復興のシンボル 気仙沼湾横断橋 主塔構築が本格化 仙台河川国道事務所特集

東日本大震災から7年余。被災地の復興・復旧事業の中で、国土交通省東北地方整備局が復興のシンボルに位置付けてきた鋼斜張橋「気仙沼湾横断橋」(宮城県)の主塔の構築が本格化している(写真=JV提供)。

同橋は、三陸沿岸道路のうち気仙沼道路に架かる。主塔2基は、いずれもアンカーフレームの据付が完了した。陸上部主塔(第11橋脚)はクローラークレーンとクライミングクレーンによる18ブロックの架設、海上部主塔(第12橋脚)はクレーン船による3つの大ブロック架設で施工を計画している。

主塔には高い精度での形状管理が求められるため、継手部の切削で、1㎜以下の仕上がりを目標とした。工場製作では、CIMモデル等で施工性を確認し、各種の計測技術を用いて、精度管理を高めていく。

仙台河川国道事務所特集 奥田秀樹所長に聞く

仙台河川国道事務所は、一つの事務所としては国内で最も長い直轄国道507・8kmを受け持ち、復興のリーディングプロジェクト・三陸沿岸道路(仙台市~青森県八戸市359km)のうち県内126kmの事業も進める。事務所長に今年7月着任した奥田秀樹氏(写真左)は神戸出身で、学生時代に阪神大震災を経験した。高速道路の被害に衝撃を受け、震災・防災対策の大切さを肌身に感じたという。

ーー管内の地勢と道路網の概要から。

奥田 宮城県は東に太平洋、西に奥羽山脈が南北に走り、すそ野は冬季に豪雪地となります。高速道路網は東北縦貫自動車道、三陸沿岸道路に加え、東部・南部・北部道路で仙台を囲む環状ネットワークが形成されています。

ーー三陸沿岸道路は?

奥田 三陸沿岸道路が全線開通すると、仙台~気仙沼間の所要時間は国道45号経由の約半分、約2時間と大幅な短縮になる見込みです。水産物等の輸送効率化、来訪者増加・広域化など、被災地の復興に寄与すると期待されます。

現在、仙台港北IC~歌津IC間(仙塩道路7・8km、仙台松島道路18・3km、矢本石巻道路26・5km、桃生登米道路13・8km、登米志津川道路16・1km)の89km、本吉気仙沼道路の大谷海岸IC~気仙沼中央IC間7・1km、唐桑道路3kmの合計約99 kmが開通し、残り27kmを建設中です。

(中略)

――気仙沼道路について。

奥田 本吉気仙沼道路と唐桑道路の間、延長9kmの事業区間で、気仙沼中央IC~気仙沼港IC間1・7kmは先行して来年度の開通を目指します。事業進捗率は53%。

構造物比率は45%で、橋梁は気仙沼IC跨道橋(81m)、片浜跨道橋(34m)、片浜跨線橋(36m)、気仙沼湾横断橋(1344m)、浪板大橋(145m)、浪板橋(54m)、鹿折橋 (120m)、大峠山橋(276m)、唐桑南ICオフランプ橋(61m)、トンネルは気仙沼1号トンネル(361m)、大峠山トンネル(469m)、気仙沼2号トンネル(1167m)があります。

気仙沼IC跨道橋は床版工事、片浜跨道橋は壁高欄をしています。片浜跨線橋は工事が完了。気仙沼湾横断橋は、下部工の残り第10・12橋脚及び第2橋台の施工中で、第3~第10橋脚間の上部工工事の現地施工のための仮設ベント設置をしています。今後は陸上部の上部工と海上部を含む斜張橋の上部工工事を行います。浪板大橋、鹿折橋、大峠山橋は下部工工事に着手したところで、浪板橋と唐桑南ICオフランプ橋も今後は下部工工事を進め、上部工工事を実施していきます。

(中略)

ーー復興のシンボルとなる斜張橋、気仙沼湾横断橋について。

奥田 二級河川大川、商港である気仙沼港、気仙沼湾等の上空に架橋します。3連で構成され、そのうち高架部は「鋼3径間および鋼7径間連続箱桁橋」、港湾と気仙沼港を含む海上部は「鋼3径間連続斜張橋」となっています。

海上部は、航行船舶の安全確保に必要な支間長を確保し、区画漁業権への影響を最小限にしたうえで、経済性、安全性等に最も優れた形式として、斜張橋を選定しました。

工事は平成26年3月、第4~第8橋脚の構築から始まり、20年度の完成を目指しています。

ーー新技術·新材料やコスト縮減について。

奥田 一つには、橋梁基礎の洗掘防止をしたこと。(以下、略)

(全文は「橋梁通信」11月1日号でご覧ください)

現場代理人に聞く

JFEエンジニアリング・IHIインフラシステム・日本ファブテックJV 国道45号 気仙沼湾横断橋 朝日地区上部工工事

小野尾 貴士 現場代理人

昨年7月に受注。照査設計、工場製作と同時進行で、今年5月に現地入りし、アンカーフレームの設置、ベースプレートの架設を終わらせ、10月下旬から主塔の架設、来年7月から主桁の架設を開始し、2020年12月に完工予定。

主塔の鉛直度は4000分の1という高い精度が求められ、最上(100m)でも25ミリのズレしか許されない。そのため、製作した部材は3次元計測を実施し、設計値との誤差は継手部を切削することで最小化した。施工では24時間自動追尾で温度と位置の管理を実施している。

溶接継手のため、溶接作業中の風を遮断することで品質を確保し、工程に遅れが出ないよう配慮が必要となる。最大116mの高所作業となるため、墜落及び落下防止に万全を期す考えだ。

気仙沼湾横断橋は復興のシンボルとして地元の期待が高くこのプロジェクトに携われることの意義深さを痛感しつつ、工事を進めていきたい。

 

エム・エム ブリッジ宮地エンジニアリング川田工業JV 国道45号 気仙沼湾横断橋 小々汐地区上部工工事

荒木 健二 工場製作現場代理人

昨年10月から順次鋼材を手配、主塔のアンカーフレームを製作し、今年5月に据え付けが完了した。現在、主塔の製作がピークで、これから基部のブロック据え付け後、主塔を上下2分割にして工場で組み、来年の春に2回に分けて一括で架設する。

その後順次、主桁を載せてケーブルを張りながら架設していく。予定工期は2020年12月。

製作ではCIMモデルで施工性を確認。完成後はデジカメ計測などの技術を活用して、精度管理を高めていく。非常に大きなブロックであるため組立て時に形状管理の工夫を行ないながらの作業となる。

検討事項、課題も多く難しい工事となるが、これまで培ってきた経験や最新技術を活用しながら安全に工事を終わらせていきたい。

復興のシンボルとして気仙沼の市民の皆様が誇れるような橋の建設を目指す。

 

横河ブリッジ 国道45号 気仙沼湾横断橋 川口地区上部工工事

堀 哲 現場代理人

昨年11月に始まり、現在、工場製作中。 現場は7月半ばより乗り込み、準備を行った後、 工場製作・仮組が完了したスパン(径間)より 順次橋桁を搬入し、架設を行う。

当工区7径間のうち、5径間(P5~P10間)をトラッククレーンベント工法で先行して行い、その後、2径間(P3~P5間)を送り出し架設で行う。現在、地組・溶接作業中。架設は11月末から始まる予定。製作では3Dデータで加工、切断まで行う。桁の形状が複雑なので、工場で実仮組を実施する。

送り出し部は、クロソイド曲線が入っているためエンドレスローラーを橋桁の形(曲線)に合わせて 橋軸直角方向にスライドさせながら送り出しを行う工法で、精度管理が難しい施工となる。桁高は30m以上となるため墜落防止対策に高所作業車などを使用する。

最大の目標は無事故に尽きる。他工区や国交省、自治体などと調整し、円滑に進めていきたい考えだ。

大日本コンサルタントに聞く

 

東北支社 技術部 構造保全計画室長

気仙沼湾横断橋の斜張橋部は、1年半の期間で各種解析を含む橋梁詳細設計の他、各種調査、風洞実験、船舶航行安全委員会、景観設計、地域懇談会及び技術検討委員会を同時平行で実施する非常にタイトなスケジュールであった。

技術検討委員会では、維持管理性に配慮した形状や空間確保の他、想定外地震動等の超過外力に対して、損傷箇所及び順序を制御することにより粘り強い橋梁を目指した「ダメージコントロール設計」について議論を重ねた。

本設計を通じて、減少している特殊橋梁の技術継承の重要性を実感できたとともに、本設計で議論を重ねた新たな知見を次の世代に継承することが、維持管理を含めた今後の橋梁設計にとって重要だと感じた。

 

 

東京製綱から 横浜国大と空力性向上

東京製綱は、気仙沼湾横断橋小々汐地区向けに斜材ケーブルの製作を進めて参ります。

7㎜の橋梁用亜鉛めっき鋼線を複数本束ねて、若干の撚りを加え、ポリエチレン被覆を施したNEW-PWSと呼ばれる工場集束型プレファブケーブルとなります。

被覆表面には、空力対策としまして、インデントと呼ばれる凹みをつけたケーブルを使用します。

インデントケーブルは多々羅大橋で初採用。以降、ストーンカッター橋、カントー橋、ニャッタン橋等の海外橋梁でも採用頂いております。

また、横浜国立大学との共同研究により、インデントサイズ・パターンの見直しを行い、空力性能の向上を図っております。

神鋼鋼線工業から 長大斜張橋 振動を抑える

気仙沼湾横断橋で使用される当社の「スパイラル表面突起ケーブル(特許第5784799号、京都大学と共同開発)」は、長大斜張橋に起こる種々の振動現象の発生を抑える構造用ケーブルの空力対策として開発されました。

従来工法と比べ、風荷重の低減効果が大きく、円断面ケーブルにより抗力係数を大きく低減し、CD=0・8以下になることを確認。有意な振動が発生せず、自然気候条件下では半永久的な寿命を期待でき、ライフサイクルコストの低減に寄与します。

また、既設構造物用では「現地施工型スパイラル表面突起」があります。メッシュ状のポリエチレンシートをケーブルに巻きつけ、表面に螺旋状の突起を設ける工法で、ウェイクギャロッピングを大幅に抑制し、空力特性が向上します。

既設ケーブルに取り付けが容易で、外層被覆にダメージを与えないのも嬉しい特徴です。