落石対策:網と柵ではエネルギー計算が違う

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」の計算式は違います。その差は何か?ドボク模型実験で考えてみました。

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

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です。

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

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。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。

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

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。
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!

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

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。

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。
“【動画】ペットボトルで液状化の対策実験”の続きを読む

ドボク模型で学ぼう!

ドボク模型で学ぼう!
千葉工業大学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。

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

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。

アンケートのお願い

今日はあなたにお願いがあります。
それは率直に言うと、私が運営しているブログ、
「防災模型じっけん楽会」のご感想を教えてほしいのです。

今日はあなたにお願いがあります。
それは率直に言うと、私が運営しているブログ、
「防災模型じっけん楽会」のご感想を教えてほしいのです。

「防災模型じっけん楽会は楽しいかい?」 アンケート
https://jp.surveymonkey.com/r/KB5TSFK
※回答期限は6/7まで

このブログの右肩の方を見ると
100名を超える方に
更新を楽しみにしていただいているのですが、

各記事にコメントやご感想を
あまりいただくことがありません……。

このブログを更新しているのは
実は、

・新しく模型を作ったとき
・こんな風に使ったよ、と報告をいただいたとき

なのです。

でも、
よく考えると私自身は

・協議に模型を作って持っていく
・防災学習で使ってみる
・模型実験を作ることが新人研修になる
・模型実験で学会に参加する
・模型実験をネタに(?!)今年技術士に合格できた

など、模型実験を使用する機会は他にもあるのです。

それで、

模型実験にはもっと可能性があるんじゃないか??

と、感じているので
アンケートへのご協力をお願いしたいのです。

アンケートの内容次第で、
「防災模型じっけん楽会」の今後の方針を決めます。

なお、アンケートの質問は簡単です。
最近読んだ「防災模型じっけん楽会」の記事1つへの
ご感想をいただきたいのです。

もちろん、
日頃から読んでいただいている感謝をこめて
プレゼントを用意しました。

今回、この
「防災模型じっけん楽会ブログは楽しいかい?アンケート」
に答えていただいた方の中から、抽選で3名様に、、、
1,836円で販売している

「実験で学ぶ土砂災害」土木学会地盤工学委員会斜面工学研究小委員会(編)

をプレゼントさせていただきます。

防災模型じっけん楽会は楽しいかい?」 アンケート
https://jp.surveymonkey.com/r/KB5TSFK
※回答期限は6/7まで

当選者の方には、1ヶ月以内にメールでご連絡させていただきます。
あなたからの回答お待ちしています。

子や孫と楽しむ土木コンテンツとしてのドボク模型

土木学会誌の「子や孫と楽しむ土木コンテンツ」で、ドボク模型が取材を受けました。

土木学会誌には、2016年1月号から
「子や孫と楽しむ土木コンテンツ」というコーナーがあります。
第1回目は土木の絵本シリーズが紹介されています。

実は、この号の目次を読んで
一番初めに呼んだのがこの記事でした。
(そして、頁をめくったら模型実験の本
紹介されていたので驚きました 笑)

最近は、毎晩こどもに絵本の読み聞かせをしているのですが、
この記事ででていた絵本だむのおじさんたちを購入ばかり。
そんなタイミングでドボク模型を取材に来ていただけました。

土木学会誌の取材
ドボク模型に関する資料を広げて話しました

編集員の鈴木さんは、4歳のお子さんから
「おかあさんの おしごとの DVDみたい」と言われて
一緒に楽しんでいるそうですよ!

子や孫と 模型で遊ぼう 夏休み
ということで、この記事は8月号に掲載されるそうです。
とっても楽しみにしています。

山陰中央新報に掲載されました

2016/01/20の山陰中央新報に模型実験の本について取り上げていただきました。
今年はどんな展開が待っているのか楽しみです。

山陰中央新報の記事
2016/01/20 山陰中央新報より

2016/01/20の山陰中央新報に模型実験の本について取り上げていただきました。
今年はどんな展開が待っているのか楽しみです。

あ、島根県のみなさま。
近々、今井書店の店頭に模型の本が並ぶそうです。
書店に寄った際はぜひ探してみて下さいね。