| 研究課題/領域番号 |
21K05698
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分40010:森林科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 飛島建設株式会社技術研究所 |
|---|
研究代表者 |
村田 拓海 飛島建設株式会社技術研究所, －, 研究員 (40829959)
|
|---|
| 研究分担者 |
沼田 淳紀 飛島建設株式会社技術研究所, －, 主席研究員 (10443649)
北原 文章 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (50582748)
宮島 昌克 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (70143881)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
|
|---|
| キーワード | 節丸太 / 継ぎ丸太 / テーパー / 丸太 / 地盤の鉛直変位 / B材C材 / 木杭 / 地盤災害軽減 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は，B材およびC材を地盤災害軽減策に活用することで高付加価値化し，持続可能な森林経営と気候変動緩和，および，安心・安全な社会の実現を同時に目指すことである。
本研究は，B材およびC材の欠点と考えられてきた特徴（細り，節，曲がり）を杭の力学的視点で整理し，模型実験，現場実験，数値解析によりそれぞれの杭として特徴を定量評価するものである。また，幹材積式の基となった伐倒データに基づきテーパー推定式構築をするとともに，木杭として供給可能なB材およびC材の量を調査する。さらに，一連の成果に基づき，地盤災害軽減策へ活用した際の丸太価格を試算し，これによりB材およびC材の付加価値を検討する。
|
| 研究実績の概要 |
2022年度は，節丸太および継ぎ丸太の鉛直支持力特性を明らかにするための押込み試験，過去の伐倒材のテーパー分析を実施した．得られた主要な知見は以下のとおりである．
（１）節丸太および継ぎ丸太の押込み試験：秋田県の八郎潟干拓地内の軟弱粘性土地盤に，節の数が異なる2種の丸太，継ぎの数や最下端の長さが異なる4種の継ぎ丸太（合計6種，全体の長さと最下端丸太の直径はほぼ同じ）を実施工で用いる施工機械を用いて打設し，約2ヶ月の養生後にそれぞれに対して杭の押込み試験を実施した．その結果，節丸太については，押込み試験で得られる荷重－変位曲線や極限鉛直支持力は節の数が異なる両者でほぼ同じとなることが明らかになった．継ぎ丸太については，その極限鉛直支持力は1本物の丸太よりも小さくなること，一方で最下端丸太の長さが長いほど極限鉛直支持力が大きくなることが明らかになった．また，節丸太・継ぎ丸太のいずれも，今回明らかになったことを反映させることで既往の丸太の鉛直支持力推定式を適用できることが明らかになった．
（２）過去の伐倒材のテーパー分析：幹材積式の基となった伐倒データ（樹種：スギ，3地域）からテーパー率（元口直径と末口直径の差分を長さで除した値）を求め，ランダムフォレストの手法を用いてテーパー率と相関関係の高いパラメータを分析した．その結果，テーパー率は樹木の相対高（樹木の頂端を0，根本を1とした時の相対的な高さ）との相関が高く，相対高が0.1～0.5の範囲における平均のテーパー率は概ね0.01となることが明らかになった．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
新型コロナウイルスの感染予防の観点から，今年度も当初予定していたB材およびC材の実態調査を十分に実施することができなかった．一方で，丸太の節・継ぎ形態が鉛直支持力に与える影響を前倒しで解明することができた．また，未分析のデータが残るもののテーパー率との相関の高いパラメータを明らかにし，テーパー率推定式の構築に目途を立てることができた．これらのことから，研究計画全体としては概ね順調に進展している．
|
| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題の最終年度である2023年度は，下記を取り組む予定である．
（１）丸太のテーパーが液状化抑制効果に与える影響の解明：2021年度に実施した模型丸太を用いた地盤への貫入実験について，テーパー率の異なる模型丸太を用いた実験を追加し，丸太のテーパーが地盤の押さえつけに与える影響を解明する．
（２）テーパー率推定式の構築：4地域の伐倒データを分析し，その結果に基づいてテーパー率推定式を構築する．
（３）B材およびC材の実態調査：全国各地でB材およびC材の実態調査を実施することに加え，統計資料から供給可能量を調査する．
|
