020

    • 著者名/発表者名
      田村 大智, 津田 愉大, 林 久資, 青木 宏一, 進士 正人
    • 学会等名
      第72回2020年度土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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