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8　西海橋（さいかいばし）を架けるまで

1 渦潮（うずしお）をまたいで top

　潮流の早さは時速約九ノット（約十六・六キロ）もあり、三百トンぐらいの船は渦潮にはばまれて押し流されることもあるほどです。
　このようなところに橋をかけるとすると、困るのは橋脚のことです。橋桁をうける橋脚を海中にたてることができないからです。
　そこで、渦潮の海をひとまたぎにする長い大きな固定アーチ型鋼橋をかけることになったのです。
　西海橋の橋全体の長さは三百十六メートルありますが、中央の径間（支間ともいいます）は二百十六メートルあります。
　このような長大な径間は日本で初めてで、もちろん日本一です。東洋でも一番です。
　世界の同型の橋でも第三位という長大なものです。

　では、固定アーチ橋とはどんな型の橋でしょうか。
　アーチ橋は「新しい日本橋」の項でのべましたが、橋の骨組みが弓型に曲がっている橋です。
　上図のように上から力を加えられても、両支点が横や下などの外側へ押してつっぱっているので崩れることはありません。　これを鉄板を例にして考えてみましょう。　鉄板を弓型にまげて両端を動かない状態にします。
　そこへ上から重い荷物をのせても、弓型の鉄板はびくともしないはずです。
　けれど、平らな鉄板を二枚、橋のようにしておいて、その上に物をおいてごらんなさい。
　弓なりにたわんでしまいます。このようにアーチ橋は上から力を加えられる荷重に強い橋なのです。
　しかし、いくら強くても支えになる支点が動いてはなんにもなりません。
　そのため、基礎をしっかりつくる必要から悪い地盤のところでは、原則としてアーチ橋はかけないことになっています。

2 橋のいろいろ top

　橋をかける場合、橋脚ごとに一桁ずつかけてあるものを単純桁橋、ひとつの桁でいくつも橋脚をまたいでかけてあるものを連続桁橋といいます。
　このふたつの桁橋の型をたくみに取入れたのがゲルバー橋です。
　この橋は、両側に単純桁橋があります。そして単純桁の一方がそれぞれ張り出しています。
　ここがゲルバー橋の特長で、この張り出した先に別の単純桁をのせるのです。
　すると力学的にみて、この桁橋は連続桁をかけたと同じような働きをすることになります。
　また、中央の径間を大きくとることができます。
　したがってゲルバー橋は、長い橋をかけるにはふさわしい型で、トラス橋とともに長い橋の代表的な例です。
　さらに、ゲルバー橋のよいところは単純桁の組み合わせであるので、設計が割合簡単にできること、軟弱な地盤のため橋脚が多少沈下しても悪い影響を与えない点など、安心して架けることができます。
　このため、日本のような地盤の悪いところでは、ゲルバー橋は大はやりで、東京の隅田川の両国橋、言問（こととい）橋、大阪の天満橋などはゲルバー桁橋です。
　また、トラスと組んだゲルバー・トラス橋は、それよりももっと大きい距離を渡るにふさわしい型です。
　神奈川県の大師（だいし）橋、静岡県の鹿島橋、千葉県の水郷（すいごう）大橋などのように、径間が九十一メートルから百メートルもある長い橋をかけることができます。
　しかし、世界的にみて日本のこの程度の径間はけっして大きいとはいえません。
　世界でこの型の最大はカナダのケベック橋で、径間は五百四十八メートル、イギリスのスコットランドにあるフォース橋は支間五百二十一メートルもあるという長大なものです。
　ともに今から六、七十年ほど前につくられたものですが、一九三〇年頃までは世界でもっとも大きい径間の橋といえばほとんどこの型ばかりでした。
　フォース橋がいかに大きいかということは、パリのエッフェル塔で有名なフランスの技術者エッフェルが、この橋を「世界最大の構造」とたたえているのをみてもわかります。
　エッフェルのつくった高さ三百十二メートルのエッフェル塔を横にすると、すっぽりフォース橋の桁下に入ってしまうからです。
　今でこそエッフェル塔をしのぐ東京タワーなどが日本でもつくられていますが、六十年ほど前にこのような大きな塔がたてられ、さらにその塔を桁下に入れてしまうという長大な橋がつくられたのですから、どんなにフォース橋が大きいかがわかります。
　ですからこれだけ橋が大きいと、ペンキの塗りかえが大変です。
　数人一組みのペンキ工が橋の一方から塗りかえていくと、塗り終わるのに五〜六年もかかり、もうその頃、はじめに塗った部分け風化して塗りかえなければならなくなっています。
　つまり、ペンキ工たちは一生この橋を塗りつづけていなければならないというわけです。
　つぎにランガー橋の説明をいたしましょう。
　ランガー橋は桁やトラスをアーチによって補強した橋で、桁など三つの力が協力しあってできている橋です。

　広島県の音戸（おんど）大橋や天草五橋の二号橋（大矢根橋）や名神高速道路の大山崎橋などの写真を見てもわかるように、アーチ、桁、トラスなどが力を分担して橋をつくっています。
　このなかで、音戸大橋は世界でも珍しい橋として評判です。地形の関係で橋の取付け道路がかわっていて苦心のあとが見られます。
　つまり、音戸町側は二回クルリと回ってのぼるラセン式高架橋、呉（くれ）市側はジェットコースターのような線形傾斜になっています。

　さて、吊り橋は古くからある型ですが、これからもさかんにつくられる橋です。
　日本をはじめ世界の長大橋の例を見ても吊り橋が多くつくられていますし、また、計画されています。
　吊り橋は両岸にたてられた塔と塔との間に張り渡されたケーブルによって、橋床を吊り上げている橋です。
　東洋一の吊り橋の若戸（わかと）大橋は九州の洞海湾（どうかいわん）をかるくひとまたぎしていますが、径間は三百六十七メートルあり、この長い径間を支えているのが直径五十・八センチメートルもある太いケーブルです。
　ケーブルの中をこまかに見ますと、直径五ミリメートルの鉄線のロープが百二十七本よりあわされています。それがさらに六十一本よりあわされて一本のケーブルになっています。
　このようにケーブルというのはロープがひと束になっているもので、非常に頑丈で、同時に強く引っぱる力があります。
　若戸大橋のケーブルも引っぱる力は一万一千トンもあり、長大な径間を楽々と架けることができます。

　「たわみ性理論」などというとたいそういかめしく聞こえますが、そうむずかしく考えることはありません。
　私たちはよく「雪で竹がしなっている」といいますが、物が押されて曲がることを「たわむ」「しなる」といいます。
　橋をかける場合、橋材の鋼やケーブルがどんなふうにたわむのか、どこまでしなっても安全なのか、どの程度まで耐えられるかなどということを、学問的に研究したものがこの「たわみ性理論」です。
　そこで、この理論を吊り橋を架ける場合にあてはめてみて実際に架けてみたのが、アメリカのデトロイトのアンバサダー橋です。
　一九二九年で径間は五百六十四メートルという長大なものでした。
　その頃、世界で最大の径間はケーブル・トラス橋のケベック橋でしたが、それを十六メートルもぬいて吊り橋が一躍第一位となったのです。
　つづいて一九三一年、やはりアメリカのジョージワシントン橋が径間千六十七メートル、一九三六年には同じくアメリカのゴールデン・ゲート橋が径間千二百八十メートルと、続々長大吊り橋が建設されました。
　わずか数年もたたぬまに千メートルをこえる長大吊り橋が架けられたわけで、それには鋼材の長足（ちょうそく）の進歩
と「たわみ性理論」がしっかりと裏付けになっているからです。
　そして、それ以来吊り橋はほかの型の橋の最大径間五百メートル台を大きく引き離し、千メートル台の長大吊り橋をドンドンつくって今日にいたっているのです。
　また、もうひとつ長大吊り橋にとってよくなったことは、鋼をとかしたり、つないだりする溶接工法が進歩したことです。
　私たちが橋を通る時、橋の材料が鋲（びょう）でとめてあるのを見かけますが、いまでは鋲でとめるようなことは少なくなっています。
　ほとんど溶接でつなぎあわせているのです。
　さらに、高張力鋼を使った現場接合用ボルトができたため、機関銃を撃つようなリベットの騒音もなくなり、作業員の作業もグッとしやすくなりました。若戸大橋の若松側の塔はこの高張力鋼を使った接合ボルトによるものです。
　このように、現在では吊り橋の最大径間を追いぬく型の橋はなく、全く吊り橋の独走というところです。
　つぎにラーメン橋という愉快な橋にうつりましょう。
　名前が中国風でも、中国とはまったぐ関係がなく、橋の構造をドイツ語でよんでいるためです。
　ラーメン橋は橋桁、橋台、橋脚が全部一体になっている橋のことで、ものを支える力が非常に強いのが特長です。
　けれど橋の構造が一体となっているため、地盤の悪いところは不向きです。
　一方が傾くと全体に影響するので、地盤のよいところをえらんで架けられます。
　形の種類としては門型や足を開いたような開脚型などがあります。
　東京のお茶の水橋は門型で、この型は鉄橋の高架橋などでよく見ることができます。
　橋の下を汽車や電車が走り、その下が倉庫や店になっている例を見たことがあるでしょう。
　ＰＳコンクリート橋はプレストレスト・コンクリート橋といい、コンクリートのなかにピアノ線や鋼棒のはいった橋です。
　コンクリートは物を圧縮する力には強いのですが、引っぱる力に対してはあまり強くありません。
　このため、柱のようなものはよいのですが、桁などには不適当です。荷重をかけると折れるおそれがあります。
　そこで強い桁にするため、ピアノ線などをコンクリートの中にいれてつくった橋がＰＳコンクリート橋です。
　現在では二百メートル級の長い径間の橋も、つくられるようになりました。
　熊本県の中の橋はこの型です。
　このように橋は構造によっていろいろな型があり、また、橋を架ける技術にもいくつも方法があります。
　そこでこれらのことを比較して研究した結果、西海橋の構造はトラス・アーチ橋とし、架設の方法はケーブルを使って架ける、斜め吊突き桁式架設法と決定したのです。

3 斜め吊のアーチ top

　普通ケーブルを使ってかける場合、両岸に鉄塔をたて空中にケーブルを張り渡します。
　ケーブルを利用して部材を吊り上げ、きめられたところに運び、橋桁をかけていきます。
　トラス橋の多くはこのケーブル式でかけていきます。
　西海橋の場合、ケーブルを使っていますが、両岸まで渡すことはしたいで図のように一部分だけ斜めからつっています。
　つまり斜め吊のケーブルに支えられて片岸から順々に桁のトラスを組み立てていくのです。
　これを突き桁式といい、組み立てられたトラスは径間の中央でアーチ型になるようにします。
　世界の長大なアーチ橋の架設はほとんどこの方法ですが、日本では長大橋がなかったので西海橋がはじめてです。
　同じ型の大阪の桜の宮橋は径間が短く、また、水深も深くないので下に支保工（しほこう）をつくって架けました。
　さて、西海橋をかける伊ノ浦瀬戸は海の上の吹きさらしであり、夏の台風や冬の強い季節風におそわれる心配があります。
　そこでこれらの台風シーズンをさけ、比較的おだやかな秋から冬にかけて、三ヵ月の間に架設することにきめられました。
　このため、昭和二十九年九月二十四日より西海橋の架設工事は始められました。
　ところでアーチ橋を架ける時、特にしっかりした地盤でなければならないことは前に記しました。
　両岸の支点が動いてはアーチの平均が崩れ一大事になるからです。
　西海橋の支点は両岸とも玄武質安山岩といって、非常に硬い地盤で橋台を築くには最良のところでした。
　このガッチリした地盤のところに、これも荷重に強い鉄骨コンクリートのラーメン橋を岸のギリギリまで架けました。
　そして、ラーメン橋のすぐ下に支点、つまり橋台となる基礎をコンクリートで固めました。
　こうしておいてから、ラーメン橋を土台にしてケーブルを張る鉄塔をたてました。
　鉄塔の高さは三十一メートル、両岸とも同じものです。また、後方に鉄塔のケーブルをとめるための鉄骨を組み立て、コンクリートでしっかりと固めました。
　やがて現場ヘアーチの部材が続々と運びこまれました。
　一度、工場でつくって組み立てたものを解体（かいたい）して現地へ運んでくるのです。

　そこから�G�H�I�Iの順で組んでいきます。その間に�Bに取付けたケーブルははずされ、�Fのケーブルだけになります。
　�Fのケーブルにすべての重さが加わるので、ケーブルの引っぱっている力は百七十三トン七にふえます。
　このため、さらにこれを助ける六本のケーブルが�Iに取付けられます。
　�Fの引っぱっていた力は百七十三トンから八十八トン九に軽減され、引っぱる力は二分されます。
　こうして、三番めの�Jにつけたケーブルは�K�L�Mと組み、最後の�Nまで突き出していきます。
　そして、同じように突き出してきた対岸のトラス�Nで合わせ、アーチ型となって閉じ合わされることになるのです。
　ところが、このように理屈では架設から閉合（へいごう）まで順序よく進みますが、実際にはなかなか大変なものです。
　重さが片側だけで七百トン、合わせて千四百トン、長さ約百メートルずつの鉄骨が、それぞれ両岸から海の上で組まれたまま、斜め吊になっているのですから、ケーブルの引っぱる力の強弱によって橋台の支承（ししょう）が引っぱりこわされる心配があります。
　また、そのような不安定の時、強い横風が吹くと鉄骨がふらついたりします。
　このため、たえず支承や風などに気をつけながらケーブルを調整して、作業を進めていかねばなりません。
　橋材が長大なものだけに、細心の注意をはらわないと大きな事故になりかねないからです。
　幸い西海橋の場合、このような事故はなにひとつおこらず、順調に作業は進行していきました。
　そして、三ヵ月ほどたった十二月八日からいよいよ最後の閉合（へいごう＝橋をつなぐ）作業にかかりました。
　閉合は架設と同じくらいむずかしいといわれていますが、最後がピッタリとおさまらないことがあるからです。
　夏、汽車の線路が暑さのために伸びて、接目のところか盛り上り、列車が転覆したりすることがありますね。
　ちょうど、あの例のように夏、閉合する時、鋼材が伸びてはまらなかったり、反対に寒くなると鋼材が縮んで隙間があいたりすることがあるのです。
　一八七四年九月、アメリカのミシシッピ川に架けられたイーズ橋（径間百五十八メートル・固定アーチ）は部材が二・五インチ（六・三五センチ）暑さで伸びたため、どうしても閉合ができませんでした。
　そこでいろいろ考えた結果、アーチの骨組みの温度が約五度に下がれば部材が入ることがわかり、部材を氷でくるんで冷しました。
　はじめは十五トン、つぎに四十五トンも大量の氷を使いましたが、気温が三十六度という高温のためどうしても計算通りに縮みません。
　しかたなしに部材を切ってやっとはめこんで閉合しました。
　これと反対の例は一度前に記したフォース橋です。
　部材の穴がハミリほど食い違っているので、閉合させるためのボルトを打ちこむことができません。
　そこで部材をあたためて膨張させたら、穴が合うので、鋼材をあたためることにしました。
　片側の鋼材だけを、約六十フィート（十八・二八メートル）にわたり油布をまきつけて燃やしてあたためたのです。
　その結果、ようやく綱材は膨張し、最後の穴はあって閉合することができました。一八八九年十月のことです。
　このように閉合作業は寒暖に影響されて非常にむずかしいものです。
　げれど、現在では強力なジャッキを使ってはじめからアーチ全体を押し縮め、あいた隙間に楔（くさび）を打ちこんでアーチを閉合するようにしています。
　楔（くさび）というのはＶ字形をしたもので、これを隙間の上と下から押しこんで、一ミリの隙間ないようにするのです。ですからイーズ橋やフォース橋のような非常手段をとらなくてもできるようになったわけです。
　西海橋の場合、三百トンのジャッキを上下両弦（りょうげん）にそなえつけて強めたり、弱めたりして調節をしましたが、それをどのように調節するか、それがむずかしい問題です。
　では、どんな点が困難なのでしょうか。

4 閉合（へいごう＝橋をつなぐ）の苦心 top

　鋼材が気温に敏感なことはもうお話ししましたが、鋼材ほど生き物のように伸縮するものはありません。
　一メートルの風が吹くと一度、鋼材の温度がさがります。
　それと同時に風のあたる側とあたらない側とでは伸縮の差ができるほどです。
　たとえば夜が明けた時、朝日をうける側と、日陰の方とではっきりと長短があらわれます。
　あまり微妙な反応を示すので信じられないほどですが、それぐらい鋼材は敏感なものです。
　そのため、ジャッキはそれに応じて調整をしなければなりません。温度によって推す力を加減するからです。
　また、作業の時間も鋼材の温度が変動しない時間をえらばないと誤差を生じます。
　となると、一日二十四時間のうち、非常に限られた時間しかありません。
　鋼材の温度が平均している時間といえば、夜が明ける前がもっともよい状態で、夜明け前の二、三時間しかないわけです。
　このようなことから西海橋の閉合作業は毎朝夜明け前におこなわれました。
　さてその経過をみますと、十二月八日から作業が進められ、二十二日にまず、上弦のアーチの閉合の準備が整いました。
　三角形に組まれたトラスで、閉合すれば径間二百四十三・七メートルになる長大なものです。
　あくる朝の二十三日午前三時作業開始。
　幸いにも好天にめぐまれ、空は無数の星が輝いていました。
　その星空の下を昼もあざむくばかりにコウコウとアーチ全体に電灯がつけられています。
　真っ暗な海面から三十七メートルの中空にうかぶ美しい光の輪のようです。
　その光につつまれた作業現場では気温をはかる者、アーチ各部に取付けた計器で鋼材の温度をはかる者などでごったがえしています。
　鋼材温度六・一度
　各部からの報告がきました。係員はそれらをまとめて鋼材温度を六度としました。
　同時に六度に対するジャッキの推力の計算がおこなわれ、百六十六トンときめました。
　作業の指令はすぐにくだされました。
　推力百六十六トンの強い圧力で、トラスを押し縮めながら閉合部分に隙間をひらかせました。
　ジャッキの力でわずかですが隙間がひらいたのです。
　「よおし。」
　その隙間に鋼の楔（くさび）が上下からガッチリと打ちこまれました。
　また、少し隙間がひらきました。
　すかさず、楔が打ちこまれました。
　ジャッキはなおもグイグイと左右半アーチのドラスを押し縮めます。
　そして、少しでも開くとすぐに楔をさしこみ、もうこれ以上押し縮められないまで押し縮めました。
　また、楔もギリギリまで押しこみました。
　私（筆者）はこの閉合作業を監督しながらジッと見守っていました。
　わずかなすきも許されない作業だけに、作業員たちはみんな真剣そのものです。
　こうして三十九センチの楔がアーチのトラスの中央にガッチリと打ちこまれ、閉合は三時間後に無事に終わりました。
　予定どおり日の出前の五時四十五分に上弦の閉合は成功して終わったのです。
　私たちはホッと一息つきました。
　冬の夜明け前、海上の寒風にさらされながら、作業をしていましたのに寒さを感じなかったのはみんな緊張していたからでしょう。
　おりから大村湾にのぼる朝日をこの時ほど美しくそして感激してあおいだことはありません。
　作業員一同おそらく私と同じ思いであったことでしょう。
　上弦の閉合につづいて下弦の閉合の準備作業は休みなく進められました。
　寒さが強まるにつれ季節風が吹きだすので、その前にぜひとも閉合してしまわなければならないのです。
　工事は新年の一月一日だけ休んであとは暮れも正月もなくおこなわれた結果、一月六日には閉合の準備が整いました。
　やがて、あくる朝の午前三時、上弦と同じ順序で、閉合作業が始められました。
　この朝は寒気が厳しくいくらか曇り空でしたが、作業は順調に進みました。
　鋼材温度零度に対し、ジャッキ推力は百二十トンと計算され、作業は休みなくおこなわれていきました。
　そして、五時五十五分、二百十六メートルという長大な径間のトラスは無事に閉合することができました。
　日本ではもちろんのこと、東洋でも初めてであり、世界の同型の橋では第三位という長大な径間か架けられたのです。
　こうして下弦の閉合によって、上下ともに閉食が完了したわけで大村湾をひとまたぎにする西海橋の骨格はできあがったのです。
　その後の工事は橋床を支えるスパンドレル柱や床組の架設、床板舗装などのために約九ヵ月ほどついやし、すっかり完成したのは十月十八日のことです。