日経コンストラクション「ドボク模型プレゼン講座Ⅱ」について（前半6回）（株）藤井基礎設計事務所 藤井俊逸
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はじめに日経コンストラクションで「ドボク模型プレゼン講座」を、2014 年 1 月 27 日～2015 年 7 月 27 日の間で 12回連載した。その成果は「模型で分かるドボクの秘密」（日経 BP 社）という DVD 本で書籍化した 1)。その後、「ドボク模型プレゼン講座Ⅱ」が、2017 年 3 月 13 日～2018 年 9 月 10 日の間で 12 回連載した。
今回、「ドボク模型プレゼン講座Ⅱ」の前半 6 回分を振り返って、「模型を作ったきっかけ」「工夫した点」「苦労した点」を簡単に紹介する。

２

３「ドボク模型プレゼン講座Ⅱ」12 回のタイトル一覧
第1回「トンネル切り羽の崩れ方」 -------------- 今回紹介

第2回

「トンネルに掛かる偏圧」 ---------------- 今回紹介

第3回

「地盤の圧密沈下とは？」 --------------- 今回紹介

第4回

「斜面に差し込む鉄筋の役割」 ----------- 今回紹介

第5回

「杭に働く力とは？」 -------------------- 今回紹介

第6回

「アンカー定着部に働く力とは？」 --------- 今回紹介

第7回

「地震に強い石垣とは？」

第8回「アンカーが破断するとどうなる？」

第9回「落石の衝撃にどう耐える？」

第 10 回「土塊を動かす水はどこから？」第 11 回「薄いシートで地盤はなぜ強く？」

第 12 回「地盤が滑り出すのはなぜ？？」

各回の紹介
①

第1回a)

「トンネル切り羽の崩れ方」

模型を作ったきっかけ
トンネル工事中に、トンネル坑口部に崖錐が分布することがわかり（1994 年）、施工業者から相談を受けて、対策工法の検討を行った。当時、トンネルに関わる技術者も、注入式長尺先受工法（AGF 工法など）の意味を、きちんと理解されていなかった。そこで、関係者の理解を深めるために模型を作成した。
2016 年 11 月 9 日に福岡市の JR 博多駅前で道路陥没事故が話題となっていた。ナトム工法の断面変化点での事故だったため、トンネル切羽安定は注目を浴びているテーマであった。

b)

工夫した点
当初、注入式長尺先受工法を棒で表現していたが、第 1 回の模型は、ガムテープをナットに張り付ける形にした。長尺先受工法の場合、周囲の土と AGF 材料が一体化することが重要である。充填材に気を使うことが大事なので、そのことを強調した。

c)

苦労した点
地盤をナットで表現しているが、ナットは砂とか崖錐とかの地山が特別に悪い状態に相当する。
実験では切羽が簡単に崩れるので、実際の岩盤地山の場合とは挙動が少し異なる。ただ悪い方を理解しておけば、岩盤地山の中で起きることも想像がつくであろうと思い、ナットによるモデル化のままとしている。

②

第２回a)

「トンネルに掛かる偏圧」

模型を作ったきっかけ
作った時期は第 1 回と同じタイミングである。この現場は、崖錐斜面をトンネルが斜交して入る形であった。崖錐斜面に斜交して入ると、トンネルには大きな偏圧が作用するので、そのことを直感的に理解して欲しかった。

b)

工夫した点
トンネルは紙でモデル化しているが、上載荷重では壊れずに、偏圧で変形する硬さにする必要があった。結果的には厚紙でモデル化すると、丁度、その現象が再現できた。

c)

苦労した点
紙面には掲載できなかったが、押え盛土を行う場合、トンネルアーチ部の被りの薄いところで、偏土圧の水平力を押え盛土に伝えている。この部分の地盤を強くすることが大事になる。実際はAGF 工法を採用するケースが多いので、アーチ部も補強していることになる。最終的に、AGF 工法を実施した状態を、アーチ部のナットにガムテープを貼り付けることでモデル化した。

③

第３回
a)

「地盤の圧密沈下とは？」模型を作ったきっかけ
大学のときに土質工学が専門であったので、土質に関わる模型は、20 年前から作っていた。圧密についてきちんと理解していない技術者が多いため、模型で説明することを考えた。

b)

工夫した点
まず、土のバネを目で見て理解して欲しかったので、乾燥した土に直接重りを載せることで、上載荷重と沈下量の関係を、直観的に理解できるようにした。圧密に時間がかかる部分を、バネと水で表現するイラストは、土質の教科書に載っているが、実際に目で見ることができるようにした
かったので、バネが入った水風船でモデル化した。

c)

苦労した点
水を扱うときの課題は防水である。当社の安達さんが工夫してくれて、なんとか水を制した。もっと手軽にできる方法を確立すれば、外部講習でも実施可能になるので、今後も工夫していきたい。

④第４回a)「斜面に差し込む鉄筋の役割」

模型を作ったきっかけ
教科書では鉄筋間隔は２㎡に 1 本となっている。しかし風化地山に補強鉄筋を打設する場合は、F300*300*2000*2000 の交点に打設するケースが少なくない。自分の中で考え方を整理したいと思い、模型を作成した。

b)

工夫した点
直観的に理解してもらうために、斜面に棒を設置して、その中に石や砂を入れて傾斜させていき、その傾斜角度で、安全性を判断するという単純な手法とした。加えて、棒の有無の差も理解できるようにした。

c)

苦労した点
傾斜を見るために、傾斜が簡単に見ることができるように、プレートを作成した。

⑤第５回a)「杭に働く力とは？」模型を作ったきっかけ「パークシティ LaLa 横浜」のおいて杭が本来の基礎地盤に届いていなかったため、マンションが傾くという事故が話題となった。なぜそのようなことになったのかについて、一般の人にわかりやすく説明したいと思った。

b)

工夫した点
建物荷重で不同沈下するのは、理解しやすい。しかし、マンションは時間がたってから、不同沈下が生じてきている。メディアでもあまり話題となっていないが、杭に作用するネガティブフリクションが悪戯をしていると想定された。したがって、杭にネガティブフリクションが働くとどうなるのかを、模型で説明した。

c)

苦労した点
ネガティブフリクションを、模型でどのように伝えるのかに苦労した。最終的には、圧密層には別に錘を載せることで、圧密層に圧縮を発生させた。

⑥

第６回a)

「アンカー定着部に働く力とは？」模型を作ったきっかけ
この模型は私がアンカー設計を沢山行っていたときに、発注者に圧縮タイプと引張タイプのアンカーの違いを説明するために作った模型である。

b)

工夫した点
グラウト部分の挙動が、圧縮タイプと引張タイプの違いを生むので、その材料をメラミンスポンジで表現した。また、アンカーは幅広の輪ゴムで表現した。

c)

苦労した点
メラミンスポンジは百円ショップでサイコロ形状のものが売っている。しかし、実は形状が安定していないので、同じサイズを探してアンカーグラウトの材料とする必要があった。

４

おわりに「ドボク模型プレゼン講座Ⅱ」は、内容がかなり専門者向けとなっている。私の仕事の関係者には、とても評判がよく、楽しみにしていますという声が多く聞けた。書籍化の話もあるので、是非、DVD 本にできると良いと思っている。
また、土木材料メーカーなどから、製品説明のための模型作成依頼などもあり、新たな展開にも繋がってきている。設計する際に、本質を理解することがもっとも大事になるが、この際に、模型を作って本質を見極めるというのも楽しい作業ではないかと思う。

■参考文献
1)藤井俊逸（2015）,DVD ブック模型で分かるドボクの秘密,日経 BP 社

第１回

第２回

第３回

第４回

第５回

第6回