Part 1

100 年先を見越した首都高速の更新に多種多様な杭工法で貢献
高速 1 号羽田線（東品川桟橋・鮫洲埋立部）
更新工事

1950 年代後半からの高度成長に伴い、モータリゼーションの急激な進展から建設された首都高速道路。1962 年に京橋〜芝浦間で開通した 1号線から年々ネットワークを広げ、現在の総延長は 300km 以上にもなり首都圏の交通と流通の大動脈として経済的にも重要な役割を果たしている。しかし、初期に建設された路線は供用からすでに 50 年以上が経過し、老朽化が進む首都高速道路の大規模な更新・修繕が求められるようになってきた。今回は、首都高速道路の大規模更新の第 1 弾として着工された「高速 1 号羽田線」の迂回路から更新線の、長期にわたる更新工事を支える鋼管杭・鋼管矢板基礎の役割についてレポートする。

空頭制限下にあるP27 橋脚での鋼管杭打設状況

6半世紀が経過し、老朽化した首都高速の再生事業
首都高速道路のうち供用開始から50年を超える路線は、2024 年には全体の約 3 割に達するとされており、首都高速道路では、きめ細やかな点検と補修が日夜行われているが、老朽化と過酷な使用状況から、これまでの点検と補東品川桟橋・鮫洲埋立部修では対応が困難な箇所が浮き彫りになった。こうした状況を受け、首都高速道路では 2013 年 12 月に合計延長 63kmを対象とする大規模更新・修繕計画を発表。既存の構造を維持したまま補修・修繕が必要な路線は約 55km で、橋梁の架替えや床版の取替えによる更新が■首都高速道路

大規模更新実施区間

必要な路線は約 8kmと選定した。東品川桟橋・鮫洲埋立部は、上記約 8km の離や鉄筋腐食等の重大な損傷が多数発■大規模更新（橋梁架替え・床版取替え）実施区間うち約 1.9kmに該当する区間である。

生している。そのため、「東品川桟橋部」

路線では長期的な安全性を確保する観点か腐食環境著しい立地にメンテナンス困難な構造ら構造物の更新が必要となった。
更新に際しては、並行する東京モノ
レールから一定の距離を確保し、海水1963 年に供用された「高速 1 号羽田面との桁下余裕高が極めて狭い現道の線（東品川桟橋・鮫洲埋立部）」は、老構造から 12〜20m の桁下余裕高をと朽化に加え、立地環境による塩害と維る。これにより、更新後の点検や補修持管理が困難な構造等により、著しくを容易にし、海水の飛沫や塩害環境の腐食劣化が進み、2016 年 2 月から更新影響も最小限になるため高速道路の長作業が進められている。

期耐久性と維持管理を向上させる。

更新延長約 1.9km の同区間は、建設東品川桟橋部の南の「鮫洲埋立部」約

時に京浜運河沿いのスペースを活用し0.6kmは、海水面に鋼矢板護岸で土留めたため、海水による塩害の影響を受けした盛土にグラウンドアンカーを設置してやすい。同区間のうち桟橋構造となっ路体を保持しており、現代では仮設に近ている約 1.3km の「東品川桟橋部」でい構造である。長期間海水にさらされたは、橋桁と海水面との空間が 3m 程度

影響で鋼矢板護岸やグラウンドアンカーしかなく満潮時にはその距離が狭くな等も腐食が進行し、路面陥没等の重大なり、高波の影響などを含めて点検、補修損傷が発生しているため、この区間は、地にあてられるタイミングが限られるた盤改良とプレキャストU型ボックスによるめ、維持管理が非常に困難な状況にあ路面嵩上げ工事を行うことが決定された。

当初
開通年度

事業年度

延長

東品川桟橋・
1963 年度
鮫洲埋立部

2014〜2026
年度

1.9km

高速大師橋

1968 年度

2015〜2023
年度

0.3km

池尻・3号
三軒茶屋
渋谷線
出入口付近

1971 年度

2015〜2027
年度

1.5km

2015〜2028
年度

2.9km

2015〜2028
年度

1.5km

1号
羽田線

対象箇所

竹橋・江戸橋1964 年度
都心 JCT 付近
環状線 銀座・京橋
1962 年度
出入口付近
小計8km

る。そのため供用から50 年以上を経て、激しい腐食環境によりコンクリート剥■海 水面に近いため日常の維持管理が困難であり、コンクリート剥離から鉄筋露出などの損傷が発生

鮫洲埋立部

東品川桟橋部■高速 1 号羽田線（東品川桟橋・鮫洲埋立部）更新区間平面図■路面ひび割れなど損傷が発生する鮫洲埋立部

7

現場特性に応じた、最適かつ多種多様な杭工法が採用される

既存道路の交通機能を維持しながら進められる建設工事得ない難工事となっている。その上、工区全般がマンション等の住戸に隣接す「高速 1 号羽田線（東品川桟橋・鮫洲るため、作業時間は 8 時〜17 時の昼間埋立部）」更新工事は、2016 年 2 月に着に限定されるなど制約が厳しい現場で工され、2026 年度末の完了を見込んである。

いる。わずか 2km 足らずの区間に 10着工開始から更新完了までの大まか年以上もの期間を費やすのは、この路な施工ステップは以下、図に示すとおり線がもつ社会的、経済的な影響の大きである。暫定上り線となる迂回路を施さが理由となっている。

工して供用後（STEP ①）、更新上り線

同区間は羽田空港へアクセスするたとなる半断面（Ⅰ期）を施工し、暫定下めの主要路線であり、沿線には物流施り線として東京五輪開幕までに供用す設も数多く立地しているため、産業上る（STEP ②）。その後、更新下り線とな重要な役割を果たしている。通行量は1る半断面（Ⅱ期）を施工し（STEP ③）、日7 万台にものぼり、更新工事に際して完成後は暫定下り線だった半断面（Ⅰ通行止めにすることは、社会的にも経期）を更新上り線とし、迂回路を撤去し済的にも損失が大きいため避けなけれて更新工事が完了する（STEP ④）。

ばいけない。そのため、工事を進めるにあたっては暫定的な迂回路を用意して、工事期間中の同路線の円滑な通行を確保しなければいけない。迂回路の設置［迂回路］低騒音・低振動の回転杭で周辺環境に配慮工事と更新路線の新設、そしてその間最終的に更新路線として供用する道に切り替わる迂回路の供用は複雑なス路の建設だけではなく、その間、暫定的STEP ①迂回路（上り線）施工
2016 年 2 月～ 2017 年 9 月

STEP ②更新線半断面（Ⅰ期）施工
2017 年 9 月〜 2020 年夏頃■工事用道路設置後に迂回路（上り線）を施工

STEP ③更新線半断面（Ⅱ期）施工
2020 年夏頃〜 2023 年頃■更新線半断面（Ⅱ期）を施工

8

テップを踏み、工期の長期化はやむを■迂回路を上り線として供用し、更新上り線となる半断面（Ⅰ期）を施工、暫定下り線として供用する

STEP ④更新線（上下線）供用
2023 年頃～■更新線（上下線）を供用し、迂回路を撤去

とはいえ長期間にわたって使用される橋脚として一体化。そこに上部工である迂回路まで、「高速1号羽田線（東品川桟鋼鈑桁を施工するため、工期がさらに大橋・鮫洲埋立部）」更新工事には、さま幅短縮となり、杭本数の削減から周辺環ざまな種類の橋脚が用いられ、その結果境への圧迫感も低減。スッキリと見通し多種多様な基礎工法が採用されている。のよい景観に貢献している。狭隘地でも短縮が最優先で図られているのが特徴

迂回路の構造では、打設した鋼管杭桁下空間が大きく確保できるため、工事・だ。そのため、橋脚は場所打ちRC 橋脚でをそのまま橋脚とするパイルベント橋脚点検用道路として有効活用され、橋梁はなく工場製作の鋼製橋脚を採用し、上［更新線］水中での施工実績豊富な鋼管矢板基礎が採用される
更新線の施工については現場工程のが採用され、迅速な施工に貢献していそのものの維持管理にも寄与するなどメ部工や床版についても工場製作の鋼桁やる。鋼管杭は先端に羽根を有する回転リットが大きい工法となっている。

プレキャストPC床版を採用している。

杭が採用された。この橋脚基礎に回転橋脚基礎についても工期短縮に主眼

杭が採用された理由としては、低騒音・がおかれていることから、全長約22〜低振動な施工が可能であるため周辺環38mとなる鋼管矢板基礎が採用された。

境に配慮した工法であることに加えて、鋼管矢板基礎は水中での施工実績が豊迂回路は供用が終わると撤去されるた

富で、仮締切り兼用とすることができる。

め、逆回転で鋼管杭の引抜きが可能でそのため、締切り後はドライ環境の中であることも考慮されている。鋼管杭の接すみやかに頂版コンクリートから鋼製橋

合方法は、現場での継手溶接が不要な脚、床版等を立上げていくことができる。

機械式継手が採用され、施工時の工期狭隘な施工現場であることや隣地に短縮を実現している。

住宅が接することなどから、低騒音・また、鋼管杭を打設した後に工場製作

低振動でありながら迅速な施工性の鋼のピアキャップを、外面リブ付きの杭頭に間詰めコンクリートを用いて設置し、■鋼管矢板基礎 締切り状況■回転杭の建込み状況■迂回路 DP20 橋脚（正面図）■橋脚一般部の床版・桁架設状況
ピアキャップ回転杭■回転杭を用いて施工された迂回路の桁下空間は長期間の工事用道路としても活用されている■東品川桟橋部、迂回路と更新Ⅰ期線の現況

9安全性を担保し、工期短縮を実現する鋼管矢板基礎

管パイラーを用いた圧入工法が採用された。
更新線半断面（Ⅰ期線）の基礎工は、厳しい空頭制限下でも安全性を確保し、迅速な施工が可能

2018 年 4 月に施工が終了し、その後、急迂回路および更新線では、それぞれピッチで進められた上部工も2019 年度異なる施工条件下で、最適な工法によ末で完成間近となっている。更新線完る施工が行われている。特に P26、P27

成後に上り線となるⅠ期施工は、現在、橋脚では、既設の高速 1 号線に近接し上り線として供用されている迂回路と空頭制限下での施工が求められたた併せて2020 年夏頃には暫定下り線としめ、P26 橋脚では低空頭対応の圧入工て供用され、この形で東京オリンピック法が、P27 橋脚では低空頭対応の中掘を迎える予定である。

り杭工法がそれぞれ採用された。
P26 橋脚は支持層まで約 20m で P27
橋 脚 は 約 14m だ が、現 地 盤 面 と 既 設構造物の有効空間高が 7m 程度しかない。そのため、もっとも厳しい空頭制限下では 2〜3m 程度の短尺の鋼管矢板または鋼管杭を P26 橋脚では 9 本、P27 橋脚では 6 本継ぎとする低空頭施工が計画されていた。
短尺の鋼管となる低空頭施工では、基礎杭 1 本あたりの継手箇所数も多く■鋼管矢板基礎 圧入状況

■鋼管杭・鋼管矢板工事数量
更新線（Ⅰ期）
迂回路（約 1.9km）（桟橋部、約 1.3km）
杭径

鋼管杭Φ1000、1200mm

鋼管矢板
Φ1000mm

肉厚11～24mm

11～25mm

鋼管 1 本
あたり長さ22～35m

26～40m

4300トン（約 300 本）

7500トン
※継手を含む（約 800 本）

鋼管合計■鋼管矢板基礎構造図（Ⅰ期線・P7 橋脚）

10なる。そのため、現場溶接継手よりもすべての完了を 2026 年度中と見込ん

短時間で接合可能な機械式継手を採でいる。
100 年の耐久性とともに維持・管理

ともに、供用済みの迂回路や運行中のも行いやすいよう各所に新工法、新技東京モノレールなど安全への配慮が求術が導入されながら建設される高速 1

められるシビアな施工現場で、溶接不号羽田線（東品川桟橋・鮫洲埋立部）。

要な無火気施工が安全性を高めながらその基礎工事では、さまざまな鋼管杭・スピーディーな施工を実現している。

6000（切断予定位置）用。既設構造物の空頭制限下であると鋼管矢板基礎工法が低騒音・低振動や景観への配慮、狭隘な工事スペースなど、施工環境による厳しい要求をクリアして工期短縮と安全性の確保に貢献している。

過酷な自然環境で 50 年以上にもお24500（t11、SKY400）

さまざまな施工条件に応え、工期短縮に貢献した鋼管杭よぶ供用に耐え、著しい老朽化から大規模更新に踏み切った高速 1 号羽田線
（東品川桟橋・鮫洲埋立部）は、この夏の五輪前にはすでに供用されている迂回路とともに更新半断面（Ⅰ期線）が暫定下り線として使用される。その後、更新半断面（Ⅱ期線）の工事が着手され、この完成を 2023 年頃に目指す。迂回路の撤去は、更新線上下線の■鋼管矢板の建込み状況（Ⅰ期線・P26 橋脚）■鋼管矢板概要図（Ⅰ期線・P26 橋脚）

供用開始後から進められ、これら事業■鋼管杭の圧入状況（Ⅰ期線・P27 橋脚）■機械式継手の嵌合状況■鋼管杭基礎側面図・杭配置図（Ⅰ期線・P27 橋脚）■鋼管杭詳細図（Ⅰ期線・P27 橋脚）
取材協力：首都高速道路株式会社

11Part 2

次の災害に備える治水工事から応急堤の築造まで幅広いニーズに応える鋼矢板
2018 年の西日本豪雨で甚大な被害を受けた岡山県倉敷市真備町川辺地区で遮水矢板を用いた堤防強化が実施されている

岡山県／高梁川・小田川の堤防機能強化から緊急対策工まで
河川の総合的な治水対策に鋼矢板が大規模採用
河川の増水からその後背地を守る河川堤防では、鋼矢板が幅広く採用発生する高梁川と小田川では、これらの堤防機能強化の目的に加えて、されている。その強靱な特性から耐震性を期待した堤防補強、河川の西日本豪雨による大規模水害からの復旧事業推進のために、鋼矢板が流れに対する侵食対策、浸透水に起因する堤防法尻からの崩壊抑止等、大規模採用されているのが特徴となっている。

様々な堤防機能強化に活用されている。たびたび大規模な河川氾濫が堤防決壊により県内最大の浸水被害が発生した倉敷市真備町

平成 30 年 7 月豪雨 ( 通称：西日本豪雨 ) で は、2018 年 7 月 5〜7 日 に か け て
本州付近に停滞した梅雨前線と、前線

高 梁 川は、岡山 県 西 部を流 れ る延に流れ込んだ暖かく湿った空気の影響

長 約111kmの 一 級 河 川 で、流 域 面 積で西日本各地ではこれまでにない降雨

22670km は県下最大である。主な支流を記録。これに伴い、河川氾濫や浸水のひとつである小田川は、広島県の神害、土砂災害が広範囲で発生し、死者

石高原を水源とし、真備高原を南東に行方不明者が 200 人を超える平成最悪

流れながら岡山県井原市で東流に転じ、の水害となった。

倉敷市真備町と総社市の境界付近で高岡山県の死者行方不明者は 64 人で梁川に合流する。流量の多い高梁川と広島県の 114 人に次ぐ被害となり、小の合流点では、洪水時に本流への流入田川の堤防 2 か所が決壊したことによ阻害を起こすバックウォーター現象がり約 12 万 km2 が冠水した真備町では、発生し、たびたび氾濫を起こしてきた。

最大浸水深が約 5m にも達し、51 人の堤防決壊箇所
真備町尾崎
6.4km 地点

■高梁川、小田川河川図

堤防決壊箇所
真備町箭田
3.4km 地点

■倉敷市真備町における浸水範囲と小田川の堤防決壊箇所

12■高梁川水系流域図※国土地理院公表資料を基に作成■倉敷市真備町における浸水状況（7月7日 左岸 1.2km 付近）

死者を出す惨事となった。
高梁川水系には 2010 年に、おおむね30 年間を目標に策定された河川整備

現在、鋼矢板が施工されているのは浸透流解析を実施し、決定された。当小田川右岸の矢形橋から二万橋まで初は経済性の観点からハット形鋼矢の川辺地区約 1.4km。

板 10H で設計されたが、比較的長尺で計画があった。小田川では特に、高梁この区間では、現在の堤防が旧河道N 値 50 以上の地盤に約 1m 根入れして川への合流点の付替えを 10 年間で計に設置されている。旧河道は基礎地盤打ち止めとするため、打設時の鋼矢板画しており、2018 年に仮設工が着手さの透水性が高く、パイピングが発生しへの施工負荷を考慮してハット形鋼れたばかりのタイミングで西日本豪雨やすい。そのため、堤防の断面拡幅や矢板の型式を上げ、25H を採用するこの被害を受けた。

断面に遮水シートを施すとともに、水とにした。打設方法は、設計段階ではみちを遮断するため対象区間においてウォータージェット併用バイブロハ

連続して鋼矢板を施工する。

ンマ工法だったが、試験施工で最大粒災害復旧を後述の方法で迅速に完了させることに加え、「真備緊急治水対策プロジェクト」と呼ばれる前述の合流点

この区間は 2019 年度末までを目標

付替え等のハード対策を5 年間前倒しに対策が進められており、これまで打した計画が推進される他、堤防の基盤設された鋼矢板は、ハット形鋼矢板

漏水対策を目的とした遮水矢板の施工

25H L=18.5m 757 枚、L=15.0m 392 枚が、西日本豪雨で甚大な被害を受けたで総計 2246 トンにのぼる。鋼矢板長

岡山県倉敷市真備町川辺地区で実施さはパイピング対策を念頭に各断面で径φ 80 程度の礫・玉石などが存在すれている。

堤防の基盤漏水対策に止水壁として適用される鋼矢板■小田川右岸 1.6km 付近

噴砂の状況

小田川では西日本豪雨の際、越水に例以外にも、堤内地に噴砂孔が散見さ

バイピング

堤内

円弧
すべり

よる法面崩壊などの顕著な堤防決壊事堤外れた。この現象は「パイピング」と呼ばれ、河川水位の上昇から動水勾配が■パイピング現象による堤防破壊イメージ図

大きくなると、堤防基礎地盤の透水層（砂や礫）の浸透水の圧力が上昇し、堤内側の相対的に弱い箇所から漏水が発生することをいう。水みちの進行で、堤体が不安定となり決壊に至るおそれがある。こうしたパイピング破壊を防ぐため、堤防の堤外側法尻に止水壁として鋼矢板を打設する基盤漏水対策が行われている。

■小田川・川辺地区

鋼矢板の圧入状況■硬質地盤クリア工法による圧入状況

既存堤防■小田川・川辺地区 旧河道と遮水矢板計画図

13

るため所定の根入れ長の確保が困難

鋼矢板の迅速な施工性で非出水期限定の長大工区を対策なことが判明した。そこで、硬質地盤にも鋼矢板の圧入が可能となるパイルオーガと圧入機が一体型の複合式本流である高梁川左岸の、総社市清の噴砂が発生し、小田川・川辺地区と当たり施工枚数は、地盤条件によって同様の基盤漏水対策を目的とした遮水枚 / 日、25H

L=18.5m は 約 5

矢板の打設が行われた。同地区周辺で

L=15.0m は約 7 枚 / 日では噴砂による堤防への影響は見受けらあった。

新総社大橋
L=1055m

左 右 さ れ る が、25H

対 策 区 間 は L=3405m あ り、堤 外 側れなかったが、今後の出水に伴い、堤防
L=1245m

法線

工事範囲

堤防施工線

中心測量

70007670

線
JR伯備

H.W.L 12.647m
コンクリートブロック（既設）（控35cm）

DL=5.00

護岸基礎
PB-2-1-1

B.4

1:2

12.20

井原鉄道

10.50
9.60

連結ブロックt=250
遮水シート+吸出防止材
PB-2-1(既設) t=1+10Ac1

小田川

6.95
6.55
As2

鋼矢板(既設)Ⅱ型(改良型)L=4.0m

ハット形鋼矢板(SYW295)
25H型 L=18.5m

Ag

L=1105m張芝(総芝)高梁川清音地区災害復旧工事（浸透対策）

清音駅

堤内

堤外

1862010950

高梁川清音地区災害復旧工事（浸透対策）

音・中原地区でも西日本豪雨時に多数た施工に変更し、これに対応した。日災害の防止を図ったものである。

高梁川

圧入機（硬質地盤クリア工法）を用い基盤の砂や礫の流出による堤防の沈下等が発生しないようにすることで、再度

5.25■高梁川 清音・中原地区

浸透対策施工区間■高梁川左岸 16.5km 付近

噴砂の状況

1.85
0.70
-1.25

-5.50
-5.80
-7.95

■小田川・川辺地区

標準断面図

堤外

堤内

0遮水シート＋吸出防止材
矢板計画高1号プレキャスト基礎コンクリート
鋼矢板 L=16.5m

T.
de P.=
p= 13
17 .6.0 2m0m (11号平ブロック張(t=250)

1:2.

6.
6k)

H.W.L 18.188m

012345678910111213141516Ｎ値
0 102030 40 50
2/37443360/24360/2960/154060/2460/17563360/26544360/1960/22■高梁川・中原地区

14標準断面図■高梁川・中原地区
入状況

硬質地盤クリア工法による圧の堤防法尻に鋼矢板を打設する工事は荒締切盛土だけでは次の出水時に耐える迅速な施工性と強靱な特性から、極め次の出水期が訪れる 6 月ごろまでに完られる堤防機能は確保されていないたて緊急性の高い災害復旧を目的とした仮了させる必要があった。そのため工事

め、水害により決壊した堤防を本復旧設堤防の築造に貢献している。

区間を 11 工区に分割し、各工区にクまでの比較的長時間の安全レーンと複合式圧入機（硬質地盤クリ性を確保するべく、その背ア 工 法 ）を 配 置 し て、L=10.5〜16.5m

面に鋼矢板二重締切（以下、の鋼矢板約 5000 トンを一斉に圧入し二重締切）を築造した。

たのが特徴である。

この二重締切は、平成27年

遮水矢板の全長については、透水性

台風18号の豪雨で約200mにのある Ag 層（沖積礫質土層）を遮断わたり決壊した茨城県常総市することを設計思想としており、ボーの鬼怒川堤防の応急復旧等リング試験で確認した N 値 50 以上のでも実績がある。

Dg 層（洪積礫質土層）に約 1m の根入バイブロハンマを用いたれを確保することを基本としつつ、最鋼矢板の打設は、二列ある終的には浸透流解析の結果から適切に鋼矢板壁の外側から先行し設定されている。

決壊箇所川田小■小田川左岸 3.4kmの被害状況（2018 年 7月7日）て行われ、鋼矢板壁の内側を打設後、順次タイ材や中強靱な特性と迅速な施工性で決壊後の緊急対策工に貢献
2018 年 7 月の西日本豪雨の際、高梁詰土工を設置し、21日10 時には二重締切が完成。計 14日間で緊急対策工事を完了した。

川水系では降り始めからの累加雨量

この二重締切に使用された鋼が 400mm を超え、各水位観測所で観矢 板は、Ⅲ型 L=11.0〜12.0m

測史上最高水位を記録し、7 日朝まで936 枚（約620トン）である。に小田川の左岸 3.4km で長さ約 100m、決壊箇所を2週間以内にふさ左岸 6.4km で長さ 50m と 2 か所で堤防ぐ緊急対策工事であったため、が決壊した。決壊の要因は、記録的な中古材も含めてその当時製造雨量と高梁川本流からのバックウォー済みであった資材を集約してター現象により水位が上昇し、堤防を現地に適用することが最優先越水。堤内側の堤防法尻から洗掘が生された。

じ、決壊したと推定されている。
緊急対策工事は早期復旧に向けて土この小田川で用いられた二重締切も、鋼矢板の特徴であ■鋼矢板二重締切

平面図

日も含む 24 時間体制で実施され、決壊
堤外

7日 22 時には緊急対策工事が着手され堤内した 2 か所については、災害発生日のた。まず、土のうやシートで覆うことで決壊前の断面形状や所定の高さを確保することで、堤防が流出した箇所の荒締切は 15日 23 時に完了。ただし、この■鋼矢板二重締切

断面図

小田川決壊箇所■鋼矢板二重締切の打設状況■鋼矢板二重締切後の中詰土、作業状況■完成した鋼矢板二重締切（左岸 3.4km）

取材協力：国土交通省中国地方整備局岡山河川事務所、高梁川・小田川緊急治水対策河川事務所

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