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鋼矢板水路の腐食実態の非破壊同定に基づく寿命評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K05825
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41030:地域環境工学および農村計画学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

鈴木 哲也  新潟大学, 自然科学系, 教授 (30434103)

研究分担者 阿部 由麻 (島本由麻)  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (70826601)
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード鋼矢板水路 / 腐食劣化 / 非破壊検査 / 機械学習・深層学習 / 寿命評価 / 空間統計モデル / 機械学習
研究開始時の研究の概要

鋼矢板とは金属製の建設材料である。農業分野では,軟弱地盤地帯において水路護岸として多用されているが,腐食の急速な進行により耐力低下が問題となっている。腐食が進行すると孔食(断面欠損)が発生し,座屈破壊に至る。本研究では,農業用鋼矢板水路を対象に,適切な保全対策に資する鋼矢板護岸の腐食実態の解明とそれに基づく寿命評価法の開発を目的とする。研究期間は令和3年度から令和5年度の3カ年である。研究成果を踏まえて,腐食実態を考慮した鋼矢板護岸の新たな寿命評価法を開発し,安全かつ効果的な農業用鋼矢板水路の保全対策を提案する。

研究成果の概要

鋼矢板とは,金属製の建設材料である。農業分野では,軟弱地盤地帯において水路護岸として多用されているが,腐食の急速な進行により耐力低下が問題となっている。腐食が進行すると孔食が発生し,座屈破壊に至る。本研究では,農業用鋼矢板水路を対象に,適切な保全対策に資する鋼矢板護岸の精緻な腐食実態の評価とそれに基づく寿命評価法の開発を目的とした。研究期間は,令和3年度から令和5年度の3カ年間である。3つの研究課題から,腐食実態を考慮した鋼矢板護岸の新たな寿命評価法を開発し,安全かつ効果的な農業用鋼矢板水路の保全対策を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的背景と研究実施の意義は,設置環境の影響を受けて急速に進む鋼矢板護岸の早期劣化実態の解明と保全対策を具体的に考慮した精緻な寿命評価を如何にして実現するかにある。農業農村工学分野では,鋼矢板護岸の長寿命化対策を進めているが,材料科学的観点からの腐食実態の詳細評価やそれに基づく非破壊検査法の確立,寿命評価など,未解決の技術課題が数多く残されている。本申請課題では,腐食実態を考慮した鋼矢板護岸の新たな寿命評価法を開発し,安全かつ効果的な農業用鋼矢板水路の保全対策を提案するものである。

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

    (49件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] エーゲ大学工学部(トルコ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 材料表面での熱収支解析と赤外線計測による腐食した鋼矢板厚の非接触評価2024

    • 著者名/発表者名
      HAGIWARA Taiki、SHIMAMOTO Yuma、SUZUKI Tetsuya
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 80 号: 15 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-15049

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of Stain Concentration around Pitting Corrosion on a Single Steel Sheet Pile in Bending Stress Fields by Acoustic Emission and Digital Image Correlation Methods2023

    • 著者名/発表者名
      Taiki HAGIWARA, Yuma SHIMAMOTO, Tetsuya SUZUKI, Yukio ABE, Takeo HARADA
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 8 号: 0 ページ: 62-67

    • DOI

      10.11395/aem.8.0_62

    • ISSN
      2189-4752, 2424-175X
    • 年月日
      2023-08-31
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地球統計学に基づいた鋼矢板における腐食実態の空間特性評価2023

    • 著者名/発表者名
      HAGIWARA Taiki、YOKOBORI Seika、SHIMAMOTO Yuma、SUZUKI Tetsuya
    • 雑誌名

      材料

      巻: 72 号: 3 ページ: 188-195

    • DOI

      10.2472/jsms.72.188

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 年月日
      2023-03-15
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 農業用排水路での暴露試験によるステンレス鋼矢板の腐食実態評価2023

    • 著者名/発表者名
      大高 範寛、藤本 雄充、浅野 勇、川邉 翔平、萩原 大生、鈴木 哲也
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 91 号: 2 ページ: I_203-I_209

    • DOI

      10.11408/jsidre.91.I_203

    • ISSN
      1882-2789, 1884-7242
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鋼矢板と地盤の複合構造の観点による腐食鋼矢板実態の再考2023

    • 著者名/発表者名
      萩原 大生、鈴木 哲也
    • 雑誌名

      農業農村工学会誌

      巻: 91 ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超長期耐久性を考慮した水路護岸材の材料設計とライフサイクルコスト評価2023

    • 著者名/発表者名
      大高範寛,藤本雄充,浅野勇,山内祐一郎,萩原大生,鈴木哲也
    • 雑誌名

      農業農村工学会誌

      巻: 91 ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ディジタル画像の機械学習を用いた鋼矢板護岸における板厚評価2022

    • 著者名/発表者名
      島本由麻,萩原大生,鈴木哲也,阿部幸夫,大高範寛,原田剛男,藤本雄充
    • 雑誌名

      材料

      巻: 71 号: 7 ページ: 631-636

    • DOI

      10.2472/jsms.71.631

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 年月日
      2022-07-15
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 画像診断による補修工を施した鋼矢板水路の再劣化実態の検出2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲也,萩原大生,島本由麻
    • 雑誌名

      農業農村工学会誌

      巻: 90-1 ページ: 27-30

    • NAID

      40022808492

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鋼矢板水路に施工したパネル被覆工の変状に関する実態調査2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲也,長崎文博,小林秀一
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 90 号: 1 ページ: II_19-II_28

    • DOI

      10.11408/jsidre.90.II_19

    • NAID

      130008144287

    • ISSN
      1882-2789, 1884-7242
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1次元熱伝導解析を適用した腐食鋼矢板の板厚推定に資する鋼材供試体での実験的検討2022

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,島本由麻,鈴木哲也,阿部幸夫,大高範寛,原田剛男,藤本雄充,川邉翔平,金森拓也
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 90 号: 2 ページ: I_239-I_250

    • DOI

      10.11408/jsidre.90.I_239

    • ISSN
      1882-2789, 1884-7242
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Contact Detection of Degradation of in-Service Steel Sheet Piles due to Buckling Phenomena by using Digital Image Analysis with Hough Transform2022

    • 著者名/発表者名
      Hagaiwara, T., Shimamoto, Y. and Suzuki, T.
    • 雑誌名

      Frontiers Built Environment

      巻: 8 ページ: 948232-948232

    • DOI

      10.3389/fbuil.2022.948232

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 産学官連携によるパネル被覆工法の開発と補修効果の検証2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲也,長崎文博,小林秀一
    • 雑誌名

      農業農村工学会誌

      巻: 90-12 ページ: 7-10

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ディジタル画像のハフ変換による切梁式鋼矢板護岸の変形検出2021

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,島本由麻,鈴木哲也
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 89 号: 1 ページ: I_1-I_9

    • DOI

      10.11408/jsidre.89.I_1

    • NAID

      130007967099

    • ISSN
      1882-2789, 1884-7242
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鈴木哲也,島本由麻2021

    • 著者名/発表者名
      補修工を施した農業インフラの再劣化実態に関する調査研究‐鋼矢板護岸を事例として‐
    • 雑誌名

      開発学研究

      巻: 31(3) ページ: 66-70

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 画像解析による鋼矢板護岸における腐食領域の自動検出2023

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,島本由麻,鈴木哲也,阿部幸夫,原田剛男
    • 学会等名
      第50回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 農業用鋼矢板排水路における腐食コストを考慮した素材選定の一考案2023

    • 著者名/発表者名
      大高範寛,藤本雄充,浅野勇,萩原大生,鈴木哲也
    • 学会等名
      第50回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 熱収支シミュレーションによる鋼矢板厚に応じた表面温度特性の評価2023

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,島本由麻,鈴木哲也
    • 学会等名
      土木学会第26回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] HSV画像特性を用いた腐食鋼矢板の劣化実態の定量評価2023

    • 著者名/発表者名
      大高範寛,萩原大生,鈴木哲也,原田剛男,藤本雄充
    • 学会等名
      土木学会第26回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 熱収支解析と赤外線計測を組み合わせた腐食鋼矢板における板厚の非接触評価2023

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,鈴木哲也
    • 学会等名
      第80回農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 狭隘環境における既設鋼矢板の補強と長寿命化対策2023

    • 著者名/発表者名
      藤本雄充,大高範寛,鈴木哲也
    • 学会等名
      第80回農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 既設鋼矢板護岸の水位変動部における断面性能算定手法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      原田剛男,阿部幸夫,鈴木哲也,萩原大生,島本由麻,川邉翔平,金森拓也,北慎一郎
    • 学会等名
      第80回農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 水路護岸の超長期耐久性を考慮した機能保全コスト試算に関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      大高範寛,藤本雄充,鈴木哲也
    • 学会等名
      第80回農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 超長期耐久性を考慮した水路護岸材の材料設計とライフサイクルコスト評価2023

    • 著者名/発表者名
      大高範寛,藤本雄充,浅野勇,川邉翔平,萩原大生,鈴木哲也
    • 学会等名
      令和5年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 空間統計解析を用いた赤外線計測データによる鋼矢板護岸の腐食実態評価2023

    • 著者名/発表者名
      横堀聖佳,萩原大生,島本由麻,鈴木哲也
    • 学会等名
      令和5年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 画像解析を用いた腐食鋼矢板護岸の健全度評価とデータベースによる包括管理2023

    • 著者名/発表者名
      原田剛男,阿部幸夫,鈴木哲也,萩原大生,島本由麻,中嶋勇,川邉翔平,北慎一郎
    • 学会等名
      令和5年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CABA工法による腐食鋼矢板水路の補修対策2023

    • 著者名/発表者名
      藤本雄充,大高範寛,鈴木哲也
    • 学会等名
      令和5年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 画像解析を適用した鋼矢板における腐食分布の自動検出2023

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,島本由麻,鈴木哲也,阿部幸夫,原田剛男
    • 学会等名
      第10回構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 材料表面の熱収支を援用した赤外線計測による鋼矢板厚の非接触検出2023

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,島本由麻,鈴木哲也
    • 学会等名
      材料学会若手会学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 鋼矢板護岸のパネル被覆による補修設計とその施工計画に関する実証的検討2023

    • 著者名/発表者名
      藤本雄充,大高範寛,鈴木哲也
    • 学会等名
      第41回 土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 水路護岸用ステンレス鋼矢板の実環境での耐腐食性実態2023

    • 著者名/発表者名
      大高範寛,藤本雄充,鈴木哲也
    • 学会等名
      第41回 土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Life Cycle Cost Assessment for Extra Long-Term Durability in Service Irrigation and Drainage Infrastructure by using Different Condition of Social Discount Rate2023

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Otaka, Yuji Fujimoto, Isamu Asano and Tetsuya Suzuki
    • 学会等名
      PAWEES 2023 International Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハフ変換を適用した自立式鋼矢板護岸における座屈の非接触検出2022

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,石神暁郎,長島繁男,大久保天,鈴木哲也
    • 学会等名
      令和4年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元画像解析による曲げ応力場に発生する鋼矢板開孔部の応力集中の同定2022

    • 著者名/発表者名
      原田剛男,阿部幸夫,大高範寛,藤本雄充,鈴木哲也,萩原大生,島本由麻
    • 学会等名
      令和4年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間統計モデルを用いた農業用鋼矢板における腐食実態の解明2022

    • 著者名/発表者名
      横堀聖佳,萩原大生,島本由麻,鈴木哲也
    • 学会等名
      令和4年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of Corrosion Distribution in Service Steel Sheet Pile by Spatial Statistics with the Kriging Method2022

    • 著者名/発表者名
      Seika Yokobori, Taiki Hagiwara, Yuma Shimamoto and Tetsuya Suzuki
    • 学会等名
      PAWEES 2022 International Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Newly High-Performance Steel Sheet Pile for Construction of Irrigation and Drainage Infrastructure2022

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Otaka, Yuji Fujimoto, Yukio Abe, Takeo Harada, Isamu Asano and Tetsuya Suzuki
    • 学会等名
      PAWEES 2022 International Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bending characteristics of extreme-corroded steel sheet pile by acoustic emission and digital image correlation parameters2022

    • 著者名/発表者名
      Taiki Hagiwara, Yuma Shimamoto, Tetsuya Suzuki, Yukio Abe and Takeo Harada
    • 学会等名
      PAWEES 2022 International Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Bending Characteristics in Corroded Steel Sheet Pile due to Different Thickness by Acoustic Emission with DIC Method2022

    • 著者名/発表者名
      Taiki Hagiwara, Yuma Shimamoto, Tetsuya Suzuki, Yukio Abe and Takeo Harada
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Experimental Mechanics for Students and Young Researches 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腐食鋼矢板護岸の腐食実態を考慮した力学特性評価に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      原田剛男,阿部幸夫,大高範寛,藤本雄充,鈴木哲也,萩原大生,島本由麻
    • 学会等名
      令和3年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パネル被覆工法に発生した滲み出し変状の実態調査2021

    • 著者名/発表者名
      長崎文博,小林秀一,鈴木哲也
    • 学会等名
      令和3年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ディジタル画像を用いた鋼矢板の腐食実態と座屈現象の検出2021

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,島本由麻,鈴木哲也
    • 学会等名
      令和3年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鋼矢板を模擬した鋼材供試体における熱伝導解析2021

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,島本由麻,鈴木哲也,阿部幸夫,原田剛男,浅野勇,森充広,川邉翔平,金森拓也
    • 学会等名
      令和3年度農業農村工学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ハフ変換を用いた腐食鋼矢板護岸における損傷実態の非接触評価2021

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,島本由麻,鈴木哲也
    • 学会等名
      土木学会第24回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 画像解析手法のハフ変換を適用した鋼矢板護岸における座屈現象の検出2021

    • 著者名/発表者名
      萩原大生,石神暁郎,島本由麻,鈴木哲也
    • 学会等名
      第33 回信頼性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Detection of Corroded Condition in Agricultural Steel Sheet Pile Canals by using Image Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Taiki Hagiwara, Akio Ishigami, Yuma Shimamoto and Tetsuya Suzuki
    • 学会等名
      TAIWAN PAWEES 2021 International Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Heat Conduction Caused by Corrosion in Service Agricultural Steel Sheet Pile Canal2021

    • 著者名/発表者名
      Taiki Hagiwara, Yuma Shimamoto and Tetsuya Suzuki
    • 学会等名
      ISFAE2021NIIGATA
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 農業用鋼矢板水路の機能診と対策~非破壊検査と新たな材料開発~2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲也・浅野勇編著
    • 総ページ数
      227
    • 出版者
      (株)養賢堂
    • ISBN
      4842505893
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] 板厚推定装置、板厚推定方法及びプログラム2022

    • 発明者名
      鈴木哲也
    • 権利者名
      鈴木哲也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-127607
    • 出願年月日
      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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