高速道路リニューアルプロジェクト―NEXCO西日本での大規模更新・修繕に関する話題、事例紹介―

西日本高速道路㈱ 保全サービス事業本部
保全サービス事業部 改築課長 大木 俊之
令和 元年 １０月 １日

目

次・ 高速道路の現況と社会的役割（P2～）
・ 高速道路の課題（P5～）
・ 高速道路の変状状況（P13～）・ 高速道路の長期保全及び更新の基本的な考え方（P18～）・ 橋梁の変状発生要因（P22～）・ 変状分析と対策フロー≪橋梁・土構造物・トンネル≫（P27～）・ 大規模更新、修繕の実施に伴う課題（P47～）1

高速道路の現況と社会的役割

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１．高速道路の概況とネットワークの変遷■高速道路３会社が管理・運営する高速道路は、約9,000ｋｍが供用■Ｓ38.7に名神高速道路 栗東～尼崎が開通して以降、50年を経た今日までネットワークの整備を着実に進めてきている。

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２．高速道路の社会的役割■高速道路整備前後を比較すると日本国内の移動時間は大幅に改善されている。
■高速道路の延長は全国の道路、鉄道のわずか１％に過ぎないが、国内陸上貨物輸送量における高速道路の分担率は約半分を占める。

4高速道路の課題

5１．経年劣化の進行■供用後３０年以上の延長が約４割、民営化当時の償還期間が満了する令和31年には、供用後５０年以上の供用延長が約８割となり、経年劣化のリスクが高まっている。
平均系年数 年

経年延長 ｋｍ6

２．車両の大型化並びに大型車交通の増加■平成５年の車両制限令の規制緩和により車両の総重量が増加■大型車両の約24％が総重量を超過（総重量が約80ｔ超も確認されている）→鋼部材の疲労に着目した場合、その大きさは重量の３乗に比例

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３．積雪寒冷地の供用延長の増加■平成５年頃からスパイクタイヤが使用されなくなった影響により、凍結防止剤（塩化ナトリウム）の使用量が増加→構造物の変状の大きな要因

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４．短時間以上降雨の増加■１時間当たり50ｍｍ以上の年間発生回数が増加→短時間異常降雨等に起因する災害発生のリスクが高まっている9５．設計・施工基準の変遷■旧基準により設計施工されたこと等の理由により、これまで明確になっていなかった変状のリスクが顕在化

10６．高速道路資産の長期保全及び更新のあり方に関する技術検討委員会の設置
高速道路ネットワークを将来にわたって持続可能で的確な維持管理・更新を行うため、橋梁を始めとした高速道路資産の長期保全及び更新のあり方について予防保全の観点も考慮に入れた技術的見地より基本的な方策を検討することを目的に設立【委員会名簿】
委員長

藤野 陽三

東京大学大学院工学系研究科総合研究機構 特任教授

委員

太田 秀樹

中央大学研究開発機構 機構教授

宮川 豊章

京都大学大学院工学研究科 教授

西村 和夫

首都大学東京都市環境学部 教授

長尾

東日本高速道路㈱ 管理事業本部長

哲

吉川 良一

中日本高速道路㈱ 保全・サービス事業本部長（平成25年6月24日まで）

猪熊 康夫

中日本高速道路㈱ 保全・サービス事業本部長（平成25年6月24日から）

牧浦 信一

西日本高速道路㈱ 保全サービス事業本部長【特定更新事業許可までの変遷】
平成２４年１１月 ７日 長期保全等技術検討委員会 設立
平成２６年 １月２２日 長期保全等技術検討委員会 報告
平成２７年 ３月２５日 事業許可参考） 平成２４年１２月 ２日 笹子トンネル天井板落下事故 11（参考）道路の老朽化対策の本格実施に関する提言（Ｈ26.4/14）～社会資本整備審議会 道路分科会～

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高速道路の変状状況

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１．橋梁
■３０年経過すると、約半数の橋梁に注意が必要な変状が発生している※40年以上の健全度が向上しているのは補修により回復していることなどが影響

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２．土構造物■道路防災総点検の結果、「カルテ対応箇所」及び「要対策箇所」の件数が、Ｈ８年からＨ１８年にかけて、約２倍に増加している

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３．トンネル（本体）■地中の湧水や地下水を起因とするトンネル周辺地山の風化・劣化による吸水膨張により、トンネル周辺の土圧が増加し、路面の隆起が発生している

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４．トンネル（覆工）■４０年以上経過すると、半数近くの覆工コンクリートに対策が必要な変状が発生している

17高速道路の長期保全及び更新の基本的な考え方

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１．これまでの補修（通常維持）■部分的な補修を繰り返すことで構造物が発揮する性能が建設当初に復元すると想定

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２．大規模更新と大規模修繕の目的○劣化曲線（橋梁のイメージ）

大規模更新

建設当初の性能≪供用後３０年間≫
凍結防止剤の影響により、鉄筋コンクリート床版の塩害が進行し、部分補修を繰り返してきたが、劣化が床版全体に広がった。

一定の要件に該当する構造物は、部分的な補修を繰り返しても発揮される性能は低下し、いずれ所要の性能を発揮することができなくなると予測性能の管理限界≪供用３０年後≫耐久性の高いプレストレストコンクリート
床版への取り替え■ライフサイクルコストの最小化、予防保全及び性能強化の観点を考慮し、技術的見地から必要かつ効果的な対策を講ずることにより、高速道路ネットワークの機能を長期にわたって健全に保つために行う
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３．大規模更新と大規模修繕の定義
工事内容のピクト表現

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橋梁の変状発生要因

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１．大型車交通による疲労■累積１０ｔ換算軸数3,000万軸付近で疲労損傷が顕在化

23２．塩害：飛来塩分・内在塩分■飛来塩分○北海道から九州までの沿岸部の路線■内在塩分○海砂を使用し、かつＳ６１年の塩化物総量規制より前の橋梁○西日本に集中24

３．凍結防止剤■累積散布量が1,000ｔ／ｋｍ以上の路線の健全度低下が顕著

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４．アルカリシリカ反応■過去の調査によりその可能性があると判定された橋梁≪アルカリシリカ反応≫

コンクリートに含まれるアルカリ性の水溶液が骨材の特定成分と反応し異常膨張する現象

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橋梁・土構造物・トンネルの変状分析と対策フロー
変状の要因分析に使用した構造物

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１．橋梁 鉄筋コンクリート床版①変状分析
内在塩分かつ飛来塩分の影響がある場合は、95％以上の床版で健全度が著しく低下している

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１．橋梁 鉄筋コンクリート床版②対策フロー29

１．橋梁 鉄筋コンクリート床版③対策事例（床版取り替え）
中国道 西下野高架橋

中国道 吹矢谷橋

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２．橋梁 鋼床版
①変状分析
累積10ｔ換算軸数3,000万軸以上の場合、健全度が大きく低下している

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２．橋梁 鋼床版
②対策フロー32

３．橋梁 ＰＣ桁
①変状分析
何れかの劣化要因がある場合、健全度が低下傾向にある。

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３．橋梁 ＰＣ桁
②対策フロー34

４．土構造物 盛土①変状分析
災害件数は粘性土が最も多く、次いで、まさ土、山砂、しらすの順となり、これらで７割を占める
１件当たりの被災土量は、泥岩が最も多い
３段以上の盛土において、被災件数及び被災土量が格段に多くなる○盛土材料の分析○盛土段数の分析

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４．土構造物 盛土②対策フロー（盛土内浸透水排除対策）③主な補強対策36

４．土構造物 盛土④対策事例（盛土内浸透水排除対策）

水抜きボーリング 削孔状況

のり尻ふとんかご施工状況

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５．土構造物 切土①変状分析
Ｈ３年以前に施工された旧タイプアンカーは防食機能が低いため劣化に伴う変状が進行している■旧タイプアンカーの変状①②①頭部の腐食が進行した旧タイプアンカー②アンカー体と引張部の境界部の損傷

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５．土構造物 切土②対策フロー39

５．土構造物 切土
③対策事例

施工前全景

施工後全景

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６．トンネル 本体工①変状分析
路面隆起が発生している区間の岩種を分析した結果、特定の岩種でインバートが設置されていない箇所での路面隆起が顕著である

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６．トンネル 本体工②対策フロー≪工事対象範囲の考え方≫（１）路面隆起が発生している覆工打設スパン（２）路面隆起が発生しているスパンに隣接する区間で、路面隆起が発生している区間と同一の岩種かつインバート未設置の区間（３）路面隆起は発生していないが、路面隆起の発生が懸念される岩種で、インバートが未設置かつ覆工健全度がⅤ～Ⅲ-2のスパン及びその両端１スパン

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６．トンネル 本体工④対策事例（インバート設置工）
コンクリート舗装撤去

インバートコンクリート打設

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大規模更新・大規模修繕の事業規模

平成27年度より15年間かけて実施

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（参考）道路法等の一部改正について（Ｈ26.6.4公布）

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大規模更新、大規模修繕の進捗状況■ 橋梁(床版取替)・ＴＮ(ｲﾝﾊﾞｰﾄ設置)工事発注及び施工状況

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大規模更新・大規模修繕の実施に伴う課題

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１．大規模更新・修繕の実施に伴う課題
１．社会的な理解を得るための説明責任の履行
高速道路の健全性や性能を確保することの重要性やその維持管理の困難さ、更にはリニュー

アル事業への投資の必要性について、広く社会へ説明し、広報する必要がある。
２．国、地方公共団体等との連携
大規模なリニューアル事業の実施にあたり、周辺地域への迂回交通による一般道の混雑が予測される場合は、予め国や関係地方公共団体との必要な情報を共有するなど連携強化が必要である。
また、地域の観光産業等にも影響が発生することも想定されるため、実施時期の選定など観光行政等も含めたコンセンサスが重要である。

３．社会的影響への配慮
大規模なリニューアル事業の実施にあたり、渋滞の影響の程度により工事や車線運用方法を検討するとともに、渋滞の影響が大きい場合にはネットワークの完成による影響の軽減、工程短縮のための工法開発など、高速道路の利用者や周辺社会への影響を軽減するための方策を検討することが重要である。
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１．大規模更新・修繕の実施に伴う課題
４．高速道路機能の更なる向上
技術のイノベーションを促進することにより、将来にわたってこれまで以上の安全、安心、快適な走行環境と高速道路機能の更なる向上を目指す必要がある。

５．構造物の劣化抑制対策
重量超過車両の取り締まり強化やそれが構造物に与えるダメージやその影響の大きさを、物流事業者やドライバー等に広く知らしめるなど、過積載防止に取り組む必要がある。
また、凍結防止剤についても、その使用方法の改善などを含めた総合的な対策を実施していく必要がある。

６．技術開発リニューアル事業を合理的かつ効果的に実施するためには、既存技術の有効活用に加え以下のような新たな技術開発の促進が必要である。
・点検の信頼性向上や効率化のための非破壊検査・機械化・自動化・劣化予測技術
・モニタリング技術
・耐久性の高い補修材料・工法
・工期を短縮する急速施工技術49

長期保全等検討委員会 報告書（ＮＥＸＣＯ ＨＰ）
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