土工②

 掘削・埋戻し・敷均し工・締固め工

建設構造物を構築するための作業であり、既存の地盤面から施工する構造物の基礎などとなる基盤面まで掘り下げる工事であり、基本的には埋戻しを伴わない。

一方で、掘削には床掘と呼ぶ作業もあり、構造物の構築や撤去のために掘り下げるもので、埋戻しを伴う。

掘削に用いる代表的な大型機械としては、油圧ショベル、スクレーパー、クラムシェル、ブルドーザーなどがある。特殊ものとしては、高圧噴射水を利用するウォータージェット、火薬を用いる発破、化学反応を利用する静的破砕と呼ばれるものもある。

どのような重機や掘削方法を採用するかは、現場条件や土質によって使い分ける。土質は大別して土砂と岩及び石に大別される。土砂では重機による掘削が一般的だが、岩などがある場合はこれを砕くために発破や破砕方法が用いられることがある。

掘削して構造物の施工後に基本的には現状の地盤と同じレベルまで土砂によって回復する作業である。主な対象としては、建築構造物の基礎、橋脚の基礎やフーチング、既存の道路下を横断するために建設したボックスカルバートなどがある。構造物を施工するために掘削する施工段階、つまり設計段階から埋戻しを考慮する必要がある。

コスト削減のため、埋戻し土には掘削した土砂を仮置きして再利用するのが基本。土砂の搬出や搬入のコストが削減できるためだが、現場に仮置きするスペースがない場合は、掘削土を搬出処分して、埋戻し土を新たに購入する場合もある。

埋戻し土の土質は、現場の掘削土と同質のものにするのが基本だが、締め方効果などを考慮して砂や砕石などを用いたりする。埋戻しでは、締め固めの管理が重要になるが、機械の導入が困難な場合は、設計段階から掘削断面などを設定する。

土工での敷均しと締固めは同時に行われていく。搬入してきた土砂をまず、均一の厚さに敷き均して締め固めていく。この作業の連続である。代表的ともいえるのが、道路の盛り土区間や河川堤防だ。

道路では、一回に敷き均す厚さが30cm。表面をブルドーサーなどのよって均一にしたうえで、タイヤローラーなどの転圧重機によって締め固めていく。どの程度の重さの重機によって何回転圧するか、一般道か高速道路なのか、道路種別や盛り土の高さや幅など構造によっても規定がある。

また、敷き均して締め固める1層の厚さを45cmや60cmにする施工法も開発された。施工工程の削減によって工期を短縮してコストも削減できる。新東名高速道路の建設で本格的に実用化されるようになった。施工のための重機の大型化や施工精度、施工管理手法の向上などが背景にある。