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218号目次The Grade Separated Junction Construction Plan through a Non-open Excavation Method
on Arterial Highways

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非開削工法による幹線道路の立体交差計画
小林和雄

佐藤大介

KOBAYASHI Kazuo

SATO Daisuke

株式会社 東京建設コンサルタント/ 技術第一部 / 部長

株式会社 東京建設コンサルタント/ 技術第一部 / 主任技師補

全国で年間に発生する交通渋滞

非開削工法は、従来から多くの工する。このため、施工時の周辺へのによる損失は、約 12 兆円、国民 1 人法が開発されてきているが、それら影響が少なく、かつ安全性に優れる当たり約 42 時間にのぼり、国民生はフロンテジャッキング工法に代表特徴がある。

活や産業活動に深刻な影響を与えされるけん引工法、推進工法、エレ本文は埼玉県の放射道路として整ている。この交通渋滞の一因としてメント推進工法、シールド工法及び備中の県道所沢掘兼狭山線と、首都建設工事による車線規制等のボトルメッセル工法等に分類できる。エレ圏の主要な環状道路である16号とのネックが上げられる。供用中の幹線

メント推進工法の 1 つに近年開発がアンダーパスにおいて計画した PCR

道路におけるアンダーパスの立体化進んでいる PCR 工法（Prestressed工法（箱桁トンネル形式では最大規模に対して、開削工法では車線規制、Concrete Roof method）がある。このの内空断面）の設計を紹介する。

施工時間の制約等が発生し、施工工法は小断面の矩形プレキャストコ性、安全性、経済性、環境性、交ンクリート桁を推進し、その桁を PC通性等に悪影響があるため、非開鋼線で横締一体化して完成形断面

狭山環状有料道路とその延伸の削工法が望まれている。の函渠を構築した後に内部を掘削

県道所沢堀兼狭山線は、国道 463 号

・設計速度： 60km/h

から首都圏中央連絡自動車道に直・平面線形： R=∞接アクセスする広域ネットワークを担う道路である。

1 ――路線の概要

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■図 3 −函渠断面図■図 4 −隅角部詳細図

2 ――国道立体計画の隅角部には鋼製エレメントを配置

国道 16 号は首都圏を取り巻く幹し、緊張作業空間として利用すると・縦断線形：最急勾配 I＝5％線道路であり、本区間の交通量はともに、RC 構造による剛な結合を・建築限界： H＝ 4.7m

48,000 台/日である。本アンダーパス

行い箱形のトンネル構造とするもの

狭山環状有料道路は、埼玉県西・交 差 道 路 ： 国 道 1 6 号（ 土 被りを開削工法で施工した場合は、施である（図 3）。

部の慢性的な交通渋滞解消と入間>2.5m、交角 75 °）、狭山市道、工期間が長期化することに加え、車比較検討の結果、本アンダーパス

川による狭山市街地の分断を解消

西武新宿線

線規制等により交通渋滞の発生が予は以下の理由で「PCR 工法」を採用すべく計画され、埼玉県西部の産業・国道交差部：内空（B）8.0m ×（H）測された。そのため交通に与えるした。

経済の発展及び周辺地域の生活を5.4m、延長 L=32.0m、B活荷重影響を最小限とする非開削工法を① 大断面を一括圧入する他工法に採用した。非開削工法の選定にあ比べ、小断面の桁を 1 本ずつ推支える重要な役割を果す道路として■図 1 −位置図■図 2 −全体平面、縦断図

●2

地質概要

整備されている。現在はその延伸

地質は地表より約 2.1m までが N

たっては「フロンテジャッキング工法」

進するとともに、桁上面に薄鉄板区間の県道が整備中であり、国道

値 4 程度の含水は少なく均一なロー「アール・アンドシー」及び「PCR 工のフレクションカットプレートを使

16 号から西武線までの 0.8km 区間

ム層で、その下は砂礫層である。

法」について比較検討を行った。

用するので、上面路盤の変状（路を立体交差として整備することが計

砂礫層はφ 2 〜 150mm 程度の亜円本 アンダーパスで 検 討 を 行 った画された（図 2）。

礫を主体として GL − 7m 付近の礫層

PCR 工法は、躯体となるプレキャス●1

中に粘土が混入し、GL−9m 以深にト桁（以下 PCR 桁）を並列推進した② PCR 桁の圧入に先行して角形鋼・路線名：一般県道所沢堀兼狭山線

は最大φ 400mm 程度の玉石が点在

後、頂版、側壁および底版の版単管を推進するので、礫、玉石、・道路区分：第 3種第 2級する。また地下水位は約 GL −9m の位にそれぞれ桁直角方向にプレスト支障物などにも対処可能である。

・幅 員： 3.25m × 2車線深さとなっている。

レスを導入して一体化を行う。4 隅③ 推 進した 角 形 鋼 管 を 同 断 面 の計画諸元

面沈下、周辺地盤の連行等）が他案よりも少ない。

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PCR 桁に置き換え、そのまま本所打ち高流動コンクリートによる閉合られるようプレストレス力を導入し体構造とするので、仮設、仮受方法を採用した。

た。また、鋼製エレメントと PCR 桁など付帯工程が不要であるうえ、●2とのずれせん断については、桁間

本国道立体工事は平成14 年 3 月にの解消、および埼玉県西部の交通構造解析を行うことが特徴となっている。

武線とを立体交差して所沢方面への通行が可能となり、周辺の交通渋滞

箱形函渠完成後に内部掘削を行

本 躯 体 は 箱 形 構 造 で あるの で、の目地部の状態とは異なり鋼との接PCR 工法による躯体工事が完了し、環境の改善に大いに役立つものと期うので、安全度の高い施工がで横方向の解析モデルはラーメン構造合になるため、鋼製エレメント側に現在は前後の開削部の工事が進め待している。

きる。とし、箱形構造を構成する各中間版取り付けたガイド金物のアングル材られている。本立体工事が完成する部および各隅角部について設計をにて、設計荷重作用時および終局

ことにより圏央道から国道 16 号、西（協力：埼玉県川越土木事務所、埼玉県道路公社）（写真提供：銭高組）

手方向にセグメント製作が可能で行った。

荷重作用時に対し抵抗するものとしあり、順次推進しながら一体化① 中間版部て設計を行った。

④ 鋼製エレメントおよび PCR 桁は長できるので、立抗を小さくできるなど経済的である。
⑤ PCR 桁および鋼製エレメントは、中間版部は桁部（桁中央位置）および目地部（目地幅中央位置）につ② 隅角部

隅角部に位置する角形の鋼製エレメントは、施工時において PC 鋼材いて行った。

工場で製作され現場に搬入する

目地部は桁と桁の間に位置し、プのプレストレス導入の作業空間を確ので高い品質が得られ、かつ現レストレスの導入により一体化され保するとともに、完成時にはコンクリ場施工の工期が他案より短縮でる重要な個所であり、桁部と形状がートを充填し、ラーメン構造の隅角きる。

異なる。曲げに対する照査は橋梁に部としての本体部材となる。従って、おけるプレテン中空床版橋の横手方施工中における鋼製エレメント単独

3 ――箱形函渠の設計向の手法に準じ、有効断面中空部での安全性を確認すると共に、完成●1より1 ： 3 の勾配を考慮した形状に形での充実断面としての照査を行な

箱形函渠は PCR 桁を横締し一体て算出した。FEM 解析によりプレスった。鋼製エレメントの強度、剛性化するが中空形状であるため、PCトレス分布を確認した結果でも、こ等は、エレメント内に鉄筋を配置さ鋼材の配置は桁の上下縁が PC 鋼材れとほぼ同じ勾配となっている。

れた状態で一体性を評価できること

設計計画の配置可能なスペースとなることか目地部のせん断に対する照査は、が確かめられている 1）。従って、鋼ら直線配置とした。また、ラーメン軸方向鉄筋等がないブロック目地の製エレメント部の曲げ応力の照査を構造であるため作用断面力に正負状態となっている。この部分にはガ行い、必要鉄筋を算出し、鋼製エが発生することから、編心を与えなイド金物のせん断耐力、コンクリートレメント内のアンカープレートからネい軸力配置とした。PC 鋼材は土中のせん断キーによる耐力およびプレジ定着によって必要鉄筋をエレメンおよび狭隘な空間での施工となるたストレスによる摩擦抵抗力等の耐力ト内に配置した。

め、グラウト・シースの不要なプレが考えられるが、設計荷重作用時③ 施工

グラウト鋼材（アフターボンド仕様）

および終局荷重作用時に対してはい主要工種の施工要領を図5に示す。

を採用するとともに、各桁の施工誤ずれも有効プレストレスによる摩擦

前に述べたように各小断面のエレメン差を考慮して、底版の一箇所は場抵抗力のみで作用せん断力に耐えトを推進し、躯体完成後に内部掘削■写真 1 −桁搬入

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〈参考文献〉
1）「PCR 工法箱形トンネル形式における遇角部補強に関する実験的研究:」プレストレストコンクリート協会
第 3 回シンポジウム論文集2）PCR 工法 箱形トンネル形式 設計の手引き：
URT 協会■写真 2 −鋼製エレメント内横締め施工①立抗一時掘削②上床版部 PCR 桁推進・緊張③立抗二次掘削⑤下床版部 PCR 桁推進・緊張④側壁部 PCR 桁推進・緊張⑥内部掘削

側 面 図■図 5 −施工順序図■写真 3 −立抗正面■写真 4 −函渠完成

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