| 研究課題/領域番号 |
20K04666
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
森田 千尋 宮崎大学, 工学部, 教授 (60230124)
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| 研究分担者 |
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, 准教授 (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)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 地方公共団体 / 橋梁 / 維持管理 / 復元設計 / 健全度 / SfM技術 |
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| 研究実績の概要 |
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つの準備的な研究を並行して進めた。
(1) 既設橋梁の復元設計のための資料整理：まず，道路橋設計における共通事項の変遷について整理した。また，鋼橋においては，設計思想の変遷，鋼種の変遷，連結方式の変遷などについての資料整理を行った。コンクリート橋においては，許容応力度の変遷，塩害対策の変遷，PC鋼材の変遷などについての資料整理を行った。さらに，下部構造，耐震設計および付属物設計に関する資料を整理した。
(2) 写真計測による既設橋梁の三次元モデルの構築：解体予定の橋梁を対象として，市販の一眼レフデジタルカメラにより複数の方向から撮影した画像を用いたSfM(Structure from Motion)技術により，橋梁の3Dモデルを構築した。同時に行った3Dレーザスキャナ計測による方法と比較し，手計りできない床版厚においても，ほぼ一致した精度でモデル化できることを確認した。また，コンクリート供試体，H型鋼材供試体および小規模橋梁を対象として，撮影方法の違いおよびUAVを用いた撮影による精度検証を行い，データを蓄積した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
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資料整理については，おおむね令和2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，室内での計測データは蓄積できているが，移動制限により既設橋梁でのデータの蓄積が少なく，令和2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。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究の推進方策については，令和2年度に得られた２つの準備的な研究をもとに，復元設計のための試設計例等を作成し，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問題点を検討する。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と試設計例等の作成：令和2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：令和2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，コンクリート橋，鋼橋など橋種別での計測の問題点を明らかにし，建設年度毎の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：整理された資料と試設計資料を用いて，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。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初，予定していた研究打合せや成果発表はオンラインで行った。また，現地調査や現地実験も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3年度は，対象橋梁を宮崎県内あるいは宮崎市内とすることを道路管理者と調整済みであり，多くの既設橋梁にSfM技術を拡張するため，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。
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