太陽地球システム・エネルギー学講座

地球開発環境学分野

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Earth Exploitation Environmental Studies

環境調和型開発システムに関する研究教授

Studies on environment-friendly development systems

高橋 弘

Professor

Hiroshi Takahashi

Assistant Professor

Tomoaki Satomi

Members of the Lab.

④廃棄物の複合利用による低コスト耐震性地盤材料の開発と堤防補強・環境修復への適用（科研費・基盤 B、ユアサ⑦テラメカニックスに関する研究

1）中 間に履帯機構を有する車輪式移動車両の運動に関す

国際共同調査研究助成）

る研究：迅速な災害復旧では、重機をできるだけ早く災害現本年は、繊維質固化処理土場に搬入することが重要であるため、機動性の高い車輪式および稲わら入り繊維質固化移動車両が望ましい。しかし、災害現場では軟弱泥土が大処理土の耐侵食性について実量に発生することが多く、現場内の移動は履帯式移動車両

験的に検討した（Fig.4）。水が望ましい。そこで、両者の利点を取り入れた「中間に履帯中噴流を用いた土砂の耐侵食機構を有する車輪式移動車両」を提案し、その運動学に関する検討を行った（Fig.7）。

性を計測する装置を設計・製

2）モービルクラッシャーによるコンクリート塊破砕の数値シ作し、実験を行った結果、従来ミュレーション：モービルクラッシャーによる破砕性能をコンピュータ上でシミュレートできる3 次元シミュレーションモデル

高い耐侵食性を確認することがの開発を行った（Fig.8）。

でき、東日本大震災で被災した堤防の補強地盤材料として最適であることが確認された。

Fig.4 Jet test to investigate durability
for the erosion of fiber-cementstabilized soils.

主な研究活動：法）」も選定され、プレゼンテーションの機会が与えられた。これは、須賀川市の浜尾遊水地の堤防が 3月11日の地震により大きな

本研究は、平成 22 年 4月より本研究室に配属になった里見①日立環境財団主催第 38 回「環境賞」優良賞を受賞

被害を受けたにもかかわらず、本工法で構築された堤防部分は何助教を中心に進められている研究である。本年は、土と金属材

本研究室と㈱森環境技術研究所が共同開発した高含水比泥非付着性材料の開発（科研費・萌芽研究）の被害も生じなかったことなどが評価された結果であり、本工法が料の付着メカニズムを解明す社会的に高い評価を受けていることを示すものである。

るために土砂付着力を測定す③津波堆積物の再資源化による人工地盤造成（三井物産環いた実験を行い、土の含水比3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震は大津波を引きう付着特性について検討したあると評価されている。本受起こし、大量のガレキや津波堆積物を発生させた。本研究室で（Fig.5）。さらに 昆 虫 外 皮を賞は、2007 年の産学官連携

は、被災地の早期復旧・復興を目指し、三井物産環境基金東使った付着実験を行った。

功労者表彰「国土交通大臣

日本大震災復興活動助成を受け、塩竃市、仙台市若林区お賞を受賞した（Fig.1）。 受賞概要によると、軟弱泥土を現場で耐久性の高い地盤材料に改良することができ、現場で再利用できる技術を確立したことが受賞理由であり、液状化対策にも有望でFig.7 Laboratory test using model ofwheel type vehicle.

る装置を改良し、粘性土を用公益財団法人「日立環境財団」主催の第 38 回「環境賞」優良境基金 東日本大震災復興活動助成）

Fig.8 An example of numericalsimulation results for mobile crusher.

特別講演：や金属表面の粗さの違いに伴①ボンテラン工法研究会主催の講演会にて、里見助教が東北地方太平洋沖地震による土構造物被害調査について講演

Fig.5 Adhesion test to elucidate adhesion
mechanism between clay-rich soil andmetallic material or soil animal’s cuticles.

し、さらに高橋教授が津波堆積物の再資源化による人工地⑥ SPH を用いた固液混合シミュレーションに関する研究②ベトナム・Hanoi Department of Science and Technology

盤造成の提案を行った（7月29日）。

賞」および 2010 年度の日刊

よび気仙沼市で津波堆積物再資源化の試験施工を実施した。

工業新聞主催「モノづくり大試験施工では、津波堆積物に繊維質固化処理土工法を適用賞」に続く受賞であり、本工法し、人工地盤を造成した（Fig.2, Fig.3）。試験施工の様子は、検討するためには、固液相互作用を精度良く表すシミュレータ行った（9月12日）。ベトナムでは土砂流出被害が多発してが社会的に高い評価を受けてNHK WORLD NEWSLINE で全世界に情報発信された他、を開発する必要がある。そこで、SPH（Smoothed Particle

おり、本工法により生成される土砂（繊維質固化処理土）の各種メディアに取り上げられた。

Hydrodynamics）
を用いていることを示すものである。

Fig.1 Environmental Award of the Hitachi
Environment Foundation.

自走式土質改良機の混合容器内における固液混合挙動をにて、高橋教授が繊維質固化処理土工法について講演を特性について大きな関心が寄せられた。

吸水試験シミュレーションを③日本建設機械化協会主催の「建設施工と建設機械シンポ行った（Fig.6）。その結果ジウム」にて、高橋教授が津波堆積物の再資源化による人を2011 年 12月に 開 催さ

工地盤造成に関する試験施工について講演を行った（12月

国土交通省関東地方整備局主催の建設技術フォーラムが11れた地球科学に関する国1日）。

月10日に開催されたが、今回のフォーラムでは、「東日本大震災際シンポジウムにて発表し②東日本大震災で効果を発揮した技術として選定−繊維質固化処理土工法−あり、そのうち6 技術が選定されたが、本研究室と㈱森環境技術研究所が共同開発した「繊維質固化処理土工法（ボンテラン工
CoexistenceActivityReport2011

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学外ゼミ：

たところ高い評価を受け、で効果を発揮した技術」の公募が行われた。165 技術の応募がFig.2 The actual construction tocreate the artificial ground by recycling
Tsunami sludge.

Fig.3 Artificial ground was completed.

Best Paper Awardを受賞した。

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciencesの繊維質固化処理土および稲わら入り繊維質固化処理土の⑤土砂付着のメカニズム解明と昆虫の骨格構造を模擬した土の新しい再資源化工法である「繊維質固化処理土工法」が、

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里見 知昭

太陽地球システム・エネルギー学講座

In 2011, the research activities of this laboratory are as follows:1）
The actual construction to create the artificial ground by recycling Tsunami sludge in Shiogama city, Sendai cityand Kesennuma city, Miyagi Prefecture was carried out. This actual construction was financially supported byThe Mitsui & Co.,LTD. Environmental Fund –2011 Great East Japan Earthquake Relief Grants.
2）
The durability for erosion of fiber-cement-stabilized soils was experimentally investigated. It was confirmed
through the experiments using submerged jet that fiber-cement-stabilized soils using paper debris and ricestraw have high durability for erosion.
3）
In order to elucidate adhesion mechanism between clay-rich soil and metallic material, the adhesion tests wereperformed using metallic material and soil animal’s cuticles at different water contents of Kasaoka clay. It wascleared that the adhesive stress decreased with increasing the roughness factors.
4）In order to contribute to giving theoretical knowledge for mixing soils with soil improvement liquid agents, asimulator to analyze interaction behaviors of solids and liquids was developed by using SPH（Smoothed ParticleHydrodynamics）.
5）
Kinematics of wheel type vehicle with crawler between front and rear wheels was theoretically investigated.
Furthermore, a model of wheel type vehicle with crawler between front and rear wheels was made to confirm
the smooth movement of the vehicle without lateral slip.
6）
A numerical model to simulate crushing performance of mobile crusher was developed.

助教

Fig.6 An example of numerical simulation
results for water absorption test.

研究室恒例の学外ゼミを10月20日に実施した。 本年度は細倉マインパークを見学し、マイニング技術について研修した。
アクティビティレポート2011

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