| 研究課題/領域番号 |
22H00029
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分3:歴史学、考古学、博物館学およびその関連分野
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| 研究機関 | 公益財団法人元興寺文化財研究所 |
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研究代表者 |
田邉 征夫 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 所長 (50000493)
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| 研究分担者 |
三村 衛 一般財団法人GRI財団, その他部局等, 代表理事 (00166109)
山口 繁生 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 研究員 (00752370)
植田 直見 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 研究員 (10193806)
金田 明大 三重大学, 人文学部, 教授 (20290934)
塚本 敏夫 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 研究員 (30241269)
若杉 勇輝 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 研究員 (30954309)
坂本 俊 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 研究員 (40808903)
朽津 信明 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 研究員 (50234456)
雨森 久晃 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 研究員 (70250347)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2025年度)
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| 配分額 *注記 |
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2023年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2022年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
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| キーワード | 石垣 / 近世城郭 / 地球温暖化 / 集中豪雨 / 文化財防災 / 近世城郭石垣 / 地中レーダ探査 / 石材強化剤 / 表面波探査 / 地盤ボーリング調査 / 挿入型RI密度・水分検定 / 土質調査 / 地盤ボーリング探査 / 後方散乱X線 / 防災ハザードマップ / ３Dレーザ計測 / 地中探査 / 環境測定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年の気候変動は、文化遺産の保全環境に変化をもたらしている。特に、集中豪雨や大型台風が恒久的な大規模災害となりつつある。
本研究では急速に劣化・崩壊が進んでいる近世城郭の石垣を対象とする。石垣崩壊が台風や集中豪雨による水圧が主原因、石材の亀裂や劣化が崩壊の起点と捉えて、次の研究を行う。(1)崩壊の危険個所を予測する調査方法と簡易モニタリング法を開発し、石垣防災ハザードマップの試作を行う。(2)新たな石材強化法として、①自己治癒・修復コンクリートを接着材として利用する実験と②石材内部まで浸透強化できる強化法の開発を目指す。(3)崩壊個所の修理履歴を比較検討して、新たな石垣修復法の提案を行う。
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| 研究実績の概要 |
（１）危険個所の調査法とモニタリング法の開発： 本年度も竹田城花屋敷曲輪をフィールドにして以下の調査を行った。①環境データの収集（継続中）：環境データ（特に雨量）を得る目的で気象ステーションを曲輪南西部に設置し、石垣には温湿度データロガーを8か所設置し計測中（計測データは収集し、解析に使用）。②石垣及び曲輪平坦面の３Dレーザ計測（継続中）：石垣及び曲輪平坦面の3Ｄレーザ計測を行い、得られた３Dデータで差分解析を行った。３Dデータ差分解析結果は石垣の状態モニタリングに利用する。③石垣のサーマル（赤外線）カメラ搭載ドローンでの状態調査：状態モニタリングとしてサーマルカメラ搭載ドローンでの計測を行った。今後定期的に計測して石垣の状態モニタリングに利用予定。④物理探査による石垣地盤構造の解明（継続中）：予定した電気探査は天候不良で次年度に順延した。⑤地盤ボーリング調査：追加の地盤ボーリング調査は中止となり、既存のボーリング坑を利用して挿入型RI密度・水分検定を雨期に行った。結果は今年度の調査では雨期と乾期での含水比の差は小さく、現状では含水圧上昇による崩壊の可能性は低いことが判明した。ボーリング坑は最適な方法で埋め戻した。⑥ボーリングコアの土質調査：挿入型RI分析調査のBG値の違いから石垣裏込め土が客土の可能性がでた。その解明のため、ボーリングコアの土質調査を実施した。
（２）新しい石材強化法の開発：各種の石材での石材強化法の実験中（継続中）
（３）修理法や修理履歴の調査・検討：豪雨で崩壊した丸亀城、松山城、津山城、彦根城、人吉城、地震で崩壊した熊本城、仙台城、金沢城ほか、現在修復中の弘前城、吉田城、福岡城、現在発掘調査中の安土城他の修復・発掘現場を視察して情報収集を行った。
（４）研究成果の公開：研究成果を日本文化財科学会で2件発表、また、近鉄文化サロンアベノにて講演をおこなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
地中探査に関しては、電気探査が計画した日が天候不良で次年度に順延した。現在行った探査に関しては、分解能の良いレーダ探査は現状機器では深度３～４ｍが限度で、表面波探査は深度15ｍまで探れるが、分解能が良くないため、現状で有限要素法や境界要素法での強度シミュレーションを行うための正確なモデリングができないのが現状である。
モニタリングに関して、当初予定していたアコースティックエミッションに関しては、検討段階で広域でのモニタリングが難しいことが判明し、広域でモニタリングには費用がかかりすぎ、その後の普及には向かないことが判明し断念した。
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| 今後の研究の推進方策 |
地中物理探査に関してはR7年度に電気探査を実施して、その有効性を評価する予定である。今回の研究では時間的にも予算的にも難しいが、今後の石垣防災には①高解像度で大深度（10m以上）に適応できる地中レーダ探査の開発 ②石垣強度解析シミュレーション技術の開発が必要であることが判明したので、次の研究課題として進めていきたい。
状態モニタリングに関してはアコースティックエミッションの代わりに、サーマルカメラ搭載ドローンでの計測を代替え手法として行った。今後は定期的に計測して石垣の状態モニタリングに利用可能であるかを検討する予定である。
石材強化に関してはR7年度に実験結果を評価して有効な石材強化剤と強化手法を検討する予定である。
修理法や修理履歴の調査・検討に関してはR6年度に行った視察調査の結果をまとめて、R7年度に調査事例を追加して、最適な修理方法の提案を報告にまとめる予定である。特に、地盤構造の解明には地盤ボーリング調査が有効であることが判明したが、ボーリング坑の埋戻し法が確立されていない実態が判明したので、有効なボーリング坑の埋戻し法に関して新たに研究項目として追加し報告にまとめる予定である。
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