235工施

施

―国道 246号渋谷駅周辺整備

渋谷駅西口地下道―
国土交通省東京国道事務所工務第一課課長

豊村秀樹

東急建設( 株) 東日本土木支店土木部 R2 国道 246号渋谷駅周辺地下道工事作業所監理技術者

折田紘一郎

東急建設( 株) 技術研究所土木構造グループ主席研究員

笠倉亮

太

旭コンクリート工業( 株) 技術・設計開発部部長

岸秀

樹の立案を実施した．本稿では，本工事において採1 は じ め に■用した PPCa ボックスカルバートの現場初適用事

国道 246 号渋谷駅周辺は，商業・業務施設が集例および施工計画に用いた DX 推進事例について中する日本を代表する街の一つであるが，人や車報告する．

の集中により混雑の常態化や鉄道・バスなど公共

2 工 事 概 要■

交通の乗り換えが不便であるなどの課題を抱えている．一方で駅周辺では 100 年に一度と呼ばれる本工事の概要を表-1 に示し，渋谷駅周辺整備事

民間再開発が進められており，併せて歩行者ネッ業の整備イメージを図-1，現場概要を図-2 に示す．
本工事は，首都高速 3 号渋谷線の高架橋橋脚やトワークの構築や公共交通の乗り換え利便性向上

渋谷共同溝に近接する中，土留め・掘削工事を行を図る取組みが進められている．
その取組みの一環として，「R2 国道 246 号渋谷い，国道 246 号の渋谷駅西口交差点直下にて躯体駅周辺地下道工事」において，渋谷駅西口交差点を構築する．このため，覆工板の中間杭や土留めでの地下道工事を施工している．
本工事は，国道直下に地下歩道，地下車路を開削工法により構築するものであり，地下車路は，隣接再開発事業の竣工時期を考慮し早期に躯体構築の完成が必要な工事である．
そこで，本工事では，躯体の一部区間において部分プレキャスト部材を用いた大型ボックスカルバートのプレキャスト化工法「PPCa ボックスカ

表-1 工事概要
工事

名 R2 国道246号渋谷駅周辺地下道工事

発

注者 国土交通省関東地方整備局

受

注者 東急建設(株)工 事 箇 所自)東京都渋谷区渋谷二丁目地先至)東京都渋谷区桜丘町地先工自)2020年 7 月21日
至)2024年 3 月29日

期係者間の意思疎通の効率化を図ることを目的に工事延長：240m，掘削幅 ：24.25m※
3掘削深さ ：16.1m，掘削工：17,600m
工 事 内 容33埋戻工：9,200m ，コンクリート：4,700m(西口地下道)鉄筋：800t，歩道橋下部工：2 基
2
舗装工：2,500m ほか

4D シミュレーション，VR 技術を用いた施工計画※：一般部

ルバート」を採用し，工程短縮を図るとともに，初めての現場適用における施工計画の深度化，関2 0 2 4 年(令和 6 年) 3 月― 55 ―※

工

部分プレキャスト化による開削トンネルの工程短縮と DX 推進236
Construction

トンネルと地下図-1 渋谷駅周辺整備事業の整備イメージ

図-3 PPCa ボックスカルバートの概要

本工法は，現場打ちボックスカルバートの側壁および頂版を部分的にプレキャスト部材に置き換えた Partial PreCast 構造である．ボックスカル
バートの側壁を構成する部分プレキャスト部材は，壁の内側と外側をそれぞれプレキャスト化したものであり，内側，外側を工場にてユニット化して現場へ搬入する．頂版を構成する部分プレキャスト部材は，頂版下側をプレキャスト化している．
側壁，頂版の部分プレキャスト部材には，各種鉄筋が内蔵されており，機械式継手により部材の接合を行い，一部の鉄筋，型枠を組み立てた後，中詰めコンクリートを打ち込むことで躯体を構築する．
部分プレキャスト化により，部材の軽量化を図ることで，大型ボックスカルバートのプレキャスト化を実現している．本工法は，現場での鉄筋組
図-2 現場概要図

立工，型枠組立・解体工を削減するとともに，プ支保工，国道の車線規制による交通の確保，地下め，頂版コンクリート打込み時の支保工の削減がから上空に存在する近接構造物など，さまざまな可能な工法である

レキャスト頂版部材が，施工時荷重を負担するた
1)，2)

．

制約を受ける厳しい条件での施工が必要とされた．

また，現場打ちコンクリートで構築したボック

そのため，現場作業の省力化による工程短縮や支スカルバートと比べ同等以上の耐荷力と変形能を保工の省略による空間的利便性において有利と考有し，断面諸元の変更や構造計算をせずに適用可えられる PPCa ボックスカルバートを適用し，地能な工法である ．

下車路，地下歩道を構築することとした．

ボックスカルバートの地■4 PPCa
下道工事への適用

3 PPCa ボックスカルバートの概要■
PPCa ボックスカルバートの概要を図-3，施工

3)

4-1

PPCa ボックスカルバートの適用

前述のとおり，本工事で構築する地下車路は隣手順の概要を図-4 に示す．
― 56 ―

第55巻 3 号

237

部分プレキャスト化による開削トンネルの工程短縮と DX 推進

施工

図-4 施工手順の概要(a) 地上部(b) 地下部

写真-1 施工箇所の状況

接再開発事業の竣工時期を考慮し，早期に躯体構

道 246 号の車線規制を最小限とする必要がある．

築が必要であった．

このため，プレキャスト部材の路下投入箇所を一現場打ちボックスカルバートの部材寸法や鉄筋か所に限定し，夜間に路下投入することとした．量などを変更せずに構造性能が担保でき，かつ工加えて，路下には中間杭が存在することから，路程短縮が見込まれる本工法を適用した．

下投入後に，横引き台車と専用架台による横引き4-2

運搬にて所定の位置に設置する計画とした ．

基本計画4)

本工事の地上部，地下部の状況を写真-1 に示す．

地下車路におけるプレキャスト部材の割付けを本工法は，図-4 に示す手順で揚重機などによる図-5 に示す．地下車路，地下歩道ともに本工法の架設，組立を行うことで躯体を構築することを基

適用箇所は，プレキャスト部材の工場製作時の型本としている．しかしながら，本工事では，国道枠台数削減のため，断面変化のない直線部のみと交差点直下の工事であり，直上の国道を完全通行し，地下車路での施工延長は 21.7m，地下歩道で止めとすることができず，任意の位置に揚重機をは 25.7m である．カルバート断面に対するプレ配置し，部分プレキャスト部材の架設，組立を実キャスト部材の割付けは，路下での横引き運搬回施することができない．また，幹線道路である国数低減のため，側壁部材は高さ方向に分割せず，

2 0 2 4 年(令和 6 年) 3 月― 57 ―

Construction

238

トンネルと地下中間杭に支障する頂版部材のみ幅員方向に分割し引き運搬は，片側の側壁と頂版を路下投入後に仮た．カルバートの延長方向は，投入開口寸法を考固定し，中間杭を境とした左右にブロック化した慮した 12 または 14 分割とし，プレキャスト部材後に行う計画とした．間には部材の連結，据付精度確保のため，延長方4-3

VRʷ4D シミュレーションによる施工計画向に 100mm 程度の隙間を設けている．また，横PPCa ボックスカルバートは，本工事への適用が初物件であり，適用前例のない工法を施工制約のきわめて高い渋谷の国道 246 号直下で施工するためには，精度の高い施工計画が必要であると考えられた．基本計画時は図-6 に示す従来の断面，平面からなる 2D 図面で施工計画を立案していた．
しかしながら，地上では首都高，歩道橋に囲まれた狭隘な箇所での重量物の揚重作業や幹線道路の車線規制による限られた投入開口位置や規制時間，路下では，密な土留め支保工環境での横引き運搬など，空間的，時間的制約による施工時のリスクの洗い出し不足が懸念された．このため，3D モ
デルに時間軸を加味した 4D シミュレーションにより空間的，時間的制約により発生するリスクの抽出を実施した．
3D モデルは，現場条件を仮想空間上に再現するため，設計図面に現地点群データを合成して作図-5 プレキャスト部材の割付け成した．点群データの一例と作成した 3D モデル
を図-7 に示す．3D モデルでは，部分プレキャス

図-6 2D による施工計画― 58 ―

第55巻 3 号

部分プレキャスト化による開削トンネルの工程短縮と DX 推進239

造物や中間杭をはじめとした土留め支保工との干け順序や作業手順および施工歩掛を反映した施工渉チェックのための事前シミュレーションを実施計画の立案が可能となった．本工事で実施した

し，投入開口の位置，部分プレキャスト部材の寸DX 推進事例により得られた知見を以下に示す．

法，割付け，据付け順序などのチェックバックを・プレキャスト部材と近接構造物，土留め支保工行い，空間的制約条件のリスクヘッジを行った．などの干渉確認による設計時の不整合防止．

また，国道車線規制に時間的制約が生じることか・プレキャスト部材の投入位置，順序および時間工程の検証による施工の最適化．

ら，時間工程検証のため，ゲームエンジンによるモーション設定を行い，図-8 に示す 4D シミュ

・施工手順の可視化によるイメージの共有，スムーズな情報共有．

レーションも実施した．加えて，写真-2 に示す
VR 技術により工事関係者への情報共有による施・危険箇所の抽出，安全対策の実施．

工計画の深度化を図った．

・施工時における道路利用者からの信号視認性や本工事において，以上の ICT 技術を活用するこ

安全確認．

(a) 点群データ(b) 3D モデル図-7 点群データと 3D モデル
2 0 2 4 年(令和 6 年) 3 月― 59 ―工とで，プレキャスト部材の寸法，分割位置，据付

施

ト部材の運搬から路下投入，横引きまでの近接構

240Construction

トンネルと地下図-8 4D シミュレーション

投入にて据付けを行った．
部材据付け時には，底版に埋め込まれた側壁軸方向鉄筋に対し，プレキャスト部材に設置されたモルタル充塡継手のスリーブを挿入する必要があり，高い精度管理が必要であったが，鉄筋のガイドプレートを設置することで，スリーブの挿入が比較的容易にできた．以上，前述の DX による綿密な施工計画により実施工は大きな問題なく完了した．完成写真を写真-4 に示す．

5-2
写真-2 VR による施工検討

5 施
■
5-1

場所打ちコンクリートとの比較

場所打ちコンクリート(従来工法)での施工においては，地下車路，地下歩道と接続されるボック工

スカルバートとの工程干渉および支保工の転用を施工状況想定しており，地下車路，地下歩道ともにカルバー

プレキャスト部材の工場製作から施工の状況をト延長方向に 2 分割して，躯体を構築する予定で

写真-3 に示す．本工事では，地下車路の構築，一あった．本工法を適用することで，従来工法と比部埋め戻しののち，地下歩道の構築を行った．地

較 し て 約 50％ の 工 程 が 短 縮 で き た．ま た，下車路，地下歩道ともに，プレキャスト部材は路VRʷ4D シミュレーションの効果により，地下車下投入位置から，桜丘方へ横引き運搬している(図-路では当初 1 ブロック(側壁ʴ頂版)/日で想定し5 参照)．投入開口は，国道の車線規制から地下車ていた施工サイクルは最大 3 ブロック/日となり，路，地下歩道の端部に位置しないため，投入開口

プレキャスト部材の据付け工程を約 40％短縮す付近まで部分プレキャスト部材を設置したのちにることができた．2D 施工計画に対する 4D シミュ

運搬台車を回転させ，横引き方向を渋谷駅方へ反レーションによる部材据付け工程，これを踏まえ転した．投入開口に位置するプレキャスト部材は，た施工実績を表-2 に示す．

横引き台車を解体し，最後にクレーンによる直接― 60 ―

以上より，地下車路は 2023 年 1 月，地下歩道は第55巻 3 号

241

部分プレキャスト化による開削トンネルの工程短縮と DX 推進

施工

プレキャスト部材製作(側壁部材)

プレキャスト部材製作(頂版部材)

コンクリート打込み

側壁の軸方向鉄筋のガイドプレート

底版コンクリート打込み

路下投入

運搬台車への固定，ジャッキアップ

横引き運搬ジャッキダウン，裾付けクレーンによる直接投入(側壁)プレキャスト部材据付け完了

部材接合(モルタル充塡継手)

頂版上側鉄筋組立

型枠組立(プレキャスト部材間)

頂版コンクリート打込み

写真-3 施工状況
2 0 2 4 年(令和 6 年) 3 月― 61 ―

242

トンネルと地下Construction

表-2 部材据付けの比較(平均)項 目
部材据付け工程

地下車路(ブロック/日)
2D 計画

1.00

4D 計画

2.40

実績

1.60

好者間の意思疎通の効率化を図ることができた．

中売

発

評

本工事では，工程短縮のために採用したプレセグメントの新技術キャスト工法の施工計画をさまざまな ICT 技術を用いて立案した．本稿が DX の推進の参考とな

写真-4 完成写真(地下車路)

監修

2023 年 7 月に躯体構築を完了し，再開発事業の竣

Bü判

øúù頁

工時期を考慮した早期の躯体構築が完了した．

6■

るとともに，今後の関連工事の一助となれば幸い

小泉淳である．

定価ù,ù÷÷円(本体ù,÷÷÷円＋税ø÷％)

参考

文

献

シールド工事の直接費に占めるセグメント費の割合は
û 割程度と言われているが，シールド工事費
お わ り に

1) 笠倉亮太・黒岩俊之・福田俊・岸秀樹：部分的にプの縮減のためにはセグメントの製造コストの縮減は避けては通ることのできない課題の一つとなってレキャスト部材を用いた RC 壁部材の正負交番載荷試
本稿では，部分プレキャスト部材を用いたボッきている．これらのセグメントのうちにはよく似たものも多く，名称もバラエティに富み，その特徴
験，コンクリート工学年次論文集，Vol.44，No.2，pp.607クスカルバートの構築工法「PPCa ボックスカル
612，2022.
や適用範囲などが明確でないため混乱が起きている例もある．本書では，これらの問題を解決するたバート」の現場適用における施工計画立案時の2) 笠倉亮太・鈴木将充・黒岩俊之・早川健司・岸秀め，セグメントの名称，特徴，開発目的，適用範囲などを同じフォーマットにより整理分類しまとめ樹・福田俊・坂元直也：部分プレキャスト部材を用いDX 推進事例について報告した．
た一冊となっている．
たボックスカルバートの施工試験，第 77 回土木学会
本工法の適用現場では，事前に 3D モデル，4D
年次学術演会概要集，V-302，2022.
3) 先端建設技術センター：先端建設技術・技術審査証〒øýù-÷ÿúù 東京都新宿区岩戸町øýメイジャー神楽坂
明報告書 PPCa ボックスカルバート，2021.
TEL：÷ú-úùýþ-ùÿÿÿ FAX：÷ú-úùýþ-ùÿ÷þ
4) 笠倉亮太・折田紘一郎・中山亘：「PPCa ボックスカ
ルバートの開発」部分プレキャスト部材を用いたボックスカルバートの構築工法，土木施工 Vol.64，No.5，pp.100-103，2023.

シミュレーションおよびVR 技術を用いることで，お申し込みは当社へＦＡＸ，またはお近くの書店にお申し込みください
効率的な施工を実施するためのプレキャスト部材の寸法，分割位置，据付け順序や作業手順および施工歩掛を反映した施工計画の立案が可能となった．また，施工手順を可視化することで，工事関係者への情報共有による施工計画の深度化，関係

中

売

発

評

好セグメントの新技術
監修 小泉 淳Bü判 øúù頁 定価ù,ù÷÷円(本体ù,÷÷÷円＋税ø÷％)

本書では，抽出したúûのセグメントを名称，特徴，開発目的，適用範囲などを同じフォーマットにより整理分類しまとめた一冊となっている．

お申し込みは当社へＦＡＸ，またはお近くの書店にお申し込みください〒øýù-÷ÿúù 東京都新宿区岩戸町øýメイジャー神楽坂
TEL：÷ú-úùýþ-ùÿÿÿ FAX：÷ú-úùýþ-ùÿ÷þ― 62 ―第55巻 3 号