2018 Fiscal Year Research-status Report
CLT（直交集成板）を用いた既設橋梁の床版補修技術の開発
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17K06514
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
佐々木 貴信 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 教授 (00279514)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野田 龍 秋田大学, 理工学研究科, 講師 (00626955)
後藤 文彦 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (10261596)
林 知行 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 教授 (60370285)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | CLT / ラッピング / 床版 / 橋梁補修 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、29年度と同様に①ラッピング処理方法の開発、②防護柵設置方法の検討、③実橋の補修設計の3つのテーマに関する研究実施計画に沿って以下の通り研究を進めた。
①については、防水効果が期待できる複数のコーティング材料について、新たに被覆処理した試験体を作成し、これらの耐水性能を評価することを目的として29年度の試験に追加して浸漬試験を実施した。この試験の結果、浸透型の防水材ではCLTへの浸水を防ぐことができず、無処理材と同様の重量増加（最大で約45％重量が増加）が認められた。これに対して、ポリマーセメントやウレタン系の塗膜材を用いた場合には、重量増加は10％以内の上昇に抑えらた。
②については、29年度に製作したCLT 床版と床版に防護柵を設置するためのコンクリート地覆の接合部試験体の強度試験を実施した。また、FEM（有限要素法）を用いてこの試験体の3D解析モデルを作成し、構造解析を行った。解析の結果、接合部となるCLT床版上面に打ち込んだラグスクリューの変形形状や変形挙動を大凡推定できることが示された。
③については、H28年度およびH29年度に秋田県内の林道および農道橋の補修工事において施工されたCLT床版を対象として、設計荷重相当の自動車荷重を用いた載荷実験を行い、設計方法および設計値の妥当性の検証を行った。実験の結果、CLT床版に生じた変形やひずみは何れも設計値より小さく、設計方法の妥当性やCLT床版の安全性を示すことができた。
以上のように、本研究は順調に進展している。
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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
本研究では、CLTを用いた既設橋梁の床版取り替え工法の実用化を目指し、CLT の耐久性付与（防腐）技術の開発と、防護柵の設置方法の技術開発を行うこととし、29年度と同様には①ラッピング処理方法の開発、②防護柵設置方法の検討、③実橋の補修設計の3つのテーマに関する研究実施計画に沿って以下の通り研究を進めた。
①については、29年度に耐水性等を評価したラッピングやコーティング処理した試験体に加えて、プリウレタン樹脂でコーティングした試験体やいくつかの塗膜系材料で被覆した試験体を製作し、29年度と同様の浸漬試験を実施して耐水性能を評価することができた。また、耐久性が見込まれる仕様については150×300×3600mmのCLTを対象に処理をすることで、疲労試験に供する曲げ試験体を製作した。なお、疲労試験機の老朽化に伴い機器の更新に時間を要したため、当該年度は製作した試験体の疲労試験実施には至らなかった。
②については、CLT 床版とコンクリート地覆の固定方法の検討を行うために29年度に製作した実大の接合部試験体の強度試験を計画通りに実施することができた。この試験体の3Dモデルを作成し、FEM（有限要素法）解析を用いて、接合部のラグスクリューの変形挙動や破壊モードを概ね推定することができたことは特筆すべき点である。
③については、28年度および29年度に秋田県内の農道橋の補修工事においてCLT床版を採用されており、これらを対象として設計荷重相当の自動車荷重を使用した載荷実験を実施することができた。これにより、CLT床版の設計の妥当性や設計値の検証を行うことができた。これにより、橋梁の補修設計の検討を行う上で極めて意義のあるデータが得られた。
以上のように、①の研究計画の一部が都合により実施できなかったが、全体的には何れの計画も順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は順調に進展しているため最終年度も①ラッピング処理方法の開発、②防護柵設置方法の検討、③実橋の補修設計の3つのテーマに関する研究実施計画に沿って研究を進める。
①については、30年度に製作した数種類の材料でラッピング処理や被覆加工した実大サイズのCLT を対象に、曲げ疲労試験を行う。これにより、ラッピング材料のひび割れや剥離などを観察し、耐久性を評価する。
②については、30年度に実施したCLT床版とコンクリート地覆の接合部試験体の強度試験結果を用いて、接合部のせん断力や引き抜き耐力を検証する。試験結果はFEM解析の結果等と比較して評価すると共に、防護柵設置基準に基づく要求性能を満足しない場合には、課題点を抽出し固定方法の構造を再度検討し、解析、実験を繰り返す。また、コンクリート地覆を介さず鋼製の地覆や固定金物をCLT床版に接合し、これらに防護柵を設置する構造についても、検討する計画である。
③については、補修対象となる橋梁を想定して、CLT 床版を用いた補修設計を行い、構造解析および設計図面の作成を行う。また、設計図面から材料費の積算を行い、施工費用も含めたコスト試算を試みる。これらの資料は管理者へ提供すると共に、講習会等での情報発信を行う。
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| Causes of Carryover |
計画していた実験の一部が使用機器の更新工事に時間を要し実施できなかったため、本実験を翌年度に実施することとしたため。
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Research Products
(7 results)
