1 はじめに
従来の切土あるいは盛土工法を主体とした山岳地急斜面での道路 拡幅工事では,施工時および完成時の斜面安定性,工事の安全性, 既存交通の確保,自然環境への影響などで問題のある場合が多い。 そのため,いまだ未整備の道路が全国に多数存在しており,環境に 優しく,安全かつ信頼性が高く,しかもできる限り短期施工が可能 な新工法が望まれている。一方で,建設投資の観点からも在来工法 以上に経済性に優れた新工法が求められている。メタルロード工法 (立体ラーメンプレハブ桟道橋)は,こうした社会的要請にこたえ ると同時に,新たな鋼材需要の発掘を目的として開発された道路拡 幅工法である。これまでに全国で 64 件の実績があり,2000 年 3 月 に(財)道路保全技術センターの技術審査証明を取得している。本 報では,メタルロード工法の特徴と施工事例を紹介する。2 メタルロード工法の概要と特徴
メタルロード工法は,Fig. 1 のように,圧延H型鋼で構成される 上部構造(主桁および横桁)と鋼管杭基礎を剛結により一体化させ た,立体ラーメン構造の桟道橋である。当該工法は,以下のような 特徴を有する。 ( 1 ) 外力に対し,杭と桁から成る立体ラーメン構造が一体となっ て抵抗するため,一般に耐荷力が大きく構造体の信頼性が高い。 ( 2 ) 短尺軽量な工場製作部材により構成されているため,山岳地 での狭小な道路の拡幅工事であっても,運搬や架設が容易であ り施工性に優れている。同時に,現地施工期間も短くてすむ。 ( 3 ) 上部工からの荷重は,鋼管杭を介して堅固な支持地盤に伝達 されるため,現況の斜面安定性を損なうことがない。表層が厚 い崩壊層の場合では,特に優位性を発揮する。 ( 4 ) 現況地形や植生をほぼ維持したまま拡幅することができ,ま た残土や廃棄物類もほとんどど発生しないことから,従来の切 土あるいは盛土工法と比べ環境保全の観点で優れている。 ( 5 ) 拡幅部を仮設桟橋として利用しながら施工する「手延べ式施 工」により,現道交通を確保したまま工事を実施することがで きる。一方で,本体工事以外の大掛かりな仮設工事を必要とし ない。 ( 6 ) 山岳地特有の複雑な現況地形およびそれに応じた道路線形に 対しても,また既存の石積擁壁や埋設カルバートなどの構造物 との干渉回避,現道交通のための必要幅員確保といった施工条 件に対しても,適切に杭や桁を配置することによって,拡幅形 状を柔軟にレイアウトすることができる。 メタルロード工法の構造タイプは,Fig. 2 (a)∼(c) に示すように, 標準(拡幅)タイプ,張出タイプ,独立タイプの3種類がある。3 メタルロード工法の施工事例
3.1 標準タイプの施工事例(静岡県)
現道幅約 4.0 m に対して,拡幅幅 3.0∼7.5 m,拡幅全長 100 m の 道路拡幅工事である。付近は地滑り地帯であり,堆積層が約 5 m と 厚く,斜面安定性に優れるメタルロードが採用された。バス路線の ため手延べ式施工により工事を行った。標準断面図,施工時写真, 完成時写真を Fig. 3,Photo 1, 2 に示す。3.2 張出タイプの施工事例(群馬県)
現道幅約 3.5 m に対して,拡幅幅 3.0 m,拡幅全長 28 m の道路拡 幅工事である。現場は紅葉で有名な観光地であり,渓谷沿いの切り 立った崖の中腹の道路であり,自然環境や景観への配慮から背面岩 *1平成14年 8 月 2 日原稿受付 *2川鉄シビル(株) 橋梁・土木事業本部メタルロード営業部 課長代理 *3川鉄シビル(株) 橋梁・土木事業本部メタルロード営業部 掛長 *4川鉄シビル(株) 関西支店土木営業部メタルロードグループ 掛長山岳地の急斜面における道路拡幅に適したメタルロード工法
*
1“METAL-ROAD METHOD” Suitable for Road Construction
to Be Expanded over Steep Slope at Mountain Area
川 崎 製 鉄 技 報
34 (2002) 4, 212–214
− 70 −
新 製 品 ・ 新 技 術
宮川 裕史*
2櫻井 有哉*
3島田 潤一*
4Hiroshi Miyakawa
Yuya Sakurai
Junichi Shimada
I-beam grid girder slab Main girder
Stringer
Panel point
Cross beam
Steel pipe pile
Ground Slope
Slope
山の切土が望ましくないとして,張出タイプのメタルロードが採用 された。標準断面図,施工時写真,完成時写真を Fig. 4,Photo 3, 4 に示す。
3.3 独立タイプの施工事例(長野県)
拡幅全長 39 m,道路幅 5.2 m の林道新設工事である。厚い堆積層 が不安定で,現設計の擁壁工では施工が不可能となり,独立タイプ のメタルロードが採用された。最大勾配約 13%,最小曲率半径約 山岳地の急斜面における道路拡幅に適したメタルロード工法 213 − 71 − 川崎製鉄技報 Vol. 34 No. 4 2002I-beam grid girder slab
Superstructure
Steel pipe pile
Pavement
Inflling concrete Joint plate New road
(a) Standard type
Existing road
I-beam grid girder slab
Superstructure
Steel pipe pile
Pavement New road
(b) Overhanging type Existing road
I-beam grid girder slab
Superstructure
Steel pipe pile
Pavement New road
(c) Bridge type
Existing road
Fig. 2 Types of METAL-ROAD
No. 1
Asphalt pavement (t 80 mm)
H 588 300 12 20 (SMA490W)
H 588 300 12 20 (SMA490W)
Steel pipe pile φ500 t14 (SKK490)
Down the hole φ600
Inflling mortar (σck 21 Nmm2 ) Concrete slab (t 280 mm) 7 000 8 212 7 512 600 750 2 750 2 750 750 500 600 4 500 2 500 612 2 000 2 500 2.00% 11 800 DL 275.00 12 000 12 500 16 500 12 300 18 500 2.00% 2 750 2 750 GH 279.190 FH 283.690
Fig. 3 Cross-section of standard type in Shizuoka Pref.
Photo 1 Down the hole boring work
20 m の道路線形に対しても問題なく設計,施工を完了した。標準 断面図,完成時写真を Fig. 5,Photo 5 に示す。
4 おわりに
本報ではメタルロード工法の施工事例を紹介した。全国的に実績 が増え,工法認知度の普及とともに,仕様や施工方法の基本は確立 されたと考えている。その一方で,適用性拡大に向けた構造改良, 設計方法の見直しなどにも鋭意取り組むことにより,時代のニーズ を先取りした,信頼性および付加価値の高い工法として発展させて いく所存である。 <問い合わせ先> 川鉄シビル(株) 橋梁・土木事業本部 メタルロード営業部 TEL 03(3864)3661 FAX 03(3864)3735 関西支店内 同部 TEL 078(232)5605 FAX 078(232)5486 E メール [email protected] URL http://www.kensetsu-doboku.kawasaki-steel.co.jp. 山岳地の急斜面における道路拡幅に適したメタルロード工法 214 − 72 − 川崎製鉄技報 Vol. 34 No. 4 2002 P59/P60 (No. 9 16.25) Main girder H 440 300 11 18 (SMA490AW) Cross beam H 800 300 14 26 (SMA490AW) Steel pipe pile φ500 9.0 t (SKK490)Steel pipe pile: φ500 14.0 t (SKK490)
Concrete slab (t 210 mm) Asphalt pavement t 80 mm)
Pile head concrete:
□2 000 2 000 1 400 (σck 21 N/mm2) 7 000 1 343 φ500 φ500 2 850 1:0.8 600 750 2 750 2 750 750 1.5% DL 945.00 6 000 5 800 12 000 850 2 000 2 700 900 GH 948.64 FH 950.14
Fig. 4 Cross-section of overhanging type in Gunma Pref.
Photo 3 Installation work of superstructure
Photo 4 General view at the completion
H-588 300 12 20 (SMA490AW)
H-588 300 12 20 (SMA490AW)
Steel pipe pile φ508 12.0 t (SKK490)
600 5 000 600 2 500 2 500 2.0% 2.0% 13 500 7 500 DL 990.0 DL 990.0 W-Gr SF NO129 3.2 FH 993.355 GH 988.940 DH 4.420
Fig. 5 Cross-section of bridge type in Nagano Pref.