太陽光発電施設を対象としたスパイラル杭の凍上対策とその設計方法の提案

太阳能发电设施螺旋桩冻胀对策建议及其设计方法

• 批准号: 22K04301
• 负责人: 中村 大
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04301/
• 关键词: 太陽光発電; 凍上対策; 凍着凍上現象; スパイラル杭; 積雪寒冷地

近年，北海道の山間部や遊休農地などにおいて，太陽光発電施設が積極的に建設されている。しかしながら，凍上現象による被害が散見されるようになってきた。そこで本研究では，寒冷地での普及が期待されるスパイラル杭に着目し，これを用いた凍上対策を提案することを最終目標としている。研究初年度は，スパイラル杭の凍上・融解沈下挙動を解明するための各種の室内実験の準備を当初の計画通りに完了し，当初の計画を前倒して屋外実験を実施することができた。まず，スパイラル杭の凍上・融解沈下挙動を解明するため，屋外実験フィールドにおいて複数種類のスパイラル杭の実物大模型を施工し，屋外実験を実施した。凍結期における杭の鉛直変位量の計測結果から，スパイラル杭の埋設深さを大きくすることで，凍上量を小さく抑えることができることが確認できた。この傾向は，羽根の幅が大きいものほど顕著であった。また，融解期における鉛直変位量の計測結果から，スパイラル杭は概ね凍結前の元の位置に戻ることが確認できた。これに対し，羽根の無いストレート杭では沈下が発生せず，凍上による変位がそのまま残留することが確認された。このことから，スパイラル杭の羽根は，土圧が作用することで融解期の沈下を助ける役割を果たしているものと推測される。次に，屋外実験フィールドにおいて施工したスパイラル杭の実物大模型を用いて，施工直後と春期に引抜試験を実施し，凍結融解履歴が杭の引抜抵抗に与える影響を明らかにすることも試みた。引抜試験の結果から，全ての種類の杭において凍結融解後に引抜抵抗が低下していることが確認できた。ただし，羽根の幅が大きく，凍結深さ以深の羽根の数が多いスパイラル杭では引抜抵抗の低下は小さかった。このことから，羽根の幅や数を設計に盛り込むことで，スパイラル杭の引抜抵抗に与える凍結融解履歴の影響を小さく抑えることができるものと考えられる。

In recent years, the mountainous areas of Hokkaido have been under construction, and solar power facilities have been actively constructed. The phenomenon of freezing up and being killed is scattered. This study is aimed at the popularization of cold weather and the ultimate goal of cold weather countermeasures. At the beginning of the study, the preparation of various indoor facilities was completed and the outdoor facilities were implemented in advance. The construction of large models of various kinds of objects outside the building is carried out in the building. The measurement result of vertical displacement of freezing period is different, and the buried depth of freezing period is different, and the frozen quantity is different. This is the first time I've ever seen a woman. The measurement results of the vertical position of the melting period are confirmed by the position of the element before freezing. This is the first time I've ever seen a woman. The effect of soil pressure on the melting period and the precipitation of the soil is predicted. In addition, the outdoor construction of the large model of the real estate was carried out in the spring after the construction, and the freezing and melting process was carried out in the spring. The results of the test show that the resistance of the whole species is low after freezing and melting. The width of the feather root is large, and the number of the feather root is deep and deep. This is the first time that a person has ever been involved in a crime.

项目成果

凍結融解履歴が杭の引抜抵抗に与える影響に関する基礎的研究

冻融历史对桩抗拔力影响的基础研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 遠藤 滉大，小島 悠生，伊藤 睦;小島 悠生，遠藤 滉大，伊藤 睦;鴨志田直人;宇髙 優介，中村 大，中井 健太，鍜冶元 雅史，川口 貴之
• 通讯作者: 宇髙 優介，中村 大，中井 健太，鍜冶元 雅史，川口 貴之

実物大模型実験によるソーラーパネル架台の凍上被害発生メカニズムの解明

通过全尺寸模型实验阐明太阳能电池板支架冻胀损坏机理

• 发表时间: 2023
• 作者: 遠藤 滉大，小島 悠生，伊藤 睦;小島 悠生，遠藤 滉大，伊藤 睦;鴨志田直人;宇髙 優介，中村 大，中井 健太，鍜冶元 雅史，川口 貴之;中井 健太，中村 大，川口 貴之，鍜冶元 雅史
• 通讯作者: 中井 健太，中村 大，川口 貴之，鍜冶元 雅史