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259号目次Project brief 1
プロジェクト紹介【寄稿】スペーストラス構造としたPC複合トラス橋の計画と設計
梅原郁弘
UMEHARA Ikuhiro
セントラルコンサルタント株式会社
東京事業本部
技術第2部
橋梁グループ■ はじめに

図3 側面図図4 断面図表1

図5 スペーストラス橋形式

弦材に替えた形式である（図5）。のため、固定式支保工で計画で本橋の場合、従来のPC箱桁橋にきる現場条件であることが求めら比べて死荷重が34％軽くなり、下れる。
・実績

橋梁諸元

道 路 規 格 第 4 種第1級
設 計 速 度 V=60km/h
活 荷 重 B 活荷重
橋
長 244.3m
斜角 83°
有 効 幅 員 3.50m+9.00m+3.50m=16.00m
平 面 線 形 R=∞
縦 断 勾 配 ↙0.70％ ↘1.41％
上部工形式 PC4 径間連続スペーストラス
下部工形式 逆 T 式橋台、小判形壁式橋脚
基礎工形式 直接基礎、ニューマチックケーソンーストラス橋が採用された。本稿

直接基礎、河川内である橋脚は、部工や基礎工への負担を抑えるは新しい永田橋の計画と設計に既設基礎を撤去しながらの施工ことができた。また、特徴的な外本形式は1990年にフランスのロついて報告する。

が可能であるニューマチックケー観を有し、ウェブをトラス構造とすワーズ橋で初めて採用され、海外では本橋が初採用となる。海外でソン（空気圧により湧水を防ぎなることで透明感が増し、周囲の景には10橋近い実績があるが、国内の実績の一例を表2に示す。

がら掘削しケーソンを沈設する工観に調和する。
・適用条件

ふ っ さ

永田橋は、東京都福生市とあきる野市の間に位置する一級河川多摩川を渡河する道路橋である（図1）。車道幅員が狭く大型車両■ 永田橋の概要のすれ違いに支障をきたし、また、新しい橋は橋長244.3m、総幅法）とした。全体写真を図2、側面竣工後約50年が経過し老朽化が員16.8mのPC4径間連続スペース

図・断面図・橋梁諸元を図3・図4・進んでいたことから、幅員を広げトラス橋である。桁高は、標準部表1に示す。

架け替えることとなった。新設橋をトラス材の輸送上の制約により梁形式には、経済性や景観性等

3.1m、A2橋台側端部を縦断線形■ スペーストラス橋についての総合評価から鋼とPCの複合橋と河川条件の関係から2.2mに絞・構造概要であり、国内初の試みとなるスペった。鋼下弦材はΦ800mm、側面

スペーストラス橋は上床版がコ材の現場溶接箇所数を減らすた部の鋼トラス斜材

ンクリート部材、下弦材が鋼部材

めには、輸送ブロック長を長くすはΦ350mmで、PCで、上床版と下弦材を3次元の鋼る方が有利である。そのために

外 ケーブ ル にトラス材で結合・合成した構造では、図6に示すセミトレーラーを用

19S15.2（15.2mmある。PC橋である波形鋼板ウェいるとすると、トラス部材の高さを

図6 セミトレーラ積載図のPC鋼より線を19ブ橋の鋼板ウェブを鋼トラスにし3m程度以下とする必要がある。

表2本）、内ケーブルにた複合トラス橋を、更なる軽量化② 適用スパン：40〜60m程度

12S15.2を使用しとコスト縮減を図るために、コンク上床版と斜材との接合部の構ている。両橋台はリートの下床版を鋼製パイプの下造を合理的な形式にするため、斜東京都

スペーストラス橋を採用するた
めには、以下の条件が満足されることが必要である。
① 桁高：3m程度以下

現場での作業を少なくし、下弦海外での実績例

ロワーズ橋

ルーリー橋

材の軸力を3,000KN程度に抑える必要がある。この軸力は実験より確認されている値である。桁高3m程度と斜材軸力3,000KNを満足させる条件で経済性を考慮すると、支間長は40〜60m程度が最適となる。
③ 施工条件：固定式支保工

架設はトラス部材を支保工上で現場溶接して組み立てた後、床版
図1 位置図042

Civil Engineering Consultant

図2 全体写真

VOL.259 April 2013

所 在 地：フランス
橋
種：道路橋
橋
長：112m
支間：36m＋40m＋36m
有効幅員：11.2m
完 成 年：1990年

所 在 地：スイス
橋
種：道路橋
橋
長：958m
支間：29.9m＋21@42.8m＋29.9m
有効幅員：12.0m×2
完 成 年：1997年

コンクリートを現場で打設する。こCivil Engineering Consultant

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■ 技術的特徴

題がないことが実証実験で確認

雑に集中する構造になるが、従来本橋は複合トラスの一種である

されて いる6種 類 の 構 造 形 式 案の鋼パイプトラス橋と同様の構造ことから、プレストレストコンクリー（図7）を対象に検討した結果、以であり、既往の事例が参考となる。

ト技術協会の『複合橋設計施工規下の理由から第5案「鉄筋接合構実証実験で安全性が確認されて準』の複合トラス橋編に準じて設造」を採用した。

いる3種類の構造形式案（図8）を計を行った。しかし、スペーストラ① 経済性に優れ、施工誤差に比較検討した結果、以下の理由にス橋の特徴から以下に示す事項

対する追随性が最も優れる

より第3案「パイプ分 岐 型 継 手 構の詳細検討を行う必要があった。

形式である。

造」を採用した。

② 他案に比べて応力伝達機構・上床板と鋼管トラス斜材との接合部

この結合部は従来の複合トラス① 第1案「筒型鋳造構造」は2本橋と同様の構造であるため、過去③ 本橋の斜材に作用する軸力鋳造品を下弦材に溶接するの複合トラス橋で採用された事例

は3,000KN程度であり、この構 造 であり、鋳 造 品 の 製 作を参考に構造検討を行った。当軸力に近い構造である。

技術がやや難しく製作性に初、過去の事例において、応力伝・下弦材と鋼管トラスとの格点部

この格点部は複数の鋼管が複Ａ
案

ス
リット
幅４m
案

Ｂ案

図10 スリット幅
Ｃ案

デザイン案

図9 支点横桁部形状

体の重量が大きくなり、かつ内外リブ付き孔あき鋼管

外側リブ付き鋼管

ガセットプレート

鋼製ボックス
溶接

弦材（コンクリート）

圧縮斜材（鋼管）

連結プレート

鋼トラス材
鋼トラス材

引張斜材（鋼管）

第1案
鋼製ボックス構造

第2案
二重管格点構造

PBL & 貫通鉄筋
PBL：孔あき鋼板ジベル

第3案
二面ガセット格点構造
孔あき鋼板ジベル

リート
コンク 部
充填

コンク
リー
充填部 ト

孔あき鋼板ジベル

十字リブ
十字リブ
鋼トラス材
（STK490,STK400）

第5案
鉄筋接合構造第4案
リングシェアキー構造

図7 上床板と鋼管トラス斜材との接合部の構造

第6案
鋼板ジベル接合構造

かな自然景観を有する地域であ

垂直方向にスリッ済性で劣る。

り、河川沿いには公園や遊歩道、トを設けた。スリ③ 第3案「パイプ分岐型継手構

サイクリングロードなども整備さット幅は横桁下面

造 」は 疲 労 検 討 から下 弦 材

れ 、市 民 の 憩 い の 場 になって いの支承間隔に合わ

鋼管の断面寸法が他案に比る。この地に架かる新しい永田橋

せ て3mとした（図べ大きくなるが、経済性に優は、自然環境との調和を図り、地10）。また、橋脚上れる。

域住民に愛着のある、地域にふさ面端部を立ち上げわしい景観となるよう計画を進め支 承を 隠 すととも

本橋の大きな軸圧縮力を受ける必要があるため、景観性を重視に、側方から横桁と橋脚が一体的る支点橋脚付近の下弦材には、スし以下のようなデザイン検討を行に見える構造とした。

タッドを設置したコンクリート充填った。

・地覆側面部

鋼管を使用した。これは鋼管内に・支点横桁部の形状

Civil Engineering Consultant

VOL.259 April 2013

図11 地覆側面地覆側面部にエッジを設けるこ

主桁の形状はスペーストラス構とにより、光のコントラストで単調と鋼管の合成柱であり、以下のメ造からおのずと決まるので、景観な地覆側面に水平ラインを入れ、リットがある。なお、この設計では上のポイントは支点横桁部の形状シャープさを強調した（図11）。

阪神高速道路公団の『合成柱（充である。スペーストラス構造のデてん方式）を有する鋼製橋脚の設

ザイン性を活かす透明感とリズム計施工指針（案）』、土木学会の『鋼感を踏まえ、図9に示す3案の比桁の架設は工場で組み立てた構造物設計指針PARTB合成構造

較検討により、支点横桁を外側トブロック長9m程度のトラス部材を物』
を参考とした。

ラスの内側に納め、横桁端部をセミトレーラーで輸送し、クレーンみ、地域に調和した景観を創り上① 鋼 管とコンクリート 合 成 効

外側のトラスの傾斜に合わせたシで固定支保工上に設置した後、現げている。利用者にこの橋が親し果 により大きな 耐 荷 力を有ンプルな形状とし、スペーストラス

場溶接により組み立てる手順としみをもって接していただくことがでする。のリズム感、透明感を強調したA

た（図12）。鋼部材組み立て後に、きたならば、設計者として、この上② 剛性が大きくなるので部材断案とした。また、横桁の厚みを橋上床版コンクリートを打設し、PCのない幸せである。

面を小さくすることができる。

脚の厚さと合わせ、側方からの視ケーブルの緊張を実施した。

③ 充填コンクリート鋼管の局部点に対し、垂直な一体感を演出した。
・橋脚形状

044

端部
エッジ
なし案

コンクリートを充填したコンクリート座屈を抑制する。

図8 下弦材と鋼管トラスとの格点部

モデル

端部
エッジ
あり案

溶接箇所が多くなるために経・コンクリート充填鋼管

モデル

ス
リット
幅３m
案

劣る。
② 第2案「K型鋳造構造」
は鋳造デザイン案

モデルの斜材端部を一体化させたが単純明快である。

達機構、応力及び疲労耐久性に問

デザイン案■ デザイン検討
架橋位置は多摩川沿いの緑豊■ 施工■ おわりに本 橋 は 平 成23年3月に 開 通し橋脚のボリューム感を視覚的にた。透過性が高いスペーストラス軽減するため、単調な橋脚表面の橋は、周囲の自然環境に溶け込

図12 架設図＜参考文献＞
1）坂井、春日：『スペーストラス橋の新しいコンセプト』
橋梁と基礎（2002.8）
2）大谷、今井、大植、根津、村尾、大久保：『永田橋の設計と施工』
橋梁と基礎（2011.11）
3）『複合橋設計施工規準』
社団法人プレストレストコン
クリート技術協会（2005.11）
4）リーフレット『永 田 橋 』
東京都西多摩建設事務所（2011.3）

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