海の上に空港を造る: 羽田D滑走路

羽田空港のD滑走路は、海の上に造られています。けれど、海をすべて埋め立てた滑走路ではありません。

多摩川河口に近い側は、川の流れを通す必要がありました。そこで設計者は、埋立部と、杭の上に床を載せる桟橋部を一つの滑走路に組み合わせました。

飛行機が離着陸する平らな路面の下では、海、川、軟弱地盤、波、航空機荷重が同時に動いています。

海上空港では埋立が使われます。しかし多摩川河口側を完全に閉じると、河川流の透過や水域環境への影響が課題になります。

国土交通省の工法評価資料は、埋立・桟橋組合せ工法を、実績のある埋立工法に桟橋工法を組み合わせ、多摩川の河川流の透過を確保するものと説明しています。桟橋部は杭の間に水を通し、支持層へ荷重を伝えます。

ただし、埋立部と桟橋部は沈下やたわみの性質が違います。二つの構造をつなぐ部分こそ、設計と維持管理の核心になります。

D滑走路の桟橋部は、海中へ打設した鋼管杭、その上へ据え付けた鋼製ジャケット、さらに上のコンクリート床版と舗装で構成されます。国土交通省はこの構成を公開しています。

ジャケットは、複数の鋼管杭の上に載る鋼製の骨組みです。上部の荷重を杭へ分け、海上で安定した作業台をつくります。中央部の床版には、工場で造ったプレキャストPC床版を敷き、現場で連続・一体化しました。

• 埋立部土で海域を埋め、地盤改良と沈下管理を行う部分。
• 桟橋部杭の上に上部構造を載せ、水の流れを通す部分。
• 鋼製ジャケット鋼管杭と床版の間で、荷重を分散する海上の骨組み。
• 接続部異なる動きをする埋立部と桟橋部をつなぐ、変位を受ける構造。

198基の鋼製ジャケット

東京空港整備事務所は、桟橋部の全198基のジャケット製作が2009年に完了したと発表しました。海上で据える前に、工場で大きな鋼製構造を製作し、運搬と据付の精度をつなぐ工事です。

約10,700枚のプレキャストPC床版

同事務所の資料では、桟橋中央部の滑走路・誘導路を含む約31万m²に、約10,700枚のプレキャストPC床版を使ったとされています。標準寸法は約6.6m×約3.3m、最大重量は約25tです。現場では床版間を鉄筋、スタッドジベル、コンクリートで一体化しました。

2010年10月の供用開始

国土交通省は、D滑走路を羽田空港の4本目の滑走路として2010年10月21日に供用開始しました。設計・施工一括の性能規定型発注で、構造、施工、環境、維持管理を一体で提案させた事業です。

埋立地は長い時間をかけて沈下します。桟橋は支持層まで杭で荷重を伝え、航空機荷重でたわみます。平らで連続した滑走路を保つには、二つの動きを切り離せません。

国土交通省の比較資料は、埋立部で供用後100年間に約30cmの沈下を想定し、接続部に大きな変位へ対応する構造を検討したことを示しています。海上空港は完成時の形だけでなく、何十年も動き続ける前提で造られます。

滑走路は舗装の平坦性だけでは評価できません。基礎、鋼構造、床版、航空保安施設までをまたぐ長期の性能で見ます。

海上空港は、複数の専門工事を全体としてまとめる土木工事です。総合施工、基礎・コンクリート、舗装の役割で候補を整理します。

• 土木一式工事海上構造、地盤、接続部、空港土木を統合する候補です。土木一式工事の会社一覧
• とび・土工・コンクリート工事基礎、土工、コンクリート床版の工程に近い業種です。とび・土工・コンクリート工事の会社一覧
• 舗装工事滑走路や誘導路の舗装を扱う場合に候補を確認します。舗装工事の会社一覧

許可情報に加え、海上施工、鋼管杭、ジャケット、プレキャスト床版、供用中空港近接の実績を確認してください。

• 国土交通省 東京空港整備事務所D滑走路建設工事の概要で、性能規定型の設計・施工一括発注とハイブリッド構造を確認しました。
• 国土交通省工法評価選定会議報告書で、河川流の透過、長期沈下、航空機荷重に関する検討を確認しました。
• 東京空港整備事務所プレキャスト床版製作の進捗資料で、桟橋部の構成と床版枚数を確認しました。
• 東京空港整備事務所最終ジャケット製作完了の発表で、198基のジャケットを確認しました。
• 国土交通省D滑走路の供用開始発表で、供用開始日を確認しました。