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．

为了尽快恢复受损道路，本研究考虑了“备灾”的“储存”、灾后的“运输/建设”、“适应”各种灾害情况、“实际恢复”的“搬迁”。我们将开发一种用于灾害道路修复的新型地面加固材料（简称“立体生物地面加固材料”）。我们正在研究使用可膨胀细胞结构来提高土壤加固材料和去除后可自然分解的生物材料的储存/运输/可施工性，目的是最终提出一种有助于危机管理的性能评估方法． 2022 年的研究计划包括 a) 可膨胀细胞增强材料的进步，b) 验证新型可膨胀细胞增强材料在表面增强方面的适用性，以及 c) 我应该进行的生物材料的耐久性测试。以下是结果概述。 a)为了提高膨胀泡孔增强材料的精密度，在申请人迄今为止开发的蜂窝型膨胀泡孔的基础上，申请人的目标是即使在膨胀角大、膨胀量大的情况下也能获得增强效果。我们提出了各种类型的可膨胀单元。一种是可展开单元（“相互作用增强可展开单元”），其中设置填充孔进行填充，并且在单元壁上附着摩擦材料以加强与填充土壤的相互作用。另一种类型是组合不同高度的单位单元的可扩展单元（称为“单元网格型可扩展单元”）。与传统的泡孔增强材料相比，这些都可以显着减少原材料的使用量。 b）为了验证表面加固的适用性，我们进行了移动加载模型实验，以了解a）中提出的规则可膨胀单元、相互作用加固类型和单元网格类型的加固效果。结果表明，网格型可膨胀电池使用的原材料约为传统电池增强材料的40%，并且比传统电池增强材料具有更大的增强效果。 c) 在耐久性测试中，我们选择了适合地面加固的生物材料，准备了测试设备，并为测试做好了准备。

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