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ロボットセンシングによるRC構造物の内部診断:品質や状態のバラツキの把握と活用

研究課題

研究課題/領域番号 21K04228
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22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
研究機関一般財団法人電力中央研究所

研究代表者

蔵重 勲  一般財団法人電力中央研究所, サステナブルシステム研究本部, 主任研究員 (20371461)

研究分担者 米田 完  千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (70221679)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード鉄筋コンクリート構造物 / 予防保全型維持管理 / 劣化リスク / 非破壊試験 / ロボットセンシング / 電磁波レーダ / かぶり / 含水率 / 鉄筋コンクリート / 維持管理 / 予防保全 / 品質 / バラツキ / コンクリート構造物 / 非破壊評価 / リスク分布
研究開始時の研究の概要

本研究は,コンクリート構造物の合理的な予防保全型維持管理体系の確立を支援することを意図し,従来には無いコンクリート構造物の高度ロボットセンシングシステムを構築し,実構造物の品質・状態のバラツキを把握するとともに,その活用法を見出すことを目指す。

研究成果の概要

鉄筋コンクリート構造物の合理的な予防保全型維持管理技術の確立やその体系への転換には、多くのストックを有する実構造物の品質や状態のバラツキを定量的かつ効率的に把握することが肝要であり、それらを解決可能な高度ロボットセンシングシステムの構築を意図し、その基礎的な技術を開発することを目指した。
鉄筋コンクリートの耐久性を左右する主たる因子は鉄筋のかぶり厚さや水分等の供給性であり、これらの情報を同時かつ広範囲連続的に取得可能な非破壊試験法の調査分析から電磁波レーダ法を抽出し、これを搭載可能なコンクリート壁面移動ロボットを開発して、その有用性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膨大なインフラストックを外観変状の定期点検によって維持管理する事後保全体系では、人口減少や経費削減が避けられない今後、行き詰まりが懸念される。これに対し、経年劣化のリスクを予め把握できれば、点検の合理化が可能となる上、予防保全体系への転換にもつながる。一方、電磁波レーダ法は専ら鉄筋かぶりの評価に用いられてきたが、原理的にコンクリートの含水率と強い相関を持つ比誘電率の推定も可能である。これら鉄筋コンクリートの劣化リスクを左右する因子情報を同時評価可能な非破壊試験法として電磁波レーダ法を位置付け、ロボット技術との融合によりその効果的な活用法を見出した。以上の点が、社会的かつ学術的な意義と見る。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] ワイヤーを用いた周長可変式柱昇降ロボットの開発2023

    • 著者名/発表者名
      ADACHI Soki、KURASHIGE Isao、YONEDA Kan
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集

      巻: 2023 号: 0 ページ: 2P1-H11

    • DOI

      10.1299/jsmermd.2023.2P1-H11

    • ISSN
      2424-3124
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] コンクリート壁面の鉄筋探査を行うブロア式壁面走行ロボットの開発2024

    • 著者名/発表者名
      大西渡、蔵重勲、米田完
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス 講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 天井走行ロボットの開発2024

    • 著者名/発表者名
      菅野亘、蔵重勲、米田完
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス 講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ワイヤーを用いた周長可変式柱検査ロボットの開発-検査機搭載における動作検証-2024

    • 著者名/発表者名
      安達壮紀、蔵重勲、米田完
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス 講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 既存RC構造物の表層品質評価に向けた透気性と含水率に関する共通試験2023

    • 著者名/発表者名
      下澤和幸、湯浅昇、蔵重勲、佐藤大輔、野中英、山崎順二、澤本武博
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] コンクリート中への水分浸透評価とその活用に関する 研究小委員会(362委員会)の活動2022

    • 著者名/発表者名
      岸利治,上田洋,上野敦,蔵重勲
    • 学会等名
      理化学研究所2022年度RANSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 実構造物を対象としたコンクリートの水分浸透性評価の考え方と検討課題について2022

    • 著者名/発表者名
      蔵重勲
    • 学会等名
      土木学会コンクリート委員会コンクリート中への水分浸透評価とその活用に関する研究小委員会成果報告・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 実構造物における水分浸透と鋼材腐食の進展について2022

    • 著者名/発表者名
      蔵重勲
    • 学会等名
      土木学会コンクリート委員会コンクリート中への水分浸透評価とその活用に関する研究小委員会成果報告・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 水分浸透速度係数試験におけるコンクリートの 吸水量と水分浸透深さとの関係2022

    • 著者名/発表者名
      小池賢太郎,加藤佳孝,蔵重勲,上野敦,高橋駿人
    • 学会等名
      土木学会コンクリート委員会コンクリート中への水分浸透評価とその活用に関する研究小委員会成果報告・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 既設構造物に着目した コンクリートの水分浸透試験に関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      矢吹太一,猪熊唯史,上野敦,蔵重勲,上東泰
    • 学会等名
      土木学会コンクリート委員会コンクリート中への水分浸透評価とその活用に関する研究小委員会成果報告・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] コンクリートの吸水量から水分浸透深さへの変換に関する一検討2022

    • 著者名/発表者名
      小池賢太郎,加藤佳孝,蔵重勲,上野敦,高橋駿人
    • 学会等名
      令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 段差踏破可能な省自由度壁面移動ロボットの開発2022

    • 著者名/発表者名
      曽我部亘,蔵重勲,米田完
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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