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土砂崩壊の予兆を「見える化」する新技術の実証試験

研究課題

研究課題/領域番号 20K05019
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

研究代表者

玉手 聡  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, 労働災害調査分析センター, センター長 (10344243)

研究分担者 堀 智仁  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 (20508634)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード労働安全 / 建設工事 / 土砂崩壊 / 被災防止 / モニタリング / 計測技術 / 崩壊予測 / せん断ひずみ / 避難 / 労働災害 / 安全監視 / 支援的対策 / 災害防止 / 生き埋め事故 / 危険の見える化
研究開始時の研究の概要

土砂崩壊で労働者が生き埋めとなる事故は後を絶たないが本研究では避難による人的被害の軽減を目的に,危険な兆候を簡易に「見える化」する新技術の実証試験を行う.
本研究では,危険な兆候を早期に捉えて現場に警報する技術の提供を目的に,計測システムの開発を行う.特に本研究では技術的な検証として,実際の工事現場における性能調査を行う.センサーの設置方法やデータ収録の安定性並びに危険判別の信頼性,さらには現場の適用範囲など総合的な性能を検証し,最終的にシステムとして有効な技術を社会に提供することを目標とする.

研究成果の概要

本研究では、工事中の土砂崩壊によって作業者が生き埋めとなる労働災害を防止することを目的に,現場で簡易に使用可能な計測技術の開発をおこなった。
この技術は、斜面の表面付近で崩壊前に微増するひずみを新たに考案した表層ひずみ棒センサ(MPS)によってデータ計測するものであり、さらに、データは逐次解析してひずみ速度を求めるようプログラムした。システムの性能改善とその性能確認を実大規模の土砂崩壊実験や屋外計測で確認した。その結果、研究開発したMPSシステムは斜面のひずみ速度が閾値を超えると周囲に警報を発して危険を「見える化」することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的な意義は、小型ポータブルで使用方法も簡単な土砂崩壊の計測システムを開発したことである。特に、計測用のセンサとして表層ひずみ棒センサ(MPS)を新たに考案するとともに、直接接続して逐次データ解析するシステムとして提供できるようにしたことである。さらに、計測と警報の性能を実大規模の模型実験と屋外現場実験から性能を確認した。
従来のシステムは、専門工事技術者による設置や計測を必要とした。今回開発した技術は現場の施工者が容易に利用可能な簡易な手段とした。その結果、小規模な掘削工事に従事する多くの作業者の労働災害防止に貢献できることは社会的意義を有すると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 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 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 建設業における労働災害の基礎的分析2022

    • 著者名/発表者名
      玉手聡
    • 雑誌名

      安全工学

      巻: 61 号: 1 ページ: 35-44

    • DOI

      10.18943/safety.61.1_35

    • NAID

      130008159765

    • ISSN
      0570-4480, 2424-0656
    • 年月日
      2022-02-15
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 棒状センサーによる斜面表層のひずみ計測と動きの見える化2023

    • 著者名/発表者名
      玉手聡、堀智仁、菊田亮一、永尾浩一、市山大輝
    • 学会等名
      地盤工学会, 第58回地盤工学研究発表会, 12-7-1-02.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 土砂崩壊の無線モニタリングシステムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      永尾浩一、市山大輝、玉手聡、堀智仁、菊田亮一
    • 学会等名
      地盤工学会, 第58回地盤工学研究発表会, 12-7-1-03.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 土砂崩壊の簡易危険検出システムを用いた実大斜面崩壊実験の無線計測2023

    • 著者名/発表者名
      永尾浩一、市山大輝、玉手聡、堀智仁、菊田亮一
    • 学会等名
      令和5年度土木学会全国大会, 第78回年次学術講演会, VI-1192.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Design of personal soil guard system for safer trench excavations in shallow depths2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tamate, Tomohito Hori and Ryoichi Kikuta
    • 学会等名
      20th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 掘削工事における労働災害防止のための簡易計測システム2022

    • 著者名/発表者名
      玉手聡、堀智仁、菊田亮一
    • 学会等名
      安全工学シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 表層ひずみ棒センサーの崩壊ブロック内外における反応2022

    • 著者名/発表者名
      玉手聡、堀智仁、菊田亮一、永尾浩一、市山大輝
    • 学会等名
      第57回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 実大斜面実験による崩壊予兆の計測比較2021

    • 著者名/発表者名
      玉手聡、堀智仁、菊田亮一
    • 学会等名
      地盤工学会, 第56回地盤工学研究発表会,同講演予稿集, 13-5-4-03.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 土砂崩壊の簡易危険検出システムの検討. 令和3年度土木学会全国大会第76回年次学術講演会, VI-70.2021

    • 著者名/発表者名
      玉手聡、堀智仁
    • 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,同講演予稿集,VI-70.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 掘削溝の崩壊危険を「見える化」する表層ひずみの計測技術2021

    • 著者名/発表者名
      玉手聡、堀智仁、菊田亮一
    • 学会等名
      日本学術会議, 安全工学シンポジウム2020,同講演予稿集, pp. 318 - 321.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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