竹筋コンクリート
竹筋コンクリート（ちっきんコンクリート[1]、ちくきんコンクリート）は、鉄筋の代わりに竹を骨組に用いたコンクリートである[1]。英語ではBamboo Reinforced Concrete（BRC）とも呼ばれる。
主に日本で第二次世界大戦終結以前に研究・施工されたが、21世紀において復活を目指す動きもある。
概要
[編集]日中戦争から太平洋戦争へと向かっていた昭和初期の日本において、鉄は戦略物資として兵器生産など軍需に優先的に回された。このため、民間事業や公共事業において鉄筋コンクリート構造物の建造に支障が生じるようになった。当初は、鉄筋の代替として木筋による構造物が考案されたが、コストや強度等の点で劣ることから、戦前より幾つかの研究事例が纏められていた竹筋によるコンクリートが注目されるようになった。
竹は亜熱帯性の気候で良く生育し、鉄材の産出に乏しい日本においては、古くは土壁に網状に組んだ割竹材を埋め込んで強度を上げるなど、第二次世界大戦以前から比較的ポピュラーな建材の一つでもあった。竹筋コンクリートの科学的な研究は既に大正年間に始まっており、幾つかの構造物が大正から昭和初期に掛けて竹筋で試験的に施工されていた。本格的な技術体系は日中戦争勃発後、太平洋戦争前夜の1941年に滋賀県水口土木出張所長であった土木技師の河村協による著書『竹筋コンクリート』が刊行された[2]。これによって技術や施工ノウハウ一応の完成を迎え、竹筋コンクリートは採用する構造物の用途を見極め、施工指針に則った慎重な施工を行う事で重量対強度等の点で必要充分であると評価されるようになり、当時建設された多くのコンクリート建造物に利用された。
このような経緯の元で工法として確立されたため、建設当時は竹筋コンクリートの建物を永久構造物として捉えていたものも多く、戦争の期間だけ使用する戦時設計とは言い難い側面もあるが、竹の材質的な欠点としてコンクリートとの接着性が悪く（特に皮の部分）骨組みが離脱する恐れがあったことと、コンクリートのアルカリに弱く竹材内の脂質が分解されることで長期的に強度が低下する恐れがあったこと、竹材そのものが吸水乾燥によって膨張収縮するためにコンクリートにひび割れを発生させる恐れがあったことなどが問題点として指摘された。
河村はこれらの竹の欠点を克服する為、竹筋コンクリートの施工に当たっては、
- 竹材伐採の際には竹の材齢で最も強度が高くなる4-5年材を選定し、竹材の含水量が最も低くなる秋季（9 - 11月）に伐採を実施すること。
- 鉄筋コンクリートよりもコンクリートの被りを大きめに取る（概ね鉄筋比＋1cm程度）こと。
- 竹は丸竹のまま用いず、可能な限り半割竹に加工するか、鋸歯状の凹凸加工を施した上で、一定間隔で番線を縛り付けてコンクリートとの付着性を高めること。
- 丸竹・割竹の別なく、竹の節は削らずにそのままの状態で施工を行うこと。
- 割竹とした場合、強度の高い外皮側を構造物の引っ張り強度が掛かる面に必ず向けて配筋すること。
- 竹は先端部と根元部で強度が異なるため、一列に配筋する際には端部に先端・根元を交互に配すること。
- 竹の表面に鉛白や柿渋、コールタールや合成樹脂塗料などを塗布して吸水防止の措置を取るか、配筋作業の直前まで竹筋を特殊な防腐液[3]に浸して硬化竹筋処理[4]した上で配筋し、コンクリートの打設を行うこと。
等の施工方法を推奨している。但し、このような厳格な施工指針を遵守した場合であっても、大きな曲げ強度の掛かる梁や桁橋においては施工可能なスパンは最大でも4m程度が限界であり、多くは柱や底版、橋脚基部などの圧縮強度が掛かる構造物に用いられる程度に留まり、終戦後間もなく鉄筋材の供給体制が回復し、鉄筋コンクリートが復活すると竹筋コンクリートは瞬く間に廃れていった。
日本においては現在でも一部に竹筋コンクリート構造物が現存し、中には現役の構造物も存在する。また未確認ながら竹筋の可能性が囁かれている現役の構造物もある。他に、独立行政法人国際協力機構（JICA）が東南アジア諸国において、経済的事情から鉄筋の購入が難しい貧困地域向けの小規模建造物建設技術指導に、戦前の河村・細田の竹筋コンクリート施工法を用いている例がある[5]。東南アジアでも竹材の産出量が多い地域では、均しコンクリートの補強材等として補助的に竹筋コンクリートが施工される例は、元より多く見られる傾向ではある[6]が、日本の大学などがバイオマス研究の一環として現地の研究機関と共に技術開発を模索している例も見られる[7][8][9]。
日本以外での本格的な竹筋コンクリートの研究例としては、1966年にアメリカ海軍土木研究所（現・NSFEC）の土木技師、Francis E. Brink及びPaul J. Rushによって『BAMBOO REINFORCED CONCRETE CONSTRUCTION』というレポートが発表されている[10]。
竹林は広がり過ぎると地下茎が土砂災害や家屋損壊の原因になるため、除去した竹の有効活動などを目的として、東北地方の産学が「竹筋コンクリート協議会」を設立（日本大学工学部と東北大学および福島県・山形県の企業5社が参加）[1]。2023年6月に試作品が日本産業規格（JIS）の強度を満たすことを確認し、同年11月26日には福島県南会津町で竹筋コンクリート製U字溝を休耕田に約70メートル設置して実証実験を始めた[1][11]。
なお、上記のような建材としての施工法を確立し、構造計算なども十分配慮して施工される事例とは全く別に、単純に手抜き工事の一環として竹筋が悪用される事例がある。1990年代以降の中華人民共和国では、本来鉄筋を使うべき工事現場において、違法な手抜き工事（豆腐渣工程、「豆腐渣」はおからのこと）により竹筋コンクリートが使用された構造物の存在が多数発覚して問題となった[12]。また、中国では公道上の鋳鉄製品がすぐに盗難に遭ってしまう事情などにより、本来なら鋳鉄製品を使用すべき高速道路のマンホールの蓋に竹筋コンクリートが使用されている事例も福建省の福寧高速公路などで報告されている[13]。
竹筋の機械的強度
[編集]河村の著書では真竹（苦竹）、淡竹、孟宗竹の3種類の竹について、機械的強度の紹介が成されている。
| 材質種類 | 圧縮強度 | 引張強度 | 曲げ強度 |
|---|---|---|---|
| 真竹 | 53.1 | 279 | 18.6 |
| 淡竹 | 40.3 | 178 | 18.9 |
| 孟宗竹 | 59.9 | 190 | - |
| (参考)D19異径鉄筋[14] | - | 440-600 | - |
竹筋コンクリートが使用された建造物
[編集]
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使用説があるもの、着工しても完成しなかったものも含む。
※印は竹筋であると確認されたもの。
現用されているもの
[編集]- 厳美渓長者滝橋：岩手県一関市。道路橋。1939年の建設時に竹筋使用の証言が残る。1987年の強度調査で竹片が検出されるも、確定までは至らず。付近に竹筋説を示す看板が設置されている。1999年に登録有形文化財に登録[15][16]。
- 岩国徴古館：山口県岩国市。1945年竣工、柱に使用[17]。
- 福井川橋梁：長崎県佐世保市。松浦鉄道西九州線の鉄道橋。目撃証言がある。2006年の調査では確定に至らなかった[18]。
- 旧米倉庫：大分県玖珠郡玖珠町。1939年12月に上棟。2019年時点では金物店として使用されている。一部解体時に竹筋の目撃証言があり、探知機による調査でもごく一部を除き金属反応が出ていないことから、竹筋コンクリート造にほぼ間違いないとされる[19][20]。
現存するもの
[編集]- 大間線橋梁：青森県むつ市等。未成線の鉄道橋。
- 対港橋旧橋：富山県高岡市。道路橋。1943年架設[16]。
- 前浜掩体群：高知県南国市前浜。高知空港付近に残る旧高知海軍航空隊の掩体壕で41基のうち7基が現存。解体された掩体壕について竹筋の目撃証言があるが、様々な構造のものがあったとされ、現存するものが竹筋コンクリートであるかは不明[21][22]。
- 宮原線橋梁：熊本県阿蘇郡小国町。1984年に廃線になった宮原線の鉄道橋。線内に現存する7本のアーチ橋が竹筋コンクリートとされ、幸野川橋梁については建設時に竹筋を目撃したとの証言がある。非破壊検査やコンクリートコア調査では竹筋は確認されていないものの、一部の橋梁から採取したコア中に竹片が所在することが目視確認されている[23]。2004年に登録有形文化財に登録[24]。
- 橋満橋：宮崎県小林市。1943年架設。三之宮峡に架かる道路橋[16][25]。
現存しないもの
[編集]- 五新鉄道（未成線）吉野川橋脚：無筋コンクリートだと噂されていたが、国鉄民営化で五新鉄道計画の工事中断の決定後に、不要となった吉野川橋脚を爆破除去した際、破壊されたコンクリート塊から、鉄骨とあわせて竹が出てきたことで、竹筋コンクリートと鉄筋コンクリートの混合型と判明した[26]。
- 原ノ町駅※：福島県南相馬市。ひさしの支柱に用いられた。現在でも一部が駅舎内に展示されている。
- 旧大正橋※：愛知県名古屋市。橋脚基部。現在の大正橋近辺に一部が残存[27]。
- 宇和島市立和霊小学校旧水泳プール※：愛媛県宇和島市。プールの底版部に竹筋を使用。昭和南海地震にも無傷で耐えたが、2007年に解体撤去。コンクリート片がグラウンドに保管されている[28][29]。
- 旧山口サビエル記念聖堂：山口県山口市。1952年献堂。朝鮮戦争の資材高騰時に着工したため、やむなく竹筋製となる。[要出典]
竹筋と推定されていたがそうでなかったもの
[編集]分析方法
[編集]関連項目
[編集]- 複合材料
- 繊維補強セメント系複合材料
脚注
[編集]注釈
[編集]出典
[編集]- ^ a b c d 鉄に代わる「竹筋コンクリート」 戦前技術に再脚光 東北の産学、実用化目指す『日刊工業新聞』2023年12月25日（東日本面）
- ^ 河村恊. “竹筋コンクリート”. 国立国会図書館サーチ. 2023年12月29日閲覧。
- ^ 国立米子工業高等専門学校建築学科 玉井研究室ブログ - 竹筋コンクリートについて（耐アルカリ処理）[リンク切れ]
- ^ 特許明細第135165号（昭和14年公告第5994号） - 竹ヲ應用セル「コンクリート」筋材ノ製造法 - 七條 記會一
- ^ 竹筋コンクリート造によるJICA 草の根援助プロジェクトへの技術協力[リンク切れ]米子工業高等専門学校
- ^ “Bamboo Reinforced Concrete Construction”. 2023年12月29日閲覧。
- ^ 東南アジア地域のインフラ整備におけるバイオマス利用の可能性[リンク切れ]
- ^ 曲げとせん断を受ける竹筋コンクリート部材に関する研究[リンク切れ]
- ^ “もくしつけん 竹筋コンクリート”. 2023年12月29日閲覧。
- ^ “BAMBOO REINFORCED CONCRETE CONSTRUCTION”. 2023年12月29日閲覧。
- ^ “鉄筋ならぬ竹筋コンクリ実用化へ 福島・南会津の水路にU字溝設置”. 朝日新聞デジタル. (2023年11月28日) 2023年12月29日閲覧。
- ^ “耐震構造どころか… 中国で竹筋コンクリート 高層分譲住宅で露見”. 西日本新聞. (2006年5月29日)
- ^ 你绝对想不到 福宁高速公路上的井盖（图） - ウェイバックマシン（2011年8月20日アーカイブ分） - 看中国.com、2008年7月31日付
- ^ 鉄筋コンクリート用異形鉄筋SD295A D19
- ^ 長者滝橋 - 文化遺産オンライン（文化庁）
- ^ a b c 紅林章央、前田研一、伊東孝「わが国における第二次世界大戦以前のコンクリートアーチ道路橋の変遷」『土木史研究論文集』第24号、土木学会、2005年、75-94頁。
- ^ “岩国徴古館”. 佐藤武夫ギャラリー. 佐藤総合計画. 2019年2月13日閲覧。
- ^ “福井川橋梁の調査（3日目）”. 国立米子工業高等専門学校建築学科 玉井研究室 (206-02-08). 2019年2月13日閲覧。
- ^ “珍しい「竹筋コンクリート造」か? 建築士会「旧米倉庫」を近代化遺産として活用”. 西日本新聞. (2019年2月3日)
- ^ “玖珠に竹筋コンクリ、鉄筋の代わりに竹 旧米倉庫”. 大分合同新聞. (2019年2月13日)
- ^ “田園に残る“白菊の壕””. MSN産経フォト. (2007年7月25日). オリジナルの2013年7月9日時点におけるアーカイブ。
- ^ “前浜掩体群（市史跡）”. 南国市役所 (2017年4月6日). 2019年2月13日閲覧。
- ^ 玉井孝幸、嵩英雄「現存する竹筋コンクリート造を求めて -熊本県小国町のコンクリートアーチ橋群の調査より-」『コンクリート工学』第6号、日本コンクリート工学会、2009年、6_19-6_27。
- ^ 旧国鉄宮原線幸野川橋梁 - 文化遺産オンライン（文化庁）他
- ^ “橋満橋(はしみつばし)”. 小林市. 2019年2月13日閲覧。
- ^ 五條新町:コラム「幻となった五新鉄道」 - ウェイバックマシン（2016年10月15日アーカイブ分）
- ^ “名古屋の竹筋”. 国立米子工業高等専門学校建築学科 玉井研究室 (2011年4月14日). 2019年2月13日閲覧。
- ^ “平成19年3月・和霊小学校のプールが消えた”. 2019年2月13日閲覧。
- ^ “転車台、扇形機関庫… すごいぞ！地域の宝 宇和島 近代化遺産の説明教室 和霊小児童70人学ぶ”. 愛媛新聞. (2012年6月14日)
- ^ “旧戸井線遺構「蓬内橋」、無筋コンクリ製だった”. 函館新聞社 (2013年3月27日). 2014年11月15日閲覧。
- ^ 「戦時設計」という言葉
参考文献
[編集]- 永冨 謙 (nagajis) 『廃道を読む (21) 竹筋コンクリートニ就テ』「日本の廃道 第21号」日本の廃道編集部、2008年
- 河村 協『竹筋コンクリート』山海堂出版、1941年。
- 細田 貫一『竹筋コンクリート工』修教社書院、1942年。
外部リンク
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