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木材活用

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「木質コラム」を用いた大規模炭素貯蔵技術

「木質コラム」の地中打設による液状化対策工法によって地中へ大量の炭素貯蔵を実現

技術概要

 本技術は、薪状に加工した木材を束ねて柱状にした「木質コラム」を、中・大型の杭打機を使用して地中に打設することで、緩い砂地盤を密実に改良して液状化の発生を抑制し、防災・減災と気候変動緩和の両立を実現する液状化対策工法です。
 木材は光合成によりその内部に多くの炭素(スギの場合1m3当たりCO2換算で約570kg)を貯蔵しています。木材は地下水位以深では腐朽しないため、液状化対策の材料として使用することで、大量の炭素を地中に半永久的に貯蔵できます。

木質コラムを用いた大規模炭素貯蔵技術の概要 イメージ

木質コラムを用いた大規模炭素貯蔵技術の概要

木質コラム イメージ

木質コラム

技術の特徴

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    あらゆる形状・樹種の木材が活用可能

    「木質コラム」には長さ1~2mの薪状に加工した木材を使用するため、直径・形状・樹種を問わず、あらゆる木材の利用が可能です。加工時のロスも少なく、森林資源を無駄なく活用できます。

    木質コラムに利用可能な丸太 イメージ

    木質コラムに利用可能な丸太

    薪状に加工した木材 イメージ

    薪状に加工した木材

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    大地震時の液状化発生を抑制

     木質コラムは、地中に打設することで緩い砂地盤を密実にする「密度増大」効果に加え、木質コラム内にできる隙間による排水効果により地震時に発生する地盤内の水圧を速やかに地表面に逃がすことで液状化の発生を防ぐ「過剰間隙水圧消散」効果を有しています。このため、大地震時の液状化への対応も可能です。

    対策原理①:密度増大効果 イメージ

    対策原理①:密度増大効果

    木質コラム イメージ

    対策原理②:過剰間隙水圧消散効果

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    地中に大量の炭素を貯蔵

     本技術により、液状化対策工事によって追加費用なくCCS(Carbon dioxide Capture and Storage)が実現可能です。液状化対策工事1ha当たりCO2換算で4200トン※1(一般家庭の年間CO2排出量※2の1650年分)の炭素を地中に貯蔵します。

    ※1:改良率5%、改良深度20mの場合
    ※2:2.52 t-CO2=環境省 令和5年度 家庭部門のCO2排出実態統計調査結果について(速報値)

従来工法との比較、長所

  • 低品質な木材の活用
     従来の木材を用いた液状化対策工法(丸太打設液状化対策&カーボンストック工法)では活用が難しかった低品質な木材についても活用が可能です。液状化対策の材料という新たな需要が創出されることで、低品質な木材の価値向上が期待でき、再造林促進を含めた森林のさらなる活性化に貢献できます。
  • 様々な工事への対応
     木質コラムは直径を任意に調整できるため、様々な工事に柔軟に対応可能です。木質コラムの直径を大きくすることで、従来工法に比べて施工数量を1/10以下にすることができ、コストを大幅に削減できます。

施工状況 イメージ

施工状況

直径による施工数量の違い イメージ

直径による施工数量の違い

主な適用範囲

主な適用範囲は以下の通りです。

対象地盤    :砂質土地盤

施工可能な地盤 :N値20程度以下

改良深度    :20m

樹種      :特に問わない

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  1. 村田拓海、古田空翔、渦岡良介:木材束の液状化対策の小型模型振動実験結果(その1:実験概要)、第60回地盤工学研究発表会、23-11-1-07、2025
  2. 古田空翔、村田拓海、渦岡良介:木材束の液状化対策の小型模型振動実験結果(その2:実験結果)、第60回地盤工学研究発表会、23-11-1-08、2025