あなたの街に石橋を
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１．石橋への誤解 （１）石橋は現在の自動車荷重に持たない。 →石橋は現在の橋梁より遙かに丈夫です。 （２）石橋は石材がバラバラで地震に弱い。 →逆です。石橋こそ地震に強いのです。 （３）石橋のスパンは１０ｍ程度である。 →中国の烏巣河橋はスパン１２０ｍです。 （４）石橋は昔のもので、今では設計も施工もできない。 →十分に可能です。 （５）日本には石橋は少ない。少なかった。 →かって、日本にも石橋はゴマンとありました。 （６）石橋は工事費が高い。 →逆です。石橋は安いのです。 （７）石橋は洪水に弱い。 →その通りです。長い、技術改良と工夫の歴史があります。 ２．現在の橋梁の問題点ｖｓ石橋の利点
現在の橋梁の問題点 石橋の利点 （１）疲労破壊が極端に早かった。 → 半永久的に使える。 （２）環境に違和感 → 環境との調和 （３）マニュアル化・人間疎外 → 物づくりと、はぐくむ心 ３．プレゼンテーション（今回は以下の３カ所、それぞれ２タイプずつ選んでみました。）
（１） 石橋プラン
（２）石橋諸元と概算工事費 （３）事業手法 １）ＰＦＩの活用 ２）事業の本質と効果 ３）事業の枠組み |
麻生川に永通橋
１．石橋への誤解
（１）石橋は現在の自動車荷重は持たない。→石橋は現在の橋梁より遙かに丈夫です。 |
石橋は、古い構造形式で主に歩道橋として使われ、現代の自動車交通に対しては強度的に持たないと思われがちですが、以下の根拠により、現在の橋梁と比べても十分に強いといえます。１）イギリス軍が実施した載荷試験第２次世界大戦中、ヨーロッパに数多くある石造アーチ橋に戦車を通す必要が生じ、イギリス軍は補強の必要性の有無を載荷試験で確認しました。結果は、戦車の荷重では何の問題もなく、通行可能ということが確認されましたが、このときの試験データは今日でも非常に貴重なものになっています。２）実績古代ローマ時代に建設された石橋で、現在、道路橋として使われているものに、スペインのアルカンタラ、フランスのポンヂュガールなどは有名ですが、この他にも実は沢山あります。これらは２，０００年の時を刻み、石橋の強度、耐久性を実績で示しています。１９世紀の鉄道時代に建設された石橋は、まだ１００年も経っていませんが（現代の橋梁は３０年もたない）、ヨーロッパ、アメリカ、中国、日本など世界中に多く分布し、多くは現役で使われています。日本では、碓井第三橋梁は現役を退きましたが、東京駅の近くの煉瓦高架橋は現役です。中国では道路橋、鉄道橋として、現在も架設されています。
３）西田橋での裁荷試験及び個別要素法によるコンピュータシミュレーション
移設復元事業に先立ち、西田橋で裁荷試験を実施し、荷重と変形の関係を調べております。石橋の耐力の大きさを確認しております。
（２）石橋は石材がバラバラで地震に弱い。 →逆です。石橋こそ地震に強いのです。 |
橋の耐久性・安全性に関係するものに、地震以外にも、以下の項目があります。①疲労強度
②風化
③基礎地盤の強度
④地盤の変異に対する追随性
⑤洪水に対する安全性ここでは、様々な面から、石橋の安全性について確認してみます。１）石橋の力学特性石橋の力学特性は、以下のことがいえます。①鉛直荷重に対し、アーチ構造から石材の圧縮力で対応するため、非常に強固である。
②地震のような繰り返し荷重には石材間の伸縮が減衰効果を持ち、安定する。
③基礎が変位してもアーチは変位に追随し、安定を保つ。④安定が石材などの自重によるため、洪水時の浮力はこれを低減する。
⑤また、洪水のような定常的な横方向力に対しては一定力で石材が遊離する。
⑥石橋の寿命は石材の風化によるところが大きいが、風化しやすい凝灰岩でも、１００年で１ｍｍ程度である。
（花崗岩などはほとんど風化しない）２）実績地震についてはコンピュータシュミレーションで確かめるまでもなく、世界の実績がその強さを証明しています。イタリアもスイスも決して地震の少ない国ではありませんが、イタリア・アオスタのローマの橋は２，０００年持っていますし、スイスのランドワッサー橋は１００年、６４ｍの高さながらビクともしていません。また、日本では関東大震災時の東京市の記録があり、道路橋について、木橋６７％、鋼橋９２％、コンクリート橋５６％が被災する中、石橋は１４４橋中、７橋（５％）しかありませんでした。この数字は、当時の橋梁形式で鋼橋、コンクリート橋が少なかったこと、木橋、石橋が以外と多かったことが分かりますが、石橋が地震に対して強固なことも証明しています。なお、木橋、鋼橋の被災は火事によるものが大半でした。３）石橋の構造上の弱点前項の通り、石橋は地震のような繰り返し荷重には強いのですが、洪水時、浮力を受けながらの横方向力には弱いといえます。また、石橋は多の構造形式に比べ重いため、基礎に与える負担が大きく、少々の変異には追随できるとはいうものの、基礎の変位が崩壊の原因になることがあり得ます。これらは、十分、設計施工上注意する必要があります。
（３）石橋のスパンは１０ｍ程度である。 →中国の烏巣河橋はスパン１２０ｍです。 |
従来石橋のスパンはせいぜい10ｍ程度と思われてきました。実際、最長は昭和期の架設の轟(とどろ)橋31.60Mで、江戸期では霊台橋28.3ｍ、通潤橋28.2ｍは特に大きい方で、（これから知れるように）ほとんどのものは10ｍ前後かこれ以下です。これは、日本の渓谷が比較的小規模であったことにもよりますが、石橋の架設が主に明治・大正までで、設計法・施工法の未熟から、技術的に困難だったことによります。スパンを大きくするためには、伝統的石工の技だけでなく、計算法、基礎工法・支保工の施工法など、技術全体の発展を待つ必要がありました。１）日本の石橋技術日本は江戸時代まで、木橋が中心でした。明治になって、永久橋の必要性から石橋の架設が進められましたが、数からは木橋が中心でした。政府はこれと同時に当時のヨーロッパの最先端技術として、外国人技術者の招聘や輸入により、鉄橋・コンクリート橋の導入を図りますが、数からは全く微々たるもので、コンクリート橋が本格的に作られるのは大正末からでした。この間、その後も一貫して、技術の関心は、鋼橋、コンクリート橋に向いていました。日本では、石橋の組織的技術改良はなかったことになり、明治、大正の架設はもっぱら従来の伝統技術によるものです。２）ヨーロッパ、中国の石橋技術の発展の歴史太古、ローマに遡るヨーロッパの石橋技術史も決して順調なものではありませんでした。古代のものは素朴で確実な作りですが、スパンは通常は１０数ｍ程度（最大３５ｍ）です。加えて、アーチ石や橋脚もスパンの割に大きなものでした。ローマ帝国が滅び、中世、人々は古い巨大な橋を見て、「悪魔の橋」と言い、技術的には発展することはありませんでした。再び技術的発展が始まるのは自由な発想が許されるルネッサンスからになります。フィレンツェのベッキォ橋やサンタ・トリニタ橋でスパンの拡大、薄いアーチ石が現れます。更に、橋への要求が強まると、橋体に穴をあけ、重量の軽減を図り、スパンを４６ｍとしたイギリスのポンテプリッドは１８世紀中頃になります。産業革命を迎えると更に橋への需要と要求は強まり、設計法、施工法、デザインと様々な展開を見せます。ルクセンブルクのアドルフ橋スパン85M、ドイツのフリードリッヒブリュッケ・スパン90Mハ２０世紀初頭のことです。一方、中国では古くから多くの石橋は架設され、宗、清の頃には石橋の施工法の基準も出来ますが、スパンは随代（ＡＤ５８５）の趙州橋３７．５ｍを越えることはありませんでした。これが、実に戦前まで続きます。中華民国になって、従来の石橋技術に西洋の橋梁設計・施工法を取り入れ、1950年代から再び石橋架設が盛んになり、1960年に100Mを越えるスパンの長大化を見ることになります。これらの技術は公開されており、過去の経験を踏まえ、今ではより長大スパンの施工も可能です。
（４）石橋は昔のもので、今では設計も施工もできない。 →十分に可能です。 |
先に述べましたように、お国の事情により歴史が異なりますが、中国では現在も石橋の架設が盛んに進んでおります。これらの技術は、石橋施工の特殊性、経験に基づくノウハウはありますが、俗に言う秘伝とされるものではなく、基本は土木技術一般に共通するものです。先に実施された鹿児島の石橋移設復元は、小規模ながら、現在の計器を用いて、正確、確実に施工されました。これ自体技術的には基本的なことですが、現代相応のレベルと注意力が求められ、長大橋に通ずるものです。長大橋の施工に際しては、支保工の仮設、支保工切り下げ方法、スパンドレル上のアーチ工法などがポイントになりますが、先達の残した経験は十分参考になります。
（５）日本には石橋は少ない。少なかった。 →かって、日本にも石橋はゴマンとありました。 |
石橋のイメージに長崎眼鏡橋に代表される江戸時代、中国（明）から伝えられた古いもの、九州に数橋架設されたもの（古くて、少ない）というのがあります。一つ一つの石橋を個別に確認していけば、その総計として石橋の架設数が出てくるはずですが、実際にやってみると、既に石橋は流失し記録も残っていない場合が多いこと、その中で別途資料（日本の石橋ＤＢ）には約２，５００橋が確認できたものの、今後もパラパラと発見が続き、この方法で架設総数を求めるにはキリがないことが分かりました。そんな中で、戦前の内務省、終戦直後の建設省の資料を発見しました。内務省の資料には明治４５年で、国・県・市が管理する道路橋としての石橋数の統計が記載されており、また、終戦直後の建設省の資料には石及びコンクリート橋として全国の道路橋の数が県別・橋歴別・橋種別に記載されております。これから日本の橋の橋種別時代的特徴、石橋の時代別架設数が推計できます。下図はその結果ですが（別の資料も踏まえ）、①日本では木橋が圧倒的に多かったものの、②明治から大正には盛んに石橋が架設されたこと、③鉄橋・鋼橋は明治、大正、戦前を通じて、架設数からは全体の０．２％に過ぎず、特殊な、高価なものであったこと、④コンクリート橋は明治末に始まるものの、実際に一般的になるのは大正末から昭和初期で、以来その施工し易さ、安さもあり、飛躍的に架設数が伸びてきたことなどが分かります。これら橋種別架設状況から石橋の存在数は大正末頃に最大を迎え、約７万橋あったと推計されます。また、県別の石橋数も推計でき、記録は希なのですが、古い県史、市史の記述とほぼ一致するものでした。年代別橋種別存在数
（６）石橋は工事費が高い。 →逆です。石橋は安いのです。 |
橋梁のコストは建設時のイニシャルコスト、供用時のランニングコストを含めた、ライフサイクルコストで比較される必要があります。加えて、橋の評価は、景観・環境への影響、作る意義など総合的に判断すべきものです。従来、イニシャルコストのみが対象にされたことは全くの疑問です。さて、明治・大正の橋種別工事費を資料から分析すると、木橋で１７円／ｍ２ 、石橋で３６円／ｍ２ 、コンクリート橋で４５円／ｍ２ 、鋼橋で１２０円／ｍ２ であったことが分かります。日本で石橋が架設されなくなったのは、工事費ではなく、以下の原因と思われます。①強度に対する誤解②明治以来の富国強兵、欧米化を意図する政策石橋は当時中心だった木橋に比べ遙かに重たいにもかかわらず、基礎工法には無知であったこと、或いは支保工法のまずさからも、明治初期の石橋には不良なものも多かったようです。これらはまもなく木橋や鉄橋に架け替えられ、石橋の評価ともなりました。 結局、石橋は価格競争に敗れたわけではなく、技術的未熟と政策的に消滅したともいえます。現在、石橋は検討される橋種にも入らず、国内の採石産業はほとんど消滅するなど、価格に対しては課題・工夫が残ります。
（７）石橋は洪水に弱い。 →その通りです。長い、技術改良と工夫の歴史があります。
そのとおりです。洪水に対し、石橋の長い工夫の歴史があります。技術はこの工夫から発展しました。
２．現在の橋梁の問題点ｖｓ石橋の利点
現在の橋梁の問題点 石橋の利点 （１）疲労破壊が極端に早かった。 → 半永久的に使える。 |
私たちは橋梁の設計寿命は５０～６０年くらいで、実際は倍くらいの１００～１２０年は大丈夫であろうことを何となく期待していました。ところが、床版の疲労破壊が、自動車荷重５０万回、約１５年で訪れ、主桁もその倍の３０年程度で寿命を迎えることが知らされました。加えて、架け替えの時、既に重要なインフラ（ライフライン）として位置づけられ工事の影響は広範に及び、架設現場は至近まで開発されています。東京都内を例にすれば、新設と比較し２０～５０倍のコストがかかると試算され、改めて、土木構造物のライフサイクルコストの重要性が問われています。この問題は現行の橋梁の設計思想、すなわち、メンテナンスフリーの永久橋を目指すことに問題があります。結果、損傷は部分的なことが多いのですが、連続体で設計された橋梁は部分的な補修が不可能で、一部の損傷に対しても、橋全体の架け替えが必要になっています。石橋も長い年月の間には損傷が生ずるのですが、幸いすべての石材はバラバラのため損傷部分を取り替えるだけですみます。石橋はこのようにして、補修を繰り返すことで１，０００年、２，０００年の寿命を得ることが出来るわけです。この補修をしながら使う合理性、物とのつきあい方の基本を改めて考えさせられます。安く、早く、疑問を感じないで作れ。追いつき、追い越せの時代は終わったのです。もちろん、従前のように、早く、安く作る必要は当然ですが、同時に、大切に長く使うことに配慮する必要があります。
現在の橋梁の問題点 石橋の利点 （２）環境に違和感 → 環境との調和 |
石橋は時間がたつほど環境になじむことは皆が知るところです。小さくても、現代の長大橋とは異なった魅力があり、多くの根強いファンがいます。石橋を守る会の会員は約３万人といいますが、石橋シンポジウムを開くと普通はこの種の行事に参加しない市民も多く訪れ、底辺の広さを感じさせるところがあります。これはひとえに石橋の貴徳のなせるところです。
現在の橋梁の問題点 石橋の利点 （３）マニュアル化・人間疎外 → 物づくりと、はぐくむ心 |
石橋の歴史を見ても、ルネッサンスの自由な発想、果敢な挑戦を背景に，技術的発展、デザインの向上が見られました。中国の石橋は随代までは圧倒的に世界の先端を行くものであったにもかかわらず、宗や清の時代は立派な技術書を著したにもかかわらず、長く停滞し、中華民国の新しい時代になって、西洋の橋梁設計施工技術を取り入れ、再び急激に発展するに至りました。人類の歴史そのものがそうかもしれませんが、技術の発展は、自由な発想と創意工夫、果敢な挑戦があって初めて切り開かれるものと考えられます。現在の示方書、マニュアル中心の合理性を追求するだけでは結果として、不合理になっていることがあり得ます。設計作業も、施工作業も仕様の摘要だけで、創意工夫・発展の機会を自ら摘むことになっているかもしれません。石橋を通じて、物づくりの心、物をはぐくむ心を体感できる可能性があります。
３．プレゼンテーション
（１） 石橋プラン
１）麻生川
① 麻生川石橋プランＡ
② 麻生川石橋プランＢ
２）鶴見川
③ 鶴見川石橋プランＡ
④ 鶴見川石橋プランＢ
３）多摩川
⑤ 多摩川石橋プランＡ
⑥ 多摩川石橋プランＢ
（２）構造諸元と概算工事費 |
以下に各案の構造諸元と概算工事費を示します。単価は物価版又は物価版に記述のないものはヒアリングによるものです。これから、単価で不確定なところは若干残るが、既往の道路橋と比べても決して高くないことが分かります。なお、不確定要素とは規模、支保工、組石の現場管理、マネジメントによるものですが、日本の実績が乏しいため、既往の工事から推計しました。
また、石材に拘らないことで、工事費を半額にすることもできます。
上部工の諸元と概算工事費 橋長（ｍ） 幅員（ｍ） 連数 橋面積 （ｍ２） 最大スパン（ｍ） アーチ石厚＊１（ｍ） １）○○川 ○○川プランＡ 15.0 3.0 1 45 13.0 0.5 ○○川プランＢ 15.0 3.0 1 45 13.0 0.5 ２）△△川 △△川プランＡ 60.0 17.0 1 1020 58.0 1.2 △△川プランB 60.0 17.0 3 1020 30.0 0.7 ３）□□川 □□川プランＡ 180.0 19.0 2 3420 80.0 1.5 □□川プランB 180.0 19.0 3 3420 60.0 1.2 橋面積あたり石材料 （ｍ３／ｍ２） 石材料 （ｍ３） 単価＊２（万円／ｍ３） 工事費（万円） 橋面積あたり工事費 （万円／ｍ２） 参考；コンクリート橋＊３（万円／ｍ２） １）○○川 ○○川プランＡ 0.7 31.5 13.5～22 425～693 9.5～15.4 15前後 ○○川プランＢ 0.7 31.5 13.5～22 425～693 9.5～15.4 15前後 ２）△△川 △△川プランＡ 1.5 1530 13.5～22 20,655～33,660 20.3～33.0 35～55 △△川プランB 1.0 1020 13.5～22 13,770～22,440 13.5～22.0 20～30 ３）□□川 □□川プランＡ 1.9 6498 13.5～22 87,723～142,956 25.7～41.8 40～60 □□川プランB 1.7 5814 13.5～22 78,489～127,908 23.0～37.4 35～55 ＊注１ 中国の既往データによる ＊注２ 工種 価格（万円） 備考 石材材料費 4～8.0 物価版による 加工 1～3.0 ヒアリングによる 組石 0.5～3.0 ヒアリングによる 支保工 2..0 ヒアリングによる その他 2.0 ヒアリングによる 諸経費 4.0 計 13.5～22.0 工事費は当然ながら石材の価格、加工費に大きく影響されます。 安い石材として中国から輸入したものがありますが、 この他スラグ・廃材などの固化材を利用することも考えられます。 ＊注３ 道路年報による（平成７・８年版） その他は地形図、河川計画断面、道路構造令などを基に計画した。
（２）事業手法 １）ＰＦＩの活用 ２）事業の本質と効果 ３）事業の枠組み |
１）ＰＦＩの活用石橋の架設は既往の橋種と比べて、ライフサイクルコストはもちろん、イニシャルコストにおいても決して高くないことが分かりますが、現状の技術基準では様々な制約があるのも事実です。そこで、本プロジェクトを推進する事業主体を民間中心に設立し、この事業主体が橋梁の供用という公共サービスを提供することに対し公的機関が賛助を行うかたちで、ＰＦＩ手法を活用することが考えられます。橋は昔（明治）は地域住民が自分で作るものでした。２）事業の本質と効果本事業は新しい時代を切り開くため、物づくり、物を使い、はぐくむことの本質を考え、実践することにあります。波及する効果としては、民間の主体性を刺激し、もって、地域の活性化を図れます。３）事業の枠組み・事業主体は本事業を推進するため、公的機関を含め、民間から、寄付・出資、プロジェクトファイナンスの形での融資を受け、必要な資金を調達します。・また、公的機関は一人格（民間と同じ立場）として、上記の寄付、出資に応ずるものの、事業の責任はすべて事業主体が負うものとします。・橋梁完成後は橋梁供用期間中、その社会便益に応じて公的機関より、サービス料を負担していただきます。・事業主体はこの使用料の他、本事業の誘発効果を含め、最大限の経営努力できるものとし、利益は出資者に還元するものとします。
次回の改定までには図表も入れて分かりやすくするから
