2021 Fiscal Year Research-status Report
地方橋梁の三次元モデルの構築と効率的・効果的な復元設計による維持管理環境の創出
| Project/Area Number |
20K04666
|
|---|
| Research Institution | University of Miyazaki |
|---|
Principal Investigator |
森田 千尋 宮崎大学, 工学部, 教授 (60230124)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 浩 長崎大学, 工学研究科, 教授 (20157324)
奥松 俊博 長崎大学, 工学研究科, 教授 (30346928)
出水 享 長崎大学, 工学研究科, 技術職員 (00533308)
安井 賢太郎 鹿児島工業高等専門学校, 都市環境デザイン工学科, 准教授 (70897701)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 地方公共団体 / 橋梁 / 維持管理 / 復元設計 / 健全度 / SfM技術 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては，既設橋梁の復元設計のための基準類の変遷等の整理を行い，建設年度推定の基礎資料を作成し，基準と年代ごとに整理の上，設計例等を作成する。さらに，光学的計測手法を用いて，橋梁全体の三次元座標を取得し，三次元解析モデルを構築する。これらを元に橋梁維持管理データベースを構築し，市町村が管理する橋梁の維持管理が効率的・効果的に行われる環境を創出するのが本研究の目的である。本年度は，次の２つの研究を並行して進めた。
(1) 既設橋梁の復元設計のための建設年度推定：前年度に整理した道路橋設計における変遷をもとに，建設年度不明橋梁の建設年度の推定方法を検討した。まず，学内にある建設年度がわかる解体橋梁を計測し，基礎資料をもとに建設年度を推定した。また，建設年度が異なる2橋梁に対し，同様の手順で建設年度推定を行った。どちらの推定においても数年の幅の範囲で建設年度を推定できた。
(2) 写真計測による既設橋梁の三次元モデルの構築：前年度に撮影方法を検討したSfM(Structure from Motion)技術を多くの既設橋梁に適用し，コンクリート橋，鋼橋など橋種別での3Dデータを蓄積した。また，UAVを用いた撮影による精度検証を行い，ハイピア橋梁などへの対処として，風による影響や高さに応じた計測方法など問題点を明らかにした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究実績の概要にあるように，既設橋梁の復元設計のための建設年度推定については，おおむね令和3年度の目標を達成した。写真計測による既設橋梁の三次元モデルの構築は，移動制限により既設橋梁，特にハイピアの橋梁でのデータの蓄積が少なく，令和3年度の目標からやや遅れている。
したがって，「(3)やや遅れている。」と判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策については，令和3年度に得られた２つの研究をもとに，復元設計のための建設年度推定を多くの橋梁に適用し，既設橋梁を対象に写真計測による三次元モデルの構築のためのデータを蓄積する。具体的には，以下のように進めていく。
(1) 既設橋梁の復元設計のための建設年度推定：過年度に整理した道路橋設計における変遷をもとに，建設年度不明橋梁の建設年度の推定方法を多くの橋梁に適用する。また，市町村でも利用できる資料として細目構造や設計計算事例等について整理する。
(2) 写真計測による既設橋梁の三次元モデルの構築：過年度に撮影方法を検討したSfM技術を多くの既設橋梁に適用し，特にハイピア橋梁において，風による影響や高さに応じた計測方法を検討し，3Dデータを蓄積する。
(3) 橋梁維持管理データベースの構築：整理された資料を用いて，配筋や形状など年代が判別できるデータベースを構築する。このデータベースに3D計測データを適合させることによって，年代，設計基準，配筋状況を特定するシステムの構築を試みる。
以上の結果をもとに，市町村が管理する橋梁の維持管理が効率的・効果的に行われる環境を創出する。
|
| Causes of Carryover |
当初，予定していた研究打合せや成果発表の一部はオンラインで行った。しかしながら，現地調査や現地実験は移動制限により十分に実施できなかったため，旅費とフィールド実験のための消耗品の予算を次年度使用額とした。
令和4年度は，多くの既設橋梁にSfM技術を拡張するとともに成果発表を行うため，次年度使用額を旅費とフィールド実験のための消耗品の予算に充てる計画である。
|
