トンネル内外の爆風被害を低減化する爆風吸収トラップの開発と活用

开发和利用爆炸吸收陷阱以减少隧道内外的爆炸损害

• 批准号: 21K04574
• 负责人: 保前 友高
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Technology, Toyama College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04574/
• 关键词: 爆薬; 爆風; トンネル内爆発; 爆風吸収トラップ; トンネル形状; 被害低減; 小スケール実験; 数値解析; 爆風被害低減

１．研究の目的：地下通路やトンネル内で爆薬等が爆発した際に発生する爆風は，衝撃波としてトンネル内部を伝播する。爆風による被害を低減化するため，トンネル壁面に障害物を設けたり，壁面の材料を工夫したりする技術や低減化のメカニズムは研究されてきているが，トンネルの利便性やメンテナンス性への考慮は，十分とは言えず，実用化されているものは少ない。そこで，本研究では，申請者のこれまでの爆風低減化の成果に基づき，トンネルの使い勝手に影響を与えない爆風吸収トラップを提案する。トンネル経路のクランク部にトラップを設ける。100 mg程度の爆薬を使用する独自のテーブルトップ室内爆発実験法により，トンネル内外の爆風挙動を評価する。独自の数値解析手法と組み合わせて爆風エネルギーの吸収メカニズムを解明し，爆風吸収トラップを最適化する。本研究の成果により，トンネル内の爆発事故やテロ攻撃等による被害を低減化できることが期待される。２．本年度の成果：①爆風吸収トラップに関するテーブルトップ実験：今年度は，予備的な実験を行った。トンネル経路のクランク部にトラップを設置した場合としなかった場合のトンネル内の圧力履歴を比較した。トラップを設置すると，トンネル出口に到達する爆風のピーク過圧は，設置しない場合の半分程度になることを示した。また，トラップ部にポリエステル不織布などの緩衝材を設置した場合，トラップで反射した爆風のピーク過圧を低減化できることを確認した。これらのデータから，今後の研究で検討すべきパラメータの洗い出しを行った。さらに，トンネル内の温度変化を計測する準備を行った。②独自開発の数値解析コード：今年度は，上記の予備実験に対応した計算を実施し，トラップ設置の有無に応じた爆風挙動の相違点を確認した。また，トラップ部でのエネルギー吸収に関する計算手法の検討を行った。

1。研究的目的：爆炸或其他炸药在地下通道或隧道中爆炸时产生的爆炸会以冲击波传播。为了减少爆炸造成的损害，已经研究了用于在隧道墙上安装障碍物的技术，并研究了墙面表面的材料和减少减少的机制，但是为了方便和维护隧道而言，考虑因素是不够的，很少有用于实际使用。因此，在这项研究中，我们提出了一个基于申请人先前的爆炸降低的结果，该爆炸吸收陷阱不会影响隧道的可用性。隧道路径的曲柄部分提供了陷阱。使用独特的室内爆炸实验方法评估隧道内部和外部的爆炸行为，该方法使用了约100毫克的炸药。它结合了独特的数值分析技术，以阐明爆炸能吸收的机理并优化了爆炸吸收陷阱。这项研究的结果有望减少隧道中爆炸和恐怖袭击造成的损害。 2。今年的结果：1。关于爆炸吸收陷阱的桌面实验：今年进行了初步实验。将隧道内的压力历史记录在隧道路径的曲柄部分中安装有和没有陷阱。结果表明，安装陷阱时，到达隧道出口的爆炸的峰值超压在没有安装的情况下约为外壳的一半。此外，可以证实，在陷阱部分安装了诸如聚酯非织造织物之类的缓冲材料时，可以减少陷阱反射的爆炸的峰值过压。从这些数据中，应确定应在未来研究中考虑的参数。此外，进行了准备，以测量隧道中的温度变化。 ②单独开发的数值分析代码：今年，计算是根据上述初步实验进行的，并且根据是否安装了陷阱，确认了爆炸行为的差异。此外，研究了一种在陷阱部分中吸收能量的计算方法。

项目成果

地中式／地下式火薬庫通路部に設けた爆風トラップによる爆風圧低減化

使用安装在地下/地下火药储存通道中的爆炸陷阱降低爆炸压力

• 发表时间: 2023
• 作者: 保前 友高，杉山 勇太，丹波 高裕，松村 知治，若林 邦彦