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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

第２章 大規模な構造改良工事の事例
大規模な構造改良工事の事例
第２章
第２章
大規模な構造改良工事の事例
第２章では，大規模な構造改良工事の事例として，表-2.1に示す 25 事例についてまとめた．事例の選定にあたって

第２章では，大規模な構造改良工事の事例として，表-2.1 に示す 25 事例についてまとめた．事例の選定にあたっては，ダイナミックな施工方法，用地や交通規制などが厳しい施工条件，吊橋の主ケーブル取替，アーチ橋等の拡幅，長は，ダイナミックな施工方法，用地や交通規制などが厳しい施工条件，吊橋の主ケーブル取替，アーチ橋等の拡幅，長大橋梁の耐震補強，架替・改築，災害復旧など，今後，道路管理者や設計者が大規模修繕・大規模更新を検討するうえ
大橋梁の耐震補強，架替・改築，災害復旧など，今後，道路管理者や設計者が大規模修繕・大規模更新を検討するうえで参考となるであろう特徴的な事例を幅広く選定した．
なお，事例編まえがきに記載した 5 つのグループの分類によれで参考となるであろう特徴的な事例を幅広く選定した．
なお，
事例編まえがきに記載した
5 つのグループの分類によれば，2.1～2.10，2.16 は①損傷対応によるもの，2.11～2.15，
2.17，
2.18，2.22～2.24 は②機能向上を目的としたもの，
ば，
2.16 は①損傷対応によるもの，2.11～2.15，
2.17，2.18，2.22～2.24 は②機能向上を目的としたもの，
2.252.1～2.10，
は③災害等による損傷によるもの，2.19～2.21
は④耐震補強に分類される．
2.25
は③災害等による損傷によるもの，2.19～2.21 は④耐震補強に分類される．
表中に，構造改良の小分類，題目，橋名，キーワードを示した．これらの情報から，参考となる事例を見つけ出し役
表中に，構造改良の小分類，題目，橋名，キーワードを示した．これらの情報から，参考となる事例を見つけ出し役立てていただきたい．個別の事例紹介において，詳細な内容まで記述できていない部分があるため，各事例の文末に記立てていただきたい．個別の事例紹介において，詳細な内容まで記述できていない部分があるため，各事例の文末に記した参考文献を合わせて参照されたい．
した参考文献を合わせて参照されたい．

番号
番号
2.1
2.1
2.2
2.2
2.3
2.3
2.4
2.4
2.5
2.5
2.6
2.6
2.7
2.7
2.8
2.8
2.9
2.9
2.10
2.10
2.11
2.11
2.12
2.12
2.13
2.13
2.14
2.14
2.15
2.15

小分類
小分類
損傷対応
損傷対応
(形式変更)(形式変更)
損傷対応
損傷対応(形式変更)(形式変更)
損傷対応
損傷対応(形式変更)(形式変更)
損傷対応
損傷対応(形式変更)(形式変更)
損傷対応
損傷対応(形式変更)(形式変更)
損傷対応
損傷対応(形式変更)(形式変更)
損傷対応
損傷対応(形式変更)(形式変更)
損傷対応
損傷対応(部材取替)(部材取替)
損傷対応
損傷対応(部材取替)(部材取替)
損傷対応
損傷対応(部材取替)(部材取替)
機能向上
機能向上
(拡幅)
(拡幅)
機能向上
機能向上
(拡幅)
(拡幅)
機能向上
機能向上
(拡幅)

(拡幅)
機能向上
機能向上
(拡幅)
(拡幅)
機能向上
機能向上
(拡幅)
(拡幅)

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表-2.1 大規模な構造改良工事の事例一覧表
表-2.1 大規模な構造改良工事の事例一覧表
題
目
キーワード
題
目
キーワード
アーチ橋，床版取替，鋼床版，床版損傷，疲アーチ橋の構造改良と床版取替
アーチ橋，床版取替，鋼床版，床版損傷，疲アーチ橋の構造改良と床版取替（名神高速道路 蝉丸橋）
労き裂
（名神高速道路蝉丸橋）
単純鈑桁橋を連続立体ラーメン橋に構造改良
単純鈑桁橋を連続立体ラーメン橋に構造改良（名神高速道路 下植野高架橋）

労き裂
連続立体ラーメン橋，
鋼製横梁取替，連続化，
連続立体ラーメン橋，
疲労き裂，鋼床版 鋼製横梁取替，連続化，（名神高速道路
下植野高架橋）
吊橋をアーチ橋に構造改良
吊橋をアーチ橋に構造改良（三好橋）

疲労き裂，鋼床版
吊橋，ケーブル腐食，アーチ橋，橋梁形式変
吊橋，ケーブル腐食，アーチ橋，橋梁形式変
更（三好橋）
上路トラス橋の構造改良
上路トラス橋の構造改良（飯田線
天龍川橋梁)

更鉄道橋，
トラス橋，主構高さ低減，支間分割，トラス橋，主構高さ低減，支間分割，鉄道橋，支間割変更，再利用（飯田線 天龍川橋梁)
ゲルバー桁連続化による構造改良
ゲルバー桁連続化による構造改良（東名高速道路 清見寺橋）

支間割変更，再利用
ゲルバー桁橋，連続化，跨線橋，B
活荷重対
ゲルバー桁橋，連続化，跨線橋，B
活荷重対
応，PC 外ケーブル補強（東名高速道路
アーチの構造改良清見寺橋）
アーチの構造改良
（山神橋）

応，PC
外ケーブル補強
アーチ橋，疲労き裂，ゲルバーヒンジ部連続アーチ橋，疲労き裂，ゲルバーヒンジ部連続化，斜材追加（山神橋）
鋼床版鈑桁の連続化による構造改良
鋼床版鈑桁の連続化による構造改良（阪神高速 13 号東大阪線）

化，斜材追加鋼床版鈑桁，桁連続化，１支承線化，集中工
鋼床版鈑桁，桁連続化，１支承線化，集中工事，疲労耐久性（阪神高速
13 号東大阪線）
吊橋のケーブル調査と補修
吊橋のケーブル調査と補修（若戸大橋）

事，疲労耐久性
吊橋，ケーブル開放調査，ハンガーロープ取吊橋，ケーブル開放調査，ハンガーロープ取替，ケーブルバンドボルト取替，除湿装置（若戸大橋）
吊橋のケーブル取替
吊橋のケーブル取替（東川橋）

替，ケーブルバンドボルト取替，除湿装置
吊橋，ケーブル腐食，ケーブル取替，直吊り吊橋，ケーブル腐食，ケーブル取替，直吊り
工法

（東川橋）
吊橋のケーブル取替
吊橋のケーブル取替（新大杉谷橋）工法
吊橋，ケーブル取替，ケーブル残留強度，直吊橋，ケーブル取替，ケーブル残留強度，直吊り工法，ケーブル張力の移行（新大杉谷橋）
アーチ橋の拡幅
アーチ橋の拡幅（大深沢橋）

吊り工法，ケーブル張力の移行
アーチ橋，拡幅，アーチ主構増設，一体化
アーチ橋，拡幅，アーチ主構増設，一体化（大深沢橋）
アーチ橋の拡幅
アーチ橋の拡幅（美恵橋）

アーチ橋，歩道添架，バリアフリー化，ロー
アーチ橋，歩道添架，バリアフリー化，ローゼ橋の補強，斜材追加
ゼ橋の補強，斜材追加
トラス橋，拡幅，トラス主構増設，主桁増設，（美恵橋）
トラス橋と鈑桁橋の拡幅
トラス橋と鈑桁橋の拡幅（鶴川大橋）（鶴川大橋）
箱桁橋の拡幅
箱桁橋の拡幅（加古川ジャンクション）（加古川ジャンクション）
鈑桁橋とランガー橋の歩道拡幅
鈑桁橋とランガー橋の歩道拡幅（網干大橋）（網干大橋）

トラス橋，
拡幅，トラス主構増設，主桁増設，一体化，橋脚炭素繊維補強
一体化，橋脚炭素繊維補強
拡幅，新旧橋梁一体化，既設橋応力調整，拡幅，新旧橋梁一体化，既設橋応力調整，SFRC 床版増厚，老朽化対策
SFRC
床版増厚，老朽化対策
道拡幅，アルミ床版，B
活荷重，桁補強，支道拡幅，アルミ床版，B
活荷重，桁補強，支承取替，落橋防止
承取替，落橋防止

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

番号

小分類

題

2.16

損傷対応

歴史的トラス橋の移設再利用による架替

トラス橋，移設，再利用，近代土木遺産，歴(橋梁架替)

（霞橋）

史的橋梁

機能向上

分割施工による RC 橋から鋼橋への架替

ＲＣ桁架替，鋼床版，３期施工，全面通行止(橋梁架替)（新宿高架橋）の回避

機能向上

一括撤去・架設による架替

一括撤去，一括架設，多軸台車(橋梁架替)（首都高速八重洲線）

耐震補強

吊橋の耐震補強

2.17
2.18
2.19

目

51
キーワード

吊橋，長大橋耐震，レベル 2 地震動（首都高速 11 号台場線 ﾚｲﾝﾎﾞｰﾌﾞﾘｯｼﾞ）
2.20
2.21
2.22

斜張橋の耐震補強

斜張橋，長大橋耐震，レベル 2 地震動，SRC（首都高速湾岸線 鶴見つばさ橋）

構造，弾性拘束ケーブル，落橋防止システム

長大ゲルバートラス橋の耐震補強

ゲルバートラス，長大橋耐震，レベル 2 地震

（首都高速湾岸線 荒川湾岸橋）

動，制震装置，地震損傷

機能向上

既設ランプのフルジャンクション化

フルジャンクション化，鋼桁再利用，拡幅，(改築)（阪神高速 4 号湾岸線 三宝ｼﾞｬﾝｸｼｮﾝ）

新旧一体構造，外ケーブル補強，炭素繊維補

耐震補強
耐震補強

強，鋼コンクリート複合杭
2.23

機能向上

既設ランプのジャンクション化

ジャンクション化，既設構造物有効利用，既(改築)（阪神高速 31 号神戸山手線 湊川ｼﾞｬﾝｸｼｮﾝ） 設橋脚改築，複合橋脚，鋼床版拡幅，RC 床版拡幅，主桁増設，主桁改造

2.24
2.25

機能向上

鉄道における連続立体交差事業

鉄道橋，直接高架方式，ハーフプレキャスト(改築)（京急蒲田駅付近）

床版

災害復旧

火災損傷した上部工の急速架替

タンクローリー火災事故，火災損傷，急速施（首都高速 5 号池袋線）

工，大断面撤去

2.1 の蝉丸橋は，一般国道 1 号，京阪線を跨ぐ名神高速道路の一部をなすアーチ橋をスパンドレルブレースドアーチ
橋に大規模に構造改良するとともに，
RC 床版を全面的に鋼床版に置き換えた事例である．
狭隘で厳しい施工空間の中，交通規制を最小限とした大規模な構造改良工事を実現しており，保全工事としては初めて土木学会田中賞（作品部門）を受賞した．鋼橋の大規模な構造改良工事の草分け的な存在であり，その後の工事に大きな影響を与えた．道路橋において疲労が一般的な問題として認識されていなかった時代に，将来の疲労を見越して 14mm のデッキプレートを採用したこと，今ほど維持管理の重要性が認識されていなかった時代に「蝉丸橋点検マニュアル」を整備したことなど，先見的な技術判断があったことがうかがえる．
2.4 の天竜川橋梁は，25 事例の中で工事時期が最も古く，1948(昭和 23)年の施工である．今から 70 年近く前に，このような大規模な構造改良工事を，鉄道の運行にほとんど影響を与えずに実施したことには驚きを隠せない．鉄道橋は
道路橋とは異なる独自の発展を遂げており，近年では狭隘な都市内における特殊施工機械を用いた高架化工事なども行われている．その代表的な例として，本報告書では 2.24 の京急蒲田駅付近の連続立体交差事業をとりあげた．
2.16 の霞橋の事例は，歴史的鉄道橋を全く別の土地で道路橋として再利用した事例である．材料試験や溶接性試験，健全度調査などを踏まえ，入念に再利用部材や再利用方法を決めたほか，歴史的価値を示して住民に理解を得るなどの手順も，今後の歴史的橋梁の保守，再利用にあたり，参考になると考えられる．
2.25 の首都高速 5 号池袋線の事例は，2 層構造の下層で発生した火災により，上層の鋼桁の取替が実施された工事であるが，鋼桁の設計・製作から取替，復旧までわずか 73 日間で完了しており，工期短縮のためにあらゆる工夫がなされている．
その他の事例もそれぞれ，厳しい制約条件の中での設計・施工の工夫が随所に見られるので，今後の同種工事に，大いに参考になるものと期待する．

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.1 アーチ橋の構造改良と床版取替（名神高速道路 蝉丸橋）1)～13)
橋名

名神高速道路 蝉丸橋

所在地

滋賀県大津市逢坂 1 丁目

供用開始年

1963 年

管理者

西日本高速道路株式会社（大規模工事当時 日本道路公団）

大規模工事年

1989 年（下り線），1990 年（上り線）

キーワード

アーチ橋，床版取替，鋼床版，床版損傷，疲労き裂

2.1.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式

大規模工事前大規模工事後上路式鋼 2 ヒンジアーチ橋

上路式鋼 2 ヒンジスパンドレルブレースドアーチ橋

橋長

61.6m

アーチ支間長54.0m

アーチライズ

11.0m

主構間隔

7.8m

有効幅員

8.7m

斜角

62 度
RC 床版 （床版厚 16cm）

床版

鋼床版 （デッキプレート厚 14mm，バルブリブ）

大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.1.1 に，大規模工事前後の構造概要図を図-2.1.1 に示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後
写真-2.1.1 大規模工事前後の状況

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

53（１）大規模工事前（２）大規模工事後
図-2.1.1 大規模工事前後の構造概要図 2)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.1.2 大規模工事に至った原因と経緯
1963 年の供用開始後，10 年を経過したころから，下記に示す損傷が顕在化した．
１）床版の損傷（床版上面のひび割れ，床版の抜け落ちなど）
２）床組（縦桁）の疲労き裂，縦桁支点の腐食
３）アーチ垂直材とアーチリブ取り合い部の疲労き裂
上記の損傷に対し，下記に示すように種々の対策が繰り返し行われた．
１）床版の鋼板接着補強，縦桁補強（1972 年）
２）床版の上面増厚補強（t=160→200mm），上面 SFRC 補強（1982～1985 年）
３）鋼板接着による RC 床版補強（1982～1985 年）
４）縦桁補強，縦桁ストップホール施工（1984～1986 年）
その後，1987 年の調査により，垂直補剛材とアーチリブの接合部に激しい損傷が発見されたため（図-2.1.2），抜本的な対策が必要と判断され，同年，学識経験者，橋梁設計技術者，維持管理の専門技術者から構成される「名神高速道
路橋梁補強検討委員会（委員長：島田静雄教授）」が日本道路公団名古屋管理局内に設置された．
調査の結果，損傷原因は，① 斜角 62°を有していることから 3 次元的な複雑な挙動を示すこと② 斜材・対傾構を有していないため立体挙動に対する剛性が不足していることであると確認され，根本的な構造改良による大規模工事の必要性が確認され，大規模工事を実施するに至った．
垂直補剛材

アーチリブ

図-2.1.2 垂直補剛材とアーチリブ接合部の疲労損傷 2)
2.1.3 設計概要
主構造に対する補強案として 8 案，床版に対する補強対策案として 3 案が提案され，前述の委員会による審議，採点が行われた結果，主構造をスパンドレルブレースドアーチ構造に，床版を鋼床版に改良することが決定した．
建設当時と大規模工事当時の設計仕様，適用基準の比較を表－2.1.1 に示す．活荷重の増加により，各部材の応力度
は許容応力度の 1.2～1.5 倍になることが確認された．
表-2.1.1 建設当時と大規模工事当時の活荷重，適用示方書の比較 3)

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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補強設計における構造解析は，面内部材については立体モデルが平面モデルに比べて断面力が小さいため，平面モデ
ルで計算を実施した．対傾構，下横構，端支承については，立体モデルによる解析を行い設計した．これらに加え，補強による立体挙動の改善効果を確認するため，立体骨組みモデルによる補強前後の振動モード解析が入念に行われた．
解析モデルを図-2.1.3 に示す．

（１）平面モデル（２）立体骨組みモデル

図-2.1.3 平面モデルと立体骨組みモデル 3）,4）
主構造については，アーチ橋の立体挙動に対する剛性不足を改善するため，主構造を鋼 2 ヒンジアーチ橋から，鋼 2
ヒンジスパンドレルブレースドアーチ橋に構造変更した．具体的には，斜材，対傾構を追加し，垂直材を増設した．また，疲労き裂の直接の発生要因となる局部応力低減のため，構造全体の改善の他，垂直材とアーチ取り付け部のディテールの改善も行った．具体的には，垂直材のフランジとベースプレートの接合部分に曲率をつけて，局部応力の低減をはかった構造とした（図-2.1.4）．その他，垂直材のガセットは完全溶込み溶接とする，現場接合は全て高力ボルト接合とする，垂直材と斜材については公称設計荷重による応力値が 200 万回疲労強度を下回るようにする，など，
最大限，
疲労に対する配慮を行った．
旧垂直材

新垂直材

図-2.1.4 大規模工事前後の垂直材の構造図 5)
床版に関しては，床版の耐久性向上のほか，部材増加による重量増の影響を回避するため，損傷した RC 床版を鋼床版に取り替えることとし，損傷した既設の RC 床版（t=160mm，全 580ton）を，鋼床版（デッキプレート厚 14mm，
バルブリブ，全 310ton）に取替えた．デッキプレート厚を 14mm としたのは，疲労に対する配慮のためである．工期短縮のため，架設前に現場ヤードにて基層舗装（t=40mm，エポキシアスファルト混合物）を施工する構造とした．取替鋼床版の構造を図-2.1.5 に示す．

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.1.5 取替鋼床版の構造図 6)2.1.4 施工概要
（１） 工事の概要
蝉丸橋の大規模工事は，日本の大動脈である名神高速道路の一部をなす橋梁であり，一般国道 1 号と京阪電鉄を跨ぐという厳しい制約条件の中で行われた．工事は上り線・下り線を 2 カ年にわけ，仮設・防護設備の設置とあわせて約 3年間で行われた．本橋の工事は 1 年あたりわずか 13 夜間の名神高速道路の通行止めの間に実施されている．
本橋の工事手順は以下のとおりである．
１） 事前工事① 上り線・下り線の間に本線と同じ高さで軌条設備とトラベラークレーンを設置した．
② 一般国道 1 号と京阪鉄道の上空防護を目的として鋼製の防護工設備（約 400ton）を設置した．防護工設備
は 15 ブロックに分割し，1 ブロックごとにヤード内で地組立の後，夜間にトラベラークレーンを用いて一括架設した．
２） 本体工事① 車線規制を伴わない足場設置工事，アーチリブへの補強部材の取付，リベットの高力ボルトへの交換などの工事を夜間通行止め期間に先立ち実施した．
② 13 夜間通行止めの 1，2 日目に，RC 床版の切断，伸縮装置の撤去，仮覆工を実施した．
③ 床版の取替え，主構造の構造改良は本橋を 7 ブロックにわけ，1 夜間に 1 ブロックずつ，計 7 回行った（通行止め 3～9 日目）．垂直材の交換，斜材，対傾構などの追加は，床版取替時に上空から同時施工した．
④ 鋼床版継手部の基層舗装，斜材高力ボルトの本締め，伸縮装置の据え付け，表層舗装，継手処理などを実施した（通行止め 10～13 日目）．
以上の施工フローチャート，工程を図-2.1.6 に示す．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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図-2.1.6 施工フローチャートと工程 1)（２） 交通規制状況
蝉丸橋直下の一般国道 1 号，京阪電鉄の上空防護工設備は，一般国道 1 号を夜間交通止めし，京阪電鉄の最終電車～
始発電車間（0:40～4:30）の間に架設した．名神高速道路は昼間は全日，全車線解放とし，下り線側工事時，上り線側
工事時，それぞれ 13 夜間（通行止め時間 20:00～翌 6:00）交通規制し，工事を行った．
（３） 使用設備と施工方法
上り線と下り線の間に軌条設備を設置し，軌条上にトラベラークレーン（47ton×15m）と運搬台車（Cap47ton）を設置した．また，路下の一般国道 1 号，京阪電鉄への落下防止対策として，アーチリブ下に上空防護工（20m×60m
×高さ 11m）を設置した．施工設備図を図-2.1.7 に示す．

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.1.7 施工設備図 1),2)
床版取替にあたっては，既設のアーチリブ垂直材の前後に仮受け設備を設置したのち，縦桁ウェブを切断し，既設ＲＣ床版を縦桁から撤去して鋼床版に置き換えた．切断部は仮覆工板で復旧し，昼間の交通開放を実現した．床版取替方法の概要を図-2.1.8 に示す．床組が不連続となる夜間の床版撤去時は，構造が不安定となることが予測されたため，トラッククレーンなどの作業車両をカウンターウェイトとして適切な位置に配置することで，応力と変形を制御した．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例（１）床版取替手順

59（２）新旧床版の取り合い構造と切断部の養生図-2.1.8 床版取替方法 1)，7)（４） 補強効果の確認 11)~13)
蝉丸橋の大規模工事にあたっては，補強前後の載荷試験車（車両重量 196kN）を用いた変位・応力・振動測定，一般車両走行時の 24 時間の変位・応力・振動状況の測定が行われ，補強効果の確認と補強方法の妥当性の検証が行われた．その結果，局部応力が補強前の 67～12％と大きく低減していること，補強後の推定寿命は 100 年以上であること，振動性状が大きく改善していることなどが確認された．また，損傷監視のために工事前に設置されたモニタリングシス
テムにより，特に不安定となる RC 床版撤去時の応力，変位をリアルタイムで監視する情報化施工が行われたことも，
当時は画期的であった．
参考文献
1） 伊藤寛親，高田寛，竹中昌一：蝉丸橋改良工事報告，横河ブリッジ技報 No.21，pp.163-179，1992.1
2） 株式会社フジエンジニアリング：甦った蝉丸橋，1991.6
3） 福島公，岩竹喜久磨，
上村一郎，
高田寛：名神高速道路鋼アーチ橋の改良計画－蝉丸橋－，
橋梁と基礎Vol.23 No.10，
pp.23-29，1989.10
4） 杦本正信，島田静雄，加藤雅史，福島公：振動特性によるアーチ橋の損傷要因分析と補強構造の検討，土木学会
論文集 No.432/I-16,pp.127-135,1991.75） 西星国博，岡隆延，山田健太郎，寺田博昌，杦本正信：疲労損傷を受けたアーチ橋に対する補強効果について，
構造工学論文集 Vol.37A，pp.1097-1106，1991.3
6） 石橋義輝，岡隆延，岩竹喜久磨：プレファブ化した鋼床版舗装 名神高速道路蝉丸橋の架け換え，舗装 25 号 No.9，
pp.16-22，1990.9
7） 福島公，石橋義輝，岡隆延，岩竹喜久磨：重交通下における橋梁の架替え 名神高速道路蝉丸橋，土木施工 32 巻
2 号，pp.27-36，1991.2
8） 福島公，岩竹喜久磨，岡隆延，竹中昌一：名神高速道路蝉丸橋架換え工事－鋼 2 ヒンジアーチ橋－，橋梁と基礎
Vol.24 No.4，pp.2-8，1990.4
9） 福島公，肥田研一：損傷を受けた鋼アーチ橋の補強対策，土木学会第 44 回年次学術講演会概要集第１部，pp.588-589，1989.7

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

10） 福島公：名神高速道路蝉丸橋の架け換え工事，土木学会誌 Vol.75，pp.17-19，1990.5
11） 杦本正信，島田静雄，加藤雅史，福島公：アーチ橋改良工事における振動モードの変化確認実験について，土木学会第 45 回年次学術講演会概要集第１部，pp.792-793，1990.9
12） 西星国博，山田健太郎，岡隆延，寺田博昌：アーチ橋補強工事における応力頻度による補強効果の検討，土木学会第 45 回年次学術講演会概要集第１部，pp.790-791，1990.9
13） 梶川康男，織田一郎，杦本正信：走行荷重による鋼アーチ橋の疲労損傷照査に対する動的立体解析の適用，構造工学論文集 Vol.37A，pp.1089-1096，1991.3

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大規模な構造改良工事の事例

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2.2 単純鈑桁橋を連続立体ラーメン橋に構造改良（名神高速道路 下植野高架橋）1)～3)
橋名

名神高速道路 下植野高架橋

所在地

京都府乙訓郡大山崎町下植野

供用開始年

1963 年

管理者

西日本高速道路株式会社（工事当時 日本道路公団）

大規模工事年

2004 年

キーワード

連続立体ラーメン橋，鋼製横梁取替，連続化，疲労き裂，鋼床版

2.2.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式

大規模工事前大規模工事後鋼製横梁を有する鋼 4 径間単純合成鈑桁橋

4 径間連続立体ラーメン橋
127.2m

橋長
4@29.65m×２連（左右ルート）

支間長

30.95m＋32.25m＋32.25m＋30.95m

9.4m（右ルート），9.4m（左ルート）

有効幅員

約 90 度

斜角
床版

鈑桁部（RC 床版），横梁部（鋼床版）

鈑桁部（RC 床版），横梁部（RC 床版）

図-2.2.1 に大規模工事前後の構造概要図，図-2.2.2 に横梁断面図，写真-2.2.1 に P9 橋脚の外観を示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後

図-2.2.1 大規模工事前後の構造概要図 2)

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新
アスファルト舗装 t=70
RC 床版t=220

横梁（１）大規模工事前

鋼主桁（２）大規模工事後

図-2.2.2 大規模工事前後の横梁断面図（１）大規模工事前

2)（２）大規模工事後
写真-2.2.1 大規模工事前後の P9 横梁

2.2.2 大規模工事に至った原因と経緯
1963 年の供用開始から 17 年後の 1980 年に“横梁上フランジのたわみ変形”と“垂直補剛材と上フランジおよびウェブと上フランジの溶接部の疲労き裂”が発見された．その後，経過観測を続けていたが 1998 年に横梁端部の面外変形や横梁ダイヤフラムの変状，溶接部の疲労き裂の増大など更なる損傷が発見されたため，抜本的な対策を検討することになった．
B 活荷重による設計照査を実施し，鈑桁部，横梁部ともにほとんどの断面で応力度の超過がみられたため，補修・補強では耐荷力の回復は困難と判断し，３本の横梁を架け替えることになった．併せて，橋梁全体の耐震性向上と B 活
荷重対応を行うことになった．
大規模工事に至るまでは，以下の緊急対策工事を実施してきた．
１）横梁の溶接部の疲労き裂に対し，鋼板溶接補強等を実施（1980 年）
２）横梁剛性アップのため，上フランジ当て板補強を実施（1985～1986 年）
３）横梁短径間（図-2.2.1(1)の P9,P11 側面図右側径間）の支点上アップリフト防止対策（1986 年）
４）横梁の端ダイヤフラム補強と中間ダイヤフラム増設（1999 年）
損傷原因は以下のように考えられる．
１）建設当時の構造解析技術では，横梁面外構造系を含む立体検討ができなかった．
２）建設当時は，鋼床版の疲労に関する知見が少なく疲労対策が不十分だった．
３）桁下道路の交差条件と用地上の制約から横梁が不等径間割りとなっているため，支点反力の正負交番が繰り返された．

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大規模な構造改良工事の事例

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2.2.3 設計概要
設計にあたっては，構造系完成までの複雑な施工ステップ（図-2.2.3）の反映，既設単純合成鈑桁の連続化，耐震設計，脚高さに対し横梁支間の長い橋脚の設計，鋼製橋脚隅角部の疲労設計などを重要な着眼点とした．
また，重交通下における施工を考慮して，施工途中の部材照査に対し，許容応力度の割り増しを行わないこととした．
既設主桁の切断撤去から本工事立体ラーメン構造完成まで，全ステップ（構造変化・荷重変化）ごとの立体骨組解析を実施し，重ね合せにより，設計死荷重断面力を算出した．また B 活荷重，地震荷重，支点変位などを完成系に対し静的載荷し，耐震設計用として完成系で動的解析を行い断面を決定した．
施工途中の構造系に対しては活荷重（TL-20）と地震荷重（Kh=0.25）を載荷し，安全性を照査した．

図-2.2.3 施工ステップ図 3)

2.2.4 施工概要
（１）工事の概要
鈑桁部などの健全な既設部材は最大限再利用し，損傷の著しい鋼製横梁を取り替えた．横梁上の床版形式を鋼床版から RC 床版に変更し，鈑桁部 RC 床版と連続化した．
横梁を支持していた RC 橋脚を撤去し，新設鋼製ラーメン橋脚と既設鈑桁を一体化することで，4 径間単純合成鈑桁
橋を 4 径間連続立体ラーメン橋に構造変更した．
施工時の安全確保のため，2001 年に導入したモニタリングシステムを用いて，主桁の応力や変位を常時監視した．

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新（２）交通規制状況【名神高速道路上の仮設備設置･撤去】
名神高速道路の規制

・夜間車線規制にて施工した．
【横梁の架替】・名神下り線の片側ルートを終日閉鎖して昼夜連続 24 時間施工を実施した．
・右ルート閉鎖 11 日間，左ルート閉鎖 7 日間の合わせて 18 日間閉鎖した．
【仮設備設置･撤去】

桁下の一般国道
171 号の規制

・夜間車線規制にて施工した．
【横梁の架替】・重量物である横梁の撤去・架設時に，最大 8 分間（夜間）の通行止めを 3 夜間で 26 回繰り返して施工した．

（３）施工方法
桁下に一般国道 171 号が交差していることから既設桁をベントで支持できないため，名神高速上空を跨ぐ架設桁を設置し，PC 鋼棒で既設主桁を架設桁から吊り下げて（図-2.2.4，図-2.2.5）横梁を架け替えるという前例のない工法を採用した．写真-2.2.2 に施工状況，図-2.2.6 に工程を示す．

（１）上空より（２）桁下の一般国道 171 号より
写真-2.2.2 施工状況

図-2.2.4 P10 横梁架替設備 3)

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大規模な構造改良工事の事例

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図-2.2.5 主桁仮吊設備 3)

全体工程

ルート閉鎖期間の工程（単位 日）

図-2.2.6 工程表 3)

参考文献
1） 松田哲夫，杦本正信，中原淳一郎：重交通路線を跨ぐ老朽化橋梁の大改造－名神高速道路・下植野高架橋－，土木学会誌 Vol.90，pp.54-57，2005.7
2） 室井智文，吉岡博幸，池田光次，小松悟，杦本正信，濱博和：名神高速道路下植野高架橋のリニューアル計画，
橋梁と基礎 Vol.38 No.12，pp.26-32，2004.12
3） 小川篤生，松田哲夫，新田正行，衛藤繁美，佐藤勝彦，中原淳一郎，古賀靖之：名神高速道路下植野高架橋の設計と施工，橋梁と基礎 Vol.39 No.1，pp.21-28，2005.1

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.3 吊橋をアーチ橋に構造改良（三好橋）1)～4)
橋名

三好橋（県道 268 号野呂内三縄停車場線）

所在地

徳島県三好郡池田町

供用開始年

1927 年

管理者

徳島県

大規模工事年

1989 年

キーワード

吊橋，ケーブル腐食，アーチ橋，橋梁形式変更

2.3.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式

大規模工事前大規模工事後

張出し径間を持つ単径間補剛吊橋

アーチ橋
243.5m

橋長
アーチ支間長（主径間長）139.9m

128.0mアーチライズ－

10.5m

6.706m

9.5m

主構間隔
有効幅員

6.096m

斜角

90 度

床版

RC 床版

大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.3.1 に，大規模工事前後の構造概要図を図-2.3.1 に示す．

（１）大規模工事前（吊橋）（２）大規模工事後（アーチ橋）

写真-2.3.1 大規模工事前後の状況 4)

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大規模な構造改良工事の事例

67（１）大規模工事前（吊橋）（２）大規模工事後（アーチ橋）
図-2.3.1 大規模工事前後の構造概要図 4)
2.3.2 大規模工事に至った原因と経緯
1927 年の供用から 60 年が経過した 1987 年に，吊橋のケーブルアンカー部（右岸下流側）に腐食が原因と思われる
破断（写真-2.3.2）が発見されたため，車両通行止めの処置をとるとともに，補修のための検討が行われた．

写真-2.3.2 ケーブルアンカー部の損傷状況 4)
大規模工事前の橋梁の損傷状況および補修履歴は以下のとおりであった．
①ケーブル ： ケーブルはストランドロープ（IWSC 7×19，径 40 ㎜，上層素線径 2.7 ㎜メッキ種）を 19 本平行に束ねた構成となっている．そのうちの 1 本において 3 本のストランドが腐食により破断し，
ロープのよりが戻っていた．
②補剛トラス： 一部に腐食による部分的な肉厚減少が見られた以外，概ね健全であった．また，ケーブルの損傷に起因する補剛トラスの異常な変形も観察されなかった．
③補修履歴 ： 〔1953 年〕 補修（補修内容は不明）〔1968 年〕 床版の打ち替え

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.3.3 設計概要
近い将来においてすべてのケーブルアンカー部が破損するおそれがあったため，ケーブル全体を取り替えるか，あるいは別の補強部材を設けることを基本に検討が進められた．大規模工事方法として検討対象となった主なものを図-2.3.2 に示す．

図-2.3.2 補修検討案 4)
比較検討の結果，アーチ橋案が技術的に可能であるうえ，上部工全体を新設するよりも経済的であると考えられたため，三好橋をアーチ橋に構造改良することとなった．
2.3.4 施工概要
（１）工事の概要
・張出し径間を持つ単径間補剛吊橋であり，補剛桁は中央径間の中央にヒンジのある 3 径間のポニートラスをケーブルで吊る代わりにアーチリブで支えるアーチ橋に構造形式を変更した．
・補剛トラスは既設部材を利用した．
・補剛トラスに温度変化による過大な軸力が発生しないように P2 脚上の支承を固定から可動に変更した．
・アーチリブに局部的に過大な曲げがかからないように補剛トラスの中央径間中央のヒンジは剛結に変更した．
（２）交通規制状況
ケーブルアンカー部に破断が発見されたため，三好橋を車両通行止めとした．
（３）使用設備と施工方法
・アーチの架設は，ケーブルエレクション直吊工法（図-2.3.3，写真-2.3.3）にて施工し，アーチリブ単独では自立できないため補剛トラスと結合するまでこの設備で吊りながら作業を行った．
・アーチ部材の取込みは，現場の塔およびケーブルが障害となるため，P2 塔から中央径間に向かって 20m の範囲の現橋面上から行った．

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大規模な構造改良工事の事例

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A1
P1

P2

P3

P4

図-2.3.3 施工図 4)

写真-2.3.3 アーチリブ架設状況 4)

写真-2.3.4 ハンガー撤去状況 4)（４）吊橋からアーチ橋への荷重移行①中央径間中央の半数のハンガーは，その間で吊橋の主ケーブルが放物線形状を保つように（ライズはそのつど変化）徐々に緩めて撤去する（写真-2.3.4）．
②残りのハンガーは中央から対称に 1 本ずつ順次撤去する．
③既設の補剛トラスを用いてアーチ橋に改造したので，実際にアーチ橋として補剛トラスとアーチリブの荷重負担が設計の意図したものとなっているか確認する必要があった．そのため，調整工完了後に静的載荷試験および振動試験を行った．
以上の施工フローチャートを図-2.3.4 に示す．

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.3.4 施工フローチャート 4)

参考文献
1) 鎌村英郎：三好橋の補強工事と応力測定について，土木技術 10 巻 10 号，1955.10
2) 椢原，中野，中内：吊橋からアーチ橋への改造（三好橋補修工事），第 18 回日本道路会議，1989.10
3) 中野，中内，遠藤，福神：吊橋からアーチ橋へ－三好橋－，橋梁と基礎 Vol.25 No.8，pp.172-174，1991.8
4) 遠藤，福神：吊橋からアーチ橋への改造”三好橋”，日本橋梁技報，1992

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大規模な構造改良工事の事例

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2.4 上路トラス橋の構造改良(飯田線 天龍川橋梁)
橋名

飯田線 天龍川橋梁

所在地

長野県飯田市（JR 飯田線 千代－天竜峡間）

供用開始年

1932 年（三信鉄道 建設）

管理者

東海旅客鉄道株式会社（大規模工事当時 日本国有鉄道）

大規模工事年1948 年

キーワード

鉄道橋，トラス橋，主構高さ低減，支間分割，支間割変更，再利用

2.4.1 大規模工事前後の構造概要 1）

大規模工事前大規模工事後橋梁形式

単線上路式鋼単純トラス橋

単線上路式鋼２径間連続トラス橋

設計荷重

E-33

KS-15

支間長

62.48m

2@31.24m

主構高さ

9.75m

3.25m

格間

7.83m

5.21m
5.18m

主構間隔
186.4t

桁重量183.0t

大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.4.1 に，大規模工事前後の構造概要図を図-2.4.1 と図-2.4.2 に示す．

（１） 大規模工事施工中 (上記 2 点，旧日本国有鉄道構造物設計事務所所蔵)（１）大規模工事施工中 1)（２）大規模工事後 2)

写真-2.4.1 大規模工事前後の状況（２）大規模工事後 2)
写真-2.4.1 大規模工事前後の状況

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新

橋脚新設

図-2.4.1 大規模工事前後の構造概要図 3)1)
図-2.4.2
図-2.4.2 大規模工事前後の構造概要図
大規模工事前後の構造概要図

2.4.2 大規模工事に至った原因と経緯 4),5)
本橋は飯田線千代―天竜峡間に架けられた支間 205 フィート（62.5m）のワーレントラス１連とその前後に 62 フィート 10 インチ（19.2m)の鈑桁３連とからなる延長 124m の上路橋である（図-2.4.1）．
1931(昭和 6)年に旧三信鉄道が建設し，1943（昭和 18）年に国鉄に移管されたものであるが，その後下流 7.5km に旧矢作水力の堰堤が築造されたのに伴い，土砂堆積による平均 6m 余りの河床上昇で下弦材の水没が予想され，流下物の衝突によりトラス部材の変形も発生した．計画高水位に対する余裕高を確保するため，支間 205 ﾌｨｰﾄ（62.5m）のワ
ーレントラスを，桁高が 3 分の 1 の 2 径間連続トラスに改造した（図-2.4.2）．
2.4.3 設計概要 4)トラス桁の改造設計は国鉄の鉄道技術研究所（現・鉄道総合技術研究所）を中心に，数種の比較案を検討した結果，平常通り列車を運転させながら，中央に橋脚を増設して径間を２つに割り，また旧トラス両端の橋脚の上にかけ違い橋
脚を継ぎ足して桁高の小さい２径間連続の上路トラス橋に改造する設計が採用された．
この工事は中央橋脚の新設，両端橋脚の継ぎ足しコンクリート工事と下部構造の改造，新トラス部材の取付け，新旧トラスの切替え，不要部材の撤去，上路鈑桁かけ違い部の沓取替等，上部構造を改造するものである．

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大規模な構造改良工事の事例

73（１）下部構造
新設する中央橋脚は井筒基礎とし，地下約10mの岩盤に定着した．井筒は普通の楕円形とせず円形2本建の門型を採用した．これは桁下空間が少ないため沈下作業を効率化すること，掘削土量が少なく，沈下作業も並行して行えること，
支持力について問題ないことなどが理由である．
トラス両端の橋脚躯体の継足工は在来トラスの端柱，下弦材，下横構及び沓等の支障部材をそのまま継足橋脚のコンクリートで囲み(対傾構は撤去)，桁の改造後に支障部材を撤去してその穴埋めがされることとなった．ただし，鈑桁か
け違い部のベントは新トラスの桁座を座面とする短いベントに改造して置き換える案もあったが，仮受け設備の構築が容易でなく不安全でもあるから，この部分もコンクリート壁に変更し，従来ベントはそのまま埋殺すこととした．このため従来可動支承であったものが固定支承となるので，普通の摺動型沓に取替えた．
（２）上部構造
新しい連続トラスは設計荷重 KS-15，支間 31.27m（総支間 62.54m），桁高は旧橋の 1/3 の 3.25m のワーレン式とし，桁下空間は 1945（昭和 20）年 10 月の洪水（いわゆる 50 年洪水と見なされるもので，今までの最大洪水量の約80%にあたる 3,800m3/sec を記録した）に対し約 2.2m 余裕がもたされた．
新トラスの部材としては，床組はもちろん，在来トラスの上部 1/3 は利用されたが，下弦材，下部横構の全部と新対傾構の大部分，斜材の約 2/3 両端格間の改造用上弦材及び支承沓等は新たに製作した（図-2.4.2）．橋脚を継足す前に支障する対傾構を撤去するので，両端斜材に仮対傾構が設けられた．
2.4.4 施工概要 4)橋梁の両岸は地勢が急峻で，また最寄りの天竜峡駅との間に延長 460m のトンネルを挟んでおり，工事中の出水を考えて倉庫，材料置き場，労務者用宿舎，機械小屋，ミキシングプラントなどの固定設備はすべて高水敷を避けて設けられたため，非常な不便を強いられた．そのうえ，列車の運行最大間合いは約１時間半，列車速度 15km/h と並行しての工事であるので，少なからぬ不自由と危険を伴った．
工事の種別および施工順序は概ね表-2.4.1 のとおりである．1948（昭和 23）年 4 月着工準備，6 月上旬水制に着手
したが，途中 9 月中旬基礎箱枠工を井筒工に段取換え，また井筒沈下の工事において地質が砂礫層（下層は大玉石，転石交り）で沈下に約 4 カ月を費やしたため，1948（昭和 24）年 8 月上旬の竣工まで約 1 年 2 ヶ月を要した．

主要区分
中央橋脚新設

橋脚継足

トラス新部材取付け

新トラス仮受け不要部材撤去新トラス沓据付け

塗装

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表-2.4.1 工事種別ならびに施工順序一覧表 4)
工事種別
付帯工事
井筒沓製作
水制，締切および根掘
井筒沈下
躯体コンクリート工(桁下まで)
在来対傾構撤去
電圧区分装置移設
仮対傾構取付けおよび仮補強
仮対傾構製作継足コンクリート工
溶接沓製作・破線および復旧
かけ違い鈑桁沓交換
在来トラス中央部支材仮設
たわみ度試験
在来トラス中央こう上および仮受桁改造足場仮設
在来トラス穿孔，溶接および鋲切取
新部材仮取付，上弦材 U0U1 交換
新部材製作(別途)鋲孔繰合せおよび本締付
こう鋲
新トラスこう上および仮受け(6 支点)
コンクリート鉄製型枠製作
在来トラス下弦材接手切断
在来トラス不要部材切断撤去
橋脚穴埋めコンクリート工
トラス沓据付溶接沓製作ならびに破壊試験
仮受け工撤去試運転，たわみ度測定
新トラス塗装，鈑桁塗装(3 連)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新（１）橋脚の改造
１）中央橋脚の井筒基礎工
施工中の水害に備え水制と締切が設けられた．水制は上流 25m の所に聖午 5 基，蛇籠水制 8m を１列に，締切は橋
脚を抱くように河身(河道)側に U 字型に 54m 設けられた．低水位まで根掘された後，井筒の沈下作業が行われたが，掘削には８切れのガットメル(クラムシェルのような掘削機)を，予め橋桁の両側に架設したケーブルキャリアーにより操作した．荷重軌条は 150tf を準備し，沈下促進のためダイナマイト爆破振動法が併用された．井筒は２ロットとし，第一ロット 5.0m，第二ロット 3.6m として工期の短縮が図られた．上下流側２本の井筒は交互に沈下させたが，両井筒の間隔は 3m で近接しているため，井筒の傾斜にはとくに注意が払われた．沈下作業は，上層部は大体順調であったが，岩盤に近づくに従い大玉石，転石に出会って停頓し，最後の３週間はもっぱら潜水作業が行われた．刃口に噛んだ
転石の取り除きは困難で，転石の下は岩盤であることを確認した上で，井底は刃口を残した鍋底形に浚渫して転石(1.0-1.5m)を洗出し，水中コンクリートを入念に施工して底部が強固に凝固するように図った．実施の結果，岩盤に高低があって井筒根入れは上流側 6.8m，下流側 7.8m となった．
２）躯体上
各橋脚ともトラス改造の終了まで，力の作用している支承沓，下弦材，垂直材等の支障部材はそのまま埋め殺さずに遊離させておくため，旧橋橋脚天端から 2.2m の高さまでは間口 1.00m，奥行き 1.30m，2.70m の窓をあけ（写真-2.4.1
参照），その上部には垂直材を絶縁する 0.60×0.60m の竪穴を残して，コンクリートの補強には縦筋として軌条 12 本，
横筋に 22mm 丸鋼を配した．なお，かけ違い橋脚では鈑桁のベントは周囲に鉄筋かごを配置して全部埋殺した．コン
クリート打ちにはケーブルキャリアが利用された．
（２）中央格点のこう上と仮受け工
中央橋脚躯体を桁下まで施工の後，在来トラスを連続トラスとして作用させ，かつ桁改造作業を安全容易にするためのたわみ直し，すなわち中央格点のこう上と仮受を必要とする．
計算上，こう上力は 62.3tf(610kN)，こう上量 16mm であった．こう上に先立ち ED 型電気機関車による桁のたわみ度試験が実施された結果，トラスの剛度が計算上より約 14%大きいことが確認されたのと，死荷重を若干修正した結果，
こう上量は 14mm として施工した．こう上には１支点に対し 100tf(980kN)ジャッキ 2 台を使用し，仮支承としては不測の沈下を避けるためと上部継足しの際に埋殺してもよいように，一切木材を使用せず，70×70×82.5cm の鉄筋コン
クリートブロックの上に鉄板を敷き，下弦材との間に 30kg レール 4 本が並立挿入された．
（３）トラス新部材の取付け
新部材の取付け箇所への運搬にはケーブルキャリヤが，局部への吊り込みには別に設置したウィンチを使用した．新部材片 1 個の最大重量は下弦材の 1.7tf である．取り付け順序は，各橋脚上の下弦材，ウェブ材および対傾構を最初に取付けてトラスの横振れを抑制した後，中央橋脚上より両端に向かい，端部に近い格点で収められた．
新部材取付けに先立ち，在来部材の鋲切取りと部材切断とによる局部的強度低下を補うため，山形鋼と蓋板およびウェブ等とを断続溶接した．また，仮取付けのボルト孔は径 3/4 インチ(20.5mm)とし，新旧孔の食い違いに備えた．したがって新部材取付後，7/8 インチ(23.5mm)孔に繰合わせ，本締付が行われた．在来部材の新孔数は約 2,300，切断鋲
数は約 2,800，また現場鋲数は約 14,700 本である．
（４）新トラス仮受け工
こう鋲完了に引続き新トラスの仮受を行い，これに荷重を載せ替えてから，下弦材，垂直材その他不要部材を切断撤去する順序となったが，新支承の位置にはまだ穴の中に垂直材が活きているので，各支点に２個の鉄枠のコンクリート
ブロックと鉄板および軌条による仮支承が設置された．仮受に先立ち，新旧合成のトラスを仮支承で 5mm こう上し，下部の在来支承を少し浮かせて(揺支承とピンとの間で絶縁する)荷重はほとんど仮支承に切換えた．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

75（５）下弦材の切断
下弦材の切断は片側４箇所，両側８箇所の継手で行い，上下流側を同時に昼間４列車間合で全部を(１間合１時間余り)，線路閉鎖工事として施工した．切断方法は予め鋲頭を穿孔機を用いて落としておき，線路閉鎖後順次ピンで抜き落とすのを原則としたが，後回しにした中央橋脚付近の４箇所は残留応力が少ないのでガス切断に変更した．
（６）不要部材の撤去
下弦材の継手切断後，沓，下弦材，ウェブ等新下弦の下方不要部材は全部ガスで切断撤去した．切取りは極端な偏荷重を避けるため，全面的に一様に行うことが望ましいが，出水期を控えていたため水害を考慮し流心部より施工された．
撤去部材の総重量は約 85tf である．
（７）新支承の設置
不要部材の撤去に引き続き，橋脚の穴埋めコンクリートを打ち，新溶接沓が据え付けられた．モルタルの硬化を待ち，仮支承を撤去した．
（８）試運転仮受工の撤去に伴い，ED 型電気機関車単機で試運転を行った．運転速度は 15km/h-2 回，30km/h-1 回，45km/h-1
回の往復とし，主として各支承の異状の有無と新トラスのたわみ度が観測された．45km/h の運転で測定した値は，支間 31.27m に対し中央でのたわみが 6.5mm(h/L=1/4,810))であった．
（９）溶接沓破壊試験
設計荷重は固定端用 250tf(2,450kN)，可動端用 125tf(1,225kN)に対し，供試体の弾性限は各々400tf(3,920kN)，
450tf(4,410kN)で破壊強度は 1,400tf(13.7MN)以上，1350tf(13.2MN)以上，したがって安全率は前者 5.7 以上，後者
14.0以上であった．
載荷による変形はまずリブプレートの上部に現れたが，溶接個所(複数接ぎ)は何ら変状がなかった．

参考文献
1) 小野田滋：鉄道構造物探見，pp.135，JTB パブリッシング，2002.
2) (公社)土木学会 HP：歴史的鋼橋集覧，<http://library.jsce.or.jp/jscelib/committee/2003/bridge/T5-131.htm>[2016.5.8 アクセス]
3) 今野輝雄：飯田線天龍川橋梁改築工事写真，土木技術，Vol.5，No.1，pp.31-32,1950.1
4) 雨宮正道：天龍川橋梁(飯田線)改築工事，交通技術 Vol. 5，No.4,pp.5-7, 1950.4
5) 日本国有鉄道編：鉄道技術発達史，Ⅲ．第 2 篇 施設(2),2.鋼構造物，p.1579，クレス出版, 1990

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.5 ゲルバー桁連続化による構造改良（東名高速道路 清見寺橋）1)～4)
橋名

東名高速道路 清見寺橋

所在地

静岡県静岡市清水区興津清見寺町

供用開始年

1968 年

管理者

中日本高速道路株式会社（大規模工事当時 日本道路公団）

大規模工事年

1996 年

キーワード

ゲルバー桁橋，連続化，跨線橋，B 活荷重対応，PC 外ケーブル補強

2.5.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式

大規模工事前大規模工事後

鋼 3 径間連続ゲルバー箱桁橋

鋼 3 径間連続箱桁橋（B 活荷重対応）

橋長174.5m支間長

173.5m（50.0＋73.5＋50.0m）

桁高2.10～2.90m

箱桁幅

2.80m

有効幅員

10.95m斜角不明
RC 床版（床版厚 18cm）

床版

RC 床版（床版厚 18cm）※連続化改良部はＩ型鋼格子床版

大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.5.1 に示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後
写真-2.5.1 大規模工事前後の状況 1)

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大規模な構造改良工事の事例

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大規模工事前の構造概要図を図-2.5.1 に示す．

図-2.5.1 大規模工事前の構造概要図 1)

2.5.2 大規模工事に至った原因と経緯
1968 年（昭和 43 年）の供用開始後，急増する交通量の増大と，予想を上まわる車両の大型化によってコンクリート
床版の劣化が顕著となり，1977 年（昭和 52 年）に床版補強工事として縦桁の増設や鋼板接着が実施された．
その後，1993 年（平成５年）の道路構造令の改訂により，設計自動車荷重が一律 25 トンになったことを受け，車両の大型化への対応が必要となった．
また，本橋の架橋位置である静岡市清水区は東海地震の対策地域内にあり，大規模地震の発生が心配され，吊桁部が落橋した時の被害は，東名高速道路のみならず東海道新幹線にもその影響が及び，陸上交通の要である両者に莫大な損害を与えることが懸念されてきた．そのため，早急にゲルバーヒンジ部の連続化を実施し，落橋という最悪の事態を回避する必要があった．
2.5.3 設計概要
設計時における構造解析ステップを表-2.5.1 に示す．死荷重は補強履歴にそって加算し，旧吊り桁区間は合成桁として設計されているため，前・後死荷重のステップ分けを行い，構造計算を実施した．本工事で行う補強による鋼重増は，概算値を構造系の変化と施工時期に合わせて計上した．また，架設荷重として，工事桁およびその吊上げ，移動用
設備重量のほか，吊り足場の重量と足場に対する新幹線通過時の吹き下ろし荷重をそれぞれの施工・撤去時期に合わせ考慮した．
活荷重は，連続化工事完了後は B 活荷重により照査を行った．ただし，ゲルバー桁系の状態は，TL-20 の載荷とし，架設系での本体照査は，許容応力度の割増を 25％にて実施した．

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

表-2.5.1 構造解析ステップ 1)
STEP No.

施工段階

構造系

断面性能

1

S43 床版打設

ゲルバー系

合成前

S43 橋面工

2

活荷重

鋼重・床版コンクリート・型枠
舗装・地覆・壁高欄・ガイドレール

S52 床版補強

ゲルバー桁

3

連続化前

ゲルバー桁

合成後

4

TL-20

ゲルバー桁

合成後

5

連続化後

連続桁系

合成後

6

主桁補強

連続桁系

合成後

7

B 活荷重

連続桁系

合成後

床版補強

死荷重

吊り桁合成後落下物防止柵・型枠撤去（－）
増設縦桁，横桁・検査路
吊り足場・新幹線吹き下ろし荷重
工事桁・工事桁吊上げ，移動設備
TL-20
仮設備撤去（－）
補強鋼板・PC 外ケーブル
増設縦桁・耳桁，ブラケット
B 活荷重

2.5.4 施工概要
（１）工事の概要
本事例は，3 径間連続ゲルバー桁のヒンジ部主桁を取替え，橋梁の構造系を 3 径間連続桁に変更する工事である．
連続化により，支承条件が異なってくるため，従来のピン・ローラー支承を水平力分散ゴム支承に変換し，水平力の分散と可動量の変化に対応させ，両端の伸縮装置も可動量の大きいものに取替えを行った．
また，Ｂ活荷重に対応するため，主桁ウェブに補強鋼板を高力ボルト接合にて取り付けるとともに，中間支点上の下フランジ縦リブの増設により，断面性能の向上と局部座屈の防止を図った．
さらに，連続化することで，旧吊り桁区間における正曲げモーメントが増加し，下フランジ側に引張応力超過区間が集中する結果となったため，主桁のモーメント耐荷力の不足を PC ケーブルの緊張によって補強を行った．
床版については，構造系全体の死荷重を極力少なくするために，増厚による補強は行わず，大型化する車両荷重に対して，縦桁増設により床版補強を行った．
構造改良位置図を図-2.5.2 に，構造改良の内容を表-2.5.2 に示す．

図-2.5.2 構造改良位置図 1)

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大規模な構造改良工事の事例

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表-2.5.2 構造改良の内容 1)
部 位 名 称改

主桁ゲルバーヒンジ部

良点

工事桁定着部補強
1

ヒンジ部切断・仮添接
主桁フランジ，ウェブ交換
支承

仮受部桁補強 橋脚拡幅

2

ピンローラー沓から反力分散ゴム沓に交換
伸縮装置

3

吊桁部 既設部材撤去（ノージョイント化）
桁端部 既設部材撤去・可動式に交換

主桁

4

5

主桁ウェブ，リブ補強
6PC 外ケーブル緊張

既設床版撤去・型鋼格子床版に打替 7

床版

ブラケット増設

8

縦桁増設：ゲルバーヒンジ部連続化工事：大型化荷重対応工事（２）交通規制状況
本工事は，東海道新幹線を運行しつつ，直上の東名高速道路の交通規制を最小限の車線規制で工事を行った．
主桁ウェブおよび下フランジの取替え時は，取替え箇所の直上の車両走行を避けるため，片側車線規制（車線規制の
許可時間帯は３時間前後）により実施した．また，床版の取替えは橋面上からの作業となるため，例年行われる秋の集中工事期間（11 日間）に行い，昼夜敢行により９日間で工事を完了させた．
集中工事期間における交通規制と工事工程の関係を図-2.5.3 に示す．

集中工事期間：平成7年10月11日～21日
日 程
工 種
準

１日目
11（水）
12

備

２日目
12（木）
24

12

３日目
13（金）
24

12

４日目
14（土）
24

12

５日目
15（日）
24

12

６日目
16（月）
24

12

７日目
17（火）
24

12

８日目
18（水）
24

12

９日目
19（木）
24

12

１０日目
20（金）
24

12

１１日目
21（土）
24

摘

要

12

工

床版・高欄撤去
上フランジ取替
新床版配筋型枠
超速硬Con.打設
橋面工

伸縮装置取替工
片
上
り
線
下
り
線

付

工

完了

走行側規制
夜間通行止時間

追越側規制(20:00～5:00)

追越側規制
走行側規制

図-2.5.3 集中工事期間における交通規制と工事工程表 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新（３）使用設備と施工方法
各構造改造工事における使用設備と施工方法を以下に整理する．
１）支承の取替
連続化により支承条件が異なってくるため，従来のピン・ローラー支承を水平反力分散ゴム支承に変換し，水平力の分散と可動量の変化に対応させた．同様に，桁両端の伸縮装置も可動量の大きいものに取替えた．
連続化に伴う支承条件の変化を図-2.5.4 に示す．また，支承取替状況を写真-2.5.2 に示す．

図-2.5.4 連続化に伴う支承条件の変化 1)

写真-2.5.2 支承取替状況 1)２）工事桁の施工
上下線 P2，P3 橋脚の中央径間側に組み立てた工事架台上で工事桁の地組立てを行った．工事桁の架設要領および施工状況を図-2.5.5，図-2.5.6，および写真-2.5.3 に示す．工事桁の吊上げは４点吊り（前方２点：油圧ウインチによるワイヤー繰り込み，工法２点：電動チェーンブロック）により行い，吊り上げ完了後は，移動用プレーントロリーに盛り替え，電動チルホールにより定着位置まで縦送り移動させた後，PC 鋼棒により定着桁と一体化させた．その後，工事桁先端のジャッキにより，吊桁荷重を工事桁に受け換えた．

図-2.5.5 工事桁架設要領図 1)

写真-2.5.3 工事桁の施工 1)図-2.5.6 工事桁吊上げ要領図 1)

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大規模な構造改良工事の事例

81３）撤去部の切断・仮添接，主桁ウェブ，下フランジ取替
荷重の受け換えにより，吊桁荷重はバイパス化した工事桁に流れ，ゲルバーヒンジ部の作用力は取り除かれる．この状態で，撤去部における新旧部材の入れ替え作業を効率的に行うために，鋼桁の孔明・切断・仮添接を先行して行った．
この作業は，交通を供用しながら行うため，一連の作業は１添接板単位で完結させながら順次実施した．ゲルバーヒン
ジの掛違い部の撤去は，仮添接板を取り外すことにより，短時間で既設部材の取替えが可能となる．取替え箇所の直上の車両走行を避けるため，この作業は片側車線規制で実施した．
図-2.5.7 にウェブ，下フランジ取替要領図を示す．また，図-2.5.8 に断面方向から見た取替順序を示す．上下線４箇所の①②③の作業を，各々１日１回行い，２箱桁の取替えに６日間かけて実施した．

図-2.5.7 ウェブ，下フランジ取替要領図 1)

図-2.5.8 箱桁部材 取替順序図 3)p050-188 事例編_第2章.indd

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写真-2.5.4 旧ウェブ撤去状況 1)

写真-2.5.5 新規ウェブ取付状況 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

４）主桁上フランジ・床版取替
床版の取替えは，橋面上からの作業となるため，例年行われている集中工事期間（11 日間）に合わせて工事を実施した．車線規制は片車線毎となるため，床版取替工も追越車線，走行車線の片車線反復作業で行った．主な作業は，追越・走行車線ともに２夜間合計４夜間で取替作業を完了した．
具体的な作業手順としては，まず，張出し床版・高欄および地覆部の切断・撤去を行った．高欄の切断は，ワイヤー
ソーにより行い，地覆立上り部にて水平方向に切断し高欄地覆部を一体にて撤去した．
旧床版の撤去は，油圧クレーンで吊った状態でロードカッターを用いて橋軸方向に３分割に切断し撤去した．箱桁上
床版部は，新設するＩ型鋼格子床版との配力筋ラップ代をはつり出し，上フランジ面の切断位置を露出させた後，切断線に沿ってガス切断を行い上フランジと床版を一体で撤去した．新上フランジの施工は，ボックス内の中ウェブを落とし込んだ後，上フランジを取り付けＨＴＢの本締めを行った．最後に，Ｉ型鋼格子床版を据え付け，旧床版とのラップ
および主筋を配置し，鋼製型枠を取り付け超速硬コンクリートにより床版を打設した．
図-2.5.9 に，上フランジと床版取替えの要領図を示す．

図-2.5.9 上フランジ・床版等取替要領図 1)

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大規模な構造改良工事の事例

83５）Ｂ活荷重対応による補強
Ｂ活荷重対応としては，中間支点上の主桁のウェブに補強鋼板の添接と下フランジ縦リブの増設により，断面性能の向上と局部座屈の防止を図った．また，主桁のモーメント耐荷力の不足を PC 外ケーブルの緊張によって補強した．床版については，構造系全体の死荷重を極力少なくするために，増厚による補強は行わず，大型化する車両荷重に対して，
中間縦桁と耳桁の増設により床版補強を行った．
PC 外ケーブルによる補強状況を写真-2.5.6 に示す．

写真-2.5.6 PC 外ケーブルによる補強状況 1)以上の工事全体の工程表を図-2.5.10 に示す．

図-2.5.10 全体工事工程表（10 月の■部分は集中工事期間を示す）1)

参考文献
1) 金子 鉄男，中原 淳一郎：供用中ゲルバー桁の連続桁化工事－清見寺橋上部工補強工事報告－，横河ブリッジ技報
No.26，pp.179‐191，1997.1
2) 大川 征治，七崎 洋悦，海野 清司，金子 鉄男，中原 淳一郎：東海道新幹線をまたぐゲルバー箱桁橋の連続化，
橋梁と基礎 Vol.31 No.2，pp.2‐6，1997.2
3) 中原 淳一郎，金子 鉄男，海野 清司，木之瀬 逸郎：新幹線を跨ぐ東名高速道路清見寺橋のゲルバー桁から連続桁への構造改造について，土木学会第 51 回年次学術講演会概要集，1996.9
4)

七崎 洋悦，大川 征治，金子 鉄男，浜 博和：新幹線を跨ぐ東名清見寺橋（鋼ゲルバー箱桁）連続化補強工事の補強確認，土木学会第 51 回年次学術講演会概要集，1996.9

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.6 アーチ橋の構造改良（山神橋）1),2)
橋名

山神橋（一般国道 13 号）

所在地

福島県福島市中野地区内

供用開始年

1966 年

管理者

国土交通省東北地方整備局

大規模工事年

1999 年（ゲルバーヒンジ部連続化工事），2000 年（斜材増設工事）

キーワード

アーチ橋，疲労き裂，ゲルバーヒンジ部連続化，斜材追加

2.6.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式

大規模工事前大規模工事後単純非合成鈑桁＋上路式アーチ＋単純非合成鈑桁

3 径間鋼スパンドレルブレースドアーチ橋

橋長106.6m

アーチ支間長83.0m

アーチライズ

14.0m

有効幅員

8.0m

斜角

A1 側 60°，A2 側 90°

床版

グレーチング床版（1983 年に取替）大規模工事前後の構造概要図を図-2.6.1 に示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後
図-2.6.1 大規模工事前後の構造概要図 1）

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2.6.2
2.6.2
2.6.2
大規模工事に至った原因と経緯
大規模工事に至った原因と経緯
大規模工事に至った原因と経緯
本橋は，アーチ橋補剛桁と側径間鈑桁の連結部が切欠き部に円弧状のコーナーを有するゲルバー構造となっていた．
本橋は，アーチ橋補剛桁と側径間鈑桁の連結部が切欠き部に円弧状のコーナーを有するゲルバー構造となっていた．
本橋は，アーチ橋補剛桁と側径間鈑桁の連結部が切欠き部に円弧状のコーナーを有するゲルバー構造となっていた．
第２章 大規模な構造改良工事の事例
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1990
1990
1990
年，このゲルバーヒンジ部と中間垂直材端部の接合部に疲労によるき裂が発見され，1992
年，このゲルバーヒンジ部と中間垂直材端部の接合部に疲労によるき裂が発見され，1992
年，このゲルバーヒンジ部と中間垂直材端部の接合部に疲労によるき裂が発見され，1992
年に応急対策，1994
年に応急対策，1994
年に応急対策，1994
2.6.2 大規模工事に至った原因と経緯

年に補強工事を実施した．しかしながら，1997
年に補強工事を実施した．しかしながら，1997
年に補強工事を実施した．しかしながら，1997
年の詳細調査の結果より，ゲルバーヒンジ部および中間垂直材端部の年の詳細調査の結果より，ゲルバーヒンジ部および中間垂直材端部の年の詳細調査の結果より，ゲルバーヒンジ部および中間垂直材端部の本橋は，アーチ橋補剛桁と側径間鈑桁の連結部が切欠き部に円弧状のコーナーを有するゲルバー構造となっていた．

2.6.2
2.6.2
大規模工事に至った原因と経緯
2.6.2
大規模工事に至った原因と経緯
大規模工事に至った原因と経緯
更なる補強対策が必要であると判断された．
更なる補強対策が必要であると判断された．
更なる補強対策が必要であると判断された．
2.6.2
大規模工事に至った原因と経緯
1990 年，このゲルバーヒンジ部と中間垂直材端部の接合部に疲労によるき裂が発見され，1992
年に応急対策，1994

本橋は，アーチ橋補剛桁と側径間鈑桁の連結部が切欠き部に円弧状のコーナーを有するゲルバー構造となっていた．
本橋は，アーチ橋補剛桁と側径間鈑桁の連結部が切欠き部に円弧状のコーナーを有するゲルバー構造となっていた．
本橋は，アーチ橋補剛桁と側径間鈑桁の連結部が切欠き部に円弧状のコーナーを有するゲルバー構造となっていた．
2.6.2
大規模工事に至った原因と経緯
本橋は，アーチ橋補剛桁と側径間鈑桁の連結部が切欠き部に円弧状のコーナーを有するゲルバー構造となっていた．
年に補強工事を実施した．しかしながら，1997
年の詳細調査の結果より，ゲルバーヒンジ部および中間垂直材端部の
1990
1990
年，このゲルバーヒンジ部と中間垂直材端部の接合部に疲労によるき裂が発見され，1992
1990
年，このゲルバーヒンジ部と中間垂直材端部の接合部に疲労によるき裂が発見され，1992
年，このゲルバーヒンジ部と中間垂直材端部の接合部に疲労によるき裂が発見され，1992
年に応急対策，1994
年に応急対策，1994
年に応急対策，1994
本橋は，アーチ橋補剛桁と側径間鈑桁の連結部が切欠き部に円弧状のコーナーを有するゲルバー構造となっていた．
1990
年，このゲルバーヒンジ部と中間垂直材端部の接合部に疲労によるき裂が発見され，1992 年に応急対策，1994
更なる補強対策が必要であると判断された．
（１）ゲルバーヒンジ部（１）ゲルバーヒンジ部（１）ゲルバーヒンジ部
年に補強工事を実施した．しかしながら，1997
年に補強工事を実施した．しかしながら，1997
年に補強工事を実施した．しかしながら，1997
年の詳細調査の結果より，ゲルバーヒンジ部および中間垂直材端部の年の詳細調査の結果より，ゲルバーヒンジ部および中間垂直材端部の年の詳細調査の結果より，ゲルバーヒンジ部および中間垂直材端部の
1990
年，このゲルバーヒンジ部と中間垂直材端部の接合部に疲労によるき裂が発見され，1992
年に応急対策，1994
年に補強工事を実施した．しかしながら，1997 年の詳細調査の結果より，ゲルバーヒンジ部および中間垂直材端部のゲルバーヒンジ部全8箇所のうち6個所に写真-2.6.1（1）に示すような疲労き裂が発見され，いずれもかけ違い部のゲルバーヒンジ部全8箇所のうち6個所に写真-2.6.1（1）に示すような疲労き裂が発見され，いずれもかけ違い部のゲルバーヒンジ部全8箇所のうち6個所に写真-2.6.1（1）に示すような疲労き裂が発見され，いずれもかけ違い部の更なる補強対策が必要であると判断された．
更なる補強対策が必要であると判断された．
更なる補強対策が必要であると判断された．
年に補強工事を実施した．しかしながら，1997 年の詳細調査の結果より，ゲルバーヒンジ部および中間垂直材端部の更なる補強対策が必要であると判断された．
（１）ゲルバーヒンジ部
R部溶接部から発生，進行したものであった．落橋の危険性があると判断されたため，直ちに昼夜連続の片側車線規制
R部溶接部から発生，進行したものであった．落橋の危険性があると判断されたため，直ちに昼夜連続の片側車線規制
R部溶接部から発生，進行したものであった．落橋の危険性があると判断されたため，直ちに昼夜連続の片側車線規制
更なる補強対策が必要であると判断された．
ゲルバーヒンジ部全8箇所のうち6個所に写真-2.6.1（1）に示すような疲労き裂が発見され，いずれもかけ違い部の（１）ゲルバーヒンジ部（１）ゲルバーヒンジ部（１）ゲルバーヒンジ部を行い，緊急対策としてベントを設置し，補強部材を現場溶接にて取付けた．その後，1992年には写真-2.6.1（2）にを行い，緊急対策としてベントを設置し，補強部材を現場溶接にて取付けた．その後，1992年には写真-2.6.1（2）にを行い，緊急対策としてベントを設置し，補強部材を現場溶接にて取付けた．その後，1992年には写真-2.6.1（2）に（１）ゲルバーヒンジ部
R部溶接部から発生，進行したものであった．落橋の危険性があると判断されたため，直ちに昼夜連続の片側車線規制
ゲルバーヒンジ部全8箇所のうち6個所に写真-2.6.1（1）に示すような疲労き裂が発見され，いずれもかけ違い部のゲルバーヒンジ部全8箇所のうち6個所に写真-2.6.1（1）に示すような疲労き裂が発見され，いずれもかけ違い部のゲルバーヒンジ部全8箇所のうち6個所に写真-2.6.1（1）に示すような疲労き裂が発見され，いずれもかけ違い部の（１）ゲルバーヒンジ部示すように応急対策が実施され，続いて1994年にき裂発生部の断面補強および応力集中の緩和を目的とした当て板補示すように応急対策が実施され，続いて1994年にき裂発生部の断面補強および応力集中の緩和を目的とした当て板補示すように応急対策が実施され，続いて1994年にき裂発生部の断面補強および応力集中の緩和を目的とした当て板補ゲルバーヒンジ部全8箇所のうち6個所に写真-2.6.1（1）に示すような疲労き裂が発見され，いずれもかけ違い部のを行い，緊急対策としてベントを設置し，補強部材を現場溶接にて取付けた．その後，1992年には写真-2.6.1（2）にR部溶接部から発生，進行したものであった．落橋の危険性があると判断されたため，直ちに昼夜連続の片側車線規制
R部溶接部から発生，進行したものであった．落橋の危険性があると判断されたため，直ちに昼夜連続の片側車線規制
R部溶接部から発生，進行したものであった．落橋の危険性があると判断されたため，直ちに昼夜連続の片側車線規制
ゲルバーヒンジ部全8箇所のうち6個所に写真-2.6.1（1）に示すような疲労き裂が発見され，いずれもかけ違い部のR部溶接部から発生，進行したものであった．落橋の危険性があると判断されたため，直ちに昼夜連続の片側車線規制
示すように応急対策が実施され，続いて1994年にき裂発生部の断面補強および応力集中の緩和を目的とした当て板補強を実施した（写真-2.6.1（3）強を実施した（写真-2.6.1（3）強を実施した（写真-2.6.1（3）
）
．）
．）
．
を行い，緊急対策としてベントを設置し，補強部材を現場溶接にて取付けた．その後，1992年には写真-2.6.1（2）にを行い，緊急対策としてベントを設置し，補強部材を現場溶接にて取付けた．その後，1992年には写真-2.6.1（2）にを行い，緊急対策としてベントを設置し，補強部材を現場溶接にて取付けた．その後，1992年には写真-2.6.1（2）にR部溶接部から発生，進行したものであった．落橋の危険性があると判断されたため，直ちに昼夜連続の片側車線規制を行い，緊急対策としてベントを設置し，補強部材を現場溶接にて取付けた．その後，1992年には写真-2.6.1（2）に強を実施した（写真-2.6.1（3）
）
．
1997
1997
1997
年の詳細調査では，疲労き裂の再発は確認されなかったものの，実交通下での応力測定結果によると鋼桁側Ｒ
年の詳細調査では，疲労き裂の再発は確認されなかったものの，実交通下での応力測定結果によると鋼桁側Ｒ
年の詳細調査では，疲労き裂の再発は確認されなかったものの，実交通下での応力測定結果によると鋼桁側Ｒ示すように応急対策が実施され，続いて1994年にき裂発生部の断面補強および応力集中の緩和を目的とした当て板補示すように応急対策が実施され，続いて1994年にき裂発生部の断面補強および応力集中の緩和を目的とした当て板補示すように応急対策が実施され，続いて1994年にき裂発生部の断面補強および応力集中の緩和を目的とした当て板補を行い，緊急対策としてベントを設置し，補強部材を現場溶接にて取付けた．その後，1992年には写真-2.6.1（2）に示すように応急対策が実施され，続いて1994年にき裂発生部の断面補強および応力集中の緩和を目的とした当て板補1997 年の詳細調査では，疲労き裂の再発は確認されなかったものの，実交通下での応力測定結果によると鋼桁側Ｒ2 程度の最大応力振幅を示し，測定結果より求めた推定疲労寿命は2 程度の最大応力振幅を示し，測定結果より求めた推定疲労寿命は2 程度の最大応力振幅を示し，測定結果より求めた推定疲労寿命は強を実施した（写真-2.6.1（3）強を実施した（写真-2.6.1（3）強を実施した（写真-2.6.1（3）
）
．）
．）
．
3 年程度と非常に短い結果とな
3 年程度と非常に短い結果とな
3 年程度と非常に短い結果とな
部において
部において
部において
163N/㎜
163N/㎜
163N/㎜示すように応急対策が実施され，続いて1994年にき裂発生部の断面補強および応力集中の緩和を目的とした当て板補強を実施した（写真-2.6.1（3））．
3 年程度と非常に短い結果とな
部において 163N/㎜ 2 程度の最大応力振幅を示し，測定結果より求めた推定疲労寿命は
1997
1997
年の詳細調査では，疲労き裂の再発は確認されなかったものの，実交通下での応力測定結果によると鋼桁側Ｒ
1997
年の詳細調査では，疲労き裂の再発は確認されなかったものの，実交通下での応力測定結果によると鋼桁側Ｒ
年の詳細調査では，疲労き裂の再発は確認されなかったものの，実交通下での応力測定結果によると鋼桁側Ｒ強を実施した（写真-2.6.1（3））．
った．これは，下フランジと補強板に設けたフランジが接合されていないため，下フランジＲ部の応力集中が緩和されった．これは，下フランジと補強板に設けたフランジが接合されていないため，下フランジＲ部の応力集中が緩和されった．これは，下フランジと補強板に設けたフランジが接合されていないため，下フランジＲ部の応力集中が緩和され1997 年の詳細調査では，疲労き裂の再発は確認されなかったものの，実交通下での応力測定結果によると鋼桁側Ｒった．これは，下フランジと補強板に設けたフランジが接合されていないため，下フランジＲ部の応力集中が緩和され
222程度の最大応力振幅を示し，測定結果より求めた推定疲労寿命は程度の最大応力振幅を示し，測定結果より求めた推定疲労寿命は程度の最大応力振幅を示し，測定結果より求めた推定疲労寿命は3 年程度と非常に短い結果とな
3 年程度と非常に短い結果とな
3 年程度と非常に短い結果とな
部において
部において
部において
163N/㎜
163N/㎜
163N/㎜1997
年の詳細調査では，疲労き裂の再発は確認されなかったものの，実交通下での応力測定結果によると鋼桁側Ｒ部において163N/㎜ 2 程度の最大応力振幅を示し，測定結果より求めた推定疲労寿命は 3 年程度と非常に短い結果となていないことが要因と推察された．
ていないことが要因と推察された．
ていないことが要因と推察された．
ていないことが要因と推察された．
2った．これは，下フランジと補強板に設けたフランジが接合されていないため，下フランジＲ部の応力集中が緩和されった．これは，下フランジと補強板に設けたフランジが接合されていないため，下フランジＲ部の応力集中が緩和されった．これは，下フランジと補強板に設けたフランジが接合されていないため，下フランジＲ部の応力集中が緩和され部において163N/㎜ 程度の最大応力振幅を示し，測定結果より求めた推定疲労寿命は 3 年程度と非常に短い結果となった．これは，下フランジと補強板に設けたフランジが接合されていないため，下フランジＲ部の応力集中が緩和されていないことが要因と推察された．
ていないことが要因と推察された．
ていないことが要因と推察された．
った．これは，下フランジと補強板に設けたフランジが接合されていないため，下フランジＲ部の応力集中が緩和されていないことが要因と推察された．
ていないことが要因と推察された．

（１）損傷状況（２）応急対策（３）当て板補強
1）

写真-2.6.1 ゲルバーヒンジ部の状況（２）応急対策（３）当て板補強（２）応急対策（２）応急対策（３）当て板補強（３）当て板補強（２）応急対策（３）当て板補強（３）当て板補強（２）応急対策（２）応急対策（３）当て板補強（１）損傷状況（２）応急対策（３）当て板補強
1） 1）1） 1）
1） 1）
写真-2.6.1
写真-2.6.1
写真-2.6.1
ゲルバーヒンジ部の状況
ゲルバーヒンジ部の状況
ゲルバーヒンジ部の状況（１）損傷状況（２）応急対策（３）当て板補強
写真-2.6.1
ゲルバーヒンジ部の状況
写真-2.6.1
写真-2.6.1
ゲルバーヒンジ部の状況
ゲルバーヒンジ部の状況
1）（２）中間垂直材端部
写真-2.6.1
ゲルバーヒンジ部の状況
1）
写真-2.6.1 ゲルバーヒンジ部の状況
アーチクラウン部両隣の中間垂直材において，写真-2.6.2（1）に示すような疲労き裂が発見されたことから，垂（２）中間垂直材端部（２）中間垂直材端部（２）中間垂直材端部（２）中間垂直材端部
直材の両側に補強プレートを設置した（写真-2.6.2（2））．
（２）中間垂直材端部（２）中間垂直材端部（２）中間垂直材端部
アーチクラウン部両隣の中間垂直材において，写真-2.6.2（1）に示すような疲労き裂が発見されたことから，垂アーチクラウン部両隣の中間垂直材において，写真-2.6.2（1）に示すような疲労き裂が発見されたことから，垂アーチクラウン部両隣の中間垂直材において，写真-2.6.2（1）に示すような疲労き裂が発見されたことから，垂（２）中間垂直材端部
アーチクラウン部両隣の中間垂直材において，写真-2.6.2（1）に示すような疲労き裂が発見されたことから，垂補強後に実交通下での応力測定を行った結果，過去に疲労き裂が発見され補修・補強を実施した垂直材では十分
アーチクラウン部両隣の中間垂直材において，写真-2.6.2（1）に示すような疲労き裂が発見されたことから，垂アーチクラウン部両隣の中間垂直材において，写真-2.6.2（1）に示すような疲労き裂が発見されたことから，垂アーチクラウン部両隣の中間垂直材において，写真-2.6.2（1）に示すような疲労き裂が発見されたことから，垂直材の両側に補強プレートを設置した（写真-2.6.2（2）直材の両側に補強プレートを設置した（写真-2.6.2（2）直材の両側に補強プレートを設置した（写真-2.6.2（2）
）
．）
．）
．
アーチクラウン部両隣の中間垂直材において，写真-2.6.2（1）に示すような疲労き裂が発見されたことから，垂直材の両側に補強プレートを設置した（写真-2.6.2（2））．
な補強効果が確認できたものの，過去に疲労き裂が発見されず未補修であった垂直材の上下端部では最大応力振幅
直材の両側に補強プレートを設置した（写真-2.6.2（2）直材の両側に補強プレートを設置した（写真-2.6.2（2）直材の両側に補強プレートを設置した（写真-2.6.2（2））．
）．
補強後に実交通下での応力測定を行った結果，過去に疲労き裂が発見され補修・補強を実施した垂直材では十分
補強後に実交通下での応力測定を行った結果，過去に疲労き裂が発見され補修・補強を実施した垂直材では十分
補強後に実交通下での応力測定を行った結果，過去に疲労き裂が発見され補修・補強を実施した垂直材では十分
直材の両側に補強プレートを設置した（写真-2.6.2（2））．．）
が補強後に実交通下での応力測定を行った結果，過去に疲労き裂が発見され補修・補強を実施した垂直材では十分
247N/㎜ 2 程度と大きく，推定疲労寿命は 1～10 年と非常に短い結果となった．
な補強効果が確認できたものの，過去に疲労き裂が発見されず未補修であった垂直材の上下端部では最大応力振幅
な補強効果が確認できたものの，過去に疲労き裂が発見されず未補修であった垂直材の上下端部では最大応力振幅
な補強効果が確認できたものの，過去に疲労き裂が発見されず未補修であった垂直材の上下端部では最大応力振幅
補強後に実交通下での応力測定を行った結果，過去に疲労き裂が発見され補修・補強を実施した垂直材では十分
補強後に実交通下での応力測定を行った結果，過去に疲労き裂が発見され補修・補強を実施した垂直材では十分
補強後に実交通下での応力測定を行った結果，過去に疲労き裂が発見され補修・補強を実施した垂直材では十分
補強後に実交通下での応力測定を行った結果，過去に疲労き裂が発見され補修・補強を実施した垂直材では十分な補強効果が確認できたものの，過去に疲労き裂が発見されず未補修であった垂直材の上下端部では最大応力振幅2 程度と大きく，推定疲労寿命は2 程度と大きく，推定疲労寿命は2 程度と大きく，推定疲労寿命は
1～10
1～10
年と非常に短い結果となった．
1～10
年と非常に短い結果となった．
年と非常に短い結果となった．
が 247N/㎜
が 247N/㎜
が 247N/㎜
な補強効果が確認できたものの，過去に疲労き裂が発見されず未補修であった垂直材の上下端部では最大応力振幅
な補強効果が確認できたものの，過去に疲労き裂が発見されず未補修であった垂直材の上下端部では最大応力振幅
な補強効果が確認できたものの，過去に疲労き裂が発見されず未補修であった垂直材の上下端部では最大応力振幅
な補強効果が確認できたものの，過去に疲労き裂が発見されず未補修であった垂直材の上下端部では最大応力振幅
が 247N/㎜ 2 程度と大きく，推定疲労寿命は 1～10 年と非常に短い結果となった．
が 247N/㎜ 2 程度と大きく，推定疲労寿命は 1～10 年と非常に短い結果となった．

（１）損傷状況（１）損傷状況（１）損傷状況（１）損傷状況（１）損傷状況（１）損傷状況

2 程度と大きく，推定疲労寿命は2 程度と大きく，推定疲労寿命は2 程度と大きく，推定疲労寿命は
1～10
1～10
1～10
年と非常に短い結果となった．
年と非常に短い結果となった．
年と非常に短い結果となった．
がが247N/㎜247N/㎜が 247N/㎜（１）端部損傷状況（２）補強プレートの設置

写真-2.6.2 中間垂直材の状況 1）（１）端部損傷状況（１）端部損傷状況（１）端部損傷状況（２）補強プレートの設置（２）補強プレートの設置（２）補強プレートの設置（１）端部損傷状況（２）補強プレートの設置
1） 1） 1）
写真-2.6.2
写真-2.6.2
中間垂直材の状況
中間垂直材の状況
中間垂直材の状況（１）端部損傷状況 写真-2.6.2（２）補強プレートの設置
写真-2.6.2 中間垂直材の状況 1）
写真-2.6.2 中間垂直材の状況 1）（１）端部損傷状況（１）端部損傷状況（１）端部損傷状況（２）補強プレートの設置（２）補強プレートの設置（２）補強プレートの設置

1） 1） 1）
写真-2.6.2
写真-2.6.2
写真-2.6.2
中間垂直材の状況
中間垂直材の状況
中間垂直材の状況

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86

鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.6.3 設計概要
（１）ゲルバーヒンジ部の連続化
補強対策として，補強フランジの再補強による応力集中の緩和と，支承をゴム支承へ交換することによる発生応力の低減を行うなどの延命措置が考えられたが，抜本的対策としてゲルバーヒンジ部の連続化を実施することとなった．連続化の補強設計概要について以下に示す（図-2.6.2 参照）．

図-2.6.2 ゲルバーヒンジ連続化構造図 2)１）構造解析
連続化構造とした三次元全体系モデルにより，以下のケースを解析した．
完成系：①常時 ②暴風時 ③地震時 ④温度変化
架設系：①片側車線 1 箇所施工時 ②片側車線 2 箇所施工時
２）連続化部構造寸法の設定
連続化部のブロック寸法および切断位置を決定するにあたり考慮した事項を以下に示す．
①構造上モーメントが小さい位置とする②既設桁との現場継手箇所を最小限にする③既設グレーチング床版の目地位置を考慮する④新設主桁と既設縦桁との応力伝達がスムーズに行われるように，ある程度すりつけの長さを確保する⑤連続桁化ブロックは架設可能な重量とする
３）既設部材との連結方法
既設部材との連結は基本的に高力ボルトで行うこととするが，桁と端柱との連結は柱が円形であり，ボルトによる連結は困難であることから現場溶接とし，疲労に対するバックアップ材として端柱内部に無収縮モルタルを充填した．
４）支承取替
連続化により，橋台上の既設支承は移動量が不足するうえ，腐食による劣化に伴い移動機能が低下していると考えられたため，ゴム支承に取り替えた．
（２）斜材添架補強応力集中を緩和させる方法として，補強板添架による垂直材端部補強工法が実施されたが，応力測定結果によれば，
垂直材上端部において発生応力の低減は見られたものの，下端部では補強効果がほとんどみられなかった．このことか
ら，垂直材の上下端部について補強するよりも，構造全体として挙動を抑え応力の低減を図ることが望ましいと判断されたことから，垂直材間への斜材添架工法を採用した． 斜材添架の補強設計について以下に概略を示す．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

87１）添架斜材本数および添架位置の決定
解析により，橋梁全体の変形および垂直材端部応力度により添架斜材の本数を決定した．検討の結果，橋梁全体の変形については，端部より斜材 2 本目添架で効果があったものの，垂直材端部応力度において斜材 3 本目添架時に全箇所の応力低減が確認されたことから，端部より片側 3 本目まで斜材を添架することとした．また，斜材添架後の各部の疲
労寿命は，100～200 年を目標値として設定した．
２）局部応力の確認
斜材添架に伴う，斜材取付け部の局部的な応力を把握するため，三次元モデルによる FEM 解析を実施した．
2.6.4 施工概要
（１）ゲルバーヒンジ部連続化工事１）施工フロー
施工フローを図-2.6.3 に示す．なお，本施工は終日片側交互通行で実施した．
２）ベントおよび仮受補強梁の設置
ゲルバーヒンジ部の連続化施工においては，一時的に側径間の主桁と主桁間の縦桁を撤去することから，これを補う
バイパス材として仮受補強梁および仮受補強梁の支えとして側径間ベントを設置した（写真-2.6.3，図-2.6.4）．
ベントは橋面片側より 25tf 吊ラフタークレーンにて橋下に取り込み，桁下に設けた吊設備を用いて組立てた．その後，同様にクレーンで荷下ろした補強梁をチェーンブロック等により足場上へ取り込み，仮受け縦梁，仮受横梁，主桁
受け横梁，ジャッキの順で組み上げた．

写真-2.6.3 ベント設置 1）

図-2.6.4 部材撤去・架設要領 1）
図-2.6.3 ゲルバーヒンジ部連続化施工フロー1）

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88

鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新（２）斜材添架補強工事
１）施工フロー
施工フローを図-2.6.5 に示す．なお，本施工は資材搬入時，斜材架設時，応力測
定時のみ終日片側交互通行で行った．
２）アーチコードへのマンホールの設置
斜材添架を行うにあたって，斜材取付部の補修を行う必要があることから，アー
チコード側の各取付部付近に進入用および垂直材取付部補強部材挿入用のマンホールを設置した．これに伴う開口部周囲を補強したが，以下のような理由から非常に困難かつ時間のかかる作業となった．
① アーチコードのフランジ（t=34mm）
欠損断面を補うために補強板厚が36mmと厚くなった．
② 溶接による取付である上に，開先形状が大きく何層もの溶接が必要であった．
③ 溶接による熱応力の残留を極力少なくするため，同箇所にて連続的に溶接を行えなかった．
補強板取付完了後は，浸透探傷検査により溶接欠陥の有無を確認した後，開口部の切断，切断面の仕上げを行い，斜材取付完了後にボルト取付タイプの蓋により閉口した．
３）斜材の添架
斜材は 25tf 吊ラフタークレーン，
その他の部材はユニック車により吊り下ろした．
まず，ガセットプレートおよびアーチコード内補強部材を取り付け，高力ボルトの仮り締めを行った後，斜材の上端部を取り付けて同様に仮締めを行った．そのうえで下端側ガセットプレートを基準に斜材の位置調整を行い，ガセットプレートの孔をガイドにして孔明け，仮締めを行った．斜材取付け後は，下端ガセットプレート
補強リブの溶接 ，高力ボルト一次締め，本締めの順で施工した．
図-2.6.5 斜材添架補強フロー1）

参考文献
1) 稲盛貴光，岩田隆秀，越谷学，江野澤正義：鋼上路式アーチ橋の疲労損傷に対する補強工事報告，横河ブリッジグ
ループ技報 No.31，pp.98-108，2002.1.
2) 西川和廣，松村英樹，大西亘：山神橋（疲労損傷を受けた上路式鋼アーチ）の補修検討，橋梁と基礎 Vol.35 No.8，
pp.180-186，2001.8.

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第２章
2.7

大規模な構造改良工事の事例

89

鋼床版鈑桁の連続化による構造改良（阪神高速 13 号東大阪線）1)

路線名

阪神高速 13 号東大阪線 法円坂～森ノ宮区間

所在地

大阪市中央区法円坂１丁目

供用開始年

1977 年

管理者

阪神高速道路株式会社（建設当時 阪神高速道路公団）

大規模工事年

2012 年

キーワード

鋼床版連続化，1 支承線化，集中工事，疲労耐久性

2.7.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式

大規模工事前大規模工事後単純鋼床版鈑桁

連続鋼床版鈑桁

橋長100m(法円坂区間)，20.6m(森ノ宮区間)

支間長

図-2.7.1 参照

主桁間隔

2.0m

有効幅員

7.3m

斜角

90 度
鋼床版

床版

（デッキプレート厚 14mm，バルブリブ）

大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.7.1 に，大規模工事前後の構造概要図を図-2.7.1 に示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後
写真-2.7.1 大規模工事前後の状況

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

100000(法円坂区間)
M F

187

10000 2@10000 10000 2@10000

3@10000

10000
M

M

187-1

188

F M

188-1

M F

189

M

F

M M

F M

F

M

189-1 190

190-1

191

191-1

192

10300020600(森之宮区間)

15000 10000 15000 100001000010000
F

M F

M F

192-1

193

193-1

2@11500

M F

M F

M F

M M

F

194

194-1

195

195-1

196

10000
M F M

196-1

197

（上図の支承条件は連続桁化前を示す）

脚番号
187 187-1 188 188-1 189 189-1 190 190-1 191 191-1 192
既設構造の端
端 中間 中間 端
端 中間 端端 中間 端支点種類支点 支点 支点 支点 支点 支点 支点 支点 支点 支点 支点
桁連結
○
○
○
○
○
横桁取替え
○
○
○
○
○
○
○
新設支承条件
M
E
E
E
E
E
E
E
E
E
M
ディテール改良 ●
●
○
○
●
●
○
●
●
○
●
ｶｳﾝﾀｰｳｪｲﾄ設置 ○○
192-1 193 193-1 194 194-1 195 195-1 196 196-1 197
脚番号
既設構造の
端
端
端
端
端
端
端 中間 端端支点種類支点 支点 支点 支点 支点 支点 支点 支点 支点 支点
桁連結
○
○
○
○
○
○
○
横桁取替え
○
○
○
○
○
○
○
○
○
新設支承条件
M
E
E
E
E
E
E
E
E
M
ディテール改良 ●
●
●
●
●
●
●
○
●
●
ｶｳﾝﾀｰｳｪｲﾄ設置 ○○※ 着色部は連続桁化前の掛け違い支点。
支承条件の凡例は、M：可動、E：弾性。
ディテール改良の凡例は、●：横桁取替による大幅改良、○既設部材の部分改良。

図-2.7.1 大規模工事の概要 1)

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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2.7.2 大規模工事に至った原因と経緯
1977 年度末に供用された法円坂～森ノ宮区間は，歴史的に重要な文化財である難波宮史跡上に立地している．このため建設に当たり，史跡保全の観点から橋梁全体の重量低減のため，上部工には支間長の短い単純鋼床版鈑桁を多数並べた特殊な構造が採用されている．しかし，当該区間ではこれまで鋼製主桁や支承周りの溶接部に複数のき裂損傷が確認されており，損傷発生リスクを大幅に低減することを目的として，１支承線化による部材取替連続化工法という抜本的な構造
改良を，8 日間という短期の昼夜連続完全通行止め期間内に実施することとし，2012 年11 月末～12 月初に工事を行った．
2.7.3 設計概要
繰り返し発生する損傷の原因は以下のように推定された．
① 支間長が幅員より短いことから，死荷重反力に比べ活荷重反力が支承反力に大きな影響を及ぼしている．
② 伸縮装置部の路面段差によって発生する振動の影響で，ダメージを受けている．
③ せん断力と曲げモーメントによる応力集中が発生しやすい，疲労強度の低い構造が採用されている．
以上の検討結果や，同様の損傷が繰り返して発生したことなどを踏まえ，図-2.7.2 に示す，
「1 支承線化による連続化工法」により死活荷重比の大幅な改善を図ることとした．また支承周りの新設部材の細部補強により，疲労に対する抵抗性を向上させる根本的な構造改良工事を実施した．

図-2.7.2 １支承線化による連続化工法 2)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.7.4 施工概要
本工区付近は，大規模医療機関や官庁施設が集積している地域であることから，工事実施にあたっては周辺の道路交通への影響を最小限に抑える必要があった．さらにフレッシュアップ工事での作業を極限まで少なくするために，本工事は以下の 4 つのステップにより作業を進めた．施工手順を図-2.7.3 に示す．
１）既設桁計測（事前調査）
２）事前工事（支承取替工，鋼鈑桁事前切断工 等）
３）フレッシュアップ工事（桁連続化）
４）事後工事（支承反力調整）（１）既設桁計測
連続化のために用いる新設桁は，既設桁との形状誤差を限りなく無くす必要があった．そのため，主桁ウェブはもちろんのこと，すべてのバ
ルブプレートのピッチ及び傾きに至るまで詳細に計測し，新設桁と既設桁の形状誤差要因を取り除いた．

図-2.7.3 施工手順 1)（２）事前工事
１）支承改良工
まず初めに支承の撤去を行った．今回の連続化では，2 支承線を１支承線に変更した．１支承線あたり 3 個の支承より構成されているため，1 橋
脚あたり 6 個の支承を撤去し，3 個の新規支承を設置した．

デジタル
反力計

支承の撤去に先立ち，桁切断位置から支間中央側の第一横桁直下にベント材にて仮受点を設置し，橋脚天端で桁のジャッキアップを行い，支点上の反力を仮受点に移行させた．その際，ジャッキアップは供用下での作業となるためデジタル反力計測器とジャッキからなる連動システムを用いて，路面段差量が 3mm 以下となるように慎重に管理し施工した（写真-2.7.2）．

写真-2.7.2 ジャッキアップ状況 2)２）鋼鈑桁事前切断工
次に鋼鈑桁の切断作業を行った．本線上は供用下であるため鋼床版の切断は不可能であるが，主桁ウェブや下フラン
ジ，縦リブ（バルブプレート）は桁下からの作業が可能であった．桁の切断方法は，本線上を走行する車両の活荷重を考慮し，主桁腹板部のガス切断・添接板設置を 3 回に分けて施工した（写真-2.7.3）．

写真-2.7.3 主桁ウェブ切断状況 1)

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大規模な構造改良工事の事例

93３）中央分離帯部地覆撤去工
本線上では，夜間一時規制を行い中央分離帯のコン
クリート地覆を撤去した．市街地での夜間作業のため，騒音を考慮して低騒音のコンクリートカッターで鉛
直方向および水平方向を切断し，既設部との縁切りを行った．その後，防音設備の中で電動チッパーにて斫り・撤去を行った（写真-2.7.4）．
写真-2.7.4 中央分離帯地覆撤去状況 2)（３）フレッシュアップ工事
１）フレッシュアップ工事概要
阪神高速 13 号東大阪線フレッシュアップ工事は，13 号東大阪線の12.3km を 2012 年 11 月 26 日午前 4 時から 12 月 4 日午前 6 時までの 8 昼夜間を通行止め（一部，早期部分開放区間あり）する工事である．
8 日間昼夜連続完全通行止めで実施されたフレッシュアップ工事
は，初日に舗装の撤去を行い，2 日目から桁切断作業を開始し，桁連続化を２日間で終了しなければ，後に続く舗装や伸縮継手の補修のすべてが完了しない厳しい工程が組まれていた．
２）既設鋼桁の切断及び撤去
鋼床版桁および伸縮装置の切断後，25t 吊ラフタークレーンで既設

写真-2.7.5 既設桁撤去状況 2)鋼桁を撤去した（写真-2.7.5）．特に切断は新設桁との接続精度を高めるため，自動ガス切断機で切断を行ない，グラインダーで平滑に仕上げた．
３）新設桁の架設
新設桁は，現地での確実な施工のために 1 主桁を 1 ブロックとし，横断方向に 7 ブロック割り（7 本主桁）とした（図-2.7.4）．架設状況および架設完了状況を写真-2.7.6，2.7.7 に示す．

図-2.7.4 新設桁架設イメージ 2)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

写真-2.7.6 新設桁架設状況 1)

写真 2.7.7 架設完了状況 2)（４）事後工事
当該橋梁の構造特性から，連続化後に死荷重反力が計画通りの数値となるかどうか懸念された．そこで，連続化後に全支点の反力を計測した．また，カウンターウエイトを橋梁端部に設置し，その重量を考慮した解析モデルを用いて全支点の影響値を算出し，その結果をもとに，支承設置高さを調整することにより，反力の調整を行った．高さ調整は，支承とソールプレー
トの間に調整プレートを挿入することとした（写真-2.7.8）．

写真 2.7.8 調整プレートによる反力調整 2)
参考文献
1) 徳増健，葉玉博文，諸角治，大間知良晃，平嶋健太郎，川村誠司：阪神高速道路で発生した鋼床版Ｉ桁き裂損傷の補修･補強対策（下），橋梁と基礎 Vol.48 No.1，pp.17-22，2014.1
2) 川村誠司：阪神高速 13 号東大阪線集中工事期間内における桁・床版連結化の施工方法，三菱重工鉄構エンジニア
リング(株)竣工工事論文集 Vol.3，2014.2

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大規模な構造改良工事の事例

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2.8 吊橋のケーブル調査と補修（若戸大橋）1)～3)
橋名

若戸大橋（一般国道 199 号）

所在地

福岡県北九州市（戸畑区～若松区）響灘

供用開始年

1962 年

管理者

北九州市道路公社

大規模工事年

2011 年

キーワード

吊橋，ケーブル開放調査，ハンガーロープ取替，ケーブルバンドボルト取替，除湿装置

2.8.1 大規模工事前後の構造概要

大規模工事前大規模工事後

橋梁形式

長大吊橋

橋長

629m

支間長

42.0m+89.0m+367.0m+89.0m+42.0m

主塔高さ

84.2m

海面からの高さ

42.0m

有効幅員

15.2m

斜角

90 度

床版

鋼床版（1990 年に RC 床版から更新）

写真-2.8.1 に若戸大橋の全景，図-2.8.1 にケーブル補修時の構造概要図を示す．

写真-2.8.1 若戸大橋全景 2)

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.8.1 ケーブル補修時の構造概要図 1)
2.8.2 大規模工事に至った原因と経緯
本橋梁は 1962 年に完成して以降，交通の要衝として大きな役割を果たしており，その交通量は 45,000 台/日，50 年間で累計 6 億台超となっている．1987 年には交通量の増大に対応するため車線拡幅工事（図-2.8.2）を行い，振動実験等により安全性が確認されている．完成から 50 年を迎えて，ケーブル関係の健全度を把握する目的で調査を行った
ところ，主ケーブルのケーブルバンド部において素線の破断等が確認されたため，補修工事を実施した．

（１）拡幅前（RC 床版）（２）拡幅後（鋼床版）

図-2.8.2 1987 年の車線拡幅工事前後の断面 3)
2.8.3 調査項目
調査項目は以下のとおり．
・主ケーブルのラッピングワイヤーを撤去した後の深部調査（ケーブル開放調査）
・ハンガーロープの取り替えおよび撤去したハンガーロープの各種室内試験
・ケーブルバンドボルトの全数取り替えおよび撤去したボルトの各種室内試験
・伸縮装置取替・アンカレッジ内の除湿用テント設置
・ケーブルの塗替
・管理路の改良および新設

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大規模な構造改良工事の事例

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2.8.4 施工概要
（１）調査の概要
１）主ケーブルのラッピングワイヤーを撤去した後の深部調査①一般部
若戸大橋の主ケーブルは，
φ61mm が55 本，
φ36mm が6 本の合計61 本のスパイラルロープで構成されたφ508mmのケーブルである．
現状の状態を精度よく確認するため，
上り車線側の主ケーブル中央部分の若松側 2 格点間 16.8m（格点 61～65）のラッピングワイヤーを撤去し，極力深い部分について調査を行った．写真-2.8.2 に調査状況を示す．
調査の結果，腐食による素線の断面減少は確認されなかったが，亜鉛めっき量の減少を確認した．

（１）主ケーブル素線調査（中央径間）（２）表面腐食形態（３）断面腐食形態（４）新品素線径（設計値）との比較
写真-2.8.2 深部調査状況（一般部）2)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新②中間塔内部および橋台ケーブルカラー部
主ケーブル内部の水が滞留しやすいと考えられた中間塔部および橋台前部のケーブルカラー部において，ケーブルバ
ンド撤去箇所の内部状況を確認した．図-2.8.3 および写真-2.8.3 に調査箇所および調査状況を示す．
調査の結果，中塔基部では，ストランド外層素線に 50%程度の断面減少を確認したが，その他の部位の断面減少は軽微であった．橋台ケーブルカラー部は全周にわたってストランド外層素線に 50%程度の断面減少を確認した．
素線のめっき量については，全体的に減少（設計値 45μ→測定値 30～40μ）が確認され，底部ではほとんど 0 の状態
であった．

（１）表面状態

図-2.8.3 橋台ケーブルカバー部調査 2)（２）表面腐食形態（３）断面腐食形態（４）新品素線径（設計値）との比較
写真-2.8.3 深部調査状況（中間塔部および橋台カラー部）2)

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大規模な構造改良工事の事例

99２）アンカレッジ内の除湿用テント設置，管理路の改良および新設
橋台ケーブルカラー部の調査結果を受け，腐食対策として，橋台内スプレー部に除湿テントを新たに設置した．さらに今後の追加点検のため管理路を設置し，FRP 製のケーブルカバーに点検窓を設けた．図-2.8.4 に除湿設備概要図を示し，写真-2.8.4 に新設管理路，除湿テント，ケーブルカバーを示す．

図-2.8.4 スプレー室の除湿設備概要図 2)（１）新設管理路（主ケーブル上）（２）円筒部除湿テント（３）新設ケーブルカバー（FRP）および主ケーブル確認用窓
写真-2.8.4 新設管理路，除湿テント，新設ケーブルカバー2)

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新

３）スプレーストランドの張力測定
橋台内のスプレーストランドの張力は振動法および Elastic-Magnetic 現象を利用して鋼材の応力を計測するパルス式磁歪測定器により推定を行った．その結果，特に劣化の進展や異常が無いことを確認した．写真-2.8.5 に状況を示
し，表-2.8.1 に張力測定結果を示す．

No, 7ST（１）張力測定位置（２）測定状況（振動法）（３）パルス式磁歪測定器
写真-2.8.5 スプレーストランド張力測定状況 2)
表-2.8.1 振動法による張力測定結果の比較 2)

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大規模な構造改良工事の事例

101４）主ケーブルの素線破断状況
主ケーブルの素線（φ5mm）の破断は，１ケーブル当たり最大で 50／7351 本であった．破断素線のサンプリング
による引張試験およびねじり試験の結果では劣化は確認できなかった．復旧に当たっては，損傷が軽微であることから，素線の補修は行わず，主ケーブル一般部においては，防錆ペーストを塗布後，ラッピングワイヤーを巻きつけ，その上に柔軟型フッ素樹脂塗装を施した．ケーブルバンド内においては，ペトロラタム系防錆ペーストを塗布して復旧した．
５）ハンガーロープの調査
ハンガーロープは，一部の塗膜剥離部に亜鉛めっきの劣化による白錆が見られたものの，腐食は確認されなかった．
また，交換のため撤去したハンガーロープの引張試験を行ったが，劣化は確認できなかった．その他，振動法による張力測定，全磁束法による非破壊検査においても問題はなかった．写真-2.8.6 にハンガーロープの外観と表-2.8.2 に引張試験結果を示す．

写真-2.8.6 ハンガーロープ外観 2)表-2.8.2 製造時に対する強度低下 2)６）ケーブルバンドボルトの取り替え
既設のケーブルバンドボルトは以前の調査で軸力の低下が認められたため，M30 サイズの高強度細径ボルトに全数交換した．既設のケーブルバンドボルトに対し，超音波軸力計による測定を行ったところ，建設時軸力 450kN に対し，220kN 程度までの減少が認められた．その他，撤去したボルトに対し，引張試験も行ったが，腐食していたボルトは相応の応力低下が認められたが，腐食していないボルトに大きな劣化は確認されなかった．

参考文献
1) 楠根経年，福本英一郎，牟田口拓泉，峰地慎一，永田淳：構築 50 年を経過した若戸大橋ケーブル関係の健全度，橋梁と基礎 Vol.47 No.5，pp.13-19，2013.5
2) 北九州市道路公社：若戸大橋ケーブル健全度調査・補修工事誌，2013.3
3) 北九州市道路公社：若戸大橋パンフレット，2011.4

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.9 吊橋のケーブル取替（東川橋）1）
橋名

東川橋（亀谷林道）

所在地

高知県安芸郡馬路村魚梁瀬 亀谷林道

供用開始年

1963 年

管理者

安芸森林管理署，馬路村

大規模工事年

2010 年

キーワード

吊橋，ケーブル腐食，ケーブル取替，直吊り工法

2.9.1 大規模工事前後の構造概要

大規模工事前大規模工事後
単径間 2 ヒンジ補剛吊橋

橋梁形式
橋長

133.0m

主塔間隔

135.0m

主構間隔

4.5m

有効幅員

3.6m

斜角

90 度

床版

RC 床版

※ ケーブル取替の実施
大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.9.1 に，工事の施工要領図を図-2.9.1 に示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後

写真-2.9.1 大規模工事前後の状況

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大規模な構造改良工事の事例

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図-2.9.1 施工要領図 1)
2.9.2 大規模工事に至った原因と経緯
1963 年の供用開始後，45 年が経過した 2006 年に本橋を調査したところケーブル（主索，吊索，耐風支索）の腐食が著しく，断面積が主索で約 4％，吊索で約 5％減少していることが判明した．
そこで，腐食したケーブルの取替えおよび補剛桁下弦材の当て板補修ならびに橋梁全体の塗替塗装を行うこととなった．
2.9.3 設計概要
ケーブルの耐荷力を検討した結果，所要の安全率が確保されていなかった．また，補剛桁下弦材の腐食も著しく，ケ
ーブルと同様に所要の安全率が確保されていないことが判明した．そのため，ケーブルの取替えおよび下弦材の補修が必要であった．
ケーブル取替え時の扛上・降下中に，RC 床版にひび割れ等の損傷を発生させないよう扛上・降下量と施工順序を決定する必要があった．そのため，施工に先立ち，順序および量を有限変形理論に基づく骨組み計算から求めた．
2.9.4 施工概要
（１）工事の概要
主な大規模工事の内容は，以下のとおりである．
①ケーブル（主索・吊索・耐風支索）の取替え②補剛桁下弦材の当て板補強③橋梁全体の塗替塗装
本工事では，まずケーブル取替え施工時の安全性を確保するために，補剛桁の当て板補強を先行した．その後，腐食により損傷を受けた既設吊橋のケーブルの取替えを行った．
主索・吊索の取替えにおいては，図-2.9.1 に示すように仮設直吊り設備を構築し，その直吊り設備に死荷重を移行した後，腐食した主索・吊索を撤去して新しい主索・吊索を設置した．その後，直吊り設備から取替えた主索・吊索に荷重を移行させた．
既設吊橋の補剛桁および鉄筋コンクリート床版を取替えずにケーブルのみを取り替えるという点で極めてまれな工事であった．
（２）交通規制状況
施工時には，東川橋を車両通行止めとした．

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新（３）使用設備と施工方法
直吊り設備の吊索は，上下流でそれぞれ 24 格点，合計で 48 格点に設置した（写真-2.9.2）．ただし，作業人員の制
約上，１回の作業は，上下流でそれぞれ 4 格点，合計 8 格点ずつ扛上・降下作業を行った．
荷重を移行させるために，補剛桁を直吊り設備（図-2.9.2）の吊索に設置した手動式チェーンブロックで引き上げたり（扛上），戻したり（降下）した．桁端部の扛上は，油圧ジャッキを使用した（図-2.9.3）．
引込み作業は，作業性を勘案して中央の格点から桁端の格点へ向かって対象に行った．

図-2.9.2 直吊り設備 1)図-2.9.3 桁端ジャッキアップ設備 1)

写真-2.9.2 施工状況

（４）施工ステップ計算
ケーブルの取替え作業において安全に直吊り設備に荷重移行するため，施工ステップごと（表-2.9.1）の骨組み計算を行った．骨組み計算は，大きく分けて，１）旧橋，直吊り，新橋のそれぞれの構造系に対する主索の初期形状計
算，２）施工ステップ計算である．各計算ステップにおけるモデル図の抜粋を図-2.9.4 に示す．

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大規模な構造改良工事の事例

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表-2.9.1 計算ステップ 1)

図-2.9.4 計算ステップモデル（抜粋）1)
参考文献
１）森下寿広，谷岡一弥，高田孝史朗，水本志信，太田富之：東川橋ケーブル架替え工事の施工検討－RC 床版を残置した既設吊橋のケーブルの取替え工事－，橋梁と基礎 vol.45 No.5，pp.39-44，2011.5

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.10 吊橋のケーブル取替（新大杉谷橋）1)
橋名

新大杉谷橋（三重県道 53 号大台ヶ原線）

所在地

三重県多気郡大台町大杉

供用開始年

1956 年

管理者

三重県

大規模工事年

1993 年

キーワード

吊橋，ケーブル取替，ケーブル残留強度，直吊り工法，ケーブル張力の移行

2.10.1 大規模工事前後の構造概要

大規模工事前
橋梁形式

大規模工事後下路式鋼２ヒンジ補剛トラス吊橋

橋長169.3m支間長

152.0m

ケーブルサグ

14.0m

主構間隔

3.7m

有効幅員

3.3m

斜角

90 度

床版

グレーチングラングヨリ 14×37.5φ(6×7)

ケーブル仕様スパイラル 14×26φ(1×37)※ケーブル取替の実施
大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.10.1 に，構造概要図を図-2.10.1 に示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後
写真-2.10.1 大規模工事前後の状況

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大規模な構造改良工事の事例

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図-2.10.1 構造概要図 1)
2.10.2 大規模工事に至った原因と経緯
既存のケーブルは，架設される前にダム建設の索道に使用されたものを転用したものであり，架設当時から摩耗や断線による損傷が著しい．また，本橋は昭和 14 年の道路橋示方書に従って T-9 自動車荷重 1 台が通行できる設計となっている．重交通が多くなった現在では，少なくとも T-14 自動車荷重 1 台の通行を可能にしたいという要望があがってきた．
2.10.3 設計概要
（１）ケーブル架設当時，既存のケーブルは，全強の 60％の強度で設計されていた．そこで，この値の妥当性を確認するために既存のケーブルの直径を測定した結果（図-2.10.2），残存断面率は約 75％となる．また，素線の断線率を目視点検すると約 5％であった．よって，機械的性質の低下を考慮すると，当時の設計に用いた 60％という値は妥当であったと考えられた．次に素線サンプリングし，引張試験を行った結果，表-2.10.1 に示すように 25％の低下が認められた．よって調査時点での既存の残留強度は全橋の約 50％であると推定された．現段階における既存ケーブルの安全率は K=2.64となり，道路橋示方書に示されている吊橋のケーブルの安全率 3.0 を下回っている．また，表面が孔食状に腐食しており，今後，急速に耐力減少が進行すると考えられたため，早急に新ケーブルに取り換える必要があるとの結論に至った．

図-2.10.2 既存ケーブルの断面減少率 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

表-2.10.1 既存ケーブルの素線引張試験結果 1)（２）補剛トラスおよび床組
補剛トラスおよび床組について T-14 荷重に対する応力照査を行った結果，補剛トラスは問題がなく，床組の補強が必要であることが判明した．また，現場調査を行った結果，補剛トラスおよび床組の横桁と縦桁は健全であり，床版に用いているグレーチングの破損が見受けられたため，取替えることとした．
2.10.4 施工概要
（１）工事の概要
第 1 期工事（1992 年 9 月～1993 年 3 月）として，T-14 自動車荷重１台に耐えられるように主ケーブルおよびハンガーロープの取替えを行った．第 2 期工事（1993 年 9 月～1994 年 3 月）としては，横桁補強，破損グレ－チングの取替えおよび塗替塗装を行った．
ケーブル取替えは，ケーブル直吊式工法を採用した（図-2.10.3）．

図-2.10.3 ケーブル取替工事要領図 1)

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大規模な構造改良工事の事例

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本工事の施工手順は以下のとおりである．
① 直吊ハンガーに装備したチェーンブロックにより補剛トラスを 3 格点ごとに吊る．
② チェーンブロックの操作により，補剛トラスおよび床組の荷重を直吊ケーブルに移行する．
③ 旧ケーブルを撤去して新ケーブルを張渡す．
④ チェーンブロックを操作して，新ケーブルに荷重を移行する．
（２）交通規制状況
本橋は登山道に位置し林業道路の一部であったため，観光客が少なく，材木の搬出が終了した冬期に工事を行った．
また，宮川村の生活道路であることから工事期間中も供用を強く要望されたため，ケーブルを取替える実作業期間のみ，全面通行止めとした．
（３）使用設備と施工方法
本工事は，現地状況や使用機材などにより，以下の施工上の制約と問題点があった．
① 直吊ケーブル用の鉄塔を設置するスペースがないため，現橋の主塔を共用する．
② 直吊ケーブルのアンカーレイジを設置するスペースがないため，現橋のアンカーレイジを共用する．
③ 直吊ケーブルはφ60×4 本を使用した．これは死荷重を支える耐力のみの設定であるが，橋面での取替え作業において 4t トラック程度の作業車の載荷が必要である．
④ 直吊の格点は 3 パネルごと 12m 間隔で，荷重移行に使用するチェーンブロックは 15t 用である．移行時のケーブル形状変化により過大な荷重が働くことがないか懸念される．
⑤ 旧ケーブル，新ケーブルおよび直吊ケーブルの 3 ケーブルは，各々ケーブル諸元が異なる結果となった．よって前述した荷重移行時に吊橋のケーブルサグの変化が生じることになる．
本工事で最も重要な作業は荷重移行の施工である．そのため，事前に大変形解析による荷重移行ステップの検討を行なっている．現橋ケーブルおよび直吊ケーブルの初期張力の算出を行い，荷重移行時の直吊ハンガーの張力および補剛トラスの断面を確認して施工ステップを決定した．その解析フローを図-2.10.4 に示し，解析にて算出したチェーン
ブロック引込み量を表-2.10.2，直吊ハンガー張力を表-2.10.3，補剛トラスの作用軸応力度（上弦材）を図-2.10.5 に示す．

表-2.10.2 チェーンブロック引込量 1)

図-2.10.4 大変形解析計算フロー1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

表-2.10.3 直吊ハンガー張力 1)

図-2.10.5 補剛トラスの作用軸応力度（上弦材）

工事開始前に，現橋のケーブル形状，路面高さ，中央サグ量などを測定し，ケーブルおよびハンガーの製作に反映させた．特に，主塔とアンカーレイジの間は，各ケーブルの主塔との傾斜角度を測定して定着部の施工精度の向上に努めた．新ケーブルと新ハンガーの仕様を表-2.10.4 に，新ケーブルの定着部の形状と新ハンガー構造図を図－2.10.6 に示
す．
表-2.10.4 ケーブルの仕様 1)

図-2.10.6 ハンガーおよびケーブルソケット構造図 1)p050-188 事例編_第2章.indd

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

111

本橋の付近には直吊設備やケーブルの取替え工事に必要な諸設備のための作業スペースがないため，右岸アンカーレ
イジ前方に作業用ステージ（写真-2.10.2）を設けて作業ヤードとした．8m×9m の広さの作業ヤードにケーブル取替
え設備として，50ps ウインチ（写真-2.10.3），70KVA 発動発電機を準備した．各ケーブルの取替え工事はこのステージへ集積して行った．

写真-2.10.2 作業用ステージ 1)

写真-2.10.3 50ps ウインチ 1)

直吊アンカー構造図を図-2.10.7 に示す．アンカーは吊橋のアンカーレイジ上面を穿孔して樹脂アンカーボルトを埋込み，金具をセットして使用した．アンカーレイジのコンクリート強度や 20 本の樹脂アンカーへの作用力の均一化などが心配されたが前者は埋込み長を所定の 2 倍とること，後者は金具とアンカーボルトワッシャーを全周溶接することで対処した．

図-2.10.7 アンカー構造図 1)p050-188 事例編_第2章.indd

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

写真-2.10.4 に示すように現橋の主塔頂部を改造して，直吊ケーブル用サドルを設けた．ケーブル用サドルは，荷重移行時のケーブル張力の変化によって主塔に大きな水平せん断力が働かないよう写真-2.10.5 に示すようにローラー形式とし，サドルに類似セットバックの機能を持たせた．

写真-2.10.4 主塔頂部改造 1)

写真-2.10.5 直吊ケーブル用サドル 1)

直吊設備の設置作業は，作業ヤード上のウインチと橋面上の 5t 吊油圧クレーンを使用して行った．
直吊ケーブルの設定サグおよび直吊ハンガーとチェーンブロックの設定長は，荷重移行を考慮した大変形解析の結果より求めた．なお，同解析を簡素化したプログラムを作り，システム化してノートパソコン上で運用できるようににして，現地での修正や変更に対応した．
直吊作業（荷重移行作業）は，図-2.10.8 に示すように直吊ケーブルと補剛トラス下面の支持梁間に設けたチェーン
ブロックを操作することにより，ケーブルサグの変化に合った曲線を崩さずスムーズに荷重移行できた．事前に行った大変形解析により荷重移行ステップを検討し施工したため，順調な施工が行えた．

図-2.10.8 荷重移行設備断面図 1)
新ケーブルの張渡しは，直吊ケーブルに補剛トラスの荷重を移行後，旧ケーブルを撤去して行った．これらの作業は，橋面に牽引用のワイヤーロープを張渡し，右岸側に設けた作業ヤード上のウインチを操作してケーブルを牽引していく方法を採用した．
現場の施工管理面では，各ステップにおける補剛トラスの形状および応力度の測定を行いつつ，計算値との確認をしながら作業を進めた．補剛トラスの形状については，レベルを用いて各ステップ終了ごとに各格点の高さを計測した．
また，応力度の測定は，補剛トラスの上下弦材の支間中央と 1/4 に図-2.10.9 および写真-2.10.6 に示すようにひずみ
ゲージを貼り，ステップごとに測定した．それぞれの計測結果と計算値を比較したものを図-2.10.10 に示す．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

図-2.10.9 ひずみゲージ取付位置図 1)113

写真-2.10.6 ひずみゲージ 1)（１）補剛トラス形状（２）補剛トラス応力度
図-2.10.10 測定結果

1)以上の施工フローチャートを図-2.10.11，工程を図-2.10.12 に示す．

図-2.10.11 施工フローチャート 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.10.12 工程表 1)

参考文献
1) 福神正俊，松中聡，堀元彦：吊橋のケーブル取替え工事“新大杉谷橋”，日本橋梁技報，1994
2) 堀元彦，坂下清信：新大杉谷橋（吊橋）のケーブルの取換え，土木学会第 48 回年次学術講演会概要集第 1 部，
pp.1108-1109，1993.9

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大規模な構造改良工事の事例

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2.11 アーチ橋の拡幅（大深沢橋）1), 2)
橋名

大深沢橋（一般国道 47 号）

所在地

宮城県花渕岳国有林～玉造郡鳴子町字星沼地内

供用開始年

1961 年

管理者

国土交通省東北地方整備局

大規模工事年

1999 年キーワード

アーチ橋，拡幅，アーチ主構増設，一体化

2.11.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式

大規模工事前大規模工事後上路式ローゼ桁＋単純鈑桁２連

上路式ローゼ桁（補剛桁連続化）

橋長99.7m（車道部），107.9m（歩道部）

アーチ支間長77.2m（車道部），77.8m（歩道部）

アーチライズ13.465m

主構間隔

5.0～7.0m

有効幅員

6.0m（車道部），2.0m（歩道部）

8.5m（車道部），2.0m（歩道部）
90 度

斜角
RC 床版

床版

I 型鋼格子床版

図 2.11.1 大規模工事前後の構造概要図 2)

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鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.11.2 大規模工事に至った原因と経緯
1961 年に供用を開始し，1972 年には歩道部の増設のために，下流側にアーチリブを架設した橋梁である．しかし，全般的な老朽化に加え，交通量の増大，車両の大型化による損傷の進行が確認され，後に歩道橋が拡幅されていたが，車両幅員が 6.0m で狭隘なため，橋梁上での大型車のすれ違いが困難で，ボトルネックによる慢性的な渋滞解消を含めた改良工事が必要と判断された．
現橋の腐食状況，保有耐力，B 活荷重への対応等を試算・検討の結果，架け替えに伴う用地の確保が厳しいこともあり，現橋を活用した拡幅，改良・補修が採用・施工された（図-2.11.1）．
2.11.3 設計概要
補強設計は，以下の条件より，完成系での立体解析を行い，既設および新設部材の設計断面を算出して，部材設計を行った．
（１）アーチリブは，歩道部と，車道部の既設アーチ２主構，および車道部の新設アーチを合わせた４主構からなり，
補剛桁は側径間から中央径間を通した連続構造とした．
（２）車道部に増設する新設アーチの断面は，景観性を配慮し，歩道部と同一の箱断面とした．
（３）各部材端の結合条件は，以下のとおりとした．
①補剛桁部材： 剛結部材②アーチリブ： 剛結部材③アーチリブ・クラウン部の支柱： 断面積，剛性を無限大とした剛結部材④アーチリブ・クラウン部の両隣の支柱 ： 実断面積，実剛度を用いた剛結部材⑤上記③，④以外の支柱： ヒンジ結合部材⑥床組と横構部材： ヒンジ結合部材（４）各断面の応力照査における許容応力度の割増しは道路橋示方書に準じ，既設橋の補強としての割増しは見込まないものとした．
2.11.4 施工概要
（１）工事の概要
拡幅・補強工事の主な工種は，以下のとおりである．
①新設桁の製作・架設工②新設桁と既設橋との連結工③歩道部アーチ桁と既設橋との連結工④既設橋車道部の補強工⑤既設橋補強桁の取替工⑥工事用縦桁の設置工（２）交通規制状況
一時通行止めを行わず，かつ昼間作業内で施工を行った．
（３）使用設備と施工方法①既設橋車道部に増設するアーチリブ（以下，新設アーチリブと記）は，ケーブルクレーン斜吊工法による架設を行い，支柱や補剛桁は，ケーブルクレーン工法により架設した（図-2.11.2）．
②ケーブルクレーンは，両岸ともに高さ 25m の鉄塔を設置し，鉄塔支間長 123.2m，主索は，45φの 2 系統とし，両系統ともキャリアは，Cap.10ｔとした．
③既設橋補剛桁の交換は，1 期と 2 期の施工に大別され，前者はケーブルクレーンを利用した架設とし，後者は門型クレーンで行った．
④既設橋の補強は，基本的にレバーブロックなどで人力による架設とした．ただし，補強部材の運搬は，ケーブ
ルクレーンを使用した．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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図-2.11.2 架設概要図 2)⑤新設アーチリブは 1 主構であるため，以下の理由より，新設の支材にて既設桁との仮連結を行った．
・架設時における桁の通り確保
・地震時における横倒れ防止措置
仮連結は，架設時ブロックごとに行い，新設アーチリブに自由度を持たせるため，図-2.11.3 のように仮ボルト1 本でのピン構造とした．

図-2.11.3 仮ボルト 1 本でのピン構造 2)（４）既設補剛桁の交換
１）１期施工１期施工は，既設 G4 補剛桁（以下，既設 G4 桁と記）等の撤去，またそれに替わる新設 G4 補剛桁（以下，新設 G4桁と記）等の架設までが施工範囲である．
新設 G4 桁の架設は，当初，片側交互通行での車道部一時通行止め（30 分間）を行い，油圧クレーンを用いて架設する計画であったが，この作業を 1 日に 30 分間で数回ずつ行うことは，作業や安全性から困難と判断された．そこで，一時通行止めを行わず，かつ，昼間作業時間内に，安全かつスムーズに作業できる工法として，吊天秤を用いたケーブ
ルクレーンでの架設工法とした（図-2.11.4，写真-2.11.1 ）．

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図-2.11.4

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

1 期施工の架設要領図 2)

写真-2.11.1 1 期施工状況 2)２）２期施工２期施工は，既設 G2・G3 補剛桁（以下，既設 G2・G3 桁と記）等の撤去，またそれに替わる新設 G2・G3 補剛桁（以下，新設 G2・G3 桁と記）等の架設までが施工範囲である．
２期施工も１期施工と同様に車道部の一時通行止めを行い，油圧クレーンを用いて施工する計画であった．しかし，１期施工と同じように作業・安全面から困難であると判断された．また，新たにケーブルクレーンを設置することは時間・地理的な条件から不可能であった．そこで，歩道部の通路を確保し，かつ工程の短縮が可能となる門型クレーンを使用するものとした（図-2.11.5，写真-2.11.2）．

図-2.11.5 2 期施工の架設要領図 2)

写真-2.11.2 2 期施工状況 2)（５）既設橋の補強工事
車道拡幅による死荷重の増加や B 活荷重の載荷に伴う断面補強を行った．補強箇所の施工前後を写真-2.11.3～
2.11.4 に示す．

写真-2.11.3 端柱付近の補強前 2)

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写真-2.11.4 端柱付近の補強後 2)

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大規模な構造改良工事の事例

119（６）応力・変形性状の確認
拡幅前後の各構造系に対して，表-2.11.1 に示した試験計測を実施し，橋梁上部構造各部の応力・変形性状の変化を確認した．
表-2.11.1 計測内容 2)
試験項目
試験項目

試験内容

試験車静的

20 トントラック 2 台を用い，側径間中央，アーチ支間内に影響載荷試験

線載荷し，静的な発生ひずみ，変位を計測

試験車

20 トントラック 1 台を用い，橋梁上を単独，定速走行させ，動

走行試験

的ひずみ，変位を計測

実働応力

代表的な計測点について，平日 72 時間（3 日間）の実働交通下

頻度計測

での応力頻度計測を行い，疲労損傷度を評価する

支承

鉛直

変位

変位

○

○

○

○

○

－

○

－

－

ひずみ

以上の施工に対する現場概略工程表を図-2.11.6 に示す．

図-2.11.6 現場概略工程表 1)

参考文献
1) 赤川正一，園部 敏，木下 潔：アーチ橋，トラス橋における車線拡幅事例 大深沢橋，熊ヶ根橋，第 12 回鋼構造と橋に関するシンポジウム論文報告集，pp.11-28，2009.8
2) 園部敏，白崎哲郎，稲田育朗，佐々木利光：大深沢橋上部工工事報告－車道拡幅における架設・補強工事と実橋応
力測定－，横河ブリッジグループ技報 No.30，pp.104-114，2001.1

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.12 アーチ橋の拡幅（美恵橋）1)
橋名

美恵橋（県道 410 号苗木恵那線）

所在地

岐阜県中津川市駒場～加古川町苗木

供用開始年

1986 年

管理者

岐阜県

大規模工事年

2002 年キーワード

アーチ橋，歩道添架，バリアフリー化，ローゼ橋の補強，斜材追加

2.12.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式

大規模工事前大規模工事後上路式鋼２ヒンジアーチ橋

上路式鋼２ヒンジスパンドレルブレースドアーチ橋＋単純合成桁橋＋単純合成桁橋
212.0m

橋長

150.0m+24.4m（アーチ橋部）

支間長

36.6m（合成桁部）

アーチ支間長150.0mアーチライズ

26.5m

主構間隔

11.0m

有効幅員

6.5m（車道）

6.5m（車道）＋2.0m（歩道）90 度

斜角
RC 床版(車道部,床版厚 21cm)

床版

RC 床版(車道部,床版厚 21cm）,鋼床版(歩道部)

大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.12.1 に，大規模工事前後の構造概要図を図-2.12.1 に示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後
写真-2.12.1 大規模工事前後の状況

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大規模な構造改良工事の事例

121※着色部が大規模工事の対象範囲を示す
図-2.12.1 大規模工事前後の構造概要図 1)

2.12.2 大規模工事に至った原因と経緯
1986 年の供用開始後，約 15 年経過したころ，地元の要望から歩道を添架することになった．建設当時から将来の歩
道添架を見越した設計を行っていたが，下記に示す理由などにより斜材を追加した上で拡幅することとなった．
１）バリアフリー化により，当初計画より歩道幅が広くなり，設計荷重が増加したこと．
２）近年，交通量が著しく増加していること．
2.12.3 設計概要
歩道の添架および交通量の増加に対応するため，ローゼ橋の支柱間に斜材を追加し，トラスドアーチ形式に構造変更した．この斜材は，アーチリブに高力ボルト１面摩擦接合にて取り付ける構造としたが，アーチリブ断面は箱断面（H×B=1400×900）であるため，箱内の補強が困難であった．そのため，斜材取付部のアーチリブには，局部的な応力集中の発生が懸念され，FEM 解析による確認を実施した．解析結果より，斜材取付け部では，応力集中が発生していたが，最大発生応力は，許容応力度範囲であることを確認した．

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.12.4 施工概要
（１）工事の概要
主構造を鋼2ヒンジアーチ橋から鋼2ヒンジスパンドレルブレースドアーチ橋に構造変更した．
追加斜材（図-2.12.2）
は，既設橋上の 55t 吊クローラクレーンにて既設橋直下へ吊下ろし，レバーブロックで設置位置まで引き込んで架設した（写真-2.12.2(1)）．合成桁部の歩道は既設橋上で地組みを行い，P2 既設橋上に 55t 吊クローラクレーンを，A2 側に 120t 吊オールテレーンクレーンを据えて，相吊り架設とした．アーチ部の歩道は既設橋上に 25t 吊ラフタークレーンを据えて，ブラケットおよび歩道部デッキの順に架設した（写真-2.12.2(2)）．

※着色部が大規模工事の対象範囲を示す
図-2.12.2 追加斜材の構造図（１）斜材架設状況（２）アーチ部歩道架設状況
写真-2.12.2 大規模工事の状況 1)（２）交通規制状況
既設橋の幅員は 6.5m と狭いため，基本的に架設時は昼間全面通行止めとした．昼間の通行止めは朝夕の混雑を考慮
して 9:00～16:30 までとし，できる限り交通の妨げにならないように配慮した．ただし，合成桁部の歩道は既設橋上で地組するため，昼夜間通行止めを行った．交通規制状況を表-2.12.1 に示す．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

123

表-2.12.1 交通規制状況

以上の施工に関する工程を図-2.12.3 に示す．
工事名

公共緊急地方道路整備事業A（歩道設置） （仮称） 美恵橋拡幅工事
工期 着 平成 １２年 ９月 ８日
至 平成 １３年 ３月 ２０日
平 成 １ ３ 年

平 成 １ ２ 年
工

程

数量 単位

９月
10

材料手配

1

１１月

１０月
20

10

20

10

１月

１２月
20

10

20

10

３月

２月
20

10

20

10

４月
20

10

５月
20

10

７月

６月
20

10

20

10

20

式

原寸・加工

1

式

仮組立

1

式

工場塗装

1

式

斜材

57.5

ｔ

ローゼ桁部

82.27

ｔ

合成桁部

31.4

ｔ

付属品

1

式

原寸

加工

工場製作工

仮組
工場塗装、下塗り、中塗り、上塗り

輸送工

準備工

1

式

現場測定工

1

式

A１橋台

1

式

A２橋台

1

式

692

ｍ2

合成桁部

21.1

ｍ2

ローゼ補剛桁部
合成桁歩道部

1式

ローゼアーチ部

1式

ローゼ補剛桁部
合成桁歩道部990
122

本

ローゼアーチ部

1,136

本

ローゼ補剛桁部
合成桁歩道部

1式

ローゼアーチ部

1

式

57.50

ｔ

部材取付工 ローゼ桁部

82.27

ｔ

合成鈑桁部

31.72

ｔ

斜材

3,584

本

HTB本締工 ローゼ桁部

3,308

本

合成鈑桁部

668

本

ローゼ桁部

47.6

ｍ

合成鈑桁部

4.8

ｍ

111
19
343
72
175
36.8
31.3
9.3
2
1
10.3
3.1

ｍ2
ｍ2
ｍ2
ｍ2
ｍ
ｍ
ｍ2
ｍ2

沓
道路協議、監督署（足場設置届け）

現場施工計画、監督署（計画届け）、業者選定 他

現場事務所設置

排水
伸縮継手
落橋防止

現場測定、測定調書作成

橋台工

組立（既設桁部）

ローゼ補剛桁部
足場工

既設桁罫書

既設桁孔明工

既設桁剥離工解体

組立（既設桁部）

ローゼアーチ部

解体

組立（既設桁部）

解体

架設工

斜材
現場施工

ブラケット、横構、鋼床版
架設

沓モルタル

合成桁部

ローゼ桁部

現場溶接工

ローゼ部
合成桁部
ローゼ部
合成桁部
ローゼ部
合成桁部
ローゼ部
合成桁部
ローゼ部
合成桁部
ローゼ部
合成桁部

現場塗装工
舗装工
橋面工

高欄組立工
衝突緩衝工
伸縮継手工
付属工

排水工
落橋防止工
後片付工

箇所
箇所

ｍ
ｍ

4

組

1

式

取り付け

現場事務所解体

時間帯片側道路規制（規制A）
道路規制

部分通行規制（規制B）

出来高
出来高累計

規制 C-2

規制 C-1

全面通行止め（規制C）
出来高

規制 C-１

3.4

12.0

18.1

9.3

10.0

15.0

12.1

6.6

7.14

6.41

3.4

15.4

33.5

42.8

52.8

67.8

79.9

86.5

93.6

100

図-2.12.3 工程

参考文献
1) 池田直樹，押田晃，片田浩志：上路式ローゼ橋のリハビリテーション～美恵橋拡幅工事（歩道添架：バリアフリー化）への対応～，川田技報 Vol.21，pp.90-91，2002

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.13 トラス橋と鈑桁橋の拡幅（鶴川大橋）1)～4)
橋名

中央自動車道富士吉田線 鶴川大橋

所在地

山梨県上野原市上野原

供用開始年

1969 年

管理者

中日本高速道路株式会社（大規模工事当時 日本道路公団）

大規模工事年

1999 年キーワード

トラス橋，拡幅，トラス主構増設，主桁増設，一体化，橋脚炭素繊維補強

2.13.1 大規模工事前後の構造概要

大規模工事前大規模工事後鋼３径間連続トラス，鋼２径間連続トラス（２連），
鋼４径間連続鈑桁，鋼単純合成鈑桁（４連），

橋梁形式

鋼単純合成鈑桁（切断合成桁の拡幅桁 ４連），
跨道橋：鋼・コンクリート複合斜材付 π 型ラーメン橋，
単純合成桁

上り線 434.200m

橋長

下り線 482.255m
上り線
33.050m,2@60.775m,2@88.825m,
27.950m+3@28.100m,33.200m

支間長

下り線
40.305m,4@30.600m,
105.000m+100.000m+65.000m,45.650m
上り線 トラス 7.99m,鈑桁 1.8m

桁高

下り線 トラス 10.0m,鈑桁 2.45m(1.6m)
上り線 トラス 8.0m（拡幅部 2.2+3.0m）,

主構間隔

上り線 トラス 8.0m,鈑桁 4.0m

鈑桁 4.0m（拡幅部 2×2.0m）

下り線 トラス 8.7m,鈑桁 2.9m

下り線 トラス 8.7m（拡幅部 2.2+3.0m）,
鈑桁 2.9m（拡幅部 2×2.0m）

有効幅員

上り線 10.25m

上り線 13.625m

下り線 10.25m

下り線 13.875m
65～90 度

斜角
RC 床版 上り線 床版厚 19cm

床版

下り線 床版厚 20cm

RC 床版 上り線 床版厚 25cm
下り線 床版厚 25cm
*新設部のみ．既設部はそのまま

大規模工事前後の構造概要図を図-2.13.1 に示す．

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大規模な構造改良工事の事例

125（１）大規模工事前 断面図

図-2.13.1 大規模工事前後の構造概要図

5)（２）大規模工事後 断面図

第２章

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.13.2 大規模工事に至った原因と経緯
本橋梁は 1969 年に供用を開始したが，その後の日本経済の急成長に伴う予想をはるかに上回る交通量の増加のため，容量の限界を超え交通渋滞を引き起こすなど，本来の高速道路としての機能を十分に果たしえなくなった．このような状況下において高速道路の機能の拡充を目指し，車線の拡幅工事を行った．
2.13.3 設計概要
（１）拡幅設計
本拡幅工事では，既設橋の隣に 2 主桁（2 主構）の新設桁を架設し，床版を一体化することによって，車線の拡幅を行った．既設橋は，旧活荷重（TL-20）で設計していたため，拡幅後の安全性の照査を現行の B 活荷重を用いて行った．
また，新設桁の設計および既設橋の照査では，
「既設系」
「完成系」
「将来系」の 3 つを考慮して行った．
（２）耐震設計
トラス橋は橋脚高 50m を越えるフレキシブル高橋脚を有する．そのため，拡幅後の系に対し非線形動的解析を行い，地震時保有水平耐力法レベルの地震に対して検討を行った．その結果，フレキシブル橋脚には炭素繊維補強を行い，強軸直角方向のせん断耐力を増加させた．また，免震支承を採用することにより，発生する水平力の低減を図った．
（３）騒音および振動対策
車両走行による桁端部の騒音および振動を軽減するため，新設部および既設部ともに桁端をコンクリートで被覆した．
検討の際には落橋防止構造のケーブル定着部や落橋防止壁としての機能を持たせるよう設計を行った．
（４）支承取替
耐震検討により，免震支承への取り替えが必要となった．支承の取り替えは，供用しながらのジャッキアップによる交換としたため，ジャッキアップ部への補強が必要となり FEM 解析と合わせて設計を行った．また，設計により追加となった溶接付けの補強部材がボルト連結部と近接したため，実物大実験を行い，安全性を確認した．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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2.13.4 施工概要
（１）工事の概要
１）車線の拡幅
既設橋梁の隣に拡幅用の新設桁を架設し，床版を一体化することで，片側 2 車線から 3 車線へ拡幅する．図-2.13.2に鈑桁部の施工ステップを，図-2.13.3 にトラス部の施工ステップを示す．

（ ）内数値は連続鈑桁を表す．

①新設部と既設部と対傾構（横桁）で連結②床版既設部縦桁の施工③新設部地覆・高欄施工④二次床版の施工⑤新設遮音壁の施工⑥新設検査路の取付①ガードレール・目隠板の撤去②拡幅部完成①新設部桁架設②新設部床版施工③新設用の取付部材設置①既設部舗装はつり②既設部床版コンクリート10mm はつり③既設部床版コンクリート打設④新設部，既設部舗装施工⑤レーンマークの修正

図-2.13.2 鈑桁部 桁拡幅ステップ図 5)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.13.3 トラス部 桁拡幅ステップ図 1)２）端部巻き立てコンクリート
騒音および振動を軽減するため，新設部および既設部ともに桁端をコンクリートで被覆した．
３）支承取替図-2.13.4 に支承取替のフローチャートを示す．
（２）交通規制状況
一般国道 20 号を跨ぐ A1～P1 間の鈑桁は，中央自動車道を全面通行止めとし，架設を行った．支承取替の際は，供用しながらの取り替えとしたため，交通規制は行っていない．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

129（３）使用設備と施工方法
トラス橋は上下線とも P6 橋脚を起点に 450t 吊クローラークレーンおよび 170t 吊トラッククレーンによるベント工法で施工した．国道を跨ぐ A1～P1 間の鈑桁は，中央自動車道の全面通行止めにより既設橋の橋面からトラッククレー
ンによる一括架設とし，その他の鈑桁はトラッククレーンによるベント工法架設で施工した．支承取替は，供用をしな
がらジャッキアップによる交換を行った．

図-2.13.4 支承取替フローチャート 4)

参考文献
1) 玉田和也，真嶋敬太，長谷川敏之：鶴川大橋拡幅工事の設計，駒井技報 Vol 19，pp.31-38，2000.4
2) 安松敏雄，渡辺陽太，築山有二，長谷川敏之，関根信哉，玉田和也：中央自動車道鶴川大橋拡幅工事の設計・施工，
橋梁と基礎 Vol.35 No.7，pp.10-17，2001.7
3) 関根信哉，渡辺陽太，玉田和也，長谷川敏之：中央自動車道 鶴川大橋（上部トラス橋）の支承取替，土木学会第55 回年次学術講演会概要集第 1 部 A，pp.472-473，2000.9
4) 玉田和也，長谷川敏之，高橋秀樹，山本佳宏：鶴川大橋トラス橋の支承取替工事，駒井技報 Vol 20，pp.59-66，2001.4
5) 日本道路公団東京建設局 上野原工事事務所：中央自動車道（改築）鶴川大橋（鋼上部工）工事 竣工図，2001.3

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.14 箱桁橋の拡幅（加古川ジャンクション）1)
橋名

加古川ジャンクション B ランプ，C ランプ（一般国道 2 号）

所在地

兵庫県加古川市野口町野口地先～加古川町美乃利地先

供用開始年

1974 年

管理者

国土交通省近畿地方整備局

大規模工事年

2014 年

キーワード

拡幅，新旧橋梁一体化，既設橋応力調整，SFRC 床版増厚，老朽化対策

2.14.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式
橋長
支間長
有効幅員
斜角

大規模工事前大規模工事後鋼単純合成 RC 床版１箱桁橋２連×２

鋼単純活荷重合成 RC 床版２箱桁橋２連×２

B ﾗﾝﾌﾟ：40.2m+40.2m

B ﾗﾝﾌﾟ：41.7m+40.2m

C ﾗﾝﾌﾟ：40.2m+40.2m

C ﾗﾝﾌﾟ：40.0m+40.0m

B ﾗﾝﾌﾟ：40.0m+40.0m

B ﾗﾝﾌﾟ：40.6m+39.5m

C ﾗﾝﾌﾟ：40.0m+40.0m

C ﾗﾝﾌﾟ：39.4m+39.4m

B ﾗﾝﾌﾟ：9.5m

B ﾗﾝﾌﾟ：10.0m+7.0m

C ﾗﾝﾌﾟ：9.5m

C ﾗﾝﾌﾟ：15.0m

B ﾗﾝﾌﾟ：90 度

B ﾗﾝﾌﾟ：62 度(AB2),90 度(PB16),90 度(AB3)

C ﾗﾝﾌﾟ：90 度

C ﾗﾝﾌﾟ：90 度

RC 床版 （床版厚 16cm）

床版

既設橋側：RC 床版 （床版厚 18cm）
新設橋側：RC 床版 （床版厚 24cm）

大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.14.1 に，大規模工事前後の構造概要図を図-2.14.1 に示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後
写真-2.14.1 大規模工事前後の状況

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1)

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第２章

大規模な構造改良工事の事例（１）大規模工事前

131（２）大規模工事後
図-2.14.1 大規模工事前後の構造概要図 1)

2.14.2 大規模工事に至った原因と経緯
一般国道 2 号加古川バイパスは 1974 年全線供用以来，京阪神と播磨・中国地方を結ぶ幹線道路として重要な役割を果たしている．しかしながら供用後約 40 年が経過し，交通量の増加(35,000 台/日：1974 年から 93,000 台/日：2011年) と老朽化が問題視されていた．このような背景のもと,近畿地方整備局は，兵庫県が事業を進めている東播磨南北道路と一般国道 2 号加古川バイパスの接続部である JCT のランプ橋梁を主体とした工事と加古川バイパスのリニューア
ル事業を含めた延長約 1.2km の工事を 2006 年～2014 年の長期間に渡り実施した．
主に既設橋の床版損傷に対し，下記に示すような補強工事および点検が実施されてきた．
１）増桁補強，床版下面モルタル補強（2003 年）
２）橋梁点検 B 判定（状況に応じて補修を行う必要がある）（2008 年）
３）橋梁点検 S 判定（詳細な照査が必要な損傷）（2013 年）
既設橋の施工中に老朽化による「遊間異常」と「床版下面補強モルタル剥離」による品質低下を発見したことから，既設橋全体の健全性確認のため，既設橋と新設橋を剛結する前に既設橋の挙動のモニタリングを実施した．
2.14.3 設計概要
拡幅後の既設橋の設計荷重は「名神高速道路（改築）
拡幅橋梁設計指針（案）」に示されるレーン載荷とした（図-2.14.2）．
レーン載荷とは，既設橋に L-20 主載荷荷重を，新設橋には B 活従載荷荷重を考慮したものである．
既設橋の床版は，現行の道路橋示方書の最小床版厚を満足しないが，曲げ応力度と押し抜きせん断応力度の照査を行い，床版補強が必要ないことを確認した．
B ランプ橋では応力調整をしない場合，曲げ応力度が 12％程度超過し，せん断応力度も超過する．このため支間中央部に設置したベントで既設橋の死荷重を新設橋へ負担させる応力調整を行うこととした．しかしこれでも，せん断応
力度が 34％程度満足しないため，既設橋に対し腹板補強を計画した．

図-2.14.2 活荷重載荷モデル 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.14.4 施工概要
（１）工事の概要
本工事は，供用下で建設後 45 年が経過した既設橋と新設橋を一体化する拡幅工事である．既設橋は TL-20 で設計されており，工事に伴い活荷重条件を見直すと補強が必要となるが，支承や下部工へ与える負担を軽減するには補強量を減らしたいことから，既設橋の活荷重を新設橋に負担させる応力調整を実施した．さらに既設橋の老朽化による品質低下（遊間異常・既設床版下面補強モルタル剥離）に対し，最適な工法を検証しながら補修工事も併せて実施した．
（２）交通規制状況
交通規制状況を表-2.14.1 に示す．
表-2.14.1 交通規制状況（３）使用設備と施工方法
１）拡幅工事① 既設橋に吊足場設置後，既設主桁腹板に補強板を設置した．補強板は摩擦接合によるため，２種ケレン以上が必要である．旧塗膜は鉛を多く含むため，手工具でのケレンによる旧塗膜の飛散を懸念し，環境への配慮と品質向上を目的としてバキュームブラスト（写真-2.14.2）を採用した．

写真-2.14.2 バキュームブラスト施工状況 1)② 新設橋の架設は，360t 吊トラッククレーンを使用したトラッククレーンベント工法で行った．
③ 既設橋から新設橋に活荷重を負担させるため応力調整を行った．過去に数回舗装オーバーレイをしていることから，既設橋の荷重が設計荷重に対し誤差があると考えられた．このため，荷重と変位の両方を管理しジャッキアップ作業を行った．
次項，図-2.14.3 に拡幅工事の施工ステップを示す．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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図-2.14.3 拡幅工事施工ステップ図 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

２）老朽化対策工事
施工中に発見された老朽化による変状の１つとして，図-2.14.4 に示す桁掛違い部に桁遊間異常がみられた．具体的には写真-2.14.3 のように桁温度 30℃の時に設計遊間が 90mm に対して実測値が 0mm となっており，この事象は橋梁全体の挙動に大きな影響を与えると判断し，図-2.14.5 の問題解決方針に従い，直ちに補修方法を立案した．

図-2.14.4 桁遊間異常箇所図 1)

図-2.14.5 桁遊間異常の問題解決方針 1)

写真-2.14.3 桁遊間状況 1)

図-2.14.6 可動支承モニタリング結果 1)

補修方法は，
写真-2.14.4 に示すように主桁を温度変位に追従させるため桁端部をガス切断し，必要遊間を確保した．
その後，支承および下部工の挙動を 5 ヶ月間モニタリングし，支承と既設橋の挙動について健全性を確認した．1 例として可動支承のモニタリング結果を図-2.14.6 に示す．

（１）桁切断状況（２）伸縮装置復旧状況
写真-2.14.4 桁端部切断状況 1)

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

135

もう一つの老朽化による変状として，既設橋の床版下面に施工されていた吹付けモルタルを打音ハンマーで検査した
結果，写真-2.14.5 の範囲などで補強モルタルの浮きが見られた．

写真-2.14.5 床版補強異音範囲（赤枠内）1)

図-2.14.7 床版補強モデル図 1)

供用中のバイパスにおいて，現状では既設の床版下面補強モルタルを撤去する場合，強度不足が発生し，供用交通の安全性確保が課題であった．そこで，床版下面補強モルタルを撤去する前に上面増厚を実施し，床版下面補強モルタルを撤去する計画とした．床版補強前後のモデルを図-2.14.7 に示す．
床版下面補強モルタルの撤去工事は前例がなく，本施工に先立ち試験施工を行った．東播磨道開通日までは工期が短
いため，短工期かつ高品質で施工可能な工法を検討した．また，橋梁の交差物件には県道と河川があり，撤去作業中に発生するコンクリート汚泥の落下対策など安全性にも配慮した．その結果．手斫りとウオータージェット併用工法を採用した．

（１）手斫り状況（２）ウオータージェット状況

写真-2.14.7 鋼板接着工 1)

写真-2.14.6 床版下面補強モルタル撤去工 1)
床版下面補強工の選定には炭素繊維工法と鋼板接着工法の 2 案を検討し，以下の理由で鋼板接着工法を採用した（写真-2.14.7）．
① 過去の床版下面補強モルタル施工時に既設床版面をブラスト処理し，施工面に凹凸がある可能性が高い．炭素繊維工法の場合，断面修復をする時間を多く費やすと予想された．
② 建設後 45 年経過しているため，既設床版に疲労クラックがある可能性が高いが鋼板接着工法の場合，0.2mm 以
上のクラックであれば付加的に樹脂注入ができる．
③ 鋼板接着の場合，施工後に既設床版の点検が不可能になることが弱点であるが，モニタリング孔を設けることにより点検可能な構造にできる．
以上の施工フローチャートを図-2.14.8，工程を図-2.14.9 に示す．

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.14.8 施工フローチャート

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第２章

加古川中央JCTランプ橋他上部工事
工

種

種 別

大規模な構造改良工事の事例

137

計画工程表

単位 数量

自：平成24年 2月18日
至：平成26年 3月10日

工 期

12月

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

1月

2月

3月

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

Ｂランプ
鋼桁工

既設橋撤去工
付属物工

昇降設備工、吊り足場工、ベント工 式

1

昇降設備工、吊り足場工

主桁腹板補強工

8

主桁腹板補強工t

支承工、桁架設工

t

104

床版工、舗装工、排水工

式

1

既設桁ジャッキアップ工

式

1

現場塗装工

式

1

壁高欄撤去、ブラケット撤去

式

1

区画線工

式

1

鳥害ネット工式

1

吊り足場解体吊り足場解体ベント工・支承工・主桁架設
床版工、舗装工、排水工

エンクロ溶接、２次コン 脱型

既設桁ジャッキアップ
現場塗装工

既設桁ジャッキアップ・連結工
現場塗装工ベント基礎解体

現場塗装工

壁高欄撤去、ブラケット撤去工
区画線工

区画線工
鳥害ネット工

Ｃランプ
鋼桁工

昇降設備工、吊り足場工、ベント工 式

1

昇降設備工、吊り足場工

主桁腹板補強工

8

主桁腹板補強工

支承工、桁架設工

既設橋撤去工t
t

104

床版工、舗装工、排水工

式

1

既設桁ジャッキアップ工

式

1

現場塗装工

式

1

壁高欄撤去、ブラケット撤去

式

1

区画線工

式

付属物工

鳥害ネット工式

1

既設橋補強工

床版下面補強モルタル撤去工

m2

422

鋼板接着工

m2

422

記

1

吊り足場解体支承工、桁架設工

連結工
ウエイト載荷エンクロ溶接、２次コン 脱型

床版工、舗装工、排水工
現場塗装工

現場塗装工

現場塗装工

壁高欄撤去、ブラケット撤去工
区画線工

区画線工
鳥害ネット工既設補強撤去工（床版下面補強モルタル撤去）
鋼板接着工

事

図-2.14.9 工程

参考文献
1) 遠藤謙介：供用中の既設橋梁を活用した拡幅工事について，平成 26 年度近畿地方整備局研究発表会資料論文集（施工・安全管理対策部門 No.17），2014

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.15 鈑桁橋とランガー橋の歩道拡幅（網干大橋）1)～3)
橋名

網干大橋（一般国道 250 号）

所在地

兵庫県姫路市網干区余子浜

供用開始年

1960 年

管理者

兵庫県

大規模工事年

2010 年

キーワード

歩道拡幅，アルミ床版，B 活荷重，桁補強，支承取替，落橋防止

2.15.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式

大規模工事前大規模工事後鋼３径間連続合成桁（プレストレス），

鋼３径間連続合成桁（プレストレス），

鋼単純ランガー，鋼単純合成桁

鋼単純ランガー，鋼単純合成桁,橋側歩道橋

橋長183.330m

支間長

3@32.000m,57.000m,28.000m

桁高

1.8m

主構間隔

3.25m

有効幅員

8.000～8.500m

7.000～7.500m+2.000m（歩道部）
69.45 度

斜角
RC 床版 19cm,18cm

床版

RC 床版 19cm,18cm
アルミ床版（橋側歩道） 5cm

写真-2.15.1 に大規模工事前後の橋梁外観，図-2.15.1 に構造概要図を示す．

（１）大規模工事前 3)（２）大規模工事後 1)
写真-2.15.1 大規模工事前後の状況

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

139（１）橋梁一般図（２）ランガー橋部断面（３）桁橋部断面※着色部が追加橋側歩道を示す

図-2.15.1 大規模工事後の構造概要図

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3)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.15.2 大規模工事に至った原因と経緯
本橋梁は 1960 年に供用を開始したが，交通量の増大に伴い，狭い路肩(1m)に行きかう歩行者や自転車のすぐ脇を大型車が通行する危険な状態となっていた．また，旧活荷重(TL-20)で設計されていることに加え，現行の上部構造落下防止対策も行われていない．このような状況を改善するため，橋側歩道橋の追加，B 活荷重による設計照査，落橋防止装置の追加などの対策を行った．
2.15.3 設計概要
（１）既設上部
既設上部工については，平面格子モデルにて現行基準（B 活荷重）および橋側歩道追加による影響について断面力を算出し，補強設計を行った．再照査では疲労設計および耐震設計は行っていないが，耐震性能については，交換した支承や追加した落橋防止装置により考慮した．
（２）橋側歩道
本橋では，既設橋の主桁の垂直補剛材位置に鋼製ブラケットを一定間隔で配置して，歩道ブラケット上に支持材を二箇所設け，その上にアルミ床版を設置した．取り合う既設橋は設計が古く建設当時の詳細図面が残っていないため，設計値が明確でない．そこで，出来形管理値を満足するため，現場実測の上，調整が可能な構造として設計を行った．
追加した歩道の床版固定用ボルトは，建築基準法に基づいて吹き上げ風荷重に対する照査を行った．
（３）支承取替
現行の規定に合わせた再照査の結果から，既設の支承では性能を満足しないことが判明したため，同タイプの鋼製支承への交換を行った．鋼製支承を採用した理由は，桁下空間の制約である．
また，既設の支承は高さが低く桁下空間が狭いことから，支承の取り替え時のジャッキアップは下部工にブラケットを設置し行う計画であった．しかし，当初の計画ではジャッキ位置がブラケット中心から偏芯し，主桁のウェブライン
からも外れている状態であったため，ジャッキ位置の見直しも含め検討を行った．
（４）既設構造物の損傷
橋側歩道を取り付けるため，既設 RC 床版を切断したところ，断面に多くのひび割れが発生していたため，全体調査
ならびに修復方法の検討を行った．

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大規模な構造改良工事の事例

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2.15.4 施工概要
（１）既設上部工の補強
既設上部工の照査に当たっては，平面格子モデルを用いて，B 活荷重および追加荷重に対する応力照査を行った．応力照査の結果，応力超過が認められた箇所については，断面力図から補強範囲を決定した．図-2.15.2 に鋼 3 径間連続
合成桁の応力超過箇所，補強箇所ならびに補強詳細を示す．また，図-2.15.3 にランガー部の補強詳細を示す．
応力超過箇所（１）G1 桁：橋側歩道側断面力図－囲みは応力超過箇所（２）補強箇所(３) G1 桁 P1 支点 補強詳細図-2.15.2 鋼 3 径間連続合成桁 応力状態および補強 3)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新（１）補強箇所(２) G1 桁 P3 - P4 アーチリブ 補強詳細図-2.15.3 鋼単純ランガー橋 補修箇所および補強詳細 3)p050-188 事例編_第2章.indd

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大規模な構造改良工事の事例

143（２）橋側歩道の設置
既設橋主桁から構成ブラケットを一定間隔で設置して，橋側歩道（アルミ床版）を取り付ける．設置に当たっては現場実測を行い，実際の形状を把握した上で，長孔の採用や調整プレートの使用，支持材の高さ調整等を行い，出来型管理に努めた．
（３）支承取替
支承取替に際しては，当初のブラケットを追加する計画であったが，ブラケット上の偏向荷重による構造上の問題とブラケットの追加・撤去に多くの日数が掛かることから，下部工上でジャッキアップする計画に変更した．ジャッキ
アップの際，桁下空間が不足する箇所はコンク
リートをはつり，作業後修復することで対応した.下部工の耐力が不足する箇所は，サンドルによる荷重分散とせん断補強アンカーの追加により対応した（写真-2.15.2）．また，ジャッキ受け部に点在するボルト頭部の干渉は，あらかじめベースプレートに孔を明けておくことで対応

写真-2.15.2 ジャッキアップ状況 1)

した．
（４）既設構造物の損傷
橋側歩道の追加のため，既設 RC 床版の切断を行ったところ，切断面に多くのひび割れが見つかった．そのため，全体調査を行い，損傷部を取り除いたのち表面保護材にて補修を行った，図-2.15.4 に改良前後の地覆概略図を示し，写真-2.15.3 に補修状況を示す．

図-2.15.4 既設 RC 床版撤去→新設地覆追加概略図 3)p050-188 事例編_第2章.indd

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新（１）断面修復状況（２）剥落防止工
写真-2.15.3 補修状況

1)

参考文献
1) 藤堂隆之，長谷川哲也：網干大橋の歩道部拡幅工事，KH 技報 Vol.3，pp.71-74，2013
2) 藤堂隆之，長谷川哲也：既設橋梁の歩道部拡幅工事，土木施工管理技術論文集 No.17，pp.69-72
3) 兵庫県：平成 22 年度公共事業 網干大橋橋側歩道橋工事 竣工図，2011

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大規模な構造改良工事の事例

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2.16 歴史的トラス橋の移設再利用による架替（霞橋）1)～4)
橋名

霞橋（市道）

所在地

横浜市中区新山下 1 丁目

供用開始年

1896 年

管理者

横浜市

大規模工事年1929 年（移設）， 2015 年（再利用）キーワード

トラス橋，移設，再利用，近代土木遺産，歴史的橋梁

2.16.1 大規模工事前後の構造概要

再生前（転用前）

移設再生後

プラットトラス橋

単純プラットトラス橋

橋長

－

32.8m

支間長

62.8m

23.7m

有効幅員

－

6.0m(車道 4.0m+歩道 2.0m)

斜角

90 度

90 度

床版

鋼床版

鋼床版 （デッキプレート厚 14mm，バルブリブ）

橋梁形式【建設】旧墨田川橋梁（鉄道橋）：1896 年～

橋歴【移設】江ヶ崎跨線橋（道路橋）：1929 年～

写真-2.16.1 に大規模工事前後の橋梁外観，図-2.16.1 に大規模工事前後の構造概要図を示す．

写真：安川千秋氏（１）再生前（江ヶ崎跨線橋）1)（２）移設再生後（霞橋）4)

写真-2.16.1 大規模工事前後の状況

霞橋に転用（１）再生前（江ヶ崎跨線橋）（２）移設再生後（霞橋）

図-2.16.1 大規模工事前後の構造概要図 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.16.2 大規模工事に至った原因と経緯
1964 年に完成した新山下川に架かる霞橋人道橋は，パイルベント鋼製脚部の広範囲に著しい腐食が確認されたため，架け替えを検討していた．架け替えにあたり，解体廃棄が予定されていた江ヶ崎跨線橋（プラットトラス）を霞橋に移設し，再利用することとなった．再利用に至る経緯は以下のとおりである．
①1896 年にイギリスより輸入され隅田川橋梁（鉄道橋）として竣工したが，1929 年に新鶴見操車場に移転され
江ヶ崎跨線橋（道路橋）として 2009 年まで使用されていた．
②江ヶ崎跨線橋は，1991 年「かながわの橋 100 選」や「鉄の橋百選」への選定，「日本の近代土木遺産」で都道府県指定の文化財相当として認められていた歴史的橋梁であった．
③江ヶ崎跨線橋は，2009 年に新鶴見操車場跡地の再開発に合わせて解体廃棄されることになった．
④2009 年に江ヶ崎跨線橋の解体に着手したが，貴重な社会資本であり，学識者からも横浜市へ江ヶ崎跨線橋の歴史的価値の保全活用の要請があり，新山下運河で架替え予定であった霞橋に再利用されることになった．
2.16.3 設計概要
（１）再利用計画
１）歴史的価値の明確化「土木学会：歴史的鋼橋の補修・補強マニュアル」に基づき，再利用する歴史的な価値があるか評価した．旧隅田川橋梁（江ヶ崎跨線橋）が明治中期で最大級の規模の大きさであったこと，イギリス Handyside 社製のトラスで希少価値が高いこと，コッターピンを有する格点部やラチス構造の対傾構など技術的特徴を有することから，保存する価値が高いと評価された．
２）再生方針，再利用部材の選定
現橋の状態や部材の価値を考慮した上で，2 連のトラスから状態の良い部材を組み合わせて支間長が半分のトラス橋を再生する方針となった．可能な限り既設部材を使用することとしたが，道路橋としての安全性を確保する必要から，再利用が困難な箇所は新規部材とした．再利用率は 67%となった．図-2.16.2 に再利用部材を示す．
転用前（西側）転用前（東側）転用後

図-2.16.2 再利用部材 1)３）鋼材試験
再利用する部材の強度や溶接性を確認するために，各種鋼材試験を実施した．
①母材試験
表面錆びは発生していたが，著しい損傷は見られなかった．引張試験の結果，弦材，斜材は現行の SS400 相当，
吊材は SS330 相当であることを確認した．
②溶接継手試験
P,S が JIS 規格値を大きく上回り，Pcm が JIS 規格値を上回っていることから溶接接合を避けるものとした．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

147

４）再生方針表-2.16.1 に部材ごとの再生方針を示す．
表-2.16.1 再生方針 1)
部材

方針

理

由

上弦材

再利用

応力的問題がなく腐食も少ない

下弦材

再利用

応力的問題がなく腐食も少ない

斜材

再利用

応力的問題がなく腐食も少ない
希少性の高いコッターピンが設置されている斜材は再利用する
吊材

再利用

上横構

新規製作 部材が小型で再利用した場合継手が景観上目立つ

床組

新規製作

ラチス材

応力的問題がなく腐食も少ない
発生応力が許容値を超過している
部材の腐食が著しい

新規製作 部材が小型で再利用した場合継手が景観上目立つ（２)設計基準
プラットトラスを再利用するに当たり，現行基準に無い固有の事項については，設計・施工指針（表-2.16.2）として取りまとめた．
表-2.16.2 設計・施工指針の項目 1)
項目
使用材料
許容応力度
部材の連結
部材の加工
仮組立て
防錆防食
耐久性確保

内

容

再利用鋼材の規格は、鋼材試験結果に準じる
道示Ⅱに準じる。ただしSS330は道示Ⅱの耐力曲線から算出した値とする
高力ボルト継手を基本とし、既存リベットに配慮した配置とする
ガス切断された鋼材の端面は整形を行い、寸法計測後間詰め材を挟んで復元する
仮組立てを行い寸法精度の確認を行う
Ⅰ種ケレン、金属溶射、フッ素樹脂塗料による工場塗装を行う（３）主構の応力照査
支間 62.8ｍの鉄道橋として設計された橋梁を半分の支間 31.4ｍの道路橋として再利用することから，応力上の問題はなかった．
（４）継手構造
ガス切断された既存部材は，端面の整形を行い，切断により部材長が不足するものは，間詰材を挟んで連結する構造とした（図-2.16.3）．
旧江ヶ崎跨線橋は，継手耐力が高力ボルト摩擦接合に劣るリベットにより連結されていたため，既存部材同士の継手は，既存リベット孔を利用して M22 高力ボルト接合とした．ボルトは頭が丸くリベットに似ているトルシア形高力ボルトを採用した．
重ね継手に関しては，腐食しているリベットを高力ボルトに置き換えることとしたが，リベットと高力ボルトが混在することを考慮して，支圧接合用高力ボルトで置き換えた．リベット取替の判断基準は，リベッ

図-2.16.3 継手の構造 1)

ト頭の面積と高さがそれぞれ 1/3 以上欠損していることとし，合計 340
本のリベットを交換した．

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新（５）設計図面再利用する全ての部材について，再利用のための改造寸法が分かる設計図を作成した．ガス切断で解体された部材の端面処理方法，再利用部材に取り付けられている不要部材の取り外し方，孔明け位置，改造の手順など，あらゆる情報を図面に描き込んだ（図-2.16.4）．

図-2.16.4 再利用部材改良図の例 1)
2.16.4 施工概要
１）橋梁の側方に仮設構台を設置し，その構台上で 50t 吊ラフタークレーンにより地組した（写真-2.16.3）．地組
完了後に一括横取り架設を行った．
２）横取りは，構台上および橋台前面に設けたブラケット上にレールを敷設し，3t 電動チルホール 2 台でけん引した．約 13.3ｍの横取りに 2 時間 30 分（10cm/分）を要した．
３）横取り後，A1 橋台方向に縦送りし，1.5ｍジャッキダウンして所定位置に据付けた．

写真-2.16.2 材料の解体と選別 1)

写真-2.16.3 地組状況 1)

参考文献
1)

上野淳人，大波修二，鈴木淳司，尾栢 茂，朝倉康信：117 年前に造られたプラットトラスの再生 隅田川橋梁から江ヶ崎跨線橋を経て霞橋へ，橋梁と基礎 Vol.47 No.6，pp.2-12，2013.6

2)

横浜市：貴重な土木遺産を再利用した「霞橋」の開通について，横浜市記者発表資料，2013.3.15

3)上野淳人，大波修二，三谷祐一郎，鈴木淳司，尾栢 茂：116 年前に造られたプラットトラスの再生工事の紹介－
隅田川橋梁から江ヶ崎跨線橋を経て霞橋へ，土木史研究講演集 Vol.32，pp.213-220，20124) 日経 BP 社：土木のチカラ 100 年以上も現役の橋を移設し利用 霞橋（横浜市），
日経コンストラクション No.567，
pp.14-20，2013.5.13

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第２章
2.17

大規模な構造改良工事の事例

149

分割施工による RC 橋から鋼橋への架替（新宿高架橋）1),2)

橋名

新宿高架橋（一般国道 20 号）

所在地

東京都新宿区新宿４丁目地先

供用開始年

1955 年

管理者

国土交通省関東地方整備局

大規模工事年

2012 年

キーワード

RC 桁架替，鋼床版，3 期分割施工，2.17.1 大規模工事前後の構造概要

大規模工事前
橋梁形式

大規模工事後4 径間連続 RC ラーメン橋 1 連，

3 径間連続鋼床版鈑桁橋

単純鋼鈑桁橋 2 連，単純 RC 桁橋 1 連
41.45m+16.15m+8.258m+18.9m

橋長

82.1m

9.45m+11.0ｍ+11.0m+9.5m，15.6m，支間長

33.05m+31.5m+16.6m

7.758m，18.4m

主桁間隔2.1m～2.4m

1.283m～1.895m

有効幅員27.0m～30.0m

27.0m～30.0m

斜角－

85 度 13 分 28 秒

床版

RC 床版 （床版厚 18cm）

鋼床版 （デッキプレート 12mm，バルブリブ）

大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.17.1 に，大規模工事前後の構造概要図を図-2.17.1 に示す．

（１）大規模工事前（旧橋撤去状況）
写真-2.17.1

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149（２）大規模工事後大規模工事前後の状況 2)

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鋼構造シリーズ 26

P1’

A1

P2’

P3’

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

P4’

P5’

P6’

P7’

（１）大規模工事前（２）大規模工事後
図-2.17.1

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大規模工事前後の構造概要図（上部工）2)

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

151

既設Ａ１～既設Ｐ７間

新設Ａ１～既設Ｐ７間
図-2.17.2 大規模工事前後の構造概要図（下部工）（１）Ａ１橋台（２）Ｐ１橋脚（３）Ｐ２橋脚図-2.17.3 新設の下部工構造図

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.17.2 大規模工事に至った原因と経緯
1955 年の供用開始後，RC 床版の鋼板補強，RC 桁の鋼板巻き立て補強，縦桁や横桁の増設補強，鋼桁の PC ケーブ
ル補強などさまざまな補強工事が順次施工されてきたが，今回の新宿駅南口基盤整備事業の一環で老朽化した高架橋を撤去し，耐久性と耐震性を有する新橋に架け替えることとなった．
旧橋は，老朽化により床版から遊離石灰が発生（写真-2.17.2）しており床版の劣化も進んでいた．

写真-2.17.2

旧橋の遊離石灰 1)

2.17.3 施工概要
（１）工事の概要
4 径間連続 RC ラーメン橋 1 連，
単純鋼鈑桁 2 連，
単純 RC 桁橋 1 連を 3 径間連続鋼床版鈑桁橋に架け替える工事で，3 期に分けて施工した（図-2.17.4）．

図-2.17.4

施工概要図 1)（２）交通規制
新宿駅南口に面する跨線橋の交通量は，1 日あたり車両が約 6 万台，歩行者が約 14 万人と非常に多いため，幅員27m(一般部）に対し，常時，車道を 4 車線（約 14ｍ）
，歩道を 1.7m 以上確保するという施工条件が課せられた．このため，約 10m ずつ下り線側，中央分離帯側，上り線側と 3 期に分けて交通規制を行った．
夜間規制時の渋滞緩和対策として半径約 3ｋｍの一般国道 20 号に接続するすべての幹線道路に渋滞予告の横断幕を設置して迂回を促した．
（３）使用設備と施工方法
旧橋上にトラッククレーンを配置して旧橋を撤去した（図-2.17.5，写真-2.17.3）．
新橋の架設は，既に架設した新橋の桁や既設桁上に架設用クレーンを配置し，トラッククレーンベント工法により施工した（図-2.17.6，写真-2.17.4）．

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大規模な構造改良工事の事例

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図-2.17.5 旧橋撤去概要図 1)

写真-2.17.3

旧橋撤去状況 1)

図 2.17.6 架設概要図 1)

写真-2.17.4

架設状況 1)（４）その他の特徴
１）主桁を撤去することによって床版が片持ち状態となる箇所，歩道を幅寄せしたことによって歩道を車道として利用する箇所が生じるため，以下の対策を講じた．
・RC 床版が片持ち状態になる箇所は，橋軸方向全長に支保工を設置（写真-2.17.5，図-2.17.7 支保工補強の左側）
・歩道の一部を車道とした箇所のうち，床版の引張鉄筋が不足する箇所を炭素繊維シートで補強（図-2.17.7）
・曲げモーメントにより主桁の補強が必要な箇所は，支保工を配置し支間を短くする対策を実施（図-2.17.7 支保工補強の右側）支保工補強

図-2.17.7 旧橋補強位置図 1)

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写真-2.17.5

床版補強用支保工 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

２）コンクリートの切断作業は，騒音が発生するため極力昼間に作業を実施できるよう切断部材に落下防止用金具（写真-2.17.6）を設置し，クレーンで吊る必要なく切断作業を行った．

写真-2.17.6

落下防止用金具 1)３）隣接する既設構造物により支承の配置が制約され，活荷重載荷時に負反力が発生するため，負反力防止装置（PCケーブル）を配置した（図-2.17.8）．

図-2.17.8 負反力防止装置 1)p050-188 事例編_第2章.indd154

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大規模な構造改良工事の事例

155（５）施工順序
下り線側，中央分離帯側，上り線側と，３期に分けて架設作業を行った．図-2.17.9 に施工順序の概要を示す．

図 2.17.9 施工順序

参考文献
1)

竹内重人，高川真仁，小山浩明，浅野浩一：3 期分割の架設工事－国道 20 号新宿高架橋架替工事－，土木施工 54
巻 2 号，pp.24-27，2013.2

2)

浅野浩一：国道 20 号新宿高架橋架替工事－交通車両共用下での旧橋撤去及び新設橋梁の架設－，三井造船技報
No.208，2013.2

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.18 一括撤去・架設による架替（首都高速八重洲線）1),2)
路線名

首都高速八重洲線

所在地

東京都港区東新橋 1 丁目地内～中央区銀座 8 丁目地内

供用開始年

1961 年

管理者

首都高速道路株式会社

大規模工事年

2014 年

キーワード

一括撤去，一括架設，多軸台車

2.18.1 大規模工事前後の構造概要

大規模工事前大規模工事後単純鋼床版鈑桁＋上下部一体鋼床版箱桁

橋梁形式

単純鈑桁＋3 径間連続箱桁橋 長92.700m（北行き），不明（南行き）

93.456m（北行き），100.984m（南行き）

20.00m＋22.90m＋30.70m＋19.10m（北行き）

14.000m＋62.000m＋17.456m（北行き）

不明（南行き）14.013m＋66.800m＋20.171m（南行き）

活荷重

不明

B 活荷重

床版

RC 床版

鋼床版

支間長

＋単純鋼床版鈑桁

大規模工事前後の構造概要図を図-2.18.1 に示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後

図-2.18.1 大規模工事前後の構造概要図 2）
2.18.2 大規模工事に至った原因と経緯
首都高速八重洲線は，東京都都市計画事業である東京都市計画道路環状第 2 号線整備に伴い，架替えが必要になった．高架構造である八重洲線と地下トンネル形式で計画された環状 2 号が交差し，八重洲線の既設橋脚基礎が干渉する
ため，一部区間の橋桁と橋脚を撤去し，新たに支障しない場所に橋脚を新設して橋桁を架替えることとなった．

2.18.3 設計概要
施工方法を検討するにあたって，既設上部工を仮受けベントで支持し，既設橋脚の撤去，環状 2 号線トンネルと一体化した新設橋脚の設置を行う「既設上部工利用案」の場合，既設高架橋を有効活用し，工事の規模が小さくなるメリットがあるが，構造的な問題，周辺街路への影響等を考慮して「架替え案」を採用した．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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2.18.4 施工概要
（１）コンクリート床版の撤去
床版の撤去は，ワイヤーソーとコンクリートカッターを併用し，現場内における破砕を避け，ブロック搬出可能な大きさ（2.1×3.8m）に切断した．
3 径間連続箱桁部の床版はスラブアンカーで結合されている非合成桁であるため，ジャッキアップ工法（図-2.18.2，
写真-2.18.1）にて主桁と床版を切り離した．ジャッキアップ工法は，床版をコア削孔し，PC 鋼棒を介してジャッキの反力で床版を引き上げるものであるため，騒音の発生がほとんどない．また，ブロック化して床版を撤去することから，速やかに現場から搬出できるため，工程面において有効であった．
単純鈑桁部の床版は馬蹄形ジベルで結合されている合成桁であるため，床版と桁の合成が強く，ジャッキアップ工法
で切り離す前にコンクリート自身が破壊してしまう．そのため，上フランジ部の床版を残し，桁間の床版をクレーンによって吊り切りして撤去した．
ブロック化する際に使用したコンクリートカッターやワイヤーソーは冷却水を必要としない乾式（ドライタイプ）を採用した．乾式の採用により直下を走行する一般車両に対し，冷却水の漏れに対するリスクを回避した．また，乾式は湿式に比べると施工効率が若干落ちるが，事前に切断位置の鉄筋探査を行い，床版鉄筋を避けることにより，工程遅延に繋がらないように配慮した．

図-2.18.2 ジャッキアップ工法概要図 1）

写真-2.18.1 ジャッキアップ工法施工状況 1）（２）桁の撤去
3 径間連続箱桁の中央径間は，汐先橋交差点上に位置するため，多軸台車により一晩で撤去し，その他の海岸通り上の径間は，大型クレーンにて順次撤去した（図-2.18.3，写真-2.18.2）．
なお，中央径間を最初に撤去することで，一括撤去後の側径間は単純桁となり構造系が変化することから，側径間の床版を先行して撤去することで曲げモーメント増加による桁への負担を軽減した．
また，撤去する桁は，事前にガス切断しセッティングビームにて仮受けをした．切断位置は，応力の発生が小さな箇所を選定し，切断位置を仮添接板にて連結した．

図-2.18.3 桁撤去要領 1）

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写真-2.18.2 桁撤去状況 1）

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新（３）架設
本工事は，RC 床版鋼桁を長スパンの鋼床版橋に架け替える工事であり，八重洲線の早期通行止め解除と周辺街路の通行止め回数削減が大命題であった．このため，立体ラーメン鋼床版箱桁部については地組立てブロック単位を大ブロック化し，門型吊上げ式ベントを用いた一括架設工法を選択した（図-2.18.4）．

図-2.18.4 架設概要図 2）
本工法は，地組立てブロックを多軸台車で架設地点まで運搬
し，図-2.18.5 に示す門型吊上げ式ベントによって地組立てブロックを吊り上げる工法である．架設においても撤去と同様に多軸台車上の油圧リフタでジャッキアップする工法も選択可能であったが，多軸台車によるブロック位置の微調整に時間を要するため，吊り点で確実に大ブロック位置が決まり，現地調整が容易な吊り上げ方式を採用した．また，桁の吊上げには連
続的に吊り上げ可能なダブルツインジャッキを用いることにより，スピーディーな架設を実現した（写真-2.18.3）．
本工事は，当初計画では八重洲線の通行止めを 20 か月間予定していたが，本工法等を採用することにより通行止め期間を
2 か月間短縮した．

図－2.18.5 門型吊上げ式ベント図 2）

写真-2.18.3 吊上げ架設状況 2）

参考文献
1) 吉原忠,桂聡,高橋邦博,齋藤彰,柿沼康浩：首都高八重洲線架替工事の施工（撤去編），橋梁と基礎 Vol.47 No.3，
pp.29-38，2013.3
2) 岡﨑健一，柿沼康浩：門形吊上げ式ベントを用いた大ブロック一括架設による架替え工事が完了，橋梁と基礎 Vol.48
No.2，pp.62-63，2013.3

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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2.19 吊橋の耐震補強（首都高速 11 号台場線 レインボーブリッジ）1)
橋名

首都高速 11 号台場線 レインボーブリッジ

所在地

東京都港区

供用開始年

1993 年

管理者

首都高速道路株式会社

大規模工事年

2010 年キーワード

吊橋，長大橋耐震，レベル 2 地震動

2.19.1 大規模工事前後の構造概要

大規模工事前
橋梁形式

大規模工事後
3 径間 2 ヒンジ補剛トラス吊橋

橋長

798m

支間長

114m＋570m＋114m
・塔と補剛桁衝突部の補強
・側塔の補強耐震補強

・主塔塔頂水平材の補強
・ウィンドタングシステムの補強

図-2.19.1 に構造概要図，図-2.19.2 に主構断面図を示す．

図-2.19.1 橋梁一般図 1)

図-2.19.2 主構断面図 1)p050-188 事例編_第2章.indd

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.19.2 大規模工事に至った原因と経緯
建設時の耐震設計は，当時としては最新の手法を用いて行われていたが，平成 7 年（1995 年）兵庫県南部地震以後の耐震基準の見直しに合わせ，レベル 2 地震動に対する耐震補強を実施した．
レインボーブリッジは，固有周期の長い長大吊橋であるため，耐震性能を評価するための設計地震動，目標とする耐震性能を満足させるために許容できる損傷と許容できない損傷の判定，許容できない損傷を回避するための補強方法について検討した．
2.19.3 設計概要
（１）レベル 2 地震動による耐震性能評価
耐震性能は，レベル 2 地震動によって生じる損傷が限定的なものにとどまり，最悪の事態である落橋や倒壊が起きないことを目標とした．具体的には，損傷個所とその状態によっては，恒久的な補修に時間を要することも想定されるが，応急復旧により緊急車両等は地震後短時間で監視下のもと通行可能であり，一般交通も走行速度制限等を行うことにより，恒久的な補修を行いながらの走行が可能な程度を想定した．
レベル 2 地震動によって生じる損傷は，非線形動的解析を行い推定した．また，水平力を支持する主塔および側塔は，3 次元有限要素法による弾塑性解析を併用し，耐力や変形性能を評価した．
レインボーブリッジの耐震性能評価において，許容できない損傷と判定されたものを以下に示す．
① 橋軸方向の地震動による主塔・側塔と補剛桁の衝突による損傷② 橋軸方向の地震動による側塔の大きな変位と側塔変位によるアプローチ桁可動支承部の大きな相対変位③ 橋軸直角方向の地震動による主塔塔頂水平材の変形④ 橋軸直角方向の地震動によるウィンドタングの耐力超過これらの損傷に対し，補強構造を検討した．
（２）塔と補剛桁衝突部の補強設計
橋梁全体系での非線形動的解析により，橋軸方向のレベル 2 地震時に，主塔と補剛桁に遊間量を超える相対変位が生じた．また，側塔と補剛桁をつなぐ連結材には，その耐力を超える軸力が作用し，部材が破断することがわかった．塔と補剛桁が衝突することにより，補剛桁端部と主塔，側塔の衝突部の損傷が大きくなり修復が困難となるため，塔と補剛桁の衝突部は，衝突荷重に対する補強とともに，緩衝ゴムを設置し，衝突力を軽減させる補強を行った（図-2.19.3）．

（１）主塔部
図-2.19.3 塔と補剛桁衝突部の補強（２）側塔部
1)（３）側塔の補強設計
側塔は，橋軸方向の地震動により塔頂に大きな水平変位（約 1.6m）が生じ，塔柱基部付近では，塑性率が最大 3.98
δy となった．側塔の柱断面は道路橋示方書の塑性化を考慮できるパラメータの範囲を満たしていない部位があったた
め，材料非線形と幾何学的非線形を同時に考慮できるように側塔全体を 3 次元シェル要素でモデル化し，非弾性有限変位理論によるプッシュオーバー解析を実施した．解析の結果，側塔柱基部に復旧困難な局部座屈による変形が生じるこ

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

161とがわかった．変位を抑制する方法として，柱の曲げ剛性を高める補強を行う方法，連結材を補強する方法なども検討されたが，いずれも実現困難であると判断されたため，柱基部の局部座屈に対する補強を行った（図-2.19.4）．
側塔の水平変位により，アプローチ桁可動支承部に大きな相対変位が生じるが，その変位に対しては，支承部の落橋防止機能を向上させ，確実に落橋を防止する対策を行った（図-2.19.5）．

図-2.19.4 側塔の補強 1)

図-2.19.5 アプローチ桁の補強 1)（４）主塔塔頂水平材の補強
側塔と同様に非弾性有限変位理論によるプッシュオーバー解析を実施した結果，塔頂水平材に復旧が困難となる大きな塑性変形が生じることが判明した．塔頂水平材は，車道直上に位置することから，水平材外面での作業が生じる場合，通行止めが必要となるため，水平材の箱桁内で施工可能な補強とした（図-2.19.6）．

（１）主塔塔頂水平材（２）水平材断面図
図-2.19.6 主塔塔頂水平材の補強

1)（５）ウィンドタングシステムの補強
ウィンドタングシステムは，補剛桁の橋軸直角方向の水平力を主塔あるいは側塔に伝達するために設置されている．
ウィンドタングシステムが損傷すると，補剛桁が慣性力により橋軸直角方向に大きく変位し，補剛桁やエンドリンクの損傷につながる．そこで，既存のウィンドシューの機能を補完するため，補剛桁端部に，新たに橋軸直角方向の水平力に抵抗する補強部材を設置した（図-2.19.7）．
既設ウィンドタングは主塔および側塔の水平材に溶接されており，損傷すると補修が困難であるため，応答を弾性域にとどめるものとした．ウィンドタング補強部材は，塑性化することを想定し，3 次元有限要素法による弾塑性解析により荷重－変位曲線を求め非線形バネでモデル化し，非線形動的解析に反映した．

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.19.7 ウィンドタングシステムの補強 1)
2.19.4 施工概要
2006 年より耐震補強工事を実施し，主たる補強工事は，約 3 年間で施工された．以下に耐震補強構造ごとの施工概要を簡単に説明する．
（１）塔と補剛桁衝突部の補強
補剛桁の補強部材の架設は，高速道路上を夜間規制し，ラフタークレーンにて足場内に取り込んで架設した．塔内部の補強部材は，管理用エレベータを用いて運搬した．
（２）側塔の補強
芝浦側の側塔は，トラッククレーンおよび台車にて側塔内に部材搬入した．台場側の側塔はクレーン台船を使用して部材搬入した．
（３）主塔塔頂水平材の補強
補強部材は，主塔管理用エレベータに搭載可能な長さに分割した山形鋼を使用して高力ボルトで取り付けた．
（４）ウィンドタングシステムの補強
上弦材ウィンドタング部材は，高速道路を 1 車線規制し，25t 吊ラフタークレーンを使用して架設した．下弦材ウィ
ンドタング部材は，クレーン付台船にて仮置きヤードから施工箇所まで運搬し，ウィンチを用いた吊上げ設備で荷揚げ
した．

参考文献
1) 梶原仁，松原拓朗，松田宏一，山口真史，小林一雄，江野澤正義：レインボーブリッジの耐震補強の設計・施工，
橋梁と基礎 Vol.44 No.2，pp.17-22，2010.2

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大規模な構造改良工事の事例

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2.20 斜張橋の耐震補強(首都高速湾岸線 鶴見つばさ橋)1)
橋名

首都高速湾岸線 鶴見つばさ橋

所在地

神奈川県横浜市鶴見区

供用開始年

1994 年

管理者

首都高速道路株式会社

大規模工事年2008 年

キーワード

2.20.1

斜張橋，長大橋耐震，レベル 2 地震動，耐震補強，SRC 構造，弾性拘束ケーブル，落橋防止システム

大規模工事前後の構造概要

大規模工事前
橋梁形式

大規模工事後一面吊り 3 径間連続鋼斜張橋

橋長

1020m

支間長

255 + 510 + 255 m

斜角

90 度
・端橋脚（隣接橋側）の落橋防止システム
・主塔基部補強・端橋脚水平支承部の移動量確保・補強

耐震補強

・主塔水平支承部の移動量確保・補強
・ペンデル支承部の移動量確保
・弾性拘束ケーブル定着部の補強・主塔部ストッパーの補強

図-2.20.1 に全体の構造概要図, 図-2.20.2 に各部の構造概要図を示す．

図-2.20.1 全体の構造概要図 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.20.2 各部の構造概要図 1)

2.20.2 大規模工事に至った原因と経緯
鶴見つばさ橋の耐震設計は，当初，1977 年以降に大黒ふ頭において観測された地震波をもとに，再現期間 75 年の地震を想定して設計されていた．しかし平成 7 年（1995 年）兵庫県南部地震以後，耐震基準が見直されたのに伴い，鶴見つばさ橋のレベル 2 地震動に対する耐震補強が実施された．
2.20.3 設計概要
鶴見つばさ橋の目標とする耐震性能は，レベル 2 地震動によって生じる損傷が限定的なものに留まり，最悪の事態である落橋や倒壊が起きないことを目標としている．また損傷箇所とその状態によっては恒久的な補修に時間を要することも予想されるが，応急復旧により緊急車両等は地震後短期間で監視下のもと通行可能であり，一般交通も走行速度制
限を行うことにより，補修を行いながらの走行が可能な程度としている．
レベル 2 地震動による鶴見つばさ橋の損傷のうち，上記の耐震性能を確保できないと判定された損傷について下記の補強を実施した．
①耐力が不足している構造部位は耐力の増加若しくは変形性能を向上させる補強②変位量が過大になる構造部位は，移動余裕量を確保する補強③回避できない損傷に対しては落橋防止構造システムの機能を向上させる補強

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大規模な構造改良工事の事例

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2.20.4 施工概要
（１）端橋脚（隣接橋側）の落橋防止システム
レベル 2 地震動による橋軸方向の桁端変位が，隣接橋との遊間量を超えるため，隣接橋を押し出し，隣接橋が支承より逸脱し路面に大きな段差を生じる可能性がある．そこで，隣接橋の落橋防止システムとして端橋脚に段差防止構造を設ける補強を行い，安全性を確保した（図-2.20.3）．
段差防止構造の移動範囲が橋軸および橋軸直角方向とも既設橋脚の縁端を越えるため既設橋脚天端の拡幅を行った．
（２）主塔基部補強
主塔基部の SRC 構造部は，レベル 2 地震動における応答せん断力がせん断耐力を超えているため，炭素繊維シート
接着工法による SRC 構造部のせん断補強を実施した（図-2.20.4）．
主塔基部の SRC 構造部に，炭素繊維シート接着工法を採用したのは，以下の理由による．
① 複雑な形状，海上施工を考慮すると，炭素繊維シート接着工法は，施工性，経済性に優れ，補強後の死荷重の増加が小さく基礎への影響を最小限に抑えられる．
② せん断補強に用いる繊維シートとして，炭素繊維シートとアラミド繊維シートを比較した場合，性能や耐久性にほとんど差はないが，炭素繊維の弾性係数が大きく，せん断補強における補強効率に優れている．
③ 補強指針による連続繊維シートの補強効果評価式によると炭素繊維シート（目付量：600g/m2）を 2 層貼ることで必要なせん断耐力が確保できる．

図-2.20.4 炭素繊維シート補強 1)

図-2.20.3 端橋脚（隣接橋側）の落橋防止システム 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新（３）端橋脚の水平支承
１）橋軸方向に対する補強
端橋脚の水平支承は，レベル 2 地震動による橋軸方向最大応答変位が橋軸方向移動可能量を超過するため，橋軸方向
変位の移動量を確保するため，ガイドレール（以下，ガイド）を増設する補強にて支承の脱落を防止した(図-2.20.5)．
２）橋軸直角方向に対する補強
レベル 2 地震動による橋軸直角方向の水平荷重に対し，水平支承の上沓が終局耐力を超過するため，上沓を交換しSCW490 から SCW550 に材質を上げる補強を行った．また，水平支承の定着構造は，支承本体以上の耐力となるよう
ベースプレート等の溶接部は増盛溶接，定着部は鋼板補強，セットボルトは交換により耐力向上の補強を図った．
（４）主塔部の水平支承
１）橋軸方向の補強
レベル 2 地震動による最大応答変位が，主塔部の水平支承の移動可能量を超過するため，端橋脚と同様に，橋軸方向
変位の移動可能量を確保するためのガイドを増設して支承の脱落を防止した（図-2.20.6）．
２）橋軸直角方向に対する補強
主塔部の水平支承本体は，レベル 2 地震動による水平力に対し降伏耐力は超過するものの終局耐力に対して余裕があったので補強は行わなかったが，定着構造については，端橋脚と同様に増盛溶接，当て板補強，既設アンカーボルト交
換を行って耐力向上を図った．

図-2.20.5 端橋脚水平支承の補強 1)

図-2.20.6 端橋脚水平支承の補強 1)（５）ペンデル支承
レベル 2 地震動に対しペンデル支承自体は十分な耐力を有していたが，ペンデル支承とフランジが衝突し，ペンデル
支承が損傷する可能性が生じたため，主桁下フランジの開口を拡大し，ペンデル支承の橋軸方向移動量を確保する対策を実施した（図-2.20.7）．

図-2.20.7 端橋脚のペンデル支承 1)

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大規模な構造改良工事の事例

167（６）弾性拘束ケーブル定着部の補強
弾性拘束ケーブルは，スパン中央付近の主桁定着部（縦シャイベ構造）と主塔定着部（サドル部）で固定されており，橋軸方向の弾性支持構造として設置されている．
レベル 2 地震動により作用する張力が，主桁定着部および主塔定着部の耐力を超過するため，以下の補強を実施した．
１）主桁定着部の補強
主桁定着部の損傷としては，ケーブルを定着している
円筒部が座屈し，同時に定着ウェブ（縦シャイベ構造）がせん断破壊するものであったため，定着円塔部の補強と定着ウェブのブラケット補強を行い，ケーブルより作用する荷重を補強部材に分散させるため座金交換を行った（図-2.20.8）．
施工は，定着ウェブの補強ブラケット，定着円筒部の補強部材，座金交換という順序で実施した．座金交換の施工は，弾性拘束ケーブルに導入されているプレストレ
ス力をいったん800tのセンターホールジャッキに受け替

図-2.20.8 弾性拘束ケーブルの主桁定着部補強 1)

えて座金交換を行った．
２）主塔定着部の補強
主塔定着部は，ケーブル張力によりサドル部前面板上部が損傷するため，サドル部を覆うような鋼製の補強フレームを設置し，PC 鋼棒にてプレストレス力を導入しサ
ドル部の補強を行った（図-2.20.9）．施工は，サドル部のプレストレス導入により，サドル部の変形や弾性拘束
ケーブル張力に変化がないかを確認しながら実施した．
（７）主塔部ストッパーの補強

図 2.20.9 弾性拘束ケーブルの主塔定着部補強 1)

主塔部ストッパーは弾性拘束ケーブル定着部と一体構造であるため，損傷の許されない箇所である．そのため，図-2.20.10 に示すようにストッパー部を一部撤去し，レベル 2 地震動による橋軸方向の最大移動量に対して遊間を確保する補強を実施した．

図-2.20.10 主塔部ストッパー補強 1)

参考文献
1) 青木敬幸，中野博文，水井啓和，山崎達郎，山之辺慎一，永谷秀樹：鶴見つばさ橋の耐震補強の設計・施工，橋梁と基礎 Vol.42 No.7，pp.13-20，2008.7

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.21 長大ゲルバートラス橋の耐震補強（首都高速湾岸線 荒川湾岸橋）
橋名

首都高速湾岸線 荒川湾岸橋

所在地

新木場～西葛西 荒川河口

供用開始年

1977 年

管理者

首都高速道路株式会社

大規模工事年

2007～2015 年(耐震補強)

キーワード

ゲルバートラス，長大橋耐震，レベル 2 地震動，制震装置，地震損傷

2.21.1 大規模工事前後の構造概要

大規模工事前
橋梁形式

大規模工事後7 径間連続ゲルバートラス橋

橋長

840m

支間長

100m+120m+125m+150m+125m+120m+100m
変位制限装置，段差防止装置

耐震補強

制震装置，弦材当板補強

構造概要図を図-2.21.1 に示す．

図-2.21.1 構造概要図 3)p050-188 事例編_第2章.indd

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大規模な構造改良工事の事例

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2.21.2 大規模工事に至った原因と経緯
平成 7 年（1995 年）兵庫県南部地震を受け，2000 年度から 2003 年度に支承の変位制限構造，段差防止装置の設置，2007 年度から 2009 年度には鋼製橋脚内部にコンクリートを充填する耐震補強工事を実施している．
上部構造の耐震補強は 2008 年から実施しており，制震構造の適用を含む上部構造の耐震補強工事を進めていたが，平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震によって耐震補強工事中に 19 箇所の損傷が発生した．主に横支材と下横構・対傾構の接合部に損傷が生じ補修を行った（写真-2.21.1）．

写真-2.21.1 平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震による損傷と補修 2)
2.21.3 設計概要
上部構造の目標とする耐震性能は，レベル 2 地震動によって生じる損傷を限定的なものにとどめるものとした．具体的には，①落橋を防止 ②応急復旧により緊急車両を地震後短時間に通行可能 ③恒久的な補修中に走行可能な程度の補修を検討している．耐震補強の概要を図-2.21.2 に示す．
道路橋示方書に基づき解析した結果，以下の耐震性能を確保する必要が生じた．
① レベル 2 地震動により耐力不足となるトラス主構がある．
② 荒川湾岸橋と隣接する桁との振動数の違いによって桁が衝突する．
③ ゲルバー部や床組桁の落橋防止機能が必要．
耐震性能を確保するための耐震補強項目は以下のとおりである．
① 耐力不足となるトラス主構は当て板補強により耐荷力を向上させる(図-2.21.3)．
② 上部工と下部工の相対変位が大きくなる可動部には制震装置を配置し，相対変位を制御する(図-2.21.4) ．
③ 隣接桁との追突防止は，隣接桁とトラス本体間に桁間連結として制震装置を使用した．
④ ゲルバー部はアイバーの耐力が不足しているので，フェールセーフ機能として落橋防止ケーブルを設置．
⑤ 床組桁部は変位制限装置，落橋防止装置の設置および縁端拡幅により桁かかり長を確保．

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.21.2 耐震補強の概要 1)

図-2.21.3 当て板概要図 1)

図-2.21.4 制震装置の概要 1)

参考文献
1) 佐藤成禎，中村好伸：長大ゲルバートラス橋の耐震補強概要，土木学会第 66 回年次学術講演会概要集第 1 部，
pp.883-884，2011
2) 首都高速道路(株)：定例会見（平成 23 年 4 月）配布資料，<http://www.shutoko.co.jp/company/interview/~/media/pdf/corporate/share2011/company/info/interview/doc/1
10427.pdf >[2016.5.8 アクセス]3)(一社)日本橋梁建設協会：橋梁年鑑データベース 荒川湾岸橋，<http://www.jasbc.or.jp/kyoryodb/detail.cgi?id=2924>[2016.5.8 アクセス]p050-188 事例編_第2章.indd

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大規模な構造改良工事の事例

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2.22 既設ランプのフルジャンクション化（阪神高速 4 号湾岸線 三宝ジャンクション）1)
橋名

阪神高速 4 号湾岸線 三宝ジャンクション

所在地

大阪府堺市堺区

供用開始年

1982 年

管理者

阪神高速道路株式会社

大規模工事年

2014 年
フルジャンクション化，鋼桁再利用，拡幅，新旧一体構造，外ケーブル補強，炭素繊維補キーワード

強，鋼コンクリート複合杭2.22.1 大規模工事前後の構造概要
大規模工事前後の鳥瞰図を図-2.22.1 に示す．

受水池

コンクリート橋 ，土工

既設ランプ

鋼橋

（１）大規模工事前（ランプ）（２）大規模工事後（フルジャンクション化）
図-2.22.1 全体鳥瞰図

2.22.2 大規模工事に至った原因と経緯
本工事は，渋滞緩和の道路整備の一環として計画された大阪都市再生環状道路の一部である 6 号大和川線と，供用中の 4 号湾岸線を接続するため，既設ランプを撤去し，新設路線を接続してフルジャンクション化した工事である．
一般に，道路線形が変更される場合は，橋梁単位で撤去・再構築が検討されるが，事業費の縮減，資源の有効活用，廃棄物の減少を期待し，既設桁の一部を再利用した．また，既設橋梁に新設の連絡路等を接続する場合，縦目地を設け別橋梁として接続することが多いが，維持管理面や走行性向上の観点から一体構造として拡幅した．橋脚についても基礎を含め既設橋脚を活かして新旧一体構造とした．
2.22.3 設計概要
（１）既設鋼桁の再利用
既設鋼桁の再利用にあたっては，道路線形，既設桁の健全性調査結果を考慮して適用部位を選定（図-2.22.2）した．
再利用桁は，1980 年の道路橋示方書等に基づいて設計されていたため，現行基準により照査した．既設桁建設当時の設計荷重と大きな差がある項目として，活荷重，地震荷重，疲労設計の有無が挙げられる．活荷重は，現行基準のＢ活荷重となり増大しているが，新設橋においては支間割りが変更となったことから問題ないことを確認した．地震荷重については，耐候性鋼材の健全性に問題があったことなどから桁端部を新設したため，桁端支点部や落橋防止システムの設計に現行基準を適用することで対応した．
疲労照査は，全ての部位で疲労限以下の応力範囲であり問題ないことが確認されたが，バルブリブ鋼床版の疲労損傷事例を踏まえて山形鋼によるあて板補強を実施した（図-2.22.3，写真-2.22.1）．

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

図-2.22.2 新設桁における再利用桁の位置 1)

図-2.22.3 鋼床版縦リブと横リブ交差部構造 1)

写真-2.22.1 縦リブ疲労補強（２）拡幅における既設橋梁との一体化構造
拡幅部と既設構造物の一体化構造と補強概要を図-2.22.4 に示す．
１）既設基礎構造の補強設計
走行性，安全性，維持管理性の向上を目的に新設ジャンクションの上部構造を供用中の構造物と一体拡幅したため，上部構造の重量が増加した．これに伴い，既設の場所打ち杭は，常時・L1 地震時の杭体応力度，L2 地震時の曲げ耐力
およびせん断耐力を満足せず，既設フーチングは，L2 地震時の曲げ耐力およびせん断耐力の照査のほとんどが満足しない結果となった．なお，既設基礎構造は昭和 55 年制定以前の道路橋示方書が適用されており，地震の影響は震度法
レベルの設計水平震度（kh=0.24），コンクリートの許容せん断応力度は現行基準（0.23N/mm2）より大きな値（0.70N/mm2）が使用されていた．
新設する下部構造は，既設基礎の補強対策を兼ねてフーチングを一体化する構造を採用した．新設フーチングの設置可能範囲および杭の打設本数が制限されたため，曲げ剛性や耐力が大きく，空頭制限，地中障害物，重要構造物近接という施工上の課題を解決できる鋼コンクリート複合杭を採用した．鋼管杭を短尺に分割し，先端に掘削ビッドを取り付け，全周回転型オールケーシング工法の要領で地中障害物を切断しながら圧入し，鋼管内部全長を掘削・洗浄してコンクリートを充填する構造・工法で施工した．
２）既設橋脚横梁の補強設計
新旧横梁の一体化によって，T 形橋脚からラーメン橋脚に構造系式が変化し，新設と既設の接合部に新たな断面力が生じるため，接合部に生じる曲げモーメントおよびせん断力に対する補強を実施した．曲げ補強は外ケーブル PC 鋼材を配置し，せん断補強は炭素繊維補強を実施した．
３）鋼製橋脚部の設計
C ランプの橋脚は，側道および防潮堤との干渉を回避するために，柱部がくの字に屈曲した鋼製橋脚を採用した．
柱基部は RC 橋脚との複合構造とし，既設橋脚横梁との連結に鋼殻梁接合方式を採用した．梁部には，外ケーブルの定着部を有することから，鋼製橋脚と既設橋脚の梁連結部に着目した 3 次元 FEM 解析を実施し，外ケーブル定着部および鋼製橋脚隅角部に発生する応力性状を確認し，部材配置および寸法の妥当性を確認した．

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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防潮堤

（１）大規模工事前（２）大規模工事後 1)
図-2.22.4 一体化構造と補強概要

2.22.4 施工概要
（１）再利用桁の精度確保
工程上，本橋の原寸作業時点では，再利用桁の撤去が完了していなかったため，詳細な実測データを入手できなかった．そこで再利用桁範囲については，当初建設時の図面から原寸 3D データを再現し，縦断勾配の擦り付けシミュレー
ションを行った．
再利用桁を撤去後に工場に持ち帰って各種寸法を計測し，新設桁の継手部で誤差吸収を行った．再利用桁のボルト孔位置を新規製作する添接板に反映した．また，再利用桁と取り合う新設桁の断面形状は，端部から 500mm 程度の区間のウェブとフランジの溶接を残しておき，再利用桁の断面形状の計測後に溶接することで両者の断面形状をすり合わせた（図-2.22.5）．桁全体形状の出来形精度確保のため，再利用桁を含めた仮組立てを実施した．

（１）再利用桁の撤去前（２）再利用施工後

図-2.22.5 再利用桁の縦断線形，ねじれキャンバーの擦り付け 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新（２）鋼コンクリート複合杭
鋼コンクリート複合杭は，施工例が少ないことから通常のオールケーシング工法における施工管理に加え，鋼コンク
リート複合構造として必要な杭体品質を確保するための品質管理手法を試験施工で検証した．また，実杭を用いて載荷試験も実施した．押し込み試験により，計画最大荷重を上回る設計支持力を有することを，水平載荷試験での変位と荷重の関係により，杭と地盤の間にゆるみが無く変位の小さい段階から水平地盤抵抗を確保していることを確認した．
（３）既設橋脚横梁の外ケーブル緊張
図-2.22.4(2)の左側の C ランプ橋脚を施工する前に D ランプを部分供用する必要があったため，部分供用中の活荷重および L1・L2 地震に対して仮設の鋼製中間定着ブラケットを用いて外ケーブルで補強した．C ランプ橋脚施工後，接続具を用いて外ケーブルを延長し，本設の定着体に盛替えて中間定着ブラケットを撤去した（写真-2.22.2）．

写真-2.22.2 外ケーブルと中間定着ブラケット 1)（４）既設床版と拡幅床版の一体化
既設桁と新設桁の RC 床版一体化においては，新設桁の死荷重が既設桁に与える影響が最小限となるよう配慮した．
拡幅桁の床版コンクリート打設後に既設桁と新設桁を連結横桁で一体化し，間詰め床版コンクリートを打設した．
鋼床版桁の一体化においては，新設桁を架設後，既設桁との遊間を実測し，間詰め鋼床版部材の製作に反映した．既設桁との連結は，既設桁側が供用中であり，常時車両による振動が発生していることから，現場溶接接合とはせず，ボルト連結を採用した．

参考文献
1) 茂呂拓実，杉山裕樹，田島祐介，金澤宏明，南浩郎，内村祥史：三宝ジャンクションの桁再利用および新旧橋脚一体構造，橋梁と基礎 Vol.49 No.6，pp.35-40，2015.6

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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2.23 既設ランプのジャンクション化（阪神高速 31 号神戸山手線 湊川ジャンクション）1)～5)
橋名

阪神高速 31 号神戸山手線 湊川ジャンクション

所在地

兵庫県神戸市長田区西尻池町他

供用開始年

1968 年（2010 年 12 月再供用）

管理者

阪神高速道路株式会社

大規模工事完了年

2011 年（2010 年 12 月供用）
ジャンクション化，既設構造物有効利用，既設橋脚改築，複合橋脚，鋼床版拡幅，RC 床

キーワード

版拡幅，主桁増設，主桁改造

2.23.1 大規模工事前後の構造概要
大規模改築前大規模工事前橋梁

北側 東出Ｐ２～東共Ｐ５、東入Ｐ３～東共Ｐ５

形式

南側 山手連絡路 西共Ｐ５～山連新Ａ１
西行出路

西行入路

大規模改築後大規模工事後２径間連続非合成箱桁、２径間連続鋼床版箱桁－

拡幅
４径間連続非合成I桁（新設）

西共Ｐ６、西共Ｐ９、西共Ｐ１０橋脚

ＲＣ橋脚３脚

鋼製橋脚に改築
鋼コンクリート複合橋脚に改築

西共Ｐ１１橋脚

鋼製横梁

鋼製横梁を全面取替

西出Ｐ３～西共Ｐ５

２径間連続鋼床版箱桁

拡幅

西共Ｐ５～西共Ｐ７

単純合成I桁６連（入路・出路一体構造）

入路側既設桁撤去、出路主桁増設

西共Ｐ７～西共Ｐ９

入路側既設桁撤去

西共Ｐ９～西共Ｐ１１

入路側既設桁撤去、出路主桁改造

西入Ｐ２～西共Ｐ５

２径間連続鋼床版箱桁

拡幅＋主桁改造

西共Ｐ５～西入新Ａ１－

４径間連続非合成I桁（新設）

西入新Ａ２～西共Ｐ１３－２径間連続鋼床版I橋（新設）

大規模工事前後の橋梁外観を写真-2.23.1 に，大規模工事前後の構造概要を図-2.23.1 に示す．

（１）大規模工事前（２）大規模工事後
写真-2.23.1 大規模工事前後の状況 2)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

西出P2

西共P13
西入P4

西共P5

西共P6

西共P7

西共P8

西共P10

西共P9

西共P12
西共P11

西入P3

西入P2

（１）大規模工事前

山連新A1

西入新W2

山連新W1
西入新A2

西入新P1

西入新P2

西入新P3

西入新W1
西入新A1

（２）大規模工事後
図-2.23.1 大規模工事前後の構造概要図 4)p050-188 事例編_第2章.indd

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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2.23.2 大規模工事に至った原因と経緯
阪神高速 31 号神戸山手線は，大規模住宅団地や産業団地の開発が進む「神戸市西部エリア」と「神戸都心」とのア
クセスを強化し，慢性的な渋滞が発生している「一般道路」の混雑緩和を図る目的で計画された．また，既供用の阪神
高速 3 号神戸線の湊川出入路（湊川ランプ）と接続することから，既設ランプの大規模工事が計画された．
2.23.3 設計概要
本工事は，阪神高速 31 号神戸山手線と阪神高速 3 号神戸線の接続部を改築（ジャンクション化）する工事である．
本工事では，環境に配慮すべく，既設構造物を極力活用することを前提に，既設出入路（湊川ランプ）の入路と出路の間に「新たな連結路（山手連結路）を割り込ませる」という計画のもと，供用中の湊川ランプを一部撤去・再構築するという工事である．表-2.23.1 に工事内容を示す．
（１）現状非悪化での設計設計手法としては，現状非悪化の考えを採用し，既設床版の健全性を評価した．この考え方により，既設床版の補強及び全面取り替えについて検討した．本詳細設計では，改築前に発生している応力を超過しないように設計した．検討の結果，西共 P5～西共 P6 間の床版は，全面取り替えが必要となったが，それ以外の区間（西共 P6～西共 P11）は既設床版を有効活用することができた．
（２）施工ステップを考慮した設計
改築工事では，施工ステップにより架設系が逐次変化する．特に合成桁部は，改築（最大 8 主桁を 3 主桁にする）により，既設主桁や既設床版が負担する応力が変化する．このことを踏まえ，本詳細設計では「現況の再現～撤去～改築完了」の全てのステップを反映させた解析を実施し，既設構造物への影響（応力超過の有無）を確認した．
（３）現地計測値の反映
既設橋は竣工より 40 年以上経過しており，平成 7 年（1995 年）兵庫県南部地震も経験している．また，現在のような詳細な線形データは存在しないため，過年度調査にて実施された現地踏査に基づく「復元線形」をベースに検討を進めた．しかし，改築工事特有の既設構造物と新設構造物の取り合いを担保するために，既設構造物の出来形計測（現地計測）を綿密に行なった．工場製作時には，当該計測データを製作図面に反映させるとともに，誤差吸収が可能な構造（現地当てもみ孔明け等）も，随所に織り込んだ．
表-2.23.1 大規模工事の内容 2)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.23.4 施工概要
（１）工事内容
対象箇所は表-2.23.1 に示した通りであり，大別すると，以下のとおりである．
１）新設橋梁の建設
２）既設橋脚の改築（RC 橋脚を改造し，新設の鋼製橋脚を基部で接合）：西共Ｐ6, 9,10 橋脚
既設単純合成鈑桁を残した状態で桁下の既設ＲＣ橋脚を鋼製橋脚に改築する．既設桁を仮受けするため河川高水敷内にベント設備を設けることから，非出水期内（11 月～5 月）に撤去から復旧までを行った．鋼製脚はクレーンによる桁下への架設が不可能なため，脚横送り設備を設置して部材を引き込み架設を行った (写真-2.23.2) ．

（１）既設 RC 橋脚 西入 P6 橋脚の改築（２）脚横取り設備

写真-2.23.2 既設 RC 橋脚の改築 2)３）鋼床版の拡幅：西行出路 西出 P3-西共 P5 の山手連絡路分岐部
既設鋼床箱桁に鋼床版拡幅桁を増設し，取合いは横桁・張出しブラ
ケット及びデッキ上面で高力ボルト接合する構造になっている．
拡幅桁架設は既設桁ブラケット位置にパイロットホールのみボルト孔を開けて拡幅桁を仮取付けした後，ボルト取合い位置を当てもみで現場孔明けとした．その後，桁をボルトで固定した．横桁は既設桁と拡幅桁の 2 箇所でボルト連結するため，桁形状が決まった後，誤差吸収が完了した状態でボルト孔明け・ボルト締付けを行なった．
写真-2.23.3 に鋼床版の架設状況を示す．
写真-2.23.3 鋼床版の拡幅 2)
４）RC 床版の拡幅（主桁増設）：西行出路 西共Ｐ5-西共Ｐ7
既設 2 主鈑桁に 1 主桁を増設して 3 主桁に拡幅する工事であ断る．西出 P6～P7 間は既設 2 主桁に床版コンクリートを残して

S1 ～ S26503～6685.1
400.1～400

5702.8～5885.1ができない．増設桁側に 1 次コンクリートを打設後，横桁を連※ 新設 壁高欄,床版
350.2 780
～516.3
既設床版切断線

ｱｽﾌｧﾙﾄ舗装t=75mm※ 新設床版

鉄筋ｺﾝｸﾘｰﾄ床版t=170mm

1300

1300

80

80

-2.23.4 に示す．

K2

CL
110

900

K1
3.0%～
1.5%

新設横桁

既設横桁
G1
（既設）
1419.2～1493.8

既設主桁※ 新設壁高欄

1000

結した．その後，既設床版との接合部のコンクリートを施工した．図-2.23.3 に拡幅断面図を示す．また，施工状況を写真

400.1～400

既設 壁高欄,床版

1270

おり，増設した 1 主桁とのたわみ差が生じるため横桁の取合い面 図(改築後) S=1/50

G2
（既設）

新設主桁

NG3
（新設）

3083～3025

1350.5～1516.3

既設 主構造新設 主構造650.2～650

図-2.23.3 RC 床版の拡幅断面図

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第２章

大規模な構造改良工事の事例（１）横桁仕口の設置および RC 床版はつり出し

179（２）主桁増設完了

写真-2.23.4 RC 床版拡幅施工状況

既設入路主桁主桁撤去

既設入路主桁図-2.23.4 既設上部工の改造 5)５）既設上部工の改造
出路（西出Ｐ3-Ｐ5）の拡幅により，P5 橋脚上で入路と干渉するため入路主桁を大幅に改造した．改造は BG1 主桁の線形を変更することで出路との干渉を回避し,P5 脚上の主桁１ブロックを撤去・改造した（図-2.23.4）．
（２）交通規制状況
既存の構造物を残しながら施工することで，すべてを新設する場合と比べて，通行止めの期間が短縮された．
・北側では，出路が約１年間短縮，入路が通行止め不要
・南側では，出路が約２ヶ月短縮，入路が約１年短縮
本改築工事では，上部工工事と下部工工事が交互に行われたため，発注者主導による上下部間の工程調整が行われた．
特に，西行き出入口では，橋桁などの上部を撤去してから，橋脚などの下部を撤去し，新しい下部ができたところで上部の工事を行った．図-2.23.5 に上部工と下部工が連携した RC 橋脚の改築フローを示す．

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鋼構造シリーズ 26

図-2.23.5鋼橋の大規模修繕・大規模更新

ＲＣ橋脚の改築フロー（上部工事と下部工事の連携）3)

参考文献
1)

阪神高速道路 工事パンフレット「阪神高速 31 号 神戸山手線」，2008.11

2)(一社)日本橋梁建設協会：最近完成した橋 神戸市道高速道路 2 号線（神戸山手線南伸部）湊川 JCT 鋼桁及び鋼製橋脚工事，虹橋 No.76，pp.40-41，2012.5

3)

阪神高速道路(株)：技術のチカラ Case.1 湊川ジャンクション改築工事，<http://www.hanshin-exp.co.jp/company/skill/great/case01/ >[2016.5.8 アクセス]4)

日経 BP 社：ズームアップ 橋 阪神高速湊川ジャンクション改築工事，
日経コンストラクション No.497，
pp.6-11，2010.6.11

5)川村誠司：阪神高速 3 号神戸線 湊川 JCT 鋼桁及び鋼製橋脚工事の施工管理，三菱重工鉄構エンジニアリング(株)竣工工事論文集 Vol.1，2012.8

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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2.24 鉄道における連続立体交差事業（京急蒲田駅付近）1),2)
事業名

京急蒲田駅付近連続立体交差事業

所在地

東京都大田区

供用開始年

2010 年（上り線高架化完了），2012 年（下り線高架化完了）

管理者

京浜急行電鉄株式会社

大規模工事年

2001 年（工事着手）

キーワード

鉄道橋，直接高架方式，ハーフプレキャスト床版

2.24.1 大規模工事前後の構造概要

橋梁形式

大規模工事前大規模工事後踏切による道路と鉄道の平面交差

CFT ラーメン高架橋（一般的な CFT ラーメン高架橋の場合）

支間長－

線路方向の支柱間隔

L=10.0m

線路直角方向の支柱間隔 W=7.65m
有効幅員

－

8.8m

斜角

－

90 度

床版

－

ハーフプレキャスト床版※CFT ラーメン高架橋の１例を示す．

大規模工事前後の状況を写真-2.24.1 に示す．

（１）大規模工事前（道路と線路の平面交差）（２）大規模工事後（連続立体交差）

写真-2.24.1 大規模工事前後の状況（梅屋敷駅）2)
2.24.2 大規模工事に至った原因と経緯
京急蒲田駅付近には一般国道 15 号線や環状 8 号線などを含む 28 箇所の踏切があり，慢性的な交通渋滞が発生していた．このため，東京都を事業主体として本線約 4.7km，空港線約 1.3km を高架化する連続立体交差事業が実施されることになった．
これらにより，交通渋滞の解消、道路と鉄道それぞれの安全性の向上，さらに鉄道により分断されていた地域が一体化されるとともに，関連側道や駅前広場などを整備することによって，新たな魅力あるまちづくりが推進される．
また，羽田空港の国際化を控え，鉄道の輸送力増強，空港へのアクセス性向上を図るため，あわせて京急蒲田駅の大p050-188 事例編_第2章.indd

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

規模改良工事を駅総合改善事業として実施した．
2.24.3 設計概要
本事業区間には様々な幅の道路や河川との交差があり，また京急蒲田駅をはじめとする各駅の構築も必要となるため，
これらの条件に合わせて，鋼桁，RC 桁，PC 桁，鋼ラーメン高架，RC ラーメン高架，CFT ラーメン高架，3 径間連
続複合ラーメン橋など，各種の構造物が架設されている．高架部は RC プレキャスト高架橋を基本としているが，死荷重が大きくなる 2 層式高架橋や用地の狭隘な区間では CFT ラーメン高架橋を選択しており，本稿についてはこの構造を取り上げて記述する．
一般的に，連続立体交差事業では仮線方式（線路近傍に用地を取得して仮線を敷設し，軌道を仮線に切り替えた後，本線部に高架橋を構築する）が採用されることが多いが，用地の取得に時間を要する等，問題が大きい．そこで本事業
では，事業区間のおよそ 6 割で直接高架方式を採用している（図-2.24.1）．
直接高架工法は，直接高架施工機（写真-2.24.2）を用いて営業線の真上を跨ぐ形で高架橋を順次構築する工法である．仮線工法のような大規模かつ連続的な用地の取得を避け，また，必要な用地取得があったとしても，それと並行して工事を進めることができ，全体的な工期短縮を図ることが可能となる．

図-2.24.1 直接高架施工機を使用した直接高架工法の概要図 1)

写真-2.24.2 直接高架施工機 2)

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大規模な構造改良工事の事例

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2.24.4 施工概要
（１）工事の概要
高架橋の基礎は場所打ち鉄筋コンクリート杭であり，直接高架施工機を使用したリバース工法で施工を行った．従来のリバース工法では地上部にサクションポンプを設置して排土する必要があるが，本工事の場合，ポンプ設備と列車の近接が生じるため，掘削機本体にサンドポンプを内蔵した水中ポンプ掘削機方式を採用してこの問題を解決している（図-2.24.2）．

（１）掘削方式の比較（２）基礎杭の施工フロー

図-2.24.2 基礎杭の施工について 1)
基礎杭の施工完了後は引き続き支柱の建込みを行い，１スパン分の支柱建込みが完了した後，横梁・縦梁や縦横桁，
ハーフプレキャスト床版の架設を行う．各部材は，施工箇所から離れた場所にある工事基地に搬入され，そこで軌陸式
重量物運搬台車に部材を載せ替えた上で線路上を輸送し，架設地点に搬入している．
（２）交通規制状況
一般的に鉄道工事においては，日中の営業線運行に支障を及ぼさないよう夜間に行われることが多い．本工事では，事前の打合せや作業を行った上で，0:40 の線路閉鎖に合わせて部材の運搬作業などが開始される．1:10 の停電後から部材の架設作業が開始され，3:40 の停電解除までが作業時間となるが，当夜作業の最後には架線の復旧作業などもある
ため，一夜間で土木工事を行える時間は 2.5～3 時間程度である．
（３）使用設備と施工方法
軌陸式重量物運搬台車を写真-2.24.3 に示す．資材や部材の運搬効率の向上を図るため，特に重量の大きい部材を運搬するためのものや，積荷台にスライド機構を設けたものなどが本事業で開発されて使用している．

写真-2.24.3 軌陸式重量物運搬台車 2)p050-188 事例編_第2章.indd

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

柱や梁，スラブの施工についての夜間作業工程表を図-2.24.3 に示す．

図-2.24.3 夜間作業の工程表 1)

参考文献
1)

吉住陽行，内田康一ら：小特集 京急蒲田駅付近連続立体交差事業，橋梁と基礎 Vol.43 No.11，pp.2-41，2009.11

2)京急蒲田連立・空港線担当 災害防止協議会：京急蒲田駅付近連続立体講座事業記念写真集，2010.6

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大規模な構造改良工事の事例

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2.25 火災損傷した上部工の急速架替（首都高速 5 号池袋線）
路線名

首都高速 5 号池袋線

所在地

東京都板橋区熊野町

供用開始年

1997 年

管理者

首都高速道路株式会社

大規模工事年2008 年

キーワード

タンクローリー火災事故，火災損傷，急速施工，大断面撤去

2.25.1 大規模工事前後の構造概要

大規模工事前
橋梁形式

大規模工事後上部構造：単純合成鈑桁(6 主桁，2 層構造)

下部構造：RC 門型ラーメン橋脚（鋼板あるいはアラミド繊維巻き立て補強済）

橋長

20m

有効幅員

17.5m
RC 床版（軽量骨材）

床版

タンクローリー火災事故による損傷状況をに写真-2.25.1 示す．

（１）上層主桁変形 2)（２）鋼桁の変形で 60〜70cm 沈下した路面 4)
写真-2.25.1 火災事故の状況

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新

2.25.2 大規模工事に至った原因と経緯
2008 年 8 月 3 日，首都高速 5 号池袋線において，タンク
ローリー火災事故が発生した．この火災は，2 層構造の下層で発生したため，特に損傷が集中した上層橋梁 2 径間について上部工の全面取替えが行われた．その他にも隣接する
上層桁や下層桁，橋脚などの補修が行われた．
2.25.3 施工概要
（１）施工方法の特徴
首都圏のネットワークが長期間遮断する社会的影響の大きさを考慮して，構造物の安全性，長期耐久性および交通の安全性を比較検討(図-2.25.2)したうえで，早期復旧を目指した．その結果，可能な部分から順次開通させながらの半断面施工(図-2.25.3)とした．
施工方法の特徴は，以下のとおりである．
・車両を通行させながらの分割施工
・通行止めを最小限とする工事
・工期短縮目標とした大断面の撤去工法

図-2.25.1 火災発生個所(池-60 橋脚付近)の構造 1)（結果，73 日間の工期で修復完了）

図-2.25.2 新設桁および施工方法の比較 3)

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第２章

大規模な構造改良工事の事例

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図-2.25.3 施工手順(交通規制と解放)1)（２）1 期施工（G1～G3 桁の上部工架け替え）
緊急対策として下層橋梁上の西側 G1～4 桁に設置していた仮受けベント（写真-2.25.2）を使用して，火災個所から離れた東側 1 車線を供用しながら架け替えを行った（写真-2.25.3）．架け替えは 2 連の桁を同時に行い，床版は 2m 四方の小さなブロックに分割し撤去した．
床版撤去に要した日数は約 2 週間，桁仮設および床版打設を含めて約 1 か月を費やした．

写真-2.25.2 仮受けベント 1)

写真-2.25.3 鋼主桁架設 1)（３）2 期施工（G4～G6 桁の上部工架け替え）
2 期施工では桁製作が完了しているため，床版・主桁の撤去および桁架設がクリティカルパスとなった．1 期施工の2 車線供用によって施工スペースが狭くなったため，架設用トラス桁を用いたジャッキダウン方式による大断面撤去および，その架設桁を用いた送り出し架設を行った（写真-2.25.4）．
工期短縮のため，撤去するブロック数をどの程度少なくできるか検討し，2 期施工では，切断後に輸送できる大きさを踏まえ，支間中央の 3 つの大ブロックと支点上の小さな 2 ブロックの合計 5 ブロックとした．最大ブロック重量は約30t で，架設用トラス桁に設置した 12 台のセンターホールジャッキを用いた（写真-2.25.5）．

写真-2.25.4 鋼主桁架設 5)

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写真-2.25.5 上層橋梁の撤去状況 1)

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鋼構造シリーズ 26

鋼橋の大規模修繕・大規模更新（４）橋脚の補修
火災によりコンクリート表面が劣化したため，被災損傷部を撤去してポリマーセメント吹付工法により補修した．橋
脚の柱部については火災により焼失した耐震補強用アラミド繊維シートを復旧した．橋脚の横桁部については表層部の劣化したコンクリートを撤去した結果，鉄筋が露出したため断面修復部のひび割れ防止，剥落防止を目的としてアラミ
ド繊維シート貼り付けをしている．写真-2.25.6 に損傷状況，写真-2.25.7 に補修状況を示す．

写真-2.25.6 橋脚の横桁(剥離・鉄筋の露出) 4)

写真-2.25.7 橋脚の補修 1)

2.25.4 工程短縮のための上部工補修設計
緊急的な鋼材手配により工期短縮を行ったほか，設計に関して以下の検討を行った．
（１）鋼桁の復旧① 桁製作期間短縮のために主桁断面を変化させない② 桁製作期間短縮のために主桁に継手を設けず，一部材長を桁長 20m とした③ 構造形式は非合成鈑桁とした④ キャンバーを設定せずに床版厚さで高さ調整した⑤ 支承は別工事で使用する製品を転用した（２）床版の復旧① 早強コンクリートの使用（初期ひびわれ防止のために PVA 繊維および膨張材を使用）② 型枠のプレハブ化③ 床版から高欄までのコンクリート一括打設（３）その他
全面架替えした上層橋梁 2 径間と隣接する上層桁や下層桁においても局所的な火災損傷が生じたため，H 形鋼による補修を行った．
参考文献
1) 桑野忠生，増井隆，鈴木寛久，依田勝雄：首都高速 5 号池袋線タンクローリー火災事故の復旧工事，土木学会誌
Vol.93 No.12，pp.30-33，2008.12
2) 野口英治，
阿部健治，
増井隆：首都高速 5 号線タンクローリー火災の緊急復旧工事，建設の施工企画 No.711,pp.47-50，
2009.53) 日経 BP 社：ズームアップ橋 首都高速 5 号池袋線タンクローリー火災事故復旧工事：日経コンストラクション
No.460，pp.30-37，2008.11.28
4) 日経 BP 社：【首都高速火災事故】写真で見る復旧までの軌跡（前編）（2008/11/20），<http://kenplatz.nikkeibp.co.jp/article/const/news/20081118/528118/>[2016.5.8 アクセス]
5) 日経 BP 社：【首都高速火災事故】写真で見る復旧までの軌跡（後編）（2008/11/27），<http://kenplatz.nikkeibp.co.jp/article/const/news/20081118/528118/>[2016.5.8 アクセス]p050-188 事例編_第2章.indd

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