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切梁とは?役割、サイズ、火打ち梁との違い、土留め工事での位置付け

  • 切梁ってどこに架ける部材?
  • 腹起しとどう違うの?
  • 火打ち梁との関係は?
  • いつ撤去できるの?
  • 鉄筋・配管とぶつかるのは仕方ない?
  • 何mごとに必要?

上記の様な悩みを解決します。

切梁は、山留め工事で対向する腹起し同士を水平方向に突っ張る支保部材です。「土留めの命綱」として腹起しとセットで機能するんですが、施工中の地下空間を物理的に横切ってしまうため、地下躯体工事のあらゆる動線を制約する厄介な存在でもあります。撤去(盤替え)の段取りまで含めて押さえておきたい部位です。

なるべく分かりやすい表現で記事をまとめていくので、初心者の方にも理解しやすい内容になっているかなと思います。

それではいってみましょう!

目次

切梁とは?

切梁とは、結論「対向する腹起しを水平方向に突っ張って、土圧で内側に倒れてくるのを防ぐ仮設の鋼製突っ張り材」のことです。

英語では「Strut」。読み方は「きりばり」。

土留めにかかる土圧は次のように流れます。

土圧の伝達ルート(再掲)

  1. 背面の土が親杭・シートパイルを内側に押す
  2. 親杭が腹起しに水平荷重を伝える
  3. 腹起しが切梁に荷重をバトンタッチ
  4. 切梁が反対側の腹起し→反対側の親杭へ受け流す

つまり切梁は「敷地の対岸まで土圧を投げ返す突っ張り棒」。腹起しが「梁」なら、切梁は「梁を横から支える柱」のような立ち位置です。

腹起しの解説はこちらでも触れています。

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腹起し・火打ち梁との役割分担

切梁・腹起し・火打ち梁の3部材は、いつも3点セットで登場します。

部材 配置 役割
腹起し 親杭内側を水平に連続 土圧を集めて切梁に流す
切梁 対向する腹起し間を水平に直交 土圧を反対側に投げ返す
火打ち梁 腹起しと切梁の入隅に斜め45度 コーナーの剛性を補強

火打ち梁は「腹起しと切梁が直角に交わるコーナー」を斜めに繋いで、地震や偏土圧に対する剛性を稼ぐ補強材です。これがないと、コーナーの局部変形で土留め全体が歪みます。

切梁のサイズと中間支柱

切梁のサイズは腹起しと同等のH形鋼を使うのが標準です。

切梁サイズの目安(腹起しと連動)

掘削深度 切梁(H形鋼)
〜3m H-200×200
3〜6m H-300×300
6〜10m H-350×350 〜 H-400×400
10m超 H-450×450 〜 H-500×500

注意したいのが切梁スパン(突っ張り長さ)です。スパンが10mを超えると自重と座屈で切梁自体が中央でたわむため、中間支柱(中間杭)を打って2点支持にします。

座屈の理屈は2次方程式の記事でも触れています。

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中間支柱が立つと、地下空間に柱が増えるので、後述の躯体工事の干渉が一段と複雑になります。

盤替えの段階管理

切梁は地下躯体ができたら上から順に撤去します。これを「盤替え(ばんがえ)」と呼びます。

盤替えの基本手順

  1. 地下最下階の躯体を施工
  2. 躯体スラブ・耐力壁が水平力を負担できる強度に達したことを確認
  3. 最下段の切梁を撤去
  4. その上の階の躯体を施工
  5. 上段の切梁を撤去
  6. (以降、上から順に繰り返し)

最重要ポイントは「躯体が水平力を負担できる前に切梁を抜かない」こと。切梁を抜いた瞬間、土圧の受け手が躯体スラブ・壁に切り替わります。コンクリート強度が出ていない時点で抜くと、土圧が一気にかかって躯体ごと押されます

JASS5の養生期間や打ち重ね時間との連動が必要なので、盤替えのタイミングは必ず構造設計者と工程表を突き合わせて事前確定します。

養生・打ち重ねの話はこちらで詳しく。

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地下躯体工事との干渉対策

切梁が現場に与える最大の問題は「地下空間を物理的に横切る障害物として、躯体工事のあらゆる動線を切り刻む」ことです。

地下マンションの工事を例に挙げると、地下1階の天井高2.7mの空間にH-300×300の切梁が@4mピッチで縦横に走り、さらに中間支柱が3〜4本立ちます。これだけで:

現場で発生する具体的な制約

  • 鉄筋搬入:切梁の下を5m材は通せない、3m材で運んで現場継手
  • 型枠の建て込み:切梁を避けてパネル割付、面倒な小割が増える
  • コンクリートポンプ車のホース取り回し:切梁に当てると配管破損
  • 天井クレーン作業:揚重物が切梁に引っ掛かるルートを避ける
  • 設備配管の先行:切梁を撤去するまで天井配管できない範囲が出る
  • 電気の幹線立上げ:切梁高さで分断されるルート

私が過去に立ち会った地下2階ビル工事では、切梁の盤替えタイミングが当初計画より2週間遅れたために、設備の幹線工事が連動して遅れ、最終的に内装工事の立ち上げが遅延したことがありました。切梁は土工事の都合だけでなく、設備・内装まで波及する工程上のボトルネックです。

施工計画書を読むときは、切梁の取り付け位置と盤替え時期の2点を、自分の担当工種の工程と必ず重ね合わせて確認すべきです。

施工管理の工程の話はこちらでも。

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切梁に関する情報まとめ

  • 切梁とは:対向する腹起しを水平に突っ張る、仮設の鋼製突っ張り材
  • 腹起し・火打ち梁との関係:腹起しが集める→切梁が投げ返す→火打ち梁がコーナー補強の3点セット
  • サイズ:腹起しと同等のH形鋼。スパン10m超で中間支柱が必要
  • 盤替え:構造躯体が水平力を負担できる強度に達してから、上から順に撤去。打ち急ぎは崩壊事故の原因
  • 躯体・設備工事への影響:地下空間を物理的に分断する障害物。鉄筋・型枠・配管・電気のあらゆる動線を切り刻むので、盤替え時期は土工事だけでなく後工程と連動して設定する

切梁は「土工事業者の仕事」と思考停止しがちな部材ですが、地下工事全体の工程ボトルネックになる潜在力を持った部位です。設計図書と工程表を渡された時点で、自分の工事範囲と切梁の干渉を可視化しておくことが、最も効くリスク対策ですね。

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