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現場合成ボックスカルバート工法
大型プレキャスト部材を用い工期短縮 |
九州支店 工事事務所 ／ 松村弘己・南 浩祐 |
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| ■はじめに |
| 福大トンネル（仮称）は、福岡市城南区片江〜梅林間に交通渋滞緩和を目的として構築される開削ボックストンネルです。ボックスは内側２連の福岡高速５号線（都市高速道路：762ｍ）と、その両外に一般国道202号上下線（外環状道路：870m）が配置されています。また、その下にはすでに共同溝や地下鉄が通っています（図-1、2、写真-1）。当工区は全4工区の内第１工区で、土工区間が125m、開削トンネル区間が155mです。開削トンネル部は大型プレキャスト部材を据え付け（写真-2）、一部を現場打ちとする現場合成式ボックスカルバート工法で構築します（図-5））。 |
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| 図-1 標準断面図 |
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| 図-5 カルバート施工手順 |
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| ■現場合成式ボックスカルバートの施工 |
外側ボックスは、両側の側壁と頂版の3部材に、内側の2連ボックスは両側の側壁、中壁、その上に頂版と5部材に分割され、架設時は止水ゴムを押しつけて継手連結金物にて一体化されています（図-3、4）。1部材の幅は標準部1.5mで、これを16個連続させて（写真-3）24mで１ブロックとし、ブロックごとに止水板・伸縮目地を入れます。１部材の重量は、側壁で9.3〜9.9ｔ、頂版で11.9〜15.3ｔ、中壁で6.7tあり、据え付けには、一般国道部では80tクローラークレーンを、都市高速部では100tトラッククレーン（写真-4）を使用します。
据え付け後は、底版1ブロックで70ｔ、頂版１ブロックで30ｔの鉄筋を組み立て、底版、側壁の中空部、頂版（それぞれ30N）の順にコンクリートを打設して1ブロックが完成します（図-5）。 |
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| 図-3 ボックスカルバート部材図 |
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図-4 頂版部材連結方法 |
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写真-3 部材間継手
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写真-4 プレキャスト部材の据え付け |
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| ■大型プレキャストの特徴 |
| 当工法は、妻部を除く型枠および支保工や足場設置の必要がなく、現場打ちの場合と比較し、6ヵ月程度の工期短縮になることから当工事に設計されています。また、コストについては、15%程度のアップとなりますが、工期短縮による建設地（福岡大学グランド）の借地料の減免を考慮すれば逆転します。その他のメリットを以下に示します。 |
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品質向上：プレキャストのため表面平 |
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環境へ配慮：型枠廃材は発生せず |
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安全性の向上：高所作業の減少
一方、大型のため以下のデメリットも有ります。 |
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広い作業ヤード必要：大型建設機械使用 |
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部材製作工程配慮：特許による製作業者の限定 |
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| ■部材間防水処理 |
| ブロック間止水は止水板で行いますが、部材間は、底版・頂版部においては防水シート、側壁（部材目地）では水膨張止水ゴムにて行います。特に止水ゴムに関しては、事前に、実物プレキャストを据え付けて、6種類の実験を行いました。水圧に対する安全率を1.5とし、水深15mで試験を行いタイプ１とタイプ2-1、2-4が合格しましたが、目地幅が狭く加圧力が高いためより水の入りにくいタイプ１を選定しました（図-6）。 |
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| 図-6 水膨張止水ゴム比較表 |
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| ■おわりに |
| 今回の施工ではクレーンによる設置方法の工夫により、当初の3３倍近い16ブロック/日まで設置能率を向上させることができました。施工事例が少ないため、まだまだ工夫の余地があり、さらなる工期短縮が可能と考えます。 |
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| 工事概要 |
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| 工事名称 |
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福岡外環状道路福大トンネル新設第1工区工事 |
| 工事場所 |
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福岡県福岡市城南区西片江地先 |
| 発 注 |
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国土交通省九州地方整備局福岡国道事務所 |
| 施 工 |
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大林・鴻池特定建設工事共同企業体 |
| 工 期 |
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平成14年7月〜平成18年1月 |
| 工事内容 |
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工事延長 L=280m
現場合成式ボックスカルバート工（上下線 一連一層）195m
現場合成式ボックスカルバート工（自動車専用部 二連一層）135m
現場合成式ボックスカルバート工 生コンクリート 15,200m³
道路土工 41,000m³（床堀工含）
土留工（鋼矢板・アースアンカー・支保工） 1式
地盤改良工 2,399m³ |
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