研究

当研究室では，山岳トンネルの建設から維持管理に関わる課題に対し，数値解析，力学実験，各種センサの利活用，統計分析などを組み合わせて研究を進めています．

研究テーマ

日本の国土の約7割は山地で占められており，山岳部の地質は複雑です．このような地盤条件のもとでトンネルを掘削すると，大きな変形や突発的な湧水が生じ，施工が困難となる場合があります．

本研究室では，有限差分法（FDM）を用いた数値解析プログラム FLAC3D を活用し，トンネル掘削が周囲の地盤に及ぼす影響を評価するとともに，難渋条件下においても安全に掘削するための施工方法について研究を行っています．

キーワード：数値解析，FDM，FLAC3D，山岳トンネル

山岳トンネルの施工中には，坑内に多量の粉じんが発生します．高濃度の粉じんを長期間吸入すると，じん肺症などの肺機能障害を引き起こすおそれがあるため，粉じん濃度を正確に把握し，低減することが重要です．

本研究では，ホコリセンサやビデオカメラを用いた計測に加え，AI技術を活用することで，坑内粉じん濃度を効率的かつ高精度に測定する技術の研究開発を行っています．

キーワード：粉じん，安全衛生，センサ，AI

山岳トンネルの施工中，切羽（きりは）と呼ばれる掘削の最前面において，岩盤が突然崩れ落ちる「肌落ち」が発生することがあります．肌落ちは，人身事故につながる重大な労働災害となることが多く，大きな課題となっています．

本研究室では，数値解析による肌落ち発生箇所の予測に加え，各種センサを用いた切羽表面の吹付けコンクリートの強度推定や，切羽前方の地山状況を考慮した事前リスク評価など，肌落ち災害の抑制に向けた研究を行っています．

キーワード：切羽，肌落ち，吹付けコンクリート，リスク予測

NATM（山岳トンネルの施工法）では，鋼製支保工，吹付けコンクリート，ロックボルトなどの支保構造が用いられます．鋼製支保工は施工現場の状況によって屋外で保管されることがあり，表面に軽微なさびが生じる場合があります．

本研究室では，表面さびが鋼製支保工の力学的性能や支保効果に及ぼす影響を明らかにするため，載荷試験を用いた実験的研究を行っています．

キーワード：NATM，鋼製支保工，腐食，載荷試験

日本国内には約11,000本の道路トンネルが供用されており，すべてのトンネルに対して5年に一度の定期点検が法律で義務づけられています．一方で，維持管理段階ではトンネル周辺の地山状況を直接確認できず，変状と地山条件の関係が十分に明らかになっていないのが現状です．

本研究では，機械学習を用いて維持管理データを分析し，劣化要因を推定することで，より合理的な維持管理手法の構築を目指しています．

キーワード：維持管理，定期点検，機械学習，劣化要因

年度により前後する場合があります．