| 研究課題/領域番号 |
26450346
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
佐々木 貴信 秋田県立大学, 付置研究所, 教授 (00279514)
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| 研究分担者 |
永吉 武志 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (50331286)
荻野 俊寛 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80312693)
後藤 文彦 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10261596)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 農業水利 / 木杭 / 基礎 / 石積み / 護岸 / 水路 / 多自然型 / 環境配慮 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、小規模な農業水路を対象に、木杭基礎や自然石を利用した低コストで環境に配慮した実用的な護岸工法の開発とその実用化を行うことである。申請者らは、秋田県産の木材や自然石の新規需要開発の一環で、秋田県大潟村内の排水路を対象に木杭基礎と石積みによる法面工事を試験的に行ったところ、木杭基礎は軟弱地盤の水路にも有効で有り、石積みは従来工法に比べて経済性や景観性に優れていたことから、その実用性を見いだした。本研究では、自然素材を用いた水路工法を実用化するために、実施工に基づく性能評価や、工学的に裏付けされた設計法の提案を行うことを目的として、①木杭基礎の設計、② 石積み護岸の設計、③構造物の安全性の検証のテーマについて分担して研究を進めることとしているが、初年度は各テーマ共におおむね順調に進展させることができた。なお、当該年度中に、数年後に計画されている大潟村内の既設水路の大規模改修工事において本研究の成果の活用について可能性が生まれたことは特筆すべき点であり、本研究の意義や重要性が認識されたものと考えられる。また、この件により、本研究の具体的なアウトプットの一つが明確になり、当該年度中に①のテーマにおいて、この水路を対象とした木杭基礎の試設計を行い、次年度中に試験施工を行うこととした。
自然素材の活用は、建設工事に伴うCO2排出量の削減効果や、建設資材の地産地消、持続可能性など、環境面や産業振興の面での貢献も期待されることから、公共工事としての採用の可能性も高い。こうしたニーズに応えるために、引き続き各テーマを進展させ、木杭基礎や石積み護岸の設計方法の提案、施工に関するマニュアルの整備等を行っていく計画である。
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| 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
本研究では、小規模な農業水路を対象に、木杭基礎や自然石などの自然素材を用いた水路工法を実用化するために、実施工に基づく性能評価や、工学的に裏付けされた設計法の提案を行うことを目的として、①木杭基礎の設計、②石積み護岸の設計、③構造物の安全性の検証のテーマについて分担して研究を進めることとしている。①木杭基礎の設計では、あらたに可能性が生まれた、大潟村内の大規模水路改修工事におけるコンクリート水路用の木杭基礎について、試設計を行った。設計は、佐賀県の小規模土木構造物の木杭基礎の設計マニュアルを参考にして設計した杭の配置が異なる2～3ケースについて検討し、図面作成を行った。
②のテーマに関しては、平成25年度までに試験施工を行った木杭基礎と石積み護岸の形状計測を行い経年的な挙動を評価すると共に、河川の砂礫堆の挙動と流路平面形状の関係を水路実験等により評価することで、適切な石積み護岸の配置計画について検討を行った。
③については、本学が所有する大潟村内の試験フィールドにおいて、地盤調査を行い、軟弱地盤の箇所を対象に、スギ丸太の打設試験を行った。杭にはあらかじめ荷重計を設置して、杭の支持力をモニタリングできるようにした。
以上より、テーマ①、③のように当初計画以上に進展しているものもあるが、全体としては、本研究はおおむね順調に進展していると評価する。
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| 今後の研究の推進方策 |
テーマ①の木杭基礎の設計に関して、当該年度に実施した大潟村内の大規模水路改修工事を対象とした2～3ケースの木杭基礎の試設計結果を用いた試験施工を行う。工事は、水路管理者や東北農政局等の協力を得ながら次年度秋以降に行い、総延長10m程度の施工を行う計画である。
③構造物の安全性の検証のテーマでは、試験施工の際に、水路内の水位の変化や水路の沈下などを計測し、木杭基礎の性能評価を行う。また、当該年度に打設試験を行った木杭上に水路を想定した荷重を載荷して、木杭の支持力の変化をモニタリングする計画である。
テーマ②の石積み護岸の設計に関しては、設計の考え方を整理すると共に、石材の数量、歩掛かり、CO2排出量などを詳細に整理することでLCA解析にも着手する。このとき、比較のために、経済性の高い工法である「フトン篭」工も同時に評価する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
天候不良等により現場における計測や試験施工を中止したことにより、旅費や人件費の一部を執行できない状況になった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
現地調査の回数が増えることが予想されるため、旅費や人件費として使用する計画である。
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