Research on application of emergency timber bridge for disaster

灾害应急木桥应用研究

• 批准号: 21K04596
• 负责人: 平沢 秀之
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hakodate National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04596/
• 关键词: 緊急仮設橋; 木橋; ワーレントラス; 架設実験; 人力架設; 接合部; 強度; 災害復旧

自然災害が発生して交通路が分断され、人命救助や物資輸送が困難に陥った際に、災害発生直後に架設し、72時間以内に供用開始できる「緊急仮設橋」を開発・実用化することを目的としてる。令和4年度の研究は、全体構造の設計と骨組構造解析及びトラスの部材製作と屋内架設実験を実施する計画としていた。全体構造の設計では、橋梁形式をワーレントラス形式とし、支間長を10m、幅員を1.2m、主構高を2.3mとした。トラス部材は、地元材料である「道南スギ」を採用し、断面形状は120mm×120mmの断面を有する流通材を使用した。荷重条件は、歩道橋であるため群衆荷重3.5kN/m2とし各部材の圧縮・引張強度を超えないことを骨組構造解析により確認した。部材製作のうち、トラス部材(上弦材、下弦材、斜材)の製作及び接合鋼板の製作は、それぞれ製材会社、鋼材会社に依頼した。床版、横桁、橋門構部材は、本校の実験室において材料切断、穴あけ、接着等の加工を研究代表者と学生らにより実施した。屋内架設実験は、①トラス材の仮組み立て、②橋門構の仮組み立て、③全体構造の架設実験、の3回に渡り実施した。①と②に関しては、部材同士を連結鋼板とボルトナットで接合させる試行実験であり、ボルト孔の位置の精度を確認する目的であるが、精度に問題ないことが判明した。③は本校体育館を使用して、教職員と学生10名で実施した。正味の架設時間は、2時間21分となり、極めて短時間で架設できることが判明した。この架設時間短縮化の要因は、各パーツの重量が軽量化できたこと、部材数を減少させたこと、横構にワイヤーロープとターンバックルを採用して取り付け作業の省力化が図れたためと考えられる。

目的是开发和投入实际使用“紧急临时桥梁”，可以在灾难发生后立即安装，并在发生自然灾害的72小时内开始操作，并分裂交通路线，从而难以挽救生命或运输用品困难。计划在2022年进行研究，以设计整体结构并分析框架结构，桁架组件的制造以及进行室内安装实验。在整体结构设计中，桥梁类型是沃伦·拉斯（Warren Russ）类型，间距长度为10m，宽度为1.2m，主结构高度为2.3m。桁架材料由本地拥有的“ Minami Cedar”制成，是一种分配材料，横截面为120mm x 120mm。负载条件为3.5kn/m2，负载条件为3.5kn/m2，并且通过框架结构分析确认了每个构件的压缩和拉伸强度。在组件生产中，我们要求木材公司和钢铁公司生产桁架成员（上弦，下弦和对角线），并分别制造关节钢板。我们实验室的研究人员和学生进行了地板板，横梁和桥梁门组件的材料切割，钻孔和粘附。进行了三次室内建筑实验：1）桁架材料的临时组装，2）临时组装桥梁，以及3）对整体结构进行实验。关于①和②，这是一个试验实验，其中成员与连接板和螺栓螺母一起连接在一起，目的是检查螺栓孔位置的准确性，但发现准确性没有问题。 ③由10位教职员工和学生和学生在我们学校举行。净安装时间为2小时21分钟，发现安装可以在很短的时间内完成。安装时间的缩短被认为是由于每个零件的重量减少，零件的数量减少，并且已经采用了钢丝绳和螺丝夹的使用来减少安装工作所需的人工。

项目成果

トラスのパネル化による緊急仮設橋の架設時間短縮

使用桁架板缩短紧急临时桥梁的施工时间

• 发表时间: 2022
• 作者: 木村祥紀;高橋時音;柴田結衣;岡本勝弘，松岡伊織，藤原英之，山﨑宏樹，市川俊和，岩下友安，本間正勝;岡本勝弘，松岡伊織，藤本純平，山﨑宏樹，柏木伸之，市川俊和，築山卓矢，本間正勝;河本尋子;柄谷友香;平沢秀之，関本颯士，加藤真吾，菊池幸恵
• 通讯作者: 平沢秀之，関本颯士，加藤真吾，菊池幸恵