未未来来

豊富な被圧地下水への対策として、無排土、低騒音、近接施工が可能な回転杭を採用
北陸新幹線

富山駅高架橋工事ほか

1964 年の東京－新大阪間の開業を皮切りに、常に世界の高速鉄道をリードしてきたわが国の新幹線。1972 年には、北海道から九州までの 5 線で整備新幹線計画が決定され、5 大都市圏と地方主要都市とをおおむね3 時間で結ぶという、21 世紀型の高速基幹ネットワークのグランドデザインが形成された。そして、昨年 12月には東北新幹線が新青森まで延伸して全線開通。さらに、2004 年に一部開業していた九州新幹線もこの 3月に博多－鹿児島間が全線開業し、北海道新幹線も一部区間で着工済みであることから、東海道新幹線の開業から約半世紀を経て、日本の太平洋岸の主要都市はおおむね新幹線ネットワークにより網羅されることになった。一方、1997 年に東京から長野まで部分開業している北陸新幹線（長野新幹線）も、現在、金沢までの延伸区間の工事が着々と進んでいる。東京から北陸経由で関西に至る沿線人口は東海道新幹線に匹敵し、東海道新幹線の代替補完機能としても期待される北陸新幹線の建設現場を、北陸の産業都市である富山に訪ねてみた。

JR 在来線と私鉄線に近接する富山駅高架橋建設現場

1

基本計画は40 年前
五輪を機に長野新幹線として
先行開業
北陸新幹線は東京を起点に長野、上越、富山、福井など、上信越・北陸地方の主要都市を経由、大阪に至る総区間約 700km（このうち東京－高崎間約105km は上越新幹線と共用）の整備新幹線である。

回転杭
鋼管ソイルセメント杭
鋼管矢板基礎
場所打ち杭

富山地方
鉄道本線

構想そのものは東海道新幹線開業間もない 1965 年 9 月に発表。北陸地方では早くから新幹線誘致の機運があっ

鉄道・運輸機構

北陸新幹線第二建設局

富山鉄道建設所担当区間概要図た。こうした高まりを受け、1967 年 12 月には「北4,084万人

回り新幹線建設促進同盟会（1972 年に北陸新幹線建設促進同盟会と改称）」

北 陸 新 幹 線
沿線地域の総人口が発足。この当時から、逼迫するであろう東海道新幹線の代替交通機関と石川県
117454,736万人

北陸地方の活性化と将来11

東海道新幹線
沿線地域の総人口

福井

た。
そ の 後、「全国新幹線鉄道整備法」に基づき、

147

1972 年 6 月には東京都－京都府
265 京都大阪市間を高崎・長野・263

富山・金沢経由で結ぶ
「北大阪

1742

高岡

富山

富山県
111

滋賀県
138

長野県
220

長野

12上田

福井県
8225
高崎

19
熊谷 埼玉県 118705
東京都
1,257

岐阜県
211

神奈川県
879
愛知県
725

名古屋 17

静岡県
379

3780

豊橋

浜松

安城

陸新幹線」として基本計画が決定。翌年には整備

群馬県
202

38

金沢

222

大阪府
882

上越

小松
25

しての目的を標榜してい

新潟県
243

217024
富士

11

さいたま市
848

20358

東京

横浜

小田原

三島

静岡

資料：平成17年国勢調査より。

「東海道新幹線」「北陸新幹線」両沿線地域の人口比較

計画決定および建設の指示がなされたが、折からの緊縮財政

は長野－上越間で、2001 年 4 月には上沿線 10 都府県（東京・埼玉・群馬・長野・やオイルショックの影響で計画は継続

越－富山間で、2005 年 4 月には富山－新潟・富山・石川・福井・京都・大阪）されていたものの建設は凍結。整備新金沢（白山総合車両基地）間で順次着の人口は、東海道新幹線にも匹敵する幹線建設の凍結解除が決定されるには工され、2014 年度末に長野－金沢間がスケールとなる。本州中央部の北回り

1987 年まで待たねばならなかった。

一括開業される予定となっている。

高速交通の大動脈として大きな需要が1989 年にまず高崎－軽井沢間からその延伸整備効果は、東京－富山間期待されるだけでなく、北関東圏と関着工され、1991 年に長野市が冬季オリが約 2 時間 10 分（現行約 3 時間 10 分）、西圏との相互交通も東京での乗り換え

ンピックの開催地に決定したことか東京－金沢間が約 2 時間 30 分（現行約をせずに可能になるなど、ネットワー

ら、1997 年 10 月に高崎－長野間が「長3 時間 50 分）と、現在の所要時間と比クの選択肢も増える。

野新幹線」の呼称で営業運転を開始し較して大幅に短縮される。

た。

北陸地方の活性化とともに
東海道新幹線の代替補完機能として期待を寄せる
その後、北陸新幹線は 1998 年 3 月にさらに、東海地方での大規模災害時北陸地方が片道 3 時間以内の日帰りのリスク分散の必要性から、北陸新幹圏内となることから、大都市圏と地方線は東海道新幹線のバイパス機能も有

都市圏の相互交流の活発化と沿線地域しており、その整備効果は北陸地方だの人的交流の発展に大きく貢献するもけにとどまらない国家的要請として待のと期待されている。さらに、将来的たれている。に大阪までの延伸が実現すると、関東と関西を起・終点にもつ北陸新幹線の2来

無排土施工により、被圧地下水に対処した回転杭未半を形成する常願寺川扇状地である。

北アルプスが形成した
地下水豊富な地盤

こ の 扇 状 地 は 海 抜 165m に 扇 頂 が あり、河口までの距離は 18km。扇状地

現在、県都・富山市の玄関口となるの勾配は約 0.9％である。富山市街で富山駅を中心に高架橋工事を進めていは 20m 等高線に沿って今泉、大泉、小る鉄道・運輸機構

北陸新幹線第二建泉、清水などの地名が並ぶ。これらは富山鉄道建設所（以下、富山鉄扇状地末端の湧水群で、30m 程度の深道建設所）は、東は滑川市と上市町のさの掘抜井戸から地下水が豊富に湧出

行政境となる上市川右岸から西は神通している。

設局

川の右岸までの、富山市街を東西に横断する約 14.6km を管内としている。
この区間は富山平野の平坦な地形で占められ、構造物としてはトンネルはなく、橋梁が約 1.7km（12％）、高架橋が約 12.9km（88％）となっている。橋梁の主橋脚部に鋼管矢板基礎が使用されたほか、高架橋部は地層条件に応じて回転杭と場所打ち杭が使い分けられている。回転杭の選択のポイントとなったのは、北アルプスからの豊富な地下水対策である。
東に標高 3000m を超える立山連峰があり、北に沈降の著しい深海性の富山湾を望む富山平野は、融雪時に膨大な流量を誇る複数の急傾斜河川によって形成された、複合扇状地である。その中でも最大のものが、富山市街の大剣岳

立山

常願寺川

水橋田伏高架橋工事での回転杭施工状況

薬師岳

富山駅
常願寺側扇状地
神通川

富山湾

立山連峰からの膨大な雪解け水で複合扇状地を形成する富山平野

3こうした地層条件から富山平野の扇無排土、低騒音・低振動という低環境負荷と施工性を併せもつ工法

状地末端部で杭施工を行おうとする

回転杭の特長である無排土施工は、と、地盤の掘削により、随所で被圧地残土処分が不要というすぐれた環境特下水が自噴してしまう。そのため、地性を発揮する。残土の発生がないこと

下水の被圧状況によっては、先行掘削から、その仮置きスペースも不要で、を行う場所打ち杭では地下水が噴出かつ工事車両の台数の削減につながしてしまい、基礎杭の築造に支障をきる。また、残土処分費も不要であるこたす。古くから地元の生活や産業に役とから工費の縮減に寄与している。

立ってきた立山連峰を源とする豊富なさらに、先端羽根の推進力で回転圧地下水が、この場合は皮肉にも障害と入することから低騒音・低振動であり、なってしまうのである。そこで、この住宅密集地も含む市街地施工で夜間工被圧地下水対策に採用されたのが、鋼事にも対応できる工法となっている。

管杭の先端に羽根を溶接した回転杭なのである。

0深度（m）

被圧地下水への対策として
回転杭を採用N値

トルク010102020303040405050

支持層
支持層
6060
0 10 20 30 40 50 60
0 20 40 60 80 100

N値

トルク値

（×10kN・m）

回転杭の管理指標例

また、回転杭は施工時の回転抵抗値（回転トルク値）や貫入量から推定さ

この鋼管杭は、全周回転機等を用いれる先端貫入抵抗値が、実際の地盤のて先端羽根の推進効果を利用して回転

硬さと非常によい相関を示すことが確

貫入することで、無排土施工が可能に認されている。そこで、回転トルク値なる。さらに、鋼管内に取り込まれたや貫入量を管理することで支持層への土が管内で閉塞しているため、被圧地確実な根入れが可能になっており、高下水を抑え込むことができる。この工品質で信頼性の高い杭構築ができるの区では、被圧地下水の水位 GL+2m 以が特長である。

上を基準に回転杭が採用されている。
回転圧入完了時の杭周辺排土状況

先端羽根の形状（例）

着々と高架橋の立ち上げが進む北陸新幹線（水橋田伏高架橋付近）

4

来

断続施工で過密ダイヤに対応、無排土で近接施工に貢献

未らの施工に対する時間が短縮される。

狭隘地での効率的な施工を可能にした回転杭

こうして、本工区での近接施工への要請を、回転杭は断続施工という柔軟施工延長 1350m の高架橋および橋かつフレキシブルな施工性でクリア梁工事となる富山駅高架橋工区では、した。本工区での比較では、場所打ち被圧地下水対策以外にも回転杭のメ杭であれば 30 〜 40m 級の杭が 2 日にリットが活かされている。

1 本、または 3 日に 2 本しか施工できな

この工区は、JR 北陸本線・高山本線いところを、回転杭であれば 2 本またと富山地方鉄道が近接する「鉄道営業は 3 本の継杭であっても、1 日 1 セット線近接工事」となっており、狭隘な作の施工が可能になっており、その施工業スペースと分刻みで往来する営業線効率のよさを発揮している。に配慮しながらの施工が特徴となってまた、富山地方鉄道と JR 北陸本線いる。特に、最近接の富山地方鉄道のの間に挟まれた施工スペースを考慮し場合、朝のラッシュ時は 5 分間隔で列車が往復し、鉄道会社の保安基準では通過 3 分前には、クレーン作業を中断しなければいけないという制約があった。
場所打ち杭の場合、ケーシングを建込んでの掘削、鉄筋かごの建込み、コンクリートの打設など工程数が多く、それぞれ連続施工が必要となる。
その場合、クレーン等の重機による作業が不可欠で、過密した列車ダイヤに配慮しながら営業線近接施工を行うことは効率が悪く、富山駅高架橋工事のタイトな工程の中で工期を確保することが困難となる。
これに対して、回転杭は鋼管の建込み時を除けば重機の使用が最小限で済み、鋼管圧入の一時的な中断から容易な再開など、断続施工も可能である。さらに、掘削やコンクリート硬化の時間も不要なことから、これ

低騒音・低振動施工に加え、周辺地盤を緩めないため、近接工事に適した工法

建築限界
（仮）

杭芯〜軌道中心（地鉄下り線）

地方鉄道上り本線（軌道中心）※中杭12m
接続時

地方鉄道下り本線（軌道中心）
RT-260H

150tクローラクレーン
0.7m³バックホウ

発電機
油圧ユニット

RT操作室
地方鉄道
下り本線

地方鉄道
上り本線

3×6 敷鉄板

富山駅高架橋「いたち川 B-P3」富山地方鉄道側・最近接杭配置図

5営業線への最接近現場の状況た場合でも、場所打ち杭では排土の仮プラント設備や排土置き場が不要のため省スペース施工が可能価された。

を与えると期待されている。

置きスペース確保やコンクリートミキ冬季のこの工区ならではの工夫とし観光面では、従来の北陸は関西の奥サー車など作業車両の多さがスペーて、継杭の溶接時にポリエチレン等で座敷としての色合いが濃かったが、北スを圧迫することが懸念された。その作製された特殊風防を用いているのも

陸新幹線開業後は首都圏をターゲット

点、回転杭であれば、重機類の配置も特徴である。大径・厚肉の鋼管の溶接にした観光戦略が盛んになるであろ

含めて回転圧入時の作業スペースはきは、プレヒートから完了までに長い作う。富山の立山・黒部のアルペンルー

わめて小さく、無排土であることから業時間を要する。ことに、低温で風雪ト、金沢の歴史・文化遺産への観光が、狭隘地での近接施工に適した工法と評のあるこの工区では溶接環境が厳しい

東京から 2 時間少々の距離となるのでものとなる。そこで、この特殊風防は寒ある。

過酷な気象条件に対応可能な特殊風防

冷地での防風対策を図ることで、鋼管また、商業都市・金沢が首都圏資本の低温化や着氷を避け、安定した溶接の視界に入ってくるということにもな環境を維持することに役立っている。

るだろうし、豊富な水資源と水力発電近接営業線への安全の配慮、冬季を背景に、製薬からエレクトロニクスの気象条件という過酷な諸条件をクまで伝統産業と先端産業がそろう産業リアしながら、スピーディーかつ省ス

都市・富山と首都圏との交流も、今以ペース、さらには環境にやさしいと上に活発になることは間違いない。

いうメリットもあわせて発揮しなが将来的には関東と関西をつなぐ一大ら、高速鉄道高架に鋼管杭の新工法で中継地点としての役割だけでなく、世ある回転杭が適用されている。富山鉄

界経済をリードするアジアへの窓とし道建設所管内で使用される回転杭は、ての役割など、今後の北陸地方躍進のφ800〜1600mm × t12〜27mm × L21

起爆剤として大きな期待が寄せられる〜43.5m、使用材は SKK490。杭本数合のが北陸新幹線である。

計は 1047 本となっている。

これまで、太平洋岸を中心に整備されてきた高速鉄道網が、いよいよ日本東西日本の大きな架け橋として
対アジアの日本海側拠点の一大インフラとして2014 年度末の長野－金沢間一括開業を目指して鋭意建設工事が進む北陸海側におよぶ。環境型社会の実現を目指して、モーダルシフトへの流れが進む中、北陸新幹線の基礎部分をフレキ
シブルな施工性と環境性能の高さで形づくっているのが、この回転杭工法である。

新幹線だが、東京から富山、金沢へ現行路線から 60 ～ 80 分の時間短縮にな
特殊風防で安定した溶接環境を確保る効果は、さまざまな面に大きな影響［写真提供：鉄道建設・運輸施設整備支援機構、富山市］

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