宇宙線ミュー粒子を用いた農業用水路トンネルの補強の評価手法の確立

宇宙射线μ介子农用航道隧道加固评价方法的建立

• 批准号: 20K06297
• 负责人: 柴田 俊文
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06297/
• 关键词: 農業用水路トンネル; 宇宙線ミュー粒子; 多方向載荷試験; ミュオグラフィ

本申請課題では，地盤や構造物を透過した宇宙線ミュー粒子を測定し，このデータを用いて農業用水路トンネルの地山の地質不良区間の密度を推定する．そして，数値解析と模型実験を併用してトンネルと地山の相互挙動を明らかにし，耐震補強工法を再現することで，その効果を検討することを目的とする．第一に，宇宙線ミュー粒子検出による密度の精度を確認するため，広島県にあるロックフィルダムの監査廊にシンチレータと光電子増倍管で構成された検出装置とサーベイメータを設置し，ミューオンを測定した．なお，このロックフィルダムはコア，フィルタ，ロックのゾーンに分かれており，それぞれのゾーンに対して，既往の密度試験の結果がある．また，ミューオンを測定する際には，上流側と下流側でそれぞれ検出装置の天頂角を0度（鉛直方向に相当）から60度まで10度おきに変化させる．測定した結果から密度を換算し，既往の密度試験の結果と比較することで，精度を確認する．次に，前年度に引き続き，地山とトンネル覆工をモデルとした載荷実験に対し，剛体バネモデル（RBSM）を用いて数値解析を行う．解析モデルでは地山とトンネル覆工，水平方向から荷重を作用させ，要素分割を変化させて，載荷板変位，内空変位，載荷荷重，モデル全体の変形状況，ひび割れ発生状況などについて実験結果と比較し，背面空洞の影響や適用範囲を明らかにする．また，多方向載荷試験（水平荷重に加え，鉛直荷重を考慮）に対する数値解析も実施する．

在此应用中，已经测量了通过地面和结构传输的宇宙射线muon颗粒，并使用此数据估计了农业水道隧道的地质缺陷部分的密度。这项研究的目的是通过使用数值分析和模型实验来阐明隧道和地面的相互行为，并重新创建地震增强方法以检查效果。首先，为了确认密度的准确性，通过检测宇宙射线元音颗粒，检测装置和调查表安装在Hiroshima县的Rockfill Dam的审计走廊中，该闪烁体和光电层管组成，并测量了Muons和Muons的审计走廊。该岩填充大坝分为核心，过滤器和锁定区域，每个区域都有以前的密度测试结果。此外，在测量μ子时，检测装置的天顶角度从0度（对应于垂直方向）每10度更改为上游和下游侧的60度。密度从测量结果转化，并与先前密度测试的结果进行比较，以确认准确性。接下来，在上一年之后，使用刚性弹簧模型（RBSM）进行数值分析，以使用地面和隧道衬里作为模型进行装载实验。在分析模型中，从地面和隧道衬里，水平方向和元素分裂进行了施加载荷，并将载荷与实验结果进行比较，以确定后腔的效果和应用范围。还将进行数值分析以进行多方向负载测试（考虑水平载荷以及垂直负载）。

项目成果

軟岩地山を模擬した農業用水路トンネルの載荷実験

模拟软岩地基农用航道隧道荷载试验

• 发表时间: 2021
• 作者: Tashiro;R.;Sato;T.;Atomi;H.;Miki;K.;Fujihashi;M.;曹 秋雨・柴田俊文・西村伸一・珠玖隆行
• 通讯作者: 曹 秋雨・柴田俊文・西村伸一・珠玖隆行

ミューオン探査を用いたフィルダムの密度の推定

使用μ子勘探估算填方坝密度

• 发表时间: 2023
• 作者: Kurita Keisuke;Sakai Takuro;Suzui Nobuo;Yin Yong-Gen;Sugita Ryohei;Kobayashi Natsuko I.;Tanoi Keitaro;Kawachi Naoki;Yuko Kurita;Satomi Kanno;Ryohei Sugita;Atsushi Hirose;Miwa Ohnishi;Ayumi Tezuka;Ayumi Deguchi;Kimitsune Ishizaki;Hidehiro Fukaki;Kei'ichi Baba;Atsushi J Nagano;Keitaro Tanoi;Tomoko M Nakanishi;Tetsuro Mimura;阿南光政，原初花，弓削こずえ;田口光弘;柴田俊文，高橋 健，金子周平，西村伸一，珠玖隆行
• 通讯作者: 柴田俊文，高橋 健，金子周平，西村伸一，珠玖隆行

宇宙線ミューオンによるフィルダムの堤体材料密度の同定

使用宇宙射线μ介子识别填坝材料密度

• 发表时间: 2023
• 作者: 杉田亮平;中西友子;田野井慶太朗;田口光弘;高橋 健，柴田俊文，西村伸一，金子周平，珠玖隆行
• 通讯作者: 高橋 健，柴田俊文，西村伸一，金子周平，珠玖隆行