技報第 29 号

2018

供用下における既設橋梁拡幅設計・施工（助松 JCT（関空方面）料金所設置）
阪神高速道路(株)建設･更新事業本部大阪建設部大阪改築事務所
阪神高速道路(株)建設･更新事業本部大阪建設部大阪改築事務所

宮﨑辻野一樹博史………………………………………………………………………………
要旨

平成 24 年の距離料金制度の導入により基本的には本線集約料金所が役目を終えた事から，平成 26 年度に本線集約料金所撤去が事業化され現在鋭意事業を進めているところである．一方，本線集約料金所にて料金収受が可
能な入路については料金所が設置されておらず，本線集約料金所での代替収受を行っている．その為，料金収受機能がない入路については本線集約料金所撤去前に料金所設置が必要であり，事業の対象となっている 10 ヶ所の料金所新設のうち，大阪建設部では助松 JCT（関空方面），助松 JCT（大阪方面）及び助松入口の合併徴収，泉大津（関空方面）入口の 3 箇所の料金所設置工事を担当することとなった．これらの料金所設置箇所は，すべてが非常に狭隘な施工ヤードであり，特に助松 JCT（関空方面）料金所は，重交通幹線道路である大阪府道 29 号大阪臨海線（以下臨海線）を夜間占用しながらの工事であり，更に阪神高速道路を供用させながら施工しなければならない高難易度の工事となっている．
本稿では，現場条件・維持管理等を考えた設計上の工夫として，増し杭の配置やフーチング拡幅施工による一般道への影響を抑える形状の選定や，床版拡幅には下部工の補強量を減らすべくサブブース側は鈑桁鋼床版拡幅，メインブース側はブラケット鋼床版拡幅，維持管理を考えた鋼床版上添接版には皿形高力ボルトを採用している
助松（関空方面）料金所の設計・施工概要について報告する．
キーワード:料金所整備,増し杭・増しフーチング，橋脚補強，上部工拡幅，皿型高力ボルト，床板連結

はじめに
阪神高速道路では，かつて阪神西線・東線・南線の 3 つの料金圏にて「均一料金制」を採用していたが，ETC が普及したことにより利用車がどの入口からどの出口までを利用したかの情報を得る事が可能になったことから，料金圏という考え方を無くし利用距離毎に料金収受を行う「距離別料金制」へ平成 24 年に移行した．
現在，阪神高速道路には均一料金制時代に料金図-1 本線料金所機能移設事業対象箇所- 25 -

収受を行うために必要であった本線集約料金所が当たり平均交通量は約 5000 台（平成 27 年）とな設置されており，一部の現金利用車からはこの場っており，2 レーンでの料金所整備が必要となる．

所にて料金収受を行っている．しかし，現在利用

また，助松 JCT（関空方面）から阪神高速を利用

車の 90%以上は ETC を使用していること，本線集する際，現金車からは泉大津集約料金所にて料金約料金所を通過する際には減速する必要があり渋収受することが可能であったため，湾岸線建設当滞や事故の一因となっていることから，本線集約時（平成 2 年）に助松 JCT（関空方面）には料金料金所の撤去が平成 27 年 3 月に事業化されたと所を設置しなかった．しかしながら，建設当時のころである．

設計では，将来的に料金所を設置することも可能

しかしながら，現在でも利用車の 10％弱は現なように縦断勾配 2%の区間を設けており，上部金利用車であるため，本線集約料金所を撤去する工拡幅はなされていないものの，建設当時の設計ためには，集約料金所にて料金収受を行っている基準に基づいて拡幅後上部工重量に対する基礎工入路に対し料金所を新設する必要がある．本事業の設計及び施工がなされていた．その為，今回のにて撤去対象となる集約料金所は 6 ヶ所あり，料設計では湾岸線建設当時に計画されていた構造を金所新設が必要な入路は計 10 ヶ所あるが（図-1）， ベースとして検討を進めることとした．
本稿ではその中でも既設橋梁に対して桁や橋脚梁一方，設計を進める上での現場施工条件としておよび基礎等の拡幅・補強を実施し，料金所を設路下条件を考慮する必要があった．当該施工箇所

置する助松 JCT（関空方面）料金所の設計・施工の橋脚は臨海線の中央分離帯に位置しており，増概要について報告する．

杭，増フーチング等の橋脚補強を実施する場合は，臨海線を車線規制して工事を実施する必要がある

１．設計概要が，臨海線の日当たり交通量は約７万台と非常に多く，常時規制が協議上不可能であることから交通への影響を可能な限り少なくする設計が必要で

1-1 現場状況および料金所新設箇所検討
助松 JCT（関空方面）は，堺泉北有料道路西行あった．このことから，臨海線の車道部にできるき方面から阪神高速 4 号湾岸線下りに接続し，日限り影響が少ないよう，中央分離帯を最大限活用

堺泉北有料道路

府道臨海線（北行車線）

既設高速道路拡幅箇所
図‐2 助松 JCT（関空方面）料金所拡幅概要平面図- 26 -

関空方面

大阪方面

府道臨海線（南行車線）

中央分離帯

1-2 上部構造設計概要

することを念頭に設計を実施した．
料金所設置および拡幅構造の最終案を図-2 に本工事の施工対象箇所は，新設工事ではなく既示す．現況は将来拡幅を考慮した，橋脚梁が片側設構造へ対する増設を行うものであることから，へ張り出した逆 L の構造となっている．建設当時

下部構造へ追加となる耐震補強等を必要最小限のの拡幅案は，同等の構造を反対側へ増設した左右ものとすることは工事期間の短縮や周辺への影響対称の T 型の橋脚とし，桁も同様に拡幅するものの観点から必須となる．としていた．しかしその場合，料金所メインブー(1) 上部工拡幅構造
本料金所設置区間の既設床版は RC 床版である．

ス側およびサブブース側,どちらのレーンへ進入する際にも，堺泉北道路から繋がる急カーブを過本来であれば，床版形式を統一することが望ましぎた直後に再びハンドルを切りなおす必要がある

い．しかし今回の拡幅では，下部工補強を最小限こと，および当初の設置位置ではその急カーブよに抑えること，西側拡幅部の上載荷重が料金所アり料金所までの距離が非常に近く，視距の確保もイランドの死荷重のみで活荷重が作用しないこと，難しいことから走行安全性に不安が残った．そのRC 床版による拡幅を行った場合，後述の下部補ため，拡幅構造と料金所位置を再度検討し，最終強工と比較して，増杭の本数が多く必要となり施形としては料金所設置位置および桁の拡幅範囲を工量が多くなることから，拡幅部については鋼床20m 程度南側へシフトさせた．さらに，桁を片側版形式を採用することとした（図-4）．既設 RC 床ではなく両側拡幅する形へ，メインブース側の板と拡幅部鋼床版との連結は，西船場 JCT 等でのETC 専用レーンへはカーブから直進により進入可事例を参考に，連結部を縦桁により補強を行った能な形へと変更し，走行安全性の向上を行った．

後，既設 RC 床版の主筋を斫り出し，その後接先述のとおり，本施工箇所については建設当時に将来料金所の設置を考慮した設計がなされていた．図-3 に拡幅形状の検討経緯を示しているが，建設当初案では既設と同等の構造を現状の逆 L 字状の橋脚が T 字の形式となるよう片側拡幅して偏心を解消する構造としていたが，料金所位置の変更および桁の両側拡幅を行うものへと拡幅形状を変更したことにより，最終形では偏心が残る構造となる．そのため，動的解析等下部構造へ生じる偏心荷重による影響を考慮した設計を行った．

図‐3 拡幅形式検討経緯

図-4 上部工拡幅構造概要- 27 -

合部鉄筋をエンクローズ溶接にて接合させ，孔あ1-3 下部構造設計概要

き鋼板ジベル（PBL）およびスタッドジベルにて本工事対象の橋脚は建設当時(平成 2 年度)の設補強した接合部に二次コンクリートを打設し一体計基準 1)に基づいて拡幅後上部工重量に対する基化を図る設計を採用した（図-5，図-6）．
また，既設桁と新設桁は添接版にて接合を行うが，鋼床版上面に用いる高力ボルトについては，今後の維持管理を考慮し皿型高力ボルトを採用した．（図-7）．皿型高力ボルトは，採用実績がまだ少なく平成 30 年 10 月に「皿型高力ボルト摩擦接合継手の設計・施工の手引き（阪神高速道路（株）」が制定されたばかりであり，通常の高力ボルトよりも施工精度が求められる皿型高力ボル

図‐5 床板接合部概要

トを供用道路の道路交通振動下で施工しなければならないことから，工場製作及び現場施工において細心の注意を払う必要がある．一方，主桁形式については，メインブース側は料金所アイランドの死荷重のみ作用することから梁拡幅の必要がな
いブラケット方式による拡幅を採用し，サブブース側は鈑桁形式による拡幅を行うものとした．

図‐6 拡幅桁接合部ズレ止め概要

高力皿ボルト施工範囲

図‐7 高力皿型高力ボルト採用箇所（代表例）- 28 -

礎工の設計及び施工がなされている．また，兵庫

なり，中央分離帯での配置が不可能であったため，県南部地震後には鋼板巻立て工法による橋脚補強

西側の 2 本については臨海線車道部に配置したが実施されているが，本補強は現況構造に対する（図-9）．また，杭長については，詳細な地質調

耐震補強として実施されており，料金所を設置し査結果から想定される支持層が既設杭先端より深た際の重量増を考慮し拡幅後の重量に対応した耐い位置で確認されたため，既設杭長 27.5ｍ（杭震補強とはなっていなかった．その為，杭，フー径 1.2ｍ）に対し新設杭長 31.5ｍ（杭径 1.2ｍ）チングを含めた下部構造の補強が必要となった．とし，既設上部構造および既設橋脚自重は既設杭図-8 に下部工（DP-1 橋脚）の補強概要を示す．

にて受け持ち，新設杭には上部拡幅および橋脚補(1) 基礎工

強に伴う増重量および地震時の慣性力を受け持つ

施工対象橋脚は，府道 29 号大阪臨海線に挟まものとして設計した．また，既設フーチングと新れた中央分離帯内に位置しているが，基礎は一部設杭を一体化するため最小縁端距離 0.55ｍ増厚臨海線車道部直下に位置している．現場の制約条0.75ｍにて増フーチングを実施するものとした．

件として臨海線を常時規制しての施工が不可能で(2) 橋脚補強工あることから，杭施工位置及びフーチングの形状

前述のとおり，既設橋脚は兵庫県南部地震後のをできる限り中央分離帯内に収める形状を採用し耐震補強工事により鋼板巻立て工法による耐震補た．しかしながら，最も南側に位置する DP-1 橋

強を行っているが，拡幅後の対応とはなっていな脚については構造計算の結果 6 本の増杭が必要とい．その為，更なる耐震補強が必要となったが今

側面図

正面図
平面図

増しフーチング・増杭

図-8 下部構造補強概要図（DP-1 橋脚)
府道臨海線（南行）

中央分離帯

府道臨海線（北行）

図-9 橋脚基礎拡幅形状概要図- 29 -

回は RC 巻立て補強を鋼板巻き立て補強の上面から施工することとした．しかしながら，当該構造の適用事例がなかったため既往の室内実験結果 2)を参考に補強鋼板と RC 巻立て補強コンクリートを滑らせる設計を行った．その為，既存の補強鋼板部塗装を存置したまま RC 巻立て補強を実施するものとした．
(3) 梁拡幅工
橋脚梁については東側鋼桁拡幅部の DP-1，DP-

図-12 下面鉄筋定着詳細図

2 橋脚が対象となる．構造は現況の逆 L 型から東側のみ拡幅した T 型に変更となるが，拡幅部の主筋を既設梁部と一体化する必要があるため，梁全体を橋軸方向に 80×2=160cm，橋軸直角方向に245cm 拡幅する（図-10，図-11）．また橋軸方向については既設梁部に鉄筋（D16）をあと施工アンカーにて差し込み（図-12），橋軸直角方向については主筋 D35 を既設部分の主筋とエンクローズ溶接を実施し一体化する構造（図-13）とした．

図-13 a 部詳細図（図-12 内）

図-10 下部構造補強概要図（DP-1 橋脚)

図-11 下部構造補強概要図（DP-1 橋脚)- 30 -

2．施工概要
2-1 下部工
当該現場は，主に臨海線の中央分離帯部に位置しており，増杭，増フーチング等の橋脚補強を実施する場合は，大阪臨海線を車線規制して工事を実施する必要がある．常時規制が協議上不可能であることから車線部の施工では覆工板での夜間作業を実施している．また昼間作業時においても中央分離帯内の非常に狭隘なスペースであるため，

写真-1 巻き立て補強打設時状況

接触防止センサー付のクレーンの採用等事故防止に努めながら施工を進めている．
また，先述のとおり橋脚補強工については塗装を残した既設鋼板の上に RC 巻き立てを行うといった特殊な補強方法を採用した．そのため，部材厚が薄いことに伴う乾燥収縮や，供用下での打設による振動に起因するひび割れが生じることが懸念された．これらの事から，橋脚巻き立て Co の打設においてはひび割れ防止を目的に有機繊維補強による巻き立て補強を採用した（写真-1，写真

写真-2 有機繊維補強 Co 近景-2）．
2-2 上部工
上部工事については現在下部工事へ影響がない工種に関しては施工を進めており，下部工事が完了次第本格的な施工に移ってゆく．
最も南側の橋脚となる P-155 橋脚については，
図-14 皿型高力ボルト孔加工精度支承の新設が必要となるためブラケットによる拡幅を実施．P-155 橋脚は鋼製のラーメン橋脚であるため，拡幅ブラケットは鋼製とし，高力ボルトにて結合させるものとした．
また，鋼桁上面部分の既設桁との接合部分の添接板に用いられる皿型高力ボルトに関しては，普通高力ボルトでは孔ズレの誤差は 4.5mm であるのに対し皿型高力ボルトは半分の 2.25mm しか許容しないことや，皿角度の許容値についても 0～+3°，孔は 0～+2°と施工および製作時の管理値が非常に厳しいものとなっている（図-14）．加えて，今回は既設への増設工事であることや本線供用下での施工となることから，高力皿ボルトの管理値を満足するためにはクリアしなければならない課題が多い．現在，実施工時に孔精度を確保するため，新設桁については添接部の片側を仮組立時に仮添接版から当てもみにより削孔し，既設桁についても同様に現場にて仮添接版を用いて当てもみにより削孔をした後，孔位置確認後本設添接板を作成し取り換えるといった手法を検討しているところであるが，皿型高力ボルトについては既設構造物に対し供用下での施工事例が乏しく，施工条件や課題点については今後十分に検討する必要がある．

- 31 -

3．まとめおよび今後の課題

施工においてクリアしなければならない点が多く，施工時にも入念な検査および記録を行う必要がある．

・上部構造の重量増を最小限のものとするために鋼床板構造および上載荷重の小さい西側拡幅に本工事箇所は交通量の多い一般道に挟まれ，夜おいてはブラケット構造による拡幅を採用．

間規制を行いながら狭隘な施工ヤードにて工事を

・下部構造については工事実施時に近接する臨海進めている．今般既設構造物の劣化が進行してい線への影響を抑えるために増し杭およびフーチることが懸念されており，今後このような狭隘なングが中央分離帯内へ最大限収まるよう設計．

箇所での補修・補強工事が増えてくることが思慮・橋脚柱補強においては既設鋼板巻き立ての塗装されるが，本工事での設計および施工手法が参考を残した上から，ひび割れ対策として有機繊維になれば幸いである．

補強 Co による巻き立てを採用．
・今後の維持管理性を考慮し既設桁と拡幅桁の路

謝辞：本稿の作成にあたって，設計および施工内面側となる添接部においては皿型高力ボルトを容に関してご意見を頂いた関係者の方々へ感謝の採用．

意を表します．

・皿型高力ボルトについて，削孔精度を確保するために仮添接板を用いた施工を検討している．
しかし本施工は新設構造ではなく既設構造への増設であること，また供用下での施工となることから施工品質や各基準を満足するためには実

参考文献
1) 日本道路協会：道路橋示方書・同解説Ⅴ耐震設計編，
2012.3pp.213 222, 1965.
2) 国土交通省国土技術政策総合研究所：既設橋の耐震補
強設計に関する技術資料，2012.11

DESIGN AND CONSTRUCTION OF WIDTH EXPANSION OF AN EXISTING BRIDGE INSERVICE (INSTALLATION OF THE SUKEMATSU JUNCTION (FOR KANSAIINTERNATIONAL AIRPORT) TOLLGATE)
Kazuki MIYAZAKI and Hiroshi TSUJINO
Distance-based pricing was introduced in 2012, and removal of the no longer used central tollgatesfrom the traffic lanes started in 2014. This requires installation of new tollgates at entrances for thesections where tolls had been collected at those central tollgates. The Osaka Construction Department isresponsible for three sites: the Sukematsu Junction for Kansai International Airport (KIX); the Sukematsu
Entrance/Junction for Osaka; and, the Izumiotsu Entrance for KIX. Area available for a yard was very
limited at all sites, especially at the KIX-bound Sukematsu Junction where work needed to be carried outby occupying the major heavy-traffic Osaka Seaside Road (Prefectural Road #29) during nights while
keeping the Hanshin Expressway open to traffic. This paper summarizes the design and construction of
the tollgate at the KIX-bound Sukematsu Junction, including shape and material considerations.

宮﨑 一樹

辻野 博史

阪神高速道路株式会社建設･更新事業本部

阪神高速道路株式会社建設･更新事業本部

大阪建設部 大阪改築事務所

大阪建設部 大阪改築事務所

Kazuki Miyazaki

Hiroshi Tsujino- 32 -