沿岸技術研究センター論文集 No.10(2010）

小名浜港橋梁デザイン及び構造の検討
阿部龍介*・白井博己**・四家亮一*** 山中一成*****（財）沿岸技術研究センター

調査部 主任研究員** （財）沿岸技術研究センター*** 国土交通省

東北地方整備局**** 国土交通省

東北地方整備局

調査役

小名浜港湾事務所

沿岸防災対策官

小名浜港湾事務所

総合評価係長平成 20 年度小名浜港東港地区臨港道路の橋梁構造形式の検討にあったっては地域社会の意識調査や技術検討委員会の意見を踏まえ，地域特性を考慮した評価の要素やポイントを設定し橋梁各部の構造選定を行った．平成 21 年度はさらに，技術検討委員会及び構造検討部会，景観検討部会を開催し，構造設計条件設定（設計地震動の設定他）及び橋梁各部デザインの検討を行った.

キーワード：臨港道路，橋梁，構造形式，景観検討

1. はじめに

1.2 検討フロー小名浜港では，年々増加する石炭需要とこれを運搬する船舶の大型化，これらに起因する「滞船」の深刻化が懸念されており，対策として多目的国際ターミナル等を含む「東港地区ポートアイランド構想」が計画されている．本報告では，小名浜港東港地区の臨港道路整備において計画されている橋梁についての構造検討及び橋梁各部デザインの検討について報告する．

過年度までの検討により，鋼橋・ＰＣ箱桁橋・エクストラドーズド橋を比較した結果，経済性及び景観的な優位性でエクストラドーズド橋が採用された．
検討フローを図-2 に示す．橋梁各部デザイン検討については景観検討部会において，また，構造的技術的課題については構造検討部会における事前検討を経て，本委員会である委員会（技術検討委員会）において最終案を選定した．
また、橋梁各部についての詳細設計が同時期に発注実施されるスケジュールであったため、景観検討部会及び構造検討部会の審議結果をそれぞれの詳細設計業務へフィードバックし，詳細設計に必要な条件決定をタイムリーに決定するため，ヒアリング等により調整を行った．

東港地区

臨港道路
3 号ふ頭

構造検討部会（技術課題の検討方針）①設計地震動設定条件②埋立土地盤定数
景観検討部会○構造各部のデザイン検討
主塔・桁側面・桁掛け違部図-1 臨港道路位置図

構造検討部会（技術課題の決定）①設計地震動設定条件②埋立土地盤定数（技術課題の検討方針）

1.1 橋梁条件の整理
構造条件としては，３号ふ頭および東港地区においては曲線区間がある．縦断線形は，航路横断部において航路制限高さ 25m のクリアランス，航路幅 80m の確保が必要である.表-1 に臨港道路の設計条件を示す．
表-1 道路設計条件
道路延長
計画交通量
車線数
設計速度
道路区分

1.04km3,255 台／日
往復２車線40km/h
第４種２級（道路構造令）

景観検討部会（構造各部の決定）○主塔・桁側面・桁掛け違部（細部デザイン等の検討方針）○高覧・防護柵・歩道部舗装○照明施設（案）○昇降施設の配置・種類（案）

構造検討部会（技術課題の検討）
景観検討部会（細部デザイン等のの決定）○高覧・防護柵・歩道部舗装
○照明施設
○昇降施設

詳細検討業務（本業務）

橋梁詳細設計構造各部のデザイン検討（別途発注業務）

構造・景観検討部会（橋梁）東港部詳細設計

第１回委員会（8 月下旬）

（橋梁）航路部構造検討業務

基本方針確認 構造デザインの提案（橋梁）３号埠頭部詳細設計
施工方策検討業務

技術課題検討
構造デザインの検討

船舶航行安全対策検討業務（主塔・桁側面・桁掛け違部）

構造・景観検討部会

第２回委員会（10 月中旬）
主塔・桁側面・桁掛け違部及び詳細設計条件の決定（基本形状、荷重条件等）

構造・景観検討部会

地質調査実施(6～10 月)構造本体の詳細設計(11～2 月)
委員会で設定した基本条件をもとに詳細設計を実施

技術検討・細部デザインの検討

第３回委員会（2 月初旬）
技術的課題検討結果
橋梁細部のデザイン決定

図-2 検討フロー図- 65 -

関連業務

橋梁付属物の設計(1～2 月)
高覧・照明施設・舗装等の付属物の詳細設計を実施

沿岸技術研究センター論文集 No.10（2010）

2. 橋梁デザインの検討

は，湾外側に設置し，主要視点場である湾内側から見えにくいように配慮した．
③橋梁部から擁壁にかけて，歩道のフェイシアラインを連続させるため，擁壁のテクスチャは，陰影のあるテクスチャを採用した．

2.1 橋梁デザインコンセプト
過年度に委員会において決定されたデザインコンセプ
トを図-3 に示す．
【橋梁デザインコンセプト】
小名浜港の環境に調和する新たなランドマークとして眺望や利用を通じて愛着が感じられる橋⑤塔頂のケーブル定着部
②側面形状

①全体形状

【橋梁デザインコンセプトを実現するためのキーワード】①ランドマーク性 ：小名浜港の新たなランドマー
クとして，アクアマリンパークと一体となり，港のにぎわい拠点の沖合展開をイメージさせる橋．
②眺望を通じた愛着：「アクアマリンふくしま」，「いわき・ら・らミュウ」，「小名浜さんかく倉庫」など既存施設とならび，特徴あるシルエットで小名浜港の風景に個性を与える橋．
③利用を通じた愛着：海側から港を眺めることができる，新たな視点場の誕生に伴って，観光・レクリエーション動線を活性化させる役割を担う
橋．

③V 型の切り抜き部④橋脚基部のつなぎ部

図-4 橋梁各部コンセプト策定（3）歩行者空間・照明図-3 橋梁整備コンセプトの策定

2.2 橋梁各部形状の検討
橋梁整備コンセプトに基づき，景観検討部会及び技術検討委員会において橋梁各部の具体的なデザインを決定した．

（1）航路部①全体形状は，橋脚と塔を鉛直方向に連続させ，２柱式としての形の成り立ちを明快に表現した．
②側面形状は，台形断面で見付面を小さくかつ上方に向かって細くし，鉛直方向の伸びやかさを強調した．
③橋脚内側は，面取りを行わず，Ｖ型の切り抜き部を印象強く表現した．
④橋脚基部のつなぎ部の高さは，３～７ｍ程度とし，空間の抜けを確保，橋脚としてのまとまり，伸びやかさを表現した．
⑤塔頂の斜材定着部は，コンパクトな形状とし，塔シルエットをすっきり表現した．

（2）アプローチ部（３号ふ頭，東港地区）①橋脚形状は，航路部橋脚形状の特徴（「２柱式」「Ｖ字形状」）を踏襲し大きい面取りの逆台形型とし，Ｖ形の凹み（150mm 程度）の断面としてＶ型を表現した．
②掛け違い部の維持管理用施設等付属物（昇降施設等）- 66 -①自転車歩行者用柵はフェイシアラインへの調和，歩行者への安全性に配慮し，横桟型とし，柵へ昇ることを防止するために手前（歩道側）に倒した形状とした．
②車両用防護柵は経済性・メンテナンス性に配慮し，既製品の中からすっきりとした形状を選定した．
③地覆形状は歩行者空間の開放性に配慮し，天端に片勾配を持たせた形状とし歩道面との段差を小さくする，ケーブル定着部も同様の勾配を採用した．
④舗装はシンプルなアスファルト舗装とし，幅員変化部には安全対策を配慮してコンクリート製のアクセント舗装とした．
⑤ケーブルは照明色の変更による演色性を考慮し，白色とした．
⑥ケーブル定着はすっきりとした納まりに配慮して最もコンパクトなパイプ定着型とし，ケーブル防護対策としてコンクリートのマウンドアップに加え，下部に同色の防護管を採用した．
⑦親柱は歩道構成要素を抑制するため，ケーブル定着部の端部押さえと一体的な形状を採用した．
⑧橋梁照明用器具は，突出した印象にならないようケーブル定着のマウンドアップを連続させ，その上に設置する形状とした．
⑨道路照明は歩道空間をすっきりと見せるため，車道側に配置する計画とし，照度については，車道部・歩道部に必要な照度を確保できる照明施設の仕様を採用した．

沿岸技術研究センター論文集 No.10(2010）①道路橋示方書に規定されるレベル２地震動
道路橋示方書に規定されるレベル２地震動には，タイプⅠ地震動（海洋性プレート境界型地震）とタイプⅡ地震動（内陸直下型地震）の２種類がある．
それらの耐震設計上の地盤面における入力波として，３種類の地盤種別ごとに代表的な３波形が示されており，道路橋示方書に規定される地震動を用いる場
合は，各設計工区で設定される地盤種別により表-2の波形を選定した．
②地域特性を考慮したレベル２地震動（港湾の施設の技術上の基準・同解説による）
３号ふ頭のサイト特性を考慮したレベル２地震動
として次の基盤面波が過年度業務において設定されている．
・M6.5 直下型地震動（タイプⅡ）
・想定福島県沖地震動（タイプⅠ）
これらは基盤面の入力波であるので，道路橋示方書の地震動との比較のために地表面における加速度応答スペクトルを求めた．
表-2 解析に用いた地震動

図-5 歩道部からのイメージ

3. 技術的課題の検討
景観検討と平行して、構造検討部会において技術的課題である「埋立て地盤の土質定数」，「設計地震動の設定条件」（動的応答解析等の結果）を確認した．

3.1 設計地震動の設定条件の検討（1）検討対象地震動
本橋のレベル１地震時照査については，道路橋示方書に準じた静的照査による設計とした．ここではレベル２
地震時照査に用いる地震動を検討した．本橋梁の構造計算に適用が考えられるレベル２地震動としては次のものが挙げられた．

周期（S）

３号ふ頭部
（Ⅲ種地盤）
航路部（Ⅱ種地盤）
東港部（Ⅲ種地盤）

周期（S）

３号ふ頭（アプローチ部）

航路部（主橋梁）

図-6 地表面加速度応答スペクトル及び地質縦断図- 67 -タイプⅠ

タイプⅡ

Ⅰ-Ⅲ-1～3

Ⅱ-Ⅲ-1～3

Ⅰ-Ⅱ-1～3Ⅱ-Ⅱ-1～3

Ⅰ-Ⅲ-1～3

Ⅱ-Ⅲ-1～3周期（S）

東港地区（アプローチ部）

沿岸技術研究センター論文集 No.10（2010）（道路橋示方書・図‐参 2.14（1）～(3)参照）（2）比較検討結果
各地震波の設計工区における地表面加速度応答スペク
トルを図-6 に示す．これより，本橋梁の固有周期帯においては道路橋示方書の地震動による応答が勝り安全側の設計になるため，道路橋示方書の設計地震動を採用した．

るため，５を採用した．また，単位体積重量については，過去の実績で 18kN/m3，小名浜港湾内事例で 17kN/m3 となるが，小名浜港湾内事例については埋立後の調査サンプ
ル数が少ないことや他の港湾構造物設計との整合性を考慮し，過去の実績からの推定値である 18kN/m3 を採用した．
表-2 過去の実績と本検討推定値との比較

3.2 埋立て土の地盤定数の検討（1）検討目的
東港地区埋立土の地盤定数については，橋梁基礎設計および周辺構造物の設計にも必要となることから，埋立土の地盤定数を検討した．

（2）検討方針
本検討では，①港湾施設の過去の実績による推定値，②小名浜港湾内での浚渫・埋立事例における地質調査結果による推定値を比較し，東港地区埋立地盤の地盤定数を決定した．

（3）東港地区埋立地盤の地盤定数

設計N値

変形係数(kN/m2)

単位体積
重量(kN/m3)

せん断抵
抗角(度)

過去の実績

53500

1827.5 30.0

小名浜港湾内事例

53500

1732

採用値

535001830※ 変形係数 E=700N の推定4. おわりに本報告は、「平成 21 年度小名浜港東港地区臨港道路詳細検討業務」における検討内容をまとめたものである。
本検討においては，小名浜港東港地区臨港道路技術検討委員会（委員長：齋藤潮 東京工業大学教授）において委員の方々にご審議，ご指導を頂きました．これらの方々に感謝の意を表して結びとします．

検討の結果，設計 N 値は、両者ともに設計Ｎ値は５とな

図-7 航路部最終デザイン- 68 -