MCC Technology Report
2022 No.44
三井共同建設コンサルタント株式会社

技術紹介 11 河川改修(引堤)事業に伴う橋梁延伸計画と BIM/CIM の効果的活用
中村 麻里
NAKAMURA Mari
道路・橋梁事業部 橋梁第三部

近年，気候変動の影響により，全国的に大規模な集中豪雨による洪水氾濫が頻発化しており，甚大な浸水被害等の水害が増加している。これら甚大な被害を防止するため，国土強靭化の取り組みの加速化・深化が求められている。一方で，国土交通省は新型コロナウイルス感染症対策を契機とした非接触・リモート型の働き方への転換と，人口減少や少子高齢化による労働者の人材不足が加速している中での抜本的な生産性や安全性向上を図るため，インフラ分野の DX（デジタル・トランスフォーメーション）を推進している。本稿では，河川改修（引堤）事業に伴う橋梁延伸計画と BIM/CIM を効果的に活用した事例を紹介する。
キーワード：橋梁延伸，DX，BIM/CIM，3 次元レーザー測量，合意形成，施工計画

1.はじめに2.存在した課題

計画位置周辺の盆地では，3 川が合流した直下流に渓2-1.既設構造物の利用・補強による根入れ長の不足

谷による狭窄部がある地形特性から，常習的に洪水によ既設橋梁の橋台（ピアアバット）は，延伸後，接続部る浸水被害を受けており，流量調整機能の確保と治水対の掛違い橋脚として利用する計画であり，設計基準の変策を目的として遊水地事業が進められている。そのなか遷により，補強対策が必要となる。静的照査による補強で，近年の激甚化・頻発化する自然災害を受けて，「防検討では，梁・柱補強に加えて，既設底版も上面増厚と災・減災・国土強靭化のための 5 か年加速化対策」が策なり，河床からの根入れが不足するので，治水安全性の定され，事業対策効果の早期発現が求められていた。

観点からも補強規模の抑制が必要であった。

一方で，国土交通省では，抜本的な生産性や安全性向

2-2.延伸に伴う沿道への影響回避上を図るため，インフラ分野の DX を推進しており，既設橋には多くのライフライン（通信・情報・電力・BIM/CIM （ Building/ Construction Information Modeling,水道）が添架されており，添架管も延伸される計画であManagement）の原則適用に向けて，段階的に取り組みがる（図-2）。また，桁下高は計画高水位による制限を受け進められている。このモデルは，仮想 3 次元空間に現地るので，延伸部の国道路面高の嵩上げが生じる。

状況や様々な計画を再現でき，情報を管理・活用するこ延伸部の沿道には，店舗が立地しており，嵩上げに伴とで，設計・施工・維持管理までの一元化が可能となる。

う沿道への影響回避が必要であった。

●計画概要

2-3.制約条件下での多工種に渡る全体事業の実現性

計画位置には，現況河道に対して橋長 198.5m の鋼単

当該路線の日当り交通量は 1 万台超と多いので，施工純鈑桁橋 5 連が架橋（1988 年竣工）されている。遊水地時も現道交通の機能確保が求められていた。また，出水事業における右岸引堤計画に伴い，橋長 28.5m の鋼単純期による施工時期の制約もあるなかで，加速化対策を受

鈑桁橋により既設橋を延伸する計画である（図-1）。

けて，引堤効果の更なる早期発現が求められていた。

本稿では，延伸計画における既設橋台の利用，沿道へ橋梁延伸のみならず，引堤，道路・河川構造物など多の影響軽減や交通量の多い国道かつ河川橋での多工種くの施工工種が同時に進行するので，施工手順を明確にに渡る施工等の様々な制約条件を受ける橋梁延伸計画するとともに，施工計画の実現性検証が必要であった。

において，BIM/CIM モデルの活用により設計精度の向上や円滑な合意形成を図った事例を紹介する。

図-1 対象橋梁概要図（平面図）

図-2 延伸計画概要及び添架状況

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3.解決する技術

2) BIM/CIM 活用による干渉チェック

3-1.補強規模の抑制及び出来形の把握

端部の桁高を抑制したことで，多くの添架管と延伸

1) 動的照査による補強規模の抑制

橋の橋梁主部材や付属物との干渉が生じやすいことか

既設橋台の補強対策は，精度の高い現況性能評価がでら，BIM/CIM モデルを活用し，二次元図面では把握しきる動的照査法を適用した。この結果，柱は，底版へのづらい狭隘箇所での細部の取合いを可視化することで,補強主鉄筋の定着が不要となる「じん性補強」で対策可配置計画の精度向上を図った（図-5）。

能となり，補強による柱の耐力上昇を最小限にすることで，底版の上面増厚が不要となった。これにより，局所洗掘や長期的な河床変動に対する安全性を確保できた。
2) 点群データと BIM/CIM モデルによる出来形の把握
延伸部との接続箇所となる既設橋端部では，路面高，橋座高の測量とあわせて，3D スキャナにより既設構造物の点群を取得した。この点群データと建設時の設計図

図-5 BIM/CIM モデルによる干渉チェック

面から復元した BIM/CIM モデルの重ね合わせを行うことで，出来形と設計図面との誤差を正確に把握したうえ

3-3.BIM/CIM 活用による施工計画の実現性検証

で，既設橋台の補強・改造計画に反映した（図-3）。これ

今後7カ年に及ぶ事業の多岐に渡る各種施工状況に対により，次段階（施工時）の手戻り防止が可能となる。

し，施工期間の制約を含む時間軸を加えた 4D 施工ステップ図を作成し，事業全体の施工計画の実現性を検証した。上記に加えて，一般交通の運用形態，交通切替時の規制状況，仮橋の設置期間やライフラインの仮移設･復旧時期等も明確にしたうえで，全体事業工程，各年度の工事内容・予算を含む年次計画を立案した。
また，①現道（迂回路）交通の近接，②空頭に特別高圧送電線が通過する施工箇所において，BIM/CIM モデ
ルで俯角範囲や安全距離等の制約条件を可視化することで，①公衆の安全確保，②クレーン作業時の安全確保の確認にも活用した（図-6）。

図-3 既設橋台の補強・改造計画及び出来形把握
3-2.沿道への影響抑制手法と狭隘箇所の干渉チェック
1) 延伸に伴う沿道への影響抑制手法
延伸部の橋梁端部では，添架管が配置可能な最小限の桁高を確保する計画とし，嵩上げ量を抑制した。また，取付道路部の歩道形式は，現況のマウントアップ形式からセミフラット形式とすることで，沿道店舗の駐車場入図-6 BIM/CIM モデルによる制約条件の確認口での最大嵩上げ量を約 15cm 抑制した。
店舗との協議においては，嵩上げ分の駐車場への擦付

4.まとめけや施工時の現地状況のイメージを容易とするため，BIM/CIM モデルの設計・施工への活用による創意工

BIM/CIM モデルを積極的に活用し，視覚的にもわかり夫により，設計精度の向上や円滑な合意形成を図ることやすい協議資料を作成することで，多面的な視点からのができた。また，次段階の施工時や事業全体の効率的な課題と解決方策を早期に議論でき，円滑な合意形成が可進捗管理への活用に寄与することが期待できる。

能となった（図-4）。

今後，更なる技術革新が期待されるデジタル技術の有効活用により，建設業の文化・風土や働き方が変革し，より一層の生産性向上と省力化を実現し，インフラへの国民の理解を促進することが容易となるので，DX 推進

図-4 関係機関協議資料への BIM/CIM 活用のための環境整備や技術の研鑚に努めたい。