廃タイヤのリサイクル材を用いた抗土圧構造物の耐震補強工法に関する研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18206052
• Research Institution: Independent Administrative Institution Port and Airport Research Institute
• Principal Investigator: HEMANTA Hazarika 独立行政法人港湾空港技術研究所, 地盤構造部, 研究官 (00311043)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菅野 高弘 独立行政法人港湾空港技術研究所, 地盤・構造部・構造振動研究室, 研究室長 (10187635) ; 安原 一哉 茨城大学, 工学部, 教授 (20069826) ; 大谷 順 熊本大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (30203821) ; 高谷 富也 舞鶴工業高等専門学校, 建設システム工学科, 教授 (70179448) ; 鑪迫 典久 (独)国立環境研究所, 環境リスクセンター, 主任研究員 (40370267)
• Keywords: 地震防災 / コスト縮減 / 環境問題 / リサイクル / タイヤチップ / 耐震補強

Research Abstract

成果:
本研究では,新しい耐震補強工法の開発を目的とし、サンドイッチ型複合システムにおける耐震性を評価・検討し、情報収集、要素試験、振動台模型実験および数値解析を実施した成果は以下の通りである。
(1)一面せん断試験によりタイヤチップと砂との相互作用についてX-線CTスキャナーを用いて検討を行った。その結果、タイヤチップと砂の2層供試体では砂のみの供試体と比べ、珪砂部分のせん断による密度低下か軽減されていることが確認できた。(2)タイヤチップおよびタイヤチップと砂の混合材(混合率:0、10、20、30、50、70、100%)の非排水繰返し三軸試験行った結果、液状化防止材としてタイヤチップの有効性を確認できた。(3)ジオシンセティックスで補強したタイヤチップス敷設が地震時土圧低減に及ぼす影響を調べる振動台実験を行った。その結果から、(1)タイヤチップス敷設によって、土圧低減のみならず、水平変位も低減できること(2)土圧低減および水平変位低減効果は、タイヤチップス敷設幅に依存しないことが明らかとなった。(4)廃タイヤを環境中で使用する場合に、金属類(鉄、亜鉛など)、多環芳香族、ベンゾチアゾールなどの成分が環境中に溶出し、ミジンコ、魚等に対する急性毒性、慢性毒性等の毒性影響は現在の知見では概ね小さい。(5)構造物の裏にタイヤチップスのような緩衝材を設置することによる士圧低減メカニズムに関して、有限要素計算をおこなった結果、緩衝材の圧縮により、裏埋めが主働状態になるため、土圧が低減することが明らかになった。
成果発表:
研究代表者、各研究分担者および研究協力者か国内・外の専門雑誌、国際会議および特許などを通じて本研究プロジェクトの成果を45編ほど発表している。また、2007年3月23日と24に「廃タイヤを用いた新しい地盤材料-課題と挑戦-」に関する国際ワークショップIW-TDGM 2007(International Workshop on Tire-Derived Geomaterials - Opportunities and Challenges)を開催した。研究代表者のハザリカ・ヘマンタが実行委員長とする本国際ワークショップでは、12カ国から二日間で120名以上の専門家が参加した。この国際ワークショップは世界に先駆けて日本で開催した。今回の国際ワークショップでは投稿論文や国内外から招聘した各分野の専門家による基調講演,特別講演、テーマレクチャーおよびワークショップの目玉にもなったパネルディスカッションを通して,有意な情報の交換や意義深い議論を交わすことかできた。

Research Products

• [Journal Article] SAFETY - An Earthquake Disaster Mitigation Measure Considering Cost-Performance and Environmental Impace (2007)
  • Author(s): Hazarika, H.
  • Journal Title: Proceedings of the Fourth International COnference on Urban Earthquake Engineering, Tokyo, Japan (CD-ROM)
• [Journal Article] X線CTを用いた土-タイヤチップ間摩擦特性の解明 (2007)
  • Author(s): 島田里美, 高野大樹, 大谷 順, Hemanta Hazarika, 御手洗義夫
  • Journal Title: 18年度土木学会西部支部研究発表会 Pages: 403-404
• [Journal Article] Scrap Tire chips as a Geomaterial to Improve Seismic Performance of Structures (2006)
  • Author(s): Hazarika, H., Sugano, T., Kohama, E., Suzuki, Y.
  • Journal Title: 5th International Congress on Environmental Geotechnics, Cardiff, UK Vol.2 Pages: 1402-1409
• [Journal Article] A Novel and Cost-effective Approach to the Earthquake Resistant Design of Gravity Type Quay Wall (2006)
  • Author(s): Hazarika, H., Sugano, T., Kohama, E., Eda, H.
  • Journal Title: 31^<st> PIANC Congress, Estoril, Portugal (CD-ROM)
• [Journal Article] Performance Evaluation of Geotechnical Structures under Different Earthquake Motions (2006)
  • Author(s): Hazarika, H., Nozu, A., Sugano, T., Suzuki, H.
  • Journal Title: Proc. of the Second Japan-Taiwan Joint Workshop on Geotechnical Hazards from Large Earthquakes and Heavy Rainfall, Nagaoka, Japan Pages: 209-214
• [Journal Article] 緩衝材としてタイヤチップを用いた構造物の耐震性価 (2006)
  • Author(s): ハザリカ・ヘマンタ, 小濱英司, 鈴木嘉秀, 菅野高弘
  • Journal Title: 港湾空港技術研究所報告 Vol.45, No.1 Pages: 1-28
• [Journal Article] 古タイヤ材の建設分野への適用事例 (2006)
  • Author(s): 安原一哉, ハザリカ・ヘマンタ, 御手洗義夫, アショカ・K.カルモカル
  • Journal Title: ジオシンセティックス技術情報 Vol.22, No.3 Pages: 15-30
• [Journal Article] タイヤのリサイクル材の土建造物への適用技術 (2006)
  • Author(s): 安原一哉, ハザリカ・ヘマンタ, 福武喜芳
  • Journal Title: 土木技術 Vol.61, No.10 Pages: 79-86
• [Journal Article] Evaluation of Recycled Waste as Smart Geomaterial for Earthquake Resistant of Structures (2006)
  • Author(s): Hazarika, H., 菅野 高弘, 菊池 喜昭, 安原 一哉, 村上哲, 岸田 隆, 御手洗義夫, 武市 秀雄, Karmokar, A.
  • Journal Title: 第41回地盤工学会研究発表会、鹿児島 Vol.III Pages: 591-592
• [Journal Article] 古タイヤゴムチップの衝撃圧吸収特性について (2006)
  • Author(s): 御手洗義夫, 岸田 隆夫, 永留 健, 安原 一哉, 村上哲, 菅野 高弘, Hazarika, H., 菊池喜昭, 鑪迫 典久, 武市 秀雄, Karmokar, A.
  • Journal Title: 第41回地盤工学会研究発表会、鹿児島 Vol.III Pages: 595-596
• [Journal Article] Model Shaking Table Test on Seismic Performance of Caisson Quay Wall Reinforced with Protective Cushion (2006)
  • Author(s): Hazarika, H., Sugano, T., Kikuchi, Y., Yasuhara, K., Murakami, S., Takeichi, H., Karmokar, A.K., Kishida, T., Mitarai, Y.
  • Journal Title: International Society of Offshore and Polar Engineers (ISOPE) Transaction, San Francisco, USA. Vol.2 Pages: 309-315
• [Journal Article] Frictional Characteristics of Tire Derived Granular Materials (2006)
  • Author(s): Hazarika, H., Sugano, T., Kikuchi, Y., Yasuhara, K., Murakami, S., Takeichi, H., Karmokar, A.K., Kishida, T., Mitarai, Y.
  • Journal Title: International Symposium of Geotecgnics of Granular Materials (IS-Yamaguchi), Yamaguchi, Japan Pages: 469-474
• [Journal Article] On Evaluationg Interface Characteristics in the Geotechnical Applications of Lightweight Geomaterials (2006)
  • Author(s): Hazarika, H., Sugano, T., Yasuhara, K., Takeichi, H., Karmokar, A.K.(2006).
  • Journal Title: International Conference on New Developments in Geoenvironmental and Geotechnical Engineering, Incheon, Korea. Pages: 362-371
• [Journal Article] Lightweight Recycled Waste as an Earthquake Resistant Smart Geomateria (2006)
  • Author(s): Hazarika, H.
  • Journal Title: International Conference on Civil Engineering in the New Millennium : Opportunities and Challenges (CENeM-2007), 11-14 Howrah, India. (CD-ROM)
• [Journal Article] Flexibility and Stability Ehnancement of Structures during Earthquakes using a Novel Geosysthetic Material (2006)
  • Author(s): Hazarika, H., 菅野高弘, 菊池喜昭, 安原 一哉, 村上哲, 武市秀雄, Karmokar, A., 岸田隆夫, 御手洗義夫
  • Journal Title: 第21回ジオシンセティックスシンポジウム 論文集 Vol.21 Pages: 125-130
• [Journal Article] ゴムチップス混合による砂質どの液状化低減効果 (2006)
  • Author(s): 串田嵩仁, ハザリカ ヘマンタ, 安原一哉, 小峯秀雄, 村上 哲
  • Journal Title: 地盤工学会関東支部研究発表会今年概要集 Pages: 102-105
• [Journal Article] 新しい機能を有するリサイクル材料を用いた固化処理技術 (2006)
  • Author(s): 御手洗義夫, 大谷 順, 安原一哉, 菊池 義昭
  • Journal Title: 土と基礎(地盤工学会誌) 54-7(582), Pages: 22-24
• [Journal Article] 古タイヤの基礎地盤・土建造物への有効利用技術 (2006)
  • Author(s): 安原一哉, アショカ カルモカル, 加藤吉史, 茂木洋, 福武毅芳
  • Journal Title: 基礎工 Pages: 58-63
• [Journal Article] 地盤の軽量化技術-展望- (2006)
  • Author(s): 安原
  • Journal Title: ジオシンセティックス技術情報 Vol.22, No.2 Pages: 1-5
• [Journal Article] Numerical Simulation of Unburied Pipeline Stability under Horizontal Cyclic Loading (2006)
  • Author(s): Takatani, T.
  • Journal Title: Proceedings of the 16th International Offshore and Polar Engineering Conference (ISOPE-2006), San Francisco, USA Pages: 76-85
• [Journal Article] Unburied Offshore Pipeline-Seabed Interaction Analysis Subjected to Horizontal Syclic Loading (2006)
  • Author(s): Takatani, T.
  • Journal Title: Proceedings of the 6^<th> International Conference on Physical Modelling in Geotechnics (ICPMG-2006), Hong Kong Vol.2 Pages: 1559-1565
• [Journal Article] 複合リサイクル材中の環境影響物質の同定〜バイオアッセイと一斉機器分析を組み合わせた新規TIE法 (2006)
  • Author(s): 鑪迫典久, 門上希和夫, 加藤三和, 安原一哉
  • Journal Title: 第12回バイオアッセイ研究会・日本環境毒性学会合同研究発表会 Pages: 39
• [Journal Article] ゴムチップ混合固化処理土の破壊メカニズムとせん断時の透水性の変化 (2006)
  • Author(s): 菊池喜昭, 永留健, 御手洗義夫
  • Journal Title: 地盤工学ジャーナル Vol.1, No.2 Pages: 19-32
• [Journal Article] Application of the cement treated clay with adding tire chips to the sealing materials of coastal waste disposal site (2006)
  • Author(s): Mitarai, Y., Yasuhara, K., Kikuchi, Y., Karmokar, A.K.
  • Journal Title: Proceeding of the 5th ICEG Environmental Geotechnics Cardiff Vol.1 Pages: 757-764
• [Journal Article] Engineering property evaluation of cement treated soil with added tire chips using X-ray CT scanner (2006)
  • Author(s): Kikuchi, Y., Nagatome, T., Mitarai, Y.
  • Journal Title: Proceeding of 5th ICEG Environmental Geotechnics Cardiff Vol.2 Pages: 1423-1430
• [Journal Article] タイヤチップ混合固化処理土の変形・透水特性 (2006)
  • Author(s): 御手洗義夫, 安原 一哉, 菊池 喜昭, 大谷 順, Ashoke K Karmokar
  • Journal Title: 第41回地盤工学研究発表会発表講演集、地盤工学会 Vol.III Pages: 595-596
• [Journal Article] 古タイヤゴムチップの衝撃圧吸収特性について (2006)
  • Author(s): 御手洗義夫, 川合 弘之, 岸田 隆夫, 永留 健, 安原 一哉, 村上 哲, 菅野高弘, Hazarika Hemanta, 菊池 喜昭, 鑪迫 典久, 武市 秀雄, Ashoke K Karmokar
  • Journal Title: 第41回地盤工学研究発表会発表講演集、地盤工学会 Vol.III Pages: 599-600
• [Journal Article] Effect of tire-chip on cement-treated clay behavior and modeling (2006)
  • Author(s): Murakami, S., Yasuhara, K., Tanaka, T., Mitarai, Y., Kishida, T.
  • Journal Title: Proc. of International Symposium on Geomechanics and Geotechnics of Particulate Media (IS-Yamaguchi, Ube, Japan Pages: 469-474
• [Journal Article] 古タイヤを破砕したゴムチップを用いた新しい地盤材料の開発に関する研究 (2006)
  • Author(s): 御手洗義夫, 中村祐, 大谷順
  • Journal Title: 土木学会応用力論文集 Vol.9 Pages: 591-601
• [Book] Proceedings of the International Workshop on Scrap Tire Derived Geomaterials - Opportunities and Challenges (IW-TDGM 2007) (2007)
  • Author(s): Hemanta Hazarika, Kazuya Yasuhara
  • Total Pages: 137
  • Publisher: 地盤工学会関東支部、東京
• [Patent(Industrial Property Rights)] ゴムチップを用いた耐震補強工法および構造 (2006)
  • Inventor(s): ハザリカ ヘマンタ他
  • Industrial Property Rights Holder: (独)港湾空港技術研究所
  • Industrial Property Number: 日本国内特許 2006-341320
  • Filing Date: 2006-12-19