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事業分野の紹介Business Field

私たちは技術の研鑽により、人と地球と地域社会のために、マルチエンジニア力を基本に、社会と時代のニーズに応じて常に挑戦しつづけます。ここでは、当社の事業分野についてご紹介します。

橋梁設計

橋梁とは

橋梁とは

一般には単に「橋」と呼ばれる構造物の総称。道路、鉄道、水路などの輸送路で、輸送の障害となる河川、渓谷、湖沼、海峡あるいは他の道路、鉄道、水路の上を横断するために建設されます。「橋梁」という呼称は土木工学上の専門用語です。なお、市街地で道路や河川の上に土地利用の観点から設けられる高架橋もまた橋梁の一種です。

溝田設計事務所の取り組み

当社では橋梁の計画・設計はもちろん、建設コンサルタントとして橋梁の土台となる地盤の調査や液状化対策などの検討、さらに橋梁の維持管理や長寿命化に取り組んでいます。

業務の流れ

STEP1現地調査

STEP1 現地調査

架設する地域の景観・自然環境と調和の取れた橋梁を設計するため現地の状況を詳しく調査します。

STEP2条件整理・橋長の決定

河川幅・流量・計画高水位・径間数などの条件を整理し、河川に対する橋台位置のコントロールポイントを定め、橋長を決定します。

STEP3上部工形式の決定

STEP2で求めた橋長・径間数を前提に、上部工形式について経済性、桁高、維持管理、景観などの観点から比較検討を行い、形式を決定します。

STEP4下部工・基礎形式の決定

STEP3で求めた上部工の反力、地盤条件に基づいて、最も経済的となるような下部工、基礎形式を決定します。

STEP5護岸・堤防道路・取付道路の設計

橋梁設置に伴い、堤防の嵩(かさ)上げなどが発生するため、護岸、堤防道路の設計を実施。また、橋梁に接続する道路の設計を行います。

STEP6仮設計画

STEP6 仮設計画

工事を進めるために必要な工事用道路、橋梁、締切りなどの設計を行います。

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道路設計

道路設計とは

道路設計とは

一口に道路と言っても、高速道路や自動車専用道路などの高規格道路、街中を縦横に走る歩道を伴った街路、住宅地と主要な道路を結ぶ生活道路までさまざまな規格の道路交通網が存在しています。道路設計にはこうした各道路の規格に合わせた検討や設計が不可欠。たとえば、高速道路などでは設計速度に応じた検討が重要である一方、街路や生活道路では快適な歩行空間の確保や火災時における消防活動の円滑化、都市景観との調和や向上などが設計のポイントになります。ときには、ドローンを使って地形を調査したりします。

ドローン測量による3次元点群データ

溝田設計事務所の取り組み

当社では線形計画や施工計画などの設計、その前提となる現地調査や縦横断測量を手がけています。

業務の流れ

STEP1現地踏査・埋設物調査

STEP1 現地踏査・埋設物調査

プロジェクトの方向性・目的を把握した上で現地を確認し、設計にあたっての問題がないかどうかを確認します。

STEP2線形計画

道路基準や経済性、周辺住民への影響、コントロールポイントなどを考慮して線形(レイアウト)を決定し、これを基に住民や関係機関との協議を行います。

STEP2 線形計画

STEP3縦横断測量・設計

STEP2で決定した計画を基に、縦横断測量を行い、実測した測量図に計画を落とし込んでいきます。

STEP3 縦横断測量・設計

STEP3 縦横断測量・設計

STEP4施工計画

道路新設時には、迂回路を設けるなど道路の切りまわしが多く発生するため、仮設道路などを念頭に置いた施工計画を立案する必要があります。とくに擁壁などの構造物をつくる場合には写真のように大がかりな工事となります。

  • STEP4 施工計画
  • STEP4 施工計画

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河川設計

河川設計とは

河川は農業用水や発電、親水環境として利用すれば非常に有用ですが、一方で氾濫による洪水、水害をはじめ、地すべりや土石流、土砂崩れなどの土砂災害をもたらす負の側面も持っています。河川設計はこうしたプラス・マイナスの両面に着目し、堤防や護岸、ダム、放水路、遊水池などの整備や、浚渫(しゅんせつ)による流量の確保などを適切に行うことを目的としています。

溝田設計事務所の取り組み

当社では流量などを含む河川調査、河道計画、河川構造物の調査・計画・設計など、設計業務に不可欠な調査・計画・設計を一貫してサポートしています。

業務の流れ

STEP1現地踏査

STEP1 現地踏査

流水の状況、埋設物の有無などを調査し、設計にあたって問題となる要素があるかどうか確認します。とくに水路の設計では、流量をどう設定するかが重要で、これには現地調査が不可欠になります。

STEP2流量の決定

「被害を発生させずに安全に流すことのできる量=流量」を決めることで、洪水耐性を河川に持たせることができます。なお、一般的にその洪水が発生する度合いは「確率年」で表現します。たとえば、約10年に一度程度の確率で発生する洪水の規模を「1/10年」、100年に一度発生する洪水の確率年を「1/100年」と表現します。実際の設計では流域を決定したのち、この確率年数を用いて当該の流域の流量を決定。なお、上位の河川計画などであらかじめ流量が定められている場合はこれを用います。

STEP2 流量の決定

STEP3等流・不等流計算

設計する河川の断面に対して流れてくる流量が問題ないか、等流・不等流計算により確認します。なお、等流・不等流計算とは洪水が流れたときの、川の水位や流速を計算する手法のこと。このうち等流計算は、河道の形状があまり変化しない区間で用いられる計算方法で、不等流計算は、河道の形状に変化のある川で用いられる計算方法です。

STEP3 等流・不等流計算

STEP4線形の決定・平面・縦横断図

現地状況、コントロールポイント(避けるべき点)を確認し、河川、水路の線形を決定します。

STEP4 線形の決定・平面・縦横断図

STEP4 線形の決定・平面・縦横断図

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上下水道設計

上下水道設計とは

上下水道はライフラインの中でも最も重要な社会基盤の一つですが、近年では施工年次の古い施設が軒並み老朽化し、機能や安全性の低下を招くなど社会的影響が顕在化しています。こうした事情を踏まえた上で、老朽管の更新を含む上下水道の再生が急務となっています。

溝田設計事務所の取り組み

当社では、水の供給(水道)、処理(下水道)に関連した各種施設について、地域の特性や実情、経済コストを考慮した上下水道施設の計画・設計を作成しています。

STEP1平面計画・工法選定

埋設物、水路などに注意し、平面計画を作成。さらに、推進深さ、土質を考慮し工法を選定します。

STEP2縦断計画

埋設物、勾配に注意し、縦断計画を作成。

STEP2 縦断計画

STEP3試掘

計画マンホール位置に調査した通りに埋設物が入っているかを現地を掘削し目視で直接確認します。

STEP4各住宅の取り込み高さ確認

設定した縦断計画に照らし合わせて、自然流下を基本に各住宅の取り込み高さが正しいかどうか確認を行います。

STEP5マンホール位置・横断図面・作成

工事に必要な図面、数量、工程表等を作成します。

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橋梁長寿命化策定

橋梁長寿命化修繕計画とは

橋梁の計画的な維持管理を進め、機能を維持することで、道路交通の安全性を確保します。
今後、老朽化する道路橋の増大に対応するために、従来の事後保全的な補修・架替えを予防保全を目的とした計画的な補修・架替えへと政策転換を図ります。

溝田設計事務所の取り組み

当社では平成21年度に福岡県広川町より橋梁長寿命化修繕計画策定業務の委託を請け、橋梁点検業務を行い、平成22年8月には橋梁の長寿命化修繕計画報告書として取りまとめました。
現在、福岡県で用いられている「平成22年10月市町村における橋梁長寿命化修繕計画策定の手引き(財団法人 福岡県建設技術情報センター)」の発表以前より、策定業務にたずさわっており、弊社として橋梁長寿命化修繕計画策定業務は非常に力を入れている業務であります。
「市町村における橋梁長寿命化修繕計画策定の手引き」の主旨と弊社成果品の内容は大筋で同様の考え方となっていましたが、各自治体の状況に応じた、よりよい成果品の作成に日々取り組んでおります。

業務の流れ

STEP1長寿命化修繕計画の背景

STEP1 長寿命化修繕計画の背景

橋梁の老朽化が急速に進行しており、今後20年間で建設後50年に達する橋梁が全体の全国で35万橋となる。 (国交省調査より) 道路ネットワークの安全性及び信頼性を確保するために、財政難の現在において、より低いコストで橋梁の維持管理や架替えを行っていく必要があります。

STEP2長寿命化修繕計画の目的

長寿命化修繕計画を策定することにより、事後的な修繕から予防的な修繕へと転換することで、コスト縮減を図りつつ、長寿命化並びに道路ネットワークの安全性と信頼性を確保します。

STEP3長寿命化修繕計画策定事業費補助制度の創設

STEP3 長寿命化修繕計画策定事業費補助制度の創設

施策1:事後的な修繕・架替えへの補助は平成25年で廃止(市町村は平成27年)?
施策2:長寿命化修繕計画の策定に国が支援 (策定費用の1/2を補助)?
施策3:計画に位置付けられた予防的な修繕及び計画的な架替えのみが補助対象

STEP4長寿命化修繕計画に必要な事項

STEP4 長寿命化修繕計画に必要な事項

1:長寿命化修繕計画の目的
2:長寿命化修繕計画の対象橋梁
3:健全度の把握及び日常的な維持管理に関する基本的な方針
4:対象橋梁の長寿命化及び修繕・架替えに係る費用の縮減に関する基本的な方針
5:対象橋梁ごとの概ねの次回点検時期及び修繕内容・時期または架替え時期
6:長寿命化修繕計画による効果
7:学識経験者等の専門的知識を有する者の意見
8:公表

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橋梁点検

橋梁点検とは

橋梁の状態を把握するために定期的に実施するものです。主に目視・簡易点検機器・器具による点検を意味します。?橋梁下に河川があったり、橋梁の高さが高い場合など、現地の条件によっては橋梁点検車や高所作業車を使い点検を行います。定期点検は、一次点検(橋梁全体の健全性を確認し詳細な点検の必要性を確認)、二次点検(詳細な点検を必要とする場合に実施)があります。

  • 橋梁点検車
    橋梁点検車
  • 高所作業車
    高所作業車

溝田設計事務所の取り組み

老朽橋梁の長寿命化修繕計画を策定するにあたり、著しい劣化の有無などの健全度に着目し、道路橋に関する基礎データを収集することを目的としています。以下に橋梁点検の流れを示します。

業務の流れ

STEP1橋梁台帳調査

橋梁台帳により、施工年度、橋長、上部工形式、下部工形式等を調査します。

STEP1 橋梁台帳調査

STEP2現地調査

STEP2 現地調査

STEP3調査図作成

台帳から起こした構造図に、調査した損傷を記入します。

〈上部工〉

STEP3 調査図作成

〈下部工〉

STEP3 調査図作成

STEP4橋梁点検結果表の作成

調査項目と評価方法は下表に従い、径間ごと、部材ごとに調査の結果を判定し、調査結果表に記入します。(部材番号図、損傷図、損傷写真を添付。)

STEP4 橋梁点検結果表の作成 STEP4 橋梁点検結果表の作成

〈損傷写真1 主桁〉
主桁の下面は広範囲に鉄筋露出がみられます。

STEP4 橋梁点検結果表の作成

〈損傷写真2 P2橋脚〉
P2橋脚梁下面に鉄筋露出がみられます。

STEP4 橋梁点検結果表の作成

点検業務で心がけること

1:細部まで点検する
目視による点検を主とし、構造物に大きな影響を及ぼす損傷の有無などを調査する業務ですが、今後を見据えて情報は細かい部分も収集するよう心がけています。損傷の原因、他の損傷との関連についても情報として収集します。
2:情報の記録
収集した情報は損傷図に図示し、橋梁点検結果表に詳細を記入します。
3:損傷評価、対策区分の判定、健全性の診断を行い今後の対応を提案します。

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災害復旧

災害復旧とは

災害復旧とは、「災害」で壊れた道路や河川、公園などの「公共土木施設」を元に戻すことを指します。

溝田設計事務所の取り組み

毎年梅雨の大雨により、規模の大小はありますが、土砂崩れ等の災害が発生しており、弊社は年に数件は必ず災害復旧業務を受注しています。特に、平成24年7月の九州北部地区豪雨では、八女、柳川、うきは等が甚大な被害を受けましたが、各地方自治体よりお声掛け頂き、蓄積した技術力をもって、橋梁、道路、河川、頭首工、公園等の災害復旧に尽力しました。また、熊本地震・朝倉の災害等大規模災害が頻発していますが、毎年の災害で培ってきた経験を活かし全力を上げて復旧活動に取り組んでおります。

業務の流れ

STEP1現地踏査

災害の状況を把握し、原形復旧をするためにはどうしたらよいか、周辺住民の方の不便を解消するにはどうしたらよいのかを詳しく調査します。地元の方とも積極的にコミュニケーションを取り、原形の状況、被災の原因等の情報を収集します。

STEP1 現地踏査

STEP2測量

被災の状況を正確に把握するため、平面・横断測量を行います。

  • STEP2 測量
  • STEP2 測量

STEP3設計

原形復旧を基本にしつつ、復旧設計を行います。国庫補助を受けるための査定資料の作成を行い、工事実施を行うための図面等を作成します。

  • 【before】 復旧前
    STEP3 設計
  • STEP3 設計 STEP3 設計
  • 【after】 復旧後
    STEP3 設計

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橋梁の拡幅設計

橋梁の拡幅設計とは

既存橋梁の拡幅設計では、既存橋梁を利用して道路幅員を拡幅するなどの目的により拡幅設計を行います。

溝田設計事務所の取り組み

以下のような目的をもって業務が発注されます。

  • 前後の道路幅員に対して橋梁の幅員が狭くボトルネック部となっており、渋滞を解消したい。
  • 道路拡幅に伴い、既存橋梁を利用して橋梁幅員を拡幅したい。
  • 歩車道分離のため拡幅したい。

以下に橋梁の拡幅の1例について手順を示します。

業務の流れ

STEP1調査

1:現況の橋梁を調査します。
   橋台の状況、基礎の推定等を行います。
   添架物の調査を行います。
2:現況の側溝の排水状況、地下埋設物等を調査します。
3:前後の道路の状況、周辺の宅地等を調査します。

STEP1 調査

STEP2設計

1:基礎工…直接基礎
2:橋台の拡幅…逆T式橋台とし、堅壁前面を既設橋台に合わせる。
3:上部工の拡幅…縦目地を介し、RC中実床版にて拡幅する。
4:道路線形のすりつけ…橋梁区間前後の線形を見直す。

STEP2 設計

  • (施工前)
    STEP2 設計
  • (施工後)
    STEP2 設計

※拡幅設計で心がけること

1:既設部と新設部の一体感
???拡幅しない側の地覆及び高欄を付け替え、橋梁全面を舗装することで、橋梁全体のリニューアル感を出しました。
2:道路の線形の見直し
???橋梁区間前後の線形を見直すことにより、道路の連続性がよくなるよう配慮しました。
3:現橋の補修
 点検調査を行い、拡幅部と同等の状況に近づけるため補修を提案しました。

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橋梁の補修・補強設計

橋梁の補修・補強設計とは

補修・補強は劣化した橋の機能を維持・改善・向上させるために行います。
既設橋梁における「橋梁点検結果」と「長寿命化計画」に基づき、損傷状況の詳細の調査を指します。

溝田設計事務所の取り組み

使用されている橋梁が著しく老朽化している場合、早目に手当てし、費用経費を削減するために、橋梁の補修・補強設計が発注されます。以下に橋梁の補修・補強設計の手順の1例を示します。

業務の流れ

STEP1調査

1:地覆が壊れてガードレールがないため危険である。
2:主桁には広範囲に剥離や鉄筋露出が見られる。

  • STEP1 調査
  • STEP1 調査
  • STEP1 調査

STEP2設計

1:主桁…荷重の条件を設定して計算を行い補強する。
2:床版…計算により上面と下面を補強する。
3:地覆…ガードレール設置幅として40cmに広げ配筋する。

STEP2 設計

  • (補修・補強前)
    STEP2 設計
  • (補修・補強後)
    STEP2 設計

※補修・補強設計で心がけること

1:現橋梁の設計・施工年次を調べ、当時の基準等に従って施工当時の設計を想定する。
2:現在の基準に照らし計算し、補強設計を行う。
3:補修・補強設計の範囲内で、できるだけ使い勝手の良いものとなるよう心がける。

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