No.54
令和２年４月Apr 202080

JB 本四高速の活動

Activity of HSBE

瀬戸大橋（吊橋）の耐震補強工事

Seismic retrofit work on suspension bridges in
Seto-Ohashi Bridges

道路鉄道併用橋である瀬戸大橋の耐震補強工事は、2014 年から順次実施しています。そのうち、下津井瀬戸大橋（橋長 1,400m、鋼張出径間付単径間トラス補剛吊橋）、北備讃瀬戸大橋（橋長 1,538m、鋼 3 径間連続補剛トラス吊橋）、南備讃瀬戸大橋（橋長 1,648m、鋼 3径間連続補剛トラス吊橋）の吊橋 3 橋の耐震補強工事が、2020 年 2 月に完了しました。
当該橋梁における補強箇所は、鋼床版道路桁支承のうち、支点条件が固定の支承及び当該支承に隣接する横構です。補強対象となる支承数は、下津井瀬戸大橋で88 基／全 880 基、北備讃瀬戸大橋で 88 基／全 1088基、南備讃瀬戸大橋で 160 基／全 1160 基です。耐震補強工法としては、既設支承の耐力に対して作用する力が大きい場合は既設支承の耐力を期待せず、補強部材で力を受け持つ補完構造を、作用する力が小さい場合は不足する耐力を補うように補強構造を設置しました。
補強構造について、橋軸方向に対する補強では、橋軸方向に横トラスや道路桁支承を挟み込むような形で、縦桁の前後に鋼製ブラケットを変位制限装置として取り付け、橋軸方向に発生する支承反力を受け持つようにしました（写真－1、2）。橋軸直角方向に対する補強では、横トラスの上弦材の上側に、縦桁を左右から挟み込むように、既設支承の耐力補強となる鋼製ブラケットを取り付けました（写真－3）。
瀬戸大橋全体の耐震補強工事は、2020 年度末の完成を目指して引き続き実施しています。

The seismic retrofit works on the Seto-Ohashi Bridges,(combined road and rail bridges) started in 2014. The seismic
retrofit works on three suspension bridges, the ShimotsuiSeto Bridge, Kita Bisan-Seto Bridge, and Minami Bisan-SetoBridge were completed in February, 2020. The ShimotsuiSeto Bridge is a single-span stiffening truss suspension bridgewith a length of 1,400m. The Kita Bisan-Seto Bridge andMinami Bisan-Seto Bridge are three-span continuous
stiffening truss suspension bridges.
The elements to be retrofitted are the road deck bearings
which are fixed in either direction, and neighboring lateralbracings. The number of the bearings to be retrofitted is asfollows:
88 of all 880 bearings in the Shimotsui-Seto Bridge
88 of all 1,088 bearings in the Kita Bisan-Seto Bridge
160 of all 1,160 bearings in the Minami Bisan-Seto Bridge.
Steel brackets (restrainers) are installed as the bearing
retrofit in longitudinal direction, and seismic force istransferred to upper chords through the supplemental brackets(Photo-1, 2). If the existing bearings are seriously overloaded,
the supplemental members are designed to carry seismic
loads ignoring the contribution of the existing bearings. Asfor bearing retrofit in transverse direction, steel brackets are
installed on the upper chords as shown in Photo-3.
Seismic retrofit works on the Seto-Ohashi Bridges will befinished by the end of FY2020.

写真-1 支承補完構造（橋軸方向）
Photo-1 Complement of existing
bearings (longitudinal direction)

写真-2 支承補強構造（橋軸方向）
写真-3 支承補強構造（橋軸直角方向）
Photo-2 Reinforcement of existing
Photo-3 Reinforcement of existing
bearings (longitudinal direction)
bearings (transverse direction)

No.55

JB 本四高速の活動

Activity of HSBE

明石海峡大橋の動態観測による 20 年間の形状
管理

Monitoring of the shape of the Akashi Kaikyo
Bridge for 20 years

供用から 20 年が経過している明石海峡大橋には、大規模外力を受けた場合の長大橋の安全性評価を目的として、動態観測設備が設置されています。その一つとして橋体に設置されている GPS には、強風時・地震時以外の常時において静的な変位も計測できる特徴があります。この特徴を利用し、常時観測データを整理することで、長期間での形状変化の把握を試みました。
着目した観測データは、ケーブル温度と GPS から得られる桁中央鉛直変位で、供用当初から約 20 年間のデータを整理しました。
長期間の形状変化を把握するにあたり、日射による橋体の温度分布の影響や風荷重等を原因とするばらつきを除去するため、橋体が静穏な状態での観測値を抽出することにし、AM2：00 でかつ計測時の風速が 2.0m/s以下のデータを抽出しました。
各期間におけるケーブル温度（横軸）と桁中央鉛直変位（縦軸）の関係を図に示します。なお、縦軸のゼロ点は機器の設置・更新を行った時点で設定しており、工学的な意味はありません。温度が高くなることでケーブルが伸びて桁中央点が下がり、温度が低くなると逆になる様子がわかります。それぞれの変化の幅に注目すると、約 30℃の温度変化に対して鉛直方向に 2ｍ程度変動しており、この関係に経年での変化はないことがわかりました。このことから、ケーブル温度と桁中央点での鉛直変位の関係は供用当初からほぼ変化しておらず、橋体に大きな変状はないと推定しています。今後も長期間の維持管理のために、継続的な計測を実施した
いと考えています。

The Akashi Kaikyo Bridge, which has now been open to
traffic for 20 years, has monitoring systems to verify bridge
safety when large external forces are applied. The GPS
system on the bridge can measure static displacement innormal time except for strong wind or earthquake events.
Using the monitored data, the transition of the bridge’s shapehas been analyzed.
The data used for this analysis has been cable temperatureand vertical displacement at the center of the girder and thishas been measured for 20 years since the bridge opened. On
each occasion the data has been recorded at 2:00AM, and inorder to remove wind load effects, only data with wind speeds
less than 2.0m/s has been used. The effects of temperatureon the shape of the bridge can then be isolated.
The relationship between temperature in the cable andvertical displacement at the center of the girder in each period
is shown in the figures below. “Zero” on the vertical axis in
the figures was set each time the equipment was set orrenewed, so there is therefore no engineering relevance in theabsolute value of the vertical displacement. When thetemperature is high, the cable extends and the center of thegirder goes down, and when the temperature is low, the centerof the girder goes up. Furthermore, the relationship ofdisplacement to temperature has not changed significantly
over time. The vertical displacement resulting from atemperature difference of 30℃ remains fairly consistent about 2m. From this analysis it has been determined that therelationship between temperature in the cable and verticaldisplacement at the center of the girder has not changed since
opening to the traffic, and it can be inferred that the bridge
continues to behave normally.
The monitoring will be continued indefinitely.

図-1 各期間におけるケーブル温度と桁中央点鉛直変位の関係
Fig.1 Relationship between temperature in the cable and vertical displacement at the center of the girder in each period

No.55

国内プロジェクト

Project in Japan

大阪湾岸道路西伸部（六甲アイランド北～駒栄）の海上長大橋の橋梁形式について

Types of long span bridges in the Osaka Wangan
Expressway Western Extension (Rokko Island Kita– Komae)

大阪湾岸道路西伸部（六甲アイランド北～駒栄）は、大阪湾岸道路の一部を構成する道路で神戸市東灘区から長田区に至る延長 14.5km のバイパス事業です。本事業は、阪神臨海地域の交通渋滞や沿道環境などの交通課題の緩和を図るとともに、国際戦略港湾である阪神港の機能強化、災害や事故などの代替機能確保等を目的としており、国土交通省近畿地方整備局浪速国道事務所・神戸港湾事務所、阪神高速道路（株）の３者合同により事業を進めています。
本道路の大半は橋梁構造であり、人工島である六甲アイランドとポートアイランド（新港・灘浜航路部）及びポートアイランドと和田岬（神戸西航路部）の２つの海上区間において、大型クルーズ客船等多数の船舶が往来する国際航路を跨ぐ長大橋を計画しています。
これら長大橋の計画・設計にあたっては、高度な技術力と多岐にわたる専門知識が必要であることから学識者による「大阪湾岸道路西伸部技術検討委員会」（委員長：横浜国立大学藤野上席特別教授）を平成 29 年に設置し、構造・耐震・耐風・景観等の観点からご助言をいただき、橋梁形式の検討を進めてきました。今般維持管理性、景観性、地震動や地盤変位に対する構造冗長性等の観点から形式の比較検討を行った結果、新港・灘浜航路部については、最大支間長約 650m の 5 径間連続斜張橋（4 本主塔）、神戸西航路部については、最大支間長約 480m で 1 本主塔の斜張橋を橋梁形式の基本案として選定しました。
いずれの形式も世界最大規模となることから、今後は、それぞれの航路部での部材等の基本構造の詳細検討において、残された課題（とう曲による橋への影響について、詳細な検討と対策、風洞実験による耐風性の検証など）に対する検討を進めいく予定です。
なお、橋梁形式決定にあたっての経緯や検討結果については、令和元年 12 月に大阪湾岸道路西伸部（六甲アイランド北～駒栄）中間とりまとめ（Ⅱ）として公表しています。
(URL: https://www.kkr.mlit.go.jp/naniwa/prj/17/07-1.html）

The Osaka Wangan Expressway Western Extension(Rokko Island Kita – Komae) is part of the Osaka WanganExpressway. This ongoing highway project is a 14.5km longbypass from Higashinada-ku to Nagata-ku in Kobe. The
project’s goal is to ease traffic problems including congestion
and the roadside environment, enhance the function ofHanshin Port (an internationally strategic port), and to offer
an alternative route in disasters and major incidents. Theproject is jointly carried out by Naniwa National Highway
Office, Kobe Ports, the Harbors Office of the Ministry ofLand, Infrastructure, Transport and Tourism and Hanshin
Expressway Company Limited.
Most structures on this highway are bridges, and long-spanbridges are planned in two sections above international searoutes used by large ships - between Rokko island and Portisland (Shinko and Nadahama sea routes), and between Portisland and Wadamisaki (Kobe nishi sea route).
The study of suitable bridge types has been undertaken
taking into consideration resistance to earthquakes, wind, andthe environment by an expert committee - the “Technicalcommittee on Osaka Wangan Expressway Western Extension”(Chair: Fujino Specially Appointed Professor in Yokohama
National University). This committee was established in 2017as the planning and design of these long bridges needs hightechnical capabilities and broad technical knowledge. Aftercomparing bridge types from the viewpoints ofmaintainability, environmental impact and structuralresilience to earthquake motion and ground displacement, a5-span continuous cable-stayed bridge with four main towers
and maximum span of about 650m was selected for crossing
the Shinko and Nadahama sea routes. A cable-stayed bridgewith a single main tower and maximum span of about 480mwas selected for crossing the Kobe nishi sea route.
Since both will be amongst the longest bridges of theirtypes in the world, remaining issues (detailed influence ofground movements and countermeasures, verification ofwind resistance by wind tunnel test, etc.) for each structure
will be examined in detail.
The bridge type selection process was published inDecember 2019 as the interim report (Ⅱ) on Osaka Wangan
Expressway Western Extension (Rokko Island Kita –Komae):(URL: https://www.kkr.mlit.go.jp/naniwa/prj/17/07-1.html)

六甲アイランド

ポートアイランド側

ポートアイランド側
410

160

2730
390

2P6503P

390
4P

新港航路

灘浜航路
1P2P

290

207
650

650
1P

和田岬側
1180
480

3P

神戸西航路
4P

(単位:m)

図-2 連続斜張橋（新港・灘浜航路部）
Fig.2 Continuous cable-stayed bridges(Shinko and Nadahama sea routes)

図-3 1主塔斜張橋（神戸西航路部）
Fig.3 Cable-stayed bridge with single tower（Kobe nishi sea route)(単位:m)

No.55

海外プロジェクト

Overseas Ｐｒｏｊｅｃｔ

オーレスン橋の塗替計画

Repainting of Oresund Bridge

オーレスン橋の塗替えプロジェクトに関する最新情報です。開通から 20 年が経過し、全長 8km にわたる鋼桁区間の塗替を実施する時期になりました。塗替えを行う総面積は 270,000 平方メートルです。
今回の塗替えの方針は以下のとおりです。
・既存の塗装のうえに新たに上塗り塗装を施工
・経済的な施工を行うため、近接容易なアクセス手段を確保
・仮設足場の構築を避け、鉄道上空の高圧架線付近への安全なアクセス手段の確保
・塗替え施工中の交通遮断を行わない設計・製造工程を無事に終え、3 基の最初の近接作業車（塗装足場）が製作され、現地に設置されました。この作業車は大きく 2 つの部分から成り立っています。コンクリート床版の端部のレールから鋼桁に沿って吊り下げられた外面部分と、鉄道脇の非常用通路に沿って設置された手すりの上から鋼桁に近接できるように張り出しが設けられた内面部分とで構成されています。1 基あたり 10 ブロックより構成されるこの近接作業車の大きさは、31×14m で、一度に 270 平方メートルの面積の鋼桁の塗装を行うことができます。この近接作業車は 6 層にわたる足場より鋼桁の部材に近接することができます。また、8 時間をかけて橋の延長に沿って移動走行することができます。
塗替塗装の請負者との契約をすでに終え、気候条件が整えば直ちに近接作業車の移動方法の改善に向けた取り組みが開始される予定です。温度及び湿度の条件が作業条件を満たせば、今年の 4 月には塗り替えが開始される予定です。オーレスン橋公社は、さらに 2 基の近接作業車を発注し、夏頃には製作・設置が行われる予定です。オーレスン橋のうち、斜張橋部分については、別途、特別の作業車が設計される予定です。
今のところ、塗替計画は予算の範囲内で執行される見込みです。また当初は、20m／週のペースで塗替えを行う計画でしたが、概ね 40m／週で施工可能と予測されております。オーレスン橋の南側部材の塗替え完了時期は、2023 年とされております。
最後に今回の塗替えプロジェクトにおいて、環境に優しい水性塗料の採用に至ったことについて、大変満足をしております。
（オーレスン橋公社より情報提供して頂きました。
）

This is an update of the repainting project on the Oresund
Bridge. After 20 years in operation it is now time to repaint the8 km long steel girder. The total area to paint is 270,000 sqm.
The strategy is: Paint new topcoat on top of the existing paint.
 Establish easy access for cost-effective painting.
 Avoid temporary scaffolding and secure a safe accessto the girder close to the high-voltage overheadcatenary for the railroad.
 No permanent traffic restrictions during painting.
After a successful design and construction process, the firstof three Bridge Access Gantries (Painting platform) is now
manufactured and installed. The Bridge Access Gantry consistsof two modules. An outer module hanging from the topconcrete deck edge beam of the bridge, down along the steelstructure with an inner module that rolls up on the railing along
the railway emergency walkway. The complete ten module
Bridge Access Gantry measures 31 x 14 meters and allows
treatment of 270 square meters of steel structure when inposition.
The Bridge Access Gantry allows work on the steel structurefrom six-floor platforms covering the steel structure. Both theinner and the outer parts of the gantry can be moved along thebridge within 8 hours.
A painting entrepreneur has been contracted and as soon as
the weather permits, work on refining the methods of moving
the gantry will begin. We are planning to start painting in April
when the temperature and humidity are expected to be within
acceptable ranges. Oresund Bridge has ordered two additional
complete gantries to be installed and taken into production
during next summer. For the high bridge a specific gantry will
be designed.
So far, the project runs within budget and the forecast is
below the total budget. The project target to paint 20 meters aweek is now estimated to be close to 40 meters. The goal tocomplete the south side by 2023 remains achievable.
Finally, we are very proud to have found an environmentallyfriendly and water-based topcoat to use in this project.
(This information was provided by Oresundsbro Konsortiet.)

写真-4 近接作業足場の設置
Photo-4 Bridge Access Gantry installed