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2022 年度 実施状況報告書

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
キーワード鋼矢板水路 / 腐食劣化 / 非破壊検査 / 機械学習 / 寿命評価 / 空間統計モデル
研究実績の概要

鋼矢板護岸は,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(サビ)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。本申請では,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ている。
2022年度は,既設鋼矢板水路の実態調査に基づく腐食特性を同定すると共に,空間統計モデルの構築に基づく数値解析を実施した(研究課題【1】)。具体的には新潟県新潟市亀田郷地区の6箇所の腐食実態の異なる鋼矢板護岸を対象に異時点間の可視画像と赤外線画像の計測を複数回実施し,光環境の異なる条件での画像データの取得を試みた。これらデータの画像特性を空間統計モデルにより分析・評価し,データベース化した。研究課題【2】である「機械学習を援用した非破壊状態評価法の開発」では,データベース化した画像データにより赤外線画像の機械学習モデルの構築を進めた。検討の結果,データサイズが十分ではない調査においても構築した機械学習モデルを援用することで,評価精度を確保できることが明らかになった。以上のことから,研究進捗は順調であり,2023年度はこれらの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提案する(研究課題【3】)。寿命評価モデルの基礎的事項は構築済みであり,今後は2022年度に取得した画像データ(可視画像,赤外線画像)の処理方法を検討する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請時に設定した3つの研究課題の中で2課題をほぼ完了させた。残る課題に関しても提案すべき寿命評価モデルなど基本的事項は完了しており,順調な進捗と考えられる。

今後の研究の推進方策

現地調査結果を踏まえて構築した寿命評価モデルの精度検証を2023年度に実施する。そのことにより申請時に提示した3研究課題に関する実績を提示できるものと考えられる。

次年度使用額が生じた理由

助成金の使用計画は,これまでの研究実績を踏まえて現地調査の追加と共に寿命評価モデルの数値解析に必要な消耗品の購入に充てる。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [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

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鋼矢板水路に施工したパネル被覆工法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: 314 ページ: Ⅱ_19-Ⅱ_28

    • DOI

      10.11408/jsidre.90.II_19

    • 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: 315 ページ: Ⅰ_239-Ⅰ_250

    • DOI

      10.11408/jsidre.90.I_239

    • 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: 71-7 ページ: 631-636

    • DOI

      10.2472/jsms.71.631

    • 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

    • DOI

      10.3389/fbuil.2022.948232

    • 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

    • 査読あり
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 国際学会
  • [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
      4-8425-0589-3
  • [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
      特願2022-127607

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公開日: 2023-12-25  

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