宇宙線イメージングによる土木構造体の健全性評価技術の開発

利用宇宙射线成像的土木工程结构健全性评价技术开发

• 批准号: 21K04608
• 负责人: 北川 暢子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagoya University
• 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-21K04608/
• 关键词: 宇宙線イメージング; 土木構造体; インフラ点検; 土木構造体の健全性評価

近年、気象変動による集中豪雨の発生件数が増加し、短時間で局所的な大量の降雨は洪水を引き起こし、堤防の決壊といった人身の安全を脅かす災害の話を毎年のように耳にするようになった。このような災害を防ぐため、治水工事を行うなど水の流れの理解から制御まで学術と国や自治体との努力と協力が行われている。そのような中で、堤防の点検やメンテナンスは水災害を防ぐための課題の一つであり、これまでは、①表面に変状が表れないと対策が行われない　②表面から数mの深さの変状しか分からない探索技術　③これまでの築堤の詳細情報が分からないなどといった問題点がある。そのため、①の変状が表出する前に事前対策を行う　②深さ10ｍ級の堤防の中身を知りたい　③築堤の履歴や使用土壌種類の分布を密度情報から知りたい　といった要求に答えるため、透過率が高い宇宙線ミューオンという素粒子を用いて、堤体内部の密度分布を知る技術開発を行う目的でこの研究を開始した。今年度は、前期は観測対象の堤防の選定と下見、原子核乾板検出器の作製やフィルムのパック方法の最適化を行った。また、後期には新潟県燕市の大河津分水路沿いにある樋管内に堤体内を横断するような観測データが得られるよう検出器を複数箇所設置し、合計4か月の観測をおこなった。樋管内外の3次元データを元に、堤防周辺の詳細な形を再現し、検出器における宇宙線の検出（角度分布や本数）の見積りを行った。現在、データについてでは解析中である。

近年来，受气候变化影响，局部暴雨次数增多，每年都会听到局部短时间大量降雨引发洪水、堤坝垮塌等威胁人类安全的灾害。它变成了。为了预防此类灾害，学术界、中央政府和地方政府正在努力和合作，了解和控制水流，包括防洪建设。在这种情况下，堤防的检查和维护是预防水灾的问题之一，到目前为止，除非地表出现畸形，否则不会采取措施；(2)堤防在地表以下几米处进行检查和维护。仅显示海堤变形情况的勘探技术③存在不了解现有堤防详细信息等问题。因此，为了满足以下要求：（1）在变形变得明显之前采取预防措施，（2）想要了解10m深的路堤的内容，以及（3）想要了解路堤的历史和历史本研究的目的是开发利用具有高透过率的宇宙射线μ介子的基本粒子来了解路堤体内的密度分布的技术。今年上半年，我们对观测路堤进行了筛选和考察，制作了核乳胶板探测器，优化了薄膜装填方式。此外，在项目后半期，为了获取整个坝体的观测数据，在新泻县燕市大古津引水渠沿线的天沟管道内多处安装了探测器，并对整个坝体进行了观测。总共四个月。根据天沟管内外的三维数据，再现路堤周围区域的详细形状，并估计探测器的宇宙射线探测（角度分布和数量）。目前正在分析数据。