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Index 1
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4 工事が始まった
1 設計とは top
2 基礎工事 top
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ピルのたつところを深く掘っている基礎工事
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ブルドーザなどいろいろな機械が活躍する
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1965年（昭和40年）8月――基礎工事が始りました。
基礎工事は土（ど）工事から始ります。
土工事は土を掘ることから、始ります。
ドラグライン、ブルドーザ、ドーザ・ショペル、ダンプトラックなど、ものすごい機械がゴーゴーと地ひびきをたてて、活動しはじめました。
スコーン
スコーン
と音をたてて、Ｈ型の鉄の杭をうちこむ仕事も始りました。
いよいよ超高層ビルの、土台をつくる仕事が始ったのです。
私たちの普通の家を建てるときでも、基礎工事をしっかりしておかないと、土地が家の重さに耐えきれなくなって、柱の下が地面の下へめりこんでしまい、家全体が傾いてしまう――などということがおこります。
そんなことにならないように、あらかじめ地面を掘ってしっかりとしめ固め、細かい石をしき並べ、柱のたつ部分には大きな石やコンクリートで土台をつくるなど、その上に家がのっても支えきれるように、あとで困らないような工夫を、あらかじめしておきます。
私たちの軽い木造の家でも、そうしなければなりません。
まして超高層ビルのような、べらぼうに重い建物ともなれば、土台つくりは、余程しっかりしなければなりません。
このものすごい巨人ビルが、ピサの斜塔みたいに傾いてきたりしては、大変ですからね。
そこでこのビルのたつ地面の下の地層がどうなっているか、そんな重いものを建てても、めりこんでしまうようなことがないかどうか、よく調べる必要があります。
実はもう今までに、幾度もボーリング（穴を機械で掘ること）をやって、下の方の土を取り出してみたり、電波を利用したりして、何十メートルも下の方まで調べてきました。
その結果ここは、右図のように、
一番上が――関東ローム層
その下が――上部東京砂層（さそう）
そのまた下が――硬質粘土層（ねんどそう）
もう一つ下が――東京礫層（れきそう）
というふうにいくつもの層が、重なりあっているということがわかりました。
関東ローム層というのは、大昔一万年以上も昔の、火山の爆発でできた火山灰の積み重なりです。
そして一番下の東京礫層は、何万年も前にできた非常にかたい地層で、この東京礫層こそは重い超高層ビルをのせても、ビクともしない頑丈な地盤であることが、わかりました。
つまり東京礫層は、ひらったくいえば地球そのものだといってもいいでしょう。
その東京礫層は、地面から約20メートル下にあります。 |
霞ヶ関ビルが建つところの地層図
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ところでビルの重さは、どんなふうに伝わるものでしょうか。
近頃のビルは、柱と梁の組み合わせでできるラーメン構造だということを、前にいいました。
だから鉄骨のビルでも、鉄筋コンクリートのビルでも、その重さが梁を支えている柱に伝わり、またその重さが、その下の梁から柱に伝わり――というふうに、順ぐりに下へ伝わっていって、最後には地盤へ、すなわちこの場合は、東京礫層へ伝わるのです。
東京礫層は、霞ヶ関ビルの全部の重さを、これから永久にもちこたえなければならないのです。
それも、ビルの鉄骨の重さだけではありません。
梁の上にのる各階のコンクリートの床の重さ、その上に一万人から五万人の人がのります。
空気調節や給水、配水のための機械ものるでしょう。
モーターもいくつか、のるでしょう。
机、椅子、書類ものるでしょう。
電気の変圧器ものるでしょう。
自家発電用の発電機ものるでしょう。
水槽がのり、合計2,500トンの水ものるでしょう。大変な重さです。
その重さが、全部、梁と柱を通して地盤にかかってくるのです。
36階分がかってくるのです。
そうしたすべての重さがかかってきても、東京礫層は支えることができるのです。
そこで東京礫層まで掘りさげる仕事――土工事が始ったわけですが、今までのビルの工事だとたいてい敷地全体を、全部掘りさげました。
なぜなら今までのビルは31メートル、せいぜい10階までしか建てることができなかったので、部屋をたくさんつくるためには、地下をできるだけ利用したのです。
いいかえれば地上10階であっても地下に3階分、たくさんの部屋をつくれば、実際には13階のビルをたてたのと、かわりがない――ということになるからです。
超高層ビルではむりをしてまで、地下にたくさんの部屋をつくる必要はありません。
おまけに地下の工事は、費用が高くつきます。
超高層ビルでは必要なだけ、地上につくればよいのです。
その分だけ上へ伸ばせばよいのです。 |
上からかかる重さは
こんなふうに伝わる
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だから地下には、地上の階に置くと邪魔になるようなものをおく部屋をつくるだけでよい、ということになります。
つまり30メートル下まで掘るのは、ビルの建つ部分だけでよいのです。
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霞ヶ関ビルの地下の部分
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そしてその地下部分には、ビル全体の空気を調節する機械とか、ボイラーとか発電機とかの大きな機械をすえる部屋、あるいは水槽、倉庫などをつくることにすればよいわけです。
500台の自動車を入れる地下駐車場は、その周りの地下につくればよいのであって、その部分は浅く掘るだけで間に合います。
なぜなら地下駐車場の上には、36階もの重いビルをのせるわけではありませんから、東京礫層のようにすごく強い地盤でなくても、充分支えられるからです。
それにしても500台も自動車を入れる駐車場とは、ずいぶんよくばっているようですが、三万人も五万人も人がくるビルですから、やってくる自動車の数も大変なものになるでしょう。
そうした自動車を、うまくスルスルと地下へ入れてしまわなければ、ビルの周りが自動車だらけになって、動きがとれなくなり、それではなんのために超高層ビルを建てるの乾からなくなります。
地上は明るく緑の多い、広場にしなければならないのです。
そんなわけでビルの両脇の地下駐車場のできる部分は浅く、真中のビルの部分だけ深く掘るということになりました。
さて、だからといって、それっとばかりにドンドン掘る――というわけには、いきません。
掘れば、周りの土が、ドンドン、崩れてきます。
スコーン
スコーン
と打っているのは、周りから崩れてくる土を防ぐ、シートパイル――鋼矢板（こうやいた）というＨ型の鉄の幅の広い杭です。
こうして周りから崩れるのを防ぐ工事を、「山どめ」工事といっています。
また、地下水がかならず、噴きだしてきます。
関東ローム層の下の上部東京砂層――地上から約7メートル下には、たくさん水がふくまれています。
ドンドン流れてくるところもあります。
そうした湧水をぬいてしまわなければ、工事ができません。
そこで「ウェルポイント工法」というやり方で、水をぬいてしまうことになりました。
これは周りに井戸の役目をする鉄管をたくさん打ちこみ、そこから水をくみ出して太い鉄管に集め、ポンプで外へ捨ててしまうというやり方です。
なにしろ16,000㎡もある広い敷地ですから、地下水を汲み上げるのは大仕事なのです。
それだけのことをしながら、掘っていくのです。
広い敷地ですから、大きな機絨でドンドン掘り、ドンドン運びだしてしまわなければ、掘るだけで二年もかかってしまっては、二年半でビルを建てることなど、できっこありません。 |
ウェルポイント工法で水をぬく
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土を掘ったり、けずったりする機械が、大活躍をはじめました。
ダンプトラックが次から次へとやってきては、ドラグラインが掘っだ土を、そのまま背中にのせてもらい、ドンドン、遠くまで捨てに行きます。
周りの浅い部分が崩れてくるのを防ぐのには、鋼矢板の「山どめ」で間に合いますが、もう少し深くなろとそうはいきません。
特にビルになる部分には、もっとしっかりした、深くて強い「山どめ」を、たくさんつくらねばなりません。
そこで、アース・ドリル工法という、最新式のやり方で、杭をつくることになりました。
これは周りのビルに迷惑をかけない、音のしないまた地面に振動を与えない方法です。
アースというのは英語の「土」、ドリルというのは「錐（きり）」とか「穴あけ」の意味です。
つまり地面に錐で穴をあけるような具合に、大きな機械をガリガリ回転させて、直径70センチの穴を掘っていきます。
深さは14メートルもあります。
直径70センチ、深さ14メートルの井戸を、いくつもいくつも掘ったことになります。
その井戸にベントナイト溶液という特殊な液を入れて、井戸の周りから水が湧き出て井戸をこわすのを防ぎます。
その中へ鉄筋を入れ、そこヘコンクリートを流しこみます。 |
アース・ドリル工法による施工順序
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コンクリートを入れると、かわりにベントナイト溶液はあふれ出て、井戸の中はコンクリートにおきかえられます。
コンクリートが固まると、これで鉄筋コンクリートの柱が土の中にできたことになります。
何本も何本も、ずらりとならぶようにするのです。
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きちんとならんだ鉄筋コンクリート柱が山どめとなる
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斜めにつよい鉄の棒がうちこんである
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それが終わると、土を掘ります。 すると今いったような、土の中にあらかじめつくられた鉄筋コンクリートの柱の片側が、ずらりとならんで顔をだします。（左の写真）
そのきちんとならんだ鉄筋コンクリートの柱が山どめとなって、向こう側の土が崩れてきません。
これが、アース・ドリル工法です。
そのうえ、斜めに強い鉄の棒を打ちこんで、コンクリートでしっかりと固めました。（右の写真）
また、柱と柱との間から水がわき出してくると困るので、それを止めなければなりません。
そのためにまず、ものすごい水圧の力で、柱についた土や砂を洗いおとし、隙間をセメントミルク――セメントをミルクのように水でといたもの――で、丹念に固めてしまいました。
これで柱と柱の間は、しっかりとつながってしまったことになります。
そういうわけで、コンクリートの柱とうしろ側の土が一つのものとなって、ビクともしません。
土と柱が自分の力でテコでも動かないで、横からの土や水の圧力を、しっかりと支えるのです。
これを、ＳＳＷ工法と呼んでいます。
Ｓ（Self）・Ｓ（Standing）・Ｗ（Wall）――「自分の力で立っている壁」という意味です。 |
ＳＳＷ工法の断面図
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このずらりとならんだ柱は、そのように山どめの役目をするとともに、そのまま地下室の壁になります。
そればかりか、その上にできる地下駐車場の、土台にもなるのです。
つまりそれらの柱のてっぺんを土台として、駐車場の床ができます。
たくさんの自動車をその上にのせても、ビクともしないで、支えることができるというわけです。
そんなふうにして周りから土が崩れてきたり、水がでてくるのを防ぎながら真中のビルの建つ部分、約3,200㎡を東京礫層まで掘り下げていったのです。
その結果、真中の深いところと駐車場になる浅いところと合わせて、20万立方メートルの土を掘りました。
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普通のビルの切梁 下から三段になっている
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霞ヶ関ビルの切梁 一段しかないので作業がしやすい
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普通のビルの場合だと、二重、三重に切梁（きりばり）というコンクリートや鉄骨や木の「つっぱり」でつっぱっておかないと、狂いができるのですが、ここでは今いったように、大変頑丈なアース・ドリル工法の山どめを、ＳＳＷ工法でしっかり動かないようにしたので、霞ヶ関ビルは切梁（きりばり）は一段だけでよいということになりました。
一段だけだと、地下室をつくるためと基礎工事のための作業の邪魔になりませんから、仕事がドンドンはかどります。
機械も入っていけるし、地下の作業にかかる日数も少なくなります。
そして現れてきた東京礫層の上に、一面にコンクリートをうち、――これを「捨てコンクリート」といいますが、霞ヶ関ビルの一番底が、でき上がったのです。
ビルは、この上に建つのです。
この上にいよいよ、地上147メートルの高さにまで、鉄骨を組み立てていくのです。
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