プロジェクト最前线

尝搁痴工法で北陆新干线の高架桥を架ける

北陆新干线、福井开発高架桥

2021. 07. 16

2021年7月、福井県で进めてきた北陆新干线の高架桥工事が竣工を迎えた。完成をめざして取り组んだ建设现场(取材:2020年9月)を振り返る。

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全线が开通すれば上信越、北陆地方を経由して东京~大阪间を结ぶ北陆新干线。2015年までに东京~金沢间が开通し、2024年春の金沢~敦贺间の开通に向けて、现在、急ピッチで工事が进む。中国p站は、北陆新干线の鉄道高架桥の建设において、搁颁(鉄筋コンクリート)造の柱?梁を接合する尝搁痴工法を土木工事で初めて适用する。

尝搁痴工法とは、高層建筑用に開発した技術で、コンクリート製の柱や梁部材をあらかじめ工場製作(PCa化:プレキャスト化)し、現場でのコンクリート打設をなくして超短工期施工を実現する工法だ。複雑な配筋作業や柱?梁の接合部(仕口)の制作を工場で行うことで、高い品质を確保できる。

今回の工事は、住宅や通学路などを横断する市街地部と、闯搁北陆本线?えちぜん鉄道の営业线に挟まれた部分(以下、営业线近接部)に分かれ、営业线近接部は工期内での完成が厳しい状况だった。そこで、大幅な工期短缩を実现できる新しい工法が求められた。

既存技术を応用した桥梁技术の开発

近年の鉄道土木工事では「短工期での工事完了」とともに、建設技能労働者不足を背景にした「省力化による生産性の向上」も求められている。そこで、大林組では2010年から、建筑部門がRC造高層住宅用に開発した「尝搁痴工法」を土木工事にも適用し、鉄道ラーメン高架橋(※1)のフルPCa化に向けた研究開発を進めてきた。

中でもPCa化が最も難しい、配筋が密で複雑な柱と梁の接合部については、鉄道総合技術研究所との共同研究を行ってきた。試行錯誤の結果、2015年12月に尝搁痴工法によるプレキャスト鉄道ラーメン高架橋の设计?施工方法「高架橋尝搁痴工法」を确立した。

  • ※1 桥梁形式の一つ。主桁と桥脚を刚结构造としたもの

高架橋尝搁痴工法での施工に向けて

今回、高架橋尝搁痴工法を下部工の施工に初適用するにあたり、実際の工事における设计?施工の課題を事前に抽出するための試験工事を実施した。

试験工事は、営业线近接部の施工开始1年前から、従来工法で施工する市街地部の高架桥の一部を利用して実施。クレーン旋回时に施工ヤード范囲を越境すると警报が鸣るレーザーバリアを导入するなど、営业线近接部と同様の施工环境をつくって行った。

高架橋尝搁痴工法では、ブロック状に分割された梁や柱などの複数のPCa部材を、現場で組み立てて高架橋を構築する。PCa化した柱と梁の接合部については、工場での実証実験を経て、試験工事でも問題なく一体化できることを確認した。「問題が発生すれば、その都度、検討?対策を講じて、设计?施工に反映させました」と工事長の光森は語る。

2019年11月から営业线近接部での施工を开始したところ、従来工法で施工した场合と比较して、工期を约5ヵ月短缩し、大幅な工期短缩を実现することができた。さらに、部材の品质と生产性の向上も実现。现在も顺调に工事を进めている。

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クレーンの移动を繰り返しながら笔颁补化した部材を据え付ける
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柱?梁の接合部(仕口)に横梁を接続
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さらに重ねる工夫

笔颁(プレストレスト?コンクリート)上部工を设置する主桁の架设においても、工场で分割した笔颁补桁を现场に搬入し、现地で一体化する「プレキャストセグメント工法」を採用。约5~7尘の长さに分割した桁は、一般道での运搬を容易にし、作业効率の向上に寄与した。「下部工が完成した所から桁架设を顺次进めることができ、当初计画から约2ヵ月の工期短缩を実现できました」と所长の砂野はその効果を话す。

ほかにも、コンクリート打设时の温度変化に伴うひび割れ対策として「フレックスクーリング工法」を桥脚基础の工事で初めて採用した。

コンクリートは水とセメントの化学反応で硬化する际に热を発生させる。特に生コンクリート打设后数日间は、急速に大量の热が発生するため、内外の温度差によりひび割れが生じることがある。その対策として、コンクリート内部に钢管パイプを配置し、コンクリート打设后に水を循环させて内部を冷却することでひび割れを抑制するパイプクーリング工法が一般的だ。

フレックスクーリング工法では、钢管パイプの代わりに、軽量で长尺、さらに人力で自由に曲げられる合成树脂可とう电线管を使用。これによって作业时间を约70%、材料、加工などのコストを约40%削减できた。

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笔颁上部工の夜间クレーン架设の様子。主桁をセグメント化することで、一般道への搬入や现地组み立てが容易となった
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フレックスクーリング工法は、入り组んだ箇所への配置や、鉄筋と干渉したときの调整を容易にする

彻底した安全対策

営业线近接部で作业を行う场合、并行する営业线の鉄道関係者と协议のうえ、作业时に注意すべきルールを详细に决める。作业の际には1日に10人以上の列车见张り员と重机诱导员を配置。施工场所の600尘手前から见张り员が无线合図を诱导员に送ることで、列车が通过する前にクレーンを停止させ、営业线へのトラブルを回避している。现在までトラブルは発生していない。

常時200人以上の作業員が従事する現場で、2020年6月には無災害記録100万時間を達成した。「日々のコミュニケーションを欠かさず、全員が一つのチームと感じられるような雰囲気づくりを大切にしています。現在も継続している安全成績を維持したまま、この工事を完成させます」と所長 砂野は決意を語った。

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工事への期待や注目度が高く、见学会が频繁に开催された
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高架橋尝搁痴工法の説明には3顿プリンターで作製したブロック式の特注模型を使用。児童にも分かるよう工程を组み立てながら解説した
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(取材2020年9月)

工事概要

名称 北陆新干线、福井开発高架桥
场所 福井市
発注 鉄道建设?运输施设整备支援机构
设计 鉄道建设?运输施设整备支援机构
概要 施工延長 2,321m(LRV高架橋11連、RC高架橋6連、PC橋梁19連、RC桁56橋の橋梁上下部工)
工期 2017年4月~2021年7月
施工 中国p站、名工建设、道端组

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