Research Results 研究成果
九州大学大学院工学研究院社会基盤部門の笠間清伸准教授は、海域港湾環境防災共同研究部门の善功企特任教授および中川康之教授、海上?港湾?航空技術研究所港湾空港技術研究所の佐々真志グループ長および五洋建設株式会社と共同で、高圧脱水固化処理装置を開発し、高含水比の浚渫土砂(しゅんせつどしゃ)をブロック化することに成功しました。
これまで船舶の大型化や安全运航を达成して航路を维持するため、底面を浚(さら)って土砂などを取り去る土木工事が行われ、その度に大量の浚渫土砂が発生していました。従来、浚渫土砂のリサイクルといえば、セメントなどの固化材を混合して安定処理したり、比较的低い圧力をかけ脱水?解砕して、ウォーターフロント开発の埋立材として利用が行われてきました。しかし、既存のリサイクル技术で発现する材料强度は200~500办笔补程度であり、低质な地盘材料の一次的な强度改良としかなりませんでした。その他、浚渫土砂に高温焼成を施し、建筑ブロックとして活用する研究も実施されていますが、费用と処理时间の面で実用化に课题があるだけでなく、适用対象が小型建筑材料のために浚渫土砂の大量処分に结びついていないのが现状でした。
今回の研究では、脱水を促进させるための脱水棒を製作するなどして「固化材混合ならびに高圧脱水固化による高强度化メカニズム」の大型化を进め、高さ1尘×幅1尘×奥行き1尘(体积1?)程度の浚渫土砂ブロックを製造することに成功しました。写真の浚渫土砂ブロックは、山口県宇部港で浚渫された含水比200%の土砂を対象に、固化材を乾燥添加率で40%混合した后,49本の脱水棒を设置した高圧脱水固化処理装置を用いて5惭笔补の圧力で製造したものです。なお本研究は、国土交通省交通运输技术开発推进制度「コンテナ船の大型化に向けた高圧脱水固化処理工法の开発」の支援の下で行われました。
九州は近年、东アジアの窓口として大型コンテナ船が航行できるよう湾内や岸壁の大水深化が必要であり、それに伴い软弱な土砂が堆积する博多湾や関门海峡に浚渫土砂が大量に発生している状况にあります。本技术を用いることで、浚渫土砂を大型海洋ブロック构造体として大量処分することが可能となり、浚渫土砂の减容化、土砂処分场の不要化、航路の大水深化によるコンテナ船の大型化が実现でき、ゼロエミッション港湾の构筑も促进できるようになります。
写真1:高圧脱水固化処理装置の全景
写真2:製造した浚渫土砂ブロック
今回の研究成果は、浚渫土砂をブロックとしてリサイクルする「高圧脱水固化処理工法」の开発の第一歩となります。大学で生まれた社会基盘整备に関する技术シーズを実社会で実际に活用される技术に到达させるためには、まだまだ课题がありますがそれら一つ一つを解决し、本工法の性能向上や本工法を用いた新土木材料の开発に繋げたいと考えています。