2018 Fiscal Year Research-status Report
Study on the development of volume reduction techniques of dredged material using ultrasonic
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18K04358
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| Research Institution | Tokuyama College of Technology |
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Principal Investigator |
上 俊二 徳山工業高等専門学校, 土木建築工学科, 教授 (30124093)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 超音波 / 浚渫土 / 減容化 / 細粒土 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
浚渫工事によって、海底から掘り出された浚渫土砂の受け入れには、多くの土砂処理場の容量が限界に近づいていることが問題となっている。この問題を解決する方法のひとつとして、高含水状態にある浚渫土を効率良く減容化（高密度化）することにより、土砂処分場の容量を確保するという方法が考えられる。減容化の方法の一つとして、超音波振動を粒状材料の締固めに利用した超音波振動が従来埋め立て造成などで検討されてきた。
本研究では、水中で堆積しようとする浚渫土に対して超音波を水平方向より照射させた場合には、疎密波の節の部分で細粒の土粒子が凝集する現象を利用し、粒子の粒径に応じた超音波の照射方向の検討や超音波振動法の課題である対流化の抑制方法を検討することで、従来困難だった微細粒子を含む浚渫土の超音波技術による減容化の新しい技術の開発を行う。
本年度（平成30年度）は，超音波照射によるシルトなどの細粒土の水中堆積土の減容化特性（目標減容化率30％）を明らかにする目的で，水中を堆積中の土粒子に対して水平方向から超音波を照射することによる室内試験を試みた．試験では，試料の種類（豊浦砂，7号ケイ砂，ケイ石粉），超音波周波数（28～60kHz），出力電圧（100～400V）などの条件を変えて実験を行い，堆積土の相対密度，減容化率の変化について明らかにした．
実験方法は試料に水を加え，含水比150％に調整した泥水を作成し，モールドに投入した時の泥水の高さが約9cmになるように調整した．超音波照射時間は30分とした．試験終了後にモールド下部から2cmの高さで堆積した試料の湿潤質量，乾燥質量を測定し，含水比w(%)，間隙比e，相対密度Dr（%），減容化率Dｖ(%)を計算した．
その結果，超音波を水平方向より照射することにより，シルトなどの細粒土についてはある程度効果があることが明らかになった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ある程度の研究成果は得られたが、目標の減容化率（30％以上）には達成していない。現在、試験装置の改良を試みており、実験が遅れているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
室内試験結果をもとに、実用サイズ土漕における実証実験装置において実験を行い、実用化へ向けての可能性を確立する。全体の約30％の減容化を目指すことにより、圧密期間を短縮し、圧密促進工事量の削減で工事費を削減することを目標にしている。
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| Causes of Carryover |
現在、超音波照射試験装置を改良しており、そのために経費が必要である。
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