河川上の首都高速直下をくぐる歩行者専用橋の設計・施工-大手町二丁目地区（再）日本橋川橋梁その他築造工事Design and Construction for Pedestrian Bridge
tｈrough under Shutoko（Metropolitan Expressway） over the River
平田学*1

Manabu Hirata

上代真之輔*2

Shinnosuke Jyodai

要旨
本報告では、UR 都市機構を代表施行者とする東京都千代田区・大手町地区の再開発事業の一環として、日本橋川河川内に首都高速地下トンネルと近接し PC ウェルで施工した下部工と、首都高速高架橋の狭隘な桁下空間に送出し架設した上部工(橋名：竜閑さくら橋)の概要と、設計・施工時の工夫について報告する。
キーワード：近接施工 PC ウェル 送出し架設

１．はじめに

本再開発事業では、地上 35 階と 32 階の 2 棟のオフィスビル（延床面積 34.0ha、高さ 179m）が計画されており、本橋

JR 東京駅に近接する大手町地区は、江戸時代には武家屋は、これらに 2 階で直接アクセスが可能な構造となってい敷が連なり、明治以降は旧大蔵省等が建ち並ぶ官庁街としる。本橋の架設位置付近は、アトリウムのある｢北ゲートプて整備されてきた。そして高度経済成長期を経て今は国際ラザ｣が計画されており、本橋が神田側から渡ってくる利用的ビジネス拠点として日本のビジネスシーンを代表する地者の目印となり、あわせて大手町二丁目地区の拠点となる区となっている。現在大手町地区は、高度経済成長期に整｢西ゲートプラザ｣にアクセスするセントラルプロムナード備した施設が更新時期を迎えており、既存建物の更新と併となることで緑ゆたかで快適な歩行者空間が創出される。

せた再開発事業により、新たなグローバルビジネスの戦略

また、本橋が整備されることにより日本橋川で分断され拠点として生まれ変わろうとしている。大手町二丁目におた大手町・神田・日本橋の 3 地区が連携し、先行整備されいても地区内に広場状空地等を設け、にぎわいと回遊性のた連接する大手町川端緑道と併せた歩行者ネットワークのある都市空間の創出を図る第 1 種市街地再開発事業が施行

拡充をもって、地区および周辺の通勤や来訪者の利便性がされている。

向上することが期待される（図 1）。

本再開発事業の一環として整備される日本橋川橋梁（以本工事は、高架橋の首都高速都心環状線（以下、都心環下､本橋）は､都市再生特別地区の地区外公共貢献施設とし状線）と地下トンネルの首都高速八重洲線（以下、八重洲て一級河川日本橋川上空に架設する歩行者専用橋である。

線）に近接することに加えて、本橋が接続するオフィスビル建築工事と輻輳して上下部工の施工を行う条件となっていた。
本報告では、工事ヤードが厳しい空間的制約を受ける条件で施工した下部工（PC ウェル）と上部工（送出し架設）の設計・施工の事例について報告する。

２．工事概要本工事は、千代田区・中央区の特別区道第 850 号線および 中 日 第 344 号 線 と し て 、 日 本 橋 川 上 空 を 跨 ぐ 橋 長
122.038m、総幅員 7.0m（有効幅員 6.0m）の 3 径間連続鋼床版箱桁・鈑桁橋を架設する工事で、あわせて日本橋川防潮堤と大手町側右岸の川端緑道の一部、および日本橋川橋詰広場を整備するものである。工事諸元を表 1 に、全体平面
図1*1日本橋川橋梁と歩行者ネットワーク

東京本店 土木部*2と断面を図 2 に示す。

技術本部 土木技術部― 15 ―

鴻池組技術研究報告

表1

2018

支間割りは、渡河部となる P1～P2 間を 54.4m、八重洲線工事諸元

交差部となる P2～P3 間を 40.7m、オフィスビルとの接続区

大手町二丁目地区（再）日本橋川橋梁その他築造工事
工事件名
大手町二丁目地区
施工箇所
独立行政法人 都市再生機構
発注者
株式会社 鴻池組
施工者
平成26年7月11日～平成30年3月10日
工 期
歩行者専用橋工事
場所打ち杭φ3000 L=17.5ｍ～18.5ｍ N=2本（P1,P3）
場所打ち杭φ2500 L=19.5ｍ N=1本（P4）橋梁下部工
場所打ち杭φ1000 L=17.5ｍ～21.0ｍ N=2本（P5,P6）
PCウェル φ2500 L=25.0ｍ N=1本（P2）
3径間連続鋼床版箱桁・鈑桁橋
橋梁上部工
W=7.0m L=122.038m 鋼重量333t
日本橋川護岸改修工事
鋼管矢板φ1500 L=23.5ｍ N＝12本
護岸工
神田側橋広場整備工事
一式
橋詰広場整備工
一式
付帯設備工
設備工事
2基
昇降機棟
一式
電気設備工
取付道路撤去復旧工事一式
歩行者専用道路一式
補助98号線間となる P3～P4 間を 20.9m とした（図 2）。橋梁形式は、都心環状線の下を通過する P1～P3 間は空頭制限をクリアできる箱桁形式を採用し、P3～P4 間は経済性で優位な鈑桁形式とした 1) 。箱桁断面は、主桁幅を広げるとともに、ウェブを斜めにして下フランジ端部の位置を高くし、フランジ下に曲面の入った六角形断面とした。これにより、都心環状線の箱桁とのデザインの差別化と､鋼床版張出し部の疲労損傷リスクの低減を図っている。また、桁内空間の拡大と渡河部の化粧パネルの省略により、主桁の外観・桁内点検を容易に行える構造とした（図 3、写真 1） 。

張出しが短く疲労損傷が発生する可能性が低い

３．上部工の設計

主桁幅が広く桁内点検が容易であり、外面からの点検箇所が少ない
7000

500

6000

500

150 1000

本橋は、図 2 に示すように日本橋川および八重洲線地下橋等の橋梁形式が選定されるが、いずれも桁高が 10m 程度必要で、日本橋川上の都心環状線との空頭制限（橋面からの離隔 8.0m）より適用できない。このため、渡河部の支間

9001001.00%1400及ぶ。一般に支間長が長くなると、トラス橋、ランガー桁

R100
01006

河部の支間割りを単径間とすると支間長が約 90～100m にCL11.00%300

トンネルに対し斜角を持って横断する位置関係にあり、渡化粧パネルが無く点検が可能
105068535306851050

7000
φ2500

割りは 2 径間とし、河川管理者との協議により河積を阻害しない死水域設定線と八重洲線を覆う石積み護岸との間に橋脚を設置する計画とした。
下フランジ端部の位置を高くし、主桁ウェブを斜めにすることで桁高が薄く見える

図3

図2

写真 1

全体平面と断面― 16 ―

箱桁断面

六角形断面の検討模型

河川上の首都高直下をくぐる歩行者専用橋の設計・施工

４．下部工（PC ウェル）の設計・施工

先立ち河川内で磁気探査を実施した結果、反力架台設置箇所に八重洲線地下トンネル構築時の仮設鋼矢板が残置され4.1下部工の工法選定ていることがわかった。このため、反力架台の設置は、残日本橋川河川内に設置する下部工（以下、P2 橋脚）は、八重洲線地下トンネルと石積み護岸に近接する位置での施置鋼矢板部と石積み護岸部における鋼矢板の打設方法と施工後の引抜きに伴う地盤変状対策が課題となった。

工となるため、死水域設定線を越えずに両構造物から 1D

八重洲線地下トンネル施工時の残置鋼矢板は､引抜きに（杭径）以上離した位置とし、基礎掘削時の両構造物へのよる撤去は困難であったため、鋼矢板を切削しながら打設影響を抑制している（図 4）。

可能な｢ジャイロプレス工法｣（先端ビット付鋼管杭回転圧

また、八重洲線地下トンネルは、上載荷重 10kN/m2 の荷入工法）を採用した。ジャイロプレス工法は、鋼管杭を打重制限があり、頂部に重機を上載して陸上から施工するこ設する工法であるため、八重洲線側の反力架台についてはとは困難であるため、P2 橋脚の基礎形式は、河川内からの鋼矢板から鋼管杭に変更した。PC ウェルの施工完了後、こ施工が可能かつ近接構造物への影響が少ない工法から選定の鋼管杭を残置して影響遮断壁とし、反力架台の仮設鋼矢する必要があった。基礎形式としては、ケーシングパイプ

板引抜きに伴う地盤変状による八重洲線への影響を防止すにより孔壁の崩壊を防止できるオールケーシング工法によることができた。

る場所打ち杭（φ3,000）と PC ウェル本体を連続して圧入

石積み護岸については、反力架台の鋼矢板圧入時に石積することで孔壁を防護する PC ウェル工法（φ2,500）の 2み基礎を切削するため、石積み護岸の前面に一次仮締切り工法を挙げ比較検討した。両工法ともに河川内に油圧ジャを設置して護岸としての機能を維持できるように工夫した。

ッキの反力を支持する仮設の鋼矢板・鋼管杭上に反力架台

また、鋼矢板の圧入は、埋土の下に洪積層が堆積しているを設置すれば、河川内からの施工は可能である。オールケため、硬質地盤で確実に鋼矢板を圧入できる｢クラッシュパーシング工法は、全周回転掘削機が大きく重量も重いためイラー工法｣を採用した。PC ウェル反力架台の手順を図 5

仮設の反力架台のコストが高くなり、構造性能も場所打ちに示す。図 6 に施工断面図、写真 2 に反力架台の完了写真

杭最大径（φ3,000)としても降伏曲げモーメントが PC ウェを示す。

ルには及ばない結果となった。このため、基礎形式は、経済性、構造性能で優れる PC ウェル工法を採用した。

図5

図44.3

P2 橋脚と死水域設定線

PC ウェル反力架台施工手順

PC ウェル河川内の施工

反力架台と PC ウェルの施工は、主要機械である 50t 吊テ
4.2

圧入反力支持用鋼矢板・鋼管杭の施工

レスコピッククローラクレーンを上載するクレーン台船、PC ウェル工法の施工には、PC ウェル設置箇所の周囲に油資機材を運搬する支援台船 60t 級台船（2 艘）、40t 級台船、圧ジャッキの圧入反力を支持する仮設の 5.0m×5.0m の反警戒船、引船からなる船団が必要であった。現地の近くの力架台を設置し、その上で PC ウェル支持圧入装置（支持圧日本橋川に架かる常盤橋の改修工事により川幅が規制され入力 400t 級）を固定する必要がある。反力架台工の施工にており、施工箇所まで船団を曳航させることは不可能であ― 17 ―

鴻池組技術研究報告

2018ったため、台船は陸送した組立式のユニフロートを現地のし、常時自動計測をすることで両者の挙動を監視し、施工河川内で連結する組立台船とした。右岸側は八重洲線の荷完了まで八重洲線地下トンネルに影響を与えなかったこと

重制限、整備済みの川端緑道があり、クレーンの配置や車を確認した。

両による資機材の搬入が困難であった。一方、左岸側は、クレーンの配置が可能で、都心環状線の高架橋にクレーン作業が干渉しない空地が日本橋川沿いにあり、この空地を組立台船の組立ヤード、PC ウェル施工時は資機材の供給ヤードとして使用した。クレーン台船は、20 分割したフロートを河川内で組み立てて 12.7m×21.5m の台船とした。クレーン台船に上載する 50t 吊テレスコピッククローラクレー
ンは、400t 吊オールテレーンクレーンにて揚重し、台船に吊り下ろした 。
反力架台と PC ウェルの施工箇所は、都心環状線と既設護岸に挟まれた空間となっている。首都高との協議により、都心環状線の箱桁側面とクレーンブームとの離隔は 1.5m以上とすることになっていることに加えて、日本橋川は、約 2.0m 程度の潮位変動があり、それに伴いブームと都心環

図6PC ウェル反力架台施工断面図状線の高架橋との離隔に変化が生じる問題があった。そこで、レーザー光で面状にスキャニングしてバリアを作り、バリアに侵入する物体を検知して警報を発令する安全監視システムを採用し、都心環状線の高架橋とブームとの離隔を管理した。バリア面は、都心環状線の橋軸直角方向と八重洲線の川側側面に構築した（図 7）。また、クレーン台船上の 50t 吊テレスコピッククローラクレーンにはブームの先端にレーザバリアを設置し、クレーン先端の平面半径1.5m 内に物体が近づくと検知するように設定して、万全の体制で施工を実施した。PC ウェルは、1 ブロック当たり長さ 2.5m（トータル 10 ブロック）に分割し、分割した PC ウェルブロック上に圧入装置を設置し、掘削・圧入を繰り返して PC ウェルを構築した（写真 3）。
写真 24.4

PC ウェル反力架台

PC ウェル施工時の計測管理

P2 橋脚は、八重洲線地下トンネルとの近接程度が制限範囲Ⅲという最も厳しい領域となっているため、施工前に管理者である首都高と近接協議を実施した。八重洲線地下トンネルが陸側から河側へ偏土圧を受けており、PC ウェル施工時の掘削に伴う地盤変形の影響が懸念されたため、八重洲線地下トンネルに対し、2 次元弾性 FEM 解析により PC ウ
ェル施工時のステップ解析を行った。その結果、八重洲線地下トンネルの予測変位は一次管理値内（最大水平：0.3～0.7mm＜管理値 1.5mm、最大鉛直：0.1～2.4mm＜一次管理値2.5mm）2)であることを事前に確認した（図 8）。PC ウェルの施工時は、既設護岸や八重洲線地下トンネルに固定式傾斜計､連通管式沈下計およびトータルステーションにて位置を計測するための測点プリズムによる計測システムを構築― 18 ―

写真 3

P2 橋脚 PC ウェル工法の施工状況

河川上の首都高直下をくぐる歩行者専用橋の設計・施工た。鋼管杭打設後の被覆コンクリートは、プレキャスト製品を用いて工程短縮と品質の向上を図った。

５．上部工の施工
5.1

架設工法の選定

現地状況においては、日本橋川河川内や荷重制限のある八重洲線地下トンネルの頂部には、架設ベントを設置することができない。また、クレーン台船による一括架設、ケーブルクレーン鉄塔を設置する工法は、都心環状線の上空制限により、適用は不可である。そこで隣接オフィスビルを施工中の建築工事車両の動線確保などの課題はあったが、橋梁終点側となる右岸側の P3 部に接続している都道補助98 号線の片側車線を規制して施工ヤードとすることによ
図7

PC ウェル施工時の計測・監視体制

り、今回の施工条件に適合する架設工法として、送出し工法を採用した。

首都高速八重洲線

5.2

送出しヤードと P2 橋脚ベントの工夫送出しヤードは、送出し時の桁の安定計算より、延長が45m 以上必要となったが、P3 橋脚から建築工事用ゲートの間では必要長を確保できないため、2 つのゲートと交差する作業構台構造でヤード延長の 64m と、車両通行の空間高さ 5.2m を確保した。建築工事用ゲートとの交差部は、架設
図8

桁により桁下の空間高さを確保し、車両が通行しない箇所

FEM 解析断面については、H 型鋼の梁およびベントを支柱とする作業構
4.5

新設防潮堤の施工台を構築した。また、車両軌跡図から求めた架設桁の支間PC ウェルの圧入完了後は、引き続きクレーン台船を使用

長が約 17m と 24m のロングスパンとなったため、桁材にはし、右岸側の新設防潮堤の施工を実施した。近接する八重剛性の高い I-956×300 を使用した（図 9）。また、送出し洲線地下トンネルへの影響が少なく、河川内から施工が可施工時の安定確保のため、P2 橋脚にベントを設置して中間能なジャイロプレス工法（鋼管杭回転圧入工法）を採用し、支点として機能させる必要があったが、新設防潮堤の上載鋼管杭の打設を行った。ジャイロプレス工法で施工可能な荷重制限により直接地面でベントの反力を支持することが鋼管杭の最大径はφ=1.5m、最大板厚 t=29mm であり、このできないので、P2 橋脚上で反力を受けさせるためにベント施工条件に基づいて設計したところ、背面土圧の軽減の構造を工夫し、左右の斜材と水平材で荷重を橋脚に伝達が必要 とな ったた め、 HWL 以下を 中詰 固化土 （γ =15 ～する構造とした（図 10、写真 4）。

3317kN/m ）、それ以上を軽量盛土（γ=11kN/m ）で埋戻し

図9

送出しヤード（作業構台）概要図― 19 ―

鴻池組技術研究報告

5.3

2018

箱桁の組立と送出し工法架設する箱桁の組立は、工場で製作した幅 3.5m×長さ10m に分割した桁材を、送出し方向と逆側の作業構台妻部に設置した 75t 吊油圧クレーンで約 50m 分（1 径間分）の仮組みを行った（図 9）。軌条桁延長を 1 径間延長(約 50m)より長い 64m と設定したため、仮組みした 1 径間分の箱桁を上載することが可能となり、1 径間ごとに本溶接やキャンバー調整、塗装の管理を行うことができたことにより、出来形と品質を確保した。また、送出し工は、P2 と P3 に
図 10200t ジャッキを配置して、1 ストローク当たり 1m を 10 回P2 橋脚上設備側面図および断面図繰り返し、1 日の最大送出し量を 10m として施工した。送出しは、延べ 26 回で架設した。
5.4

送出し工法施工時の計測管理送出しヤードを作業構台方式としたため、都心環状線の高架下と送出し施工時の箱桁上面との離隔が首都高速との近接協議で確認した最小安全離隔距離（1.5m）と同値になった。このため、送出し施工時の徹底した計測管理が必要となった。桁本体と送出し台車の移動、桁連結や橋脚支点
写真 4到達、台車の撤去などの荷重条件の変化に応じて送出し施P2 橋脚部のベント工を 51 の STEP に分割し、各 STEP における P1～P3 の支点反力、手延べ機・箱桁のたわみ量を事前に算出した。送出し施工時の計測管理は、事前に算出した各橋脚の支点反力と手延べ機の先端変位量、手延べ機到達後は箱桁先端の変位量について解析値との対比を行い、送出している桁が都心環状線の高架下との最小離隔 1.5m 以上を確保しているかを確認する方法で実施した。また、支点反力の測定は、鉛直ジャッキの荷重計を用いて測定し、工事事務所に設置
写真 5したモニターに測定結果を表示して、常時、監視できる体首都高直下を通過する手延べ機制で施工した。箱桁先端の挙動はトータルステーションとレベル観測により、水平・鉛直位置の管理を日々実施し、都心環状線との最小離隔 1.5m 以上の確保を厳守して送出し架設を施工することができた（写真 5、写真 6）。

６．おわりに本工事は、施工の制約が多い条件下での設計・施工一括方式の工事であった。工事計画全般にご指導を頂いた発注

写真 6

架設完了全景者の UR 都市機構様をはじめとした皆様のご協力により無事竣工を迎えることができた。関係各位に謝意を表する。

参考文献

竜閑さくら橋は、平成 30 年 3 月 23 日に開通式を迎え、オ1)

海老原竜司、仁保夏妃、神田勇二、上代真之輔、菅原栄進、フィスビルと接続する民間管理部分を除き、供用が開始さ

太田泰弘：竜閑さくら橋の計画および設計、橋梁と基礎、れた。この橋が大手町地区・日本橋・神田を連携する新たpp.25-29、2017.12

な歩行者ネットワークとして地域の活性化に貢献すること2)を期待する。

海老原竜司、関悟志、仁保夏妃、平田学、辰巳寛人：竜閑さくら橋の施工、橋梁と基礎、pp.31-36、2017.12― 20 ―