斜張橋

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多々羅大橋

斜張橋(しゃちょうきょう、Cable-stayed bridge)は、の形式の1つで、塔から斜めに張ったケーブルを橋桁に直接つなぎ支える構造のものである。ケーブルを利用し吊って支えることから、広義には吊橋の一種と言える。しかし狭義には、すなわち土木工学分野、橋梁工学分野では吊橋とは区別される。斜張橋はこの狭義の吊橋(以降、単に「吊橋」と記す)に次ぐ支間長(スパン、塔と塔の間隔)を得られる。

サンダイアル歩道橋、カリフォルニア州レディングサンティアゴ・カラトラヴァの設計による

近代的な斜張橋は戦後、ドイツでライン川に架けられたものとされる。少ない材料で建造するのに適していたが、ケーブルにかかる負荷の計算など構造解析が難しく、永らく小規模なものに止まっていた。しかし、20世紀末期からコンピュータによる構造解析やシミュレーション技術などの進歩により、長大な橋が幾つも建設されている。

本四連絡橋の1つの多々羅大橋は、当初は吊橋で計画されていたが、途中で斜張橋に変更された。同じ本四架橋で初期に建設された吊橋の大鳴門橋の中央径間 (876 m) を超える890 mを実現し、世界最長の斜張橋だった。2012年4月13日、ロシア極東ウラジオストクムラヴィヨフ・アムールスキー半島ルースキー島の間の東ボスポラス海峡(en)を跨ぐルースキー島連絡橋が完成し、2本の橋脚の間が1104 mで世界最長記録を塗り替えた[1]。 またケーブルの張り方が均等でない、塔が斜めであるなどの特殊な形状のものも可能となってきている。例えば、アメリカ合衆国のサンダイアル(日時計)橋は、斜めに傾斜した塔の片側だけにケーブルが張られており、その名の通り傾いた塔が日時計となっている。また東京のかつしかハープ橋は、川を斜めに渡るため、橋桁すなわち路面がS字型という特殊な形状をしている。

形式

吊橋との相違

両者の形状比較

吊橋と斜張橋は、いずれもケーブルの張力を利用した吊り構造という点では同じである。大きく異なるのは、斜張橋が塔と桁をケーブルで直結しているのに対し、吊橋は塔の間にまず渡したメインケーブルがありそこから垂らしたハンガーロープで桁を吊っていることである。このため、桁に掛かる力は、吊橋では垂直方向の張力だけであるが、斜張橋では垂直方向の張力に加えて橋軸方向の圧縮力が作用する。吊橋では両端にアンカーブロック、またはアンカレイジというメインケーブルを繋ぎとめる重しがいるが、斜張橋では桁に作用する圧縮力とケーブルに作用する引張力を塔の左右で釣り合わせることができるために、必ずしも必要ではない[注 1]

また同じスパンの場合、塔の高さは斜張橋の方がやや高くする必要がある。

斜版橋

斜張橋の特殊な形式の1つに「斜版橋」がある。通常の斜張橋では桁を支える斜めのケーブルが露出しているが、斜版橋ではケーブルの周囲をコンクリート版で被覆したものであり、これにより橋全体の剛性が向上する[2]。斜張橋と桁橋の中間的な性能を有し、また、コンクリートが斜材を腐食から防護する利点を持つ。橋がたわみにくく鉄道橋に適していると評される[注 2][3][4]

構造

ケーブルの張り方
手前、新尾道大橋(ハープ型)
後方、尾道大橋(放射型)
アーチ式鋼斜張橋の尾瀬子仲橋(群馬県片品村国道401号[5]

主塔

ここから張られたケーブルで桁をささえる。塔は2本であることが多いが1本の場合、3本以上の場合もある。塔の形状はさまざまで一本の柱状、吊橋と同様の2本組、塔の上部をすぼめた逆Y字形やA字型など各種存在する[6]。塔には圧縮力のみが作用する。材料は鉄筋コンクリート (RC) が用いられることが多い。

ケーブル

片持ち式の斜張橋 平羅橋

斜材ともいう。主塔と桁を繋ぎ桁を支える。構造上、片持ちの斜張橋を除き塔から左右に張られたケーブルと桁でバランスをとるため吊橋のような両端のアンカレイジは不要である。

ケーブルの張り方にはいくつか種類がある。

側面形では、塔の先端で全てのケーブルをまとめた放射型(ラジアル型)、少しずつずらしたファン型、さらにずらしケーブル同士が平行に張られたハープ型などがある[6]。放射型はケーブルの塔頂でのとりまとめ構造が複雑になるためケーブル本数の少ない小型の橋にしか採用されず、採用例自体も草創期に偏っている。

主塔を1本しかもたず、片側からのみ吊る片持ち型という形式もある。

各形式の例

平面形では、桁中央のケーブルのみで支持する1面吊り、桁両側面のケーブルで支持する2面吊りがある。

ケーブルの本数も設計上の自由度がある。本数を少なくしたほうが構造計算が容易になる。本数を多くしたほうがケーブル1本あたりに作用する力は小さくなる。

橋桁あるいは主桁ともいい、人や車が通行する部分である。形状はトラスや箱形があるが近年のものは箱形が多い。塔の左右でバランスをとるため、一般的には、主塔2本の場合側径間と中央径間の長さの比を1:2:1、主塔1本の場合は1:1とする。ただし、主塔2本でも生口橋など、側径間を重く、中央径間を軽く造ることでバランスを取り、中央径間をより長く造る例もある。

世界の斜張橋

名称 所在地 中央径間長 供用開始時期
ルースキー島連絡橋 ロシア1,104 m2012年
蘇通長江公路大橋 中国1,088 m2008年
昂船洲大橋 香港1,018 m2009年
多々羅大橋 日本890 m1999年
ノルマンディー橋 フランス856 m1995年
Anzac Bridge オーストラリア 805m 1995年
南京長江二橋 中国628 m2001年
リガ斜張橋 ラトビア595 m1981年
リオン・アンティリオン橋 ギリシャ560 m2003年
カントー橋 ベトナム550 m2010年
高屏溪斜張橋 台湾330 m1999年
ミヨー橋 フランス343 m2004年

日本の斜張橋

名称 橋を通る道路・鉄道 所在地 支間長(m) 供用開始時期
神納橋 北海道道57号旭川深川線北海道801963年
石狩河口橋 国道231号北海道1601976年
十勝中央大橋 十勝中央広域農道北海道2501988年
ツインハープ橋 北海道道90号旭川環状線北海道1401991年
十勝大橋 国道241号 北海道2511996年
たっぷ大橋 北海道道81号岩見沢石狩線北海道2812004年
美原大橋 国道337号道央圏連絡道路北海道3402005年
青森ベイブリッジ 青森港臨港道路2号線青森県2401992年
気仙沼湾横断橋 三陸沿岸道路宮城県3602021年
松川浦大橋 相馬市道大洲松川線福島県1451995年
ときめき橋 北陸自動車道新潟県991994年
平成大橋 前橋市道江田天川線群馬県1241991年
坂東大橋 国道462号群馬県
埼玉県
2002004年
秩父橋 国道299号埼玉県1521985年
秩父公園橋 埼玉県道208号秩父停車場秩父公園線埼玉県1951994年
幸魂大橋 国道298号埼玉県1901992年
銚子大橋 国道124号茨城県
千葉県
1932008年
かつしかハープ橋[注 3] 首都高速中央環状線東京都2201987年
中央大橋 東京都道463号上野月島線東京都1381993年
府中四谷橋 東京都道20号府中相模原線東京都2601998年
清砂大橋 放射16号東京都2302004年
大師橋[注 4] 東京都道・神奈川県道6号東京大師横浜線東京都
神奈川県
2031997年
勝瀬橋[注 5] 神奈川県道520号神奈川県2702006年
横浜ベイブリッジ 首都高速湾岸線国道357号神奈川県4601991年
鶴見つばさ橋 首都高速湾岸線神奈川県5101995年
東名足柄橋 東名高速道路静岡県1851991年
新湊大橋 港臨道路富山新港東西線富山県3602012年
内灘大橋 石川県道162号高松内灘線石川県1722001年
第二千曲川橋梁 北陸新幹線長野県133.91997年
名港西大橋 伊勢湾岸自動車道愛知県4051986年
名港東大橋 伊勢湾岸自動車道愛知県4101998年
名港中央大橋 伊勢湾岸自動車道愛知県5901998年
豊田アローズブリッジ 伊勢湾岸自動車道愛知県2352005年
鵜飼い大橋[注 6] 岐阜県道77号岐阜環状線岐阜県1542003年
舞鶴クレインブリッジ 舞鶴市道大波下浦入線京都府3502000年
大和川橋梁 阪神高速4号湾岸線大阪府3551983年
天保山大橋 阪神高速5号湾岸線大阪府3501986年
田尻スカイブリッジ 大阪府道63号泉佐野岩出線大阪府168.51994年
新猪名川大橋 阪神高速11号池田線大阪府
兵庫県
1981998年
東神戸大橋 阪神高速5号湾岸線兵庫県4851994年
尾道大橋 国道317号広島県2151968年
生口橋 西瀬戸自動車道広島県4901991年
新尾道大橋 西瀬戸自動車道広島県2151999年
多々羅大橋 西瀬戸自動車道広島県
愛媛県
8901999年
櫃石島橋 瀬戸中央自動車道JR本四備讃線香川県4201988年
岩黒島橋 瀬戸中央自動車道・JR本四備讃線香川県4201988年
末広大橋 徳島県道29号徳島環状線
(旧徳島県道211号津田安宅線)
徳島県2501976年
小鳴門大橋 徳島県道11号鳴門公園線徳島県2801997年
四国三郎橋 徳島県道41号徳島北灘線徳島県1601998年
弓削大橋 愛媛県道338号岩城弓削線愛媛県1751996年
生名橋 愛媛県道338号岩城弓削線愛媛県3152011年
岩城橋 愛媛県道338号岩城弓削線愛媛県4752022年
周防大橋 山口県道25号宇部防府線山口県1801992年
栄川運河橋[注 7] 宇部湾岸道路
山口県道6号山口宇部線
山口県1902011年
荒津大橋 福岡高速1号線福岡県1841988年
天建寺橋 佐賀県道・福岡県道138号西島筑邦線福岡県
佐賀県
2191999年
矢部川大橋 有明海沿岸道路福岡県2612009年
呼子大橋 唐津市道呼子大橋線佐賀県2501989年
鷹島肥前大橋 長崎県道・佐賀県道109号鷹島肥前線佐賀県
長崎県
4002009年
大島大橋 大島大橋有料道路
長崎県道52号大島太田和線
長崎県3502001年
女神大橋 ながさき女神大橋道路
長崎県道51号長崎南環状線
長崎県4802005年
鮎の瀬大橋[注 8] 緑川農免農道熊本県2001999年

脚注

参考文献

関連項目

外部リンク

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