技報

第 1 号(2003 年)

神都高千穂大橋の施工
九州支店 池田政司
概要：神都高千穂大橋は，一般国道２１８号高千穂バイパスの中間地点にあたり，周辺は天然記念物に指定されている『高千穂峡』の深いＶ字形渓谷を跨ぎ，急峻な地形と景観に配慮した橋長 300.0m アーチスパン 143.0m のＰＣ補剛桁を有するＲＣ逆ランガーアーチ橋である．同形式の逆ランガーアーチ橋では国内最大のアーチスパンとなる．また，アーチライズは，国内のコンクリートアーチ橋では最大の 46.8mを誇り，スプリンギング部アーチリブの勾配は約 60 ﾟに達している．アーチ径間部の架設方法は，逆ランガーアーチ橋では初のメラン材を併用してのトラス張出し架設工法を採用した．特殊移動作業車を用いて，補剛桁とアーチリブおよび鉛直材を，斜吊り材によりトラス構造を形成しながら，順次張出し架設を行った．
キーワード：逆ランガーアーチ橋，メラン材，トラス張出し架設，分離型ワーゲン

写真−１ トラス張出し架設状況
１．工事概要
神都高千穂大橋の工事概要および橋梁諸元は以下のとおりである．
・工 事 名 ：宮崎 218 号 新高千穂大橋(上部工)工事
・発 注 者 ：国土交通省 九州地方整備局 延岡工事事務所
・架 橋 位 置 ：宮崎県西臼杵郡高千穂町大字押方〜大字三田井
・工
期 ：平成 11 年 11 月〜平成 15 年 1 月
・道 路 規 格 ：3 種 3 級・設 計 速 度 ：V = 50 km/h
池田政司
ＰＣ事業部
技術部

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第 1 号(2003 年)

・橋
格 ：Ｂ活荷重・構 造 形 式 ：PC 連続箱桁を有する RC 逆ランガーアーチ橋
・橋
長 ：300.0m
・アーチ 支 間：143.0m
・アーチライズ：46.80m(左:53.80m 右:39.80m)
・補剛桁径間長：39.15m+40.00m+4@15.00m+30.00m+4@15.00m+35.00m+34.15m
・有 効 幅 員 ：4.00m+2@3.75m+4.00m=15.50m( 歩道 + 車道 + 歩道 ）・縦 断 勾 配 ：2.00%
・横 断 勾 配 ：1.50%

750

アーチライズ
46800

51000

750
4000
1000

4000

40000

2.0%

A135000

34150

4@15000=60000

1000

40000

2500

39150

橋長 300000
桁長 299500
150000
4@15000=60000
30000

A2P4

P1115mP2P3

アーチスパン 143000

16300
4000

7500

4000
400

2500

400

表―１ 主要材料
8000

材料

コンクリート
6000

1000

鉄500

8000

図―１ 一般図筋500

P C 鋼材仕様単位 数量使用

σck=40N/mm2m34719 ア−チリブ、補剛桁

σck=30N/mm2m3

256 鉛直材(V1,V6)2

σck=24N/mmm3162 鉛直材(V2〜V5)

232325 エンドポスト(P2,P3)

箇所

σck=21N/mm

mSD345t

367 ア−チリブ、鉛直材(V1,V6)

SD295At

1250 補剛桁、鉛直材(V2〜V5)、エンドポスト(P2,P3)

SBPR930/1180 φ32t

102 補剛桁（主方向架設鋼材）

SWPR7B 12S12.7Bt

34 補剛桁（主方向連続鋼材）

SWPR7B 4S12.7Bt

39 補剛桁（上床版横締め鋼材）

SBPR930/1180 φ32t

8 補剛桁（せん断鉛直鋼材）

SBPR930/1180 φ32t

3 補剛桁（横桁横締め鋼材）

SBPD930/1080 φ36,φ32t

29 斜吊り鋼材（総ネジＰＣ鋼棒）

メ ラ ン 材 SM400Y,SM400t

128 ア−チリブ

ｸﾞﾗｳﾝﾄﾞｱﾝｶｰ F230TA

本52 A1側−24本、A2側−28本

２．構造形式の選定
架設位置の五ヶ瀬川沿いは，柱状節理となった阿蘇溶岩に代表される溶結凝灰岩が広く分布し，高千穂峡谷両岸の路頭は国指定の名勝天然記念物に指定されている．したがって，森林の保護なら

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第 1 号(2003 年)

１案 アーチスパン Ｌ＝１９０ｍ 逆ランガーアーチ ２案 アーチスパン Ｌ＝１４０ｍ 逆ランガーアーチ

アーチスパン Ｌ＝１９０ ｍ

アーチスパン Ｌ＝１４０ ｍ

３案 アーチスパン Ｌ＝１９０ｍ 固定アーチ

４案 アーチスパン Ｌ＝１４０ｍ 固定アーチ

アーチスパン Ｌ＝１９０ｍ

アーチスパン Ｌ＝１４０ ｍ

図−２ アーチ構造比較
びに岩石の排出を最小限に止める等，環境に配慮して橋梁構造形式の選定を行った．選定に当たっては，地域住民に対するアンケート調査，景観検討委員会も実施し，コンクリートアーチ橋に決定した．アーチ橋の構造形式については図−２に示すように，４案の比較検討を行った．１案はアーチライズが小さく，曲げモーメントの影響が大きいため，一般的な逆ランガー橋のアーチリブ断面では，構造上で部材の設計が不適となる．３案および４案は，２案に比べ架設時の斜材量，アンカー量等，仮設材料が増加する．また，補剛桁の剛性が逆ランガー橋より小さく，側径間の橋脚数は多くなる．したがって，構造性，施工性，経済性の評価よりアーチスパン 140ｍクラスの逆ランガー橋に決定した．
アーチ軸線は，アーチリブおよび補剛桁断面力の比較検討により，パラメータ m=3 のハイパボリック曲線とした．この結果，スパンライズ比は 3.06 となり円弧状で丸みのあるアーチ形状となった．
補剛桁の断面形状はＰＣ箱桁を採用しており，幅員は 15.5ｍと広幅員となる．このような広幅員箱桁の場合は多室箱桁が一般的であるが，ウエブの省略による桁重量減のため，コンクリート体積，架設鋼材，斜吊り材，アンカー構造等の数量が減じる事による経済性，また架設時の施工性を踏まえて１室箱桁を採用した．
３．施工(１)施工概要
本橋の全体施工順序を図−３に示す．上部工の施工はエンドポストより後方の側径間部から着手した．Ａ１−Ｐ１径間，Ｐ３−Ｐ４径間，およびＰ４−Ａ２径間は，支保工施工とし，Ｐ２，Ｐ３橋脚（エンドポスト）の施工も同時期に行った．現国道の上空を跨ぐＰ１−Ｐ２径間は，両橋脚からの張出し架設によって，施工した．また側径間部施工と平行して両橋台後方にアンカー体を構築した．
アーチリブのスプリンギング部は支保工によって施工し，その後，メラン材を架設し，アーチリブワーゲンを組み立てた．補剛桁も，ワーゲンを組み立て，張出し架設を行った．中央閉合完了後，斜吊り材，およびアンカー体の解放・撤去を行い，最後に橋面工を施工して完成となる．
(２)メラン併用トラス張出し架設
トラス工法にて逆ランガータイプのアーチ橋を架設する場合，使用するワーゲンのタイプにより，一体型と分離型に分けられる．一体型は補剛桁とアーチリブを１つのワーゲンで施工するもので，

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第 1 号(2003 年)

１．エンドポスト(P2,P3)および側径間の支保工施 工
固定式支保工Ａ1Ｐ4Ａ2２．補剛桁、柱頭部、側径間の 施工およびアンカ−体の施 工

Ｐ1Ｐ3

側径間ワーゲン

Ｐ2Ａ1アンカー体

Ｐ4Ａ2Ｐ1Ｐ3Ｐ2３．スプリンギング支保工施工およびメラン材の架設・補剛桁の施 工
側径間ワーゲン

補剛桁ワーゲン

補剛桁ワーゲン

斜吊り材

Ａ1メラン材

Ｐ4支保工

Ｐ1Ａ2

４．アーチリブ、補剛桁の施 工、側径間閉合部の施 工

Ｐ3Ｐ2Ａ1ア−チワーゲンＰ4Ａ2Ｐ1Ｐ3Ｐ2５．鉛直材 の施 工

Ａ1Ｐ4Ａ2６．アーチリブ、補剛 桁、鉛直材の施 工

Ｐ1Ｐ3Ｐ2斜吊り材

Ａ1Ｐ4Ａ2Ｐ1Ｐ3Ｐ2７．アーチワーゲンの解体・アーチリブ閉合部の施 工
補剛桁ワーゲンでア−チリブ施工

Ａ1Ｐ4Ａ2８．補剛桁ワーゲン解体 ・中央閉合部の施 工

ア−チワーゲン解体

Ｐ1Ｐ3Ｐ2補剛桁ワーゲン解体

Ａ1Ｐ4Ａ2132

図−３ 全体施工手順
分離型は補剛桁とアーチリブをそれぞれ別のワーゲンで施工するものである．逆ランガー橋の実績としては，双方あるが，近年では，分離型を採用した橋梁が増えている．本橋はアーチライズが極めて高く，一体型構造を採用した場合，補剛桁からアーチリブ用の型枠を吊り下げる構造となり，ワーゲン本体の設備が大きくなり重量が増加する．一方，分離型はワーゲン重量が小さくなることに起因して経済性に優位な形式となる．したがって，本橋では分離型構造を採用した．しかし，アーチリブを施工するワーゲンは移動時に，本体を支える構造が取りにくい為，不安定になりやすい．
本橋では，斜吊り材によりメラン材を先行架設し，その上にアーチワーゲンを載せて，順次コンク

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技報

①． メ ラ ン 材 架 設②． 補 剛桁 及 びｱｰﾁﾘﾌﾞのﾌﾞﾛｯｸ施 工

補剛桁ワーゲン第 1 号(2003 年)③． メ ラン 材 架 設

補剛桁(1ﾌﾞﾛｯｸ 3.0m)

斜材 (PC鋼棒)
斜材 (PC鋼棒)

メラン材
（屈折部）
メラン材
（直線部）
ｱｰﾁﾘﾌﾞ
(1ﾌﾞﾛｯｸ 4.2m〜5.8m)
アーチワーゲン④． 補 剛桁 及 びｱｰﾁﾘﾌﾞのﾌﾞﾛｯｸ施 工⑤． 鉛 直 材 の 施 工⑥． 補 剛桁 の 施 工（ 鉛直 材 上 部ﾌﾞﾛｯｸ）

鉛 直 材【メ ラ ン材 の 機 能・ 役 割 】
型枠セット時鉄筋 お よび 型 枠材 の 形状 保 持
打設時
コン クリ ー ト荷 重 およ び 作業 荷 重ワー ゲ ン 移 動 時
ワー ゲン 走行 軌 道お よび 引 上げ 用ジ ャ ッキ の反 力 台

図−４ トラス張出し架設手順
リートで巻き立てる工法とした．
メラン併用トラス張出し架設の手順を図−４に示す．
①メラン材（直線部）の架設を行い，斜材を設置し，張力を与えトラス構造を形成する．
（１次調整）②桁およびアーチリブの張出し架設を行う．張出し施工回数は，メラン材 1 ブロックにつき上下ともに２ブロックとした．その後に，部材の応力改善のため，斜材の張力調整を行う．
（２次調整）③メラン材（屈折部）の架設を行う．①と同様に，斜材に張力を与える．
（１次調整）④②と同様．
⑤鉛直材を施工する．
⑥鉛直材上部の補剛桁の施工．その後，斜吊り材によって部材の応力調整を行う．
（２次調整）①〜⑥を繰り返して，橋体の施工を進める．
標準的なアーチリブの施工サイクルを表−２に，図−５に施工ブロック分割を示す．

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表−２ アーチリブの施工サイクル(日）
12345678910111213141516171819

メラン材架設
斜吊り材架設調整
鉄筋工
ワーゲン移動型枠工打設・養生

柱頭 部支 保 工施 工 部

張出 し施 工 部
17＠ 3 000 = 51 000

2500

閉合部
3＠ 3000
3＠ 3000=9000=9000

2＠2000=4000

3000

19 L 20L
21 L 22L 23L
14 L 15L 16L 17L 18L
1L 2L 3 L 4L 5 L 6 L 7L 8L 9 L 10L 11L 12L 13 L

V3R13 LV2R14 L

R12L
R10L
R9L

V1（補20R 19R
5R 4R 3 R 2R 1R
18R 17 R 16R 15 R 14 R 13R 12R 11 R 10R 9R 8R 7 R 6 R
23R 22 R 21 R

R8L

R9R部）

工工施施しン出ゲ張ー用ワブ

リ

V6R8R
R7Rメアー

R6Rラ

チン

リ

P3R5R

併ブ

用ワ張ー

R4R出ゲ

しン

R3R

施施工工

R2R部

R1R）

アリ

（プR2 L

R10Rス

ー

メR3 L

V5R11 R

チラン

併R4L

R12 R

（R6L
R5L

V4
R13R

張出工部
し施し施（補工部工）
剛桁
張出ン施ワー
ゲゲンーワ施工）
剛桁

R7L

P2柱頭 部支 保 工施 工 部

17＠3 000 = 51 000

2＠ 2000
=4000

R14R

R15 L

R11 L

張出 し施 工 部
2500

ン
ギ

R1L

グ
ス

プリン

ギ部ン

グ部

ン

図−５ 施工ブロック分割

写真―２ メラン材架設状況(３)補剛桁の施工a)補剛桁ワーゲン
補剛桁は，柱頭部をブラケット支保工により施工し，支保工解体後，補剛桁ワーゲン（能力 3500kN･m，標準ブロック長 3.0m）を組み立て，張出し施工する．下段作業台および型枠の底版は，鉛直材施工のために，開閉可能な構造とした．表−３に補剛桁ワーゲンの仕写真―３ 張出し架設

表―３ 補剛桁ワーゲンの仕様
能力３５００kN･m
施工ブロック長３．０m
施工幅員
１６．３m
メインジャッキ
１２００kN×３００s×２台
アンカージャッキ ７００kN×３００s×２台
推進装置
電動機１．５kw×２台
油圧ポンプユニット 最高圧力７０N/mm2×１台

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技報

様を示す．
b)型枠
補剛桁の型枠は，底版および側枠にはステンレスフォームを使用した．内枠は，ウエブの変化，定着突起および横桁の施工を考慮し，加工および組払いが容易な合板型枠とした．
c)コンクリート
コンクリートはポンプ車を使用し，桁上を配管圧送した．早強セメントを使用し，施工性を考慮して，高性能 AE減水剤（標準型）を用い，スランプ 12cmとした．配合表を表−４に示す．
(４)アーチリブの施工
a)アーチリブワーゲン
アーチリブワーゲンは，スプリンギングの施工完了後，アーチアバット前面の構台上で地組みを行い，メラン材からワーゲン前方を引き上げて，所定の位置にセットした．図−７にワーゲン図を，表―５にアーチリブワーゲンの仕様を示す．ワーゲンの移動は，メラン材に移動引上げジャッキ用の梁をセットし，センターホールジャッキにより，ゲビンデ鋼棒（φ32ｍｍ）を使用して，アーチワーゲンを引き上げた．
また，Ｖ３およびＶ４鉛直材より前方の施工は上下ワーゲンのクリアランスが確保できないため，アーチリブワーゲンを先に解体し，補剛桁ワーゲンを使用して，アーチリブの３ブロックの施工を行った．
b)型枠
アーチリブの底版面は，補剛桁と同様にステンレスフォームを使用した．鉛直材間毎に，アーチリブの勾配が変化するため，屈折するブロックの施工に対応出来る構造としている．上面の押さえ型枠には，繊維型枠を使用し，表面あばたの防止および耐久性，美観の向上を図った．
c)コンクリート
打設は，橋脚に近い鉛直材のＶ１およびＶ６付近までは，ポンプ車のブームによって行い，その前方は，アーチリブ上を配管

第 1 号(2003 年)

補 剛 桁 用 移動 作 業 車
前方断面図

後方断面図

図―６ 補剛桁ワーゲン
表―４ コンクリート配合
呼び強度
スランプ
粗骨材最大寸法
セメントの種類
水セメント比細骨材率
単位セメント量
単位水量
細骨材量
粗骨材量
単位混和材

(%)
(%)
(kg/m3)(kg/m3)(kg/m3)(kg/m3)(kg/m3)(kg/m3)(kg/m3)補剛桁部401220Ｈ
41.042.8
371152759
1043
4.01

アーチ部
401520Ｈ
41.042.8
371152759
1043
4.23

高性能AE減水剤 高性能AE減水剤

混和剤の種類（標準型）

移動時（標準型）

型枠ｾｯﾄ・打設時
メラン材

前方断面図

後方断面図

図―７ アーチリブワーゲン-7-技報し，ポンプにより圧送した．コンクリートの配合は補剛桁と同様に，高性能 AE 減水剤（標準型）を使用し，スランプは 15cm の早強コンクリートとした．締固めには，フレキシブルバイブレーターと，底枠に設置した型枠振動機の併用にて行った．

第 1 号(2003 年)

表―５ アーチリブワーゲン仕様
フレーム
全長１８．４m×幅１３．６m
最大施工ブロック長 ５．７m
前方ジャッキ
５００kN×２００s×２台
推進ジャッキ
５００kN×１５０s×２台
2油圧ポンプユニット 最高圧力８０N/mm ×２台
型枠ジャッキ５９kN×５７０s×４台

写真―４ アーチリブの施工

写真―５ アーチリブ配筋(５)鉛直材の施工
鉛直材は，橋脚から片側３部材あり，全６部材で構成される．橋脚に近く部材長の長い，Ｖ１およびＶ６鉛直材には，施工時の鉛直性を確保する目的で，部材にＨ鋼材(H400‑2 本)を埋設して，コンクリートで巻き立て施工をした．コンクリートの配合も同様に，高性能 AE 減水剤（標準型）を使用し，スランプ 12cm としコンクリートの打設を行った．写真−６は施工状況である．
(６)斜吊り材
架設時の斜吊り材には，総ネジＰＣ鋼棒(SBPD930/1080)φ32，およびφ36 を使用した。
張力の上限設定は，従荷重の影響，施工誤差等を勘案し，安全率を含めた目標応力度を，σp≦0.5σpu とした．
ここにσp：主荷重による斜材応力度
σpu：斜材の引張応力度
張力管理は，荷重計による応力管理を行い，施工による張力誤差の許容値を±５％とした．
また，日射による急激な温度変化の影響を抑える目的で，ポリエチレン製の断熱材で被覆した．
写真―６ 鉛直材の施工-8-

技報第 1 号(2003 年)(７)グラウンドアンカーおよびアンカーアバットの施工
アンカーアバットは架設時に生じる水平力を，補剛桁およびバックステー材を介して，グラウンドアンカーに伝達させる機能を有しており，本橋の架設では重要な構造物である．したがって仮設構造物であるが，躯体に加わる作用力に対して十分に安定した構造とした．一般に，アンカー位置はエンドポスト付近に斜部材を設け，その先に設置することが多い．しかし本橋はエンドポストが高く，また，Ｐ１−Ｐ２間では現国道があるため，エンドポスト付近には斜部材を設置することが困難である．また，Ｐ１およびＰ４位置に斜部材を設けた場合でも，グラウンドアンカー位置は橋台付近となり，斜部材の解体等，施工が困難となる．このため，アンカーアバットは，橋台の背面に設置した．グラウンドアンカーは，１本当たり設計緊張力で約 1500kN クラスを，Ａ1 側で 24 本，Ａ2 側で 28 本を配置した．
アンカー構造体の確実な施工のため，次の施工進捗毎に，調査・試験を行い対処した．
①アンカー体施工前に，ボーリング調査を行いアンカー体の基礎岩盤位置の確認を行った．
②地山の掘削完了後，岩盤の平板載荷試験および，グラウンドアンカーの引抜き試験を実施し，アンカーアバットの安定性の確認，および，アンカー定着部と地山との付着強度（周面摩擦抵抗値）の確認を行った。
③アンカー体施工完了後，グランドアンカーの引き抜き試験を全本数行い，設計緊張力の確認を行った。
グラウンドアンカーの緊張作業は，施工ステップに合わせて作用する水平力とアンカー張力とをバランスさせながら，Ａ1 側で４回，Ａ２側で３回に分けて緊張を行った．

写真―７ アンカーアバットの施工

写真―８ バックステー部材（水平梁）

４．計測工
(１)概要
本橋の張出し架設工法は，アーチ部材が閉合するまでは構造的に不安定な状態である．施工段階においては，構造系が逐次変化するとともに，部材の応力状態および変位は複雑な挙動を示す．このため，各部材の計測を実施し，安全性，施工精度を確保し施工にあたった。図−８に計測器配置を示す．また，変位の観測管理は，自動変位計測システムを導入した．光波測量計（自動追尾トータルステーション）により，構造物の変位をリアルタイムで計測し，設計値と比較しながら施工した．
(２)計測結果
図―９に，スプリンギング部のコンクリート応力度を示す．応力度の推移は，設計値とほぼ一致した挙動を示しており，斜吊り材の張力調整により部材に発生する応力が緩和される効果が確認された．
図―１０に，Ｐ２斜吊り材の張力を示す．張力の推移も設計値と一致しており，荷重による変化，

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技報

第 1 号(2003 年)

また，張力調整による変化を確認することが出来た．
変位計測結果では，いずれの変位計測ポイントでも，設計変位量に近似して推移しており，荷重による弾性変位，斜吊り材の張力調整による変位等，施工時の妥当性が判断できた．
◇◎

◎

■
□

■
□■
□◎
●

□

□

■
□■
□■
□

◆

◆

◎

◇
◆

◆
Ｖ4Ａ1Ｖ3Ｖ5Ｖ2

◎●
◆

Ｖ1Ｐ1◎

凡例

◎ ●◎
Ｐ3

◆

Ａ2Ｐ4Ｖ6▲

Ｐ2図―８ 計測器の配置

◎

鉄筋計

●

有効応力計

▲

熱電対

□

ロードセル（５０ｔｆ）■

ロードセル（１００ｔｆ）◇ロードセル（２００ｔｆ）◆

傾斜計

スプリンギング部コンクリート応力度

応力度[N/mm2]AA2ｽﾌﾟﾘﾝｷﾞﾝｸﾞ 上側設置

01020

AA2ｽﾌﾟﾘﾝｷﾞﾝｸﾞ 上側設計値

3040
施工ステップ

506070

図―９ スプリンギング部コンクリート応力度
P2-S2斜材張力(100tf型）
Ｐ2-S2斜材 上流側設置

Ｐ2-S2斜材 下流側設置

Ｐ2-S2斜材 設計値

600
500

荷重[ｋN]

５．おわりに本橋は逆ランガー橋で初めての，メラン材を併用したトラス張出し架設にて施工を行った．
また，景観的特長として，幾何学的な曲線をアーチリブの側面に施し，スレンダーで丸みのあるアーチ形状を強調し，周辺と調和のとれた，プロポーションとした．
本報告が，今後の同種工事の参考となれば幸いである．最後に，本工事に多大なご協力とご指導をいただいた関係
各位に深く感謝の意を表します．

8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0-1.0-2.0400
3002001000010203040
施工ステップ

図―１０ 斜吊り材張力

写真―９ 完成全景
参考文献
・馬場，鶴田，入江，船川，池田：神都高千穂大橋の設計・施工
橋梁と基礎 2002 VOL.36 No.12- 10 -506070