土木学会論文集 No 536/1V31,6985,19964

わが国における橋梁建設技術の

近代化の方向づけについて一構造比較の視点からの一考察―

五十畑弘1 ・榛澤芳雄

2

1正会員 日 本鋼管株式会社 総 合エンジエアリング事業部 (〒100東京都千代田区丸の内1-1-2)

2正会員 工 博 日 本大学教授 理 工学部交通土木工学科 (〒274千 葉県船橋市習志野台7-24-1)

わが国の橋梁建設技術の近代化の方向づけは,明 治初年における欧米先進技術に対する在来技術の接 し

方,そ の後の導入技術の扱われ方によつて決定されたと考えられる。本研究では,明 治初期の橋梁建設技

術を,明 治維新以前の在来技術と比較することによって,わ が国の橋建設技術の近代化の方向,お よびそ

の性格について考察を行った。この結果,構 造材料としての鉄材や,鉄 道荷重などの条件の下での欧米橋

梁技術の先進性の認識,設 計思想の変革により,わ が国の橋梁建設技術の近代化の方向づけが明らかと

なった.

Xigy″′θrどsf brうどges, れ oどcrれ t/apaれ, ιecれれo[οgyを raゞ er

1.研 究の背景と目的

わが国の橋梁建設技術は,産 業近代化の一部とし

て,幕 末から明治初年にかけ,欧 米先進技術を導入

することによって,近 代化を開始した.外 発的要因

により,産 業革命が開始されたわが国では,最 も初

期における欧米先進技術に対する在来技術の接し

方,そ の結果としての導入技術の扱われ方が,近 代

化の方向と性格を決定した大きな要因のひとつであ

ると考えられる。在来技術の導入技術への影響につ

いては?例 えば治水技術,水 利事業などにおいて

は,そ の近代化の過程で,明 治維新以前の技術が引

き継がれたり1).2),近代製鉄技術における,上 着的

伝統技術の影響3)などが指摘されている。橋梁の分

野では,80年余の鉄橋建設の実績に裏打ちされた欧

米の橋梁建設技術が,明 治初年に在来技術と接触

し,そ れ以後の近代化の方向を決定づけた.

本研究では,明 治初期の橋梁建設技術に着目し,

その特徴を在来技術との比較から明らかにすること

によって,わ が国の橋梁建設技術の近代化の方向づ

け,お よびその性格について考察をすることを目的

とする.

2.研 究の位置づけ,対 象および方法

(1)研究の位置づけ

わが国における近代橋梁建設技術の発展に関する

既往の研究には,大 きく分けて二っの流れがある。

一つは,欧 米からの導入技術による発展過程に関す

るもので,鉄 道橋に関するものとしては,「 本邦鉄

道橋梁ノ沿革二就テ」(久保田敬一,1934)4),「 国

鉄 トラス橋総覧」(西村俊夫,1957)などの基礎的な

データを含む論文の他に,最 近ではこれらを元とし

た明治,大 正期に建設され,現 存する鉄道橋の実態

的調査が進んでいる5).道路橋については,「 本邦

道路橋輯覧」(内務省土木試験所,大 正14),「 本邦

道路橋輯覧(増補)」(同,昭 和3),「 本邦道路橋輯

覧(第3輯 )」(同,昭 和10),「 本邦道路橋輯覧(第

4輯 )」(昭和14)6)などを基礎史料 とした調査や,

土木学会歴史的鋼橋調査小委員会による網羅的な実

態調査7),ぁ るいは,(社 )日本橋梁建設協会の調査

研究3)ゃ

,鋼 橋技術研究会などによって,橋 梁建設

技術の発展に関する研究が進められている。もう一

つの研究の流れは,橋 梁をその設計思想, とくに景

観の面から扱ったものであり,主 として大正期以降

の道路橋を対象とし,そ れ以前にはない設計思想の

新たな傾向に着目して,近 代化を把握しようとする

287

ものである9).

これらの研究は,そ れぞれの視点から,近 代にお

ける橋梁建設技術が,ど のような経過を経て発展 し

たかを扱うものであり,近 代化の方向が決定された

以降の発展過程に,そ の焦点がある。本論文では,

明治初期に建設された近代橋梁と,在 来橋梁の比較

を通 じ,欧 米技術がどの様に受容されたかを考察す

ることによって,近 代化が本格的に開始されるまで

のわが国における,橋 梁建設技術の近代化の方向づ

けと,そ の性格について述べる。

(2)研 究の対象

対象とする時代は,わ が国の近代橋梁建設の方向づけが定まった時期である,明 治の初年から中頃ま

でとする。研究対象は,主 としてこの時期に近代橋

梁として建設された道路橋とする。但し,比 較対象

として,明 治維新以前の在来橋梁をとり上げる他,

必要に応 じて鉄道橋も対象に含める10).

(3)研 究方法

以下の手順によって研究を行う。

a)まず,わ が国の明治維新以前の在来橋梁につい

て,主 として橋梁構造の面から,そ の特徴について

整理をする。史料 としては,「 明治以前日本土木

史」11),「堤防橋梁組立之図」12),「

堤防橋梁

積方大概」13)な どによる。

b)次いで,明 治初年に建設された横浜吉田橋など,

およびこれ以降, 日本人技術者が関与した明治中期

までの近代橋梁を事例とし,構 造的な特徴について

明治維新以前の在来橋梁技術との対比を念頭におい

て明らかにする。

c)明らかにされた在来橋梁,お よび明治以降の近代

橋梁の特徴を比較することによって,在 来橋梁技術

と導入技術の関係について検討する。この結果をも

ととして,わ が国の橋梁建設技術の近代化の方向づ

けを明らかにし,そ の理由について推論を試みる。

d)この推論に対 して,材 料,設 計荷重,建 設技術

者 設計思想などの面から検証を行って,わが国の橋

梁建設技術の近代化の性格と姿勢について述べる。

3.明 治維新以前の橋梁建設技術の特徴

明治維新以前のわが国の橋梁形式で,最 も一般的

な形式であったのは,高 欄付板橋と呼ばれる木造桁

橋である14).土橋と呼ばれる形式も,木 桁に敷か

れた床板上に床版として土砂が敷きつめられたもの

で,構 造的には同形式である.こ れ以外の構造形式

としては,肱 木橋(勿」橋)と呼ばれる構造形式があ

図-1 高 欄付板橋 (明治維新以前の木造桁橋)(『堤防橋梁組立之団』,『 堤防橋梁積方大概』(明治 4年、土木寮発行)を参考にして作図をした。)

り,愛 本橋,猿 橋が有名である。愛本橋は,橋 長

207尺(62.7m),幅 員12尺(3.64m)で ,張 出桁 とそ

れに支持される長さ 7間 (12.7m)の 3本 の桁か らな

る吊桁で構成 されている.こ の形式は,チ ベ ッ ト,

中国から伝わった構造 といわれている。木造アーチ

構造 としては,錦 帯橋が有名である.橋 長110間 5

分(218m,注 :1間=6尺 5寸 として換算),幅 員 2

間 7分 5個 (5.4m)で, 5径 間で構成されており,スパンは,約 42mに達する.同 じ形式の橋梁として

は,四 国の立花橋などがある.石 造アーチは,九 州地方,お よび沖縄で比較的多く見られる構造形式で

あった。

明治以後の近代橋梁建設技術との比較の意味か

ら,最 も一般的な在来工法である木造桁橋,お よび

桁橋よりやや構造的に複雑な勿」橋の2種の形式に着

目し,そ の構造的特徴を明らかにする。明治維新以

前の橋梁構造については,「 堤防橋梁積方大概」,

および 「堤防橋梁組立之固」などが,数 少ない資料の一部である。後者の資料に図面が示されており,

前者の資料は, この図面に使用される材料が示された材料表の性格をもっている。これらの資料,お よ

び愛本橋の資料15)をもととして作図したのが図一

1, 2で ある.

桁橋の基本的な構造は,行 桁と称する矩形断面の

外桁と,矩 形,ま たは円形断面の中桁によって構成

288

硝＝出

橋 長 62.7m

図-2 勿 」橋 (明治以前の木造ゲルバー桁構造)

(『堤防橋梁組立之国』(明治 4年 土木寮発行)

を参考にして 『越中愛本橋』(高田雪太郎、工

学会誌vol。138)の文久の愛本橋の図に従って

作図をした。)

され,主 桁を橋脚によって支持する簡単なものであ

る。外桁の断面 は,桁 高 1尺 2～ 3寸 (364～394

コ肛),幅 7～ 8寸 (212～242回コ)程度であ り,中 間橋

脚上で大持継 と称 される木材継手法によって継がれ

ている(図-1の 拡大図①).桁 は,全 長にわたって

キャンバーがつけられており,梁 木(橋脚の横梁)に

よって脚頭がつながれた橋脚で支持されている。主

桁は,全 径間にわたって連続しているが,支 点上の

継手構造からみれば,構 造的には,単 純支持構造で

あると考えられる。スパンについては, 2～ 4間

(端径問2間,大 間(舟通し)4間 =約 3.9m～7.9m)

程度であった16),上部構造には,横 構,お よび対

傾構に相当するブレース材は設けられていない。

下部工の橋脚は,幅 1尺 3寸 (39488)程度の梁木

と, これを支持する3～ 5本 程度の橋脚支柱で構成

される,い わゆるパイルベント形式である.横 梁の

長さは,外 主桁間隔より長く,梁 木の端部が外主桁

より出た部分には,屋 根形の雨覆,梁 鼻包板が付け

られている。これは,機 有旨性より装飾的な意味が大

きい.支 柱の断面は,末 日 1尺 2寸～ 9尺 (364～

27311111)程度の円形断面となっており,水 貫と称され

る横繋ぎ水平材で連結されているが,図 -1の よう

にブレース材のないものも多い17).

床構造は,橋 軸直角方向に桁上に敷かれた厚さ3～ 5寸 (91～152o口)の板材で構成されている。高欄

は,床 版上に逆台形の水操板(図-1の 拡大図③)と

称する板を介して支持される。路面の雨水は,水 操

板の間を抜けて,橋 下へ流下するようになって い

る。高欄端部は,男 柱と称される親柱と,袖 柱に

よって橋詰部が構成されている。

全体的にみると,構 造的には水平力に対しては抵

抗力は少なく,材 料(松,櫓 など)についても耐久性

は低く,長 い橋齢を想定したものではないことをう

表-1 比 較のための近代橋のサンプル

グループ 定 義 サンプル橋梁

第一世代

明治10年頃までに、わが国で建設された

近代橋梁。外国人が

主導的な役割を果し

て建設された橋梁で

輸入橋も含まれる。

吉田橋 (明治元年,

錬鉄道路トラス)

高麗橋 (明治3年,

錬鉄道路桁橋)

都賀川橋梁 (明治6年,

木造鉄道トラス)

武庫川橋梁 (明治6年,

錬鉄鉄道トラス)

第二世代

日本人が主体的な関

与をした、明治20～

30代の橋梁。

新布橋 (明治25年頃,

木造道路ハウトラ)

標準鋼鉄道桁

(明治35年,定 規飯桁)

かがわせる。また意匠的にも,装 飾性は少なくシン

プルである。一方,勿け橋については,施 工例は少ないものの,

技術的には難易度の高い構造形式であった。基本的

な構造は,い わゆるゲルバー構造であり,勿,木を橋

台より斜めに張り出し,こ の先端部に吊桁をのせた

構造である.図 -2は ,幕 末(文久3(1863)年)に架

け替えられた愛本橋である。勿U木は, 1尺 1寸角

(333×333口8),長 さ40～60尺(12.lm～18。2m)の 杉

材を,元 勿J木3列の上に5段重ねで設置している。

張出桁部には, 6尺 8寸 (2.05m)間隔で井桁が組ま

れ,そ の上に縦桁が設置されている。吊桁は,幅 1

尺 1寸 (333mm),高さ2尺 2寸 (666mm),長さ40尺

(12.lm)の桁 3本で構成され,縦 桁端部で支持され

ている。水平方向力に抵抗するために,張 出桁部に

振れ止め材と横構が配置されている。この構造に

よって,154尺 (46,7m)のスパンを実現している.

桁橋,お よび勿u橋の部材の継手構造は,主 として

接合面にほぞを切って組み合わせ,木 栓や鉄鋲など

を使用する方法が一般的であった.

4.明 治初期の橋梁建設技術の特徴

ここでは,明 治初期の橋梁建設技術の特徴につい

て明らかにする。主として,明 治初年の外国人主導

の近代橋梁(第一世代と称す),お よびその後に建設

された国産橋や, 日本人が関与を始めた近代橋梁

(第二世代と称す)を対象とする。取り上げるサンプ

ル橋梁としては,明 治維新以前との対比をし易くす

るために,必 ずしもその時期の代表的な橋梁とは限

らないが,材 料の連続性のある木造橋を含めること

とする(表-1)(但 し,サ ンプル数は限られたもの

となるので, これ以外にも,同 時期の橋梁事例を補

289

極 24 38m

カ ミン 23 77m

― /

主納間隔 5. 79m

図-3 明 治初期の錬鉄道路 トラス (吉田橋)

(『横浜市史稿、第二巻上』、 『工学会誌vol.

365』(撤去時の報告)、 『神奈川の写真誌』、

を参考にして作図をした。)

足的にとりあげて,橋 梁建設技術の特徴を考察する

範囲に含める。

(1)第 一世代グループの橋梁

a)吉田橋

吉田橋は,イ ギリス人技術者のブラントン(R.H.

Brunton,1841-1901)によって設計され,1869(旧暦

明治元)年に横浜に完成 した,わ が国で最初の錬鉄

道路 トラスである.橋 長80ft(24.38m),ス パ ン78

ft(23.77m), トラス高5ft2 1/4in(1,58m),主 構

間隔19ft(5.79m)で,構 造形式は,木 製の横桁上に

木製床版が配置された,下 路式ダブルヮーレントラ

ス構造である。イギリスから輸入された錬鉄を,国

内で加工 して製作された18).13).弦材はアングル

と板材をリベットで結合して構成され,斜 材にはア

ングルが用いられた。弦材と斜材,お よびその他の

鉄材の連結は,全 て リベットが用いられた.橋 台

は,石 積構造で,親 柱も石造で親柱のす ぐ前には,

照明燈が配置された4

b)高麗橋

高麗橋は,1870(明 治3)年に,大 阪の東横堀に架

設された錬鉄道路桁橋で,30ft(9.14m)ス パ ンの8

径間で,道 路幅員は,18ft(5,49m)で あった.イ ギ

リスのハ ンディーサイ ド社 (A,Handyside and

Co.)に発注され,同 社で詳細設計,製 作された輸

入橋梁であった。国内では,本 橋の構造に関する記

録は皆無であるが,イ ギリスのハンディーサイ ド社

の記録を調査することによって,あ る程度の構造的

な特徴が明らかとなった20).

下部工は,川 底の地盤が柔 らかいとの理由で,橋

9,14m X 8ス バン

t〃けaJ抑'卸 φ

図-4 明 治初期の錬鉄道路桁橋 (高麗橋)

(高麗橋を設計、製作したイギリス、ハン

ディーサイド社(A.Handyside and Co.,Derby alld London)から1873年に発行さJ■ナこ『Works in lron_Bridge and

Roof Structure』にある同橋の図および

構造の説明を参考として作図をした。)

脚一箇所あたり,直 径lft(30.5 cm)の鋳鉄製のスク

リュー付き杭 4本 を採用している.杭 長は,平 均で

28ft(8,53m)で あり,相 互にブレース材で連絡さ

れ,水 平力に抵抗するように配慮された。上部工

は,桁 高2ft3in(686ma)の2本 の錬鉄の I型断面で

構成され,直 接橋脚の杭頭に固定された。横怖は,5

ft6in(1.68m)間 隔に主桁の下端位置に取り付けら

れ,木 床版を支持する中路に近い構造であった.高

欄は,主 桁の上フランジ上に建てられた鋳鉄の支柱

に,錬 鉄の綾材で構成され,橋 上には照明灯が配置

された。使用された鉄材は,鋳 鉄が39.25t,錬 鉄が

51.25t,合 計90.5tであった。

c)都賀川橋梁

わが国における木造鉄道 トラスは,1871(明 治4)

年に,新 橋 ・横浜間の六郷川橋梁に架けられた55ft

トラスが最初である。櫓を材料としたダブルワーレ

ン ラヽスであったが,工 事途中で撓みが過大である

ことから, クイーンポストが外側に重ねる形で追加

された。これに対して,神 戸 。大阪間の鉄道に架設

された木造 トラスは,六 郷川橋梁に比べると堅年で

あり21),_段 の進歩を示した22)と

されている.こ

の一例が,図 -5に 示す都賀川橋梁である。これは,

290

7 2

9 91 X 2乃 ンヾ

4 88m

図-5 明 治初期の木造鉄道 トラス (都賀川橋梁)(『本邦鉄道橋ノ沿革二就テ』(1934,久保田敬一)に示された図をもとにして作図をした。)

1873(明治6)年頃に,大 阪 ・神戸間の鉄道建設に

よって架設された木造 トラスの一つである。桁高6

ft(1.83m),ス パン32.5ft(9.91m),主 構間隔16ft

(4.88m)の単線ポニー型クイーンポス トトラスであ

る。 2径 間連続となっているが,断 面構成からみれ

ば,構 造設計上で意図した連続構造ではなく,単 純

トラス2連 を一体としているものと思われる。

格点部の継手は,ほ ぞに加えてボル ト,お よび添

接金物が使われ,支 点部は橋脚や橋台の天端に直接

下弦材が載るのではなく,持 皇と称される受け台が

使用されている。横桁は,約 40cmと密な間隔で,下

弦材上に配置されている.支 点位置には,主 構の横

倒れに抵抗するために,ニ ーブレースが配置されて

いる。橋台,橋 脚はレンガ造である。

なお, ヨーロッパでも,イ ギリス以外の大陸で

は,初 期の鉄道橋は,木 造橋が使用され,そ の後,

鉄橋に架け換えられる経過を辿る場合もあったが23),本

橋も,六 郷川橋梁と同様に,数 年の供用の

後,明 治11(1878)年頃に鉄桁に架け換えられた。

d)武庫川橋梁

武庫川橋梁は,大 阪 ・神戸間の鉄道建設(1874年

開通)によって,神 崎川橋梁,十 三川橋梁とともに,

1874(明治7)年に架設されたわが国初の錬鉄製鉄道

トラスである。70フ ィー トトラスと称されるもの

で,ス パン68fi8in(20,93m),桁長69ft10in(21.29

m),桁 高8ft(2.44m),主 構間隔16ft6in(5.03m)

の 3主 構ポニー型ワーレントラスである。開通時

は, 2主構単線 トラスであったが,1896(明治29)年

に国内生産された第 3の 主構が追加され,複 線と

なった.開 通時のトラスは,イ ギリスのダーリント

21 29m

図-6 明 治初期の錬鉄鉄道 トラス (武庫川橋梁)(『本邦鉄道橋ノ沿革二就テ』(1934,久保田敬=)に示された図をもとにして作図をした。)

ンエ場(Darlington lron Works CO.)で製作され,

輸入されたものである24).

上,下 弦材の断面は,板 材およびアングル材に

よってπ型断面に構成されており,斜 材は圧縮,引

張材ともアイバー2枚で構成され,圧 縮材はレイシ

ングバーで繁がれている。弦材と斜材の連結は, ピ

ンによっている.横 桁は,各 パネルに2本ずつ下弦

材上に直接のせられている。ラテラル材は設けられ

ていない。

e)その他の第一世代グループの橋梁

サンプルとして挙げた以外の主な橋梁としては,

道路飯桁では,わ が国で最初の鉄橋である, くろが

ね橋(明治元(1868)年),を 始め,新 橋(明治4(1871)

年),四 条大橋(明治7(1874)年),雑 喉場橋(明治8

(1875)年),京 町橋(明治9(1875)年)などがある。鉄

道 トラスでは,武 庫川橋梁と同じ時期に,同 様の形

式が,神 戸 。大阪間に架設されている.道 路 トラス

では,ス パン37.lmの 心斎橋(明治6(1873)年),木

鉄混合構造の豊平橋(明治8(1875)年)などを挙げる

ことができる。 この他,亜 鉛メッキ錬鉄平行ワイ

ヤーを使用 した,山 里の吊橋(明治3(1870)年)や,

可動橋の安治川橋(明治6(1873)年)なども,欧 米の

技術によって同じ時期に架設されたものである。ま

た,東 京では,万 世橋(明治6(1873)年)などの石造

アーチもこの時期に建設されている.

これらの橋梁を含めて,第 一グループ橋梁全体に

共通 して指摘できることは,初 めて鉄を主要材料と

した点,列 車を荷重とする鉄道橋, トラスに代表さ

291

〃け.―P柳

〃 ミン 21 95m

図-7 明 治中期の木造道路 トラス (新布橋)

(『木橋固譜 第 武輯』(明治25年、野澤房敬、工学書院)に示された明治25年頃,こ群馬県で

建設された新布橋の図をもととして作図した。)

れる骨組み構造など,在 来橋梁には無かった,新 た

な構造や条件,新 しい材料の出現である.

(2)第二世代グループの橋梁

a)新布橋(木造道路 トラス橋)

図-7は ,明 治25年頃に,日 本人技術者によって

設計が行われ,実 際に群馬県で架設が行われたもの

である25)。スパ ン72ft(21.95m),桁 高10ft(3.05

m),主 構間隔14ft(4.22m)のポニー型ハウ トラス

である。部材断面は,上 弦材が 9X12in(高 ×幅:

229×3058配),下 弦材が,10X12in(254X305Em)で

ある。上弦材は, 2本 の木材が中央で継がれてお

り,下 弦材は3本が継がれている。上弦材,お よび

下弦材の中央部には, 6× 12in(152×305皿8)の断面

が追加され,断 面力に応 じた断面変化をしている。

斜材についても,同 様に断面変化 しており,端 部斜

材 より中央部に, そ れぞれ部材厚 さは,9in(229

租田),71/2in(191B□),61/2in(165田n)と漸減して

いる。垂直材には,錬 鉄のロッドが使用され, この

断面も端部から直径が,11/2in(38.1田皿φ)か ら,

l in(25。4ntt φ)ま で,断 面力に応じて漸減され,

ネジ切りされた端部が,上 弦材と横桁にナットで固

定されている。床版は,木 製である.ラ テラル材

は,錬 鉄のロッドで構成されている。

橋脚は木造で,支 柱は,12× 12in(305×3058田)の

断面で,水 平力に対して抵抗するように,斜 杭に加

えてブレース材も使用されている.

上部工,下 部工とも木材の継手構造は,接 触面に

はほぞが刻まれ,添 接金物を使用したボル ト継手と

ヌ′`ン 18 29m

帥 1

「~ ２ｍ

「‐‐

図-8 明 治中期の鋼鉄道飯桁(60フィキ標準桁)

(『本邦鉄道ノ沿革二就テ』(1934,久保田敬一)1こ示された図をもとにして作図をした。杉文三が明治35年(1902)年にアメリカのベンコイ ド社の標準桁にならって設計 した20～80フィー ト標準桁の一部である。これ以降英国式飯桁(作錬式、作30年式など)1こかわってこの標準桁が使用された。)

な っている。

b)標準鋼鉄道飯桁橋パウナルは,1893(明治26)年に,20～ 80ftの飯桁

定規(いわゆる作30年式標準桁)の設計を行った。し

かし,1896(明治29)年に,彼 が帰国すると,そ れ以

後,荷 重の増加による変更などを機に,ア メリカ方

式が採用されるようになった。1902(明治35)年に,

杉文三によって設計された鋼飯桁が,図 -8に 示す

60ft板桁定規である26).

桁高は,5ft2 1/2in(1.598■)で, フランジは,カバープレー ト2枚 まで使用され,断 面変化されてい

る。主桁間隔は,5ft(1.52田8)である。補剛材には,

アングルが用いられ,約 1.5皿回程度の間隔で配置さ

れる.ア ングルは,熱 間曲げ加工せずに,′フィラー

プレートを介し,上 下フランジ面に端部を接触させ

て, ウェブにリベット結合されている.対 傾構は,

ガセットプレー トを介して,ア ングル材をクロスし

て固定されている.上 面には,ア ングル材のラテラ

ル彼構が配置され, フランジとガセットプレートを

介してリベット結合されている.支 点部は,ベ ッド

292

プレー トが敷かれ,ア ンカーボル トによって長孔

(可動側)を通 して固定されている。添接部は,桁 長

のほぼ1/3点付近にあり, シアープレートのみの添

接板によってリベット結合されている。鋼重量は約

19.5tである.

c)その他の第二世代グループの橋梁

サンプルとして挙げた以外の主な橋梁としては,

道路橋としては,吾 妻橋(明治20(1887)年, トラ

ス),旧 二重橋(明治21(1888)年,ア ーチ)などの他,

明治中期の最大スパ ン65.6mの 天神橋(明治21

(1888)年, トラス)がある。また,お 茶の水橋(明治

22(1889)年),永 代橋(明治30)1897)年)なども, こ

の時期を代表する橋梁である.鉄 道橋では,わ が国

で初めて鋼を使用した天竜川橋梁(明治21(1888)年,

トラス)がこの時期に架設されている.

第二世代グループ橋は,第 一世代グループに比べ

て,そ の規模が拡大されたことが,特 徴として挙げ

られる.材 料としては,錬 鉄から鋼への移行する時

期を示している。鉄道橋については,イ ギリス式か

表-2 明 治維新以前の在来橋梁と近代橋梁の比較

らアメリカ式の構造へと移行している。また,吾 妻

橋などのかなりの大規模橋梁も国産化がされるよう

になった.

5口 在来橋梁技術と近代橋梁技術の比較と考察

3,, 4.に おいて,明 治維新以前の在来橋梁,

および明治以後の近代橋梁の構造的特徴について明

らかにした。ここでは,両 者を比較することによっ

て,明 治維新以前から,明 治初年,中 頃までの推移について考察する。次いで, この比較結果に基づい

て,わ が国の欧米技術の受容について考察を行い,

その背後にある橋梁技術の近代化に対する姿勢と,

その方向づけについて推論を試みる.

(1)在来橋梁技術と導入技術の比較

在来橋梁技術と,サ ンプル橋梁の諸元,構 造的特

徴について整理をして表-2に 示す。この表,お よ

びサンプル橋梁以外の同時期の橋梁を考慮に入れ

明治以前の橋梁 第一世代の近代橋梁 第二世代の近代橋梁

桁 橋 勿1 橋 苦田橋 高麗橋 都賀川橋 武庫川橋梁 木造 トラス 鉄道鋼板桁

建設時期 江戸期1868年(明治 2)

1870年(明治 3)

1874年(明治 7)

1874年(明治 7)

頃＞

年

２５２治

８９明

1902年頃(明治35)

上部工の主要構造材 檜、経などの木材杉、 鎌鉄、鋳鉄 錬鉄、鋳鉄 木材 錬鉄、鋳鉄 木材、錬鉄 鋼鉄

構造形式

上部工 桁橋

レチ橋ル新

ボニー型ダブルヮー

レントラス

プレー トガーダー

(圧 廷桁)ポ

ス

型

ンラ

キ一ト

エイト

ボク

ス

ポニー型ワーレントラス

ポニー型ハウ トラス

プレー トガーダー

下部エ

ン　。ス

ベエ

一

ル積レ

イ石プ

パははる

の台卜あ

造橋ンも

木でべ合

は式ル場

脚方イる

橋トパす

石積橋台の本ドス

付４時一造

【杭鉄レ構

リュ鉄錬ブた

〃鋳をでし

石積橋脚および稿台

スタリュー付の錬鉄杭をアングルでプレースした構造

レた橋

ブれ

積ヽ

はさ柱石

脚ス製は

橋

一木台

スパ ン

最大スパン(大間)で7～飾怪度

愛本橋 (最大級)で約47m

23.8m 9 . l m 9.8m 20.9rn 21,8rn 6-24m

継 手

ほぞなど木工継手を主体として鉄鋲、釘,木 栓等を部位に応じて使用

リベット継手

リベ ット継手

り添連

切

でヽ

を卜物

ぞル金

ほボ接結

継

，ン

ト材ピ

ツ弦は

べ

材ヽ手

り手斜継

り添口合

切

ヽ

結ヽ

を卜物で

ぞル金ド

ほボ接

ツ

リベッ手

卜継

上部工の

構造的特徴

て橋る

し勿す

対が当

にい相

力なに

平はル

水造ラる

は構テあ

でなラが

橋別は材

桁特で絞

横桁は木製で主構の検倒のニープレスが取付いている

桁取橋い

主に路て

は端中

つ

桁下きな

横の付とる

ポ

ス

ン

ラ

一

トイト造

クス構

州さ的ラ

欧出型卜る

の輸典道あ

時らた鉄で

当かれなス

ス斜面りも

ラ

断ヽあル

ト材もがラ

構弦と化テ置

主は材変ラ配

ラ対型

テびＸる

ラよく

あ

下お構が

上ル傾＞

意匠性

ヽ親柱

、伸卿覆

、梁

帥醸

欄柱木雨包が

高袖梁の鼻性

柱飾

親装慮

のに配

欄柱が

高袖性

柱明性

親照飾

のび装慮

積よに配

石お燈が

明鋳製装慮

照び鉄に配

のよ錬欄が

上お

高ヽ性

橋燈鉄の飾

石積の親柱に装飾性を配慮

橋脚上の鋳鉄製の柱にやや装飾性がある

視意慮

重に配

性くのい

用ととな

実で匠は

同 左

298

て,明 治維新以前から,第 一世代,第 二世代への推

移を材料,構 造形式,構 造上の特徴,ス パン,デ ザ

イン思想の面から考察を加える.

a)材料

明治維新以前の在来橋梁技術と,明 治初年以降に

建設された第一世代との間で,最 も大きな相違は,

橋梁の主材料として錬鉄,鋳 鉄が使用されるように

なったことである。明治維新以前においては,一 部

の石橋を除けば,在 来橋梁には, もっぱら松,杉 ,

檜,欅 ,栗 ,桂 などの木材が使用されており,鉄 は

鋲,釘 などの使用に限られていた。この鉄の構造材

としての使用が,近 代橋梁を在来橋梁と分ける,最

も大きな技術要素の一つといえる。一方,第 一世代から第二世代の間についてみると,

第二世代が建設された明治中頃では,鉄 道橋では材

料は木材から錬鉄,さ らには鋼鉄に移行 している。

道路橋については,明 治維新以前からのス トックに

加え,地 方の小規模な橋梁では,木 橋も新設が続い

ており,そ の数は依然として多数を占めている27).

しかし,木 を主体として,鉄 をブレース材や引張材

など,部 分的に用いた道路橋も,数 は多 くはないが

建設されている.こ のことか ら,第 二世代は,第 一

世代の延長上としての発展を していることを示して

おり,こ の間の不連続性は認められない。

b)構造形式

材料に次いで,在 来橋梁と第一世代との間の相違

としては,第 一世代において構造形式が多様になっ

たこと,特 に上部工においては,骨 組構造である各

種の トラス形式が用いられるようになったことが挙

げられる。明治維新以前のわが国の橋梁建設技術の

中には, トラス構造のような骨組構造は存在せず,

梁構造が主体で,ほ とんどが上路形式であった.明

治以降の木造 トラスとして挙げた,第 一世代の鉄道

トラス(図-5)の 材料は,在 来技術で使用された槽

であったが,構 造形式の違いによって,全 く新たな

橋梁技術 となっている。下部工については,施 工

法,詳 細構造,使 用材料などを別とすれば,在 来橋

梁のパイルベント橋脚と石積橋台は,構 造形式分類

上は,近 代橋梁の場合 と同 じと見依せる。 しかし,

明治初年から採用されたスクリューパイルや, レン

ガ積ウェル構造は,在 来橋梁にはない,新 たな下部

工の施工法である.第 一世代から第二世代への推移

では,上 部工では, トラス構造の一層の普及が見ら

れ,旧 二重橋,(明 治11(1888)年, 2ヒ ンジアーチ)

のような,ア ーチ構造 も建設されるようになった.

下部工では,ス クリューパイル, レンガ積ウェル構

造,石 積構造の普及が見られる.

c)構造上の特徴

構造上の特徴について比較すれば,上 部工では,

在来橋梁に比べて第一世代では,全 体的に構造が複

雑化したことがいえる。明治維新以前では,短 スパ

ンで高さ方向を持たない梁構造を主体とする,単 純

な構造であった。これに対して,第 一世代では, ト

ラスの骨組構造が導入され,構 造が立体的となって

構成部材の種類も増え,結 果として複雑化した。部

材相互をつなぐ継手が多くなり,部 材保持のための

ブレース材,ス ウェー材などが多用されるように

なった(図-3, 5の ニーブレース,図 -7の ラテ

ラル).ま た,荷 重の増加に伴う構造の複雑化の傾

向もみられる。例えば,支 承部では,同 じ木橋で

あっても在来橋梁に比べ,第 一世代では,主 桁を直

接橋脚の梁木が受ける構造から,持 皇と称される支

点部の枕材を介して受けるようになっていることが

指摘できる(図-5, 7の 支点部)。橋脚では,水 平

方向荷重への配慮のための構造上の違いが, 目立

つ。在来橋梁では,図 -1の 橋脚のように,ブ レー

ス材を設けないものも多かった。これに対して,第一世代では,木 造橋を含めて例外なく,橋 脚の水平

方向への抵抗のために橋柱間をブレースで結んでい

る(図-4, 6, 7の 橋脚のブレース).杭 について

も,木 杭の先端部に鉄沓をつけたり,鉄 杭ではスク

リューを付けるなどは,第 一世代になって初めて行

われたことである.第 二世代以降の鉄道橋では,上

部構造がイギリス式からアメリカ式に移行し, トラ

スの格点構造としてピン結合が好まれるようになっ

た.飯 桁では,対 傾構がラーメン式からトラス式に

変わり,補 剛材間隔が密になった。これは明治維新

以前から第一世代への移行と比較すれば,設 計上の

考え方の違いに類するものであり,相 対的にははる

かに小さな変化で,延 長線上の変遷と考えられる。

この他の比較すべき技術ポイントとしては,継 手

構造がある.明 治維新以前と明治以後の継手構造の

対比図を,図 -9に 示す。在来橋梁における継手

は,桁 橋の梁を橋脚上でつなぐなど,単 なる材料の

長尺化のための継手が多かった(図-1の 拡大図

①)。これに対 して,第 一世代の木造 トラスでは,

構成部材数が増えて,構 造も立体的となったため

に,格 点部のように継手構造も複雑化した。第二世

代の都賀川橋の継手では,部 材の接触面にはホゾを

切り鉄板の添接板をあて,ボ ル トによって固定され

ている(図-9の ③).こ れは欧米では,木 橋の継手

として,当 時一般的に用いられていた方法である

(付図-1).わ が国の在来橋梁の継手(図-9の ①～①)は,ホ ゾを切り釘,鋲 ,木 栓などを併用する

ことはあったが, このような継手(図-9の ③～①)

294

① /

② l コ ¬

③ つ

④ ― l

⑤

坪

⑥ 、守登

鵡 ①―

③ ヽ 口 : :可 く

学

ヰ芥

① 十~ - 1

図-9 木 部材の継手形状(明治以前(①～②)については 『堤防橋梁積方大概』(明治4年 土木寮発行)pp.163,164より、明治以後については 『本邦鉄道橋ノ沿革二就テ』(1934,久保田敬一)の木造鉄道 トラス(明治 8年 ;③)、および 『木橋固譜 第武輯』(明治26年、野津房敬、工学書院)の木造道路 トラス(明治25年,図③～①)に示された継手図を参考にして作図した。)

はなかった。ただ,部分的に見ると,在来技術の継手(図-9の ④(大持継と称す))と似たものが,明治以後の木造トラスの継手(図-7の 拡大図①,② ,図-9の ③)と して使用されている。d)スパン

スパンについては,在 来橋梁に比べると,第 一世

代では,設 計荷重が増加 しているものの,材 料の鉄

化,構 造形式の違い(合理化)によって増加 してい

る。明治維新以前の一般的な工法であった桁橋のスパンが, 7～ 8mで あったのに対 して,第 一世代の

吉田橋では,24m程 度を中間橋脚なしで,渡 すこと

を可能としている。このスパンの増加は,第 一世代

から第二世代の間も続き,特 に,鉄 道橋では,機 関

車の重量が増加したにもかかわらず,ス パンも増加

を辿っている.機 関草重量 は,明 治 5年 の23.08t

(3.09t/m)が,明 治17年には36.30t(4.18t/m)に増加

した。これに対して,ス パンは,明 治19(1887)年に

は,わ が国の鉄道橋で初めて60mを越える,ス パン

208ft(63.40m)の,ダ ブルヮーレントラスの利根川

橋梁が,架 設されている.

e)デザイン思想

意匠性についてみると,明 治維新以前では,格 式の高い橋梁では,親 柱,間 柱の柱頭には擬宝珠が飾

られたように,装 飾性の高い橋梁もあったが,そ の

数は限られていた23).こ こで対象としている,一

般に普及した桁橋では,梁 木の端部の雨覆,梁 鼻包

板(図-1の 拡大図②),高 聴の親柱,袖 柱に装飾性

がみられるものの,全 体的にはシンプルである。こ

れに対して,第 一世代の吉田橋(図-3)や ,高 麗橋

(図-4)で は親柱,そ の付近や橋上に設置された照

明灯,鋳 鉄を用いた高欄などに,装 飾性をみること

ができる。しかし,初 期の鉄橋が錦絵のモチーフと

して採用されており,第 一世代では鉄を用いている

ことや, トラスの綾模様という新規性自体が, シン

ボル効果をもっていたとも考えられる。鉄道橋につ

いては,全 体的に意匠性は少ないが,武 庫川橋梁に

おいては,中 間橋脚上に装飾性のある鋳鉄柱(図一

6の橋脚上)が設けられたり,鉄 道橋の都賀川橋で

も,石 造の親柱(図-5の 橋台上)が設置されて,橋

梁をシンボルとして表現しようとした意図を感じさ

せる。しかし,第 二世代においては,鉄 道橋では,

装飾性は姿を消して,実 用性が重視されるように

なったのに対 し,都 市部の道路橋では,吾 妻橋

(1887),鎧橋(1888),湊橋(1895)など,橋 詰や橋端部を橋名板や照明燈,高 欄,親 柱などで飾性性をもたせたものがみられる。

以と,在来橋梁と明治以後の近代橋梁の比較を行った結果より,次 のことが言える,

①わが国の最初期の近代橋梁は,部 分的には木造 ト

ラスの継手などに,在 来技術が認められるように,

施工の面における在来技術の部分的な介在が認めら

れる.し かし,基 本的には,在 来橋梁と近代橋梁の

間は,不 連続である。近代橋梁への在来の影響は皆

無であり,欧 米の技術を材料,構 造形式などの全て

の面で,全 面的に受容し,導 入する選択をしたと考えられる。

②近代橋梁の第一世代と,第 二世代の間を比較する

と,鉄 道橋など実用性をより重視する傾向,国 産

化,大 規模化の傾向がみられるものの,連 続性のあ

る同一延長線上での発展と考えられる.

③このことから,在 来技術を否定 しつつ,欧 米の先

進技術を全ての面で積極的に取り入れ,そ の後も同

じ延長上での発展を指向したことが,わ が国の橋梁

建設技術の近代化の方向であるといえる。

(2)近 代化への姿勢とその理由

では,な ぜわが国の橋梁建設技術の近代化は, こ

のような方向へ進んだのであろうか.そ の理由につ

いて,推 論を加える.

a)欧米橋梁技術の先進性への認識

わが国におけ,る,欧 米工業力への評価は,既 に,

幕末において定着している.欧 米技術,産 業全般に

対する先進性を認めたことの,具 体的な行動が,洋

式船の輸入や,長 崎製鉄所,横 浜製作所,横 須賀製

鉄所などの建設,各 種の機械類の輸入などであぅ

た。これが,明 治以降の橋梁建設技術を含む,産 業

技術全般にわたる近代化の姿勢の根底にあるものと

いえる.橋 梁材料としての鉄材は,欧 米橋梁建設技

295

術の先進性を示す,大 きな要素の一つと考え られ

る。錬鉄の許容応力度は,木 材のほぼ10～15倍程度

をとることが出来ること,断 面性能の優れた型材な

どの工業生産が可能であったこと, この結果として

経済性に優れることが,構 造用材としての鉄の圧倒

的な優位性をもた らした。 これへの認識 と理解を

もっていたことが,欧 米技術の導入の早さに結びつ

いている。これゆえに,造 船技術と同様に,鉄 を加

工する設備や,技 術の導入を,幕 末より積極的に進

め,明 治に入ってからも,工 部省によって赤羽製鉄

所などの建設で, この姿勢が引き継がれたものと考

えられる。

欧米橋梁建設技術に対する先進性の認識は,材 料

のみには止まらず,構 造形式についても同様であっ

た.在 来橋梁の構造形式をそのまま維持 し,材 料の

みを木か ら鉄へ置き換えるという方向には進まな

かった26).こ の理由は,後 述するようにいくつか

あるが,そ の一つには,や はり欧米技術における,

構造の先進性を認識することが出来たからであると

考えられる。

在来の橋梁技術は,上 部工では,勿」橋を含めて基

本的に,木 材単体の曲げ強度に期待する梁構造であ

る。これを組み立ててより剛性の高い構造体とする

ものではなかった。このような在来技術との対比を

しながら,欧 米から導入した トラスの構造的合理性

への理解を,吉 田橋や,木 造鉄道 トラスの六郷川橋

梁などを通じて,認 識したものと考えられる.下 部

工の杭についても,在 来工法にはない木杭の先端部

に鉄沓をつけたり,ス クリュー付鉄杭, レ ンガ積

ウェルや鋳鉄のウェル30)を採用 したことは,よ り

大きな支持力を得るために,貫 入量を確保する必要

性の認識をもっていたことを,示 していると考えら

れる。

b)設計荷重の増加

欧米橋梁建設技術の先進性を認識するにあたっ

て,設 計活荷重の大幅な変化が,欧 米技術が初めて

導入されたのと同じ時期であったことの影響も大き

い。すなわち,明 治維新以前にはなかった,鉄 道に

よる荷重の増加である.上 部工,お よび下部工と

も,在 来橋梁に対する荷重をはるかに越える荷重条

件の変更があったために,在 来技術で対応するので

はなく,既 に鉄道荷重に対して実績を積んでいる欧

米の橋梁技術を,全 面的に取り入れる方向に進んだ

ものと考えられる。

c)外国人技術者

欧米橋梁技術を全面的に導入することによって,

近代化を開始したもう一つの理由は,技 術的な判断

を下す立場を,欧 米人技術者が占めていたことが挙

げられる.特 に,第 一世代の橋梁は, ことごとく欧

米人技術者が直接設計を行い,製 作,架 設の指揮に

ぁたった31).建設を推進する立場にあった外国人

技術者が,そ れぞれの経歴の中で経験した工法を採

用するのは, ご く自然な技術的選択であった.ま

た,第 二世代においても,橋 梁建設に関与した日本

人は,欧 米人の下で橋梁に関する工学教育を受けて

おり, この面からも欧米技術が主流となったことが

うなずける。

d)永久橋へのニーズと設計思想の変化

在来橋梁の橋脚構造の特徴として,橋 軸直角水平

方向荷重に対しての耐力が,第 一世代以降の橋梁と

比べて,低 いことは既に指摘した。明治維新以前の

橋梁では,橋 脚支柱相互を結ぶブレース材がないも

のも,珍 しくはなかった。しかし,一 部の在来橋梁

では,水 平方向に抵抗するために,ブ レース材を設

けたり32),通

常の建築物や,櫓 などの構造物では,

筋交いを用いることが一般的に行われていた。これ

から推測すれば,橋 脚のブレース材の欠如は,意 図

的なものであったとも考えられる。河川の氾濫,洪

水時における河川敷内の構造物の存在は,特 に川幅

の広くない河川では,防 災上問題があることから,

橋脚は流されてしまう方が望ましいとの意図があっ

たと考えられる。在来橋梁では,洪 水時には,川 中

に没して流水を阻害しないように,橋 桁の側面に丸

みをつけた潜り橋や,洪 水時には一時的に縮を流し

て水が引いてから, ロープを手繰り寄せてもとに戻

す,流 れ橋のような橋梁33)がぁった。これは,洪

水の水圧に逆らわないという点で,桁 橋の水平抵抗

用のブレースの欠如と共通するものがある。ここ

に,明 治維新以前における,橋 梁建設への設計思想

の一端が現れていると考えられる。すなわち,わ が

国の在来橋梁は,永 久構造であるよりもむしろ,仮

構造としての考え方が強くあったものと推測され

る。構造が簡単な明治維新以前の木造桁橋は, この

仮構造の考えに合致したものであったといえる。こ

れに対して,第 一世代以降の近代橋梁は,想 定した

外力に対して抵抗できるように,永 久構造を目指し

て設計,建 設されるものである.こ れは近代産業に

おける設備,装 置などは,効 率良く,出 来るだけ長

い期間,安 全に機能することを意図して設計される

近代経済社会における,基 本的な原則に則ったもの

である。明治以降,わ が国が先ず目指したものは,

富国強兵であり殖産興業であり, これは産業を興し

て西欧型の経済社会を構築するものに他ならない.

ここに,明 治維新以前の構造物設計を支配する価値

観の大きな変革が,行 われていると考えられる.都

市の不燃化を目指して,銀 座に煉瓦街が建設された296

78

ように,橋 梁においても,産 業基盤の一端を担う交

通路を,常 に機能させておくために,出 来るだけ長

い構造生命をもつ永久構造物であることが,求 めら

れるようになったのである。これが,欧 米橋梁建設

技術を,全 面的に取り入れるようになった理由の一

つである永久橋へのニーズと,設 計思想の変化と考

えられる.

6.近 代化の方向づけに関す る考察

前章で行った推論に対 して,欧 米技術の先進性,

合理性,耐 久性と経済性,建 設システム,お よび技

術者教育の面から検証を行う.そ の結果から,わ が

国橋梁技術の近代化の方向づけについて考察する。

(1)欧 米技術の先進性への認識 ・

明治年間において,わ が国に多 くの鉄橋を輸出し

たイギ リスのハ ンディーサイ ド社の資料34)によれ

ば,当 時のイギリス商務省では,錬 鉄の許容応力度

を 5英 ton/in2(790kg/cポ)と規定 している。これに

対 して,杉 材などの針葉樹の繊維方向の引張許容応

力度は,80kg/cm2程 度35)で

ぁる。これから錬鉄は,

約10倍程度の許容応力度をとれることが分かる。こ

れに耐久性を考慮すれば,鉄 の優位性は,さ らに増

すことが,容 易に知ることができる。鉄材を橋梁ヘ

使用することの優位性を,石 橋約彦は著書38)の

中

で次のように説明している。これは,橋 梁用材とし

ての,鉄 材に関する当時の考え方の一端を示してい

る.同 時に,鉄 を使用 した欧米橋梁技術の先進性

を,認 識 していたことを示 していると考えられる.

『・・・長柱形二付キ木鐵ノ価格 卜持久ノ比例ヲ

示サンニ ・・・銭価ハ木価ヨリ貴キ17倍ナレド強力

22倍37)ナ レバ22/17=1.3,一 割3分 ノ利アリ 木

材ハ賃猶ヲ用ユレド鏡材ハ中空二為スモ製造法二由

り賃殖 卜同一ノ強カアレバ価ハ是ヨリ減ジテ保存年

限ハ木材 卜比シ百倍余 トス 本 邦木材ノ価月二貴ケ

レバ橋梁ハ鐵に換ルニ如カズ ・・・』

欧米橋梁技術の先進性の認識を示す事例は,技 術

教育の面にも見られる。橋梁技術に関する実務的な

教育機関として,鉄 道建設が開始された後の,明 治

10(1877)年5月 に,シ ャービントン,ホ ルサムらを

教師として,鉄 道工学関連の一環として,橋 梁工学

を修得させる工技養成所が開設された33).明治15

年の閉鎖までの 5年 間に,24人 の卒業生を出してお

り,彼 らは,明 治10年代以降の鉄道,橋 梁建設の中

心的な役割を果 している。この中には,飯 桁を設計

した最初の日本人技術者であった,三 村周や,パ ウ

ナル帰国後のわが国鉄道橋の設計者の中心となった

古川晴一が含まれる.

さらに,欧 米橋梁技術の先進性の認識を示すもの

として,経 験的な判断から,科 学的な判断への移行

が挙げられる。これは,構 造力学などの欧米の工学

理論の修得への姿勢に表れている。これを示すもの

としては,明 治20年代以降に始まった,わ が国にお

ける橋梁工学図書の発行である。初期に発行された

主なものとしては,明 治23(1890)年から29(1896)年

に発行された橋梁を含む土木全般に関する 「土木寧

講義録」39),明治26(1893)年の 「橋梁論」40),明

治29(1896)年の 「土木工学,橋 梁編(上下)」41),

明治31(1898)年の 「橋梁構造編(理論応用)」42)な

どがある。この 「橋梁構造編(理論応用)」では,当

時の日本人技術者の,欧 米技術の先進性への認識の一端を示すものとして,次 の記述がある。これは,

欧米の工学書に対する,国 内の橋梁工学書への評価

を示したものである。これを通じて,欧 米の技術に

対する認識が現れているといえる。

『・・・本書ノ不完全ナルハ編者ハ讀者 卜共二認

ムル所ナリ然 ドモ完全ナル著書少クモ欧米工學家ニ

紹介シテ恥ザルノ著述ヲ現今ノ日本人二望ムハ夫レ

猶黄金世界ノ現出ヲ現今二望ムガ如キノミ.然 レド

モ我邦亦碩事二乏シカラズ必ズヤ外人二喩サレザル

ノ著述ヲミルハ蓋シ遠キニアラザル可シ・・・』

(2)合 理性の追求

橋梁構造の合理性の追求は,鉄 道荷重による設計

荷重の大幅な増加によって始まったといえる。道路

橋は,こ の影響を受けている.

ここで,堤 防橋梁積方大概で示される幅員 4間の

桁橋の桁断面から,明 治維新以前の桁橋上部工の許

容積載活荷重の推算を試みる。 「堤防橋梁組立之

固」では,主 桁断面は,高 さ1尺 2寸 ないし3寸,

幅 7寸或いは, 8寸 となっている。これより,主 桁

を,杉 角材 394111111×242 Bn, 5本とし,ス パンを,

大間の 8mと する1杉 材の許容曲げ応力度を90kg/

cf,死 荷重強度を50kg/ポとして計算すれば,許 容

積載活荷重は440kg/ポ程度となる43).こ れは,明

治19(1886)年に制定された,内 務省訓令の荷重であ

る400貫/坪(455kg/ポ)44)にほぼ相当する。このこ

とから,明 治になってからも,明 治維新以前の在来

橋梁は,鉛 直方向に対しては,必 ずしも耐力が少な

いわけではなかった.

しかし,明 治以前に存在しない荷重を受ける鉄道

橋については,状 況は異なる.明 治 5(1872)年に開

通した新橋 ・横浜間の鉄道の機関車重量は,23.08t

で, これは単位長さ当たり3.09t/mで ある45).こ

れに対して,明 治維新以前の推定道路橋許容荷重,

297

440kg/ポより,幅 員を単線鉄道橋と同じ程度の2間

とすれば,単 位長さ当たりの荷重は1.59t/mとなり

鉄道橋荷重は,道 路橋荷重のほぼ2倍 に達する活荷

重強度となることが分かる。これより,鉄 道荷重に

対して,仮 に,在 来の橋梁形式を適用するにも' 2

倍以上の活荷重に対応することが必要となり,極 め

て難しい条件変更であったことが明らかである。こ

こに,鉄 道橋は,在 来技術の及ぶ範囲外であるとの

認識をもつことにより,構 造的な合理性を求める必

要性があった.

具体的な桁断面をみてみると,明 治13(1880)年

に,シ ャービントンによって制定された本造鉄道桁の標準では,在 来橋梁の桁橋と比べると,断 面は大

幅に大きくなっている。例えば,18ft(5.49m)ス パ

ンの木造桁に用いられた桁断面は,明 治13(1880)年

のシャービントンの木造鉄道標準では,14in(356

111111)×18in(457111111)であつた。明治20(1887)年のパ

ウナルの標準では,18in X23in(457111111×584回Ⅱ)とな

り,在 来橋梁にはない,大 断面の桁高の木材が採用

されている46),これは,桁 橋としては,材 料の入

手からほぼ限界であるといえる。これ以上のスパン

は,木 造桁橋では不可能で,よ り構造的合理性の認

められる欧米技術の鉄桁や, トラス構造の採用が不

可欠であったと考えられる.

(3)耐久性と経済性

水平方向荷重に対する,構 造上の配慮について,

在来技術の桁橋では,橋 脚,上 部工とも,水 平方向に抵抗するブレース材を用いない場合がある点を,

すでに指摘した.こ れに対して,第 一世代の高麗橋では,舟 の衝突による水平力に抵抗できるように,

鋳鉄杭相互がブレース材で連結されており,明 確に

水平力に対する,設 計的な配慮がされている47).

また,仮 橋的な橋梁建設から永久橋へと,よ り耐久

性の高い橋梁建設への指向を示す一つの事例として

は,明 治初年の東京における,不 燃化を意図した木

造桁橋の石造アーチ橋への架け替えを挙げることが

できる。明治6(1873)年に万世橋,明 治8(1875)年に

は,京 橋,江 戸橋など,約 5年間に11橋が架け替え

られた。材料は,見 附の石垣を転用し,施 工は九州の石工の手によったとされている48).明

治維新以

前のような,仮 構造から永久構造への転換は,構 造

物の耐久性を増し,そ の結果として経済性を追求する,経 済社会の原則に則ったものであった。

(4)建設システム

欧米人技術者を指導的な立場で招聘した,い わゅ

るお雇い外国人を前提とした鉄道,橋 梁建設のシス

テムも,近 代化の方向づけに大きな影響を与えてい

る。

吉田橋は,燈 台建設を主目的として, 明治元

(1968)年に雇用されたイギリス人技術者のブラントン(R.H.BruntOn)が ,神 奈川県知事の寺島宗則の

依頼を受けて設計を行い,製 作,架 設の指揮をしている49)。

また,主 として,本 州で建設された鉄道

橋では,明 治初年から中期にかけて,イ ギリス人技

術者が主要なポス トを占めており,日 本に駐在した

これらの技術者と,イ ギリス本国の技術者,製 作工

場が有機的なシステムを構成して鉄道橋の建設が進められた。これは,イ ンドやオーストラリア,そ の

他のイギリスの影響を受けて鉄道の建設が進められた地域にとって,共 通のパターンであった50).第

一世代の武庫川橋梁などを建設した時期では,イ ン

グランド(」Ohn England:1822-77)が,技 師長の

ポストにあった。彼の概略設計にもとづいて,1871年から日本政府とコンサルタント契約を結んだポール

(W.Pole:1814-1900)が,イ ギリス国内で詳細設計を実施し,イ ギリスのダーリントンエ場で製作を行って日本へ輸出するという,英 一日をまたぐシステムにのちていた51).52).この他,ボ イルQ V BOyle:1822-1908), シャービントン(R.Shervinton:1827-1903),ポ ッター(W.F.Potteri1843-1907)などの

イギリス人技術者も同様に,欧 米技術をイギリス本国との連携システムの中で導入する役割を果たした53).最

後期のお雇い外国人の一人であった,明治29(1896)年まで技師長の立場にあったパウナル

(C Pownall:1849め が帰国すると,イギリス式の

影響が少なくなり,ア メリカ式のピントラスや,飯桁に移行していった。このことは,橋 梁建設に関与する職務,特 に技師長などの立場にある技術者の考え方が,技 術の導入のあり方に大きな影響を与えていることを,示 している。これは,北 海道におぃては, クロフォード(」.U.CrawfOrdi1842-1924)らの

アメリカ人技術者を鉄道建設の為に招聘したことか

ら,ア メリカ式の橋梁が当初より採用された事実か

らも,明 らかであるといえる(写真-1).

(5)技術教育

先進性の認識を証する史実として,実 務的な技術教育機関の設立を挙げた。これと同時に,欧 米の考え方を大幅に取り入れた本格的な工学教育制度の整

備を,極 めて短期間のうちに進められたことも,近

代橋梁建設技術の方向を示している。明治初年か

ら,教 育機関は急速に整備されたが,工 部省の管轄下で欧米技術を導入する目的で設立されたェ部大学校は,最 も初期のものである。イギリス人技

褒意の

写真-1 木 造 トレッスル式高架橋

(木造 トレッスル構造はゴヒ米で多 く建設された形式である。左はクロフォードらによって建設された

明治15(1882)年開通の函館本線野幌岡橋で右は1886年頃のカナディアン・パシフィック鉄道の

キーファーズ(KeeFers)高架橋である。

出典 :左 ;日本の橋 (働日本橋梁建設協会、1994p.33)、右 ;Civil Enttneering 1839-1889,

(M Chrimesi “ A PhO↓ographic His,ory力 , 1991, p.133)

ダイアー(Henry Dyer:1848-1918)は,工 部大学校

の設立から,カ リキュラムを策定するなど,中 心的

な役割を果たした。その内容は,イ ギリスの実利主

義とフランス, ドイツの学理主義を組み合わせた当

時の世界的レベルからも高ものであった54キ。これ

は,外 国人の知識に負うところが大きいが,そ の背

後には,山 尾庸三らの欧米技術による教育の必要性

の認識があり,さ らには,教 育を尊ぶ明治維新以前

からの,わ が国の伝統があった。これは,明 治初年

で230校を数える藩校や,そ の他無数にあった一般

庶民の寺子屋その他の私塾の存在にも表れている。

このように,わ が国の教育重視の気風に支えられ

て,技 術教育が実施され,欧 米科学技術の振興が図

られて,近 代化が進められた。

7。 結論一わが国の橋梁建設技術近代化の

方向づけ一

わが国の橋梁建設技術は,在 来技術と欧米技術の

融合という方向ではなく,在 来技術を無として,欧

米技術を全面的に導入することによって,近 代化を

開始する方向を選択した。これを可能としたのは,

構造材としての鉄の優位性や,橋 梁構造の合理性な

ど,欧 米橋梁技術の先進性の認識,鉄 道の導入によ

る設計荷重の増加,欧 米技術者の影響,設 計思想の

変化であることを明らかにした。

近代化を開始 した時点の,欧 米の状況も,わ が国

の全面的な技術導入の姿勢に適 した環境にあった。

また,わ が国の橋梁建設技術の近代化の方向は,す

でに幕末か ら始まった欧米諸国の工業力の導入に

よって殖産興業,富 国強兵を進めようとした産業近

代化の枠内にあるものでもあった.

橋梁建設技術の近代化の方向として,こ のような

選択をとり得た背景には,短 期間のうちに,在 来橋

梁技術に対する評価を得ると同時に,そ れに対時す

る欧米橋梁技術への理解と,客 観性のある評価が

あったからである。この根底には,明 治初期におけ

る進取性, とらわれることのない実利性重視の考え

による積極的な姿勢があったものと思われる。在来

技術への評価と欧米技術の先進性への認識,そ して

この結果であるわが国の意志にもとづく欧米橋梁技

術の導入によって開始したのが,わ が国の橋梁建設

技術の近代化である。図-10は ,橋 梁建設技術の近

代化の方向づけを示したものである.

299

欧米科学受容の素養

・商算としての和算・教育制度の伝統

〈内在ポテンシャル〉

く在来技術〉

明治以前の板橋 (木造桁

橋)を 中心としたわが国

の在来橋梁建設技術

く開国時の欧米の状況〉

世界的規模の橋梁技術の技術移転の

開始

| ‐( ⇒

図-10 橋 梁建設技術の近代化の方向づけ

* * * * *

本研究で,わ が国橋梁建設技術の近代化の方向づ

けを明らかにした。今後は,こ の橋梁建設技術の近

代化の発展過程と,そ の確立についての研究を進め

る。

謝辞 :本研究をまとめるにあたり,京 都大学名誉教

授長尾義三博士, 日本大学理工学部教授新谷洋二博

士,お よび日本大学理工学部教授星埜正明博士にご

指導頂きました。ここに感謝の意を表します.

参考文献 ・注釈

1)知 野泰明は 「近世における堰に関する研究」(土木

史研究 第 14号,土 木学会,1994.6,pp.93-108)に

おいて,近 世の分水,分 離と准技術の調査を行い,

近代への影響を指摘している。

2)石 崎正和は 「明治における在来技術の発展に関する

研究」(土木史研究,第 11号,土 木学会,1991.6,pp.

205-210)において,明 治以降の水利分野で,近 世

以来の在来技術の発展があったことを指摘 してい

る.

3)飯 田賢一は,「 軍事工業と鉄鋼技術」(技術の社会

史,第 3巻,一西欧技術の移入と明治社会―,有 斐

閣,1982,pp.30-60)で,在 来技術が西洋技毎5騨 合

鉄道建設による橋梁建設重要/構 造解析理論の発達/橋梁材料の錬鉄生産の拡大/製 鉄技術の模索

欧米技術への評価

・構造技術の先進性・鉄道による荷重増・建設 システム・設計思想

欧米橋梁建設技術の

の導入植民地経営による

鉄橋の輸出、技術者の派遣

橋梁建設技術の近代化の方向

積極的な欧米技術の移入を基本

とした橋梁建設技術の発展

した例として,幕 末の南部藩釜石鉱山の洋式高炉の

成功の背景に,近 代製鉄技術を受容する土着的技術

の伝統があったことを指摘している。

4)久 保田敬― 「本邦鉄道橋梁ノ沿草二就テ」,鉄 道省

大臣官房,1934.

5)小 西純一らはイギリス,ア メリカ, ドイツから輸入

された鉄道 トラス橋の実態的調査を網羅的に実施し

ている。(第 5回 日本土木史研究発表会,1985.6～土

木史研究,No.13,1993.6,土木学会)

6)内 務省土木試験所 「本邦道路橋輯覧」,1925,同

「本邦道路橋轄覧O曽捕)」,1928,同 「本邦道路橋

輯覧(第3鵠 )」,1935,同 「本邦道路橋輯覧(第4

輯)」,1939.

7)例 えば,成 瀬輝男編 「鉄の橋百選」,土 木学会,東

京堂出版,1994.9,成 瀬輝男 「現存する歴史的鋼橋

一その調査と保存について一」,土 木学会誌,vol.

79-3,1994.3,pp.56-59,お よび 「現存する歴史的

鋼橋一覧,(① トラス編,② アーチ編,③ 吊橋編,④

プ レー トガーダー編)」 ,橋 梁と基礎,1994.11,

1995.1,3,7.

8)(社 )日本橋梁建設協会編 「日本の橋(増 訂版)」,

朝倉書店,1994.6

9)復 興橋梁を景観の面か ら取 り上げた大島らの論文

(大島光博,中 村良夫 「震災復興街路の植栽景観に

関する一考察」,第 3回 日本土木史研究発表会論文

集,土 木学会,1983.8),伊 東 らの論文(伊東孝,岡

田孝 「震災復興橋梁の計画とデザイン的特徴」,第

4回 日本土木史研究発表会論文集,土 木学会,1984.

6),篠 原,松 村,佐 々木 らの橋梁景観をアーバンデ

ザインの視点か ら捉えた論文(例 えば,佐 々木葉

「戦前の大阪市内橋梁の景観設計思想に関する研

究」,土 木史研究,土 木学会 ,1991.6)などがある.

10)鉄 道橋は,明 治維新以前には存在 しないため,在 来

橋梁と鉄道橋 との直接的な比較は出来ない.し か

し,橋 梁建設技術の近代化の方向を論ずるために

は,道 路橋のみに事例を限定することでは不十分で

あると思われる。そこで,道 路橋についての比較を

主体としつつ も,道 路橋,鉄 道橋共通の特徴を抽出

するために,鉄 道橋についても必要に応じてとり挙

げることとした。

11)土 木学会編 「明治以前 日本土木史」,岩 波書店,

1936.

12)土 木寮編 「堤防橋梁積方大概」,1871.

13)土 木寮編 「堤防橋梁組立之国」,1871.

14)工 学会 「明治工業史(土木編)」,第 一編,三 章,p.

10『 ・・往古の橋梁中には一本橋,蔓 橋の類多 く,

漸次掛板橋,木 柱板橋等の木橋を見るに至り,交 通

頻繁なるに従ひて各所に堅牢なる橋梁起り,後 世に

至りては勾欄付木橋全図橋梁の大部分を占むるに至

れり. 』 とある。

15)高田雪太郎 「越中国愛本橋」,工 学会誌,第 138号,

1893.

16)佐伯章美他 「江戸時代の心斎橋について一大阪町橋

の研究―」,第 1回 日本土木史論文集,土 木学会,

1981.6,pp,34-386

17)前 掲13)で は,橋 脚支柱を結ぶ綾材は用いられてい

ないが,前 掲8)に示される富欺三十六景の深川高年

橋,両 国橋,千 住大橋などの図によれば,脚 柱を繋

ぐ綾材がみられる.

18) Brunton, R.H.:"Building 」 apaI1 1868-1876",

」apan Library L↓d.,UK,1991 p.36, によれば

「材料の殆どを香港から手に入れて横浜在住の英国

人鍛冶職工の協力を得て,あ る工場から借用した剪

断機械とパンチ機械によって加工 した 。・・」(筆

者訳)とある。

19)五 十畑弘 「横浜吉田橋一日本初の トラス橋の建設一」,土 木史研究 No。11,1991.6,p.340,では,横

浜製作所で製作が行われたと推測されている。横浜

製作所は,幕 末に佐賀藩が,オ ラングから輸入した

機械類を据え付けて,横 須賀製鉄所の準備工場とし

て1866年に稼働を始めた。

20)Maし hesOn,E.:"WORKS IN IRON_Bridge and

Roof Structures―', THE FIRM A.

HANDYSIDE AND CO.,1873, p.135に Example

of bridgesとして高麗橋の設計および構造,数 量に

関する記述および図がある。おそらく高麗橋に関す

る唯一の資料と思われる。(イ ギ リス土木学会図書

館蔵)

21)前 掲4),p.33および図-2.

22)工 学会編 「明治工業史(鎖道編)」,1929,p.231,

23)例 えば, フランスでは初期の鉄道であるParis‐Le

P e c q 間( 1 8 3 6 - 3 7 年建 設 , 1 8 4 6 - 4 7 年に , S t .

Germainま で延伸),Paris―Rouen間 (1840-43年

建設,1846-47年に,Le Havreま で延伸)では,多

数の木造アーチ橋などが使用された。これらが,鋳

鉄アーチ橋に架け換えられるのは,1850年代に入っ

てからである.

(」ames J.G.10verseas Railway and the

Spread of lrOn Bridges,c.1850-70, 1987, p.45よ

り)

付図 -1は ,Paris_ROuen間 の本造高架橋の格点

を示す。

24)前 掲4),p.43および図 18.

25)野 岸房敬によって設計されて明治25年に群馬県に建

設された。図面は 「木橋固譜 第 弐輯」(工寧書院,

明治26年発行)に示される.

301

付図-1 フ ランスの木造鉄橋

(フランス初期の鉄道であるParis_Rouen間 に、

1840年代初めに架設された木造高架橋の格点構造。

出典 :イギリス土木本土学会、アーカイプス展示会資料、“MACKENZIE‐ GIANT OF THE RAILWAY‐ ,ICE,1998, p.56より)

26)前 掲4),p.23および図-12.

27)前 掲14),p.33に,明 治年間に実施 した橋梁調査の結

果が示されており, これによれば明治30(1897)年で

は,全 橋梁数286,153のうち,鉄 橋85,石 橋53,478,

木橋130,938,土 橋101,289,その他362となってい

る.

28)「 江戸東京事典」,三 省堂,1988,p。109,によれば,

江戸期において市中に架かる橋梁は,多 くが木橋

で,お よそ500橋といわれているが,親 柱,聞 柱の

柱頭には,擬 宝珠を飾 られた格式の高い橋は日本

橋,京 橋,新 橋の 3橋 (0.6%)だけであった,

29)1779年 に完成 した世界初の鉄橋のアイアンブリッジ

は,旧 来の石橋,木 工の技術に製鉄の技術を重ね合

わせて,材 料を鋳鉄に置き換えたことから出発 した

(Cossons,N.,Trinder,B,五 十畑弘訳 「アイアン

ブリッジ」,建 設図書,1989,p.31).こ の後,材 料

強度あたりの死荷重が,石 橋より小さいという鉄の

特質にあった, ライズ比をとる方向に変化 してお

り,材 料の置き換え→材料にあった構造変化,と い

う技術進歩のパターンを示 している.

30) POt↓ er, w.F.:"Railway WOrk in 」 apan",

MIinutes of Proceedings,ICE,1878,p.2に は, ラ末

郷川橋梁で,橋 台および一部の橋脚の基礎に,直 径

12ft(3.66m)の レンガ積ウェルを採用 し,中 間橋脚

基礎には,深 さ60ft(18.29m)ま で,鋳 鉄 シリン

ダーを沈下させたとの記録がある.ま た,大 阪 ・神

戸間の鉄道橋基礎では,直 径2ft6in(76cm)の スク

リュー付き杭を,川 底20ft(8,10m)に打ち込んだと

記録されている。

31)前 掲22),p。231に,『 ・・銭道諸建造物中最 も永 く

外人の手を煩わせ しものは橋梁特に橋桁なりとす.

明治29年営時の顧問技師英国人ポーナル掃國以前に

ありては設計は勿論製作に至まで悉 く外人の手をヘ

たるものにして29年以後に於ても主要なるものは尚

ほ之を園外に仰ぎ全く之が濁立をなすに至りしは明

治末葉のことに園す.』 とある。

32)前 掲17).

33)前 掲8),pp.148-149によれば,潜 り橋や流れ橋はい

まだに各地に残っており潜り橋は四国の四万十川に

最も多い。

34)前 掲20),p.100.

35)木 道路橋設計示方書案(昭和15年,内 務省)では針葉

樹の軸方向引張許容応力度(縦断面につき)80kg/cf

としていた。

36)ヘ ンリー ・アダムス著,石 橋約彦訳 「鏡材構造設計

例」,工 雲書院,明 治30年.

37)こ の22は過大であると思われる。錬鉄/木 材の強度

比の根拠については,同 書には示されていない。鋼

/木 材 として も過大であるが,原 文どおり引用 し

た。

38)日 本国有鉄道 「国有鉄道百年史J,通 史,第 2版 ,

1975, pp.40-41。

39)石 橋約彦,野 澤房敬他著 「土木寧講義録」(全16

巻),工 寧書院,1890-1896.

40)岡 田竹五郎 「橋梁論」,工 談会発行,1893.6.

41)西 川新太郎編 「土木工学,橋 梁編(上下)」,建 築書

院発行,1896. 1

42)坂 岡末太郎編纂 「橋梁構造編(理論應用)」,建 築書

院発行,1898。

43)W=4bh2 σ /312×1/B×1/n=489kg/ポ

Wtive=W一 wdead=489-50≒ 440kg/ポ

ここに,B:幅 員,7.2m, nt桁数,5, b:断 面幅,24.

2cm, hi断面高,39.4cm,

1:スパン,8,Om, σ :木 材許容応力度,90kg/c苗

44)前 掲14)第 一編 道 路 p.25「 ・・橋梁の構造は橋

面平積一坪に付四百貫目の重量を橋上満面に積載 し

得るものとなすべし,」

302

45)「 日本の上木技術-100年 の発展のあゆみ一J,土

木学会,昭 和39年,p.268

46)前 掲4),pp.33-34

47)前 掲20)p.1351,3-5に よれば高麗橋の脚の設計と

して「「__each pier was composedof 4 columns,

screwed in↓o the ground,so as to give wide base,

and strOngly braced totte↓ her to resist

concussion from boats.」 とある(下線筆者追加).

48)前 掲28),p.109,

49)前 掲18)p.36

50)ICEの Obituaryに よれば,わ が国で雇用されたイギ

リス人技術者の多 くは,来 日前に植民地での鉄道建

設に従事 している。イングラン ドは,南 オース トリ

アで13年間 (185470)の 土木工事の経験者であり,

ボイルは15年間(1853-68), シ ャービントンは17年

間(1854-70),ボ ッターは5年 間(1869-74)それぞれ

インドでの鉄道建設を経て,来 日しており,イ ギリ

ス本国との連携による鉄道建設を経験 している.

51)前 掲4),p,43

Obituary of WVilliln Pole, Insじtitution of Civil

Engineersに は, 9頁 にわたってポールの業績の記

録が示されており, この中の日本に関する部分で

は,彼 は1871年から83年まで, 日本政府と鉄道建設

に関する在英のコンサルタント契約を結んで,鉄 道

建設に貢献 したことが記されている.

前掲30)p.14に よれば, 1878年時点で, ポ ッター

は,今 後の日本の鉄道建設についての課題を指摘 し

ている.こ の中で,よ り経済的な建設のために,イ

ギ リスの施工業者に建設をまかせることを提案して

おり, これによれば建設費は半減 し施工速度は倍増

するとしている.

ダイアーは,工 部大学校での経験をもとに,イ ギ リ

スの技術者教育への提言として,技 術者教育論をま

とめている。(Dyer H.:'The Education of Civil

and Mechanical Engineers",E.&F.N.SPON,

1881.)

(1995.7.4受付)

TREND AND CHARACTER OF THE MODERNIZAT10N

OF BRIDGE ENGINEERING IN」 APAN―A Study frOrrl a view point of structural comparisonぃ

HiroshiISOHATA and Yoshio HANZAWA

The trend and character of ↓he MOderniza↓iOn Of bridge engineering depended on hOw

traditiOnal pre―modern techno10gy met the western modern 3echn010gy just arter the Meiji

RevolutiOn and how the western techn010gy had been accep↓ ed sincethen.い 、in■Of this study is

to clarry the character and trend Of 」 apanese modern bridge engineering through the

investigation of traditional pre― rnodern bridge tecno10gy and modern bridge technology

intrOduced frOm western countries atthe mOst early age of Meiji.

303