（一社）建設コンサルタンツ協会近畿支部
第56回（令和5年度）研究発表会 論集№005（一般論文発表 構造系）

自然災害等により被災した橋梁を代替する応急組立橋の計画・設計
セントラルコンサルタント（株）

酒井 宏紀

論 文 要 旨
本論文は，災害時に緊急輸送路としての機能を確保するため，和歌山河川国道事務所管内における洪水・土砂災害・高潮・津波等により被災した橋梁の代わりに現地で短時間に組立できる応急組立橋の詳細設計内容について述べたものである．管内の緊急輸送路指定の管理橋梁に対し，災害発生時の被災リスク評価を行い，高リスク橋梁を対象とした応急組立橋の活用検討や交通量解析に基づく迂回路の調査を行った．橋梁形式は下路式鋼鈑桁橋を採用し，主桁ブロックの組合せにより支間長 10～60m に対応可能な構造とした．細部構造として，補強桁を使い分ける主桁構造や載せかけ構造とした横桁形態，それらの添接方法の検討，機能分離型の支承構造や現場での識別を容易にする部材の塗装塗分け等を検討した．また，送出し工法を基本とした架設計画，応急組立橋の部材を保管する保管庫の仕様や QR コードによる部材の識別方法，維持管理に対する摩擦接合面の防錆対策を検討した．
キーワード：下路式鋼鈑桁橋，被災リスク橋梁，送出し工法，載せかけ構造，QR コード

ま え が き日本は，地理的・地形的な条件から，地震・豪雨・津波(2)近畿地方整備局管内の配備状況等による自然災害が発生しやすい国土となっている．自然①近畿技術事務所

災害の激甚化や近い将来に発生が予想される南海トラフ

用地内の保管庫に配備される応急組立橋 2 橋のうち，昭地震等によって被災の恐れのある橋梁に対して，人命救助

和 45 年式のものは A 活荷重対応のため使用しておらず，や孤立地域の解消，被災後の生活に関わる既設橋の仮復旧

平成 11 年式の 1 橋(※適用支間 16～40m)が災害時に貸出さといった観点から，早期に道路啓開・復旧が可能な仮設橋れている．

として，応急組立橋のニーズが高まってきている．

②紀南河川国道事務所
紀勢線出張所に緊急仮設橋 1 橋(※適用支間 12～57m)が１．はじめに配備されており，管内の緊急災害に備えたものであるため，(1)応急組立橋の位置付け他機関への貸し出しは行われていない．

災害時に交通上重要な道路の迂回路や被災橋梁の代替路として利用される橋として，表－１に示すような緊急仮(3)要求性能の整理設橋，応急組立橋，仮設橋がある．これらは被災後の建設

本業務の実施に先立ち，設計・施工上の留意点や防災訓現場により求められる性能が異なる．

練を踏まえた管理・施工上の課題点など，貴重な情報が蓄積されている近畿技術事務所及び紀南河川国道事務所へ

表－１ 仮設橋の区分と求められる性能
種別のヒアリングを実施し，本業務における応急組立橋の要求性能を明確化した．また，応急組立橋を現地に早期に整備

内容

被災直後の人命救助・輸送・避難の通路確保
緊急仮設橋 に特化した形式であり、短期間での架設、安(官)全面は最小限、耐久性は考慮しない条件で計画される。
被災橋の復旧までの地域物流を支える目的と応急組立橋 した形式であり、復旧までの3～5年程度の期(官・民) 間に一般供用するため、安全性、利用性、ある程度の耐久性が求められる。
機能は応急組立橋と概ね同じであるが、メー仮設橋(民) カー既製品であるため、現地条件や支間長によっては利用が制限される。

して迅速な災害支援につなげることや，様々な架橋条件に適用させて利用性を高めることを目的とした付加機能についても整理し，これは構造細目の工夫により可能な限り達成することを目標とした．
a)ヒアリングの実施内容
設計上の留意点や改善点の把握，災害時の連携等について，ヒアリングを実施した．また，併せて配備済の応急組立橋及び緊急仮設橋に関する資料借用や保管場所の視察を行った．

－ 18 －

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b)整理した要求性能

国道 42 号 新広橋 (洪水／橋脚の傾斜・転倒)①“早期”架設を可能とする設計

国道 42 号 山田橋(旧) (洪水／橋脚の傾斜・転倒)

応急組立橋の目的が一般供用を考慮するものであるた国道 42 号 海南橋 (津波／浮力，波圧)め，緊急仮設橋と同等の迅速性は求めない

国道 42 号 中津川橋 (津波／浮力，波圧)②必要なボルト本数の削減
添接部等のボルトの耐用期限や，組立訓練時に使い切り(2)被災直後における緊急輸送路確保のシミュレーションとなり再手配に時間を要することに配慮

図－１に示すように，被災リスク橋梁と災害時の啓開ル③繰返し利用可能な材料の適用

ートの重ね合わせを行い，橋梁の被災により影響を受ける使い捨てとなる特殊材料は使用せず，資材調達や維持管啓開ルート上に被災リスク橋梁が位置するか確認を行っ理の容易性に配慮た．その結果，全ての被災リスク橋梁に対して，橋梁が通④シンプルでメンテナンスしやすい構造行不可となった場合も橋梁前後の IC 等から重要拠点への熟練工作業の軽減，輸送や架設，設備維持作業の手間をアクセス性が確保できることを確認した．

削減
松下橋

２．緊急輸送ルート確保の検討
和歌山河川国道事務所管内の橋梁に対する災害別の被災リスク橋梁を整理し，応急組立橋が必要となる箇所を設定の上，緊急輸送ルートや防災拠点等を考慮した災害時啓開ルートとの位置関係を把握することを目的に検討を実中津川橋施した．

海南橋(1)被災リスク橋梁の評価方法と抽出

山田橋(旧)a)対象とした災害
管内の地理的状況を踏まえ，津波，洪水，土砂災害を対新広橋象とした．なお，その他の災害として，高潮は津波評価で代表できること，地震は管内の緊急輸送路の橋梁が耐震対策済であることから対象外とした．
b)被災リスク橋梁の定義
図－１ 被災リスク橋梁と啓開ルート

本検討で定義する「被災リスク橋梁」とは，「災害の被災により橋梁の機能が喪失するおそれがある橋梁」とし，管内橋梁の被災リスクを評価した．

(3)復旧段階における迂回路の調査

c)災害別の評価方法

a)迂回路の調査
被災リスク橋梁について，被災橋梁の復旧段階において・津波：L2 地震動に対する抵抗性の評価
鉛直方向／津波による浮力と上部工重量の対比利用が可能な迂回路が確保できるか調査した．

水平方向／津波による波圧と支承耐力の対比

車線数，最小幅員，通行規制の有無，迂回路上の橋梁の・洪水：以下の被災パターンによる高リスク橋梁の抽出評価，沿道の評価を行い，橋梁毎に迂回路調査票を作成し①流水圧による橋桁の流出リスクた．その結果，条件を満たす迂回路の候補がある橋梁は松②護岸浸食による橋台の転倒・傾斜リスク

下橋及び中津川橋の 2 橋であった．

③河床洗堀による橋脚の転倒・傾斜リスクb)迂回路候補に対する交通量解析抽出した迂回路候補について，交通量解析に基づく混雑・土砂災害：わかやま土砂防災マップの特別警戒区域への該当有無
d)災害別被災橋梁の評価
津波，洪水，土砂災害別に被災リスクの評価を行った結果，以下の 5 橋を被災リスク橋梁と判定した．
国道 24 号 松下橋 (洪水／橋脚の傾斜・転倒)

度評価を行い，現橋復旧までの長期利用が可能か検証を行った．検証方法に用いる交通量データは，H27 道路交通センサス断面交通量とし，被災後の復旧期間であるため，通過交通は高規格道路で負担する条件として地域内交通量に着目した交通量解析による混雑度把握を行った．混雑度－ 19 －

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は 1.25 を基準とし，1.25 未満であれば，長期利用可能な件で，特殊な施工重機を必要とする工法を避けた架設工法迂回路と判断する．の優先順位を検討した．その結果，交差河川への影響がな

交通量解析の結果，候補の迂回路は混雑度 1.25 を超え，く小型重機で架設可能な「送出し工法」を最優先で選定し，慢性的な渋滞が発生することが確認できたため，代替可能次点で「クレーン架設(一括架設)」，やむを得ない場合にな迂回路はないと判断され，応急組立橋の整備が必要とな「クレーン架設(ベント併用)」を選定する方針とした．

る結果が得られた．

b)比較案に応じた架設工法の設定
最大支間長 60m を対象とした比較検討案に適用可能な架３．橋梁形式及び架設工法の検討

設工法の整理を行った結果，鈑桁・箱桁系は「送出し工法(1)設計条件の整理(手延べ桁)」，トラス系は「クレーン架設(ベント併用)」

設計条件を表－２に示す．とした．
c)送出し架設の概要

表－２ 設計条件

送出し架設は，図－２に示すような送出しヤードの整備

内容や送出し装置を配置した後，手延べ桁，主桁の組立を行い，

H24.3

道路橋示方書・同解説

H24.4

設計便覧(案)

順次送り出しを行う．手延べ桁は対岸ヤードに到達した後

項目
適用基準

道路規格 第3種第4級相当(一般国道の最低限の規格)

は，クレーンにより順次撤去する．桁が所定の位置まで送設計速度 V＝50km/h(応急組立橋供用中)り出された後は，必要に応じ横取り移動のうえ，ジャッキ支間長により降下させる．なお，送出し架設の最大片持ち時に転

L＝10～60m程度

幅員構成 W＝6.5m(0.50m＋2.75m＋2.75m＋0.50m)
道路条件

荷重条件

防護柵

B種の車両用防護柵(ガードレール)

橋面処理

横断勾配はLEVEL
すべり止めの薄層舗装(t＝6mm)

ｱﾌﾟﾛｰﾁ
取付

6%を標準とする
縦断曲線の設置を考慮しない

活荷重

B活荷重(衝撃考慮)、群集荷重倒に対する安全率(1.2)を確保するため，カウンターウェイト(覆工板及び大型土嚢)を主桁端部に載荷するものとした．

地震荷重 考慮する(KH=0.20、KV=0)
たわみ

許容たわみL/500

輸送条件 10t積トラック(特認を考慮する)を基本
輸送
ルート
施工条件

輸送可能
部材寸法

高規格道路IC→第一次(第二次)緊急輸送路【県管理国道】
高さ：H＝2650mm
幅：B＝2700mm
長さ：L＝9670mm

図－２ 送出し架設の設備

架設条件 25t吊ﾗﾌﾀｰｸﾚｰﾝでの架設または送出し工法
現地想定 橋脚無視、橋台については利用可能(4)橋梁形式の選定
前述した比較対象橋種に対し，比較検討を行った結果を(2)橋梁形式の比較対象橋種の抽出

表－３に示すが，以下の理由より総合評価で優位となる

応急組立橋の「軽量」，「繰り返し利用可能」，「輸送の重量制限」等の要求事項を満たすため，「鋼橋」を基本「第 1 案：下路式鋼鈑桁橋」を採用するものとした．とし，以下の 4 案を比較対象橋種とした．

＜理由＞

・第 1 案：下路式鋼鈑桁橋(紀南河川国道事務所配備)

・第 2 案の鋼箱桁案は，鋼鈑桁案と比較して鋼重が大きく

・第 2 案：下路式鋼箱桁橋(設計便覧(案)より抽出)(15%増)経済性に劣るほか，主桁添接に箱桁内作業が出・第 3 案：下路式ﾜｰﾚﾝﾄﾗｽ橋(近畿技術事務所配備)るなど施工性にも劣り，鈑桁案に対して優位性に乏しい

・第 4 案：上路式ﾄﾗｽｶﾞｰﾀﾞｰ橋(近畿技術事務所配備)ことから推奨し難い．
・第 3 案，第 4 案のトラス系橋梁は，クレーン架設(ベン(3)架設工法の設定ト併用)となるため，河川内に中間杭橋脚を設置する必a)架設工法の検討対象と優先度要があり河川環境(治水，水生生物)への影響があること，応急組立橋の設計コンセプトである「早期架設」に加え，クローラクレーンの分解組立ヤードの確保が必要なことから推奨し難い．

任意の地形や交差物件で架設可能なことを満足させる条－ 20 －

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表－３ 橋梁形式比較表
比較案
第1案

側面図

総合評価
維持
管理性
(50)
(15)
(15)
(10)
40.7
13155維持
経済性 構造性 施工性
管理性
(50)
(15)
(15)
(10)
31.6
13
135
維持
経済性 構造性 施工性
管理性
(50)
(15)
(15)
(10)
44.5
848維持
経済性 構造性 施工性
管理性
(50)
(15)
(15)
(10)
50.0
835
経済性 構造性 施工性

下路式
鋼鈑桁橋
第2案
下路式
鋼箱桁橋
第3案
下路式
ﾜｰﾚﾝﾄﾗｽ橋
第4案
上路式
ﾄﾗｽｶﾞｰﾀﾞｰ橋

４．細部構造の検討

景観性
環境性
(10)
7
景観性
環境性(10)
8
景観性
環境性
(10)
6
景観性
環境性
(10)
4

合計(100)
80.7
合計
(100)
70.6
合計
(100)
70.5
合計
(100)
70.0

表－４ 主桁と補強桁の添接方法の比較(1)主構造の検討

第1案：I断面

第2案：T断面

主 桁：4.54t
補強桁：3.37t
合 計：7.91t

主 桁：4.57t
補強桁：1.91t
合 計：6.49ta)主桁の断面構成
長スパンの場合は大きな主桁断面を必要とするが，中～小スパンの場合は必要な主桁断面は小さくて済むため，図－３に示すような「主桁＋補強桁」の断面構造を支間に断面図応じて使い分ける方針とした．
パターン①：支間 42m 超・・・・主桁＋補強桁
パターン②：支間 42m 以下・・・主桁断面のみ

鋼重(1ﾌﾞﾛｯｸ6m当り)(1.22)(1.00)

接合ﾎﾞﾙﾄ本数

HTB M22 76本HTB M22 50本(1.52)(1.00)

評価△○採用

表－５ 主桁添接方法の比較
図－３ 主桁断面図

第1案
摩擦接合(ｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ仕様)

第2案
摩擦接合
(WEB添接板分割)

第3案
引張接合
(載せかけ構造)b)補強桁の形状
主桁との接合方法を含め，表－４に示す I 断面(フランジ接合)と T 断面(ウェブ接合)の比較検討を行い，経済性に優れ，ボルト本数を削減できる T 断面を採用した．

ボルト
配置図(WEB側)(2)接合部の検討
a)主桁添接部
主桁同士の接合方法について，表－５に示す 3 案比較を行った結果，入手難度が高い特殊ボルトを使用せず，ボル規格
ボルト諸元(1ﾊﾟﾈﾙ)

ト本数の削減が可能な第 2 案：摩擦接合(WEB 添接板分割)を採用した．

評価b)横桁添接部

M22 F10T

規格

補強材：172本
本数

主桁：408本

合計：580本

M22 F10T

規格

補強材：160本
本数

主桁：328本

合計：460本

M24 SHTBHX
補強材：132本

本数

主桁：150本

合計：280本・ﾎﾞﾙﾄ本数が多い
・WEB添接板が大きく施工性に劣る

・標準的なﾎﾞﾙﾄで入手が容易
・ﾎﾞﾙﾄ本数が第1案と比べ約20%低減

・ﾎﾞﾙﾄ本数は第2案と比べ約40%低減
・特殊ﾎﾞﾙﾄのため入手難易度が高い

○

◎採用

△

応急組立橋は限定されたスペースに設置することにな
通常，横桁上面に添接板が突出する標準的なボルト接合るため，主桁の間隔は最小限とする必要がある．

－ 21 －

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(摩擦接合)の場合，これを避けてガードレール支柱や地覆，60m 支間案で歩道設置による主構造への影響を検討し床版を配置する必要性から桁間隔を広くする必要がある

た結果，鋼重の増加は 31.2t(本体 12.3t，歩道部 18.9t)が，図－４に示すような載せかけ構造として引張接合の形であり，フランジ厚の増加は t=11～13mm であった．主態を計画することで，幅員抑制が可能なコンパクトな構造

桁のフランジ添接部の計算についても，ボルト列数が規を採用した．

定値の 8 列に収まるため，構造的に成立することを確認し，架設規模を左右するものではないことを確認した．

図－６ 歩道及び主桁との接合構造
図－４ 横桁添接構造(5)ブロック分割と適用支間長(3)支承構造の検討

10～60m の支間長に対応可能な構造とするため，端部ブ応急組立橋は単純桁であるため，支承条件は固定・可動ロック(3.8m)，調整ブロック(2,4,6m)，中間ブロック(6m)を基本とし，図－５に示す既設橋台に地震力を負担させなの組合せを検討し，2m ピッチの支間長調整が行える構造とい機能分離型を採用した．

した．さらに，端部ブロックの支点部には，図－７に示すような 0.5m 間隔で支承取付部と支点上補剛材を配置し，0.5m 間隔での支間長調整を可能とした．
支点上補剛材図－５ 支承構造(4)歩道の追加検討

図－７ 端部ブロックの支点部調整処理(6)塗装の塗分けa)検討概要応急組立橋は被災橋梁復旧までの長期間の供用を想定しており，地域の歩道供用の状況に応じて歩道を確保でき

図－８に示すように，部材を任意に着色して現場での識別に有効な塗装仕様を採用した．また，送出し架設で使用する手延べ桁等の仮設材も赤色での着色を計画した．

るように，図－６に示す着脱式の歩道構造を検討した．
b)検討結果５．部材の保管方法

・歩道幅員：1.5m(実績調査より必要な最小幅)

応急組立橋は部材数及び類似部材が多く，管理や識別が・構造形態：ﾌﾞﾗｹｯﾄ，歩廊，高欄で構成される構造煩雑となることが想定され，災害時に円滑な対応を行うこ・主構造への影響とができる仕組みが求められたことから，部材の保管方法－ 22 －

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部材の識別や保管庫に戻す位置がわからなくなる問題点が挙げられる．そこで，部材に QR コードを貼付け，スマートフォン等で識別する方法を検討した．
b)検討結果保管部材毎に QR コードを作成し，一覧表に整理した．表
示箇所は降雨等の影響を直接受けず，容易に確認できる箇所とし，QR コードを印字したシールを塗装した部材表面に貼りつけ，表面をエポキシ樹脂(無色)でコーティングして劣化や損傷を防止するものとした．また，表示数は部材長3m 以上で 2 箇所，部材長 3m 未満で 1 箇所とし，表示サイ
ズは標準部で 10cm×10cm，部材幅 12cm 未満で 2cm×2cmとした．
図－８ 塗装塗分け図(3)摩擦接合面の防錆対策
応急組立橋の主部材は塗装仕様であるが，高力ボルトのについて検討した．

摩擦接合面(桁の添接部)は工場製作時に無機ジンクリッ
チペイントを行った後は無処理となる．摩擦接合面の防錆(1)保管庫の仕様
近畿地方整備局管内の既往の保管庫と同様の構造であ機能が失われると，錆が発生して所定のすべり係数が確保る屋根開閉式の保管庫及びコンクリート基礎構造を基本できなくなるため，施工前に錆の除去が必要となり迅速なとし，必要部材数に応じて保管庫の規模を設定した．

出荷作業を行うことができなくなる．
そこで，表－６に示す 3 案比較を行い，優位性の高い第通路幅は作業員の移動に配慮し，外周部 0.6m，部材間0.5m とし，保管庫内の部材配置方法は以下の方針とした．

2 案：防錆紙梱包を採用するものとした．

①重量物は，25t ラフタークレーンで保管庫外より吊上
表－６ 摩擦接合面の防錆対策比較表

げ可能なように，吊上げヤード側に配置

第1案

第2案

外面塗装
(被覆/強)

防錆紙梱包(被覆/弱)

製作時：外面塗装
出荷時：ﾌﾞﾗｽﾄ処理

防錆紙で包み、密封包装

◎
問題なし
◎
問題なし◎一般塗装部と同等○◎
問題なし◎精密機械で実績有○
1～3年○
16,500円/100m2+梱包・養生費▲
密閉性に課題有△
容積が大きすぎる△
要メンテナンス
△

◎
剝がすだけ
△
3年毎の更新必要◎◎
対策不要○
機器のﾒﾝﾃが必要△②保管庫長手方向両端部は，屋根解放時にフレームが残項目存するため，当該箇所には軽量な部材の配置や長手部材の重心位置を避けた配置

案概要③同系統の部材は，極力隣接させて配置
なお，工事着手までに手配が可能なリース材等は保管物保管庫との相性の対象外とした．

防錆の信頼性

図－９に計画した保管庫の平面図を示すが，保管庫の平耐久性

面規模は 39.15m×18.59m とした．
想定コスト
出荷の迅速性

床版
手延べ桁

維持管理の煩雑さ
総合評価

横桁

主桁ブロック

図－９ 保管庫の部材配置と平面規模(2)部材の識別方法a)検討概要外面塗装＋ﾌﾞﾗｽﾄ▲
要ﾌﾞﾗｽﾄ◎不要○

第3案
除湿器による湿度管理(環境維持)
工場用の大型除湿器を保管庫内に設置

メンテ＋電気代あ と が き応急組立橋は全国的に整備が進められており、同様の業務が多数存在する状況にある。本論文で述べた各事務所へのヒアリングのように、既存の蓄積された情報を水平展開し、頻発する自然災害に対し、本論文の内容の有効活用を含め、より良いものが今後計画されることを期待する。

部材数が多い応急組立橋は，現場内の仮置き時における－ 23 －