新着情報 教育研究シーズ（土木工学系　林 久資）

工学部　総合システム工学科　土木工学系　准教授　林 久資

 

研究キーワード

山岳トンネル、維持管理、数値解析、肌落ち災害、粉じん、地層処分、つらら、塩害

 

現在の教育研究分野

• 礫混じり地山における数値解析手法の提案
• トンネル切羽における肌落ち災害抑制に資する研究
• 数値解析や模型実験を用いた換気方式の違いによる坑内粉じん飛散傾向の解明
• トンネル用簡易粉じん測定器の開発
• トンネル坑内に発生する漏水およびつららに起因する維持管理業務の省力化に関する研究
• 地層処分施設の地下施設における塩害影響解明に関する研究

 

開発,研究事例・研究作品

簡易粉じん測定器のトンネル建設現場への適用に関する研究

トンネル建設現場では、浮遊粉じんがより少ない良好な施工環境の構築を目指し、多様な換気システムが提案されている。本研究では、一般家庭用空気清浄機向けに開発された光散乱方式の粉じん濃度測定センサを改良し、トンネル坑内を多点かつ多頻度で粉じん濃度測定実施するため、小型で安価な施工環境の観測機器を開発すると同時に計測方法を提案した。そして、模擬トンネル実験によりトンネル坑内での測定器の適用性を検証した。（研究機関、民間企業との共同研究）

数値解析による礫混じり地山でのトンネル掘削挙動予測手法の提案

礫混じり地山におけるトンネル施工では、礫の抜落ちやそれに伴う基質地山の大変形リスクの事前予測が極めて重要となるものの、礫の分布状況や形状は様々であり、個々の現場により状況の再現は難しい。そこで、本研究では、ボクセル法を併用したボロノイ分割モデルを導入し、礫と基質の物性・領域を模擬した数値解析モデルを作成した。そして、数理解析により実現象で現れるような礫形状を、ランダム性や不均質性を考慮して再現できるだけでなく、礫の押出し現象や、地山の大変形を表現できることを明らかにした。

冬季の道路トンネルにおけるつらら発生要因を考慮したつらら発生予測

冬季においてトンネル坑内の覆工につららが発生する場合がある。覆工に発生するつららは、交通障害やトンネル内設備に損傷を与える要因となるため、管理者はパトロールや手作業での除去作業により、つらら関連被害を未然に防いでいる。これらの作業はトンネル維持管理上、管理者への負担が大きいことが問題になっているため、冬季のトンネルの維持管理におけるつらら対策の効率化が必要である。そこで本研究では、岩盤の不連続面の幾何学的な関係から透水性を数値化するクラックテンソル理論を覆工に適用させ、トンネル坑内における漏水発生リスクの評価を行った。また、トンネル坑内環境の実測によるつらら発生の坑内環境の分析することで、つららが発生した日における坑内環境の条件を明らかにした。（自治体、民間企業との共同研究）

カメラ動画像によるトンネル坑内粉じん濃度計測システムの開発に向けた実験的研究

トンネル建設現場では、厚生労働省により粉じん対策に関するガイドラインが策定・改正され、施工環境は安全に保たれている。本研究では、より良いトンネル施工環境を創出すため、飛散する粉じんを撮影することで粉じん濃度を算出する、動画像を用いた簡便な粉じん濃度計測システムを提案した。（大学、民間企業との共同研究）

 

連携先

ゼネコン、建設コンサルタント、自治体、研究機関など