CPD講座

Continuing Professional Development Lecture

日本の高層建築における施工技術の変遷
第5 回（最終回）

地下

権藤智之 ｜ 東京大学工学部建築学科 特任准教授

擦杭として使われた。これに対し、大正中期からベイマツの輸入が始まると、長さ15m 程度の木杭が支持杭として使われ始める。丸ノ全く不思議 に思 ふた内ビルヂング（1923 年）では長さ15m の米松杭を東京礫層に到達させた。

1875 年に竣工した王子の抄紙会社（現在の王子製紙）の設計監理

鉄筋コンクリート杭についても明治期から使用が見られるが、大はイギリス人チースメンによる。その施工現場を見た渋沢栄一の回

正初期になると、鋼管を打ち込んだ上でコンクリートを打設しながら顧談が残る。

鋼管を引き抜くペデスタル杭も広く使われるようになった。昭和初期「此のチースメンの建築の仕方を見て居ると、彼は最初に敷地とからは、木田式深礎工法と呼ばれる鉄板で土留めをしながら人力で定められた場所に縄張りをして、田圃の土を深く掘り返させた。従掘削し、コンクリートを打設する工法も首都圏を中心に普及するなど、来の日本式建築でゆくと礎石を置いて其の上に高く柱を立ててゆく

木杭に加えて場所打ちコンクリート杭も広がった［図 1］。のであるのに、敷地を深く掘り起こさせたから、全く不思議に思ふ（「王子製紙株式会社回顧談」による。文献 3 より転載）た」。

さらに戦後になると、海外からさまざまな場所打ちコンクリート杭工法が導入された。現在でも一般的な工法として、オールケーシン

塔や楼といった高層化の発想は伝統的日本建築にも見られるが、グ工法であるベノト工法はフランスから、アースドリル工法はアメリ地下に空間や構造体を築く発想は珍しいものだった。現在、建築工カから、リバースサーキュレーション工法は西ドイツから導入された。

事で地下を掘り始めたからといって驚く人はいないが、利用者や所材料面でも、中空のコンクリートパイルは 1934（昭和 9）年頃から使有者にとって地下の重要性は地上部分に比べて低いように思われわれていたが、鋼杭は戦後になって1958（昭和 33）年頃より使われる。しかし、高層建築の施工という視点から見れば、地上部分が比較的整形な形状で連続繰り返しによって計画的に施工されるのとは対照的に、地下は地盤条件や周囲の条件が敷地によってまちまちで5. 土砂の掘削と上下の組立進行あり、繰り返しの回数も少なく、一品生産的な工夫が必要になる。

地下に隠れてしまう地下空間こそが、施工の上手い下手が如実に現れる施工の見せどころとも言える。
1. 掘下げ

2. 床付面の 3. 台柱部の4. 鉄骨
コンクリート
掘拡げ建上げ（1 階より組立）
打ち

シュート

生子板

バケット

明治以降、東京や大阪を中心に大規模な近代建築が建てられるよ

わく
補強

高層建築以前6. 地下工事の完成うになったが、これらの多くには、割栗地業等を行った上で直接基礎や短い木杭が使われた。谷口によれば、三菱 3 号館（1896 年）では 7,550 本、帝国劇場（1911 年）では 11,200 本といった大量の木杭が使われている［文献 1］。これらの杭の長さは数 m 程度で短く、摩30 Ke n c h i k u s h i

2019.4

図1

木田式深礎工法（出典…『建築基礎工法と実例』、社団法人日本建築協会、1972 年、p.14）

写真 1 霞が関ビルディングの地下工事（『出典…霞が関ビルディング 50 周年記念誌』、p.280、三井不動産蔵）

写真 2 霞が 関ビルディングのアースドリルピ
ヤー連続土留め壁（出典…『霞が関ビルディング50 周年記念誌』、p.281、三井不動産蔵）

始め、1963（昭和 38）年に鋼管杭、H 形鋼杭の JIS が制定された（遠土留めをせず法面オープンカットとし、これも山留め切り梁を減らし心力RC パイルは 1955（昭和 30）年に JIS 制定）。杭以外でも鋼製切りた。このように A、B、C ブロックの順に地下工事を進めることにより、梁やシートパイルの使用は戦前からすでに見られる。

全面を一気に掘削したときと比べて4 カ月程度の工期短縮を実現したとされる。特に切り梁を最小限にすることで大型の重機による掘削が可能になり、1日平均 700㎥を掘削した。

霞が 関ビルディング

左上の写真は 1966（昭和 41）年 3 月の地下工事の様子である［写真 1］。中央の B ブロック（高層部）の掘削工事はほぼ 完了している。

このように現在でも使われる多くの技術が 1960 年代までに登場す

写真左と右の壁を支えている「はしご」のような梁が切梁であり、こる中で、日本最初の本格的超高層、霞が関ビルディング（1968 年。の後ここに構台が築かれた。写真左側と上側の L 状の部分は、先行

以下、霞が関ビル）では、このような技術群を柔軟に組み合わせた地した地下 2 層の A ブロックである。A ブロック2 層分の躯体の下には下工事が行われた。霞が関ビルの地下は、高層部を支える B ブロッ

縦縞状の部分が見える。これはアースドリルピヤー連続土留壁［写真ク（高層部）、地表から 2 階分下がった A ブロック（低層部）、主 に 42］で、径 700mm のアースドリルで掘削した孔にコンクリートの杭を層程度の駐車場として使われる C ブロック（駐車場）からなる。このう築き、土砂を高圧ジェット水で取り除いた後、杭の隙間を埋めるよ

ち、全体の工期に直接影響を与えるのは B ブロックである。この B

うにセメントミルクを隙間に注入する。こうして築かれた連続土留め

ブロックを支持地盤である東京礫層までいかに速やかに掘削して地壁は A ブロックの杭でもあり、B ブロックの土留壁でもある。このよう下部分を築き、地上の高層部工事に取りかかるかがクリティカルパに、低層部の杭や床躯体が高層部の土留めとして機能する一方、スと言える。一方で、B ブロックだけを先行して深く掘削すると大き低層部 に囲まれていない 部分 や、低層部 の 側面 には、SSW（Selfな山留め工事や切梁が必要になるし、切梁の長さが長くなれば 座Standing Wall）と呼ばれる一種のアンカー工法が使われ、アースドリ屈防止の補強も必要になる。また、切梁が多いと、地下で大きな重ルピヤーから斜め下にアンカーパイプを挿入した後、鋼棒を挿入し、機が使いにくく土砂を排出するスピードが低下する。

セメントミルクを注入した。新たな試みであったため、地中にはパイそこで、霞が関ビルでは低層 A ブロックを高層 B ブロックに先行プ歪み計を設置している。また、写真右側に斜めの壁と斜路が見えして掘削した。A ブロックを先行すれば、完成した A ブロックの躯体る。これが C ブロックの法面である。土の壁が斜めになることで土留を、クレーンや材料置き場等の作業地盤および B ブロック掘削の土めは必要なくなるが、法面にすると埋め戻しが多くなるため、法面の留めとして使え、B ブロックの山留めや切り梁を軽減できる。また、C量は最低限にしている。また、法面に斜路を設けることでトラックがブロックは着工を遅らせることで、地上作業地盤として使うとともに、地下の掘削面近くまで行けるようになり、土砂の排出がスムーズに

2019.4 Ke n c h i k u s h i31なる。

cast in situation Substructure System、清水建設）で施工された大手

なお、霞が関ビルの建設について残された文章を読むと、高層部に多くの床面積を確保できるので、地下部分を小さくできると説明し町第 3 地方合同庁舎地下駐車場（1970 年、本体利用の評定第 1 号は 1973 年）では地下の連壁を構造体として設計した。ている。
「高さ制限の撤廃によって、地上部分に十分な階数をとることができるようになったため、地下部分を従来のように、不必要に深く掘る必要がなくなった。このことは容積制度がもたらした功績であ（石田繁之介『超高層ビル』、中央公論社、1968 年、p.82）ろう」。地下逆打から掘り初めて驚いたのと同様、地上を高く築けば 地下はあまり掘好況により一層の工期短縮が求められる現在、大規模な高層建築らなくてもよいとする発想は現在では珍しくなったものかもしれない。

では逆打工法が広く用いられている。これは 1 階や地下 1 階の床を先行して構築し、これに切り梁の役目を担わせた上で、地下 1 階、2階と下向きに施工を進めるもので、多くの場合、地上部と地下部の連壁施工をラップさせる（同時に進める）ことで工期を短縮する。かつては設計期間と地下工事をラップさせ、建物全体の設計が完了する前霞が関ビルが竣工した 1968 年は、騒音規制法が制定された年でから地下工事を始める例も見られ（ファストトラック）、ホテルニューもあり、杭打ち機は規制の対象となった（さらに振動規制法が 1976オータニ（1964 年）やパレスサイドビル（1966 年）が当てはまる。しか年に制定される）。高度成長期を迎え建設公害が深刻化すると、建し、こうした手法は現在の日本で使われる可能性は低く、逆打工法

設会社各社は無音・無振動の地下工事の開発を始め、さらに敷地は大きく工期を短縮するための有力な選択肢である。

条件の悪い敷地でも大深度基礎を築く必要性が増したことから、連地上から地下に向かって施工する発想自体は戦前からある。第一続壁（以下、連壁）の開発が進められた。霞が関ビルの所長であった

生命保険本館（1938 年、現 DN タワー21）では、地下 4 階という大規二階盛も、霞が関ビル以降は高層鉄筋コンクリート造建築とともに模な地下躯体を地盤の悪い日比谷地区に築く難工事であり、当初、地下連壁の開発に加わっている。

木田式深礎工法で試験掘削を実施したところ、道路に 30cm 程度代表的な連壁工法としてOWS（Obayashi Wet Screen、大林組）工の 沈下を生じた。そのため、ニューマチックケーソン工法 の 壁体法は、地中に竪溝を連続して掘削し、ここに鉄筋コンクリートの構造（7.5m×2.5m）を約 20m 下の支持層まで 15 個隣り合うように沈設体を構築する工法である。イタリアから導入されたイコス工法を参考することによって、敷地外からの水の流入等を防ぎ、内部に木田式に開発された OWS 工法は、1961 年の新大ビル増築工事から導入深礎を築いた上で上部から順に地下部の施工が行われた。連壁がされた。新大ビル増築工事では柱列式につなげたが、翌 1962 年ない時期の苦心の施工とも言える。の池萬ビルでは長細い楕円形状に掘削し連続させた［写真 3］。連壁

なお、ケーソン（潜函）工法とは、鉄筋コンクリート等を用いて地上の技術的なポイントはコンクリート打ち継ぎ部にあり、この後、各社でつくった函体を函下の土を掘りだしながら函の自重で沈める工法

でさまざまな工法が開発された。鉄筋コンクリートの連壁を本設の構である（注…ニューマチックケーソンとは掘削する箇所に圧縮空気を送る造体としても用いることは自然 な 発想 であり、SSS 工法（Shimizuもの）。こうした流れの中から、地下階も地上で施工し、この構造体自体を沈設する発想が出てくる。竹中式潜函工法［図 2］はこの大規模なもので、大阪松坂屋工事（1934 年）で浄化槽を沈下させたのが最初とされるが、戦前の上野や銀座の松坂屋に用いられ、戦後はさらに大規模化し、日活国際会館（1951 年）では長辺 98m の函体を 18m 沈 下させ、日軽 ビル（1961 年）では 43m×33m の 函 体 を29m 沈下させた。潜函工法説明図を見ると、函体底面の端が鋭角状になり、函体下の土砂を掘削することで食い込むように沈下させることがわかる。

現在、大規模高層建築に一般的な逆打工法であるが、構真柱の施工精度の確保や地上開口部が限られる中での土砂や資材の出し入れ、地下での重量物の水平移動、地上地下同時の施工計画・管理など、難易度の高い施工となる。地下での水平移動に関して見ても、水平移動用のトロリを用いたり、水平移動を容易にするためにフ
写真 3 池萬ビルに用いられた OWS 工法（出典…文献 5、p.147）

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2019.4ラットスラブにするといった工夫も見られる。逆打工法以外にも、近年の地下工事には、1980 年代以降に研究開発が進んだパイルドラ

さまざまな条件に合わせて組み合わせ改良してきたのが地下工事のフト基礎（直接基礎と摩擦杭の併用）や強い耐力を持った場所打ちの変遷であり、そうした意味でも地下工事は施工の腕の見 せどころだ

拡底杭などの新たな技術が導入されてきた。都市部の施工現場でと言えよう。

地下鉄近接等の場合には、山留め計測など常時のモニタリングが必要となるが、1990 年代からは施工現場からの情報を遠隔でモニタリングできるようになった。2000 年頃からは既存建築の建替に際して、過去に施工された杭や潜函等の地下構造物を再利用する例

参考文献（『建築基礎工法と実例』所収、社団
1. 谷口尚武「建設基礎工法の発展過程」
法人日本建築協会、1972 年）（『新建築 2009 年 12月臨時増刊 建築業協会賞 50
2. 嘉納成男「5．施工史」

も増加した。

今回で最後となる本講座は駆け足になり、気づくとあまり近年の事例が出てきていないが、地下工事に現在使われている工法の多くも、発想としては戦前や戦後間もない時期から存在していたものである。臨海部軟弱地盤や地下鉄近接地での施工、あるいは大深度地下利用など地下空間利用の要請が拡大する中で、こうした技術を年 受賞作品を通して見る建築 1960-2009』所収、2009 年）（彰国社、2012 年）
3. 菊岡倶也『新装版 建設業を興した人びと』（『霞が関ビルディング」所収、霞が関ビルディング 50 周年記
4. 権藤智之「構法」念誌編集委員会、三井不動産株式会社、2018 年）（大林組社史編集委員会、1993 年）
5.『大林組百年史』（公益財団法人竹中大工道具館、
6. 展覧会図録『近代建築 ものづくりの挑戦』
2015 年）

7.『清水建設二百年』生産編（清水建設株式会社、2003 年）

ごんどう・ともゆき
1983 年香川県生まれ。2006 年東京大学工学部建築学科卒業。2011 年同大学院工学系研究科建築学専攻博士課程修了。日本学術振興会特別研究員、首都大学東京准教授を経て、2017 年 4月より現職。専門は建築構法、建築生産、超高層プレハブ 住宅などの技術史。共著に『箱の産業』

図 2 竹中式潜函工法パンフレット（提供…竹中工務店）（彰国社、2013 年）

自習型認定研修 の 設問
設問 1

設問 2

1968 年に制定され、無音・無振動の地下工法の一層の開発を促した法律は何か？

地上部から地下を掘削しながら、地下 1 階、2 階と地下部分を上部から構築する工法を何と呼ぶか？

a. 騒音規制法b. 振動規制法
c. 建設リサイクル法

a. ケーソン工法
b. 切り梁工法
c. 逆打工法

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