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2016 年度 実績報告書

土木建築構造物の施工・維持管理に向けたアクセシブルレーダ技術の先駆的開発

研究課題

研究課題/領域番号 26282092
研究機関群馬大学

研究代表者

三輪 空司  群馬大学, 理工学研究科, 准教授 (30313414)

研究分担者 羽賀 望  群馬大学, 理工学研究科, 助教 (50638476)
小澤 満津雄  群馬大学, 理工学研究科, 准教授 (80313906)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードバケット一体アンテナ / コアドリル一体アンテナ / イメージング / 加振レーダ法 / 鉄筋腐食評価
研究実績の概要

本研究は,レーダ技術において,対象に近づきながら対象を詳細に計測する技術であるアクセシブルレーダ技術に焦点を当て,以下の3点の技術に着目した技術開発を行った.
A.『パワーショベル等の掘削バケット前方探査用レーダの開発』では,製作したアンテナ一体型バケットを実機に装着し、実験フィールドにおいて掘削しながら50 cm前方からの反射体の反射波を確認できた.しかし,リアルタイムでの反射体の特定は困難であったため,イメージングベースの探査法を検討した.バケット周囲に超音波トランスデューサアレイを配置し,GPSに基づくバケットの3次元位置,姿勢の6自由度推定システムを開発し,1cm以下のリアルタイム位置推定精度を達成した.これにより,バケット一体アンテナによるレーダイメージングを可能とする.
B.『RC構造物掘削用コアドリル前方探査用レーダの開発』では、開発した二重同軸円筒上の2点逆相給電スロットアンテナのアンテナ工作精度の問題により,コンクリート内の鉄筋の反射が計測できなかったため,アンテナ形状を製作しやすく,ドリル形状に合う単円筒タイプとし,円筒ステンレスパイプを加工したアンテナを製作した.実験により,コンクリート内で6cm前方からの鉄筋の反射波が取得できることを明らかにした.
C. 『レーダ技術によるRC構造物中の鉄筋腐食評価法の開発』では,鉄筋を励磁コイルにより加振し,その鉄筋振動をレーダ変位計により非破壊計測する加振レーダ法を開発し,供試体実験を通じてかぶり4cmの鉄筋の振動変位が鉄筋腐食により増加することを確認した.また,塩害を受けたRC部材について,かぶりが26~70 mmの鉄筋の振動変位の計測を行った.その結果,主筋となるD22鉄筋において取り出した鉄筋の腐食減量と振動変位に正の相関が見られた.また,コンクリートの浮きの影響により,振動変位が大きくなることも確認できた.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 鉄筋腐食評価のための加振RCレーダ法による鉄筋振動変位計測2017

    • 著者名/発表者名
      三輪 空司,本多 秀聡,小澤満津雄,栗田伸幸
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 39 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 周波数掃引加振ドップラ計測による逆合成開口イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      三輪空司
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 52 ページ: 538-544

    • DOI

      10.9746/sicetr.52.538

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 励磁コイルを用いた加振ドップラレーダによるコンクリート内振動体の選択的イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      三輪空司, 栗田伸幸, 碓氷淳
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 38 ページ: 2073-2078

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超広帯域RCレーダによる鉄筋腐食評価とその鉄筋径依存性2016

    • 著者名/発表者名
      三輪空司,山村允,小澤満津雄
    • 雑誌名

      コンクリート構造物の補修, 補強, アップグレード論文報告集

      巻: 16 ページ: 371-376

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 励磁コイル加振による鉄筋微小振動のマイクロ波変位計測と鉄筋腐食評価への応用2016

    • 著者名/発表者名
      本多秀聡,三輪空司,栗田伸幸,小澤満津雄
    • 雑誌名

      コンクリート構造物の補修, 補強, アップグレード論文報告集

      巻: 16 ページ: 365-370

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 送受信超音波トランスデューサーアレイを用いたバケットの3次元位置推定2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 智洋,三輪 空司
    • 学会等名
      第7回電気学会東京支部栃木・群馬支所 合同研究発表会
    • 発表場所
      足利市
    • 年月日
      2017-03-02 – 2017-03-03
  • [学会発表] 超広帯域RCレーダによる鉄筋腐食評価とその鉄筋径依存性2016

    • 著者名/発表者名
      三輪空司,山村允,小澤満津雄
    • 学会等名
      第16回コンクリート構造物の補修, 補強, アップグレードシンポジウム
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2016-10-13 – 2016-10-14
  • [学会発表] 励磁コイル加振による鉄筋微小振動のマイクロ波変位計測と鉄筋腐食評価への応用2016

    • 著者名/発表者名
      本多秀聡,三輪空司,栗田伸幸,小澤満津雄
    • 学会等名
      第16回コンクリート構造物の補修, 補強, アップグレードシンポジウム
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2016-10-13 – 2016-10-14
  • [学会発表] 鉄筋腐食評価のための電磁波ドップラレーダ法による鉄筋のアクティブ振動変位計測2016

    • 著者名/発表者名
      三輪 空司, 本多秀聡
    • 学会等名
      平成28年度非破壊検査協会秋季講演大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-07
  • [学会発表] 励磁コイル加振マイクロ波ドップラ変位計による鉄筋振動計測2016

    • 著者名/発表者名
      三輪空司,本多秀聡,栗田伸幸
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門大会2016
    • 発表場所
      前橋市
    • 年月日
      2016-08-30 – 2016-09-01
  • [学会発表] 励磁コイルを用いた加振ドップラレーダによるコンクリート内振動体の選択的イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      三輪空司,栗田伸幸,碓氷淳
    • 学会等名
      コンクリート工学年次大会2016
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-07-06 – 2016-07-08
  • [産業財産権] 加振レーダ装置及びデータ解析装置2017

    • 発明者名
      三輪空司
    • 権利者名
      群馬大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-034707
    • 出願年月日
      2017-02-27

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公開日: 2018-01-16  

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