2015 Fiscal Year Research-status Report
石橋の維持管理に最適な補修・補強方法の開発と洪水に強い石橋の提案
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15K06167
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
山尾 敏孝 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (40109674)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
葛西 昭 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (20303670)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 石橋 / 維持管理 / 壁石 / 補修・補強 / 石アーチ模型 / 鋼棒 / エポキシ樹脂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
石橋を維持管理しながら保存・活用するため、次の3つの主な問題を解決を目指した。
1)石橋の石材間のすき間、石材の割れ、壁石の面外方向への膨らみ等の損傷問題、2)石材高欄の高強度化問題、3)洪水に強い石橋形式と洪水対策である。
1)の問題の中で特に石材折れに対する補修・補強方法として、ネジ切りステンレス鋼棒を用いた方法を開発した。割れた石材部材の破断面をエポキシ樹脂剤で繋ぎ、下端から20mm程度の位置に孔を開け，鋼棒とエポキシ樹脂剤を流し込む方法あるいは中央部分の補修では、つなぐ前に鋼棒を入れて接着補修を方法を提案した。そして補修前後の供試体を使用して、鋼棒の補修長さや鋼棒直径の影響を4点曲げ試験により最大強度と挙動を調べ、その結果より補修効果を確認し、提案手法の妥当性を確認した。2)の問題については、現状の石材高欄の状況を把握した後、高強度化できる断面を設計し、実験模型や解析手法の検討を行った。3)の問題については、流水を受ける石橋の基礎的研究として、まず、洪水により実石橋の被災状況の現地調査を行ない、洪水による石橋の弱点を調査した。次に、石アーチ模型(スパン30㎝、2体）を製作し、アーチクラウン部への集中荷重載荷実験と橋軸直角方向実験を行ない、模型の変位や挙動を確認した。最後に、石アーチ模型を水路に置き、流水量を変化させて、流水に対する石アーチ模型の挙動を確認した。しかし、洪水流に対する実験や壁石有の模型の実験はできなかった。
一方、地方型の道路橋としてスパンが30m程度の石橋を架設するため、石橋設計法の開発を進めており、石橋の試設計を実施し、併せて石橋の施工法についても検討した。以上のように地方橋梁として石橋の維持管理の諸問題の解決と石橋の設計法の確立を目指した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は、ほぼ計画した通りに実施できたので研究成果をあげることができた。しかしながら、洪水に強い石橋を開発する研究は、使用できる水路と洪水流を発生するにはさらに水路幅を小さくし、石橋模型の構成材料についても検討する必要があることが分かった。今後、アーチ模型の改良を行って、水路での洪水流に対してアーチ輪石のみの模型や壁石を有する模型実験を実施できるようにすることにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究として、洪水に強い石橋の開発並びに道路橋として使用できる高強度な高欄形式の開発を目指す。特に、使用する模型の見直しと壁石の有無の差、および壁石接着の有無により挙動差があるのかを水路での模型実験を実施し、解析での検討を実施する。
また、熊本地震により石橋の壁石崩落が発生したことより、崩落の原因の解明と地震に強い壁石の積み方の研究が大きな課題になると思われる。
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Research Products
(6 results)
