森河 由紀弘 (モリカワ ユキヒロ)

MORIKAWA Yukihiro

写真a

所属学科・専攻等

社会工学教育類 環境都市分野
社会工学専攻 環境都市分野
高度防災工学センター

職名

助教

メールアドレス

メールアドレス

出身大学院

  • 2010年04月
    -
    2013年03月

    名古屋工業大学  工学研究科  創成シミュレーション工学専攻博士課程  修了

  • 2003年04月
    -
    2005年03月

    名古屋工業大学  工学研究科  社会工学専攻修士課程  修了

取得学位

  • 名古屋工業大学 -  博士(工学)

所属学会・委員会

  • 2009年04月
    -
    継続中

    地盤工学会

  • 2013年04月
    -
    継続中

    土木学会

取得資格

  • 土木施工管理技士(1級)

 

研究経歴

  • リサイクル材料である破砕瓦の有効性に関する研究

    国内共同研究  

    研究期間:  2013年04月  -  現在

  • 混合土の力学挙動に関する研究

    国内共同研究  

    研究期間:  2013年04月  -  現在

  • ジオシンセティックスを用いた地盤補強

    個人研究  

    研究期間:  2013年04月  -  現在

  • 動的有限要素法を用いた液状化解析

    個人研究  

    研究期間:  2013年04月  -  現在

  • 既設杭基礎構造物の耐震補強

    機関内共同研究  

    研究期間:  2013年04月  -  現在

論文

  • 浮き型格子状地盤改良による偏心荷重が作用した既設小規模構造物の液状化被害抑制効果

    中谷一貴,森河由紀弘,中井健太郎,前田健一,野田利弘

    土木学会論文集 A2(応用力学)     2020年12月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    近年,多発している大規模な地震に伴う液状化によって多くの戸建住宅で深刻な被害が発生している.ここで,液状化被害の中でも構造物が傾斜する場合には構造物自体にも重大な損傷が発生するため,構造物が沈下する場合より被害はさらに深刻になる.そこで,本稿では接地圧が偏心し,傾斜被害が発生しやすい模型構造物を対象にした重力場での二次元模型実験や水~土骨格連成有限変形解析から浮き型格子状地盤改良による液状化被害の抑制効果について検討した.検討の結果,側方流動を抑制することを目的とした浮き型格子状地盤改良により,偏心荷重が作用した構造物においても液状化時における沈下被害を大きく抑制可能であることが分かった.一方で,浮き型格子状地盤改良で得られる傾斜被害抑制効果は沈下被害抑制効果ほど大きくないことが確認された.

  • Numerical Analysis on Mechanism of Dewatering as a mitigation method Against Liquefaction

    Y. Morikawa, H. Cho

    International Journal of GEOMATE   18 ( 66 ) 68 - 75   2020年02月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    In recent years, liquefaction due to major earthquake caused serious damages to many infrastructures and houses around the world. In order to protect people’s daily life and infrastructure from the disaster, development of effective and economical countermeasure against liquefaction that can be applied to existing houses is becoming increasingly important. Although many liquefaction countermeasures have been developed by many researchers, most of them require large construction machines and are costly, which limits their application to existing structures. For this reason, a liquefaction countermeasure, called as groundwater-level decreasing method, has been proposed in Japan. This method has already been put into practice and the construction of the countermeasure has finished several years ago. The purpose of this method is to change a liquefied layer to a non-liquefied layer by lowering the groundwater level. Yet the performance of this method has not been fully evaluated quantitatively. Therefore, in this paper, numerical analysis using FEM method was carried out to evaluate the liquefaction damage before and after the lowering of groundwater level. The calculation is conducted with 2D soil-water coupling finite element-finite difference (FE-FD) analysis based on a rotating-hardening elastoplastic constitutive model. From the analyses, it is found that the effective stress of the ground below under-groundwater level increases significantly because of the lowering of groundwater-level, resulting in an increase in resistance to liquefaction and mitigating the settlement damage of ground.

  • 超音波振動を併用した新しい薬液注入工法

    森河由紀弘,本谷洋二,岡田宙,野口好夫,石田明人

    材料 ( 日本材料学会 )  69 ( 1 ) 63 - 68   2020年01月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    Injecting the improvement material into the ground by the chemical solution injection method, the permeability of the ground decreases due to the occurrence of clogging in void of ground. The permeability of the ground greatly affects the penetration range of the chemical solution and the quality of the improved body. In other words, it is very important to prevent the decrease of the permeability of the ground in the chemical injection method. Therefore, in this research, a new chemical grouting method that prevents the decrease of the permeability of the ground is developed by applying ultrasonic vibration when grouting the chemical solution. Consequently, in our previous laboratory and the field verification, it was found that the decrease of the permeability of the ground can be prevented, also the diameter and the quality of the improved body were improved by applying ultrasonic vibration when grouting the chemical solution.

  • 小規模な浮き型格子状地盤改良による液状化被害の低減効果

    森河由紀弘,中井健太郎,中谷一貴,武田祐輔,前田健一,野田利弘

    土木学会論文集 A2(応用力学)   75 ( 2 ) 329 - 339   2019年12月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    我が国では度重なる大地震を教訓に重要構造物の耐震化は推進されてきた.しかしながら,今もなお,十分な対策が行われていない戸建住宅の液状化被害は深刻である.これまで多くの液状化対策工法が研究されてきたが,その多くは原地盤を対象としており,戸建住宅などにも経済的に適用可能であり,且つ効果的な液状化対策工法については十分な検討が行われているとは言い難い.そこで,本研究では戸建住宅などにも適用可能な液状化対策として,小規模な浮き型格子状地盤改良の対策効果について検討を行った.本検討は構造物の不等沈下を伴わない限定的な条件ではあるが,1G場での模型実験や数値解析を用いた検討の結果,格子間隔を基礎幅の1.2倍以内に制限することで,改良深度が基礎幅の2倍程度の浅く小規模な浮き型格子状地盤改良でも構造物の沈下被害を抑制可能であること分かった.

  • Liquefaction-Induced Buckling Failure of Group-Pile Foundation and Countermeasure by Partial Ground Improvement

    K. Hamayoon, Y. Morikawa, Guanlin Ye and Feng Zhang

    International Journal of Geomechanics ( American Society of Civil Engineers )  19 ( 5 ) 04019020-1 - 04019020-16   2019年02月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    Pile foundations may lose their lateral resistance in earthquake-induced liquefaction and may fail not only by bending and shear forces but also buckling. Although research has been done on the buckling of pile foundations, it is still necessary to investigate further the buckling of pile foundations during an earthquake and a corresponding efficient countermeasure. Some existing pile foundations may not meet the requirement of present seismic design standards and are vulnerable to buckling failure. In the present study, numerical analyses and model tests were conducted. The validity of the proposed numerical method was first verified through a 1-g shaking table test. Then, the buckling risk of a group-pile foundation and its strengthening with partial ground improvement (PGI) were carefully estimated. Meanwhile, the effectiveness of the proposed countermeasure with PGI against the buckling of the group-pile foundation was confirmed by a static model test. The purpose of the study was to investigate the effectiveness of ground improvement for the retrofitting of vulnerable pile foundations against buckling due to seismic loading.

  • Effective method to increase ground stiffness and bearing capacity in 2D and 3D flat foundations

    Y. Morikawa, H. M. Shahin and T. Nakai

    Proc. of the 7th China-Japan Geotechnical Symposium     215 - 219   2018年03月  [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)   共著

    To increase bearing capacity of ground, geosynthetic is laid below the foundation. In the present study, for increasing bearing capacity, reinforcing effect in the case where each edge of the reinforcement is fixed with the soil has been investigated. For this purpose, 2D model tests under 1g condition model tests was carried out. According to the 2D model test, it is revealed that the appropriate depth of the reinforcement is not too deep. The 3D centrifuge model test was also conducted in order to verify the reinforcing effect which was observed by 2D model tests in actual stress condition. According to the 3D centrifuge model test, almost same tendency is seen between 2D model test and 3D centrifuge model test. From the results of the 3D centrifuge model test and 2D model tests, it is revealed that the fixity condition of reinforcement plays an important role in increase of the bearing capacity. The bearing capacity increases significantly when reinforcing the ground in the same length or a little larger than the width of the foundation with an appropriate depth.

  • Numerical Analysis on Mechanism of Liquefaction not only in Main Earthquake but also in After Shock

    Y. Morikawa, H. Sakaguchi, A. Taira and H. Cho

    International Journal of GEOMATE   14 ( 45 ) 58 - 65   2018年03月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    During the 2011 Great East Japan Earthquake, liquefaction occurred in the reclaimed ground in the wide area of east Japan. In some areas, liquefaction happened in the aftershock was even more serious than what happened in the main shock. For this reason, the liquefaction that happened a long time after the earthquake caused not only by the main shock but also the multiple aftershocks within a short period of time, is intensively investigated in recent years. In this paper, particular attention is paid to the characteristic features of the liquefaction and its consequent consolidation-induced settlement. Based on the observed data, a series of dynamic-static analyses, considering not only the earthquake loading but also static loading during the consolidation after the earthquake shocks, are conducted in a sequential way just the same as the scenario of the earthquake. The calculation is conducted with 3D soil-water coupling finite element-finite difference (FE-FD) analyses based on a rotating-hardening elastoplastic constitutive model. From the analyses, it is recognized that small sequential earthquakes, which cannot cause liquefaction of a ground in an independent earthquake vibration, cannot be neglected when the ground has already experienced the liquefaction after a major shock. In addition, the aftershocks have great influence on the long-term settlement of the soil layers with low permeability. It is confirmed that the numerical method used in this study can describe the ground behavior correctly under repeated earthquake shocks.

  • Effective use of geosynthetics to increase the bearing capacity of shallow foundations

    H. M. Shahin, T. Nakai, Y. Morikawa, S. Masuda, S. Mio

    Canadian Geotechnical Journal   54   1647 - 1658   2017年05月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    In this research, a reinforcement mechanism for shallow foundations is determined through laboratory model tests and numerical analyses. The numerical analyses are performed with the finite element program FEMtij-2D using the elastoplastic subloading tij model. The frictional behavior between the reinforcement and the ground is simulated using an elastoplastic joint element. Several tests were performed whereby the installation depth, length, roughness, and fixity conditions at the edges of the reinforcement were varied. Results show that the effectiveness of the reinforcement and the bearing capacity of the reinforced ground depend on the position, length, roughness, and fixity condition of the reinforcement. A significant increase in the bearing capacity can be achieved if the geosynthetics are properly placed at an optimum length with the boundary fixed to the ground. The effect of the loading position is also investigated because in reality the load on a foundation does not always act at the center of the foundation. The numerical results accurately describe the experimental results; the simulations accurately account for the mechanical behaviors of both the soil and reinforcement and the frictional behavior between them. Therefore, the simulation technique can be used to predict the bearing capacity of reinforced ground.

  • 端部固定型ジオシンセティックスを用いた支持力の補強効果

    森河由紀弘,鈴木僚,増田彩希, H. M. Shahin,中井照夫

    地盤工学ジャーナル ( 公益社団法人 地盤工学会 )  12 ( 2 ) 277 - 287   2017年03月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    我が国では平野部において軟弱地盤が分布していることが多い。そこで,そのような地盤の支持力を確保するため,ジオシンセティックスを用いた地盤補強法が開発されている。本研究ではジオシンセティックスによる地盤補強法のメカニズムや効果的な補強法を明らかにするため,補強材の設置深度や端部構造が支持力や沈下挙動に及ぼす影響について検討を行った。重力場における2次元モデル実験と遠心場における3次元モデル実験,非線形弾塑性有限要素法による検討を通して,補強材の端部を地盤に固定する構造が有効であること,補強材端部を地盤に固定した場合における補強長は基礎幅の1.2倍程度で十分であること,補強材の設置深度は地表面から基礎幅の0.2倍程度以浅で補強効果が得られること等を確認した。

  • Numerical Analysis of Seismic Soil-Pile-Structure Interaction in Soft Soil with Strong Nonlinearity and Its Validation by 1g Shaking Table Test

    K. Hamayoon, Y. Bin, Y. Morikawa, F. Zhang

    Advances in Laboratory Testing and Modelling of Soils and Shales     429 - 436   2017年01月  [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)   共著

    The failure of pile foundations in recent strong earthquakes showed that the current analysis and design method of pile foundation need improvement. In strong earthquakes, the mechanical behavior of the pile foundations, the surrounding soil and the structure are completely nonlinear. Considerations of their nonlinearities are important in improving the analysis method. In recent years, the nonlinearity of the soil and the piles have become inevitable in the analysis of pile foundations. However, the nonlinearity of the structure is simplified. In this paper, a section of an elevated bridge supported by a 3 x 3 group-pile foundation in model scale is considered. 1g shaking table test and three-dimensional nonlinear dynamic finite element method (FEM) are conducted to investigate the seismic behavior of the mentioned model. In the numerical analysis, a FEM program called DBLEAVES is used. In the numerical modeling, the soil, the piles and the structure are modeled by nonlinear constitutive equations. The purpose of this study is to confirm the accuracy of the mentioned nonlinear analysis method by the 1g shaking table test. The recorded data of the shaking table test are reproduced qualitatively and quantitatively by the numerical test. This implies that the discussed numerical method is a comprehensive tool. Applicability of the method is to study the seismic behavior of piles with a high accuracy. Study of reinforcing of existing piles with the ground improvement is its other applicability.

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研究発表

  • 液状化に伴う構造物の傾斜被害に着目した浮き型格子状地盤改良の対策効果

    中谷一貴,森河由紀弘,高木要,前田健一,佐藤智範

    土木学会 第75回年次学術講演会  (名古屋市(オンライン開催))  2020年09月  -  2020年09月  公益社団法人 土木学会

  • 既設小規模構造物を対象とした浮き型格子状地盤改良の傾斜被害抑制効果

    中谷一貴,高木要,森河由紀弘,前田健一,佐藤智範

    第55回地盤工学研究発表会  (京都市(オンライン開催))  2020年07月  -  2020年07月  公益社団法人 地盤工学会

  • 超音波振動を用いた効果的な薬液注入 その2

    森河由紀弘,本谷洋二,岡田宙,石田明人,野口好夫

    第55回地盤工学研究発表会  (京都市(オンライン開催))  2020年07月  -  2020年07月  公益社団法人 地盤工学会

  • Applicability of crushed roof tile as ground material

    Y. Morikawa, K. Maeda, T. Sato, H. Kamiya

    IWS MAURITIUS 2019  (Mauritius)  2019年11月  -  2019年11月 

  • 既設小規模構造物を対象とした排水性格子状改良の液状化対策効果

    中谷一貴,森河由紀弘,前田健一,佐藤智範

    土木学会 第74回年次学術講演会  (香川市)  2019年09月  -  2019年09月  公益社団法人 土木学会

  • 破砕瓦の裏込め材としての適用性

    森河由紀弘,佐藤智範,前田健一,神谷彦二,進藤祐造

    土木学会 第74回年次学術講演会  (香川市)  2019年09月  -  2019年09月  公益社団法人 土木学会

  • 超音波振動を用いた効果的な薬液注入

    森河由紀弘,本谷洋二,岡田宙,野口好夫,石田明人

    第54回地盤工学研究発表会  (さいたま市)  2019年07月  -  2019年07月  公益社団法人 地盤工学会

  • 既設小規模構造物を対象とした格子状改良の最適な改良間隔・改良深度の検討

    中谷一貴,武田祐輔,森河由紀弘,前田健一,佐藤智範

    第54回地盤工学研究発表会  (さいたま市)  2019年07月  -  2019年07月  公益社団法人 地盤工学会

  • 小規模な格子状地盤改良による液状化被害の低減効果

    森河由紀弘,中井健太郎,中谷一貫,武田祐輔,前田健一,野田利弘

    第22回土木学会応用力学シンポジウム  (札幌市)  2019年06月  -  2019年06月  公益社団法人 土木学会

  • 超音波振動を併用した薬液注入工法の開発(室内実験)

    森河由紀弘,野口好夫,石田明人,本谷洋二,岡田宙

    土木学会 第73回年次学術講演会  (札幌市)  2018年08月  -  2018年08月  公益社団法人 土木学会

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その他研究活動

  • 大規模地震にも耐えれる擁壁・護岸の土圧低減裏込材の研究開発(愛知県 新あいち創造研究開発補助事業)

    フィールドワーク  2018年06月  -  2019年03月

    大規模地震で発生が予想される擁壁・護岸の倒壊等に対して,その防止対策として土圧低減裏込材の効果が期待されている粘土瓦シャモットを使用し,実証確認する.

  • 破砕瓦の利活用に関する検討(路盤材,敷砂としての適用性の検討)

    フィールドワーク  2017年11月  -  現在

  • 破砕瓦を用いた実物大擁壁の安定性に関する実験(国土交通省・破砕瓦の港湾工事への適用性検討委員会)

    フィールドワーク  2016年01月  -  現在

    破砕瓦の性能を評価するとともに港湾工事における適用性を検証するため,実物大の擁壁を用いた土圧の測定および擁壁の安定性について検討を行う.

  • リサイクル材料である破砕瓦の有効利用に関する研究会(公益社団法人 科学技術交流財団)

    2015年04月  -  2016年03月

    愛知県の特産品である三州瓦は江戸時代から作られており、現在は全国シェア70%の日本最大の粘土瓦ブランドとして地位を確立している。また新たに、規格外瓦を細かく砕いた破砕瓦(シャモット)がリサイクル資源として大きな関心を集めており、名古屋工業大学・愛知県陶器瓦工業組合・愛知県は共同でシャモットが液状化対策に有効であることを見出し、様々な検証を行ってきた。研究会では液状化対策をはじめとしたシャモットの有効性の更なる検証を行い、愛知県から全国に向けた製品化、普及に向けた活動を行う。

  • リサイクル材料である破砕瓦の有効利用に関する研究会(公益社団法人 科学技術交流財団)

    2014年04月  -  2015年03月

    愛知県の特産品である三州瓦は江戸時代から作られており、現在は全国シェア70%の日本最大の粘土瓦ブランドとして地位を確立している。また新たに、規格外瓦を細かく砕いた破砕瓦(シャモット)がリサイクル資源として大きな関心を集めており、名古屋工業大学・愛知県陶器瓦工業組合・愛知県は共同でシャモットが液状化対策に有効であることを見出し、様々な検証を行ってきた。研究会では液状化対策をはじめとしたシャモットの有効性の更なる検証を行い、愛知県から全国に向けた製品化、普及に向けた活動を行う。

  • 破砕瓦を用いた実物大の埋設管埋戻し試験

    フィールドワーク  2013年12月  -  現在

    実際に車両が通行する地盤において実物大の埋設管の設置し,愛知県の特産品である「瓦」を細かく砕いた破砕瓦による埋戻しを行った。地中には土圧センサーや温度センサーが設置してあり,また,埋設管にはひずみセンサーが設置されている。これらのセンサーによって破砕瓦の埋戻し材としての性能評価を行う。交通荷重としては10トンダンプカーが100台/日程度通過し、計測は1年間行う。1年後には舗装の撤去を行い、各種試験により破砕瓦の耐久性等を評価する。
    この,埋設管の埋戻し実験では、地元メディアにも大きく取り上げられ、土木会社、大手銀行、愛知県環境部・産業労働部、高浜市・碧南市などの地方自治体から注目を集め、研究会を創設する場合において,参加の意向が示された。

学術関係受賞

  • 第29回中部地盤工学シンポジウム 優秀発表賞

    2017年08月02日   公益社団法人 地盤工学会 中部支部  

    受賞者:  森河由紀弘

  • 第51回地盤工学研究発表会 優秀論文発表者賞

    2016年10月07日   公益社団法人 地盤工学会  

    受賞者:  森河由紀弘

  • 第49回地盤工学研究発表会 優秀論文発表者賞

    2014年11月28日   公益社団法人 地盤工学会  

    受賞者:  森河由紀弘

  • 第47回地盤工学研究発表会 優秀論文発表者賞

    2012年09月28日   公益社団法人 地盤工学会  

    受賞者:  森河由紀弘,包小華,前田健一,今瀬達也,張鋒

科研費(文科省・学振)獲得実績

  • 住宅にも経済的に適用可能な複合型改良体による機能性ハイブリッド型液状化対策の開発

    基盤研究(C)

    研究期間:  2021年04月  -  2024年03月  代表者:  森河由紀弘

  • 既設構造物対応の経済的なハイブリット型液状化対策(地中連続壁・排水工法)の開発

    若手研究(A)

    研究期間:  2019年04月  -  2021年03月  代表者:  森河由紀弘

  • 1948年型地盤工学からの脱却に向けての研究

    基盤研究(B)

    研究期間:  2013年  -  2015年  代表者:  中井 照夫

その他競争的資金獲得実績

  • 高摩擦・排水性を持つリサイクル材と繊維補強材を併用した災害に強い街づくり

    提供機関:  民間財団等  公益財団法人 日比科学技術振興財団 令和2年度研究助成金(一般研究課題)

    研究期間:  2020年04月  -  2021年03月  代表者:  森河由紀弘

  • 環境にやさしいリサイクル材料「破砕瓦」を用いた埋設物の長寿命化

    提供機関:  民間財団等  一般財団法人 東海産業技術振興財団 第32回研究助成金(研究育成型)

    研究期間:  2020年04月  -  2021年03月  代表者:  森河由紀弘

共同研究実施実績

  • 製鋼スラグによる地盤改良に関する研究

    提供機関: JFEミネラル株式会社 

    研究期間: 2014年08月  -  2017年03月 

    鉄鋼業の副産物である「転炉スラグ」膨張する危険性があり,効果的な有効利用方法が確立されているとは言い難い.そこで,転炉スラグが持つ粒度分布や摩擦性,水硬性に着目し,転炉スラグの地盤改良材としての性能を検討する.

 
 

学会・委員会等活動

  • 2017年03月
    -
    現在

    地盤工学会   若手技術者の会 委員

  • 2015年04月
    -
    2017年03月

    地盤工学会   若手技術者の会 部会長

社会貢献活動

  • 総合技術支援セミナー

    あいち産業科学技術総合センター  総合技術支援セミナー  2016年11月  -  2016年11月

  • 破砕瓦の有効利用に関する勉強会

    刈谷市役所  (刈谷市役所)  2015年07月  -  2015年07月

  • 破砕瓦を用いたグラウンド改修工事(水はけ対策)

    愛知県陶器瓦工業組合  テレビ愛知,中日新聞他  2014年04月  -  2014年04月