2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of innovative maintenance system of infrastructure using 3D technology
| Project/Area Number |
19K04556
|
|---|
| Research Institution | Nagasaki University |
|---|
Principal Investigator |
出水 享 長崎大学, 工学研究科, 技術職員 (00533308)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 千尋 宮崎大学, 工学部, 教授 (60230124)
伊藤 幸広 佐賀大学, 理工学部, 教授 (90223198)
松田 浩 長崎大学, 工学研究科, 教授 (20157324)
山口 浩平 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (60336013)
才本 明秀 長崎大学, 工学研究科, 教授 (00253633)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | デジタル画像 / インフラ老朽化 / 維持管理 / ３D / デジタル画像 / コンクリート / ひび割れ / 劣化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は、1台のデジタルカメラと長尺棒を組み合わせた撮影装置を試作し、コンクリート橋に適用を行った。成果としては、撮影したデジタル画像で構築した３Ｄモデルから抽出した寸法や損傷は、近接点検とほぼ同等レベルだった。しかし、1台のデジタルカメラを用いた装置であったため、撮影に1時間以上要した。また、デジタル画像のラップ率を一定に保つことができず３Ｄモデルが構築できない事例が生じた。橋の下が暗いためデジタルカメラのシャッタースピードが低下して画像にブレが生じる問題も発生し、３Ｄモデルの精度が一部低下した。
本年度は昨年度の問題を解決するために3台の小型のデジタルカメラとLEDライトを組み合わせた撮影装置を開発した。3台のカメラを用いることで広範囲を一度に撮影できることやデジタル画像のラップ率を一定に保つことができる。昨年度は静止画から３Ｄモデルを構築していたが本年度は動画から構築することで撮影効率を向上させた。昨年度と同じコンクリート橋で撮影した結果、撮影時間が10分程度と昨年度の六分の一に撮影時間を短縮することに成功した。また、構築した３Ｄモデルの寸法と損傷は近接点検と同様レベルであることも確認することができた。ただし、浮きは確認することができなかった。昨年度と今年度の３Ｄモデルを比較すると損傷の進展を確認することができ、実用化に向けて一歩前進した。水中構造物の維持管理に３Ｄデータの活用を検討するため水中において濁度、照度が３Ｄモデルの精度（寸法・損傷）に与える影響を評価した。また、水中ドローンを用いて港に使わている消波ブロックの３Ｄモデル化に成功した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新たに開発した装置をコンクリート橋（実橋）で試したところ、昨年度と比較して大幅に撮影時間を短縮できたこと、制作した３Ｄモデルから抽出した寸法と損傷は近接点検と同等レベルだったこと、過去の３Ｄモデルと比較で損傷の進展が確認できたこと、水中ドローンを用いて消波ブロックの３Ｄモデル化に成功したことから、当初の目的をほぼ達成できており「おおむね順調に進展している」とした。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、実証を行った鉄筋コンクリート桁橋とは橋長、幅員、桁高など寸法が異なる橋への検証、晴れと曇りなど明るさが異なる場合の検証、床版橋など桁橋以外の構造形式の橋への検証を行い、実用化レベルを上げていく。また、制作した３Ｄモデル上にひび割れや鉄筋露出などの損傷やその寸法を書き込み、３Ｄモデル上で損傷を管理する３Ｄ損傷図を制作する。構築した３ＤモデルからＦＥＭモデルを制作し、固有振動解析を行う。また、比較のためレーザードップラー速度計で計測した振動数と比較を行う。
|
| Causes of Carryover |
カメラ装置の開発で当初5台以上を使用予定したがが今年度は3台で装置を開発を行ったたため。今後はさらにカメラの台数を増やす計画である。
|
