巨大地震・津波対策

清水建設技術研究所

東日本大震災では、生産施設や病院などの建物本体に被害がなくても、液状化で小型タンクや架台、倉庫が大きく傾いたり、構内道路や駐車場が多量の土砂噴出や不同沈下で継続使用できない事例が見受けられました。これまで小規模構造物は、コスト等の問題から十分な液状化対策が行われていませんでしたが、事業継続性を確保するためにも、今後は敷地全体の対策を検討する必要があります。

これは、地盤表層のごく一部を簡易改良することで液状化による地盤の変形を抑制し、小規模構造物の液状化被害を防止する工法です。新築はもちろん、改修にも対応可能であり、液状化する地盤の深さにかかわらず対策効果を発揮します。また、液状化層全体を改良せずに済むため、対策コストを大幅に低減することができます。

近い将来に発生が予測されている東海・東南海・南海の三連動地震では、継続時間が非常に長い揺れが発生する可能性があり、広い範囲で液状化が生じると考えられます。当社は、液状化による被害を防止するため、生産施設などを中心に本工法をご提案していきます。

液状化対策に用いられる格子状や板状、ブロック状の改良地盤を、短時間で手軽に設計できる「シミズ改良地盤評価法」を確立しました。

従来、砂地盤に格子状の改良体などを構築する液状化対策では、対象地盤と改良体の3次元モデルを構築して解析する必要があり、2～3週間の期間を必要としていました。

当社が確立した評価法は、対象地の地盤データや想定される地震動等をエクセルシートに入力するだけで、改良体の形状や固さなどの仕様を最適化できます。本評価法を用いると、改良体の仕様を変更しながら評価を繰り返すことで、液状化を確実に防止できる最も経済的な仕様を半日程度で決定することが可能です。

今後は、本評価法の活用により、改良地盤の設計作業を簡素化・平準化し、効果的かつ経済的な液状化対策工法をご提案していきます。

市街地全体を対象とした3次元津波解析

既存吊り天井をグリッド（格子）枠で下から支える耐震改修工法「グリッドサポート」を開発・実用化しました。

吊り天井は、生産施設や体育館、学校などさまざまな用途の施設に採用されています。しかし、東日本大震災で崩落事故が相次いだこともあり、多くの施設で耐震改修が検討されています。

グリッドサポートは、「端部構造部材」と「グリッド枠」のわずか2種類の部材を使用して、既存吊り天井の落下を防止する耐震改修工法です。施設の用途を問わず適用可能で、施設を使用しながら工事が行える上、天井を張り替える既存工法に比べて費用を20～40％、工期を20％程度削減することができます。また、廃材の発生量も少なく抑えます。

当社では、本工法の他にも、既存吊り天井の耐震診断から耐震改修に至るまで、豊富な対応メニューを取り揃えており、お客様の施設やニーズに最も適した天井の耐震改修をご提案します。

半世紀前に米国から日本に導入され国内標準的な扱いになっていた吊り天井の構造形式を抜本的に見直し、優れた耐震性と施工性を備えた「SDクリップレス天井」を開発・実用化しました。技術研究所で実施した実証実験において、天井面で1Gレベルになる地震動に対しては天井が損傷しないこと、2Gを超える地震動（東日本大震災で最大1,200galを記録した栃木県芳賀観測波）に対しても一部に損傷が生じるだけで崩落しないことを確認・検証することができました。

SDクリップレス天井の部品点数は従来の耐震天井の約半数と少ないことから、施工性が20～50％向上し、天井工期を10～20％短縮できます。また、施工費を構成する材料費と労務費の比率が「40：60」から「65：35」となることから、労務費の高騰による影響が少なくなります。個々の部品単価は従来製品より割高になりますが、部品数の減と施工性の向上により吸収できるため、従来の耐震天井と同等の施工費を維持できます。

※「SDクリップレス天井」：「Shimizu Direct-framing Clipless Ceiling」の略