深海底開発リスクを知るための深海底地盤工学創設に向けた原位置地盤計測手法の確立

建立深海岩土工程创建现场地面测量方法，了解深海开发风险

基本信息

批准号：
21H01590
负责人：
山中寿朗
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Tokyo University of Marine Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

既存三成分コーン貫入試験機(以下CPT装置)のキャリブレーションおよび、試験実施海域における採泥などを通じた海底堆積物の物性試験を行った。CPT装置は、各センサ類の挙動特性について実際に深海底で潜水艇(JAMSTEC所属の「しんかい6500」)のマニピュレーターを使ったテストにより、把握することができ、キャリブレーションに必要な情報を得ることが出来た。堆積物試料も潜水艇によりプッシュコアによって採取されたものを用いて含水比及び湿潤密度、粒度組成、鉱物組成の測定を行った。これらのデータを元に、有明海軟泥が模擬海底地盤の一次候補として適性であると判断できるに至った。また、CPT装置の運用から、マニピュレーターによる貫入ではなく定速かつ直線的な貫入のための架台が不可欠である事が明らかになったため、架台の開発・作製に取り組んだ。また、海底堆積物のCPT装置（先端抵抗・間隙水圧・周面摩擦力を計測）による貫入試験だけでなくせん断抵抗（粘着力）を計測する原位置ベーンせん断試験についても海底で採取された堆積物の物性から、潜水艇で実施可能とわかったため、有明軟泥の物性値を参考に低トルク（0.6から6N・m）領域を測定可能で潜水艇のマニピュレーターでオペレーション可能なベーンせん断装置を作成した。

我们对现有的三分量锥入度测试仪（以下简称CPT装置）进行了校准，并通过在试验区进行泥浆取样测试了海底沉积物的物理性质。 CPT装置能够通过在深海底使用潜水器（属于JAMSTEC的“Shinkai 6500”）上的机械手进行测试来了解每种传感器类型的行为特征，并且可以获得校准所需的信息。完全的。还使用潜水器通过推芯采集沉积物样品，并测量了含水量、湿密度、粒度组成和矿物组成。根据这些数据，确定有明海软泥适合作为模拟海底地面的主要候选材料。此外，从CPT装置的操作中可以看出，与机械手穿透相比，恒速线性穿透的支架是必不可少的，因此我们致力于支架的开发和制造。除了使用 CPT 装置对海底沉积物进行渗透测试（测量尖端阻力、孔隙水压力和周向摩擦力）外，我们还进行现场叶片剪切测试，使用在海底收集的沉积物测量剪切阻力（粘附力）事物的物理性质。基于此，我们发现可以使用潜水器进行，因此我们创建了一种叶片剪切装置，可以利用有明软泥的物理特性测量低扭矩（0.6至6 N m），并且可以使用潜水器进行操作操纵器。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Utilization of cement-based materials for deep sea infrastructure

深海基础设施中水泥基材料的利用

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Keisuke Takahashi;Mari Kobayashi;Takafumi Kasaya;Yuichiro Kawabata;Mitsuyasu Iwanami;Toshiro Yamanaka;Shun Nomura;Hiroko Makita
通讯作者：
Hiroko Makita