「土留め矢板が打てない」難所を建設用3Dプリンタで解決。もたれ式擁壁の施工日数を約半分に短縮

Polyuseは建設用3Dプリンタの普及を通じて、建設業界の人手不足や従来工法では施工が難しい環境での施工を可能にすることを目指しています。

今回は、静岡県で地域インフラ整備を担う株式会社特種東海フォレスト様が「令和7年度 駿河海岸焼津工区田尻堤防補強工事」で建設用3Dプリンタを活用し、施工日数を大幅に短縮した事例をご紹介します。これまでの工法では工期が間に合わない懸念があった中、この課題を建設用3Dプリンタにて克服しました。この工事は全日本建設技術協会が優れた建設事業の実施機関に贈る「全建賞」や国土交通省静岡河川事務所の「令和8年度優良工事等表彰」の事務所長表彰を受賞しました。現場で監理技術者を務めた土井氏、現場代理人を務めた石田氏にお話を伺いました。

「土留め矢板が打てない」——従来工法では進められない現場

ーー 今回の工事の概要と、直面した課題を教えてください。

土井氏：「駿河海岸焼津工区田尻堤防補強工事」という、海岸の堤防の補強工事です。海岸沿いに長さ約60m・高さ約4.3mのもたれ式擁壁^*3を4分割にして施工しました。この擁壁を堤防の中に築造する計画だったのですが、本来なら矢板^*4を打ち込み、堤防を掘削して施工スペースを確保する流れです。

ところが、堤防の中に既存のコンクリートがあることが分かり、「矢板が打てない」という問題が生じました。このため既存の工法では工事を進めるのが難しかったです。加えて、発注者からは工期延長ができないとも聞いていました。安定勾配で掘削し、その掘削面に擁壁を直接打設する方法や、矢板でコンクリートを打ち抜く工法も検討しました。

ただ、いずれも用地制約上不可能であったり費用も日数もかかります。また、従来工法では擁壁部分だけで施工期間が2-3か月かかり、工期に間に合いません。「施工スペースが取れない」、「工期延長ができない」。この2つが重なったことで建設用3Dプリンタを活用することになりました。

*3 もたれ式擁壁：背後の地山（じやま）や土に「もたれかかる」ようにして、土の圧力（土圧）に耐える構造の擁壁
*4 矢板：地面を深く掘るときに、周りの土砂が崩れたり水が入り込んだりするのを防ぐために、打ち込む板状の部材

建設用3Dプリンタの活用が有効であると判断した理由

ーー建設用3Dプリンタはどこで知ったのですか。

石田氏：毎年参加している展示会のセミナーで、国土交通省の建設DX大賞を受賞した建設用3Dプリンタの事例発表を聞いたのがきっかけでした。そのときメモを取っていて、土井くんに「こういうのがあるよ、面白いよね」と雑談で話した後に、この工事の受注が決まりました。

ーー印象はいかがでしたか。

石田氏：正直、最初は良い印象ばかりではありませんでした。まずコスト。当時聞いた事例は、既存構造物と新設構造物の擦り付けに使うというもので、それなら建設用3Dプリンタではない方法でもできるのでは、と感じました。ただ今回は「矢板が打てない」という条件があり、最小限のスペースで据え付けられる工法でなければ工期に間に合わせることができませんでした。

建設用3Dプリンタでしか工事を成立させられない条件だったので、結構前向きに検討できました。工場で製作した部材をプレキャスト製品のように据え付ける建設用3Dプリンタなら、堤防の背面など掘削スペースを最小限に抑えられます。工程短縮の見込みと合わせ、この工法を発注者へ提案しました。

発注者との変更協議、そして採用へ

ーー発注者への提案はどのように進みましたか。

土井氏：ボーリング調査で既存コンクリートの存在が確定し、矢板を打ち込めないと分かったタイミングで、発注者には「建設用3Dプリンタで進めたい」と伝えました。新しい技術に抵抗のない担当者で、「それで検討してほしい」と前向きに受け取ってもらえました。費用面を詰めたうえで、変更協議として正式に採用いただきました。新しい技術を前向きに受け止めてくださったことが、スムーズな採用につながったと思います。

工期を約半分に短縮。養生・型枠工程からの解放

ーー導入の効果で、最も大きかったものは何でしょうか。

石田氏：やはり工期です。従来工法では2〜3か月かかっていた擁壁の施工が、据え付けから約1か月で完了しました。一番大きかったのは、養生を待つ必要がなかったこと。現場でコンクリートを打設する場合、養生を待って型枠を外す時間が必要ですが、今回の埋設型枠ではその工程がなくなります。さらに、製品を据えながら前後の埋め戻し（盛土）を並行して進められたので、全体の工程がぐっと詰まりました。

ーー工事全体でも工期短縮の効果がありました。

土井氏：本来なら年度末の3月に完了する予定が、従来工法では5〜6月ごろまでずれ込む可能性がありました。それを並行して業務を進められたため、3月に完了できました。足場の組立・解体も不要になり、その効果も小さくありませんでした。

狭所作業の削減と現場ならではの工夫

ーー現場で働く方の負担は変わりましたか。

石田氏：現場打ちだと、狭いスペースの中でセパレーターを溶接する作業が発生します。今回はそれがなくなったので、職人さんにとって楽になったと思います。品質管理の面でも、現場打ちは型枠を外した後の表面状態など気を配る点が多い一方、今回は層の厚さの管理と、締固めをしっかり行うことに集中できました。管理のポイントが明確になった分、やりやすさを感じました。

ー一方で、初めての建設用3Dプリンタの活用ならではの難しさもありましたか。

石田氏：建設用3Dプリンタ部材特有の表面の凹凸をどう扱うかです。土木でもミリ単位の精度が求められる場面があり、「どこを基準に据えるか」を現場で考える必要がありました。1段目のズレを2段目で、2段目のズレを3段目で修正していくため、据え付け方を工夫しなければいけませんでした。

土井氏：そこで、正規の3D設計データを用意し、自動追尾型の測量器にそのデータを取り込んで、1つひとつ照合しながら据え付けていきました。出来形の測定でも、凹凸のどこを基準にするかを発注者とすり合わせるなど、初めてだからこその学びもありました。

発注者からの高評価、そして受賞へ

ーー発注者や周囲の反応はいかがでしたか。

土井氏：新しい技術を使ったことを、事務所のトップの方まで含めて高く評価してくださいました。生産性向上や担い手不足といった業界の課題に真正面から取り組んだ点が評価され、工事成績にも反映されました。建設用3Dプリンタという内容だけに、見学会開催時には発注者側も大勢が現場を見に来られて、品質など多くのご質問をいただきました。同種の工事を担う他社の方が見学に来られることもあり、現場そのものが技術の発信源になっていったように思います。

ーー全建賞や国土交通省静岡国道事務所の「令和8年度優良工事等表彰」の事務所長表彰受賞にもつながりました。

土井氏：応募していたことも知らないうちに受賞の連絡が来て、驚きました。特に全建賞は発注者が受賞し、それに貢献したという形で評価される賞なので、なおさら光栄でした。将来的にはインフラDX大賞にチャレンジできればと思っています。

「3Dプリンタという武器」——これからの展望

ーー今後、建設用3Dプリンタを使い、取り組んでみたいことはありますか。

土井氏：河川では希少生物への配慮が求められる場面も多いので、建設用3Dプリンタの表面の質感を生かした提案ができれば、また新しい評価につながるかもしれないと考えています。

石田氏：地域に根ざした建設会社として、出てきた工事をしっかりやり切ることが一番求められています。そのうえで、「建設用3Dプリンタという選択肢が頭にある」こと自体が武器になる。受注した図面を見て、使えそうか、別の方法があるか。その検討材料として、これからも活用していきたいです。

ひとつの「打てない」から始まった今回の挑戦は、工期短縮という目に見える成果にとどまらず、現場に新しい選択肢と自信をもたらしました。Polyuseは、こうした現場の一歩に、これからも技術で寄り添っていきます。

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