Optimal construction method and pile structure of marine foundation piles by the transparent ground technique and numerical analysis

透明地基技术与数值分析优化海洋基桩施工方法及桩基结构

• 批准号: 22K04306
• 负责人: 野村 瞬
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo University of Marine Science and 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-22K04306/
• 关键词: 海底地盤; 洋上風力発電; 可視化技術; 杭構造物; 海洋地盤; 数値解析; 模型試験

洋上風力発電における基礎構造物の需要拡大に伴い、水深50m以深の海底地盤上で安全に早く杭基礎を打設する技術の重要度が増してきている。しかしながら、高深度の海洋地盤における杭基礎は施工実績が極めて少なく、経験則に基づく知見が蓄積されていない。特に、海洋での打設作業は、作業性が著しく悪いので、シップタイムが制限される厳しい条件でも短時間で確実に施工を完了できる革新的な技術が必要とされている。また、海洋杭の研究は、古くから海洋土木の分野で積極的に行われてきた。現場のニーズに合わせて杭の工法やサイズが決定され、一定の設計強度が担保されれば、それ以上に技術開発が望まれないという特性上、90％以上がモノパイルの打設杭によって賄われてきたという背景がある。しかしながら、1990年代以降の海洋杭の大型化に応じて施工性が急激に減少するとともに、騒音や振動の抑制といった海洋生物への影響を考慮した施工が望まれるようになっており、革新的な施工法や最適な杭配置による強靭な海底杭基礎構造の構築が喫緊の課題となっている。簡便かつ短時間で杭基礎の施工を完了するための技術確立に向け、2022年度は、開発中の地盤透明化技術を応用し、構造物貫入中の地盤と構造物の高精度可視化に挑戦した。適切な材料選定や温度管理を進めることで、地盤内を高精度に可視化することに成功した。また、載荷試験装置の設計・政策を進めることにより、模型構造物の地盤への貫入過程を簡便に観察することに成功し、予備的な条件のもとで画像解析を進めている。

The importance of technology for safe foundation construction on offshore sites deeper than 50m in depth is increasing. The construction of the foundation at high depths of the ocean site is extremely difficult and the foundation knowledge is accumulated. In particular, the construction of marine engineering is very difficult, and the operation is very limited. The construction is completed in a short time, and the innovative technology is necessary. The ocean is divided into two parts. In the field, the design method is determined, the design strength is guaranteed, and the technical development is expected to be more than 90%. Since the 1990s, the construction of large-scale marine wells has been a problem of construction stress reduction, vibration suppression and marine biological effects. Simple and short time to complete the construction of the foundation, the establishment of technical direction, 2022 year, the development of site transparency technology, structure penetration of the site and high-precision visualization of the challenge Select the appropriate material for temperature management. The design and policy of load test equipment are improved, the penetration process of model structure is simplified, the conditions for preparation are improved, and the image analysis is carried out.

项目成果

砂地盤における拡底杭の先端形状が引抜き抵抗力に与える影響の検討

沙地基扩底桩端部形状对抗拔力影响的检验

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤方陸人;稲葉飛多記
• 通讯作者: 稲葉飛多記

小型基礎模型の貫入に伴う 支持力機構の形成を観測する ための透明地盤の改良

改善透明地面，观察小地基模型穿透形成的承载力机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤方陸人