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【動画】トンネル工事の陥没防止の工夫

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切羽の崩壊.png

博多駅前で地下鉄工事の影響により
陥没事故が起きてしまいました。

地下鉄工事に限らず
土に穴を掘っていく
トンネル工事は
危険がともなう仕事です。

一見、強くに見える山でも
崩れることがあります。

トンネルの一番先
(モグラだったら鼻の先)を
切羽といいます。

切羽が崩れて陥没事故が起きないように
一般的にはどんな工夫がされているのでしょうか?

ドボク模型実験で説明しました。
少し長い動画ですが(12分54秒)
ぜひ確認してみてください。

トンネル切羽が崩れないために
あらかじめ
周りを補強する仕組みの説明でした。

トンネルが崩れない仕組みについては
コチラの記事も合わせてどうぞ。

【動画】トンネルが崩れない秘密

【動画】続トンネルが崩れない秘密

学ぼうBOSAI 地球の声を聞こう 土砂災害から命を守ろう

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小学5~6年生が防災を学ぶEテレの番組
「学ぼうBOSAI 地球の声を聞こう 土砂災害から命を守ろう」

藤井が先生になって
ドボク模型実験を使って小学生と一緒に
土砂災害について学びました。

先程放映されたのですが
土砂災害について
コンパクトにまとめてありました。

dsc_6609

撮影中の様子です

テレビでの放映はタイミングが合わないと見れないですが
番組HPに同じものが掲載されています。
動画も見ることができますよ。

学ぼうBOSAI 地球の声を聞こう 土砂災害から命を守ろう(クリックするとHPが開きます)

小学生向けの教材としてまとめてありますので
土砂災害の前兆現象を
しっかり学んでもらいたいですね。

見逃しちゃったあなたも
ぜひ、お子さんと一緒に
番組をご覧になってください!

土の威力

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土は水よりも重たいです。

がけ崩れなどで
土砂が家に当たると
破壊されてしまうこともあります。

土の破壊力を実感しようと
階段を使ってすべり台を作り
土のう袋を落下させてみました。

土のうは勢いよくすべり落ち
板は真っ二つに割れてしまいます。

こうして実験してみると
土砂災害の恐ろしさを
垣間見た気がしますね。

実際に裏山でがけ崩れが起きた場合は
もっと大量の土砂が
家に迫ってくるかもしれません。

今年は台風がたくさん来ています。
土砂災害も予想されるので
みなさま
早めの避難を心がけましょう。

もし逃げ遅れた場合には
裏山とは反対側の2階で
やり過ごすのが無難です。

参照:【動画】少しの工夫で命拾いすることがあります

 

落石対策:網と柵ではエネルギー計算が違う

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今日は専門家向けの内容です。

テーマは

ロックネットとストーンガードの
設計で使われている

「落石エネルギー計算式の違い」

です。

落石対策便覧に掲載されている
落石エネルギーの算定式を見てみると

ロックネットでは網に当たる分力を考慮しています。
IMG_0003.JPG

ストーンガードではよく見る感じ。
IMG_0002.JPG

改めて2つを比べてみると

ストーンガードの式では
第1項にβの関数が入っていますが
ロックネットの方にはありません。

(最後の方の違いは
単に石がネットに当たるときの
力の向きを換算しただけです)

ロックネットではβ
すなわち回転エネルギーの係数を
無視していることになります。

これをドボク模型実験で
視覚的に表してみました。

まずは
ロックネットのドボク模型実験動画を見てください。
ボールはネットに当たって
回転しながら落ちていますね。

シュルシュルシュルと音がしているので
ボールの回転エネルギーは
摩擦による熱エネルギーで消費されたと
思われますが

ほとんど変わらないようです。

ということは

ネットには回転エネルギーがほとんど伝わらない

と言えそうです。

なので、
ロックネットの落石エネルギー計算式には

回転成分については無視されている

と推測します。

一方、ストーンガードは
落ちてきた石が突き破らないように
エネルギーを全部受け止める必要があります。

ストーンガードのドボク模型実験動画です。
よく見ると
ボールがネットに当たったあと
回転が止まっていますね。

回転が止まっているということは

ネットが回転エネルギーも受け止めた

と言えそうです。

なので
落石の全エネルギーである

回転と運動の両方を

見込んだ計算式になっています。

ロックネットとストーンガードの
設計で使われる

落石エネルギー計算式の違いについての
ドボク模型実験でした。

模型実験をしてみて

石の形が角ばっていると
ロックネットに当たったときに
回転も止まってしまいそうだな

と、感じました。

そう思うと
ロックネットでも回転エネルギーを
考慮したほうがいいのかもしれないですね。

実は、なぜ違うのかと質問を受けて
ぱっと答えることができなかったので
模型実験を作りながら考えました。

我ながらうまく整理できた気がします(笑)

と、思っていたのですが

ブログにコメントをいただき
大幅に修正しました。

今回削ったところの実験は
また別の記事でまとめますね。

フィードバックをいただけて
本当にありがたいです。

マニアックな内容は
たまには、と思っていたのですが

思いついたら
どんどん実験していくことにしますね。

また色々と教えてください。

トンネルの中でトンネル実験

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トンネル工事の説明会で
新人の永海くんがドボク模型実験をしてきました。

入り口から700m進んだ文字通り山の中で
「トンネルはなぜ崩れないのか?」
という実験です。

見てくれたのは
地元の保育園に通う子どもたち。

CIMG4111.JPG

永海くんは
ナットの説明をする前に

砂場のトンネル写真
みんなでぎゅーっと集まったら動きにくくなること

を、体験させて
子どもたちがなるべく理解しやすいように
導入を工夫しました。

その一手間かけた工夫で

ナットの模型に
テープを貼って崩れなくなると

おお~っ

という声が上がっていました。
先生も思わず前のめり。

大きくなっても
地元のトンネルを通るたびに
こんなことあったよ!って
思い出してもらえると嬉しいですね。

第51回地盤工学会市民向けイベント

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地盤工学会研究発表会・市民向け行事の「体験イベント」に
参加してきました。
地盤工学会市民向けイベント.png

学会は研究内容の発表会なので
最新の学術的な交流をする場所ですが

研究で得た成果を市民の方に紹介する場所でもあります。

今回は岡山大学の学生さんと一緒に、
土砂災害の仕組み、対策などを
「ドボク模型」で説明しました。

DSC03199.jpg

市民の方は
裏山は崩れなくて当たり前だと思っています。

その当たり前を実現するのが土木の仕事ですね。

dsc03238

岡山大学のみなさんも
ドボク模型を楽しんでくれたでしょうか。

ご協力ありがとうございました。

仕組みがわかれば伝わる土木の魅力

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今月の土木学会誌のコーナー
「子や孫と楽しむ土木コンテンツ」は
ドボク模型の紹介です。

仕組みがわかれば伝わる土木の魅力
-身近な材料でつくる土木模型-

と題した記事が載っています。

自由研究のヒントになればと
この夏休みに掲載して頂きました。

藤井の模型実験の開発秘話や
家族で模型実験をつくるときのコツもありますよ。
土木学会員の方はぜひご覧ください!

土木学会誌Vol.101 No.8 August
http://jsce.or.jp/journal/thismonth/index.shtml

cover201608

【動画】ペットボトルで液状化の対策実験

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今年も地盤工学セミナーに合わせて
若手社員が新しいドボク模型を作りました!

ペットボトルを使った液状化実験模型です。
液状化の様子を見るだけでなく
対策工の実験を工夫してみました。

といっても作り方は簡単です。
ペットボトルを切って、砂と水を入れて、
鉛筆で叩くだけ。

まずは、対策なしの状態の実験動画です。
鉛筆で叩くと
土の体積が減っていき、
やがて水が表面まで上がります。

実験では
土の中から空気が出てくる様子も見えます。

それでは、何もしないとどうなるかを見たところで
対策工の実験を見ていきましょう。
続き

ドボク模型で学ぼう!

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千葉工業大学創造工学部都市環境工学科
鈴木誠教授の研究室では、
「ドボク模型」を教育に活用されています。

2016年6月21日に藤井が訪問した際に、
学生さんに見せてもらいました。

突然の訪問でしたが、
すぐにトップリングとがけ崩れの模型を取り出していただき、
学生にプレゼンをしてもらいました。

ドボク模型が教育現場で活躍していて
とてもうれしいですね。

みなさん、
ありがとうございました。

ありがとうございました

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先日より行っていたアンケートに
ご協力いただきありがとうございました。

このサイトを見てくださっている方から
直接声をいただけてとてもうれしいです。

アンケートでいただいたご意見をうけて
どのように反映させていくのかを
これから考えていきます。

抽選もこれからです。

当選者には近々ご連絡いたしますので
お楽しみに。

とりいそぎお礼まで。
ありがとうございました。

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