Part 1

中京圏の人、モノをつなぐ環状道路の完成を支える回転杭工法
名古屋環状 2 号線（西南部・南部Ⅱ）建設工事
交通の分散導入効果やバイパス効果など、さまざまな機能を有することで大都市部の自動車交通を合理的に円滑化する環状道路。市民生活ならびに物流にとっても大きな期待が寄せられる環状道路の仕上げに向けたプロジェクトが、いま名古屋市の西南部で着手されている。交通渋滞が課題となる当該地域のモビリティ向上につながるだけでなく、1980 年代以降、営々と築かれてきた名古屋市外周部を巡る環状道路の完成に向けた工事となる。そんな、名古屋
環状 2 号線の高架基礎に用いられているのが、これまでも鉄道分野の高架基礎で数々の実績をおさめてきた回転杭工法だ。市街地施工に適した低騒音・低振動と無排土という環境特性と併せ、先端支持力の大きさなど合理的な杭設計が可能なメリットから採用されて道路分野での適用がすすめられている。

2

環状機能の仕上げとなる
最終 12km 区間

くりの愛知県 ” ら
しい物流動向だが、その動態の多名古屋環状 2 号線は、名古屋市周辺

くが愛知県北部方10km 圏内に位置する延長約 66km の面から名古屋港を環状道路で、自動車専用道路（専用部）目指して輸送されである名古屋第二環状自動車道（名ている特性があ二環）と伊勢湾岸自動車道のほか、一る。そのため、名般 部 で あ る 国 道 302 号 で 構 成 さ れ て

古屋港へ向けた物いる。このうち、専用部である名二環流交通の所要時間

は名古屋南 JCT から名古屋西 JCT ま短縮が期待されてでが 2011 年 3 月までに開通。残る、名おり、本事業区間

古屋西 JCT から飛島 JCT（仮称）の約の開通が強く望ま

12km の区間も 2009 年に整備計画が決れ て い る。ま た、定し、事業がすすめられてきた。そし物流交通が専用部て、2013 年 9 月より名古屋市西南部のへとシフトするこ

日光川にかかる飛島大橋周辺での橋梁とで一般部の大型本体工事が着手されている。

車両が減少し、住同区間は、名古屋市中川区島井町か民生活の安全や快ら愛知県飛島村木場 1 の延長 12.2km。

適性に寄与する。

片側 2 車線、高架構造の自動車専用道■名古屋環状 2 号線／路線・位置図

路で、名古屋西 JCT 南・富田・南陽・名四西（いずれも仮称）のインターチェ
ン ジ 4ヶ 所 を 設 け る 計 画 と な っ て いる。

災害時のライフライン
としても機能さらに、東日本大震災以降対策が強多面的な効果で
都市道路交通に貢献化されている、災害に強い道路機能確保にも大きく貢献する。この区間が位置する地域は、大規模浸水被害発生時この区間が開通することにより名古に水没の危険性が高い標高ゼロメー

屋環状 2 号線は、伊勢湾岸自動車道なトル地帯が広がる。現在、この地域のどと一体化した環状道路として完成す

第一次緊急輸送路は一般道路のみなのる。その結果、環状道路ならではの通で 30 年以内の発生確率が 60〜70％と過交通のバイパス機能が確立され、郊想定される東海・東南海地震などの大外部から名古屋都心部への交通を分散

地震発生時には輸送路が寸断され、支導入する効果が発揮され、事故、災害援・復旧機能確保が困難となる恐れが等の緊急時にも迂回誘導が可能となある。

る。

本事業で整備される専用部は高架構

渋滞の緩和が図られることにより愛造であるため、ゼロメートル地帯にお知はもとより中京圏の物流効率化にもける第一次緊急輸送路が確保され臨海寄与する。建設工事がすすめられてい広域防災活動拠点へ接続する道路網整る本事業区間の南端は、名古屋港でも備の強化に大きく貢献する。

最大規模のコンテナ物流拠点である飛以上、自動車交通の利便性向上、物島ふ頭に直結している。名古屋港は外流支援、そして災害時の道路機能強化

貿貨物量で全国第一位である上に、名というさまざまな効果を期待されなが古屋港から出荷される海上貨物の約 7ら、名古屋都市圏の広域環状道路の仕割が愛知県の出荷製造品になってい上げとなるのが本事業区間の建設工事る。となっている。

製造品出荷額が全国一位の “ ものづ■専用部／一般部の構造図■名古屋環状 2 号線完成による効果■本事業並行区間（国道 302 号）の交通状況

3すぐれた環境性能に加え、合理的な杭工法を採用

道路分野で初の大規模採用となる回転杭工法
名古屋西 JCT から飛島 JCT（仮称）の専用部延長は約 12.2km。その構造は、現在供用されている一般国道 302号の中心付近に連続した 2 階建て構造の高架橋として建設される。全区間に設けられる橋脚数は約 320 基にものぼるが、その多くの基礎工は大径鋼管杭を用いた回転杭工法により施工する。
回転杭工法とは回転貫入を容易にする羽根を先端に溶接した鋼管杭を、主に全周回転機で回転させながら地盤へ貫入させる工法で、これまでにも北陸新幹線など鉄道分野で多くの実績を上げている工法である。その特徴は、全周回転機による低騒音・低振動施工と、無排土施工による環境影響低減である。さらには、杭先端の羽根による大きな先端支持力を活かして杭径を小さくする、あるいは杭本数を削減できるなどの経済性も期待できる。
これまで適用されてきた鉄道分野に続き、平成 24 年 3 月の「道路橋示方書・同解説」にも設計・施工に関する事項が追記され、今後、広範な分野への採■延 長 12.2kmの名古屋環状 2 号線、西南部・南部
Ⅱ事業区間用が期待されている鋼管杭工法である。

低騒音・低振動・無排土施工で環境に貢献
名古屋環状 2 号線・名古屋西 JCT〜
飛島 JCT（仮称）の高架橋本体下部工

正面図

内回り

外回り

CL
▽ 14.545▽ 14.545

19000

300
3000

2800

8635

8560
14060
300
3000

梁、柱コンクリート
30-8-25BB

500

施工基面
▽ 0.618▽ -3.320▽ -3.320

200100

3000

3000

100

3000

底版コンクリート
30-8-25BB

3000▽ -0.320

工事用道路

3000

▽ -0.320

20010014275

一般部外回りP173橋脚(計画)3007400

1140 1500

3000

6060

▽ 10.955

2500

60▽ 11.015
G1▽ 10.740

1500

8800

300
500

2170

▽ 10.800

425

575

4400
7400

13800

7965
完成時整形面G2

2000

2500603000
135408040

2800

4800
60

4910

G2
▽ 10.480
5.0%
1500▽ 10.005

13325

2500

860 1500

60

5.0%

G1
▽ 10.220▽ 10.540▽ 10.280

2500

4800
60

2320

▽ 10.065

回転杭 φ800
L=34.0m n=19本
800
100

6X2133.3=12800

800

14400

100

均しコンクリート
18-8-40BB,t=100
基礎材
RC-40,t=200

杭配置図
14400
500 3000
800

7400

3000

6X2133.3=12800

500
800

4000

800
2X2950=5900

7500

1750

°
90

800

1750

CL

4326

No.423+ 2.000■梅之郷地区橋脚・正面図および杭配置図

4■梅之郷地区橋脚での回転杭貫入状況

P3L

P4L

Ａｓ

P2L

市道小川１３号線

0.1

0.4Ａｓ

３２６－Ａ
５０３－ＡＡｓＡｓ

３２５の３Ａｓ

Ａｓ
4.1

Ａｓ

６３．０ｋｍ3.5302号本線

2.8

3.8

函1号

屋市港区小川地区、および4.3

は、平成 25 年 9 月より名古3.0

飛島村梅之郷地区などの日

６３．０ｋｍ渠3.5

光川両岸から着手されてH=3.70

1.9川地区で施工された橋脚

Ａｓ

い る。平 成 25 年 12 月 に 小

10.0％

H=2.2010.0％

2.1

H=0.70で は、φ800mm × t12mm

2.5× L33.0m の 鋼 管 杭 が 左 右工事用道路

６３．０ｋｍＡｓ

0.0３２６５０３－ＡＷＣ-0.3Ａｓ

３０３５０３－ＡＡｓ

ＡｓＡｓ

Ｇ-0.60.1Ａｓ

0.7-0.8Ａｓ

亡失-0.6SKK490）が計 19 本打設された。

P2RＡｓ

L34.0m の鋼管杭（いずれも■小川地区橋脚・施工配置図

0.2は、φ800mm × t12mm ×

側道Ａｓ

之 郷 地 区 の P171 橋 脚 で３２５の３2 基 の 橋 脚 に 計 32 本。梅

施工性に大きく寄与している。もちろ小川地区橋脚の施工現場は一般国道

ん、発生残土の処分費等が軽減できる

302 号が併走し、西側約 20m には一般ことから経済的であり、環境特性にも住宅なども点在する市街地での施工環大きく貢献している。

境になる。そのため、施工ヤードは通常よりも狭小となり、たとえば下杭・中杭・上杭の 3 本を現場溶接して打設する鋼管杭は 1 セットしか施工現場に仮置きできないなど、限られたスペースでの施工が求められる。

精度確保、省スペースなど
すぐれた合理性
小川地区橋脚では、下杭 9.0m・中杭12.0m・上杭 12.0m の 1 セットをほぼ 1左右門型の橋脚では、効率的な杭施日工程で打設している。約 12km の工工が行えるよう全周回転機 2 機を用い

区全般の地質条件は、砂層と粘土層がて同時並行で回転杭の貫入が行われて交互に入り混じった沖積層が広範囲にいた。鋼管杭を打設する施工者の所感ひろがり、支持層も硬く締まった細かとしては、第一に低騒音・低振動といい砂層だ。そのため、回転杭の特性をう特性に大きなメリットを感じるとい活かして貫入は順調に行われているう。打設にかかる作業時間帯は 8 時すが、地表から 1〜2m の層に玉石等の障ぎから最大 19 時まで。一般住宅や特別害物が散見されるので、その場合は回の貫入はパソコンを用いて回転トルク

養護老人ホームなども隣接する現場で転杭の先端の障害にならないように事などと N 値との関連データで管理さは、近隣環境への配慮にもっとも神経前に取り除くことが注意点だという。

れているが、鉛直精度はトランシットを使うところだ。そのため、低騒音・そうした環境条件での施工性は、支で二方向から随時確認する。他の杭施

低振動で安定した施工が可能な回転杭

持層への最終根入れは 1〜2 時間程度

工法は施工者にとっても大きな安心感を要するが、それまでの下杭・中杭のがあるという。

貫入は 30〜60 分程度とスピーディー

一方、鋼管杭の打設後に残土が発生だという。回転杭の特性として、鉛直しない特性も排出土の仮置き場が不精度の確保が容易だというのも施工者要となり、限られた作業スペースでのからの所感としてあげられる。鋼管杭■左右 2 基の基礎を同時施工する■全周回転機の移動、設置の状況■小川地区橋脚・正面図および杭配置図■名 2 環で採用されている回転杭の先端形状5道路分野への本格的な適用で可能性広がる回転杭工法

工と比較しても回転貫入する工法であることから、正回転・逆回転の切り替えで鋼管杭の引抜き対応も容易である。そのため、地中に障害物や硬い地盤があった場合でも貫入の修正がフレキシブルなため、杭の鉛直性も高い精度を確保しながら施工がすすめられている。
市街地施工に心強い低振動・低騒音、た無排土工法。加えて、コンパクトな全周回転機をもちいた省スペース性と、回転杭ならではの高精度で合理的な施工性など、数々のメリットを発揮しながら施工がすすめられている。

道路橋示方書記載も併せ、広がる適用の可能性■杭先端の貫入状況

名古屋都市圏交通の合理化や物流支低騒音・低振動、無排土という環境援、そして将来予見される災害時の緊特性を最大のメリットとして採用され急輸送ルートなど、多面的な目的と効た回転杭工法は、本事業への大規模な果を期待されながら建設が進む、名古採用事例により裏付けられた合理的で屋環状 2 号線。名古屋都市部、および高品質な鋼管杭施工により、今後、ま郊外部との円滑な道路交通網を確立す

すます道路分野をはじめとした多方面るのみならず、中部国際空港や東名阪への適用が期待されている。

自動車道、東名高速道路など広域の交通アクセスにも密接する重要な環状道路の完成が、中京圏の各方面から期待されている。

■回転杭工法の低騒音・低振動の特性が有効な施工現場

6■小川地区橋脚、回転杭の建込み、および貫入の状況

そして環境特性にも経済性にもすぐれPart 2

地震による液状化と津波に備える海岸堤防で本格化する鋼矢板二重式工法
仁ノ海岸堤防改良工事

高知県中央部に位置し、土佐湾の湾奧部にあたる東西約 30km の砂浜海岸である高知海岸。その中央部には月の名所としてよさこい節にも歌われる、桂浜が観光名所としても有名だ。その高知海岸で平成 24 年より、地震・津波対策を目的とした海岸堤防の液状化による沈下対策工事が進められている。そのうち、液状化による堤防の沈下量が大きいと想定された工区では広幅鋼矢板二重式工法が採用され、海岸堤防としてはこれまでにないスケールの大きな適用事例となっている。

2012 年 9月、県道に隣接した工区での打設の状況

7硬質地盤、省スペース等制約をクリアした工法

巨大地震の液状化による堤防沈下対策
月の名所、また坂本龍馬像で有名な桂浜から西へ約 9km。四万十川に次ぐ、高知県第二位の河川である仁淀川の左岸河口に位置するのが延長約1400m の仁ノ海岸だ。今後 30 年以内の発生確率が 70％といわれる南海トラフを震源とした地震で、海岸堤防の液■これまでの主な地震の発生サイクル状化による沈下が大きいと想定された地区である。

立てるような工法は採用できなかっ来たるべき南海・東南海地震が発生た。さらに、台風シーズンを中心に越した場合、高知県全域で最大 2m の広波等の発生も多いことから、液状化対域沈下を起こすものと想定された。既策の工期中も既存堤防の機能を活かし設の堤防高さは T.P.10.26m。設計段階ながら施工を行う必要があるなど、数で高知県が設定した津波高が 8m だっ多くの制約条件があった。

たため、先の広域地盤沈下 2m が起った場合でも既設の堤防高を変えないま
ま、津波高に対処できる液状化対策として工法が検討された。

鋼矢板二重式工法の門型断面で液状化抑制

こうした検討の背景には、仁ノ海岸

こうした諸条件をもとに工法検討がの特徴として堤防背後には主要県道となされた結果、総延長約 1400m の仁ノそれに続く住宅地が近接し、侵食海岸

海岸の堤防改良工事では 2 通りの工法であることから堤防を引いたり前出しが採用された。ひとつは、仁淀川河口したりすることが不可能であったことがあげられる。また、現場一帯はウミガメの産卵地であるため、砂浜を埋め■改良工事前の既設堤防■現場位置図、および全体平面図

8

に隣接した西側地区の延長約 710m0の第一期工区で、広幅鋼矢板二重式1工法が採用された。ここでの施工の
海 側打設し、鋼矢板上部をタイロッドで陸 側タイロッド

既設護岸取り壊し

4の断面構造による地盤の締切り効果7を最小限に抑制する。この結果、堤防の沈下を防ぎ、高さを維持することで越波・越流による破堤を防ぐと

県

道

消波根固ブロック

50

1148584粘土混り
砂礫

11礫混り砂10転石φ500〜φ800
液状化層

6500

23221324

砂質礫

1415期待される。

41112

広幅鋼矢板 Ⅳw型
L=15.0 m〜16.5 m

で、津波の作用力にも耐えることが礫混り
シルト質粘土転石
φ500〜φ800

59盛土

ともに高靱性の鋼矢板を用いること

一方、東側の延長約 700m の第二期

40

礫質土

56ある砂層が地震時に液状化すること

30

73緊結する。この鋼矢板を用いた門型で、堤防天端より約 7〜10m の深さに

20

62

概要は、護岸の海側前面と背面におおむね 6.5m 間隔で鋼矢板を二列に10

コンクリート1726(m)■第一期工区／標準断面図、および土質柱状図

工区では堤内地盤高が高いことなどから堤防の液状化による沈下量が西側工区よりも小さく想定された。そのため、この工区では消波ブロックによる押え盛土工法が採用された。

転石層の存在で
硬質地盤クリア工法を採用
平成 24 年 3 月 よ り 着工された西側■鋼矢板二重式工法による効果■打設済みの鋼矢板に併走することで施工性と省スペース性を両立させた圧入機の第一期工区で使用されたのは、広幅鋼矢板Ⅳ w 型 15〜16.5m。着工当初は前面に鋼矢板を圧入する。

ウォータージェット併用のバイブロハ

施工上、大きなポイントンマーで打設される予定だったが、着となるのは鋼矢板建て込工後に地中に直径 500〜800mm の転石みのための削孔精度だ。二層が存在することが分かり、急遽、打列の鋼矢板をつなぐタイ設方法が変更された。硬質地盤クリアロッドの許容誤差は 8cm。

工法とよばれるもので、転石や岩盤なつまり、二列に打設した鋼ど N 値 50 以上の硬い地盤をオーガー

矢板の水平方向の施工誤で砕きながら直径 700mm の孔を先行差は、それぞれ± 4cm 以内して掘削する。その後に、鋼矢板を建にとどめなければいけないということ行うことで工程を守ることができた。て込む工法で全国に約 70 機しかないになる。施工の現場では、転石の大き硬質地盤への圧入という課題を除け専用の圧入機が、この工区に 7 機集めさや量などに応じてオーガーのトルクば、県道境界に隣接した防護柵から 1られて施工が行われた。

■第二期工区／標準断面図や削孔速度を制御しながら、慎重な作〜2m という狭い作業スペースで既設ただし、その準備のための時間がか業が続けられた。専用機にはさまざまの堤防を取り壊しながら、法勾配の急かり先行する県道側・堤防背面の矢板な施工データをリアルタイムに表示すな斜面でも足場を確保しやすい自走式打設は 8 月からのスタートとなった。

る機能が備わっているが、削孔の方向の圧入機で施工できた硬質地盤クリア

施工手順は、まず県道側・堤防背面のの予測などはオペレーターの技量に負工法は、この工区の条件下では最大限コンクリートを撤去し、鋼矢板を圧入うところが大きかったという。そのたの施工性を発揮し、結果的に急速性とする。背面から施工するのは、工事期め、削孔に 1 時間かかることもあり、経済性を両立した事例となった。

間に台風等の接近があっても堤防機能一日当りの鋼矢板打設量は 5〜6 枚程を維持するためだ。そして、次に堤防度だったという。早朝や夜間の施工も9

鋼矢板の粘り強さで海への備えも頼もしく工事終了から約 1 年。景観にも配慮して化粧パネルで美しく被覆された堤

硬質地盤クリア工法による鋼矢板打防外観からは、いまや内部の構造はう設が平成 24 年 8 月にはじめられた仁ノかがえない。しかし、施工中のようす

海岸・第一期工区は、11 月中旬にすべを知る近隣住民からは、高靱性の鋼矢ての鋼矢板の打設が完了。延長 710m

板が使用されたことで強靱な堤防に生の区間に約 2400 枚・計 4000t の鋼矢板まれ変わったことを頼もしく感じていが使用された。その後、法覆護岸施工る声が多いという。中長期的に高い確や消波根固めブロックの設置などが行率で起こりうる、大地震と海岸部でのわれ、平成 25 年 3 月にはすべての工事大津波。海岸堤防の対策工にスケールを終えている。また、平成 25 年 11 月よ

感をもって鋼製の基礎材が適用された

り仁淀川右岸の河口部に隣接した新居

嚆矢として、今後、全国の同様のケー工区約 700m で既存堤防の液状化対策スの範となる可能性を秘めている。

工が、同様の鋼矢板二重式工法で着工されている。
本プロジェクトは、既設の堤防をそのまま活かしながら地震による液状化対策と津波の波力による越流・破堤対策を、限られた施工スペースと硬質地盤環境下での施工性■仁淀川右岸、新居工区の位置図■専用圧入機を7 機同時施工することで工期のスピードアップがはかられた10をクリアしながら行われている。

海岸堤防に鋼矢板の
大きな可能性拓く■化粧パネルが施されウミガメもPRされる堤防の現況