土砂崩壊の予兆を「見える化」する新技術の実証試験

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本研究の目的は、土砂崩壊の予兆を見える化する計測技術を開発することである。工事中に土砂の生き埋めとなる労働災害は作業者が崩壊の危険に気づかず逃げ遅れて発生しており、人の注意力に依存する安全の限界を示唆していると思われる。そこで本研究では、工事現場で簡単に利用可能な計測技術を開発している。この技術は、崩壊前の浅い斜面の内部で増加するひずみの増加速度を見える化するものであり、早期に斜面の動きを見える化することで、迅速な避難を実現させるものである。具体的には、地表面から浅い部分で崩壊前に微増するせん断ひずみを表層ひずみ棒センサー(以下、「MPS」と言う)で計測し、さらに計測から警報までの処理を一元的に行う「土砂崩壊の簡易危険検出システム」(以下、「システム」と言う)を本研究では開発している。本研究の初年度である令和2年度は先行研究において考案したMPSの基本コンセプトからその実用性能を高める検討を行った。具体的には、計測データの耐環境性能を高めるために、従来の電圧によるアナログ信号を、MPS内でデジタル信号に変換して通信する方式に改めてノイズの混入を無くした。加えて、システム側に温度変化によるデータ変動が少なくする回路を設計して試作した。本研究の2年目である令和3年度は、初年度に試作したMPSとシステムの性能確認試験を行った。その方法は温度を-10度からから+40度まで変化できる庫内においてデータ計測した結果、従来のアナログ仕様と比較してデジタルタイプでは温度変化による影響を約1/7に低減できることがわかった。本研究の3年目である令和4年度は、実大規模の模型斜面に開発したMPSを設置して崩壊を模擬する実験をおこない、本計測によって実際に土砂崩壊の予兆を見える化できるかどうかの検証実験をおこなった。この実験に関する詳細は次の「現在までの進捗状況」で説明する。