034 大型液状化実験装置

※イラストはイメージです。

 

外観:W約2,400×D約900×H約1,985 

 ●演出概要(展示目的)
・水を含んだ地面(砂)の上に建物が建っています。
・ハンドルを操作して地震を起こすと地面が液状化します。
・杭のある建物は被害を受けませんが、杭の無い建物は傾いたり転倒したりするなど被害を受けます。

●演出方法(展示方法)
・手回しハンドルを回すと水槽が左右に振動します。

●演出結果(展示効果)
・地面が液状化します。
・杭のある建物はほとんど被害を受けません。
・杭の無い建物は傾いたり転倒したりします。

●身の周りとの関連
・地震
・液状化現象
・流砂(クイックサンド) 


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まずは液状化の検証実験を行います。
メンテナンス性を考えて手軽に入手できる熱帯魚の砂やガラスビーズや金属粒も試しましたが、機能的にもコスト的にも園芸用の砂がよいと判断しました。

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次に液状化した後の地面を復旧する方法を検討します。
簡易洗濯機を使って砂をスクリューで攪拌する方法を検証しました。

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スクリューでは攪拌が激し過ぎるのと機械的な耐久性が心配なので採用できそうにありません。

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次に水槽の底から水圧で攪拌する方法を実験用水槽を作って検証します。

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水圧を利用すると上手く攪拌ができることが分かりました。

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次に地面を復旧する際に一度吊り上げた建物模型の杭が再び地面に刺さるように、建物模型の大きさと重量を検討します。

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ペットボトルに重りを入れて砂に刺さりやすい重量や杭の長さの検証実験を行います。

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演出に基づいて設計した図面でシステムコントローラーを製作します。

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工場にて仮組立を行います。
水槽の振動はモーターでクランクを駆動して起こしています。

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スタートは客接部のハンドルの回転をセンサーで検知して行なうようになっています。

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検証実験の通り水槽の底から給水して砂を攪拌するようになっています。

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工場にてテストランニングを行ないプログラムを修正していきます。

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水槽への給水は内蔵の水タンクから水中ポンプで行なうようになっています。

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水を含んだ地面(砂)の上に建物が建っています。
一方は杭のある建物で一方は杭の無い建物です。

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