備蓄－緊急適応－撤去を考慮した災害道路復旧用ステレオバイオ地盤補強材の開発

储存 - 紧急适应 - 开发立体生物地面加固材料，用于考虑拆除的灾难道路恢复

• 批准号: 21K14247
• 负责人: 宮本 慎太郎
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K14247/
• 关键词: 道路復旧; 地盤補強技術; 展開構造; バイオ素材; 性能評価; 災害復旧; 展開式セル補強材

本研究は，被災道路の早期復旧のために，災害時に備えた「備蓄」，災害後の「運搬/施工」，種々の被災状況への「適応」，本復旧を見通した「撤去」を考慮した新たな災害道路復旧用地盤補強材（「ステレオバイオ地盤補強材」と称する）を開発する．地盤補強材の備蓄性/運搬性/施工性を向上させるための展開式セル構造，撤去後に自然分解可能なバイオ素材化を検討し，最終的にはクライシスマネジメントに資する性能評価法の提案を目指す．2022年度の研究計画では，a) 展開式セル補強材の高度化，b) 新たな展開式セル補強材の表層補強への適用性検証，c) バイオ素材化のための耐久性試験に関する内容を進めることになっていた．以下，成果の概要を説明する．a) 展開式セル補強材の高度化では，申請者がこれまでに開発したハニカム形式の展開式セルをベースとして，展開角度が大きく補強材量が少ない条件でも補強効果を得ることを目的に２種類の展開式セルを提案した．一つは，中詰め土との相互作用を強化するために中詰め用の充填孔の配置やセル壁面への摩擦材の貼付を行った展開式セル（「相互作用強化型展開式セル」と称す）である．もう一つは，高さの異なるユニットセルを組み合わせた展開式セル（「セル・グリッド型展開式セル」と称す）である．それぞれ，従来のセル補強材と比較して原材料を大幅に削減することができる．b) 表層補強への適用性検証では，a)で提案した通常の展開式セル，相互作用強化型，セル・グリッド型の補強効果を把握するための移動載荷模型実験を行った．その結果，セル・グリッド型展開式セルは，従来のセル補強材の約4割の原材料で，従来のセル補強材よりも大きな補強効果を発揮することを明らかにした．c) 耐久性試験では，地盤補強材に適したバイオ素材を選定するとともに，試験装置の整備を行い，試験実施の準備を行った．

这项研究将开发新的地面加固材料，用于灾难道路恢复（称为“立体生物生物地面强化材料”），这些材料考虑了“库存”，以准备灾难，“灾难”，“适应”各种灾难情况，并预计将恢复这种恢复。我们将考虑部署类型的细胞结构，以改善地面增强材料的库存/可运输性/可加工性，并使用可以自然分解的生物材料，并最终提出一种绩效评估方法，该方法将有助于危机管理。 2022年的研究计划将继续进行以下主题：a）增加可扩展的细胞增强材料的复杂性，b）验证新的可扩展细胞增强加固对表面增强的适用性，以及c）生物材料转化的耐用性测试。下面解释了结果的概述。 a）在细胞增强材料的高级开发中，我们提出了迄今为止申请人开发的两种细胞开发，即使在扩张角度较大的条件下，申请人到目前为止已经开发出来，目的是实现增强效应。一个是一个发育中的单元格（称为“增强相互作用的型膨胀细胞”），其中布置填充孔以填充，并将摩擦材料应用于细胞壁，以增强与填充土壤的相互作用。另一个是一个可扩展的单元格（称为“细胞网格类型可扩展的单元”），将单位细胞与不同高度相结合。与常规细胞增强相比，这些材料中的每一个都可以显着降低。 b）在验证表面加固的适用性时，我们进行了一个移动的载荷模型实验，以了解通常在A中提出的通常扩展的细胞，相互作用增强类型和细胞网格类型的增强效应）。结果，发现细胞网格型细胞类型可扩展的细胞由大约40％的常规细胞增强材料的原材料组成，并且比常规的细胞增强材料表现出更大的增强作用。 c）在耐久性测试中，选择了适合地面加固的生物材料，并维护了测试设备，并进行了测试准备。

项目成果

災害時緊急道路への適用を想定したジオセルの三次元補強効果に関する模型実験

灾害应急道路土工格室三维加固效果模型试验

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊藤好日;宮本慎太郎;宮田喜壽
• 通讯作者: 宮田喜壽

PHYSICAL MODELING INVESTIGATION ON REINFORCEMENT MECHANISM OF GEOCELLS UNDER VERTICAL LOADING CONDITION

竖向荷载条件下土工格室加固机理的物理模型研究

• DOI: 10.5030/jcigsjournal.37.63
• 发表时间: 2022
• 期刊: Geosynthetics Engineering Journal
• 作者: 宮本慎太郎;宮田喜壽
• 通讯作者: 宮田喜壽

Development of accelerated creep test apparatus subject to soil confinement for geosynthetics

土工合成材料受土壤约束的加速蠕变试验装置的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: 海部友和，菊池優希，鈴木健太郎，牛渡裕二，前田健一，杉山直優，今野久志，葛西聡;Miyamoto,S. and Miyata,Y.
• 通讯作者: Miyamoto,S. and Miyata,Y.

道路復旧に向けた展開式セル補強土技術の構想と室内基礎実験

用于道路修复的可膨胀细胞增强土技术概念和室内基础实验

• 发表时间: 2021
• 作者: 宮本慎太郎;宮田喜壽
• 通讯作者: 宮田喜壽

ジオセル補強土を用いた災害時道路復旧技術に関する室内模型実験

土工格室加筋土灾害道路修复技术室内模型试验

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Miyamoto;Y. Miyata;宮本慎太郎，宮田喜壽
• 通讯作者: 宮本慎太郎，宮田喜壽