農業水利施設の効率的な構造機能診断及び性能照査手法の開発

農業水利施設の効率的な構造機能診断及び性能照査手法の開発

課題番号2014025616
研究機関名農業・食品産業技術総合研究機構
研究期間2011-2015
年度2014
研究問題①農業水利施設等の戦略的な再生・保全管理技術の開発
大課題農業水利施設の効率的な構造機能診断及び性能照査手法の開発
中課題農業水利施設の効率的な構造機能診断及び性能照査手法の開発
大項目地域資源活用のための研究開発
中項目(1) 農村における施設・地域資源の維持管理技術の開発
摘要構造物の性能低下を予測するための促進劣化試験法に関しては、平成23年度に完了した。
低コストで診断可能な非破壊調査法に関しては、
a) 3次元振動台を用いた模型実験を行い、地震計のダムにおける設置位置の選定や地震計による観測データの解析に有用となるフィルダムの堤体形状とダムの揺れとの関係を明らかにした。
b) ポンプ設備の軸受などの回転部から潤滑油やグリースを採取・分析して得られる情報をもとに、分解点検や補修時期の判断を支援する機器の摩耗などの劣化状態を診断する手法を開発した。
構造機能の性能照査法や設計法の開発に関しては、
a) 無機系被覆工の年間摩耗量を簡単に測定するための型どりゲージを用いた摩耗測定手法を開発し、現場にて再現性が高く安定した測定が可能であることを実証した。
b) 水路トンネルの破壊実験から、側方が拘束された水路トンネルでは、拘束なしの供試体と比較して、トンネルの内空変位量は小さく、ひび割れの発生密度は小さくなる。この結果は、側方の地盤状態を改良することにより水路トンネルの変状を抑制できる可能性を示す。
c) 無機系被覆水路の摩耗進行を±0.1mmの精度で測定可能な摩耗計測手法を開発した。この計測手法を用いて、栃木県真岡市の鬼怒川南部幹線水路(連続6スパン、延長72m)を対象に3年間の現地計測を行い、被覆工の年間平均摩耗量は側壁で0.2mm/年、底版で0.1mm/年であり、側壁の摩耗量は底版より大きいことを明らかにした。
d) 鉄筋コンクリート開水路の側壁の摩耗による断面欠損が進行すると、側壁の耐力は摩耗深さに比例して低下することを明らかにした。また、表面被覆工による断面欠損部の補修は、側壁の耐力を欠損前の耐力水準にほぼ回復させるが、表面被覆に浮きなどが発生している場合は、小さな変形で浮きの部分が剥離破壊することを示した。
e) 振動計測を実施する可動堰を選定し、ファイバーモデルによる数値解析を実施した。また、可動堰における振動計測手法及びデータ解析手法の確認のため、3成分振動計を耐震補強工事中の鉄筋コンクリート5階建て構造物の1階と屋上に設置し、振動記録の分析から構造物の卓越周波数を明らかにした。
f) 供用中のゴム堰(農林水産省:18か所、国土交通省:9か所、電力会社:2か所、その他:4か所)について現地調査及び管理者の聞き取りを実施した。その結果、ゴム堰のゴム袋体の損傷要因は、a)流下物の衝突、b)コンクリート躯体との摩擦、c)堆砂排除時の重機作業、d)ゴム袋体の耐久性不足の4パターンに分類できることを明らかにした。
施設の長寿命化のための新材料等を活用した高耐久性・低コスト補修工法に関しては、平成24年度に完了した。
維持管理にかかる意志決定手法に関しては、平成24年度に完了した。
ストックマネジメントの効果評価手法に関しては、
a) 携帯端末とインターネットを活用し、施設の状況分析(機能診断、LCC評価、更新時期の予測)及び地図とリンクした情報管理(施設写真による補修履歴等)を一体的に実施するシステムを開発し、高度な専門知識がない利用者でも施設の機能診断を可能とした。
b) 農業用揚排水機場の整備補修費のデータ分析を行い、揚排水機場の維持管理に必要なコストを予測する手法を開発した。
c) 「農業水利施設の機能保全の手引き(農林水産省、2007)」の施設状態評価表に基づき、劣化の支配的な要因が明らかにできる定量的な施設状態評価指標を提案した。
研究分担中嶋勇
協力分担関係トライボテックス(株)
ユニオン電子工業(株)
土木研究所
予算区分技会交付金研究 SIP(次世代農林水産業) 委託プロ・生産現場[低コスト] 文科省[科研費] その他
業績(1)堤体形状および入力波の方向が堤体振動挙動に及ぼす影響に関する実験的考察
(2)泥炭地開発の中で生まれた鋼製開水路とその状態評価
(3)日本の稲作総合生産性における地域間格差の動向 -空間計量経済分析による知見-
(4)無機系被覆工の摩耗深さ測定方法
(5)高精度モニタリングを可能とする表面被覆水路の摩耗測定手法
(6)カンボジア国カンダルスタン水路における水路盛土の膨潤現象
(7)縮小鉄筋を用いた梁縮小模型の曲げ挙動
(8)農業水利施設の健全度評価の課題と提案
(9)レーザー距離計による摩耗測定手法の開発
(10)農業用揚排水機場の整備補修記録に基づくポンプ停止要因分析
(11)潤滑油等の分析によるポンプ設備の総合診断システム
(12)農業用ポンプ設備の機能保全に関する現状と課題
(13)ため池破堤による想定被害額の簡易評価手法
(14)農業農村整備の投資と社会資本ストックの動向
(15)無機系表面被覆補修がRC梁の曲げ耐力に及ぼす影響
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030217167
収録データベース研究課題データベース

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