土工①

 概要

建設工事の代表的工種である土工。とび・土工など工種としての名称でもあるが、ここでは工事種別として取り上げて紹介する。

土木、建築を含めて土工は、多くの工事に係わる工種である。土木では、道路や鉄道、河川、上下水道などのライフライン、建築では基礎工事などだ。では、建設工事でどこまでが土工で、どこからがその他の工種なのか、明確に区分するのが難しい部分もある。その代表的な例が道路だ。

特に立体交差が原則の高速道路では、構造別に土工区間、橋梁・高架橋といった橋、トンネルに区分されている。土工区間よりも橋やトンネルの区間が5割以上を占める場合は山岳道路と呼ばれる。

コスト面では、土工が最も安価だ。このため、計画では可能な限り、土工区間にするが、わが国は山間部が多いため、トンネルが連続したり、河川を横断したりする道路や河川を跨ぐために橋が必要になってくるのが実情だ。

土工区間には、盛り土と掘削がある。割合として多いのは、平野分の盛り土である。高速道路に加えて立体交差が基本の新幹線では、ボックスカルバートなどを用いて交差する一般道と立体交差する。

盛り土区間では、基礎掘削の後、複数の層に分けて、計画した高さまで盛り立てていく。1層の厚さは、これまで30cmを基本としてきた。現場に搬入してきた土砂をブルドーザーやバックホウで敷き均し、ロードローラーなどで転圧して締め固める。この作業を繰り返して計画した高さにする。

1層の厚さについては、45cmや60cmにする施工法も開発されている。これによって工期が短縮でき、コスト削減にもつながる。道路では新東名高速道路で採用された。

盛り土に用いる土砂は、丘陵部の区間などを掘削したものを利用する。購入する必要がなく、一方で掘削土も廃棄しなくて済む。切り盛り土工と呼び、それぞれの土量をバランスさせるのが、土工区間を計画するうえでの基本となっている。

掘削する区間については、掘割構造と呼ばれている。鋼矢板などで土留めをして、支保工で支えながら計画した深さまで掘削していく。高速道路の市街地を通過する区間に採用されることが多い。施工後に上部を覆蓋すれば、多目的に利用できるといったメリットもある。

土工の施工法には、人力と機械施工とがある。かつては、人力に頼らざるを得なかったが、近年では機械化が進み、GPSや自走式の重機を用いた自動化施工も採用されるようになっている。現在でも人力施工を採用しているのは、例えば深礎杭だ。山間部の斜面に施工することが多いので、重機を使用できない。そこで、人力によって掘削していくことになる。